世界页岩气研究概况及中国页岩气资源潜力分析

页岩气系指泥岩或页岩在各种地质条件下生成的、已饱和岩石自身各种形式的残留需要、进入了排烃门限但尚未完全排出的以吸附、游离及溶解等多种形式残留于泥页岩内部的天然气资源。随着北美、欧洲和亚洲等地区页岩气勘探程度不断加大,对页岩气的储集特征、成藏机理等方面的研究取得重大进展。但页岩气研究仍存在许多问题,如"页岩气"概念没有科学地表达出页岩油气资源的科学内涵;页岩气的成因机制不清且缺乏行之有效的判别标准;页岩气分布发育模式不明且缺乏统一的预测方法。针对当前对页岩气的认识,本文依据源岩残留烃临界饱和量及其钻采过程中温压下降而释放油气的比率等参数,对中国页岩气资源进行了预测。     

汉江上游I级河流阶的形成及对东亚季风 变化的响应

对郧县—白河段汉江Ⅰ级河流阶地上风成黄土的沉积学、理化性质、地球化学和年代学进行了系统研究。结果表明,汉江Ⅰ河流阶的形成不晚于25 ka BP;黄土具有马兰黄土(L1)→过渡黄土(Lt)→古土壤(S0)→全新世黄土(L0)→表土(TS)的地层序列,与渭河谷地的黄土地层序列完全可比;25~11.5 ka BP,冬季风强盛,气候冷干,从11.5 ka BP开始,冬季风逐渐减弱,气候开始向暖湿方向逐步转化,从8.5 ka BP开始,夏季风达到了末次冰期结束后的鼎盛时期,3.1 ka BP前后,东亚季风格局发生变化,夏季风减弱,重新进入一个相对干冷的时期,而人类活动对地表的影响形成了表土;汉江上游谷地黄土记录的末次冰期后季风逐渐加强、中全新世季风强盛、随后季风衰退和气候变干的夏季风演变模式与渭河谷地黄土的记录高度一致,与邻区石笋和泥炭记录的季风变化趋势也有良好的可比性,但与石笋/泥炭记录的夏季风强盛期的起始时间(9.3~4.2 ka BP)并不完全一致。     

含油气盆地深部高过成熟烃源岩古TOC恢复方法及其应用

根据烃源岩演化过程中残留生烃母质变化原理,建立了TOC恢复的数学地质模型,提出了TOC演化与各种主控因素之间的定量关系模式,通过对模式中各主控因素在自然条件下变化的特征取值,计算得到了TOC恢复系数,做出了泥质岩烃源岩和碳酸盐岩烃源岩在含不同类型干酪根情况下的TOC演化图版。这一方法的最大特色是避免了人为主观因素和高温压物理模拟实验条件可能带来的结果偏差。研究表明:随着热演化程度的增加,烃源岩内残留的TOC含量逐渐减少,在大量生排烃阶段(R_O=0.5％～2.0%)变化幅度最大;处于高过成熟阶段(R_O>1.2%)的烃源岩,其原始TOC恢复系数随R_O增大而逐渐增加,含Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型母质的泥质岩烃源岩TOC恢复系数分别可达3.0、2.0、1.4;含Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型母质的碳酸盐岩烃源岩TOC恢复系数分别可达3.2、2.2、1.5。论文例举了源岩TOC恢复在实际工程中的应用。     

川西坳陷XC构造带雷口坡组顶部风化壳储层预测

四川盆地川西坳陷XC构造带的中三叠统雷口坡组地层埋深大,地质条件复杂,采用任何单一的技术方法皆难于准确预测雷口坡组顶部风化壳洞缝型储层的分布。在明确沉积储层特征的基础上,依据储层地震响应特征,采用波形分类、地震属性、相干体分析、波阻抗反演等多种技术方法进行储层有利相带预测,建立了一套适合雷口坡组顶部风化壳洞缝型储层的预测技术方法序列。预测结果表明,雷口坡组顶部风化壳洞缝型储层主要分布于XQ构造—XC构造—WX构造一带,综合评价为储层发育有利区;其次分布在HXC构造—FG构造一带,综合评价为储层发育较有利区,其余地区储层相对较差。     

黄河中游晋陕峡谷段全新世晚期洪水滞流沉积研究

通过对黄河晋陕峡谷的深入调查研究,在延长永和县河段发现了典型的全新世晚期洪水滞流沉积剖面。在野外考察中,对沉积物的宏观特征和沉积环境及其分布特征进行观察,并进行了系统采样。在实验室对沉积物样品进行了粒度成分、磁化率、烧失量、CaCO3含量等测定。通过综合分析论证,表明黄河中游晋陕峡谷全新世晚期洪水滞流沉积物以粉砂为主,细砂含量次之,粘粒含量很少,分选性好,磁化率很低。其沉积学分类为细砂质粉砂,是黄河洪水悬移质泥沙在高水位滞流环境下的沉积物。将其与典型的全新世风成黄土和古土壤进行对比,可知其粒度成分比黄土和古土壤更粗,粒级分布更为集中。此外,将其与延河郭家川全新世洪水滞流沉积物对比,发现其粒度频率分布基本相似。该研究结果对于揭示黄河中游洪水水文泥沙特性及其历史演变具有重要意义。     

关中东部全新世黄土古土壤序列常量元素地球化学特性研究

 对关中盆地东部全新世黄土-古土壤序列(YHC剖面)常量元素分析,发现:YHC剖面化学组成以SiO2、Al2O3和CaO为主,三者平均含量的总和达774.1 g·kg-1,元素含量SiO2 >Al2O3>CaO>Fe2O3>MgO>Na2O>K2OTiO2; 相对黄土L1,Ca、Na、Mg在S0中相对迁移,且Ca、Na淋溶强烈,K、Fe、Al在S0中相对轻微富集; 关中平原东部风化程度弱,处于较弱的脱Ca、Na初级风化阶段(并且可能在沉积源区就已经发生),伴有碳酸盐的淋溶。CIA等揭示的YHC剖面各层的风化顺序S0>Lt>L0>TS>L1UCC,与关中西部扶风和黄土高原中部庄浪相比,关中平原东部的风化程度居中。CIA对气候的响应灵敏,揭示出早全新世风化渐强气候变暖,中全新世风化最强气候暖湿,晚全新世以来风化程度骤然减弱气候恶化,对次一级的气候事件也有反映。     

2012-08-13关中西部致灾大暴雨中尺度分析

利用实时资料、自动站加密资料、FY-2C卫星、宝鸡多普勒雷达等资料,对发生于关中西部宝鸡2012-08-13大暴雨天气成因进行分析,重点揭示其中尺度系统特征。结果表明生命史10 h的中尺度对流系统(MCS)是大暴雨的直接原因。而MCS是天气尺度和中尺度系统共同影响造成的:天气尺度东北急流提供大尺度辐合上升运动动力、水汽输送、辐合,从而使关中水汽、稳定度演变为利于对流性降水天气发生,且携带冷空气触发形成MCS,地面中尺度切变线提供带状辐合使对流组织加强。雷达图上,带状、块状强回波对应强降水,当组合反射率因子40 dBz、垂直液态含水量5 kg.m-2、回波顶高9 km时,雨强≥16 mm/h(出现短时暴雨)。     

近4年早春宝鸡市区气象条件对空气污染的影响

利用2015-2018年3月宝鸡市区气象监测站地面观测资料与环境监测站空气质量数据进行对比分析,结果表明:①早春宝鸡市区首要污染物为PM2.5、PM10和O3。2016年与2018年3月污染日数多,主要气象因素是降水量偏少,连续无降水日数持续时间长,东风日明显多于西风日。②PM10质量浓度(C(PM10))变化与日平均气压、日降水量关系密切,且均为反相关;PM2.5质量浓度(C(PM2.5))与日最小相对湿度正相关特征明显;臭氧质量浓度(C8h(O3))与日最小相对湿度呈显著反相关,与日平均气温的正相关特征明显。③气压升高,连续性降水越多,西风日越多,越有利于污染物质量浓度的下降。C(PM10)大值区多出现在偏南风或偏东北风时;C(PM2.5)和C8h(O3)在偏东风时较大。④C8h(O3)主要出现在前期日最高气温突然增加5~8℃的当天和日最高气温为近期极值后的1~2 d。⑤沙尘天气使C(PM10)与C(PM2.5)明显升高;早春影响宝鸡市区的沙尘天气主要有蒙古气旋东移和冷空气东移南下两种地面形势。     

湖南下寒武统层序地层特征与古环境演化变迁

湖南下寒武统发育完整,湘西北和湘中地区主要发育一套从黑色岩系到碳酸盐岩的地层序列,湘南地区相变为一套以杂砂岩和炭质板岩不等厚韵律层为主的地层序列,整体构成一个完整的二级层序,可进一步划分为6个三级层序,对应6个有序的海进-海退沉积旋回,其中三级层序的沉积体系域受沉积古环境的影响由凝缩段(CS)+高位体系域(HST)和海进体系域(TST)+凝缩段(CS)+高位体系域(HST)两种垂向叠加形式组成,下寒武统的层序界面类型主要为Ⅱ型层序界面和淹没不整合型层序界面。在空间上,湘西北和湘中地区为由NW向SE的缓坡环境,随着沉积环境逐渐加深,下寒武统沉积厚度逐渐变薄,至湘南地区沉积厚度增厚,沉积深海相厚层杂砂岩夹板岩,其相序变化系统记录了湖南省早寒武世复杂的被动陆缘古地理环境演化和变迁,其演化和变迁也反映了古环境演化对成矿作用的制约。     

湘东北岳阳地区冷家溪群和板溪群凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄——对武陵运动的制约

对冷家溪群及其上覆板溪群斑脱岩中的锆石进行研究,测得冷家溪群小木平组斑脱岩SHRIMP锆石U-Pb年龄（822Ma±10Ma）和上覆板溪群张家湾组斑脱岩锆石U-Pb年龄（802.6Ma±7.6Ma）,结合＂江南造山带＂东部变质基底双桥山群和西南地区四堡群、下江群的SHRIMP锆石U-Pb年龄,将冷家溪群与其相应的江南古陆变质地层明确定位于新元古界。该年龄对重新界定＂武陵运动＂的时限和进行同期地层的区域对比、构造演化研究都有重要意义。冷家溪群与双桥山群、梵净山群、四堡群、双溪坞群一样,均为低变质绿片岩系,构成了江南古陆地区的变质基底。多年来冷家溪群一直划归中元古界,并且视为＂武陵运动＂的主体,其时代的定位将影响整个江南古陆变质基底的地层划分和对比,也将制约江南造山带的地质背景和成矿条件解疑。上述锆石U-Pb年龄不仅标示了湘东地区新元古代地层的时代,也为江南古陆中部变质基底提供了新的、精确的年代学数据。