纳米瞬变电磁法(NanoTEM)在浅层精细探测中的应用

纳米瞬变电磁法(NANOTEM)是在瞬变电磁法(TEM)的方法理论上发展起来的一种新型的探测方法。这种方法简单实用,从此次剖面测量实验中可以表明,它能够准确测量出浅层的地下异常体,从而进一步进行判别异常体的类别。这种方法在浅层探测方面获得了较好的效果,从而验证了这种方法在工程地质勘探领域的实用性。     

一种纳米粒级砭石的矿物学特征与成因

为探究一种灰黑色砭石的矿物学特征及成因,采用X射线粉晶衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-微商热重分析(TG-DTG)及激光诱导离解光谱(LIBS)等分析方法对其矿物组成、结构特征、热力学性质及化学成分进行分析。结果表明,灰黑色砭石主要组成矿物为方解石(>98%),并含有少量石英、云母、长石、黄铁矿及微量石墨(<2%)。晶面尺寸测试及SEM分析结果显示,以上矿物单晶粒径大多处于纳米级别,砭石中矿物主要以块状、棒状及片状等3种集合体形式存在。微晶石墨呈分散态赋存在砭石中是灰黑色砭石致色的主要原因,而石英、云母、长石、黄铁矿及石墨等杂质的存在、纳米级的结构特征和类质同象导致砭石中方解石的热解温度远低于标准的纯方解石。砭石中纳米级方解石微球粒及石墨和黄铁矿微晶的存在,说明纳米级灰黑色砭石的形成可能与微生物的活动密切相关。     

川东北下三叠统飞仙关组鲕粒白云岩孔喉的空间展布与刻画

孔喉特征是储集层研究的核心,厘清储集层孔喉在三维空间中的展布对油气勘探与开发意义重大。文中借助微纳米CT立体成像技术和数字岩心技术对川东北飞仙关组残余鲕粒白云岩的孔喉特征进行刻画与描述,建立了微纳米级的孔喉三维空间展布模型,并计算了孔喉半径、形状因子、空间连通性等表征参数。此外,结合扫描电镜、压汞曲线等传统方法,对所建立的模型进行了有益的探讨和补充。结果表明,川东北地区残余鲕粒白云岩孔隙类型主要有粒间孔、粒间溶孔（铸模孔）、晶间（溶）孔、晶间缝和微裂隙等。其中,晶间孔和微裂隙为连通的喉道,其最小值可达20～30 nm。样品重结晶强烈,受重结晶晶体的生长及后期压实等改造作用的影响,喉道堵塞,储集层渗透性差。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层微观孔喉结构研究?

通过微纳米 CT、FIB 双束扫描电镜等实验手段,对吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层进行详细的探讨。研究发现,吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组储层为中孔-低渗、特低渗、低孔特低渗储层,孔隙以微纳米级为主,类型多样,主要有粒间孔（缝）、粒间溶孔、晶间孔、层间缝及微裂隙等。不同类型储集段,储层物性和孔隙结构差异较大：上甜点区砂屑云岩孔隙以粒间孔（缝）和溶孔为主,多为微米级;下甜点区灰质粉砂岩以粒间孔和晶间孔为主,孔隙多为纳米级,0.05～0.1μm;非甜点区的灰质炭质泥岩主要发育晶间孔、层间缝和微裂隙,裂隙宽约5～6μm。     

柴北缘盆地YQ-1井中侏罗统石门沟组泥页岩纳米孔隙特征及影响因素

柴达木北缘(柴北缘)盆地侏罗纪是典型的陆相湖沼盆地,是目前具有页岩气潜力的盆地之一。本文运用氮气吸附、有机碳含量、有机质成熟度、全岩X衍射分析等方法,对柴北缘鱼卡地区YQ - 1井中侏罗统石门沟组泥页岩的纳米孔隙特征及控制因素进行研究。结果表明,石门沟组泥页岩纳米孔隙结构复杂,根据吸附回线及孔径分布特征可划分为两类,第一类以一端不透气性孔和开放性平行板状狭缝孔为主,孔径主要集中在3～5 nm范围内,呈单峰状分布;第二类则以一端不透气性孔和开放性倾斜板狭缝孔为主,孔径主要分布在3～5 nm和8～14 nm范围内,呈双峰状分布。孔径小于50 nm的微孔和介孔是比表面积和孔体积的主要贡献者;黏土矿物含量与微孔、介孔、总孔体积呈正相关;在较低的成熟度制约下,泥页岩有机质孔隙基本不发育,有机质丰度较高的石门沟组上段H9泥页岩TOC含量与微孔、介孔、总孔体积呈负相关性,有机质丰度较差的下段H8泥页岩TOC含量与孔体积相关性则不甚明显;孔隙结构及孔径分布受沉积环境水动力条件影响;黏土矿物是石门沟组泥页岩纳米孔隙的主要提供者,是孔隙发育的主控因素,TOC含量与沉积环境也会对泥页岩孔隙发育产生一定影响。     

干旱荒漠区隐伏金矿覆盖层中金的分布与迁移：以新疆金窝子金矿田210金矿带为例

以新疆金窝子金矿田210金矿带为例,实验研究了该区地气和土壤活动态测量等深穿透地球化学方法的效果。实验表明地气测量和土壤活动态测量可以有效地反映覆盖层下隐伏矿体。揭露矿体覆盖层的钻孔研究表明,金活动态形式具有“C”型分布特征。采集矿体上方地表异常位置土壤孔隙中地气、土壤样品,使用透射电子显微镜(TEM)实测样品中微粒物质的粒径、形貌和成分,在地气和土壤中观测到了Au-Cu、Au-Bi成矿元素纳米微粒,此微粒是形成地表深穿透地球化学异常的物质,来源于覆盖层下隐伏矿体。微粒到达地表,可以形成地气和土壤活动态异常。纳米微粒具有可从土壤颗粒表面分离的性质,在其向上迁移过程中,可以从吸附固定状态解吸,此性质可以用于解释活动态异常在钻孔垂直剖面上的“C”型分布。     

两种植物类囊体膜在纳米ZnO 上的组装和光电性质

用水热合成法在掺氟氧化锡(SnO₂: F, FTO)导电玻璃上合成了ZnO 纳米线并用原子力显微镜(AFM)和扫描电镜(SEM)对其进行了表征。利用LB 膜技术将高等植物菠菜(Spinacia oleracea)和海洋绿藻石莼(Ulva lactuca)的类囊体膜分别固定在纳米ZnO 上组装成光电池, 用太阳能测试系统检测比较了其光电性质。研究表明, 由两种植物的类囊体膜LB 膜组成的光电池都能产生光生电流; 蛋白LB 膜的层数显著影响了光电池的光电转化效率, 随着层数的增加, 光电转化效率大大增加。此外, 石莼类囊体膜组装的光电池光电转化效率明显高于菠菜类囊体膜。     

纳米TiO2 对海洋生源要素含量及威氏海链藻生长的影响

探讨不同质量浓度纳米TiO2(0,4,8,12,16,20 mg/L)对海洋生源要素(N,P,Si,Fe)含量及威氏海链藻(Thalassiosira weissflogii)生长的影响。实验结果表明:随纳米二氧化钛浓度增大,对海洋生源要素的吸附率有不同程度的提高,海洋生源要素含量下降,对磷和铁的影响最为明显;纳米二氧化钛吸附对氮磷比和硅磷比影响很大,氮磷比为68~126,硅磷比为74~135,而对硅氮比影响很小基本维持在1。纳米二氧化钛对威氏海链藻生长有明显抑制,并存在剂量—效应关系,与海洋生源要素含量影响存在相关性。     

人工纳米材料对海洋生态系统的潜在生态风险

随着纳米技术的发展,人工纳米材料被广泛应用,产量也不断增加。由于MNMs尺寸小、结构特殊,具有许多奇异的物理化学特性,其进入环境后潜在的生态和健康风险问题日益受到研究者的关注。河口和近岸海洋环境是MNMs的“汇”,研究已经发现MNMs进入海洋环境后会发生与淡水不同的物化性质与行为特征,由此可能导致与淡水中不同的毒性效应。本文针对MNMs对海洋生态系统可能产生的生态风险进行综述讨论。     

贝壳类基纳米Fe3+-TiO2光催化降解海洋油污的动力学研究

以钛酸四丁酯为钛源制备溶胶-凝胶,采用浸渍煅烧法制备了贝壳类基纳米Fe3+-TiO2光催化剂。以碘钨灯为光源,研究了海水中油污的降解动力学。结果表明:油污的光催化降解分为2个阶段:第一阶段表观降解速率较快;第二阶段油污降解符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型,反应速率常数k为3.52mg/(L.h),吸附平衡常数K为0.023 9L/mg,反应活化能Ea为23.551kJ/mol。