Fe-Mg同位素在蛇绿岩中铬铁矿床成因研究中的应用潜力

蛇绿岩中铬铁矿床成因一直存在较大争议,其主要原因可归结为:寄主蛇绿岩存在成因争议、产出状态不清、矿石及围岩矿物组合单一以及主要矿物成分简单但矿物包裹体复杂多样.针对这些研究瓶颈,率先对西藏普兰和罗布莎、土耳其K?z?lda?和Kop蛇绿岩中的地幔橄榄岩和铬铁岩进行了全岩和单矿物Fe-Mg同位素的探索性研究工作.结果表明:（1）蛇绿岩中的地幔橄榄岩具有较均一的Fe-Mg同位素组成,与世界上其他地区的地幔橄榄岩相似;（2）铬铁岩中铬铁矿和橄榄石之间存在明显的Fe-Mg同位素分馏,铬铁矿多具有比共存橄榄石轻的Fe同位素组成,与地幔橄榄岩中的尖晶石和橄榄石相反,Mg同位素变化较大;（3）铬铁矿和橄榄石的Fe-Mg同位素主要受控于结晶分异和Fe-Mg交换,且这两个过程造成的同位素变化趋势明显不同.因此,Fe-Mg同位素在揭示铬铁矿母岩浆来源、性质及成矿过程方面具有较大的应用潜力.      

污染场地修复药剂对高压旋喷装置的腐蚀 及注入工艺的试验研究

采用传统的注入井注射药剂进行土壤修复时,修复效果差且治理周期长。本文采用高压旋喷注浆技术来弥补传统药剂注入方式的不足。进行室内浸泡试验,研究对比传统修复药剂对高压旋喷设备的腐蚀性;同时采用水泥浆液作为“药剂”进行高压旋喷的现场模拟试验,得到了适用于上海粘性地层中的土壤原位修复高压旋喷工艺参数,完善了适用于污染场地原位修复的旋喷工艺。     

潜江凹陷潜江组盐间细粒岩沉积特征及其对页岩含油性的控制

江汉盆地是我国典型的内陆盐湖盆地,位于其中部的潜江凹陷发育盐间细粒沉积,近期油气勘探取得突破。为研究其沉积特征及其对页岩含油性的控制,本文基于岩心和多种测试方法将盐间细粒沉积划分出8种岩相,分别是含灰泥质云岩、云质混合细粒岩、泥质混合细粒岩、灰质混合细粒岩、灰质泥岩/泥岩、云质泥岩、硫酸盐质混合细粒岩和云质/泥质钙芒硝岩。岩相组合有A和B两种:A类岩相组合为含灰泥质云岩、云质混合细粒岩和泥质混合细粒岩,夹少量灰质混合细粒岩、云质泥岩、硫酸盐质混合细粒岩和云质/泥质钙芒硝岩;B类岩相组合为云质泥岩、硫酸盐质混合细粒岩、云质/泥质钙芒硝岩,夹少量灰质泥岩/泥岩和泥质混合细粒岩。A类岩相组合富集碳酸盐质矿物且有机质含量高,岩心上表现为灰黑色泥质岩(泥质混合细粒岩和灰质混合细粒岩)与黄褐色云质岩(含灰泥质云岩和云质混合细粒岩)频繁更替,其中夹有白色硫酸盐质岩,呈透镜体状或层状产出,说明当时环境的盐度较低,镜下纹层大部分呈较为连续的微波状或水平状。其沉积特征反映了A类岩相组合的形成环境为还原性较好、盐度较低的深水区。B类岩相组合硫酸盐矿物含量和有机质含量较低,岩心上表现为白色高硫酸盐质岩夹有黑色泥质层或黄褐色云质层,镜下观察为呈菱形片状钙芒硝,常见穿插双晶,可见明显的粒序变化,云质含量高的薄片镜下为无纹层特征。其沉积特征反映了B类岩相组合形成环境为还原性较弱、盐度较高的较浅水域。本研究将V/(V+Ni)、(S₁+S₂)/TOC、Sr/Ba和Ga/C₃₁H指数等地化参数与岩相特征相结合,进一步佐证了上述观点,并且补充说明了A类岩相组合形成于气候湿润的环境,而B类岩相组合形成环境较为干旱,且将盐间沉积划分为B、A、B三个阶段,对其进行了沉积模式的研究。结果表明:第一、三阶段气候干旱且水深较浅,湖水析出大量盐类,主要发育B类岩相组合,且硫酸盐矿物的增加使硫酸盐还原菌氧化有机质,不利于有机质富集;第二阶段降雨增加,大量淡水注入致使水体淡化且深度变深,这时水体分层性较好,还原性较强,发育A类岩相组合,有机质的保存条件好。由此可见,矿物组分上为灰泥质或云质含量高且岩心具有水平层理、镜下纹层特征明显的岩相,以及湿润气候下的还原性较强、盐度适宜且水体分层性好的深水环境等沉积特征,有助于形成含油性较好的页岩。因此,低TOC含量的B类岩相组合不是油气富集的主要岩相,富集的硫酸盐矿物会稀释有机质浓度,岩相所处的高盐度环境也会减缓微生物活动;而高TOC含量的A类岩相组合为油气富集的主要岩相,频繁的降雨稀释水体盐度,为可以产生有机质的浮游微生物创造了良好的环境,且所含云质纹层矿物间孔隙发育,有利于烃类的存储,所以成为该区内的优质烃源岩,是油气勘探开发的有利岩相。     

水射流破碎联合CO2置换开采天然气水合物新工艺及实验研究

本文对目前开采天然气水合物的5种方法进行了归纳总结,重点分析了CO₂置换开采以及固体开采法,并通过分析这2种开采方法的优劣势,提出了水射流冲蚀、破碎海洋天然气水合物储层联合CO₂置换开采天然气水合物的新思路。水射流冲蚀、破坏水合物储层后形成的采空区能为CO₂提供更好的储藏空间并提高其与储层的作用面积,提高置换效率;封存的CO₂水合物也可以提高水合物储层的稳定性,具有良好的互补效应。实验结果表明,在整个置换过程中,含采空区储层CH₄置换率为24.3%,CO₂封存率为22.1%;完整储层CH₄置换率为15.3%,CO₂封存率为20.9%,置换率提升约59%,封存率提升约5.7%。采空区的作用主要体现在提升水合物置换介质的注入量上。     

超临界二氧化碳压裂技术研究进展

对于低渗透油页岩矿藏的开发,超临界二氧化碳（SC—CO2）压裂技术有效规避了水力压裂会引起的地层伤害、诱发地震和环境污染等问题,且由于其在起裂压力、沟通微裂缝、形成复杂缝网上的优势,是目前一项热门的无水压裂技术。本文详细介绍了SC—CO2压裂技术的技术特点和近年来SC—CO2压裂的实验与数学模型研究。从裂缝扩展规律性实验、在SC—CO2作用下的岩性变化实验、SC—CO2压裂液体系的研制以及SC—CO2流体携砂流动、井内温度场、裂缝起裂扩展数学模型的相关研究中,探讨目前SC—CO2压裂技术的研究进展与不足,并在增粘剂的设计、裂缝有效性的评价、填砂裂缝网络提高油页岩储集层传热和渗流能力等方面的研究提出了建议,对SC—CO2压裂技术的未来发展具有参考意义。     

近20年中国阿尔泰山区冰川湖泊对区域气候变化响应的时空特征

以1992年、2002年、2013年的Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像为基础,人工解译阿尔泰山区三期冰湖边界与类型,叠置获取由SRTM DEM派生的流域、海拔、坡向属性,分析冰湖的时空分布与变化特征,探讨影响该区冰湖演化的因素。研究表明:1目前该区共有冰湖1147片,总面积101.63 km2。近20年冰湖总体数量增多、面积增大。2冰川侵蚀湖与冰碛阻塞湖对气候变化的响应不同。3随着气温升高,冰川侵蚀湖水量盈亏峰值上升至更高海拔,冰碛阻塞湖变化愈不稳定。4西风环流对该区冰湖影响深远,偏西向坡面降水量充足,故偏西向冰川侵蚀湖总体变化量小,而偏西向冰碛阻塞湖则在收入持续大于支出的情况下不断扩张。5相对于中国西部其他高山高原区,该区海拔低,冰湖对气候变化响应十分敏感,各空间单元中冰湖收入与支出水量多少受气温升高与降水减少幅度的影响大。     

胶州湾春季大型底栖生物多样性及群落结构特征

基于2018年5月胶州湾海域共计20个站位所获取的生物及环境数据，研究胶州湾大型底栖生物多样性以及群落结构特征。调查海域共发现大型底栖生物208种，大型底栖生物总平均丰度和生物量分别为2 654.38 ind./m²和1 024.512 2 g/m²，大型底栖生物物种数、丰度和生物量均呈现北部高、南部低的分布趋势；调查海域优势种以多毛类为主，I_RI值最高的物种为菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum；香农维纳指数与ABC曲线均表明调查海域底栖生态环境整体清洁；在40%相似性水平上，可将调查海域大型底栖生物划分为4个群落；底温和底盐影响调查海域大型底栖生物丰度分布。     

大凌河流域土地利用/覆被变化及其对气候变化的响应研究

基于Landsat遥感影像提取大凌河流域1986~2014年7期土地利用/覆被变化信息,并结合1986~2014年流域气候变化情况,发现大凌河流域土地利用变化对流域气候变化具有负面影响。研究表明：① 近30 a大凌河流域土地利用/覆被变化情况表现为：建设用地和农林用地的大幅度扩张,面积分别增加了322.30 km²和1 504.94 km²,并伴随着水域和旱地及其他未利用地面积的显著减少,面积分别减少了102.42 km²和1 724.61 km²;② 大凌河流域近30 a来土地利用变化导致流域平均年降水量、平均相对湿度及平均风速小幅度下降,分别减少了14.94 mm、0.2%和0.04 m/s,平均气温缓慢上升,增长了0.1℃;③ 退耕还林还草及成立凌河保护区等工作能提高流域植被覆盖面积、使流域水域面积得以回升,从而可以缓解城市热岛效应带来的温度升高,提高流域生态环境质量。     

长江上游嘉陵江首末场强降水时间特征分析及预测

为满足长江流域水文气象预报防汛和蓄水服务需要,利用功率谱方法对1961—2017年共55年逐日雨量资料,分析了嘉陵江首末场强降水时间周期特征,并利用中国气象局130项气候系统监测指数和逐步回归方法,开展了首末场强降水预测方法研究。结果表明,嘉陵江首末场强降水时间的周期特征显著。基于监测指数建立的回归方程模拟效果好,复相关系数均通过了0.001显著性水平检验。利用回归方程对2006—2017年开展了独立样本检验,符号一致率均为66.7%,表明该方法具有一定的参考价值。     

象山港海洋牧场示范区浮游植物的群落特征及其与环境因子的关系

根据2014年4月至2015年1月于象山港海洋牧场示范区和对照区四季的浮游植物及同步的环境调查数据,对浮游植物的群落特征进行研究,并应用冗余分析(RDA)研究了该海域环境因子对浮游植物群落结构的影响。共鉴定出浮游植物95种,隶属于7门59属,主要由硅藻(64种)、绿藻(10种)和甲藻(9种)组成。优势种主要有琼氏圆筛藻(Coscinodiscus jonesianus)、太阳漂流藻(Planktoniella sol)和星脐圆筛藻(C.asteromphalus),且存在明显的季节演替现象。双因素分析结果表明:季节间,浮游植物丰度、多样性指数(Shannon-Wiener多样性、Pielou均匀度和Margalef丰富度)和环境因子(水温、盐度、p H、DO、NO_3-N、NO_2-N、NH_4-N、PO_4-P和Si O_3-Si)均存在极显著差异(P0.01),秋、春季全区丰度(121.59和79.39×10~4个/m~3)显著高于冬、夏季(13.05和7.05×10~4个/m~3),多样性指数均表现为冬夏秋春季;区域间,丰度、多样性指数和环境因子均无显著性差异(P0.05),示范区浮游植物丰度和多样性指数的四季均值都高于对照区。相似性聚类分析、多维尺度分析(n MDS)结果表明,浮游植物群落组成季节性差异显著,区域差异不显著。表明示范区的建设对浮游植物的生长有一定的积极作用,但效果不显著。RDA分析结果表明,盐度、温度、营养盐(NO_3-N、PO_4-P和Si O_3-Si)和DO是影响浮游植物群落结构的主要因子,各种浮游植物对环境因子的响应机制有所不同。