南海北部和海南岛附近海域表层沉积物中有机质的分布和降解状态的差异

利用气相色谱法对南海北部和海南岛附近海域表层沉积物中正构烷烃(n-alkanes)和脂肪酸进行测定和分析,结合粒径、比表面积(specific surface area,SSA)、有机碳(OC%)、碳稳定同位素(δ~(13)C)等参数研究有机物来源和降解状态,并对其影响因素进行分析。研究结果表明:沉积物主要以粉砂为主,平均粒径分布范围在10.97—517.21μm之间,选取的16个站位的比表面积平均值为8.05m~2/g,最大值是S23站位的24.46m~2/g,最小值是S29站位的1.73m~2/g,OC%含量在0.15—1.18之间,δ~(13)C值为–23.05‰—–21.24‰。沉积物中正构烷烃碳链的分布范围是nC_(14)—nC_(33),低碳数峰群以nC_(16)、nC_(18)为主峰碳且具有偶碳数优势,高碳数峰群以nC_(29)为主峰碳。脂肪酸的碳数分布范围是nC_(14)—nC_(30),低碳数单峰型分布,短链饱和脂肪酸(short chain saturated fatty acids,SCSFA)和单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acids,MUFA)的含量占总脂肪酸含量的70%以上,长链饱和脂肪酸(long chain saturated fatty acids,LCSFA)的含量不到10%,据此说明这两个区域有机质均以海源输入为主。在有机物保存和降解方面,海南岛附近海域有机质载荷(OC/SSA)和δ~(13)C之间的正相关,表现了良好的陆源和海源的有机物更替,但是珠江口附近海域系列样品却未见相似过程。不仅在物源更替方面,在有机质降解特征上珠江口附近海域中的有机物与海南岛附近海域和南海陆架深水区也有很大的差别。海南岛附近海域和南海陆架深水区有机质的降解符合一般规律,随着水深的增加降解程度逐渐变大,然而珠江口附近海域随着水深的增加有机质却越来越"新鲜"。结合前人对珠江口附近海域黏土矿物组成的研究,本文认为珠江口附近海域沉积物中有机质之所以会出现上述"异常"可能是因为该研究区域黏土矿物对有机质选择性吸附所导致。     

南海东北部冷泉区沉积物中有机质来源的生物标志物分析与环境指示意义

Multi-biomarker indexes were analyzed for two piston cores from potential cold seep areas of the South China Sea off southwestern Taiwan. Total organic carbon(TOC) normalized terrestrial(n-alkanes) and marine(brassicasterol, dinosterol, alkenones and iso-GDGTs) biomarker contents and ratios(TMBR, 1/Pmar-aq, BIT) were used to evaluate the contributions of terrestrial and marine organic matter(TOM and MOM respectively) to the sedimentary organic matter, indicating that MOM dominated the organic sources in Core MD052911 and the sedimentary organic matter in Core ORI-_(86)0-22 was mainly derived from terrestrial inputs, and different morphologies were the likely reason for TOM percentage differences. BIT results suggested that river-transported terrestrial soil organic matter was not a major source of TOM of sedimentary organic matter around these settings.Diagnostic biomarkers for methane-oxidizing archaea(MOA) were only detected in one sample at 172 cm depth of Core ORI-_(86)0-22, with abnormally high iso-GDGTs content and Methane Index(MI) value(0.94). These results indicated high anaerobic oxidation of methane(AOM) activities at or around 172 cm in Core ORI-_(86)0-22.However in Core MD052911, MOA biomarkers were not detected and MI values were lower(0.19–0.38), indicated insignificant contributions of iso-GDGTs from methanotrophic archaea and the absence of significant AOM activities. Biomarker results thus indicated that the discontinuous upward methane seepage and insufficient methane flux could not induce high AOM activities in our sampling sites. In addition, the different patterns of TEX_(86) and U_(37)~(K′) temperature in two cores suggested that AOM activities affected TEX_(86)37 temperature estimates with lower values in Core ORI-_(86)0-22, but not significantly on TEX_(86) temperature estimates in Core MD052911.     

车载激光彩色点云的道路标志线提取方法

以车载激光扫描点云数据为研究对象,提取了车载激光扫描系统获取的路面道路标志信息;利用点云数据的坐标、RGB、强度等属性信息,提出了一种适用于城区街道道路标志线的自动提取方法流程;提出了点云高差法、灰度差值法、强度差值法和动态网格密度法配合使用解决问题,实现了目标物的提取。通过SSW激光建模测量车扫描的多个路段的点云数据试验,道路标志线点云的提取成功率达到90%以上,达到了算法的预期目标,具有较高的实际应用价值。     

甘肃侏罗纪植物化石Ginkgo huttonii角质层地球化学特征

对甘肃民和盆地侏罗纪植物化石Ginkgo huttonii(Sternb．)Heer的角质层与现生银杏Ginkgo biloba的角质层进行了地球化学特征对比分析,结果表明植物化石角质层有机物特征符合石油形成中沥青的演化特点。通过有机物组分含量分析,它们相当于中国中、新生代油源岩有机质类型中的腐泥型一腐殖腐泥型。对烃组分三角图进行投点,落入Ⅱ型干酪根范围内。通过有机质中的一些指标分析,发现Ginkgo huttonii的角质层处于低成熟阶段,与煤中显微组分角质体的成烃模式基本一致。另外,角质层的可溶有机质分布特征表明,植物化石角质层对陆相高蜡原油的形成有一定的作用,证明高等植物对蜡质有贡献。当前研究及古植物学资料表明,银杏是一种有利于煤成油的植物。     

中太平洋富钴结壳中生物标志物、有机碳同位素地球化学及其古海洋环境意义

利用2003年大洋DY105-12,14航次在中太平洋海山获取的KXD28富钴结壳样品,采用气相色谱(GC)内标法对该结壳样品的分层样进行了可溶有机质(氯仿沥青“A”)及其族组成(饱和烃、芳烃、非烃)、正构烷烃、类异戊二烯烃的定量分析,并结合总有机碳(TOC)及有机碳同位素(δ¹³C)分析,探讨了结壳样品有机质来源及富钴结壳组成与生长环境之间的关系。结果表明:(1)富钴结壳中有机质生物母源主要为海洋生物和菌藻类,并混有少量陆源物质;有机碳同位素同样也指示了海洋水生生物碳同位素特征;(2)KXD28结壳从底层到最外层有机碳同位素发生了很大变化,结壳中有机碳同位素组成变化与结壳生长过程中的海洋环境气候相符合:富钴结壳生长前期δ¹³C组成由正变负,对应全球气候变冷,南极底层流向太平洋挺进;而富钴结壳生长后期δ¹³C逐渐偏正,与全球气候变暖和南极底层流萎缩相关联。     

中国沉积学发展战略:沉积地球化学研究现状与展望

沉积地球化学是沉积学的重要研究内容和手段,在认识地球表层系统圈层相互作用和资源环境效应方面发挥着不可替代作用。随着国家科研经费投入的增加,以及地球化学分析测试的平台建设和技术进步,中国沉积地球化学进入快速发展期,在国际上的学术影响力逐渐增强,但是在技术方法与理论的创新、及高质量成果产出等方面,仍有待改进。因此,中国沉积地球化学应加强统筹规划和布局,在战术上重视理论、方法和技术的发展与创新,提升沉积-成岩过程年代的约束能力,重视对地球化学数据的精细提取和模型定量分析;在战略上加强沉积地球化学在大时空尺度的应用与探索,深化对关键地质时期地球环境-生物协同演化,以及沉积矿产和化石能源的形成与演化等重大科学问题的研究。在此基础上,中国沉积地球化学将进一步提升研究水平和国际地位,并有望实现跨越式发展。     

南堡凹陷混源油分布与主力烃源岩识别

南堡凹陷油气源尚不清晰.首次采用单体烃碳同位素、结合生物标志物对全凹陷范围的原油和烃源岩进行了精细地球化学研究.分析表明, 拾场次洼沙三段烃源岩(Ⅰ类)发育高丰度的4-甲基甾烷与硫芴系列、贫伽玛蜡烷, 单体烃碳同位素为"斜直线型", 相关原油分布于高柳深层; 南堡凹陷南部沙二+三段源岩(Ⅱ类)伽玛蜡烷较发育, 但4-甲基甾烷不太发育, 其他特征类似于Ⅰ类源岩, 相关原油发现于潜山; 南堡凹陷沙一段-东三段烃源岩(Ⅲ类)富含重排甾烷与孕甾烷系列, 单体烃碳同位素较轻且近"W"型, 相关原油主要分布于南堡4、5号构造带.发现南堡油田1、2号构造带、老爷庙、高柳中浅层原油具有界于Ⅱ、Ⅲ类源岩(及相关原油)间的同位素与生标特征, 系混源油, 定量预测出混源油中沙二+三段源岩的贡献最高达82%.本研究关于Es₂₊₃系南堡凹陷重要的油气源的认识不同于以往研究, 为该区进一步油气勘探提供了重要依据.      

滇东罗平地区中三叠统中发现液态油苗

通过1∶5万区调填图,在云南罗平地区中三叠统关岭组二段薄层泥晶灰岩中首次发现液态油苗。该稠油显示主要分布在层间晶洞中,表现为干沥青及稠油共存状态。有机地球化学研究表明,氯仿沥青“A”的含量为67×10-6,有机质类型以腐泥型Ⅰ型为主。镜质体干酪根反射率R0为2.84%,Tmax=568℃,表明有机质处于高成熟阶段。液态油苗的显示对于进一步评价南盘江盆地的油气勘探前景具有重要的价值和意义。     

不同压力体系下原油裂解的地球化学演化特征

为探讨原油裂解成气过程中正构烷烃、甾烷和萜烷等生物标志物地球化学的演化规律及压力的影响,对东营凹陷古近系的低熟原油样品在高压釜中进行了原油裂解成气模拟实验,实验设计了2种不同的实验压力条件下（常压开放体系和20MPa压力封闭体系）,以升温速率30℃／h升温到650℃．从300℃开始,每隔50℃对实验产物进行特征检测,加压实验通过注水加压实现．样品来源于中国东部东营凹陷古近系的低熟原油．实验结果显示,常压和20MPa下,原油在达到450℃后进入原油裂解成气阶段．在原油裂解成气之前的一定温度范围内,原油已经开始不同层次地裂解,包括高分子正构烷烃向低分子正构烷烃的演变．原油裂解成气过程存在重烃气二次裂解生成甲烷气的过程,主要发生在550～650℃,表现为Ln（C1／C2）,Ln（C1／C3）和干燥系数显示升高的特征．压力（20MPa）对原油裂解总体是一个抑制的过程：相对常压开放性体系,20MPa下原油转化率降低,原油主裂解成气门限温度升高和原油裂解主成气温阶时间延迟,高温下较高碳数的正构烷烃或其他化合物得到保留,∑C21^-／∑C22^＋,Ln（C1／C2）,Ln（C1／C3）和Ln（C2／iC4）和干燥系数等参数值在主原油裂解成气温阶内降低,Ph／nC18,Pr／nC17在二次裂解阶段（550～600℃）下降．压力不同程度地影响了Ts,Tm,C31升藿烷和C29甾烷等生物标志物及其成熟度参数在原油裂解高温阶段的演化,并且在不同的温阶这种影响表现出差异性．     

黔北下寒武统牛蹄塘组烃源岩的生物标志物特征和沉积环境

为研究黔北地区下寒武统牛蹄塘组烃源岩母质来源和沉积环境,开展了生物标志化合物分析,结果表明：④正构烷烃OEP接近1．0,无明显奇偶优势,受轻微生物降解影响,正构烷烃多表现为双峰型（c18／c25）,（nC2＋nC22）／（nC28＋nC29）值为0．54～1．01,显示重烃组分占绝对优势;Pr／Ph值范围在0．51-0．82之间,具有植烷优势。②烃源岩样品组成相对丰度五环三萜烷〉5-g,萜烷〉四环萜烷,三环萜烷中C21、C23、C24呈倒V字形分布,Ts／（Tm＋Ts）为0．45-0．50。⑧C27规则甾烷／c∞规则甾烷略小于1或者接近1．芳烃化合物DBT／P为0．05-0．09。根据这些特征并结合干酪根同位素及正构烷烃同位素组成和变化规律,认为该区域下寒武统牛蹄塘组烃源岩形成于浅海还原环境,且有机质主要来源于细菌、藻类等低等水生生物,有机质热演化程度较高。根据常量、微量元素指标并结合有机地化指标刻划出从灯影组到牛蹄塘组和明心寺组沉积时期的水体环境,将牛蹄塘组烃源岩的形成分为3个阶段。第一阶段为早寒武世初始快速海侵阶段,第二阶段为深水还原高有机质产力阶段,第三阶段为海水缓慢变浅高有机质产力阶段,而到了明心寺组沉积时期为浅水氧化非烃源岩阶段。