煤层气甲烷碳同位素的分布特征与控制因素

研究表明 ,在相同热演化程度条件下 ,除少量样品外 ,煤层气δ13 C1值一般较煤型气偏轻。影响煤层气甲烷碳同位素变轻的因素相当复杂。母质类型、成熟度、解吸扩散及运移效应、次生生物气的混入以及CO2 和CH4之间的同位素交换反应等都是影响煤层气甲烷碳同位素组成与分布的重要因素。     

铷锶同位素的区域分布特征及地质意义

一个花岗岩带或复式岩基中各个岩体的~(87)Sr/~(86)Sr和~(87)Rb/~(86)Sr的算术平均值,在等时线图中可获得一条直线。这直线可认为是一种等时线或混合线。如果为混合线,则可认为花岗岩带或复式岩基是混合成因。通常包括因围岩或其它岩浆的加入而发生的岩浆混染作用和成岩前的源岩混合作用;若为等时线,则可据直线的斜率计算出年龄,标示花岗岩的源岩Sr同位素均一化作用的最终时间或岩浆房中岩浆sr同位素均一化的最终时间。     

攀枝花钒钛磁铁矿Fe同位素分布特征及其意义

目前对于地幔岩部分熔融过程中Fe同位素分馏的研究较为广泛,普遍认为熔体富集重Fe同位素,残余地幔富集轻Fe同位素。相对于地幔岩部分熔融过程中Fe同位素分馏的研究,岩浆结晶分异过程中Fe同位素分馏的研究相对较     

喀什平原区地下水氢氧稳定同位素分布特征及意义

为系统研究喀什平原区第四系孔隙水补、径、排条件,搞清地下水资源量和供水潜力,在充分了解水文地质条件基础上,采用对比分析方法,分析喀什平原区地下水稳定同位素(D、~(18)O)特征。研究表明,区内地下水补给主要来自大气降水,部分较低的D、~(18)O同位素组成来自山区贫重同位素冰雪融水及基岩裂隙水的补给。山前冲洪积平原潜水和冲积细土平原承压水分属不同地下水流系统。南部盖孜河地下水多来源于西昆仑高山区,细土平原区部分地下水来源于南部中低山丘陵区。研究区北部克孜勒河地下水来源于西南天山。     

沁水煤层气田高阶煤解吸气碳同位素分馏特征及其意义

沁水盆地是我国煤层气勘探开发的重要有利区,沁水煤层气田位于盆地东南部。对采自沁水煤层气田两口井的煤开展了罐解吸实验。结果表明,该地区煤层气解吸速率很快,96 h后解吸气量都达到了总解吸气量的60%~85%,720 h后解吸过程基本结束;解吸气量大,平均在18 m3/t以上。煤层气解吸过程中甲烷发生碳同位素分馏,δ13C1值变化与解吸率呈良好的线性关系,参考这种正相关关系曲线,定期监视煤层气降压排采过程中甲烷δ13C1值的变化情况,可以大致推测出该地区煤层气解吸率,从而预测煤层气的采出程度。跟踪测试沁水煤层气田A1和A1-3井在试采过程的甲烷δ13C1变化情况,推测现在采出的煤层气可能主要是煤层裂隙中以游离形式存在的煤层气,表明该区煤层气稳产性较好,资源前景广阔。     

晋城地区煤层气解吸及碳同位素分馏特征

通过晋城地区煤心样的解吸实验,计算获得该区煤层甲烷的解吸率为65.0% ~ 96.2%,预测煤层气井应具有较高的采收率。煤层吸附时间为0.33~8 d,表明生产井短时间内可以达到产能高峰。罐装煤样气体解吸过程可分为两个阶段,第一阶段气体解吸速率较高,第二阶段解吸速率较低。解吸过程中甲烷碳同位素变重的趋势同样可分为先快后慢两个阶段。煤储层气体解吸过程中发生的同位素分馏效应导致井口气样甲烷碳同位素值在一定范围内波动。波动持续时间越长,预示该井的开采稳定性越好,可以获得长期稳定的产气量。通过对煤样解吸气量与甲烷碳同位素的相关分析,获得了总解吸量预测方程,根据该方程可以预测生产井的可采储量。     

我国煤层气成分变化及时空分布特征

通过对我国主要煤矿区煤层气含量的测试,连续追踪采集气体样品进行成分分析,探讨了气体成分随时间推移及空间方位变化的地球化学效应,了解煤层气体成分横向及垂向的变化特征。     

沁水盆地煤层气同位素特征及成因类型初探

沁水盆地是我国煤炭的重要基地之一, 也是煤层气勘探开发的重要有利区块。在整合前人研究成果的基础上, 对沁水盆地煤层气成藏史和烃类气体 (主要以甲烷气体)C、H同位素的“指纹”信息进行对比, 初步探讨了煤层气形成的烃源岩性质和热成熟度; 对沁水盆地煤层气是否具有多源复合特征进行了分析, 并在此基础上对该盆地煤层气成因类型提出了新的认识。      

青海湖布哈河流域枯水期氢氧同位素和氡同位素分布特征及其意义

查明青海湖布哈河流域地下水 地表水相互作用对指导青海湖国家公园生态建设和生态保护具有重要意义。本文通过水化学、稳定同位素(δD和δ18O)和放射性氡同位素(222 Rn)研究了青海湖布哈河流域地下水 地表水相互作用。结果显示,布哈河流域河水和地下水水化学主要受水岩作用影响,而孔隙水和湖水主要受蒸发结晶影响。氢氧同位素具有空间变异性。地下水与河水222 Rn活度中游高而上下游低;孔隙水中222Rn活度值在横向上随着离岸距离的增加而降低,纵向上随着深度增加而表现出降低的趋势。地表水体的222 Rn活度时间分布特征表现出明显的日间高、夜间低的昼夜循环特征。表明枯水期河水主要由地下水进行补给,中上游地区和下游地区地下水补给量占比分别为96%和87%,但是降水发生时地下水 地表水相互作用发生了转换,降水前主要是地下水补给地表水,降水后则是地表水补给地下水,占比达98%。本研究为进一步开展咸水湖及世界其他地区的类似研究提供了有益借鉴和参考。     

中国西北干旱区多级洼地地下水环境同位素分布特征及指示意义

研究区位于西北干旱区,有两级储水洼地,地下水由山区侧向补给一级洼地,一级洼地通过泉水排泄地下水继而补给二级洼地,同时大气降水直接入渗、洪流间接入渗补给各储水洼地。通过氢氧同位素比例公式计算得到一级洼地大气降水占总补给量60%,其中直接补给量约占21%,山区洪流补给量约占79%,另外,山前侧向补给占40%;二级洼地降水补给量占38%,上游泉水补给量占62%。通过氚值指示,二级洼地不受现代降水影响;活塞流与全混合模型计算得到一级洼地浅层孔隙水平均年龄为32～60 a。     

湖南煤层气资源及其分布特征

为更好地开发利用湖南煤层资源,根据《新一轮全国油气资源评价》方案计算了湖南煤层气资源量、可采资源量和资源丰度,并探讨了其分布特征。经计算汇总,湖南煤层气地质资源量和可采资源量分别为780.80×108m3和325.94×108m3,煤层气资源丰度为0.30×108m3/km2。煤层气风化带~1 000m和1 000～1 500m的煤层气资源量分别为489.81×108m3和290.99×108m3。湖南煤层气资源主要分布在下石炭统测水组和上二叠统龙潭组中,分别为317.13×108m3和463.67×108m3,其中,下石炭统测水组煤层气资源主要分布在涟邵目标区的渣渡、金竹山、太平寺、冷水江等含煤向斜区域,上二叠统龙潭组煤层气资源主要分布在郴耒目标区的永耒、梅田、白沙、马田等含煤向斜区域。     

伊犁河谷大气降水同位素特征及环境意义

为研究伊犁谷地降水同位素特征及陆地内循环对其的影响,为流域水循环研究提供科学依据,于2016年在伊宁、尼勒克和新源气象站采集降水同位素样品。采用回归对照法,讨论降水氘氧稳定同位素的影响因素。研究表明,研究区大气降水线方程为δD=7.96δ^18O+10.37,与全球大气降水线较接近,水汽主要由西风带输送;氘氧同位素夏季富集冬季贫化而氘盈余无规律变化,由于降水过程不仅受温度效应,还受到水汽陆地再循环影响。冬夏季样品在D-^18O关系图中分布特征,证明冬夏影响降水同位素本地水循环因素不同,夏季以云下蒸发为主。根据对氘过量计算的夏季降水雨滴蒸发分数为4.1%~16.2%,再次证明夏季云下蒸发效应明显,而在冬季云下蒸发效应几乎不会发生。     

碳酸岩分布特征及成矿意义

将全球不同时代的碳酸岩体经过Arcgis软件进行坐标投点,得到了世界主要的碳酸岩体和碳酸岩有关矿产的分布特征图,结合全球主要构造,本文探讨了不同时代碳酸岩的产出和分布与深大断裂的关系。碳酸岩的空间分布主要与板块内部环境和造山带伸展环境中的拉张岩石圈构造背景有关,这种背景下的深大断裂容易切割到地球深处,为碳酸岩岩浆上涌提供通道,从而控制着碳酸岩的形成和分布。碳酸岩从太古代至新生代均有分布,年代越新出现的频率越高。碳酸岩的岩石学特征标志是其岩浆通过的上部地壳围岩中发生霓长岩化作用,形成一套含有霓石、钠(铁)闪石、钠长石、金云母、钾长石等为特征的霓长岩。碳酸岩体在平面和剖面上的分布,与其共生的碱性岩和超基性岩分布亦具有一定的规律性。碳酸岩的主量元素主要包括CO_2、CaO、MgO、FeO、Fe_2O_3、MnO以及SiO_2等,根据碳酸岩中的CaO、MgO和(FeO+Fe_2O_3+MnO)以及碱质之间的重量百分比可将碳酸岩划分为钙质碳酸岩、镁质碳酸岩和铁质碳酸岩以及碱质碳酸岩四大类。碳酸岩的微量元素主要是F、P、Nb-Ta、REE(LREE)、Zr(Hf)、碱金属(K、Na、Rb、Cs、Li)、碱土金属(Sr、Ba)以及衍生的Fe等强不相容的大离子亲石元素(LIPLE),通常是张性深大断裂导致的深部地幔低度部分熔融的产物,易在碳酸岩中富集成矿,形成一系列具有重要价值的金属和非金属矿床。碳酸岩中同位素及包裹体的研究,均不同程度反映了碳酸岩浆的深部来源及其演化特征。因此,碳酸岩特殊的产出背景、特有的矿物共生组合、围岩蚀变、岩石学特征以及地球化学特征等研究资料,还可以为人们了解深成岩浆的演化和探索地球深部信息提供证据。最近十几年的研究中,人们发现可能存在一种新的壳源成因的碳酸岩。     

河北寿王坟铜矿碳-氧同位素地球化学特征及其意义

系统研究寿王坟矿区矽卡岩型矿石和斑岩型矿石中热液成因碳酸盐矿物的碳免同位素组成，结合矿区蚀变白云质围岩地层碳免同位素组成特征，提出：1)尽管矽卡岩矿床产在碳酸盐地层与中酸性侵入体的接触带上，是碳酸盐地层受热液交代作用的产物，但矽卡岩矿石中热液碳酸盐矿物的碳同位素组成却主要反映了深部岩浆(甚或地馒)来源碳的特征，基本可以排除沉积碳酸盐的碳大规模加入的可能性。2)寿王坟矿田对应着一个与高侵位岩浆岩有关的热液成矿系列，其浅部的下渗大气降水加热环流体系和深部上升的岩浆热液体系，均能在不同部位通过系统的碳免同位素地球化学研究加以揭示。作为矿山开采主体的矽卡岩型矿体和部分斑岩型矿体都是上升岩浆热液(甚或更深的馒源流体)的产物。     

马关县都龙锡矿中辉钼矿铷-锶同位素特征及意义

云南马关县都龙锡矿万龙山矿区深部辉钼矿尚属首次发现,对此辉钼矿样品应用Re-Os同位素定年方法进行了测定,获得Re-Os同位素等时线年龄为88.9±3.5 Ma,模式年龄为89.2±1.5~91.8±1.3Ma。该Re-Os同位素等时线年龄与文山老君山花岗岩体中白云母花岗岩的形成年龄(87.6±1.4)Ma~(91.7±1.8)Ma、花岗斑岩的结晶年龄为(87.3±2.1)Ma、二云母花岗岩的成岩年龄(84.3±2.2)Ma~(85.0±1.3)Ma相吻合,表明滇东南地区的晚白垩世时期,存在大规模花岗岩成岩及锡成矿活动,两者关系密切。     

马关县都龙锡矿中辉钼矿铼-锇同位素特征及意义

云南马关县都龙锡矿万龙山矿区深部辉钼矿尚属首次发现,对此辉钼矿样品应用Re-Os同位素定年方法进行了测定,获得Re-Os同位素等时线年龄为88. 9±3. 5 Ma,模式年龄为89. 2±1. 5～91. 8±1. 3Ma。该Re-Os同位素等时线年龄与文山老君山花岗岩体中白云母花岗岩的形成年龄(87. 6±1. 4) Ma～(91. 7±1. 8) Ma、花岗斑岩的结晶年龄为(87. 3±2. 1) Ma、二云母花岗岩的成岩年龄(84. 3±2. 2) Ma～(85. 0±1. 3) Ma相吻合,表明滇东南地区的晚白垩世时期,存在大规模花岗岩成岩及锡成矿活动,两者关系密切。     

多宝山铜矿硫同位素空间分布特征

多宝山铜矿是一大型斑岩铜矿床.矿床位于大兴安岭隆起带与松辽沉降带的接舍部位.矿区出露的地层主要是奥陶系中统多宝山组地层岩性主要为安山岩、凝灰岩、凝灰质砂岩、砂岩;侵入岩主要是华力西晚期花岗闪长斑岩和花岗闪长岩;围绕花岗闪长斑岩体具有蚀变分带现象,由内向外分为钾化带-绢云母化带-青磐岩化带,矿体多产于绢云母化带内;研究表明,多宝山铜矿形成于中低温条件下,矿体内金属硫化物具有分带性,由矿体中心向边缘依次是斑铜矿-黄铜矿-黄铁矿.文章对多宝山铜矿硫同位素空问分布特征以及与矿体富集部位的对应关系进行了分析,并解释了形成这一现象的原因.     

江西新余良山钼矿氢-氧-硫-铅同位素特征及指示意义

在前人研究成果的基础上,对江西新余良山钼矿床的地质特征进行了详细研究,系统测试了矿床中石英脉型钼矿石样品的氢、氧、硫和铅同位素组成,进而探讨钼矿床的成矿流体性质以及成矿物质来源。良山钼矿床δD值变化范围-61‰~ -57.9‰,平均值-59.1‰;δ18O_V-SMOW值变化于7.1‰~10.5‰,平均值9.2‰,流体的δ18O_H2O值变化于-3.32‰~-0.52‰,平均值-1.52‰,表明成矿流体具有岩浆水和大气降水混合流体特征。硫化物的δ34S_V-CDT值为-1.8‰~2.6‰,极差4.4‰,平均值1.12‰,其中黄铁矿δ34S_V-CDT值为-1.8‰~2.6‰,辉钼矿δ34S_V-CDT值为0.8‰~2.3‰,硫同位素表现为较小的正值特征,具有典型的岩浆硫组成特点。良山钼矿石中的矿石铅同位素206Pb/204Pb值为17.555~19.474,207Pb/204Pb值15.486~15.768,208Pb/204Pb值37.942~39.943,μ值9.35~9.7,ω值37.06~38.31,Th/U值3.8~3.96,矿石铅为混合铅,表明成矿物质为混合来源。良山钼矿床应为岩浆热液型-石英脉型钼矿床,是中生代华南板块板内构造演化区域金属成矿作用大爆发的产物。      

真空抽提结合同位素分析技术研究风化剖面中水的氢氧同位素组成特征

沉积物不同赋存态水作为地球表生过程水岩相互作用的产物,其氢氧同位素组成对于探讨古气候、古环境演变有重要的意义。本文采用热重-真空抽提-液态水同位素测试三者联立技术,提取湖南风化剖面样品不同赋存态水,并测试其氢氧同位素组成。热重分析确立4段抽提温度区间:0~120℃、120~300℃、300~600℃和600~900℃;除120~300℃及300~600℃抽提出的赋存态水性质无法确定外,其余2个温度段赋存态水分别对应吸附水和结构水;0~120℃提取的吸附水主要为现代大气降水的蒸发残余水。由于同位素平衡分馏的原因,赋存态水与矿物晶格结合越紧密,其氢同位素值越偏负,氧同位素值越偏正。本研究方法可为地球表生过程和水循环研究提供依据。     

塔里木盆地区域地下水环境同位素特征及其意义

以大量水环境同位素样品测试结果为依据,对塔里木盆地的区域水环境同位素特征进行了分析,得出了一些有意义的认识:(1)塔里木盆地不同14C年龄的地下水的δD、δ18O值差异不明显,反映了水资源形成区在最后冰期和冰后期气温相差不大,推测是由于新构造运动使山体隆升,同一位置因高程变化产生的气温变化弥合了气候的变化,这一特征使我们难以运用δD-δ18O关系区别古水(冰期)与现代水(冰后期)。(2)在δD-δ18O关系图上,沿大气降水线可把盆地内主要河流及其补给形成的地下水大致圈定在3个域内,这3个域的区别不是大气环流作用的结果,而是河流源区山脉高程效应的反映。(3)与西北内陆盆地其他大型河流比较,阿克苏河流域下游承压自流水的14C年龄小得多,这是由阿克苏河径流量大、下游为河槽洼地、不完全具备山前倾斜平原水文地质特征等决定的。阿克苏河下游承压水水循环交替迅速,开发潜力较大,在西北内流盆地中是一个特例。(4)塔克拉玛干沙漠第四系松散层地下水主要是从盆地南缘侧向补给的,在沙漠腹地由深部向浅部顶托排泄。盆地内深层油田水处于高度封闭的滞留状态,与上部松散沉积层地下水之间基本没有联系。