高速Ia型超新星的蓝色超出: 星周介质的尘埃散射

Ia型超新星起源于碳氧白矮星在质量接近钱德拉塞卡极限时的热核爆炸,并被广泛地用作宇宙学距离的标准烛光.然而, Ia型超新星的前身星系统和爆炸机制还存在很多不明确的地方.近几十年来, Ia型超新星的星周环境得到了越来越多的关注.星周介质的空间分布性质为探究Ia型超新星的物理起源提供了重要线索.同时星周尘埃的散射会在Ia型超新星晚期的光变曲线、光谱和偏振等方面产生可观测效应.光谱上正常的Ia型超新星可以分成两类:喷射物速度正常和高速Ia型超新星.对比两者的光变曲线可以发现高速Ia型超新星在光极大后几个月内有明显颜色偏蓝的超出.该蓝色超出可以通过星周介质中的尘埃散射拟合得到.同时, Ia型超新星晚期光谱的拟合可以限制星周尘埃的颗粒大小等性质,晚期的偏振信号可以有效地限制星周尘埃的空间分布.拟合结果表明针对Ia型超新星晚期的多次图像偏振观测是揭示其星周尘埃环境特征的重要手段.     

自然科学基金视角下湖泊科学发展态势与研究前沿

湖泊与水库作为地表水资源的重要载体,是中国特大、大中型城市最重要的集中型供水源地和最基本的地理单元,兼具供水、防洪、维系生物多样性等诸多功能,与人类生产生活息息相关。湖泊科学是地理科学的重要组成部分,加强湖泊科学基础研究对于助力中国生态文明建设具有重要意义。国家自然科学基金是中国基础科学研究资助的主渠道,自然科学基金申请书在一定程度上反映了各研究领域前沿与热点。经过梳理,1986—2022年间地理科学学科的自然科学基金申请书标题中含“湖”和“水库”的共2347份,对其中的关键词等信息的分析表明：(1)湖泊科学申请书数量增长主要集中在2004—2011年和2018—2022年两个时段。(2)1986—2022年D0105（景观地理与综合自然地理）和D0113（遥感科学）两个二级代码下申请书数量占比分别达25.0%±8.9%和19.8%±5.5%。(3)“鄱阳湖”“太湖”“洞庭湖”“青藏高原”“三峡水库”等研究区出现频次较高,“机制”“湿地”“流域”“遥感”等研究内容与方法热词出现频次较高,这与Web of Science及中国知网等平台上热词检索结果大致吻合。(4)在湖泊科学领域提交申请...     

深层白云岩储层油充注对孔隙保存作用研究

受震旦纪末期桐湾运动影响,四川盆地震旦系灯影组白云岩因遭受大气降水岩溶作用而发育了丰富的溶蚀孔隙。虽然经历了漫长的埋藏成岩演化过程,深层灯影组白云岩中仍见有丰富的储集空间未被成岩矿物充填而保存下来。通过对钻井及野外剖面进行系统岩石矿物学研究发现,储集空间保存段是灯影组上部的沥青显示段;而没有沥青的下部白云岩中的孔隙空间多被白云石等成岩矿物所充填。对林1井研究发现,上部沥青发育段白云岩储层孔隙度多大于3.0%,最高可达10.6%,平均为4.0%;但下部沥青不发育的自生白云石充填段孔隙度一般都小于3.0%,平均为1.95%。下部白云岩段溶蚀孔洞中自孔洞边缘向中心,所充填的白云石中流体包裹体均一温度从120℃逐渐增加至238℃;电子探针分析Fe、Mn平均含量从0.063%和0.025%逐渐升高至0.35%和0.108%;氧同位素组成δ18 OVPDB从-6.8‰逐渐降低至-11.2‰;表明了下部沥青未充填段成岩充填作用在埋藏过程中持续进行。油气充注改变了白云岩储层中的成岩流体环境并抑制了成岩矿物的形成;在后期埋藏过程,油逐渐转变成沥青覆盖在孔洞壁周围,也抑制了成岩矿物的沉淀形成;因而在现今沥青存在的深层白云岩储层中仍有丰富的孔隙空间保存下来。     

基于多孔介质弹性理论的碳酸盐岩地层超压预测

碳酸盐岩地层超压预测目前仍然是国内外研究的难点问题。碎屑岩超压预测方法均是建立在明显的超压测井、地震宏观响应规律基础上的经验关系,这些经验性方法不适用于因岩性致密使得超压地球物理响应微弱的碳酸盐岩地层。通过碳酸盐岩样品超压岩石物理模拟实验,分析了在应力-孔隙压力共同作用下岩石中声波速度、弹性参数的变化规律;基于多孔介质弹性理论和广义胡克定律推导并建立了表征孔隙压力与岩石弹性参数定量关系的理论模型,即多孔介质弹性理论的超压预测量化模型。以川东北地区典型碳酸盐岩超压钻井为例,开展了碳酸盐岩地层超压预测应用研究:针对碳酸盐岩地层选择油气水测井综合解释模型获取岩石物性参数;利用Voigt-Reuss-Hill平均模量模型计算岩石基质体积模量,利用Wood模型和Patchy模型计算孔隙流体体积模量,利用BISQ模型计算岩石骨架体积模量,然后通过多孔介质弹性理论量化模型预测超压。预测结果显示预测压力与钻杆实测压力(DST)吻合较好,与泥浆密度换算压力和随钻监测压力变化趋势相近,表明这种基于多孔介质弹性理论的超压预测量化模型是一种解决碳酸盐岩地层超压预测的新途径。     

天然气成藏过程的三元地球化学示踪体系

天然气形成-成藏过程示踪地球化学体系的建立有助于在时间和空间范畴内重塑天然气运聚过程. 为有效反演复杂的成藏过程, 在前人对天然气地球化学研究和气源对比指标研究的基础上, 依据稳定同位素的母质继承效应、同位素热力学分馏效应、稀有气体同位素的放射性年代积累效应、幔源挥发分继承效应和轻烃化合物的有机分子继承效应及其形成过程的热动力分馏效应等基本原理, 建立了天然气稳定同位素、稀有气体同位素和轻烃化合物完整的三元地球化学示踪体系. 多种赋承内涵信息的指标之间存在着相当紧密的有机联系, 可以相互印证、相互衔接, 择需优先, 综合应用能最大限度地有效反映天然气来源, 母质沉积环境、源岩的演化、天然气运移聚集成藏以及改造过程. 体系的建立有助于更好地去探讨高效气藏形成和分布的规律.     

氩同位素用于库车坳陷天然气主力气源岩判识

稀有气体是天然气中指示其地球化学特征的重要组分,放射成因氩( Arr)的年代积累效应广泛应用于同位素定年和天然气的气源对比.本文系统地讨论了 40Ar的形成机理及其运移进入气藏的过程,利用 40Ar的母体元素 K在煤和煤系泥岩中的丰度差异,分析了以煤和煤系泥岩为母源的天然气 40Ar/36Ar同位素组成上的不同,并利用这种差异对煤系中煤岩或煤系泥岩为源岩的天然气藏的主力源岩进行了判识,继而建立了利用氩同位素组成判识煤系烃源岩主力源岩的方法.利用此方法对塔里木盆地库车坳陷三叠系-侏罗系煤与煤系泥岩互层的烃源岩进行了探讨, 数学计算结果表明该区主力源岩为煤系泥岩, 煤对天然气藏的贡献较小.     

川东北地区海相烃源岩中单质硫的定性与定量分析

利用定性与定量分析手段,研究了川东北地区各类海相烃源岩中的单质硫及其地球化学特征。定性分析表明,该区海相烃源岩中的单质硫具有八硫环状结构和六硫状环结构两种晶体构型,由S8和S6两种同素异形体组成,其中S8具有相对较高的丰度。定量分析表明,该区海相烃源岩中的单质硫含量为0.91×10-6～375.88×10-6,具有很宽的分布范围,并且随着烃源岩分布区域、地层时代以及岩性的不同而发生明显变化,表现出强烈的非均质性分布特征。该区海相烃源岩中单质硫含量与有机碳含量之间存在正相关关系,说明单质硫主要发育在富有机质沉积的层段中。通过单质硫含量与总硫含量对比分析,间接证明了川东北地区各类海相烃源岩中赋存有丰富的有机含硫化合物。     

雅克拉凝析气田油气地球化学特征

雅克拉凝析气田天然气组分以甲烷为主,含量79.13%￣89.30%;重烃含量较高,平均占9.67%;干燥系数(C1/C1-5)介于0.89～0.92之间,属典型的湿气。δ13C1为-40.8‰～-39.4‰,δ13C2为-32.0‰～-30.2‰,δ13C3为-30.5‰～-28.9‰,表明天然气为典型的油型气。原油及其族组分的碳同位素组成和生物标志化合物呈现出典型的海相原油特征。原油成熟度较高,与天然气的成熟度基本相同,表明油气同源、同阶,为一次油气充注的产物,而与塔河油田存在较大差异。     

塔河油田原油甾藿烷系列化合物地球化学再认识

生物标志化合物是油气油源、成熟度、运移等领域研究中的一项得力工具。运用生物标志物色谱质谱技术，对比研究了塔河油田各油区原油生物标志化合物中甾、藿烷系列化合物特征。研究表明，塔河油田为一由晚期成熟高、轻微改造的原油与早期成熟度低、遭受较强降解原油混合而成的复合油藏，该油藏各区原油C27—C29甾烷同系物以及C27—C29重排甾烷特征反映出该区不同成熟度原油来自同一母源，原油Ts/(Tm+Ts)、重排甾烷/规则甾烷和ββ/(ββ+αα) C29比值关系立体图指示出原油的充注方向，印证了“塔河地区的油气主要来自于南部的满加尔坳陷”这一论点。     

加氢和TSR反应对天然气同位素组成的影响

天然气形成过程中的加氢作用和 TSR 反应是有机-无机相互作用的重要方式。相邻水体和深部来源的氢,是天然气形成的重要氢源,塔里木盆地天然气的甲烷氢同位素组成明显表现出不同沉积水体对甲烷氢同位素的控制作用,大宛105～25井和阿克1井具有深部流体加氢的特征;TSR 反应中硫同位素在不同反应阶段和反应过程具有不同的分馏特征,这种特征在四川盆地高舍硫天然气中具有很好的表现,TSR 反应硫同位素分馏一般小于20‰,而单体硫、黄铁矿和硫酸盐矿物等其它反应过程的产物硫同位素分馏不明显。