黄陵背斜东南缘埃迪卡拉系碳稳定同位素组成特征及有机质发育关系讨论

通过在黄陵背斜东南缘部署实施的一口页岩气调查井(EYD5),获取了埃迪卡拉系碳同位素参数和相关有机碳数据,建立了该区埃迪卡拉系陡山沱组-灯影组蛤蟆井段碳同位素曲线,在陡山沱组识别出4次负漂移,2次正漂移区间,在灯影组蛤蟆井段识别出1次负漂移,1次正漂移区间,并可在区域范围内有效对比。探讨了该区陡山沱组四段至灯影组蛤蟆井段在区域上的对比标志,明确了该区陡山沱组碳同位素异常与有机碳含量无相关性,碳同位素的正、负漂移区间均可发育富有机质层段,持续的δ13C负值区间对应富有机质页岩层段发育。      

江汉平原高砷地下水稳定碳同位素特征及其指示意义

溶解性有机碳（DOC）是地下水中砷释放过程的关键因素,为查明江汉平原高砷地下水稳定碳同位素特征,识别有机质的降解过程对砷富集的影响,采用稳定碳同位素分析测试技术并结合地下水化学特征,对江汉平原典型砷中毒病区的浅层地下水进行了区域采样分析。结果表明:浅层承压水的砷质量浓度为0.23~2 621 μg/L。地表水较地下水具有更负的δ13C_DOC、δ13C_DIC值。地下水中溶解性无机碳（DIC）的δ13C_DIC值在-11.9‰~-3.99‰之间,溶解性有机碳的δ13C_DOC值在-28.5‰~-19.6‰之间。地下水的δ13C_DIC-δ13C_DOC差值与ρ（As）呈一定负相关关系,表明微生物作用下有机质的降解促进了As的富集。δ13C_DIC-δ13C_DOC差值与δ13C_DIC和ρ（DOC）均具有较显著的正相关关系,表明地下水中有机质的氧化分解是导致δ13C_DIC贫化的重要过程,微生物作用下溶解性有机质的降解是地下水中无机碳的重要来源。此外,江汉平原少数高砷地下水呈现较大的δ13C_DIC值,推断江汉平原高砷含水层强还原环境下可能存在的产甲烷过程导致了明显的碳同位素分馏。      

桂东金矿氢、氧、碳同位素组成特征及矿床成因探讨

本文通过对桂东地区主要金矿的氢、氧、碳同位素组成特征研究所取得的成矿信息,探讨了金矿成矿溶液性质、来源及演化过程,指出产于不同地质体内的金矿,其成矿溶液性质、来源不完全一致。但总的特征是以岩浆水为主,混有少量变质水和大气降水的混合溶液,矿床成因应属多种热液复合叠加型的复成因类型金矿,并探讨了氢氧同位素在找矿上的应用。     

广西泥盆系碳酸盐岩主要白云岩化类型的岩石学及氧碳稳定同位素特征

广西的一些重要泥盆系剖面如横县六景、环江北山、永福凤凰和军屯、象州大乐、罗城龙岸,融安古当等都有明显的白云岩化。1984年作者之一得到部、局批准在广西石油队、区调队、科研所野外工作的基础上选取了256块标本带到英国作进一步研究(图1)。 在显微镜鉴定的基础上,对其中沉积成岩环境特别有意义的82块标本,在伯明翰大学进行了计点的统计分析、阴极发光分析、X光衍射分析。电子探针分析、电子显微镜扫描、背散分析、以及原子吸收光谱分析和酸不溶残余物分析;在英国地质调查所伦敦实验室做     

碳氮稳定同位素技术在动物食性分析中的应用

<正>自20世纪60年代以来,稳定同位素的应用研究取得突破性进展。近几年,稳定同位素技术已作为一种重要的研究手段应用于生态学领域研究中。已有研究证明,通过测定碳氮稳定同位素自然丰度可以为海洋食物网结构研究提供有益的信息[1]。笔者综述了稳定同位素技术在动物食性研究方面的最新进展,以期为该技术在此方面的应用研究提供参考资料。     

豫北林州地区鼓山阶底部碳同位素组成及演化趋势

碳同位素地层学是寒武系地层划分与对比的重要手段。通过对豫北驴驮沟剖面碳酸盐岩地层进行碳同位素分析发现,驴驮沟剖面寒武系鼓山阶(Drumian)底界附近的碳酸盐岩的δ13C值分布于3.1‰~-1.7‰之间,δ18O值分布于-3.9‰~-9.4‰之间。δ13C、δ18O之前的非协变关系指示碳同位素组成比较稳定。鼓山阶底界附近δ13C表现为负漂移演化趋势,漂移幅度为3.0‰,最低值为-1.7‰,出现在三叶虫Proasaphiscus首现位置15 m之下。出现负漂移的位置和负漂移的幅度与华南湘西王村剖面、美国犹他州Drum Mountains等剖面的鼓山阶底部的负漂Drum carbon isotope excursion(DICE)一致,表明DICE负漂移具有洲际对比意义,可作为寒武系鼓山阶划分和对比的工具。负漂移峰值处岩性为位于青灰色页岩之间的薄层灰岩夹层,超覆于鲕粒灰岩之上,因此,寒武系鼓山阶底部附近的DICE负漂移对应于苗岭世早期的海侵时期。      

柴达木盆地新生代湖相碳酸盐岩岩石学及碳氧同位素特征

在岩石学分析基础上,结合碳氧同位素分析方法对柴达木盆地大红沟和鄂博梁剖面上、下干柴沟组湖相碳酸盐岩样品
进行系统研究,试图阐述不同类型湖相碳酸盐岩的古气候特征,研究该时期柴达木盆地古气候演化历史。结果显示:该地区湖相
碳酸盐岩可以分为生屑灰岩、砂屑灰岩、藻灰岩、鲕粒灰岩、泥晶灰岩5大类。不同类型的碳酸盐岩样品的碳、氧同位素组成特征
存在明显区别,鲕粒灰岩δ18O和δ13C偏高,且都为正值,形成于炎热干燥的古气候和咸水沉积环境中;藻灰岩类明显富集13C的
特点与藻类等水生生物活动密切相关,反映沉积于温暖干燥气候背景下的一个水体盐度偏高的稳定水体之中;生屑灰岩和砂屑灰
岩类δ18O和δ13C都比较集中,且表现出明显的低值,反映形成于温暖湿润气候条件下且具淡水补给的开放性湖泊环境;泥晶灰
岩类样品的δ18O和δ13C之间具有一定的正相关性,反映发育在水体停滞、蒸发作用明显的咸水型湖泊体系。      

辽宁省金矿床铅同位素组成特征及其地质意义

根据40多个金矿床近200件铅同位素组成数据讨论了辽宁省主要金矿化集中区不同类型金矿床铅同位素组成特征。辽西地区不同类型金矿床铅同位素图解上呈线性排列构成二次等时线或混合线。线金厂、下大堡和五龙金矿田等各自集中分布形成独立的等铅域。而猫岭等浊积岩建造金矿床则具有正常铅同位素组成,故其模式年龄可以代表成矿年龄。除个别矿床外,辽宁省多数金矿球矿石铅及与其有关花岗岩类岩石铅皆源自再活化的下地壳或者为下地壳和上地幔的混熔产物。     

四川盆地东北部镇巴地区二叠系C-O-Sr同位素组成及沉积演化特征

为认识四川盆地东北部镇巴地区二叠系海平面变化及沉积演化特征,选取陕西省镇巴县杨家湾典型剖面,以岩石学特征研究为基础,结合C-O-Sr同位素组成所反映的古海平面、古盐度、古温度变化来综合分析四川盆地东北部镇巴地区二叠系的沉积演化特征。C-O-Sr同位素分析结果显示:δ~(13)C值为-1.67‰～5.85‰,平均值为2.76‰;δ~(18)O值为-7.26‰～-3.44‰,平均值为-6.24‰;~(87)Sr/~(86)Sr值为0.707 147～0.708 133。C-O-Sr同位素组成所反映的古海平面、古温度(12.0℃～25.2℃,平均值约为21.0℃)、古盐度(盐度指示剂为120.88～135.90,平均值为129.84)特征表明:研究区处于水体流通较好的温暖—炎热的高盐度区,且全球海平面升降事件对研究区碳酸盐同位素组成起到良好的控制作用;研究区与全球海平面变化具有一致性,即栖霞初期的快速海侵后进入相对平稳、缓慢下降阶段,茅口初期经历大规模海侵与茅口末期海平面大幅度下降,吴家坪初期经历大规模海侵及中期海退,长兴初期海平面上升。综合分析沉积特征可知,研究区经历了由古海平面变化及构造运动控制的开阔台地→台地边缘→陆棚→缓坡环境的沉积演化过程。     

台风“烟花”(2106)期间江苏南通地区降水稳定同位素组成变化特征及影响因素

2021年第6号(2106)台风“烟花”是我国有监测记录以来对大陆影响时间最长的台风,为华东地区带来了暴雨级的降水。基于台风“烟花”(2106)影响江苏南通地区期间小时尺度高分辨率的降水稳定同位素数据,分析了降水稳定同位素组成变化特征及影响因素。结果表明：降水δ¹⁸O值为-11.7‰～-2.3‰,加权平均值为-7.4‰。台风影响前期,采样点水汽主要来源于附近海域,受云下蒸发效应的影响,降水δ¹⁸O值相对偏正;台风影响中期,受相对湿度与上游累积对流强度的共同控制,降水δ¹⁸O值逐渐偏负。但相较于已发表的我国台风降水δ¹⁸O极端偏负值(-20.1‰～-12.6‰),台风“烟花”(2106)降水δ¹⁸O极值并未显著偏负,主要是由于上游累积对流降水历时较短以及台风登陆后水汽缺乏大规模有组织性的对流活动。     

莱阳凹陷页岩气资源潜力前景分析

山东省白垩世地层以胶莱坳陷最具代表性,白垩系中页岩气赋存地层为莱阳群。一直认为莱阳凹陷是胶莱坳陷寻找石油和页岩气的有利区域,胜利油田从20世纪五六十年代开始做了大量工作,均未取得突破性成果。莱阳凹陷内较好的暗色泥页岩(烃源岩),大部出露或被剥蚀,通过近几年的调查研究认为莱阳凹陷具有页岩气形成的条件,在研究莱阳凹陷的地质特征、有机地化特征、恢复原型盆地等基础上,圈定了页岩气成藏远景区。     

钼催化作用下的煤成烷烃气碳同位素演化

为了阐释钼催化作用下的煤成气碳同位素演化特征和机理,采用在原煤中添加单质钼的方式,开展催化生气模拟试验,测定模拟系列气样的单体烷烃气碳同位素组成,并对其演化规律和模式进行探讨.结果表明:无论加钼与否,模拟气甲烷碳同位素组成(δ(13C1))均以镜质组反射率1.1%为界分为演化趋势截然相反的2个阶段,乙烷碳同位素组成(δ(13C2))不存在明显的演化阶段性,但加钼煤样δ(13C2)由在较低成熟度阶段重于原煤样变为在较高成熟度阶段轻于原煤样;加钼条件下,模拟烷烃气呈现出正碳同位素系列,δ(13C1)为(-25~-45)×10-3,δ(13C2)重于-29×10-3,表明钼催化成因气属于有机热成因气范畴.对比模拟烷烃气碳同位素组成与镜质组反射率之间的关系,发现模拟烷烃气碳同位素组成演化规律与前人模式有所不同.加钼煤样的不同单体烷烃气碳同位素组成随有机质成熟度变化速率的不同而不同,指示生气作用在钼催化作用下得到增强,这一效应在裂解气生成过程中更为显著;加钼煤样δ(13C2)在较高成熟度条件下轻于原煤样δ(13C2)的原因可能在于钼催化效应促进了煤中壳质组裂解生气.     

Trophic Interaction in a Portunus rituberculatus Polyculture Ecosystem Based on Carbon and Nitrogen Stable Isotope Analysis

Trophic interaction among various biomass groups in a swimming crab Portunus trituberculatus polyculture pond was investigated using carbon and nitrogen stable isotope analysis. The polycultured animal species also included white shrimp Litopenaeus vannamei, short-necked clam Ruditapes philippinarum, and redlip mullet Liza haematochila. The mean δ~(13)C value for all the biomass groups in polyculture ecosystem ranged from -25.61‰ to -16.60‰, and the mean δ~(15)N value ranged from 6.80‰ to 13.09‰. Significant difference in the δ~(13)C value was found between particulate organic matter(POM) and sediment organic matter(SOM)(P 0.05), indicating that these two organic matter pools have different material sources. Assuming that a ~(13)C-enrichment factor of 1.00‰ and a ~(15)N-enrichment factor of 2.70‰ existed between consumer and prey, diets of the four cultured animals were estimated using a stable isotope mixing model. The estimated model results indicated that P. trituberculatus mainly feed on Aloidis laevis; L. vannamei mainly feed on shrimp feed; while A. laevis, R. philippinarum and L. haematochelia mainly feed on POM. Shrimp feed was also an important food source of R. philippinarum and L. haematochelia. The diets of P. trituberculatus, L. vannamei, R. philippinarum, and L. haematochila showed complementary effects in this polyculture ecosystem. Our finding indicated that the polyculture of these four organisms with suitable farming density could make an effective use of most of the food sources, which can make a highly efficient polyculture ecosystem.     

Upper Paleozoic Marine Shale Characteristics and Exploration Prospects in the Northwestern Guizhong Depression,South China

Multiple sets of organic-rich shales developed in the Upper Paleozoic of the northwestern Guizhong Depression in South China. However, the exploration of these shales is presently at a relatively immature stage. The Upper Paleozoic shales in the northwestern Guizhong Depression, including the Middle Devonian Luofu shale, the Nabiao shale, and the Lower Carboniferous Yanguan shale, were investigated in this study. Mineral composition analysis, organic matter analysis(including total organic carbon(TOC) content, maceral of kerogen and the vitrinite reflection(Ro)), pore characteristic analysis(including porosity and permeability, pore type identification by SEM, and pore size distribution by nitrogen sorption), methane isothermal sorption test were conducted, and the distribution and thickness of the shales were determined, Then the characteristics of the two target shales were illustrated and compared. The results show that the Upper Paleozoic shales have favorable organic matter conditions(mainly moderate to high TOC content, type Ⅰ and Ⅱ_1 kerogen and high to over maturity), good fracability potential(brittleness index(BI) 40%), multiple pore types, stable distribution and effective thickness, and good methane sorption capacity. Therefore, the Upper Paleozoic shales in the northern Guizhong Depression have good shale gas potential and exploration prospects. Moreover, the average TOC content, average BI, thickness of the organic-rich shale(TOC 2.0 wt%) and the shale gas resources of the Middle Devonian shales are better than those of the Lower Carboniferous shale. The Middle Devonian shales have better shale gas potential and exploration prospects than the Lower Carboniferous shales.     

国内外页岩气研究进展及山东省页岩气资源潜力

当前国际能源供需矛盾突出,能源问题日益成为各国关注的焦点,页岩气资源勘查开发备受世界瞩目;全球页岩气资源非常丰富,主要分布在北美、中亚和中国、拉美、中东和北非、前苏联地区;近年来随着开采和利用技术的不断进步,美洲、欧洲、亚洲国家对页岩气的勘查开发正在形成热潮。中国页岩气资源丰富,对页岩气的区域勘查研究越来越多,取得了不错的成果,但总体上中国页岩气的研究和勘查尚处于起步阶段,同时中国的开发技术与国外相比还存在较大的差距。结合山东省不同类型富含有机质泥页岩的具体特点和国内外页岩气勘查经验,初步认为山东省具有一定的页岩气形成条件,山东省页岩气远景区地层主要为新生代古近纪济阳群和五图群及官庄群,中生代早白垩世莱阳群,古生代石炭—二叠纪月门沟群和石盒子群;在综合考虑页岩的赋存层位、页岩成气潜力和页岩气开发可行性的基础上,提出了山东省页岩气潜力区为:济阳坳陷区、临清坳陷区、胶莱坳陷区和黄县(龙口)凹陷以及鲁西南潜隆起区,其中济阳-临清坳陷地区页岩气潜力较好。     

温度对马尾藻及其油页岩混合物热解产气特性的影响

【目的】研究马尾藻及其油页岩混合物在不同温度下的热解产气特性。【方法】利用燃烧烟气污染物测试实验台,测量马尾藻及其油页岩混合物在温度区间400℃至800℃下CO和H_2的排放特性,包括峰值浓度、峰值时间和平均浓度。【结果】马尾藻以及其油页岩混合物的热解过程可分为慢速析出、快速析出和降速三个阶段。马尾藻单独热解实验中,排放的CO体积分数峰值达到10 367×10~(-6)。温度的升高有利于马尾藻在热解中CO和H_2的析出,反应的开始时间和完成时间均有所提前。在马尾藻与油页岩混合物的热解中,H2的析出在700℃时达到最高(体积分数峰值为1 254×10~(-6))。油页岩的加入迟滞了CO和H_2的排放时间。【结论】油页岩的加入有效减少马尾藻热解过程中CO的排放并缩短反应时间,提高效率节省能源,马尾藻与油页岩的混合热解具有良好的应用前景。     

层次分析法在四川盆地页岩气勘探区评价中的应用

为了对四川盆地页岩气勘探区进行优选分析,研究了影响页岩气有利区带勘探开发的关键因素,采用层次分析法的原理,通过建立层次结构模型、构造判断矩阵、层次单排序及一致性检验、层次总排序及一致性检验4个基本步骤,建立了页岩气勘探区评价优选层次结构模型:目标层,准则层,子准则层和方案层,并且计算了各个评价指标的权重大小。研究结果表明,影响页岩气勘探区勘探开发的因素主要分为地质条件、开发条件和支持条件三大类(准则层),其中地质条件是页岩气有利区带优选的首要因素,权重高达0.637 0。子准则层主要由富有机质页岩厚度、w(TOC)、R_o、有利面积、埋深、天然裂缝发育程度、市场需求等12个评价指标组成,其中含气量、天然裂缝发育程度、压力系数以及市场需求是页岩气有利区带优选的关键指标。通过评价指标赋值和加权求和法计算了四川盆地页岩气勘探区的综合得分,其中焦石坝和长宁页岩气区块得分最高,是页岩气最有利地区。最后建议在页岩气勘探区运用“分层次,分重点,分先后”的评价方法来优选“甜点”区,以规避不必要的损失。      

莱阳凹陷水南组页岩气储层特征及可压性分析

莱阳凹陷水南组是山东省中生代暗色泥页岩发育最好的层位之一,为了获取水南组泥页岩可压性,对水南组页岩气储层开展岩性特征、有机地化特征、裂缝发育特征、脆性/黏土矿物特征、脆性指数等方面研究。结果表明：莱阳凹陷水南组泥页岩发育厚度为200～443m,泥地比大于70%;有机碳含量平均为1.38%,生烃潜量平均为4.42mg/g,干酪根以Ⅱ型为主,Ⅰ型次之,镜质体反射率为0.70%～1.30%,泥页岩中宏观裂缝和微裂缝发育,利于后期压裂诱导缝的产生;泥页岩脆性矿物平均含量为75.2%～94.1%,脆性矿物含量较高,采用改进岩石脆性指数评价方法计算水南组泥页岩样品脆性指数为28%～63%,水南组泥页岩脆性很强,说明水南组泥页岩具有较好的可压性,利于人工压裂改造形成网状体积裂缝,研究成果对水南组页岩气储层改造具有很好的借鉴意义。     

湘西北页岩气牛蹄塘组和龙马溪组成藏特征对比

收集湘西北地区牛蹄塘组和龙马溪组两地层相关成藏特征、有利条件等评价指标或参数,通过对比分析得出湘西北地区页岩厚度大、总有机碳和成熟度高、生烃能力强和孔隙等储集能力好等特点,显示在区域还原环境的缺氧沉积环境下,大量海洋生物在盆地堆积并保留下来,形成可观的页岩气藏,因此推测该区具备良好的页岩气勘探潜力。牛蹄塘组页岩厚度远大于龙马溪组页岩,总有机碳含量、有机质成熟度、含气量等页岩气评价参数均优于龙马溪组,表明牛蹄塘组热演化程度更高,生烃能力和储集条件更好,牛蹄塘组页岩层将是湘西北地区页岩气勘探开发的重点。     

Stable Carbon Isotope and Long-Chain Alkane Compositions of the Major Plants and Sediment Organic Matter in the Yellow River Estuarine Wetlands

Elemental(TOC,TN,C/N)and stable carbon isotopic(δ^13C)compositions and long-chain alkane(n C16-38)concentrations were measured for eight major plants and a sediment core collected from the Yellow River estuarine wetlands.Our results indicate that both C3(-25.4‰to-29.6‰)and C4(-14.2‰to-15.0‰)plants are growing in the wetlands and C3 plants are the predominant species.The biomass of the wetland plants had similar organic carbon(35.5-45.8%)but very different organic nitrogen(0.35-4.15%)contents.Both C3 and C4 plants all contained long-chain alkanes with strong odd-to-even carbon numbered chain predominance.Phragmites australis,a dominant C3 plant contained mainly n C29 and n C31 homologues.Aeluropus littoralis,an abundant C4 plant were concentrated with n C27 and n C29 homologues.Organic matter preserved in the Yellow River estuarine sediments showed strong terrestrial signals(C/N=11-16,δ^13C=-22.0‰to-24.3‰).The distribution of long-chain n-alkanes in sediments also showed strong odd-to-even carbon chain predominance with n C29 and n C31 being the most abundant homologues.These results suggest that organic matter preserved in the Yellow River estuarine sediments were influenced by the wetland-derived organic matter,mainly C3 plants.The Yellow River estuarine wetland plants could play important role affecting both the carbon and nutrient cycling in the estuary and adjacent coastal waters.