铁镍离子组合对褐煤发酵产甲烷的影响

为研究外源最佳铁镍离子组合对煤发酵产气过程的影响机理,以陕北大柳塔褐煤为例,对不同含量的铁镍离子分别进行煤发酵实验,优选出单一离子的最佳含量,进一步通过二元二次旋转组合设计法确定铁镍离子的最优组合,利用气相色谱、X射线衍射仪、傅里叶红外线光谱分析仪等手段对添加最优组合质量浓度的实验组和空白组（不添加两种离子）产气过程的发酵液及反应前后的煤样进行对比分析。结果表明：Fe²⁺、Ni²⁺的最佳质量浓度分别为15 mg/L、0.005 mg/L,Ni²⁺的添加存在明显的低促高抑现象;添加最优Fe²⁺和Ni²⁺组合的产气量相较于添加单一Fe²⁺、Ni²⁺分别增加了13.64%和20.69%;实验组的pH值、挥发性脂肪酸含量VFA及OD₆₀₀相较于空白组的变化均提前3 d达到峰值,且煤的大分子结构得到更加充分的降解。最后分析了铁镍离子组合对产甲烷过程的影响,阐明了两种微量元素对于促进煤发酵产甲烷的内在机理,研究成果为提高次生生物成因气的产量及产气效率打下了理论基础。     

陕北靖边庙梁遗址浮选结果与分析

庙梁遗址是陕北地区仰韶晚期至龙山时期的一处聚落遗址, 其出土遗存开启的龙山时代后期"双鋬鬲陶器体系"被认为是石峁文化的重要源头。在发掘过程中对房址、灰坑、灶址等遗迹共采得土样32份, 共计143.5 L, 其中包括仰韶晚期的样品14份, 共67 L; 龙山时期的样品18份, 共76.5 L。通过对庙梁遗址开展的浮选工作, 发现了23个种属的植物种子, 包括粟、黍两种农作物, 以及胡枝子属、草木犀、藜属、虫实属、猪毛菜属、狗尾草、野燕麦、大麻、酸枣等其他植物种子, 共计35913粒。浮选结果显示, 庙梁先民发展以粟、黍为主的旱作农业, 其中粟的地位较高, 这一结构从仰韶晚期到龙山时期没有改变。豆科植物的高出土概率表明庙梁周边的植被条件适宜发展牧业。结合动物考古的研究结果, 庙梁先民在仰韶晚期以农业为主; 进入龙山时期后, 以牛、羊的传入为契机, 牧业也迅速地发展起来, 这种农牧兼营的情况与木柱柱梁等遗址比较相似。这一时期生计策略的变化, 可能是当时人类面临气候波动时的对策之一。房址F4内柱洞D2出土植物遗存十分特殊, 反映出房址F4与粮食加工或消费有关。D2本身可能是一个先于房址废弃的柱洞, 也可能是一类少见的地臼, 结合民族学材料来看, 后者的可能性更大。另外, 庙梁遗址出土了27530粒藜属种子, 有可能是人为收集利用的结果。     

陕北地区动物骨骼的脂肪酸单体碳同位素分析

基于动物油脂的脂肪酸单体碳同位素模型开展古代样品的脂肪酸单体碳同位素分析可细化脂肪来源, 有助于探究动物资源的加工利用、相关载体的使用功能及先民饮食策略, 从而为古代人类的生活方式和古代社会的经济形态提供重要信息。目前该模型已得到国外诸多地区现代动物样品的验证, 但其在中国的适用性尚不明晰。文章对陕北地区石峁遗址和高家洼遗址出土的动物骨骼开展了脂肪酸分析, 并对其中1例缺乏形态鉴定特征的碎骨样本进行ZooMS(基于质谱的动物考古学)分析。结果显示, 该碎骨样本的一系列特征肽段与鹿和绵羊的部分肽段相匹配, 表明其为鹿或绵羊。家养动物(猪、普通牛、羊亚科)中, 除2例绵羊显现出较强的C4饮食信号, 应源于粟类作物副产品或人工采集的藜科植物消费; 其余动物均表现为C3/C4类混合特征, 意味着存在野生C3植物的摄入。相比其他遗址, 石峁遗址采取了相对粗放的家猪管理模式; 而牛、羊饲养模式的多样化可能是先民在当地自然条件下对新兴家畜品种开展探索性饲养活动的反映。野生动物(梅花鹿、马鹿)中, 2例鹿具有较高的δ13C16:0和δ13C18:0值, 应有C4植物的摄入, 表明龙山时代陕北地区先民与鹿存在互动关系。古代陕北地区C4植物对饮食的贡献使得该地区的动物脂肪酸单体碳同位素数据相对于前人建立的"δ13C18:0-δ13C16:0"分布模型存在正向偏移, 但仍可通过计算Δ13C值来区分该地区的动物脂肪来源(Δ13C>0‰为非反刍动物体脂, -3.3‰ <Δ13C <0‰为反刍动物体脂)。     

陕北子洲地区二叠纪山西组沉积环境

针对陕北子洲地区山西组是否受海水影响的争议,对该组岩石进行了微量元素测试。结果显示山西组的古环境以淡水为主,但间或受海水的影响。根据野外露头和岩心观测,依据沉积旋回、岩电特征、沉积构造等,识别出研究区山西组为曲流河三角洲,发育三角洲前缘,以水下分流河道广泛发育为特征,并构成研究区天然气的主要储集砂体,可进一步划分为水下分流河道、分流间湾、间湾沼泽等微相;论述了山23段沉积微相的平面展布。     

打造我国主体能源(煤炭)升级版面临的主要问题与对策探讨

加强我国富油煤合理开发对推进煤炭清洁高效利用、提升油气自主保障能力和实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。为查明陕北石炭–二叠纪煤田典型矿区富油煤赋存特征,基于煤炭勘查资料和样品测试结果,对比了可采煤层焦油产率变化特征,分析富油煤时空分布规律,探讨富油煤赋存影响因素。结果表明：可采煤层焦油产率均值呈北高南低趋势,古城矿区为9.22%~11.6%,府谷矿区为8.49%~11.02%,吴堡矿区为5.15%~6.89%;古城–府谷矿区主要发育富油煤,古城矿区富油煤分布以环带状为主,府谷矿区含油煤呈分散状发育于富油煤之间,吴堡矿区以含油煤为主、富油煤少量分布、高油煤不发育;府谷矿区7煤属富油–高油煤,其高油煤分布面积占比高达23%,且3、4、8煤中富油–高油煤分布面积占比均超过94%;随煤化程度升高,富油煤发育频率降低,中低阶煤分布区最有利于富油煤的赋存;煤焦油产率与活性组分、氢含量、灰成分中钙、镁、硫氧化物含量及镜惰比（V/I）、H/C原子比、挥发分产率呈正相关,与惰质组、石英、黏土矿物含量和灰分产率呈负相关;沉积环境的闭塞、还原和碱性程度越高,越利于富油煤生成和赋存。煤化程度、成煤物质、沉积环境和无机沉积作用共同影响着富油煤赋存特征。古城–府谷矿区富油煤资源潜力巨大,建议加强富油煤保护性开采和高效化利用。     

樊家川油田储层渗流单元分析及其剩余油分布

樊家川油田已进入开发后期,为了精确预测层内剩余油潜力,解剖更小级别的储层非均质单元分布,在储层沉积微相研究的基础上,应用储层FZI值进行单一河流沉积单元的渗流单元划分,并讨论了成因砂体与渗流单元的关系以及渗流单元中剩余油分布规律,从而提高了剩余油预测的精度。     

陕北浅层石油钻井的固控问题

通过计算对比，说明钻井过程的钻屑量，泥浆泵与钻杆的级配问题及钻井过程团相含量高的危害，对固相含量的要求，提出控制固相含量的措施等。     

靖安油田盘古梁长6油藏地质建模研究

建立能正确反映靖安油田盘古梁长6油藏地质特征的地质模型,通过对地层格架、沉积微相、骨架砂体、物性参数和储层非均质性的分析研究,借助GMSS地质建模软件,建立了确定型精细三维地质模型。所建立的构造、砂体、属性参数模型对该油藏的地质特征有了进一步认识,为油藏的高效开发提供了依据。     

陕北烧变岩水-岩作用的劣化特性

鄂尔多斯盆地东北缘陕晋蒙交界地区存在大量煤火高温烘烤形成的烧变岩。与原岩相比,烧变后的岩体结构破碎孔隙发育,在长期水–岩作用下,形成了大量危岩体。以陕北神木大柳塔地区的烧变岩为对象,开展了50次干湿循环试验,测试不同循环次数后烧变岩物理性质与力学性质及其变化,探讨不同烧变程度烧变岩劣化特性。结果表明：烧变岩质量、硬度、力学性质下降,表面亮度降低,粗糙度与红黄色度增强;基于低场核磁共振技术(NMR)测试,烧变岩孔隙体积比例曲线右移,最大孔径扩张;微孔向大孔转化,大孔含量与总孔隙率升高;烧变作用使岩体孔隙发育,且提高了烧变岩的抗侵蚀能力,降低了色度、质量、粗糙度、硬度、力学性质的变化程度。长期水–岩作用可对烧变岩的物理力学性质与孔隙结构造成明显改变,烧变程度与初始孔隙结构能够影响劣化效果。根据研究不同烧变岩的劣化过程,得出加固低烧变程度岩体表面、加固沉积层理与原有裂隙、堵塞高烧变程度岩体孔隙,可降低水-岩作用的侵蚀破坏强度。     

草地植被净第一性生产力及固碳释氧量的估算

草地植被净第一性生产力表征了草地生态系统的物质量,是评价草地生态系统物质生产能力的重要指标。本文基于ERDAS和ArcMap软件平台,由1990、2000和2007年ETM+影像数据提取出NDVI值,结合相应时段的气候数据,对陕北农牧交错带草地生态系统净第一性生产力及固碳释氧量进行测算,研究并分析了1990-2007年间其NPP及固碳释氧量的时空变化特征。