晋南临汾-运城盆地土壤氟含量及其影响因素

通过对临汾-运城盆地表层土壤F含量的空间变化规律和影响因素的研究,发现土壤平均含F量为520mg/kg,高于全国土壤背景值。表层土壤中F的空间分布不均匀,呈现出由盆地四周向盆地中心递增的趋势。研究表明,土壤F含量的分布主要受控于粉粒和有机质等土壤理化性质、元素间的相互作用、F的吸附特性等因素,人为因素对其也有一定影响。有机质和粉粒等土壤理化性质对土壤F含量的影响较大,说明研究区土壤F含量与F的特殊化学性质和母岩类型有关。因子分析发现,研究区表层土壤F的分布可能受自然地质作用和人为作用2种因素的影响,N、Cd、Se、Cu、Zn、Mo可能代表了F的原始共生元素;土壤F的含量随Mo、Zn、Fe、Mg等元素含量的增加而增加,可能与Fe3 离子在土壤中的吸附作用有关;而F-与OH-的配位置换作用可能是造成土壤中F-吸附的主导因素。     

山西临汾-运城盆地土壤中As含量的变化规律

通过对临汾-运城盆地表层和深层土壤中As含量变化规律的研究,发现表层土壤的As含量稍高于全国土壤的背景值,不同相态的含量差异较大。土壤pH、磁化率、有机质、粘粒含量等理化性质对不同形态的As有着不同程度的影响：研究区水溶态的As受土壤pH值的控制,腐殖质结合态的As与有机质呈明显的正相关关系,磁化率、粘粒含量与土壤As的含量都有明显的正相关关系。研究结果表明,As与Fe、Mn、Cu、Zn、Mg、K、F等元素的相关性非常显著,说明研究区表层土壤中的As主要是自然成因的。进一步的回归分析表明,土壤的As含量随着铁氧化物、氢氧化物和硫化物含量的增加而增加。研究区土壤As的纵向分布特点是中层多、上下层少,这可能与研究区As的污染状况、土壤的碱性环境、植物的吸收作用、磷肥的施用等因素有关。     

临汾–运城盆地氦气富集要素及成藏条件

为认识临汾–运城盆地氦气资源前景,促进氦气勘查工作,笔者根据地球物理资料、元素地球化学实验及构造资料,分析了临汾–运城盆地氦源岩分布和氦气运移通道条件;在收集和整理临汾–运城盆地前新生界地热、气测录井及物探资料的基础上,开展了以地热和煤系气为主的氦载体特征研究。研究发现：(1)临汾–运城盆地具备地幔物质上涌和本溪组铝土岩系2种氦源条件。(2)控制盆地和凹陷的深大断裂贯通了深部氦源与前新生代地层,盆地内发育的正断层在很大程度上可提高前新生界各地层间的连通性,有良好的运移通道。(3)临汾–洪洞地区石炭系—二叠系具有优越的煤系气成藏条件。综合氦源岩分布、氦气运移通道、氦载体和保存等氦气成藏条件,认为临汾–运城盆地中奥陶统马家沟组为主要富氦地热储层,且临汾–洪洞地区太原组和山西组具备富氦煤系气的找矿前景。     

山西临汾盆地黄土剖面重金属分布特征及其影响因素

山西临汾盆地2条黄土剖面重金属分布特征及其影响因素研究表明,Pb、Cu和Zn的垂向变化特征非常相似,而As、Cd和Hg在剖面中的分布特征与前三者不同。各重金属元素在黄土剖面中的变化特征首先均受到黄土源区物质成分的控制,其次不同程度地受到古气候变化的影响。依据Pb、Cu、Zn与各古气候替代性指标(例如磁化率,w(SiO2)/w(Al2O3)等)均呈显著相关,As、Cd和Hg与古气候替代性指标的相关性较差,推断剖面中Cu、Pb、Zn的分布特征受古气候变化的影响,其原因可能主要是这3个金属元素易以类质同象形式赋存在磁性矿物中;而As、Cd和Hg在剖面中的分布特征与古气候无关。但各重金属元素与源区指示元素的相关性表明其在剖面中的分布特征均受黄土源区物质成分的影响和控制。     

临汾—运城盆地上古生界演化、改造及油气资源潜力分析

临汾—运城盆地位于山西省中南部,属新生代汾渭地堑系的一部分。以往勘探表明,该地区新生界缺乏有效烃源岩和有利生油条件,油气资源潜力不容乐观。但近年来邻区鄂尔多斯盆地、沁水盆地等上古生界天然气勘探的持续突破,为该地区前新生界油气勘探提供了重要启示。本文通过地震、重磁资料解释,并结合近年来区内钻孔资料,较全面地刻画了盆地上古生界的赋存分布状况,指出石炭系—二叠系主要分布在临汾坳陷中—北部和峨嵋隆起区西北部。由周邻露头资料推测,该盆地上古生界煤系烃源岩较为发育,有机质达到中等—高成熟演化阶段。结合后期改造、埋藏史和生烃史模拟、保存条件分析等,认为盆地北部临汾凹陷为煤层气或常规天然气勘探的较有利选区。     

北部湾盆地地温异常影响因素探讨

北部湾盆地地温场的不均一性除与基岩埋深有一定关系外,在很大程度上与活动热流体有关。含油气钻孔或含油气构造带大多分布在地温梯度和热流值较高的部位。压实作用及烃的生成所产生的压力促使热流体沿同生断裂以“幕式喷发”的方式发生运移,而流体所携带的巨大热量却不受盖层和构造圈闭等因素的影响向上传递,从而导致在地表(海底)形成高热流异常。     

运城盆地地下水同位素年龄特征及其演化过程和可持续利用

通过分析运城盆地地下水的碳同位素组成,结合水化学特征,揭示了盆地深层承压地下水的补给期为22～3 ka BP （现代碳百分比(a¹⁴C) 6~38 pmC）。浅层地下水（71~89 pmC）由现代水或现代水和老水混合组成。深层地下水氢氧同位素组成特征（δ¹⁸O~-10‰; δ²H~-70‰）表明地下老水在气候较冷的环境下受到补给,而浅层地下水的氢氧同位素组成（δ¹⁸O~-8‰; δ²H～-51‰）特征与现代西安降水组成相似。浅层地下水NO^-₃平均含量（31mg/L）比深层地下水（1.8 mg/L）高,硝酸盐的δ¹⁵N－δ¹⁸O_NO3 组成 (0‰～5‰）揭示了硝酸盐的主要来源为综合肥料。此外,浅层地下水的TDS由于蒸散发、矿物溶解,可达8.5 g/L（平均2.0 g/L）,深层地下老水TDS可达1.8 g/L（平均1.1g/L）水质相对较好。研究区目前主要开采深层地下水,受断裂带影响,浅层地下水已经侵入中深层地下水并与之发生混合,严重影响了中深层地下水的水质。如果发生大规模的浅层地下水与中深层地下水混合,会造成中深层地下老水的NO^-₃、TDS等含量越来越高。     

山西运城盆地大吕-白张地裂缝的基本特征与成因分析

大吕-白张地裂缝位于山西省运城盆地东南部,已破坏大量沿线的房屋、道路和农田,造成了巨大的经济损失。为探明其基本特征及成因,利用野外实地调查和槽探,基于钻探、地球物理勘探详细地描述了地裂缝的基本特征,包括平面、剖面、近地表和深部4个方面;基于区域应力基底构造分析、断裂构造条件分析和In SAR沉降监测,从孕育环境、断裂控制和抽水诱发等方面分析了地裂缝的成因机理。调查结果显示大吕-白张地裂缝位于中条山断裂和鸣条岗东侧断裂上盘,穿越8个村庄,断续延伸9. 2 km,整体走向NE45°,倾角为70°～85°。地裂缝上宽下窄,两侧地层被不同程度的错断,位错量随着深度的增加而增加,表现出同沉积断层的性质。地裂缝以垂直位错为主,兼具水平拉张,且具有沿走向的活动差异性。大吕-白张地裂缝是在多种因素共同作用下形成的,区域拉张和基底伸展导致基底破裂,为地裂缝的孕育创造了条件;构造断裂控制地裂缝的发育和活动;抽水诱发地裂缝并导致其出露地表;地表水潜蚀扩大地裂缝的活动规模并最终形成现今地裂缝。本文不仅对于运城盆地的防灾减灾具有重大意义,可为该地区的经济建设提供理论支撑。     

运城盆地地裂缝特征及机理分析

运城盆地受地质构造、地形特征、地层条件等因素的影响,地裂缝灾害较为发育。文章总结了运城盆地地裂缝的发育特点,并从地垒-地堑构造运动和断陷带基底活动两方面入手,尝试性地探讨了引发运城地区地裂缝的成因机理。研究运城盆地地裂缝的展布特征、形成机理、致灾作用,对于更好地总结和认识地裂缝等地质灾害的发生与发展的规律,以及预测与防治的方法提供了理论依据。     

侯马—运城盆地沉积特征及其对构造运动、气候变化及河流演化的响应

侯马-运城盆地为晚新生代以来强烈下沉的盆地,现今却大面积遭受剥蚀,有悖于构造下沉接受沉积的常理。为探究其原因,在对侯马-运城盆地及邻区20多个黄土剖面进行野外测量及年代对比的基础上,选择运城盐湖北缘进行连续钻探,开展钻孔岩芯的粒度、磁化率、色度、烧失量及微量元素环境替代性指标分析,并进行光释光及磁性地层学综合定年,同时与前人在侯马-运城盆地的近50个钻孔进行了对比。结果表明,盐湖钻孔200 m岩芯代表了大约距今0.7 Ma以来的沉积。55~200 m深度（约距今0.2~0.7 Ma）岩芯反映受气候旋回影响为主的宽阔河湖沉积环境,指示侯马-运城盆地曾与邻近的渭河盆地、三门盆地连成浩瀚的汾渭古湖;55 m深度以上（约0.2 Ma以后）突然转为以河流相为主的沉积环境,这是由于三门峡谷河流溯源侵蚀贯通三门盆地,导致湖水下泄,使盆地发生大面积湖退,从长期沉积转向广泛剥蚀,并被S₂以来黄土/古土壤披盖。研究区盆岭空间分布分析揭示,早期北东东向隆起-凹陷被晚期北北东向隆起-凹陷叠加,隆起叠加处构成较强抬升区（峨嵋台地等）,披盖不同时期的黄土或古土壤;凹陷叠加区则构成强烈沉降区,如运城盐湖因强烈下沉而封闭和咸化。其构造叠加可能与鄂尔多斯地块运动方式有关。距今约8 Ma前,青藏地块向东北方向与鄂尔多斯地块发生强烈碰撞,在来自青藏高原深部地幔流的配合下,可能使鄂尔多斯地块向东北方向移动,一方面使北东东向汾渭盆地进一步拉张;另一方面与华北克拉通构成右旋力偶,拉裂成北北东雁行排列的山西地堑系。两者于侯马-运城盆地叠加,形成隆起与凹陷的叠加构造地貌格局。     

华北临汾盆地中部柴庄上新世-更新世剖面沉积学特征及其构造意义

临汾盆地位于华北克拉通汾渭地堑系中南部,是典型的受控于北东-南西向和近东西向正断层的晚新生代断陷盆地。沉积相、古水流和重矿物综合分析表明,盆地中部的柴庄新生界剖面除顶部的风成黄土之外,可以划分为3个岩性段,分别具有不同的物源,反映了不同时期的构造背景。第一岩性段为上新统（5.0~2.6 Ma）,冲积扇和风成红黏土沉积,冲积扇碎屑物源为盆地周缘的灰岩等沉积岩类;第二岩性段为更新统下部（2.6~1.0 Ma）,三角洲相沉积,沉积物来自盆地南缘中条山北部和东缘太行山西部的太古宇-下元古界的花岗片麻岩和片麻岩、上元古界-古生界的碳酸盐岩、中生界的陆源碎屑岩及少量不同时代的花岗岩;第三段为更新统中上部（ < 1.0 Ma）,河流相沉积,主要物源为盆地北东缘太行山的花岗岩类、少量沉积岩和变质岩。结合区域应力演化过程认为,距今5.0~2.6 Ma期间,受北西-南东向伸展作用影响,北东-南西向正断层为盆地的主控断层;距今2.6~1.0 Ma时期,主要受到北东-南西伸展应力的影响,近东西向断层开始活动;距今1.0 Ma以来,沉积环境由三角洲和湖泊相转为河流相沉积,指示盆地发育的减弱,可能与后一期伸展应力的减弱有关。上述结果表明,受青藏高原向北东扩展的影响,汾渭地堑系至少经历了中新世晚期-上新世早期（>5 Ma）、2.6 Ma和1.0 Ma等主要构造转换时代。      

吐哈盆地煤层的吸附性及其影响因素

通过对吐哈盆地煤层的吸附性及其影响因素的深入研究,认为该盆地煤层虽然变质程度较低,但对甲烷气仍有较强的吸附能力;煤的变质程度是影响吐哈盆地煤层吸附性的主要因素,煤岩显微组分、煤中水分和含油性也对煤层吸附性有不同程度的影响。     

运城盆地峨眉台地前缘黄土塌陷现状及地质主控因素

运城盆地峨眉台地前缘新庄村一带地表黄土塌陷严重,其演化过程及其发展趋势是评估地质灾害发生可能性及时限性急需解决的关键地质问题。以地表地质调查为基础,结合遥感资料解译及三分量共振成像技术,综合分析了新庄村黄土塌陷区近10 a来的发展过程及现今的内部结构。研究结果显示,峨眉台地前缘处于黄土与湖相沉积的过渡地带,地层序列兼具湖相与黄土沉积特征,纵向上砂层与黄土间互出现,奠定了黄土塌陷区的物质基础;遥感资料解译结果表明黄土塌陷区自2011年开始,经历了一个孕育至快速发展的过程;三分量共振成像技术对黄土塌陷内部结构监测数据表明,黄土内部已形成纵横交错的孔洞系统,说明新庄村一带地质结构奠定黄土塌陷的物质基础,峨眉台地前缘断裂活动形成的地表裂缝加速黄土塌陷的进程,该区已成为一个高风险的地质灾害易发区。研究成果为峨眉台地前缘地质灾害的预防提供了基础地质资料。     

鄂尔多斯盆地东部太原组页岩气吸附特征及影响因素

鄂尔多斯盆地东部太原组在绥德地区发育一套潜在的烃源岩,总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量为0.75%~5.71%(平均2.75%);镜质体反射率(Ro)为1.43%~2.12%(平均1.80%),处在高成熟—过成熟阶段,具有很好的生气潜力.为了探讨鄂尔多斯盆地东部太原组泥页岩的吸附特征,选取了研究区SSD1井10个泥页岩样品进行等温吸附、总有机碳含量、镜质体反射率、X-射线衍射和比表面积等测试分析,在此基础上探讨了盆地东部太原组富有机质泥页岩的吸附能力及其影响因素.结果表明:研究区SSD1井太原组10个泥页岩样品的兰氏体积为1.11~2.41 m3/t,随着压力的增加,吸附能力迅速增加,当达到一定压力后达到饱和;泥页岩的吸附能力与总有机碳含量和黏土矿物含量有正相关关系;页岩比表面积与兰氏体积相关性不明显,推测样品孔隙大小及形态对气体的扩散和吸附有一定的影响.综合评价认为,总有机碳含量、黏土矿物含量是影响太原组泥页岩吸附能力的重要因素,这为盆地东部页岩气勘探提供参考.     

鄂尔多斯盆地东部太原组页岩气吸附特征及影响因素

鄂尔多斯盆地东部太原组在绥德地区发育一套潜在的烃源岩,总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量为0.75%~5.71%(平均2.75%); 镜质体反射率(R_o)为1.43%~2.12%(平均1.80%),处在高成熟—过成熟阶段,具有很好的生气潜力。为了探讨鄂尔多斯盆地东部太原组泥页岩的吸附特征,选取了研究区SSD1井10个泥页岩样品进行等温吸附、总有机碳含量、镜质体反射率、X-射线衍射和比表面积等测试分析,在此基础上探讨了盆地东部太原组富有机质泥页岩的吸附能力及其影响因素。结果表明: 研究区SSD1井太原组10个泥页岩样品的兰氏体积为1.11~2.41 m³/t,随着压力的增加,吸附能力迅速增加,当达到一定压力后达到饱和; 泥页岩的吸附能力与总有机碳含量和黏土矿物含量有正相关关系; 页岩比表面积与兰氏体积相关性不明显,推测样品孔隙大小及形态对气体的扩散和吸附有一定的影响。综合评价认为,总有机碳含量、黏土矿物含量是影响太原组泥页岩吸附能力的重要因素,这为盆地东部页岩气勘探提供参考。     

鄂尔多斯盆地延长组长7段暗色泥页岩吸附特征及其影响因素

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段在研究区志丹-甘泉地区主要为一套深湖相暗色泥岩和页岩沉积,其TOC含量高、有机质类型主要为Ⅱ1型、Ro多在0.6%~1.2%,是该盆地已发现大量油藏的主要源岩。为了探讨长7段富有机质泥页岩的吸附特征,选取了研究区长7段16块泥页岩样品进行了等温吸附、总有机碳含量、X-衍射、热成熟度及液氮吸附等配套分析测试,在此基础上探讨了长7段陆相富有机质泥页岩的吸附能力及其影响因素。结果表明:研究区长7段泥页岩的兰氏体积为0.56~4.43m3/t,随着压力的增大,吸附能力迅速增加,当增至一定程度,达到饱和后,将不再增加;泥页岩的吸附能力与有机碳含量、黏土矿物含量、比表面和孔体积具有正相关关系;与许多海相泥页岩相反,研究区陆相泥页岩的吸附能力与石英含量呈负相关关系,这可能与石英来源不同有关,陆相泥页岩的石英为陆源碎屑成因;泥页岩的吸附能力与热成熟度在Ro0.9%左右时呈负相关,而后当Ro0.9%时呈正相关关系。综合评价认为,TOC含量、黏土矿物含量是影响泥页岩吸附能力最重要的因素,而比表面是最直接的因素。     

湖南洞庭湖地区土壤-作物系统铅含量及其影响因素

以湖南洞庭湖地区为研究区域,探讨了土壤有机质、pH值、P、N对Pb在土壤-作物系统中迁移的影响,研究了Pb、Cd复合污染对水稻Pb、Cd富集的作用。相关分析结果表明:随土壤有机质含量的增加,离子交换态Pb含量减少,但通过转化可以被植物吸收利用的有机质的结合态Pb含量增加,进而增加了水稻对土壤Pb的吸收量;土壤为中性偏碱性时,土壤中Pb的活性和水稻Pb的富集能力均较酸性土壤中有所降低;在土壤中增施氮肥和磷肥可降低土壤中离子交换态Pb的含量,减少水稻对Pb的吸收。因此,土壤有机质、pH值、P、N是影响水稻Pb含量及土壤Pb活性的重要因素。Pb-Cd复合污染研究结果表明:土壤中同时存在Pb、Cd时,Pb元素的存在促进了水稻对Cd元素的吸收,而Cd却抑制了水稻对Pb的吸收。     

昆明盆地浅层孔隙水水位动态变化特征及其影响因素

根据盆地内地下水水位动态曲线特征及其影响条件,将孔隙水年内变化动态划分为灌溉型、开采型和降雨型等三种类型。在时程演变上,近20年来,除少数开采井点水位下降外,区内大多数富水块段地下水位一般变化不大或略有回升。盆地西部、北部地下水水位表现出一种缓慢抬升的过程。而盆地东部边缘和南部呈贡附近地下水受开采影响,水位呈下降趋势。受城市化发展的影响,昆明盆地地下水普遍遭受污染,浅层地下水开采强度在降低,同时,农业用水量也在减少,在一定程度上对区内孔隙水水位抬升有很大影响。然而90年代以来,昆明地区进入一个相对丰水期,降雨量的增加是盆地内孔隙水水位整体抬升的根本原因。     

鄂尔多斯盆地 YZ区致密储层特征及影响因素分析

对鄂尔多斯盆地YZ区储层的岩性、物性、孔隙结构特征及其影响因素进行研究,为油田开发提供地质依据。通过铸体薄片、压汞分析、物性分析等资料统计分析,对储层基本的宏观、微观特征进行研究。研究区长6砂岩属低孔-低渗和低孔-特低渗储层,孔隙结构以小孔微喉型为主。储层性质主要受成岩作用和沉积环境的控制,埋深在一定程度上也影响着储层物性;微裂隙在改善储层物性的同时也加大了储层的非均质性。