有机地球化学

有机地球化学是近20多年来由地质学(特别是石油地质学和沉积学)、有机化学和生物化学互相渗透而迅速发展起来的边缘杂交学科。它是研究地质体内碳质物体(不包括碳酸盐、二氧化碳、一氧化碳和金刚石、石墨等无机物)的科学。主要研究地质体中有机物质的组成、结构和性质及在地质体中的分布、转化、富集规律和参与地质营力的作用。也就是说,有机地球化学是研究含碳化合物在地球内所表现的性能和演化历史的科学。     

地下水有机污染物监测技术的研究现状

地下水中有机污染物就其危害而言排在所有污染物的首位。针对目前地下水有机污染物监测技术的研究现状与发展进行了综述。分别对地下水有机污染物的前处理技术及常用的几种测定技术进行了分析阐述,并提出建立检测限更低的分析方法,及时了解地下水中低浓度有机污染物等3个方向的技术发展前景。     

国际地球化学研究现状与发展前沿——国际地球化学大会Goldschmidt 2011印象

对国际地球化学大会Goldschmidt 2011的基本情况、5个大会主题报告和23个分会报告作了较详细介绍与评述。这5个大会主题报告是:地幔中的挥发组分对板内岩浆作用的影响,地球深部挥发组分的循环:从远古到现代,利用地球化学信息研究末次冰川消退及其对河流的影响,外星大气:一个由热到可居住的世界,深海中的微生物群落与甲烷氧化作用。23个分会报告包括:宇宙化学,行星形成;早期地球:从地核到大气;地球深部动力学及其演化;从地幔至地壳:洋脊与板内岩浆活动;大陆壳的形成及演化;循环:俯冲,地幔楔与弧火山作用;地球环境演化;从纳米到大陆尺度界面与界面过程;火山与自然灾害地球化学;地球资源:能源;地球资源:矿;气候变化;大气气溶胶的源、汇及影响;风化、气候、构造与地表过程;海洋大气:过去与现在;人类活动产生的地球化学影响;生物地球化学:从微生物到宏观与循环;分析技术前沿;计算地球化学前沿;矿物学与矿物物理学前沿;水文地球化学与全球水资源可持续发展;一般主题;特别议题。文章重点阐述了国际地球化学目前的研究现状、热点领域、未来发展方向三个方面。对生物地球化学的研究现状与发展趋势作了专题评述。     

青藏高原持久性有机污染物研究现状与展望

自21世纪以来,对地球上最大、最高的高原——青藏高原上持久性有机污染物的含量、传输途径和归宿的了解已逐步深入,回顾了关于青藏高原持久性有机污染物研究的主要成果。高海拔山区的观测技术和多尺度模型是产出这些成果的关键突破口,而第三极持久性有机污染物观测网填补了青藏高原地区持久性有机污染物数据的空白,为系统阐明南亚持久性有机污染物的排放特征,明确印度季风驱动下持久性有机污染物输入青藏高原的过程与范围以及揭示青藏高原高寒生态系统对部分持久性有机污染物的富集程度提供了基础。植被、土壤和冰川是持久性有机污染物的重要汇。由于青藏高原临近国家是持久性有机污染物的排放源地,使得持久性有机污染物可通过远距离大气传输和“冷捕集”作用在青藏高原环境中富集。因此未来需要开展长期监测,准确量化新型污染物对青藏高原生态环境的影响,阐明气候变化和人类活动共同影响下青藏高原环境变化的趋向。最后,考虑到跨境传输是青藏高原持久性有机污染物污染的主要原因,因此还应在持久性有机污染物排放法规方面积极开展全球/区域合作,以减少持久性有机污染物的迁移及其对青藏高原的不利影响。     

板块构造地球化学的研究方向

1、板块构造地球化学的产生和意义 60年代是地质学史上活动论对固定论取得重大胜利的时代。60年代初,赫斯和迪茨提出了海底扩张说;随后,瓦茵等对海底磁异常条带的解释,以及诼海钻探成果分析,在1968年诞生了板块构造学说,该学说是新全球构造学说,具有明显的综合性。     

环境有机地球化学:有机污染物—土壤/沉积物吸附作用研究回顾

农药、有机溶剂的大量使用以及大量废水、废物的排放,导致全球范围内土壤、沉积物、地表及地下水源和生态系统的严重污染。有机污染物在生物圈内的分布、迁移、富集、降解以及最终归宿是环境有机地球化学重要的研究方向之一。有机污染物与土壤、沉积物以及水中悬浮物（如...     

深部地球化学

板块大地构造学说在60年代末的兴起突破了地质学主要从事地壳研究的界限。地球化学也向纵深迈出一大步,跨越莫霍面而研究地球深部的化学问题。在深部地球化学产生的背景方面,固体地球物理、深海钻探以及高压研究的进展为探讨地球内部的化学演化提供了大量基础资料。60年代初国际上地幔委员会成立,开始国际合作执行上地幔计划(Upper Mantle Project,1960—1970),包括实测横贯大陆综合地球物理和地球化学     

化学氧化技术异位处理地下水非水相有机污染物中试研究

选取某农药厂旧厂区为试验场地,考察化学氧化技术异位处理地下水非水相有机污染物的运行效果。基于小试研究,确定高锰酸钾、高铁酸钾、芬顿试剂以及次氯酸钠4种氧化剂在中试试验中的适宜投加量。中试结果表明,当进水流量为1.0 m^3/h时,不同氧化剂对于常规水质指标及特征有机污染物的去除效果存在差异性。总体而言,四种氧化剂对于中长链石油烃类污染物(C10-C36)的去除率可达20%~70%,但对氯代烷烃类污染物的去除效果低于20%;高铁酸钾和次氯酸钠分别对于苯酚类和多环芳烃类污染物的去除效果较好(70%~100%);芬顿试剂对各类污染物均有显著氧化效果,其中对于短链石油烃(C6-C9,去除率20%~40%)、苯系物(去除率40%~90%)的去除效果高于其他三种氧化剂。研究不同氧化剂对于多组分有机污染地下水的处理效果,为将化学氧化技术应用于此类污染场地提供了理论和技术支持。     

塔里木盆地塔东2井稠油地球化学研究

运用棒色谱、碳同位素、色谱、色谱—质谱、色谱—质谱—质谱、流体包裹体技术研究了塔里木盆地中央隆起带东段的TD2井寒武系储层中的稠油。该稠油具有ω(Pr)／ω(Ph)高,伽马蜡烷、24—降胆甾烷、C28甾烷、甲藻甾烷、三芳甲藻甾烷、4—甲基—24—乙基胆甾烷及芳构化甾烷含量均高的特点,地质分析与油源对比结果表明原油来源于寒武系。原油中含有25—降藿烷系列,指示原油曾发生过生物降解作用,芳烃馏分中存在大量的菲、葸、苯并葸、苯并荧葸、芘等化合物及流体包裹体均一化温度均表明原油曾经历过热蚀变作用。流体包裹体均一化温度和埋藏史的分析表明TD2井的原油是在450—440Ma间形成的。     

赤峰盆地元宝山凹陷稠油地球化学特征及成因

根据分子有机地球化学理论,借助色谱和色质等先进测试手段,对赤峰盆地元宝山凹陷6个油样进行了分析研究,结果表明,元宝山凹陷的原油属重质稠油,成熟度低,生源物质以菌类和藻类微生物为主,后者大于前者;其生源物质形成于半咸水－咸水湖相还原环境,利用有机显微组分荧光光谱研究了本区烃源岩的成烃机制,认为原油是生物类脂物早期生烃的产物,还对原油的稠化机理进行了分析,认为可能是由其生源物质决定的,而后期又受轻微生物降解的影响,这与前人的研究成果迥然不同,同时,将本区原油与其他熟知的典型稠油进行对比,突出了本区原油的特殊性。     

Phenanthrene biomarkers in the organic matter of Precambrian and Phanerozoic deposits and in the oils of the Siberian Platform

The composition and distribution of phenanthrenes (polyaromatic compounds) have been studied in chloroform extracts from dispersed organic matter (OM) of clayey, siliceous, carbonate, and terrigenous rocks of different ages and facies and from some oils of the Siberian Platform. Phenanthrenes have been analyzed by gas chromatography-mass spectrometry. High contents of 1,7,8-trimethylphenanthrene and 1,1,7,8-tetramethyl-1,2,3,4-tetrahydrophenanthrene are present in the OM of Vendian and Cambrian carbonate-shale deposits and in ancient oils of the Nepa-Botuobiya and Anabar anteclises. The OM of Permian continental deposits and oils of the Vilyui syneclise is dominated by 1-methyl-7-isopropylphenanthrene (retene). A triangular diagram for identification of the types of original OM of rocks and classification of genetically related oils has been constructed based on the assessment of phenanthrene biomarker distribution. Putative pathways of the formation of phenanthrene biomarkers are discussed.     

Geochemical characteristics and genetic types of crude oils from Qinjiatun and Qikeshu oilfields in the Lishu Fault Depression,Songliao Basin,northeastern China

The Qinjiatun and Qikeshu oilfields are new Mesozoic petroleum exploration targets in Lishu Fault Depression of Songliao Basin, northeastern China. Currently, researches on geochemistry of crude oils from Qinjiatun and Qikeshu oilfields have not been performed and the genesis of oils is still uncertain. Based on bulk analyses, the crude oils in the Qinjiatun and Qikeshu oilfields of Lishu Fault Depression from the Lower Cretaceous can be classified as three types. TypeⅠoils, from Quantou and Denglouku formations of Qikeshu oilfield, are characterized by high C24tetracyclic terpane/C26tricyclic terpanes ratios, low gammacerance/C30hopane ratios, tricyclic terpanes/hopanes ratios, C29Ts/C29norhopane ratios and 17α(H)-diahopane/17α(H)-hopane ratios, indicating a brackish lacustrine facies. TypeⅡoils, from Shahezi Formation of Qikeshu oilfield show low C24tetracyclic terpane/C26tricyclic terpanes, high gammacerance/C30hopane ratios, tricyclic terpanes/hopanes ratios, C29Ts/C29 norhopane and C30diahopane/C30hopane ratios, thus suggesting that they originated from source rocks deposited in a weak reducing brackish lacustrine environment, or clay-rich sediments. Type oilsⅢ, from some wells of Qikeshu oilfield have geochemical characteristics intermediate between those two types and may be mixture of typeⅠand Ⅱoils.     

黄骅坳陷石炭-二叠系凝析油气地球化学特征及来源分析

深层油气勘探是未来油气资源的重要接替领域。渤海湾盆地下伏石炭-二叠系煤系烃源岩自油气勘探取得新突破以来,一直是深层油气领域研究的热点。黄骅坳陷新部署的QG8井奥陶系碳酸盐岩储层和YG1井二叠系砂岩储层获高产凝析油气流,其来源判别问题是深层油气勘探的关键。针对QG8、YG1井凝析油气开展的生物标志化合物、有机碳稳定同位素和原油物性研究表明：两口井的凝析油均为低黏度、低密度的典型轻质原油,具有姥鲛烷优势（Pr/Ph>2.8）,QG8井凝析油饱和烃δ¹³C为-29.1‰、芳烃δ¹³C为-26.8‰;天然气δ¹³C₁偏重,介于-39.7‰~-36.4‰之间,干燥系数大于0.8,重烃可达16.2%,为偏干湿气。QG8与YG1井凝析油特征与黄骅坳陷石炭-二叠系煤系烃源岩（饱和烃δ¹³C为-29.26‰~-26.87‰,芳烃δ¹³C为-26.62‰~-24.15‰）及KG4井原油物性（0.757 1~0.840 2 g/cm³）相近,天然气特征则相似于济阳坳陷GBG1井的煤成气（δ¹³C₁为-43‰~-35‰）,表明高产的凝析油气来自石炭-二叠系煤系烃源岩。证实渤海湾盆地深层石炭-二叠系煤系具有生烃潜力和油气勘探前景。     

山东昌乐凹陷油页岩地球化学特征及成因探讨

山东昌乐凹陷油页岩出产于古近系五图群李家崖组,与济阳拗陷和潍北凹陷孔二段相当。利用有机地球化学方法对昌乐凹陷油页岩品质进行分析,结果显示该区油页岩有机质丰度较高、干酪根类型主要为Ⅰ型和Ⅱ₁型,处于未熟低熟阶段,具有较好的勘探开发前景。通过区域构造演化和气候变化分析,昌乐凹陷油页岩形成于郯庐断裂带左旋右旋转换期,构造活动强度较弱加之温暖湿润的气候环境促成了油页岩的发育。油页岩与煤共生于水进体系域和高水位体系域之中,油页岩成矿模式为断陷湖沼型。     

松辽盆地松科1井晚白垩世沉积地层有机地球化学研究

松科1井是中国大陆第一口以白垩系陆相地层为主的全取心科学探井。通过取心样品的系统地球化学分析,研究了泥岩有机质丰度、类型、成熟演化及有机质沉积环境在纵向上的变化特征。结果表明:青一段泥岩有机质丰度最高,有机碳一般大于2%,平均为3.21%,发育优质烃源岩,其次在青二、三段、姚家组和嫩江组一、二段中也均发育有机质丰度相对较高的源岩层。纵向上泥岩有机质丰度显示出从高向低的9个韵律性变化,反映了湖相沉积过程中气候与水体环境、生物发育及有机质保存条件的周期性变化。青一段泥岩有机质类型主要为Ⅰ型,较高的甾烷含量反映以藻类输入为主,较高的伽马蜡烷和低的Pr/Ph及甲藻甾烷的存在反映该时期水体具有盐度分层和强还原的沉积环境,可能与海侵有关。青二、三段泥岩有机质类型主要为Ⅰ—Ⅱ型,伽马蜡烷和Pr/Ph等多项指标反映出该时期水体呈现振荡变化,有机质受陆源影响加大。姚家组有机质类型变化大,一部分为Ⅰ—Ⅱ1型,另一部分则Ⅱ2—Ⅲ型,较高丰度的泥岩通常具有较好的有机质类型,多项指标反映出该时期沉积环境波动较大。嫩江组一、二段泥岩主要以Ⅰ型和Ⅱ型为主,4-甲基甾烷的存在反映具有沟鞭藻的贡献,较高的伽马蜡烷和低的Pr/Ph反映水体有盐度分层。有机质成熟度指标反映青二、三段中部泥岩开始进入成熟,源岩开始大量生油的深度在1500m。     

Geochemical Characteristics of Oilfield Waters from the Turpan Depression,Xinjiang and Their Petroleum Geological Significance

This paper,based on the fundamental inorganic chemical and organic geochemical characteristics of oilfield waters from the Turpan Depression,presents the contents of organic matter,the distribution of low-carbon fatty acids and the contents of aromatic hydrocarbons as well as their principal ultraviolet absorption spectral and fluorescence spectral characteristics in oilfield waters from different oil/gas-bearing areas.The oil/gas reservoirs in this depression are classified in terms of their conserving conditions.In additon,the paper also discusses the chemical characteristics of oilfield waters from different types of oil/gas reservoirs with an emphasis on the characteristics of their localization in the γNa/γCa-γN a/γCl correction diagram.On this basis it is attempted to expound the fundamental geochemical characteristics of oilfield waters from the Turpan Depression and their geological significance.     

热模拟实验中煤岩显微组分烷烃系列化合物地球化学特征

塔里木盆地侏罗系煤岩显微组分在封闭体系热模拟产物的色质分析表明,各显微组分的正构烷烃系列化合物的碳数均呈双峰型分布。随着温度的升高,后峰相对强度逐渐降低,表明正构烷烃系列化合物在热作用下易发生降解。由于各显微组分化学组成和结构的不同,它们的生烃过程也各不相同。镜质组热降解排烃需要较高热能,以产气为主;壳质组热效应作用下可以有效排烃,为好生烃组分;惰质组虽然生烃潜力有限,但产出烃类的稳定性较好,不易受热降解效应的影响,可以作为气源岩。在整个热模拟实验中,煤岩各显微组分表现为姥鲛烷优势,随着热模拟温度生高,Pr/Ph值表现为先增加后逐渐降低的变化趋势。     

吐哈盆地十红滩铀矿床有机地球化学特征浅析

吐哈盆地十红滩铀矿床属层间氧化带砂岩型铀矿床,赋存于中侏罗统西山窑组含煤碎屑岩中。容矿层岩石中富含有机质,有机碳、可溶有机物、酸解吸附烃在不同地球化学分带的岩石中含量大小不同,尤以矿石带含量最高。矿石有机质母质类型为腐殖型,处于未成熟演化阶段,酸解吸附烃为煤成气型。统计计算表明:容矿层中铀和可溶有机物、酸解吸附烃含量之间具明显的相关关系。分析了有机质在砂岩型铀矿床形成过程中的作用,认为容矿层中有机质在含氧环境下分解的产物利于铀在水中的溶解和迁移,而在缺氧条件下分解的产物,构成铀沉淀的还原和吸附地球化学障,在铀的成矿过程中发挥重要的作用。     

柴北缘团鱼山地区中侏罗统石门沟组油页岩有机地球化学特征及古湖泊条件

根据Leco（莱科）、岩石热解、GC（气相色谱）和GC-MS（气相色谱/质谱）等分析,开展了柴达木盆地北缘团鱼山地区中侏罗统石门沟组油页岩有机地球化学特征研究,探讨了油页岩的生烃潜力、有机母质来源、沉积环境及成矿差异。结果表明：石门沟组页岩段共发育3层油页岩（自下而上分别为油1、油2和油3）,油页岩w（TOC）较高,平均值为8.16%,有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ₁型,整体生烃潜力较好,且油1、油2的生烃潜力高于油3;样品中检测出丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、甾类化合物、萜类化合物和芳香烃化合物,其中,正构烷烃呈单峰式分布,主峰碳数为nC₂₃或nC₂₇,Pr/Ph值为0.20~1.08,油1、油2的C₂₇/C₂₉值、芳基类异戊二烯烃、藿烷和藿烯质量分数明显比油3高,揭示油1、油2形成于强还原条件,有机母质来源以低等水生生物为主,油3形成于弱还原-还原条件,有机母质来源具有陆源高等植物与低等水生生物双重生源特征。结合油页岩特征的差异及古湖泊条件,说明较深的湖水并不是形成优质油页岩的必要条件,藻类、细菌等提供优质有机质的生物输入以及底层水的强还原条件更有利于优质油页岩的形成。