凝析油形成新模式─—原油蒸发分馏机制研究

经典的石油生成理论认为凝析油是源岩高成熟阶段、或是陆相有机质于低成熟阶段的直接产物。本文在资料、数据分析的基础上结合我国塔北海相油田的实际地质地化资料提出原油蒸发分馏机制是凝析油形成的一种重要途径，并确认了塔北油田的诸多原油曾遭受了程度不一的蒸发分馏作用且有成熟度正常的凝析油形成。     

油藏形成动力学研究展望

指出随着高新科技不断引入石油勘探与开发，油藏地质研究必须改变过去定性推理的方法，必须建立全新的定量化机理性研究机制。从揭示油气藏在沉积盆地中所受到的各种营力作用及其在多种营力作用下形成、演化或消亡全过程及油气水分布模式出发，提出建立油气藏成藏动力学和油藏地质模型的设想；以研究油藏构造和数学模拟相结合的方法，探讨油藏形成的控制因素，得出油藏形机理和成藏模式，为油气勘探开发提出一套新的研究与预测方法。     

原油的有水热解产生低分子量有机酸的研究

用原油及其族组分加入矿物和不同离子浓度的水进行了有水热解，对热解后的水溶液做了低分子量有机酸分析。实验表明，储集层中的原油在热作用下能产生有机酸，但不同条件下，生成的量有所不同。高浓度的卤水对产酸有利，加入不同矿物，砂岩对热解有微弱催化作用，而氧化性矿物能提高产酸量。就原油中不同族组分而言，沥青质生成有机酸的贡献最大。     

白云凹陷原油金刚烷化合物研究

针对白云凹陷油气共存的分布格局,轻质油藏、挥发性油藏及凝析油气藏中原油或凝析油因常规的甾萜类异构化参数等均已接近或达到其平衡值,难以有效判断其成熟度,导致无法准确界定该区挥发性油藏及凝析油为原生热成因抑或油藏受晚期天然气改造而成的次生成因的问题。本次研究采用气相色谱-质谱-质谱(GC-MS-MS)方法对白云凹陷原油及凝析油中金刚烷类化合物进行分析及绝对浓度测定,通过金刚烷参数指标对已发现原油及凝析油成熟度进行了界定,并探讨凝析油成因。研究表明,白云凹陷不同构造原油及凝析油成熟度差异大,白云主洼北部番禺低隆起和白云东洼凝析油金刚烷浓度在5000～10000μg/g之间,为高成熟阶段与天然气伴生的原生性凝析油,根据金刚烷指标参数推算的等效镜质组反射率(Rc)为1.3%～1.6%;白云东洼原油、白云主洼东部凝析油与挥发性油藏、油藏轻质油以及白云西洼挥发油、轻质油金刚烷浓度多在4000μg/g以下,为生油高峰后期产物,根据金刚烷指标参数推算的Rc为1.1%～1.3%,且白云主洼东部、白云西洼凝析油及挥发油可能为成熟阶段的原油遭受天然气改造而成的次生凝析油或挥发油。     

柴达木盆地原油成因研究

柴达木盆地是我国西北地区大型含油气盆地之一。经过50年的油气勘探，已在该盆地发现18个油田，它们主要分布柴西地区，对其成因一直是人们关注的问题。通过对这些油田原油的物理化学性质、油源对比和成因机制综合研究表明，柴西地区和柴北地区是两个不同的成油单元，它们原油的形成环境、母质类型、成熟度和油源都是截然不同的。并且认为，虽然柴达木盆地第三系生油岩有机碳含量较低，但是其形成于强还原和咸水环境，有利于生物脂类的保存，生物脂类与可溶有机质和干酪根一起在低成熟阶段可以生成大量石油，是柴西地区未熟低熟原油形成的主要途径。     

下垫面蒸发和云中凝结分馏对降水稳定同位素影响的数值试验——空间分布的比较

利用稳定同位素大气水平衡模式（iAWBM）,在一个水平衡和水稳定同位素平衡的框架下以及在相同的气象驱动下,模拟在不同的下垫面蒸发和不同的云中凝结分馏条件下降水中稳定同位素效应的空间分布特征,并通过与GNIP实测数据的比较以及模拟试验结果之间的相互比较,揭示云中的稳定同位素分馏和从下垫面蒸发的水汽同位素δ_e对降水中稳定同位素变化的可能影响,增进对全球水循环中稳定同位素效应的理解和认识。结果显示：iAWBM的4个模拟试验均很好地再现了全球降水中平均δ¹⁸O和平均δ¹⁸O季节差的空间分布特征;很好地模拟了降水同位素的温度效应、降水量效应的分布特点以及全球的大气水线MWL;比较而言,平衡分馏假设下模拟的全球降水中平均δ¹⁸O的空间分布与根据GNIP数据得到的实际空间分布以及模拟的全球MWL与实际MWL最接近,且模拟效果亦最好;动力分馏假设下模拟的降水中δ¹⁸O平均季节差的空间分布与根据GNIP数据得到的实际分布之间的相关程度较好,且拟合水平明显提高;在动力分馏和δ_e季节性的假设下,iAWBM再现全球δ¹⁸O-T和δ¹⁸O-P相关关系空间分布的能力较强。     

铜同位素的分馏机制及其在矿床学研究中的应用

作为一种重要的成矿元素,铜广泛分布于不同地质体中,并广泛参与成岩成矿作用。近年来,由于同位素分析方法的改进和新一代多接收等离子质谱仪(MC-ICPMS)的应用,使得铜同位素的高精度测试成为现实,并已成为国际地学领域的一个前沿研究方向。铜同位素在自然界中具有较大的变化范围,δ65Cu值介于-3.03‰～5.74‰之间。本文介绍和评述了铜同位素的分析方法和可能的分馏机制,并根据已发表数据,重点讨论了铜同位素组成与成矿温度、矿化阶段和成矿物质来源的关系。认为铜同位素有可能作为一种灵敏的地球化学示踪剂,对指示成矿物质来源、成矿作用过程和矿床形成机理具有重要作用。     

煤层断裂模式及形成机制的研究

本文以山西省汾西矿区崔家淘井田断层构造的展布规律、断层面构造岩特征民层滑动擦痕为依据，分析断层发育的力学机制衣成生欠，应用赤平投影图矿区两条主干断层，得出 区三向主支应力轴方向的认识，提出一种在华北地区有代表性煤矿区展布模式芝对断层的识别和预测具有指导意义。     

下垫面蒸发和云中凝结分馏对降水稳定同位素影响的数值试验——时间变化的比较(以长沙降水同位素为例)

利用稳定同位素大气水平衡模式（iAWBM）的模拟数据,分析了在不同的下垫面蒸发和不同的凝结分馏条件下降水中δ¹⁸O的时间变化、降水量效应、负温度效应和大气水线。并通过与长沙站5年实测数据的比较以及模拟试验结果之间的相互比较,揭示下垫面蒸发水汽中稳定同位素的季节性变化和云中稳定同位素分馏对降水中稳定同位素变化的可能影响,增进对季风区水稳定同位素效应的理解和认识。iAWBM给出的4个模拟试验均很好地再现了监测站降水中δ¹⁸O的时间变化,模拟出季风区降水中稳定同位素在暖半年被贫化、在冷半年被富集的基本特点。与平衡分馏相比,动力分馏下降水中稳定同位素被贫化的程度加强、季节差和离散程度减小;由下垫面蒸发水汽中稳定同位素δ_e季节性变化所引起的降水中稳定同位素的变化在不同季节完全相反：在长沙,暖半年降水中δ¹⁸O更低,冷半年降水中δ¹⁸O更高,使得降水中稳定同位素季节差和离散程度增大。4个模拟试验均很好地再现了季风区的降水量效应和负温度效应。与平衡分馏相比,动力分馏下模拟的降水量效应和负温度效应的斜率相对较小;δ_e季节性变化导致模拟的降水量效应和负温度效应的斜率增大。利用iAWBM,模拟出季风区湿热气候条件下的MWL。动力分馏以及δ_e季节变化均使模拟得到的MWL的斜率和截距减小。     

柴达木盆地原油成因研究

柴达木盆地是我国西北地区大型含油气盆地之一.经过50年的油气勘探,已在该盆地发现18 个油田,它们主要分布柴西地区,对其成因一直是人们关注的问题.通过对这些油田原油的物理化学性质、油源对比和成因机制综合研究表明,柴西地区和柴北地区是两个不同的成油单元,它们原油的形成环境、母质类型、成熟度和油源都是截然不同的.并且认为,虽然柴达木盆地第三系生油岩有机碳含量较低,但是其形成于强还原和咸水环境,有利于生物脂类的保存,生物脂类与可溶有机质和干酪根一起在低成熟阶段可以生成大量石油,是柴西地区未熟低熟原油形成的主要途径.     

矿物-水体系氢同位素平衡分馏和动力分馏的实验研究

矿物水体系氢同位素平衡分馏系数和动力分馏系数是同位素地球化学研究中的重要参数。这些参数大多由实验测定。氢同位素分馏的实验研究主要包括矿物水体系氢同位素交换实验,交换实验前后矿物、水的氢同位素分析及分馏机理、平衡分馏、动力分馏理论研究。为确保氢同位素分馏系数和一系列动力学参数的准确可靠,实验中防止氢透过容器壁扩散,避免空气中水汽污染样品,正确控制实验温度等都很重要。本研究以石英管代替前人常用的金（银、铂）管作反应容器,建立了一套实验研究羟基矿物水体系氢同位素平衡分馏和动力分馏的新方法,并开展了电气石水、黑柱石水体系氢同位素分馏的实验研究。所得一系列参数的精度明显好于国外报道的资料。此研究方法可广泛应用于羟基矿物水体系的氢同位素分馏的实验研究。     

论天然水晶形成机制

通过对石英、硅酸的物理性质,水晶晶洞、水晶矿床矿物流体包裹成分,不同颜色紫晶的痕量成分,水晶的共生、伴生矿物组合等相关问题的研讨,认为水晶的形成机制为:以硅氢化物气态形式迁移、分异、富集,在稳定、温和、宽松环境被缓慢氧化、水解,自由结晶成单晶和(或)晶簇的。     

姚安金矿床成因机制研究

姚安金矿床矿石品位富，载金矿物及其共生矿物组合较为特殊，复杂。从含矿段岩石组合，围岩，含金矿石，含金矿物及火山－次火山侵入岩的稀土元素和微量元素特征，结合矿石的同位素及包裹体分析资料对比研究认为：（1）成矿金质来源于围岩（侏罗系碎屑岩）和火山－次火山岩；（2）金成矿滞后于岩浆岩的侵入期，与构造活动同期或稍晚。     

油气差异泵吸作用机理探讨——以泌阳凹陷为例

通过对泌阳凹陷油气成藏过程的系统研究,发现在差异抬升过程中,深凹源岩区抬升幅度小,凹陷四周圈闭发育区抬升幅度大,差异抬升运动导致源岩和圈闭之间的势能差急剧增大,从而促使油气大规模沿砂体向圈闭充注,这一过程类似于水泵抽水的过程,据此,文中提出了油气泵吸作用和油气差异泵吸作用的概念及机理,并以泌阳凹陷为例讨论了油气差异泵吸作用的形成条件、主要影响因素及油气差异泵吸作用对油气差异分布的控制作用。研究表明:影响油气差异泵吸作用的因素主要有势能梯度、通道质量和泵源配置及油气运移距离;泌阳凹陷油气分布总体上受成藏运聚系统的控制,在各运聚系统内油气分布受油气差异泵吸作用的控制,其中势能梯度、泵源配置及油气运移距离是影响油气差异分布的主要因素,而在每一个大泵(复合泵)内部,通道质量差异是影响油气差异分布的主要因素。     

斜坡地质灾害成因问题数据本构分析

应用数据本构分析方法,以三峡库区东县黄土坡前缘斜坡变形成因问题为例,探讨数据要构分析方法对斜坡地质灾害成因的问题的分析意义,丰富了对该类问题研究的手段。     

铅的成矿机理新探索

通过对铅及其氢化物的理化性质，铅矿床矿流体包裹体气液相成分、内生锡矿物的化学成分、铅矿物的共伴生矿物特征等相关问题的研究，认为铅氢化物，铅合金氢化物是铅成矿的主要迁移形式。在强还原、富氢、高压环境下，可随岩浆、热液、热气迁移至地壳浅部。在减压，贫氢，富硫的相对氧化环境；硫化成铅的硫化矿物及其硫盐矿物，或在氢逃逸氧化的贫硫环境；形成铅的单质及铅的合金矿物，并在长期地质事件中叠加，富集成铅矿床。     

气烟囱的形成机理及其与油气的关系探讨

气烟囱是由热流体活动形成的一种特殊的伴生构造.其一经形成后,对后期幕式活动的热流体或油气运移仍为一种特殊的运移通道,而且影响油气的聚集成藏.本文对气烟囱形成机理和演化特征进行了研究,探讨了气烟囱与油气生成、运移、聚集的关系,并通过光测弹性力学模拟和物理相似模拟等实验方法进行了验证.结果表明,在中国东部油气勘探中,气烟囱研究不仅可预测浅层油气藏分布,而且为寻找深层有机、无机气藏提供科学依据.     

碳酸盐矿物氧同位素分馏的理论研究

应用增量方法系统地计算了碳酸盐矿物的同位素分馏系数，得到不同结构和成分的碳酸盐矿物的18O富集顺序为：菱铁矿〉铁白云石〉菱镁矿≥白云石≥方解石〉文石〉菱锶矿〉白铅矿〉碳钡矿。在0℃～1200℃范围内获得了一组内部一致的碳酸盐－水体系的理论分馏系数，这些计算结果与已知的实验和／或经验数据之间存在良好的一致性，因此本文对碳酸盐矿物氧同位素分馏系数的理论校准不仅可应用于共生矿物组合形成温度的确定，而且能够应用于其形成机理的示踪。 计算结果表明，白云石的氧同位素分馏行为与方解石相似，在25℃下白云石与方解石之间的平衡分馏为0.56‰ 。理论预测文石相对于方解石显著地亏损 δ18O，在25℃时方解石与文石之问的平衡分馏为4.47‰ 。文石向方解石的同质多相转变可能是通过一种没有同位素再造的惰性氧结构单元[CO3]2- 进行的，即只涉及Ca2+ 与[C03]2- 基团之间键的断裂和再组台而未出现[CO3]2- 基团内部C－O键的断裂和再组合。结果在自然界和实验室实验中，文石中氧同位索配分的温度关系能够传递副方解石中来。这种在同质多相转变形成方解石过程中的氧同位素继承性对于了解白云石－方解石－水体系分馏的难题至关重要。理论预测也能够用来解释对方解石分馏的经验估算与实验测定之间的分歧。     

含铁绿柱石的改色机制研究

含铁绿柱石经γ射线辐照或特定温度热处理,可因铁价态的改变引起颜色发生相应变化。处理前后的吸收光谱和顺磁共振谱研究表明,辐作用使隧道位的Ｆｅ＾２＋氧化Ｆｅ％３＋,八一位上的Ｆｅ＾３＋还原为Ｆｅ＾２＋,热处理使隧道位及八面体位Ｆｅ＾３＋均还原为Ｆｅ＾２＋。