冰川活动层温度状况的传热学分析——以祁连山羊龙河5号冰川为例

一般认为,冰川表面15—20米一层受外界气候因素的影响,存在以年为周期的温度波动,称为活动层。活动层的温度状况直接反映冰川存在的气候条件,同时又是研究冰川内部温度状况的入门。活动层底部的温度(年变动幅度在0.2℃以内)可以作为表达冰川发育的水热条件和冰川物理性质的一个指标。这一层活跃着频繁的热交换过程。在表层以辐射、传导、对流和相变的方式同外界进行热交换。在内部除传导外,融化、融水渗浸和再冻结作用活跃,有时起主导作用。表面的升(积累)降(消融、沉陷)、冰体运动和地热流的存在对活动层的温度状况也有一定的影响。     

上海地区松散地层温度垂向分布特征分析

基于大量的实测数据,对上海地区200 m以浅的松散地层温度进行了研究,认为上海地区松散层温度在垂向上分带明显、规律性好,通常可分为变温带、恒温带、增温带。变温带底面埋深一般为13.3 m,其温度受气候影响明显;恒温带深度范围一般为14～23 m,平均温度17.9 ℃;200 m以浅地层温度增温率一般为3.03 ℃。通过变温带随时间的变化规律分析了地层的导热性能,最后对影响地层温度的主要因素进行了分析。     

微生物在石油生成中的作用(一)--降解和去含氧基团

近20~30年来,高温微生物学研究取得了迅猛发展,已发现高温菌（大于50℃~60℃）约70个属140种。最适合生长的温度普遍在60℃或80℃以上,最高生长温度可达110℃~113℃。在沉积物的浅层至深层,由低温至高温都广泛分布着厌氧微生物群体。它们分布在深层水中或岩石表面,包括各种分解菌、产氢菌、产甲烷菌等。这些菌种生存的温度同石油生成的主要温度段（60℃~100℃）大体相同。微生物是单细胞生物,个体小,结构简单。当环境变化时,每个细胞能直接感受到环境的刺激,更易发生适应作用,发生遗传上的变异。高温、高压、高盐环境成为嗜热菌生存的良好环境。嗜热菌的大量发现为认识生命起源、油气藏的形成提供了坚实的理论基础。沉积物中有机质转化成石油是由大分子有机质（分子量可达数万至数十万）降解成中、低分子化合物的过程,由有机质富含含氧基团、杂原子变成基本不含含氧基团的过程。这些功能主要是由微生物作用完成的。碳是构成生命的核心原子,微生物需要从有机质中吸取碳源组成细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等细胞物质。大分子有机质需逐步分解成简单的有机质才能被微生物吸收,如蛋白质分解成二肽,碳水化合物水解成单糖便可被微生物利用。厌氧微生物不断获取碳使有机质逐步变成简单化合物。微生物的厌氧呼吸使有机质中的含氧化合物减少,形成一些较原来基质更为还原的化合物。在沉积物的厌氧呼吸中,作为最终电子受体的物质是有机物结构上的羟基、羧基等官能团,除去含氧基团便形成了烃类。     

郑州航空港区地热资源及开发利用

郑州航空港区位于郑州市东南方向25km,目前航空港区连接市区的供热管道没有贯通,港区供热是个亟待解决的问题。根据计算与评价结果,航空港区内浅层地热能较不适宜采用地下水换热方式开发,较适宜地埋管换热方式开发;深层地热新近系温热水主要分布在孟庄镇—龙王乡一线以东区域,热储层温度43℃—48℃,宜井深度500～1200m,单井出水量15～20m~3/h;奥陶系—寒武系温热水主要分布在孟庄镇—龙王乡一线以西区域,热储层温度43℃—82℃,宜井深度1800～3000m,单井出水量大于20～25m~3/h。对郑州航空港区地热资源进行开发利用,可有效解决港区目前的供热问题。     

河道污染治理技术-- 生物接触氧化填料研究

选择不同填料对生物接触氧化法处理生活污水进行了进一步的研究与应用,探讨了温度、接触氧化停留时间等因素对其处理效果的影响。实验研究结果表明,在水温为18℃~20℃,水力负荷为70m l/m in时,采用鹅卵石和沸石的复合填料挂膜,进行生物接触氧化法处理生活污水,在降解NH3-N和氨氮等方面取得良好效果,COD、NH3-N去除率都高达80%以上。     

煤田井温测量与煤层一、二级热害区的圈定

目前国内煤田地质勘探中垂直深度达1200～1500m,部分省区采煤深度也达到了1000m,地层温度都比较高。一般情况下,一级热害区可以通过通风可以达到降温的效果,而二级热害区就必须在井底进行人工制冷,才能确保工人的生命安全。以陶乐南部勘查区测量井温为例,确定了该区恒温带的深度为60m,温度为14.55℃,并将96.0%作为孔底温度校正系数,计算出各简易测温钻井孔底的校正温度及平均地温校正系数;据此计算平均地温梯度和煤层底板温度。依据煤层底板深度与温度作出的井温等值线,圈定煤层一级热害区（地温达到31～37℃）与二级热害区（地温大于37℃）的分布范围并计算其面积：该勘查区9-1煤层底板一级热害区0.46km2;二级热害区6.05km2。     

新疆阿尔泰铁热克提岩体热历史的磷灰石裂变径迹法研究

通过对新疆阿尔泰铁热克提岩体4个磷灰石裂变径迹样品分析研究表明,具有3个阶段的热演化模式：①大约120Ma之前,温度为105～130℃或90～120℃,属于较高温稳定期;②60～120Ma,温度为90～120℃或20～65℃,系快速冷却与隆升期;③60Ma以来为20～65℃或12～18℃,属低温稳定期。第2阶段(60～90Ma期间),冷却速率为2．5～3．23℃/Ma,相当于抬升速率为83．3～107．7m/Ma。60～120Ma的快速隆升作用以及80．4～91．9Ma的裂变径迹年龄,证实燕山晚期发生过新的陆内挤压造山活动。     

吉林露水河硅藻土在煅烧中的结构及性能的变化

应用X射线衍射、红外光谱分析、扫描电镜及化学分析方法对吉林露水河硅藻土在煅烧中的结构及性能的变化进行研究，结果表明：高温时蛋白石转变成方英石，激烈的相变温度为1160℃左右；当温度在1100℃～1200℃时，硅藻的微孔开始阻塞或消失，并出现开裂现象，硅藻的结构变得模糊，但硅藻仍保持其外形；室温～600℃，比表面积逐渐增加，600℃～1200℃比表面积则减少；室温～700℃时，pH值逐渐减小，700℃～1200℃时，pH值则逐渐增加。     

鄂尔多斯盆地东部上三叠统含油砂岩的古地温及成岩阶段

本文采用镜质体反射率、流体包裹体、磷灰石裂变径迹、伊利石结晶度、绿泥石多型及自生矿物的成岩变化等多种方法,对鄂尔多斯盆地东部上三叠统含油砂岩所经历的最高古地温进行了测定和对比。中生代晚期本区古地温梯度为2.9—3.0℃/100m,上三叠统在此期间进入有机质成熟阶段,开始生烃和运聚过程。含油砂岩段的古温度为88—110℃,油的生成和运移的温度为112—122℃。上三叠统上覆地层的剥蚀厚度为2465—2750m。含油砂岩段现埋深一般为400—1200m,埋深1900m左右温度达140℃,此深度带以下以产天然气为主,进入有机质超成熟阶段。     

俄罗斯勘察加半岛热泉的地球化学和微生物学

勘察加半岛位于欧洲板块、北美板块和太平洋板块交汇的过渡带上,是世界火山活动最活跃的地区之一.其众多的热液系统不断的向地表释放地热气体和流体.以N2和CO2为主的地热气体也经常含有高浓度的H2,CH4和H2S.大气水和熔岩水构成了勘察加热泉水的主要源,水体温度从20 ℃到＞90 ℃不等.水化学性质变化同样显著,pH范围从3.1到9.8.热泉水溶解盐以氯化钠为主,同时包括K+,H3BO3,H4SiO4,Ca2+和SO42-等其他多种溶解组分.此区域也有以直链烷烃为主的石油形成.从勘察加的热泉系统中已分离出至少24种嗜热微生物.尽管其中大多数是异养微生物,但根据其生存环境的特点,自养微生物在热泉系统中可能同样很多.这些微生物对碳、硫和铁在热液系统中的生物地球化学循环有着非常重要的作用.目前,非培养的方法和生物定量的手段已用来研究勘察加热泉中微生物生态及其所具有的生物地球化学功能.     

微生物矿化作用改善岩土材料性能的影响因素

基于微生物诱导碳酸钙沉淀作用（MICP）的土体改性技术近年来在岩土工程领域引起了人们的广泛关注。该技术在改善岩土材料的强度、刚度、抗液化、抗侵蚀及抗渗透性等性能的同时,还能维持土体良好的透气性和透水性,改善植物的生长环境。由于微生物矿化作用涉及一系列生物化学和离子化学反应,固化过程中的反应步骤较多,因此,MICP固化效果受许多因素的制约与影响。基于大量文献资料,系统总结了细菌种类、菌液浓度、温度、pH值、胶结液配比及土的性质等关键因素对微生物改善岩土材料性能的影响,讨论了这些影响因素的优化方式和未来的研究方向,主要得到了以下几点结论：菌种类型、菌液浓度、温度、pH、胶结液性质会从微观上影响碳酸钙的晶体类型、形貌和尺寸,进而在宏观层面影响岩土体的胶结效果;菌液浓度尽可能高、温度在20～40℃间、pH值在7.0～9.5左右、胶结液浓度在1 mol/L以内的因素条件对微生物加固岩土体具有较好的效果。上述范围内的低温、较高的pH值、低浓度胶结液有助于提高土体的抗渗性,而高温、较低的pH值以及中高浓度胶结液有助于提高土体的强度;MICP加固土体的有效粒径范围为10～1 000 ?m,相对密度越大、级配越好则加固效果越好。分步灌浆法、多浓度相灌注法及电渗灌浆法有助于提高土体固化均匀性,0.042 (mol/L)/h以下的注浆速度有利于提高胶结液利用率,砂土试样的灌浆压力一般在10～30 kPa之间,粉黏土试样的灌浆压力不宜超过110 kPa,过高的灌浆压力会破坏土体结构,降低固化效果。     

松辽盆地现今地温场分布特征及主控因素

松辽盆地不仅是世界上已发现油气资源最为丰富的陆相沉积盆地之一,同时也存在十分丰富的中低温地热资源,是当前油气勘探和地热勘探的主力区块。本文结合近10年来新增的一大批测温数据,借助571口钻井地层测温资料和150余个岩石热物性参数,重新剖析了松辽盆地现今地温场分布特征及其主控因素。研究表明,松辽盆地地温梯度在19～55 ℃/km之间,平均为41. 4 ℃/km,现今大地热流分布在38. 9～111. 2 mW/m 2之间,平均为78. 9 mW/m2。相比其他盆地而言,松辽盆地具有高温“热盆”的特点。平面上,盆地中央坳陷区地温梯度和大地热流均较高。嫩江组底界面温度约为15～88℃,平均为48. 6℃;姚家组底界面的温度为18～95℃,平均值为53℃;青山口组底界面的温度为25～128℃,平均值为64℃;泉四段底界面的温度为26～131℃,平均值为67℃。松辽盆地现今温度分布主要受到成盆演化动力学背景、岩石热物性特征、岩浆作用等多种因素的影响。松辽盆地经历了强烈的区域伸展作用和岩石圈减薄,并发育丰富的基底断裂和地壳断裂,造成深部地幔热物质沿着基底断裂运移至浅部,因此地表热流偏高。     

四川盆地早古生代灰泥丘中的微生物及其造岩和成丘作用

作为生物礁的特殊类型,灰泥丘在古生代十分发育,许多学者都认为它们是通过微生物造岩作用而形成的,而且,也在现代湖泊中发现了由兰菌藻的生命活动所形成的灰泥沉积物及灰泥丘。但是国际上一直没有在古生代灰泥丘中发现过细菌等微生物的实体化石,微生物促使碳酸钙沉淀、聚集的能力和机理也不明确。四川盆地北缘寒武纪和志留纪灰泥丘发育,笔者通过扫描电镜及能谱分析,在国际上首次发现了 (川西北志留纪 )灰泥丘中菌藻类微生物的实体化石及其特征的造岩成丘现象,发现的菌藻类微生物实体化石有三种类型 :1.表面光滑的卵形球体型;2.表面粗糙的椭球体型;3.网状结构型。而且,对寒武纪和志留纪灰泥丘凝块石作生物标志化合物分析也证明了其有机质生源为菌藻类微生物。这些凝块石灰泥丘中的菌藻类实体化石都显示了不同的沉积、造岩和成丘功能,因而证实了微生物在形成古生代灰泥丘中具重要作用。     

复合型微生物絮凝剂产生菌YL3的优化条件

通过培养基成分减少、碳氮源影响因素、培养基成分含量优化、培养时外界条件等系列实验,对复合型微生物絮凝剂产生菌YL3的培养条件进行了优化。研究结果表明:该菌的培养条件受以上各因素的影响,培养基的最佳组成为葡萄糖2.0 g,K2HPO4.3H2O 5.0 g,KH2PO41.0 g,MgSO4.7H2O 0.20g,(NH4)2SO4.7H2O 0.20 g,蒸馏水1 L,初始pH=7;培养基的外部培养条件为灭菌压力0.06 MPa,温度20~30℃,振荡转速100~140 r/min。降低了复合型微生物絮凝剂的转化成本,提高了该菌的絮凝能力。     

漠河永久冻土带天然气水合物的形成条件及成藏潜力研究

作为我国多年冻土发育的主要地区之一,漠河地区具有天然气水合物形成的良好条件,发育了天然气水合物的成藏系统.漠河地区发育有多年冻土,一般厚20～80 m,地表温度-0.5℃～-3.0℃,地温梯度1.6℃/100m,具有与已发现天然气水合物的美国阿拉斯加北坡Prudhoe湾、西伯利亚Messoyakha和我国祁连山木里地区...     

土壤游离态Fe(Ⅱ)催化氧化铁矿物晶相转变的Fe原子交换机制

<正>氧化铁作为高活性矿物的重要内因是以变价元素铁构成的氧化铁循环过程活跃。土壤铁循环是一个特殊微生物驱动的生物地球化学过程,长期以来普遍认为,以氧化铁矿物为末端电子受体、铁还原菌通过氧化电子供体藕联的氧化铁异化还原过程[1],与以游离态Fe(II)为电子受体、铁氧化菌作用产生的Fe(II)微生物氧化成矿过程[2],组成了完整的铁循环链[3](图1过程I和II)。1980年底有研究发现,厌氧条件下游离态     

青海共和—贵德盆地增强型地热系统(干热岩)地质—地球物理特征

青海共和—贵德盆地处在秦岭—昆仑造山带“秦昆岔口”,是新生代断陷盆地.盆缘活动断裂、岩浆岩发育,水热活动强烈、温泉密集,超过60℃的温泉6处,最高可达93.5℃,超过当地沸点(92℃)为沸泉.盆地内地温场高,据地热钻井揭露见花岗岩的三个孔,QR1孔深969 m,孔底温度为70℃,DR1孔深1455 m,孔底温度87℃,R2孔深1709.56 m,孔底温度可达97℃,地温梯度高达6～7℃/100 m,是正常地温梯度2倍,地热增温随深度增大而升高,推测3000m温度可达150 ～ 200℃,重力低异常推断基底凹陷与可控源音频大地电磁测深、地震反射波勘探推断基底界面深度不一致,并有磁异常对应,又经钻探证实.由此认为重、磁异常为花岗岩引起.花岗岩为燕山期,进入花岗岩钻孔深部有热无水,故认为盆地可能存在干热岩.     

中国边缘海海洋沉积生态环境反演中的生物标志物

中国边缘海是海—陆—气圈进行物质和能量交换最活跃的海域之一,重建中国边缘海海洋生态环境演变对深入探析人类活动和气候变化的耦合作用意义重大,海洋沉积物生物标志物为定性/定量揭示海洋生态环境演变提供有效手段,可为预测人类活动影响下的海洋生态环境演变趋势提供科学支撑。本文总结归纳目前海洋沉积物中常用的古菌、细菌和真核来源生物标志物在海陆来源、化学结构、分布规律与功能等方面的特征,分析了不同生物标志物类型在重建海洋温度、酸碱度、氧化还原环境和浮游植物演变过程中的应用状况,剖析了多参数生物标志物在重建中国边缘海生态环境演变中存在的问题。总体而言,利用生物标志物重建中国边缘海生态环境演变的研究大多还停留在定性描述水平;由于对生物标志物母源生物及其适应机制认识不足会导致对生物标志物指标的解译存在偏差,进而影响海洋环境重建结果的准确性;此外,多种重要海洋环境演变参数并未建立起有效的生物标志物指标。未来的海洋生态环境重建研究应从结合新技术新方法厘清生物来源,整合大数据分析方法构建有更精确对应关系的校正公式以实现定量反演和准确预测,同时结合功能微生物群落筛选出更具独特性的新型生物标志物等方面开展研究。     

磷灰石裂变径迹研究新疆阿尔泰山南缘剥露历史及古地形再造

本文应用裂变径迹技术对阿尔泰地区13个磷灰石裂变径迹样品进行分析研究,揭示了该地区的隆升剥露历史,并进行了古地形再造.热历史演化模式具有3个阶段的特征:①约120～80 Ma至70 Ma,温度较高,处于磷灰石裂变径迹退火带底部温度,主体高于100℃,晚白垩世末期和早第三纪初期,阿尔泰地区构造运动不明显,仅有微弱的升降运动,均夷作用显著;②从80～70 Ma至30～20 Ma,快速冷却,温度由85～75℃降至35～30℃,晚第三纪,自中新世起,特别是中新世中晚期,由于喜马拉雅运动的影响,块断升降运动较为加强,山区上升,盆地相对下降;③从约30～20 Ma至现今,缓慢冷却,温度由35～30℃降为现在的地表温度(平均20℃).三阶段隆升速率分别为0.025 mm/a,0.027 mm/a和0.02 mm/a;隆升幅度分别为1.14 km,1.34 km和0.43 km.地表隆升幅度变化于634～2394m之间.区内平均剥蚀量为2168m,平均隆升量3318m,二者之差1150 m便是现在的平均高程.     

中国边缘海海洋沉积生态环境反演中的生物标志物

中国边缘海是海—陆—气圈进行物质和能量交换最活跃的海域之一,重建中国边缘海海洋生态环境演变对深入探析人类活动和气候变化的耦合作用意义重大,海洋沉积物生物标志物为定性/定量揭示海洋生态环境演变提供有效手段,可为预测人类活动影响下的海洋生态环境演变趋势提供科学支撑。本文总结归纳目前海洋沉积物中常用的古菌、细菌和真核来源生物标志物在海陆来源、化学结构、分布规律与功能等方面的特征,分析了不同生物标志物类型在重建海洋温度、酸碱度、氧化还原环境和浮游植物演变过程中的应用状况,剖析了多参数生物标志物在重建中国边缘海生态环境演变中存在的问题。总体而言,利用生物标志物重建中国边缘海生态环境演变的研究大多还停留在定性描述水平;由于对生物标志物母源生物及其适应机制认识不足会导致对生物标志物指标的解译存在偏差,进而影响海洋环境重建结果的准确性;此外,多种重要海洋环境演变参数并未建立起有效的生物标志物指标。未来的海洋生态环境重建研究应从结合新技术新方法厘清生物来源,整合大数据分析方法构建有更精确对应关系的校正公式以实现定量反演和准确预测,同时结合功能微生物群落筛选出更具独特性的新型生物标志物等方面开展研究。