龙马溪组页岩不同显微形态有机质成因及其勘探潜力探讨

有机质是页岩中最重要的组分,有机孔更是页岩气重要的储集空间,以扫描电镜为主流的微观分析检测技术成为页岩研究的重要手段,目前对有机质的综合研究正逐步成为页岩气勘探开发研究的重要内容。本次研究选取四川盆地及其外围龙马溪组富有机质页岩,采用氩离子抛光非镀膜样品,利用低电压近距离工作状态,对样品进行了高分辨率场发射扫描电镜检测,观察、总结了有机质显微形态,并依据其内部结构及组成特征对其生烃及储集能力进行了探讨。检测结果揭示:龙马溪组富有机质页岩中有机质主要有三种显微形态,分别是结构型沉积有机质、分异型交生有机质和填隙型运移有机质。结构型沉积有机质形成于沉积及早期成岩演化阶段,保留了部分生物结构特征或沉积定向构造;分异型交生有机质与黏土矿物交互生长并经历演化分异作用,形成了类似于岩浆岩中的“花岗结构”;而填隙型运移有机质形成于晚成岩有机质高演化阶段,为液态烃充填于自生矿物晶间,其周边矿物具有自形特征。龙马溪组页岩以填隙型运移有机质和分异型交生有机质为主,二者都发育丰富的有机质孔隙(孔径10~300nm),是龙马溪组页岩优质的生气母质,并具有优质的储集性能。研究结果为我国海相龙马溪组页岩气生成理论及勘探开发评价提供了较深层次的微观信息。     

青岛市城市污水处理厂污泥成分分析及利用方式初步研究

为确定青岛市城市污水处理厂污泥资源化利用途径，对三座典型污水处理厂的脱水污泥进行采样和成分分析。结果表明：所有污泥偏碱性（pH=8．68-8．81），含水率较高（70％-83％）；污泥中有机质、氮、磷、钾含量丰富；污泥中重金属和B的含量较低，均符合国家〈农用污泥中污染物控制标准）。这种污泥进行卫生填埋时，不仅浪费资源，还存在一定的安全隐患，施工难度大，渗滤液无法有效处理等问题。污泥焚烧则会产生含有致癌物的烟气，且处理成本昂贵。最为适宜的污泥利用方式是堆肥后作为林地、花卉的肥料。对于处理生活污水产生的污泥，则应首先提取细胞蛋白作为动物饲料添加剂，其余部分再作为肥料。     

离子色谱法同时测定嗜热厌氧菌发酵液中的有机酸与无机阴离子

建立了一种利用离子色谱法同时测定甲酸、乙酸、乳酸、丙酸、丁酸5种有机酸及PO4-3、SO4-2、NO3-、Cl-、F-5种无机阴离子的方法。样品通过过滤、预柱处理后用IonPac AS11柱分离,以自动淋洗液发生器生成的KOH为淋洗液进行梯度洗脱,建立了优化的洗脱程序。用抑制型电导检测器检测有机酸的相对标准偏差为0.73%~1.01%,加标回收率为88.1%~100.2%;无机阴离子的平均相对标准偏差为2.03%,加标回收率为92.6%~101.1%,该方法可用于嗜热厌氧菌发酵液中低分子的有机酸和无机阴离子的同时测定。     

能源转型路径的经济环境健康效益评估——以粤港澳大湾区为例

能源转型是推动“双碳”目标实现的关键举措,文中构建能源转型综合评价模型并以粤港澳大湾区为例,设计了基准情景、转型情景和深度转型情景,评估不同能源转型路径对大湾区经济产业、环境正外部性和健康效益的影响。结果显示,相比基准情景,能源清洁替代促进转型情景和深度转型情景的碳排放分别在2025年和2022年提前达峰,到2035年碳排放分别下降了22.0%和35.9%,转型情景电力结构优化促使碳排放减少了0.59亿t,占全社会减排量的53%;投资结构优化和产业转型升级推动转型情景2035年GDP相比基准情景增长0.68%,而深度转型情景碳限制过于严格,造成GDP损失0.34%;能源转型对环境产生正外部性,2035年转型情景SO₂、NO_X、PM2.5、PM10排放分别下降35%、20%、36%、37%,带来155.6亿元的环境健康效益,约占大湾区GDP的0.05%。综合考虑能源转型对全社会的经济、环境、健康影响,转型情景的经济性较好,2035年相对基准情景增加了0.73%的经济效益。粤港澳大湾区应合理设置碳减排目标,稳步推进能源转型,实现绿色能源转型和能源...     

西藏新达多地区榴辉岩的变质过程研究及其对古特提斯俯冲带演化的限定意义

位于拉萨地块中部松多榴辉岩带西端的新达多地区出露两种类型榴辉岩:含蓝闪石榴辉岩和双矿物榴辉岩。含蓝闪石榴辉岩主要矿物组合为石榴石、绿辉石、蓝闪石、多硅白云母及少量的绿帘石、角闪石、石英、金红石。石榴石不具有成分环带结构,蓝闪石存在于基质中,边部大多退变为冻蓝闪石并普遍发育有角闪石和石英的后成合晶。双矿物榴辉岩的主要矿物组合为石榴石、绿辉石、石英及少量的绿帘石、角闪石、金红石、钛铁矿、榍石。石榴石具有典型的进变质环带特征,从核部到边部镁铝榴石和钙铝榴石组分先升高后降低,铁铝榴石组分变化与之耦合,石榴石边部发育角闪石和钠长石的冠状体,推断石榴石记录了进变质的生长过程后又受到了退变质改造。结合传统温压计和变质相平衡模拟两种温压计算方法对榴辉岩的峰期变质条件进行限定,得到含蓝闪石榴辉岩的峰期温压条件为:615±5℃,33±0.5kbar;双矿物榴辉岩的峰期变质温度为630±10℃,压力不超过27kbar。变质相平衡模拟计算结果显示:(1)含蓝闪石榴辉岩经历了退变初期近等温减压过程,这一过程以硬柱石和少量滑石的脱水反应生成蓝闪石和绿帘石为主要特征;中晚期退变质阶段以大范围硬柱石消失后局部富余流体的消耗在蓝闪石边部形成冻蓝闪石以及蓝闪石边部发育后成合晶为特征,部分石榴石边部的韭闪石冠状体大致也发生在这一过程;(2)双矿物榴辉岩则记录了从进变质生长阶段到峰期变质阶段,最后再到退变质演化阶段的完整变质过程。结合前人对松多榴辉岩的工作,对新达多地区新近发现的两类榴辉岩的岩石学研究表明:拉萨地块内部的榴辉岩为典型的大洋俯冲带产物,代表了古特提斯洋盆的存在。俯冲折返过程中复杂的构造机制使得不同类型榴辉岩在同一地区出露共生。     

滇东老厂背斜（滇富地1井）二叠系龙潭组获良好“三气”显示

正1研究目的(Objective)滇东老厂背斜位于云南省东部,地处师宗—弥勒大断裂东南侧,南邻南盘江断裂,总体为一北东走向的不对称复背斜构造。区内广泛发育海陆过渡相二叠系龙潭组,该组泥页岩厚度大,有机质丰度高,具备良好的页岩气成藏条件。前人的研究工作主要针对老厂矿区龙潭组煤层气,缺乏其他层段的系统评价参数,页岩气富集层段尚不明确。本次于滇东老厂背斜实施地质调查井—滇富地1井,目的是系统获取龙潭组相关参数,评价页岩气、煤层气和致密砂岩气资源潜力,探索本区"三气"勘查开发方向。     

强震作用下桩-土-断层非线性动力相互作用特性

为研究强震区跨断层桥梁桩基非线性动力相互作用特性,依托海文大桥实体工程,利用MIDAS/GTS有限元软件,建立了桩-土-断层相互作用模型,分析0.20~0.60g地震动强度下断层上下盘桩基加速度响应、桩顶水平位移、桩身弯矩以及桩身剪力响应情况。结果表明:覆盖层土体对桩身加速度放大作用明显,且随着输入地震动强度的增大,放大作用逐渐减弱;覆盖层对地震波的滤波作用显著,随着输入地震动强度的增大,滤波作用逐渐减弱;上盘桩基达到桩顶峰值加速度的时刻滞后于下盘;随着输入地震动强度的增大,上、下盘桩的桩顶产生的永久位移和水平位移峰值逐渐变大,上盘桩顶产生的永久位移和桩顶峰值位移均大于下盘,产生显著的"上盘效应";不同强度地震动作用下,断层上、下盘桩基弯矩均在上部土层界面处达到峰值,剪力均在基岩面处达到峰值,下盘桩基弯矩和剪力峰值大于上盘桩基,呈现出显著的"下盘效应"。在桥梁桩基抗震设计时,应着重考虑断层上、下盘桩基的差异和不同强度地震作用对桩基承载特性的影响。     

单桩与群桩基础动力时程响应差异振动台试验

为探明强震作用下大直径深长单桩与群桩基础的动力时程响应差异,依托海文大桥实体工程,通过大型振动台试验,开展了4种不同类型地震波作用下单桩及群桩基础的桩顶加速度、桩顶相对位移、桩身弯矩时程响应变化规律及其差异性研究。研究结果表明：由于群桩效应的存在,桩顶加速度时程响应呈现双面性,群桩基础桩顶加速度峰值大于单桩基础,但峰值出现时刻滞后于单桩0.29～1.06 s;群桩基础的桩顶相对位移最大值显著小于单桩基础,且出现时刻明显滞后,Kobe波作用时滞后高达3.82 s;群桩基础的桩身弯矩最大值小于单桩基础7.54%～9.22%,且单桩基础受地震波影响较大,弯矩时程响应振幅明显大于群桩基础。桩基础抗震设计时,可充分发挥群桩基础动力时程响应滞后性特点,合理设计并选择最优桩型。     

沁水盆地南部郑庄区块15号煤与3号煤储层物性及产气差异研究

随着煤层气勘探开发的深入,同一区域不同层系开发差异逐步呈现,深化储层认识对开发策略的制定显得尤为重要,以沁水盆地南部郑庄区块为例,以往重点关注主力层3号煤资源,根据区块增产需求,需要逐步多层系开采。本研究重点剖析15号煤层气资源,采取与开发较为成熟的3号煤层气资源对比分析的方法,得出储层差异和分区差异,并推测其成因机制,指导针对性开发策略的制定。通过钻井岩心描述及镜下观察,结合分析化验、地震勘探、测井及生产等资料,对比研究了郑庄区块15号煤层与3号煤层在煤厚、物性和含气性等方面的差异。结果表明:与3号煤层相比,15号煤层厚度较薄,且平面分布不稳定,存在局部分叉现象;总体上,15号煤层含气量与3号煤层相当,一般为10~29 m3/t,但在区块内部呈现出具有一定规律的分区差异;15号煤层的吸附时间较3号煤层明显缩短,表明其较为有利的开发潜力。研究认为,沉积环境差异和构造影响程度不同是导致两套煤储层物性和含气性差异的主要原因,太原组障壁海相沉积环境水体变化大导致15号煤层沉积厚度平面变化大,强还原沉积环境造成15号煤层镜质组分含量较高;相比于3号煤层,局部地段太原组15号煤层受基底构造、断层、褶皱等地质构造影响更为明显。根据煤储层参数特征,将15号煤有利区划分为三类,指出开发“甜点区”;试采结果表明,I类区15号煤层套管压裂水平井日产气量突破10 000 m3,3号、15号煤层直井合采较单采3号煤层产量翻番;Ⅱ类区15号煤层套管压裂水平井获得高产,为区域增产、规模扩建起到技术支撑作用。      

拉萨地块松多高压变质带不同类型榴辉岩的变质演化过程及其限定方法探讨

拉萨地块中东部松多高压变质带是揭示拉萨地体形成与演化过程的重要研究对象。松多变质带记录了古特提斯洋的俯冲和闭合过程。前人对松多地区出露的榴辉岩及围岩开展了大量的岩石学工作,但变质峰期温压条件没有得到很好的限定,温压分布范围较广,且变质演化过程仍存争议。笔者等总结了松多变质带不同地区榴辉岩的岩石学和矿物学特征,汇总了不同计算方法得到的温压条件。通过对比发现,松多高压变质带内榴辉岩的峰期温压条件处于465~880℃,2.5~3.9 GPa的范围,其宽泛的峰期温压条件是由于不同计算方法和折返机制造成的。与传统矿物对温压计相比,变质相平衡模拟方法更适合低温榴辉岩的峰期温压条件及变质过程的限定。