页岩气稳定碳同位素组成特征及应用前景

页岩气作为一种自生自储的非常规天然气,其稳定碳同位素组成可能具有与常规天然气不同的特征。综述了页岩气碳
同位素特征和应用方面的最新研究,包括高成熟页岩中存在天然气的甲烷碳同位素组成(δ13C1)大于乙烷碳同位素组成(δ13C2)
的“反序”现象及其成因;在页岩气生产或现场解吸过程中,δ13C1 随时间增加而逐渐变重现象和页岩气稳定碳同位素参数在判别
页岩气成因类型、预测页岩气的产能以及吸附气与游离气相对含量和判断页岩储集物性等方面的应用。认为进一步开展页岩气
稳定碳同位素组成特征、碳同位素变化与吸附气和游离气相对含量的关系和开采或现场解吸过程中同位素变重程度与页岩储集
物性的关系等方面的研究,建立起相应的预测模型,对有效指导页岩气勘探开发具有重要意义。      

长江上游表壳岩系Pb同位素组成特征及对三峡贯通的示踪意义

理论分析表明,碎屑钾长石Pb同位素在大河流域沉积物物源示踪及追索河流演化研究中具有独特意义。近年来,随着
单颗粒碎屑矿物微区分析技术的快速发展,碎屑钾长石Pb同位素已成为一种有效的物源示踪方法,在判别沉积物物源、重建古水
系等方面已得到了较好的应用,同时沉积物全岩的Pb同位素能对碎屑钾长石Pb同位素的示踪起到一定的补充作用。通过对长
江流域不同河段和支流流域钾长石及全岩Pb同位素的空间分异特征的即可识别性分析、河流地貌和水文特性对源-汇之间物质
的可通达性分析以及流域地质环境条件的分析,认为利用Pb同位素方法来示踪江汉盆地不同时期沉积物的源区,并重建长江水
系的演化过程是可行的。最后对开展此项研究的思路进行了讨论。      

川东南—黔北地区龙马溪组地球化学特征与古环境恢复

在综合国内外研究成果的基础上,结合川东南-黔北地区志留系龙马溪组的地球化学分析测试资料,着重讨论了微量
元素、稀土元素、有机碳同位素与有机碳含量等地球化学特征,并根据这些地球化学指标恢复当时的古环境,认为龙马溪组优质烃
源岩主要发育在龙马溪初期的缺氧还原环境,龙马溪后期缺氧环境遭受破坏,有机质保存条件变差,印证了龙马溪早期为深水陆
棚和晚期为浅水陆棚的沉积环境。      

湖北宜昌香溪河流域环境同位素特征及其水循环意义

为研究鄂西南岩溶山区的水循环过程,以湖北宜昌香溪河流域为研究对象,通过现场调查并结合环境同位素,对香溪河
流域地表水和地下水进行了取样,通过测定其氢氧同位素组成,分析了同位素变化特征以及流域地下水和地表水的转换关系及其
水循环特征。流域水中δD、δ18O值组成分析表明:流域内各种水体主要分布在当地大气降水线的附近,构成斜率明显小于雨水线
的蒸发线,3个子流域δD、δ18O值的富集程度为:南阳河流域<古夫河流域<高岚河流域。南阳河流域上游受神农架山区地方性
大气降水控制。响水洞和响龙洞(暗河出口)水中氘过量参数(d)值分别反映出不同的地下径流途径与滞留时间、水岩反应强度。子
流域同位素沿程变化的特征反映出:在上游段,水来源不同以及地表水和地下水转换频繁是δD、δ18O值变化的主要影响因素;在中下
游段,流域内地下水流入河流,河水流量逐渐增大,不同的水源混合均匀,经过一定的蒸发作用,δD、δ18O值的变幅趋于稳定。      

东海盆地西湖凹陷天然气来源探讨

关于西湖凹陷天然气的来源是很多学者争论的问题,主要原因在于计算出来的西湖凹陷部分天然气的成熟度与源岩的
热演化程度不一致,因此准确确定天然气成熟度是关键。利用甲烷碳同位素演化二阶段分馏模式,计算出的天然气成熟度则明显
分为两类:一类与西湖凹陷已钻遇渐新统花港组和中上始新统平湖组煤系烃源岩演化程度一致;另一类高于其演化程度,可能来
自古新统-下始新统烃源岩。同时从天然气的地球化学参数:iC₄/nC₄、碳同位素分布、碳同位素系列倒转、煤型气δ13C—Ro 关
系、热模拟实验5方面论证了西湖凹陷天然气存在2种不同来源的天然气。同时分析了天然气的运移特征,认为西湖凹陷的天然
气具有垂向运移特征,垂向运移为西湖凹陷下部深凹部位和上部煤系烃源岩产生的天然气混源提供了前提。      

云南昌宁柯街断裂带温泉水化学特征

通过对柯街断裂带上2个温泉(梁园温泉和大地温泉)水样的阴阳离子分析,正确划分了温泉水的水化学类型;同位素
数据表明,2个样品的δD和δ18O值均在大气降水线附近,且未显示δ18O值向右漂移现象,说明该区地下热水具有现代大气降水
的氢氧同位素组成特征,推断温泉形成与火山、岩浆型热源没有直接关系。大气降水的同位素组成与海拔高程之间的耦合关系,
证明了地下热水补给源区位于西部山区;通过采用SiO₂ 温标计算得出了温泉的热储温度和热水循环深度。梁园温泉热储温度为
100.1℃,热水循环深度是1643.3m,大地温泉热储温度为79.8℃,热水循环深度是1237.2m。柯街断裂带的构造特征及岩性特
征与地下热水的水化学组成、深循环机制和冷热水的混合机制有着本质的联系。      

古近纪重大气候事件及其生物响应

古近纪气候演化是由“温室气候”向“冰室气候”转变的过程,大致可划分为3个阶段:古新世-始新世早期的升温期,始
新世中期-始新世末期的稳定降温期及渐新世-中新世早期的冰室气候期。在此期间发生了3次显著的气候事件,分别为
PETM 极热事件、Oi-1骤冷事件和Mi-1降温事件。这3次大的气候事件引起了生物圈的巨大波动:PETM 期间发生了全球底栖
大有孔虫灭绝事件及浮游有孔虫的辐射演化,并且是哺乳动物演化的关键时期;Oi-1期间全球植物群落由热带型密集雨林向寒冷
干燥的森林草原过渡,在欧亚大陆出现了哺乳动物种群大规模改变的GrandeCoupure和MongolianRemodelling事件,也发生热
水型浮游及底栖有孔虫的灭绝事件;Mi-1前后,浮游有孔虫部分属种绝灭,钙质超微化石也出现暖水种数量的急剧减少,现代植物
群落在这一时期开始形成。古近纪气候的大幅波动和转折由诸多因素控制,主流观点认为PETM 事件与天然气水合物的大量释
放有关,但其喷发机制尚不明确;降温事件则与区域性构造隆升、洋流格局变化等因素有关。      

大气CO2浓度升高对海洋浮游植物影响的研究进展

工业的迅速发展、化石燃料的燃烧、森林的大量砍伐等引起大气中温室气体，特别是CO2的浓度逐年上升，据预测，到本世纪中叶大气CO2浓度将达到目前的2倍，即达到700μL L^-1。由CO2等微量气体浓度增加所造成的“温室效应”已成为影响全球变化的一个重要而又不可忽视的因素。近几年来通过“全球海洋通量的联合研究”表明，海洋对大气中CO2的净吸收主要是通过一系列被称为“生物泵”的生物学过程来实现，其中海洋浮游植物通过光合作用把海水中溶解态CO2转化为颗粒态是“生物泵”中一个重要的生物化学过程，可见海洋浮游植物对海洋回收大气CO2举足轻重。大气CO2浓度升高将导致海水中CO2浓度升高和pH值下降，进而对海洋浮游植物产生一定的影响，因此了解海洋浮游植物对大气CO2浓度升高的响应机制，对于预测未来大气CO2升高对海洋生态系统的影响和全球气候变化具有重要意义，有关大气CO2浓度升高对海洋浮游植物的影响研究已经成为当今国际海洋科学研究领域的重要内容。     

VG模型参数选择对咸水层CO2 封存的影响研究

在使用TOUGH2程序模拟咸水层CO2 封存时,常使用VG模型计算岩石表面毛细压力,而岩石表面毛细压力的大小
则会直接影响CO2 在咸水层中运移形式和储存量。总结了不同类型常见砂泥岩的VG模型参数取值范围,基于松辽盆地典型储
盖地质结构特征,运用TOUGH2构建了二维CO2 封存模型,设计3组算例对比分析了VG参数取值对咸水层CO2 封存的影响。
研究结果表明:VG模型参数值大小取决于岩石的性质,TOUGH2使用的VG模型缺省值仅适用于小部分岩石;盖层的3个VG
模型参数取值对咸水层CO2 封存效果影响很大,单纯微调部分VG参数仍不能提高模拟可信度,而对于高、中渗透率储层,VG模
型参数取值对模拟结果影响较小。因此,咸水层CO2 封存模拟时,应结合储盖层岩性特征赋VG模型参数值。      

西南太平洋第四纪晚期古海洋研究进展

深海大洋钻探计划(DeepSeaDrillingProject,简称DSDP)、国际大洋钻探计划(OceanDrillingProgram,简称ODP)、国
际海洋全球变化研究计划(InternationalMarineGlobalChangesStudies,简称IMAGES)等在西南太平洋地区的开展,使西南太平
洋晚第四纪古海洋学的研究取得了迅速发展并成为古海洋学研究的热点所在。西南太平洋在中更新世气候转型方面主要表现为
在此期间深层西边界洋流强度较弱以及冰期-间冰期旋回周期从40ka向100ka的过渡。至于西南太平洋在冰期-间冰期旋回
方面主要表现为各海洋锋有规律的迁移,即间冰期阶段向南迁移,冰期阶段向北迁移,但有时锋的位置会受到水深的影响,特别是
查塔姆海隆及新西兰东南岸外的亚热带锋和坎贝尔高原处的亚南极锋。还探讨了西南太平洋所代表的南半球气候与北半球气候
的密切联系,并指出南半球气候波动领先于北半球。