我国下古生界碳酸盐岩烃源岩评价研究现状

碳酸盐岩烃源岩评价对我国油气资源评价与勘探至关重要。本文从有机质成熟度、有机质丰度下限、有机质丰度及生烃潜力的恢复、碳酸盐岩生烃机制与生烃模式等几个方面，介绍了我国碳酸盐岩烃源岩的研究现状，提出了运用生烃动力学对碳酸盐岩烃源岩进行研究的新方法，展望了需要继续关注的问题。     

Modelling ion composition in seepage water from a column experiment with an open cut coal mine sediment

Secondary reactions occurring in pyrite-containing sediments from open cut coal mines are complex and not fully understood. In this study, the changes in seepage water composition in a column experiment with a sediment containing pyrite (5.6 g kg⁻¹) were evaluated using a chemical equilibrium model. A column experiment with artificial irrigation (730 mm water yr⁻¹) was carried out for 2 yr with a sediment from the open pit mine Garzweiler, Germany, at the Institute of Applied Geology. Tracer (LiCl) was added to the sediment. Seepage water composition at 52 cm depth was sampled weekly. Redox potential and the water potential were also recorded weekly. Sulphate and Fe(II) were the dominant ions in the seepage water with concentration maxima of 500 and 350 mmol l⁻¹ after 50 days (0.7 pore volumes (PV)). Minimum pH values were around 0.8 after 100 days (1.4 PV), but increased subsequently and reached 2.4 after 700 days (9.5 PV). Ion activity product calculations indicated the intermediate formation of gypsum (19th–480th day of the experiment). Solutions were undersaturated with respect to alunite, jarosite, jurbanite, schwertmannite, melanterite, gibbsite and goethite during the whole experiment. The model of coupled equilibria which included inorganic complexation, precipitation/dissolution of gypsum and multiple cation exchange was tested. Pyrite oxidation and pH-dependent silicate weathering were considered using simple input functions. Transport was modelled using a field capacity cascade submodel. Model results showed satisfactory agreement with measured values for pH and concentrations of SO₄, Fe, Mg, Ca and Al. Correlation coefficients lay between 0.7 and 0.9 and linear regression coefficients (modelled against measured) were 1.5 (Ca), 1.0 (Fe, SO₄), 0.8 (Mg), 0.7 (pH) and 0.6 (Al). The results showed that the protons produced during pyrite oxidation (94 mmol_c H⁺ kg⁻¹) were mainly released into seepage water (as HSO₄⁻ and H⁺). Cation exchange reactions buffered 20 mmol_c of H⁺ kg⁻¹ sediment, and Al released by silicate weathering accounted for 3.6 mmol_c H⁺ kg⁻¹. Modelling was useful to further understand the significance of different pH buffer reactions.     

应力作用下岩石的化学动力学溶解机制研究

通过结合化学热力学及动力学、过渡态理论和岩石力学等方面的知识,建立了应力作用下岩石的溶解动力学模型,分析了应力作用对岩石固相物质活度及矿物溶解动力学速率的影响,探讨了应力作用下水岩相互作用机制。研究结果表明：岩石所承受应力与周围流体压力之间存在的应力差所产生的化学势差是应力作用下溶解反应的驱动力;应力的施加显著提高了岩石中固相物质的活度,由此加快了矿物溶解反应的动力学速率;应力作用下的岩石细观溶解机制可根据固液界面应力分配及优先溶解部位上的差别分别用水膜扩散模型或岛渠模型进行描述;应力作用下水岩相互作用存在着应力、化学与渗流的3场耦合问题：应力推动化学反应的发生,化学作用使得岩石表面的细观形貌发生改变,局部的应力分布及大小也随着形貌的变化而改变,进而影响化学反应发生的位置及进程,同时也改变渗流通道的演化规律     

华北晚古生代煤二次生烃的动力学模式

通过对不同成熟度煤样（０．５３－２．１１％）的动力学研究,展示了华北晚古生代煤动力学参数随成熟度由高而低,从低到高的动态演化规律,提出了煤的二次生烃动力学模式,依据该模式,华北晚古生代煤的二次生烃具有一定的阶段性,不同的演化阶段其二次生烃模式不同,初镒生烃以后,当煤的镜质组反射率为０．７－０．９％时,二次生烃高峰提前;若反射率为０．９－１．３％时,二次生烃高峰滞后,而反射率〉１．３％以后,二次生     

陆相低成熟烃源岩有机硫与热解成烃动力学关系初探

对陆相低成熟烃源岩（R_o≤ 0.5 %）有机硫与成烃动力学关系进行了研究。结果表明:①有机硫含量与镜质体反射率（R_o）之间呈负相关关系,即有机硫含量随成熟度提高而减少;②源岩的平均活化能（E）有随有机硫含量增大而减小的趋势;③有机硫含量与源岩活化能分布最小值（E_min）和经可溶有机质抽提后的活化能分布最小值（E_min）之间存在正相关关系;④活化能分布范围E_min～ESE_min（ESE_min＞E_min）内的可溶有机质生烃能力与有机硫含量具有一定的相关性;⑤综上结果推断东营凹陷南斜坡东段沙四段（Es₄）源岩中的有机硫在成烃过程中可能起到了一定的作用。     

密闭体系与开放体系模拟实验结果的比较研究及其意义

利用广泛应用的高压釜和Rock Eval热解实验技术，对松辽盆地3个有机质样品同时进行了密闭条件下的加水恒温热解实验和开放条件下的恒速升温热解实验。利用后一实验数据所标定得到的化学动力学模型计算了与高压釜相同实验条件下的有机质产油、产气率。结果表明，在线计量的恒速升温Rock Eval实验方法由于不损失C6—C13的轻质烃组分，在计量液态油的产量方面较需要抽提、恒重的高压釜实验方法更为准确。因此为解决热模拟实验中难以计量、但对成烃评价有重要意义的C6—C13组分的计量问题提供了一条有效的途经。这可能也表明，先由实验数据建立有关的化学动力学模型，之后由它来进一步计算有机质的成烃率，不仅是可行的，而且应该更为准确。     

氧化铁矿物催化分解苯酚的动力学速率及其产物特征

本文研究了针铁矿、纤铁矿、赤铁矿和磁铁矿在过氧化氢参与下催化分解苯酚的动力学速率与溶液pH值的关系,并用紫外吸收谱测定了反应产物的谱学特征。结果表明,纤铁矿反应体系催化分解苯酚的速率常数(k)最大,其余依次为磁铁矿、针铁矿和赤铁矿。在纤铁矿反应体系中又以pH=3.8时反应速率常数最大。除赤铁矿反应体系外,当溶液pH=3~4时苯酚被完全分解,并有50%~65%的有机碳(TOC)被矿化。在pH=3.25的赤铁矿反应体系中,苯酚大多仅被转化为多酚,小部分苯环被打开形成己烯酸。当溶液pH=4~5时,苯酚一般仅被转化为多酚类化合物,但TOC基本不变。当溶液pH>5时,苯酚没有发生明显的转化和矿化现象。     

用水化学动力学方法分析评价苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水超采状态下补给条件的意义

基于孔隙承压水属性,研究了苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水超采状态下最大水位埋深期（1994年、1998年）地下水动态（水位、水质）监测资料与水文地质条件。论述水位动态虽能直观反映开采状态下水资源衰竭与水位变化特征,但对补给条件及水动力机制不清楚,则会给超采状态下水文地质条件认识及评价带来视觉上的偏颇。采用水化学动力参数则能很好地反映不同水源补给空间的变化规律,用其常量水化学组分（K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO-3、CO2-3、SO2-4）计算的离子强度（I）、主要离子活度（aHCO-3、aNa+     

无机盐类对干酪根生烃过程的影响

利用岩石热解评价仪（Rock-Eval）和热解气相色谱仪（Py-GC)，对采自东营凹陷和松辽盆地的烃源岩干酪根进行了热模拟实验，探讨了地层水中所存在的无机盐类对生烃过程的影响，求得了不同盐类作用下的反应动力学参数。结果表明，无机盐类对干酪根的热解生烃过程具有不同的影响。其中，氯化盐类具有一定程度的反催化作用，其他盐类表现出正的催化作用。这种催化作用是通过降低热解反应的表观活化能或提高反应的频率因子而表现出来的。最后，对无机盐类的催化作用机制进行了初步探讨，认为电子诱导效应理论可以初步解释无机盐类的催化作用。