A multifunctional HTDMA system with a robust temperature control

The hygroscopicity of atmospheric aerosols significantly influences their size distribution, cloud condensation nuclei ability, atmospheric residence time, and climate forcing. In order to investigate the hygroscopic behavior of aerosol particles and serious haze in China, a Hygroscopic Tandem Differential Mobility Analyzers (HTDMA) system was designed and constructed at Fudan University. It can function as a scanning mobility particle sizing system to measure particle size distribution in the range of 20--1000 nm in diameter, as well as a hygroscopicity analyzer for aerosol particles with diameters between 20--400 nm in the range of 20%--90% RH (relative humidity). It can also measure the effect of uptake of inorganic acids or semi-VOCs on the hygroscopic behavior of aerosols, such as typical inorganic salts in atmospheric dust or their mixtures. The performance tests show that the system measured particle size of the standard polystyrene latex spheres (PSLs) is 197 nm, which is in excellent agreement with the certified diameter D=199±6 nm, as well as a standard deviation of the repeated runs SD=8.9x10^-4. In addition, the measured hygroscopic growth factors of the model compounds, (NH₄)₂SO₄ and NaNO₃, agree with the Kohler theoretical curves. The results indicate that the HTDMA system is an excellent and powerful tool for studying the hygroscopic behavior of submicron aerosols and meets the demand required for laboratory research and fieldwork on atmospheric aerosols in China.     

黄河中游吉县段全新世古洪水滞流沉积物光释光测年研究

通过对黄河中游河口镇-龙门段峡谷进行详细的野外考察,在多个地点发现了含有古洪水滞流沉积物的全新世地层剖面。对山西省临汾市吉县段冯家集剖面的古洪水滞流沉积物系统采样,进行了沉积学及年代学分析研究。野外观测和粒度成分分析表明冯家集剖面夹有5层典型的古洪水滞流沉积物,其性质为细沙质粉沙,具有水平层理,层与层之间被坡积石渣土分隔。该层系的顶界高出黄河平水位达18m。它们是特大洪水在高水位滞流情况之下的悬移质沉积物,客观地记录了全新世时期黄河中游一期5次特大古洪水事件。通过分离出125—2251~m石英颗粒,应用单片再生剂量法(sAR)测得其光释光年龄值,结合地层对比及各种气候替代性指标的分析,确定这些古洪水事件发生在3200~3000a B.P.之间,处于全新世中期大暖期向全新世晚期相对干旱期转折的阶段。这对应我国历史上的商末一西周初期,季风气候状态不稳定,黄河流域既有严重地干旱,又有特大洪水事件发生。本文的研究成果为深入揭示河流水文系统对于全球变化的响应规律提供了新的可靠证据。     

叠合盆地断裂上、下盘油气差异聚集效应及成因机理

断裂沟通叠合盆地不同层位、不同时代的烃源岩和生储盖组合,成为连接烃源岩和各种圈闭的重要渠道,导致形成了多种类型与断裂有关的油气藏。断裂上、下盘油气聚集差异现象十分普遍。通过剖析松辽盆地、柴达木盆地典型断裂带油气藏成藏条件,认为其根本原因是由于断裂上、下盘具有不同的地质特征和油气运聚成藏条件,它们往往具有互为消长的关系。油气富集在断裂的上盘还是聚集在断裂的下盘,主要取决于:断裂的作用,断距与储、盖层的厚度关系,断裂倾角,区域盖层之下断裂断开烃源岩或油气层的层数,断裂形成或活动时期与主力烃源岩排烃高峰时期的关系等 8个主要因素。     

中国西部复杂叠合盆地油气成藏研究进展与问题

中国西部复杂叠合盆地富集了中国45%左右的剩余油气资源,目前探明率不到20%,发展潜力巨大。近20年来的基础理论研究表明,中国西部复杂叠合盆地具有“多期构造变革、多套生储盖组合、多旋回油气成藏、多次调整改造”的油气地质特征,大油气田的形成和分布受“古隆起迁移、烃源灶演化、区域盖层发育、构造平衡带叠合”四大要素的控制,在此基础上提出了“多元复合—过程叠加”的成藏模式和有利勘探区预测方法,为塔里木盆地的油气勘探进一步指明了方向。除四大要素外,复杂油气藏的形成和分布还受“圈闭发育分布”、“储层发育分布”、“优势通道形成演化”、“运聚动力条件”及其相互耦合关系的控制,在已有成果的基础上进一步开展“复杂油气藏形成演化机制与分布规律”的基础研究,对于进一步提高钻探成效和发展叠合盆地油气勘探理论具有重大的现实意义。      

辽河断陷西部凹陷油气成藏主控因素

辽河西部凹陷油气资源非常丰富,通过对己勘探发现的773个油气藏的地质特征参数统计认为,西部凹陷油气藏类型非常丰富,但主要以构造和岩性油气藏为主,且复合油气藏发育,统计表明,近90%的油气藏与断裂有关。油气藏类型受构造带控制作用明显,缓坡带最要以背斜、岩性构造油气藏为主,中央背斜带背斜断块油气藏较为发育,而陡坡带则多为岩性油气藏。沉积相带控油气作用明显,油气藏主要分布在扇三角洲、三角洲和浊积扇相。油气资源在空间上遵循“油气总量平衡模式”,无论在平面上还是层位上,油气资源互补特征性强。研究认为西部凹陷具有生烃洼陷、断裂、异常压力、沉积相带联合控藏的特点。首先沙三段、沙四段有效烃源岩大量发育,资源量极为丰富,为西部凹陷油气富集提供了物质保证,油气藏分布主要受生烃洼陷控制;各组段砂体叠合连片,平面展布连续,具较好的储集能力,也为油气的侧向运移提供的条件;另外东营末期因走滑引起的大量泄压断裂发育,为油气大规模远距离垂向运移提供了可能。     

利用核磁共振物理模拟实验研究岩性油气藏成藏机理

本文采用核磁共振成像技术(NMR)进行物理模拟实验,直观地观测了岩性圈闭中油的聚集成藏过程并定量模拟了不同条件下砂体中的含油性。实验结果表明,油气在砂体中的聚集是缓慢的,向上、向下及侧向都有油的运移,但以向上的运移速度较快,其次是侧向,向下较慢;温度、压力、砂体物性和围岩含油性是影响砂体含油性的重要因素。在实验研究的基础上,分析了岩性油气成藏的微观机理,将油气成藏过程划分为三个阶段,第一阶段为在扩散作用力、烃浓度差异压力作为动力克服毛细管阻力下的油气在烃源岩孔隙中心顺干酪根网络运移的过程;第二阶段为在毛细管压力差引导下的油气在砂泥岩界面通过孔隙和喉道渗滤的过程;第三阶段为在浮力作用下克服流体流动粘滞阻力和吸附阻力在砂体内富集的过程。     

井下甚宽频带地震仪关键装置研究进展

井下甚宽频带地震仪关键装置研究进展主要包括：分向核心芯体机械及簧片系统、核心反馈调理系统及井下定位定向系统等。     

胶东杜家崖金矿黄铁矿热电系数、热电阻率与金矿化关系研究

杜家崖金矿为层间滑脱蚀变岩型金矿,不同于山东蚀变岩型、石英脉型及破碎角砾岩型金矿.前人对该矿床的研究极少,因此,希望通过对该矿床矿石中黄铁矿热电性的研究,可以为深部找矿提供依据.利用BHTE-06热电系数测试仪对Ⅰ号矿体37件矿石样品中1692粒黄铁矿进行了热电系数分析,并用BHMR- 08型半导体矿粒调温电阻测试分析仪测出了38件矿石样品中1900粒黄铁矿的热电阻率.根据所得热电性系数数据计算出该矿床的黄铁矿形成温度范围为78.6～380.8℃,主要集中在141.3～350.9℃.据所得数据进行黄铁矿热电系数及热电阻率填图,可推测36～38、54勘探线海拔-100m以下附近的区域可能为富矿段,成矿远景较好.     

甘肃庄浪全新世黄土-古土壤序列元素分布特征及意义

通过对渭河上游XJN全新世剖面的Fe、Al、Si、K、Ca、Mg、Na、Ti和Sr元素含量的分析,发现这些元素的分布与气候密切相关。在剖面中表现为:迁移序列是Ca>Sr>Na>Mg,Fe、Al、Si、K和Ti则相对富集;Ca-Sr关系呈两段式分布,指示全新世早期的一次环境变化;Ki残积系数增大,Ca/Mg比值减小,指示化学风化作用增强。     

民和盆地马厂塬遗址古地震与暴雨山洪泥流事件释光测年研究

通过对青海民和盆地详细的野外调查,在民和马厂塬遗址周围首次发现多处黄土地裂缝(呈现N 30°~40°W和N40°~50°E走向)。详细观察可见有一层红色粘土覆盖文化层,并且填充了这些裂隙,判定这是古地震与暴雨山洪泥流事件的沉积记录。对马厂塬遗址边墙村南剖面两个地点相同地层单元平行采样,应用单片再生剂量法(SAR)技术对红色泥流及其上下黄土夹层进行释光(OSL)测年研究,并对这些样品等效剂量(De)值进行统计分析,获得了较为可靠的OSL年代。综合OSL年代结果、全新世黄土地层关系、考古记录及研究区马家窑文化类型的放射性14C测年数据,确定这次古地震及暴雨山洪泥流事件发生在4.9 ka B.P.左右,对应于马家窑文化类型(5.3~4.8 ka B.P.)晚期。本文研究揭示了史前古地震事件与暴雨山洪泥流沉积物的OSL特征,对于马厂塬遗址环境考古和深刻认识民和盆地自然灾害的发生规律具有重要的科学意义。