柴达木盆地盐湖区土壤黑碳分布及土气交换特性

深入探讨了柴达木盆地盐湖区土壤黑碳分布及土气交换特征。研究结果显示,研究区土壤总黑碳含量范围为0.50～6.79 g/kg,平均值达到1.64 g/kg;土壤烟炱组分黑碳含量范围为0.50～4.75 g/kg,平均值达到1.144 g/kg;气溶胶黑碳含量范围为0.34～4.92μg/m~3,平均值达到0.98μg/m~3。柴达木盆地盐湖区盐湖资源的大量开采和工业化生产等可能造成该地区黑碳大量排放。盐湖区土壤黑碳稳定碳同位素值(δ~(13)C_(BC))在-25.33‰～-23.46‰之间变化,平均值为-24.21‰,表明该地区土壤黑碳来源可能受C_3植物和化石燃料来源的共同影响。首次运用逃逸系数探讨了柴达木盆地盐湖区黑碳土气交换行为,结果表明研究区黑碳土气交换行为确实存在,但存在一定程度的模拟不确定性。     

柴达木盆地尕斯库勒湖区盐生植物改良土壤盐渍化效应及其贡献评价

在柴达木盆地尕斯库勒盐湖区,通过对芦苇、赖草、海韭菜、无脉苔草、洽草、盐地风毛菊、羊齿天门冬、小花棘豆和白刺9种盐生植物生长区土壤容重、含水量、全盐量、pH值、全氮、速效钾、速效磷进行测试分析,研究其对盐渍化土壤的改良效果。试验结果表明:9种盐生植物均可降低土壤容重、全盐量和pH值,提高土壤含水量,其平均全盐量较裸地降低了3.79%~85.40%,平均降低幅度为44.99%,小花棘豆降低土壤容重相对较为显著(17.39%),无脉苔草相对较差(1.37%);盐地风毛菊降低土壤pH值的能力相对较强(5.11%),羊齿天门冬相对较弱;赖草提高土壤含水量相对较为显著(26.05%),白刺相对较差(1.85%)。9种盐生植物可不同程度增加土壤全氮含量,且随取样深度增加全氮含量呈逐渐降低的变化趋势;9种盐生植物坡面地表以下垂直方向0~20 cm土体速效磷含量表现出增加趋势,其中在地表以下20~50 cm位置速效磷含量增加相对较为显著,土体速效磷含量增加的程度由大至小依次为:小花棘豆、赖草、无脉苔草、海韭菜、白刺、羊齿天门冬、芦苇、洽草和盐地风毛菊。研究结果对于利用盐生植物防治土壤盐渍化,以及进一步提高土壤可持续利用有实际价值。     

柴达木盆地碱山深钻的硼同位素地球化学特征

沉积物硼(B)同位素组成可以反映其地质成因及经历的地质过程,因此在许多领域的研究中都有较为广泛的应用。通过对位于柴达木盆地碱山背斜顶部的SG-1b钻孔沉积物(7.3～1.6 Ma)水溶组分的B同位素研究,发现钻孔沉积物B含量在38.55～172.3μg/g之间,平均含量为87.6μg/g;δ~(11)B值的变化范围在3.61‰～16.26‰之间,平均值为10.65‰,B含量与δ~(11)B值具有一定的正相关关系。进一步分析表明,受到碱山背斜构造隆升以及晚新生代以来气候干旱化的影响,柴西古湖逐渐咸化萎缩,沉积环境以及碳酸盐含量、粘土矿物含量及其矿物组合等也在发生变化,B含量和δ~(11)B值自钻孔底部向上的逐步增加以及后期的急剧增加,与水溶离子含量以及矿物和粒度等的变化一致,这说明柴达木盆地晚中新世以来湖泊沉积物的B含量和δ~(11)B值可以很好地反映研究区气候和湖水的演化过程,共同指示了研究区自7.3 Ma以来气候的持续干旱化和湖水盐度的逐步增加,以及3.3Ma以来干旱化和湖水浓缩过程的加剧。     

微量元素分析在判别沉积环境中的应用——以柴达木盆地西部锶矿区富锶地层为例

沉积岩中的微量元素对沉积环境水介质的变化较为敏感,是研究沉积物沉积时古气候、古环境的有效手段。选取了对沉积环境介质较为敏感的锶(Sr)、钡(Ba)、铜(Cu)、铀(U)、钒(V)、镍(Ni)、钍(Th)等元素作为判别指标,对柴达木盆地西部上新统油砂山组、狮子沟组和更新统七个泉组三套富锶岩层的古气候和古沉积环境特征进行了研究。结果表明,柴达木盆地西部从油砂山组到七个泉组沉积时总体上为干旱的气候环境;湖盆水体的盐度较高,表现为咸水环境,且从油砂山组到七个泉组随着地层变新,盐度有逐渐增大的趋势;油砂山组、狮子沟组和七个泉组沉积时湖盆水体均表现为中等分层、湖水循环较为顺畅的氧化环境。     

柴达木盆地三湖地区第四系生物气的形成途径与运聚方式

柴达木盆地三湖(台吉乃尔湖、涩聂湖、达布逊湖)地区第四系生物气区是我国最大的生物气区。笔者系统采集了该气区21个天然气样品,测量了其组分和碳同位素组成,重点探讨了生物气形成途径和运聚方式。生物气δ~(13)C_1和δ~(13)C_(CO_2)均随深度增大而变重,显示了CO_2还原途径成气的特征。生物气δ~(13)C_1、δ~(13)C_(CO_2)和δD分布与CO_2还原方式形成的生物气的相应同位素值分布范围接近。在有关成因图解中这些数据主要位于CO_2还原途径成气范围内。生物气CO_2和CH_4之间的碳同位素分馏系数α_c>1.055,具有CO_2还原途径成气的特征。柴达木盆地第四纪干旱的古气候、较低的古温度、较高的沉积速率和水体中较高的硫酸盐含量使得甲烷菌的大量繁殖只能在较大的深度范围内才能实现,从而,有利于CO_2还原途径成气作用进行。涩北一号、涩北二号气田生物气δ~(13)C_1组成分布可能表明,生物气形成以后沿疏导层水平运移进入气藏,基本不存在垂向运移。该项研究对于进一步深入探讨生物气成因、形成条件,确定生物气模拟实验方式与条件,计算生物气资源量,建立成藏模式和选择天然气有利勘探区块均具有重要价值。     

柴北缘地区层序格架下的沉积特征

中国中西部含油气沉积盆地大多具有前陆盆地层序组合特征,可以识别出前陆层序和非前陆层序。柴达木盆地柴北缘层序地层格架主要包括非前陆层序的侏罗系和古近系以及前陆层序的新近系。通过井剖面层序分析结合有限的地震剖面,可以对柴达木北缘侏罗系划分7套III级层序。古近系—第四系划分11套III级层序。侏罗系属于非前陆期沉积,新近系属于前陆期沉积。通过柴北缘地区层序框架下沉积特征的解剖,表明柴北缘地区非前陆期遗迹化石以缺氧环境化石群为主,沉积相以河流-湖沼体系为特征。前陆期遗迹化石以陆相氧化河湖相环境化石群为主,湖退体系域(RST)冲积扇-河流三角洲-滨浅湖相沉积体系非常发育。柴达木盆地的沉积层序表现为受构造强烈活动和气候变化的影响,强烈活动期潮湿气候下层序表现为山前带发育进积式准层序组,凹陷区形成退积式准层序组。干旱气候配合下的层序表现为多物源更加明显,山前带沉积物供应更加迅速,且沉积中心迁移强烈。     

柴达木北缘滩间山群时代及其地质意义

滩间山群是柴北缘早古生代重要的火山-沉积建造。基于野外地质特征、古生物组合、同位素年龄、构造-热事件等的综合分析,本文认为滩间山群形成于早-晚奥陶世,时限496~440Ma,与该区超高压变质作用不同步,后者时限545~485Ma。新的滩间山群火山-沉积建造序列表明,柴北缘从新元古代-早古生代可能存在两次构造开合演化过程。     

柴达木盆地干柴沟—咸水泉地区渐新统—中新统沉积相分布特征

柴达木盆地干柴沟—咸水泉地区渐新统—中新统地层虽具有良好的油气勘探潜力,但至今未获突破,沉积相分布特征及规律研究不够深入是其主要原因之一。本文在区域地质背景、野外地质剖面、岩芯分析化验等资料的基础上,通过系统地分析该区渐新统下干柴沟组和中新统上干柴构组岩石类型和颜色、沉积构造、古生物等相标志,识别出冲积扇、扇三角洲、湖泊和湖底扇等沉积相类型及其特征;通过编制单井、剖面和平面沉积相分布图,揭示了沉积相的纵横向分布特征及规律并建立了沉积相模式。结果表明,沿山呈带状分布的各类滩坝和河道沉积砂体是下一步深入勘探寻求突破的主要方向。     

柴达木盆地西部第三系咸水湖相原油地球化学特征

在系统分析柴达木盆地西部各油田40余个原油样品碳同位素和饱和烃、芳烃组成的基础上,全面剖析了该地区第三系湖相原油的地球化学特征.研究结果表明,这些原油具有特殊的碳同位素组成和异常的生物标志物分布.其全油碳同位素偏重(-26‰～-24‰);正构烷烃系列单体烃碳同位素分布曲线呈水平状,表现出类同于海相有机质的碳同位素组成特征.它们的生物标志物中正烷烃系列兼具奇碳和偶碳优势双重碳数分布模式;呈强植烷优势,Pr/Ph值大多<0.6;伽玛蜡烷普遍异常丰富,C35藿烷含量高,表征高盐、厌氧的咸水湖相沉积环境性质.芳烃组份以萘、菲系列为主,而二苯并噻吩等含硫有机化合物相对含量较低,反映该地区咸水湖相原油源岩沉积相的特殊性.柴西各油田原油地球化学参数在区域上呈规律性变化趋势,与其源岩沉积相的时空变迁相一致.     

柴达木盆地英雄岭地区新生代构造演化动力学特征

通过分析柴达木盆地英雄岭 (YL)地区地质、2D/ 3D地震、遥感、重磁电和钻探等资料 ,提出了喜马拉雅运动几个阶段在该区的构造动力学响应特征。研究认为喜马拉雅运动晚期 ,英雄岭地区西南侧的阿卡腾能山因近SN向的区域挤压作用 ,产生了顺时针方向的旋转及隆升作用 ,从而在干柴沟一带形成了强烈的SE向局部挤压应力场 ,基底大幅隆升 ,而在英雄岭隆起的南侧则产生了局部的拉张构造环境。喜马拉雅山中期运动在该区的主要表现形式就是使古近纪的张扭构造环境转变为新近纪的坳陷构造环境 ,英雄岭西南的阿尔金地区发生隆升作用 ,沉积中心发生向东和向北的迁移。通过分析主干断裂、构造块体和沉积凹陷的分布特征等 ,得出喜马拉雅早期英雄岭及邻区发育局部拉张环境 ,为较为稳定的断陷湖盆发育期 ,沉积了一套优质烃源岩。英雄岭地区潜在勘探领域主要有构造裂缝型圈闭、地层岩性圈闭及渐新世断凸构造圈闭等。