生物气研究现状与勘探前景

综合论述了生物气的特征及其研究进展,着重探讨了生物气成因、地球化学特征、勘探研究现状、生物气形成机制和控制因素,并介绍了生物气系统概念和特征,最后叙述了生物气藏的分布和我国生物气藏的远景。生物气是在还原环境的生物化学作用带内有机质为厌氧微生物所分解的最终产物,它以甲烷为主,并含部分二氧化碳及少量氮气和其它微量气体组分,生物甲烷气δ13C1值一般小于-55‰。生物甲烷气的形成途径主要有乙酸发酵和CO2还原2种类型。生物气生成与其所处的沉积环境、古气候、有机质的类型和丰度、水介质性质、地质作用、沉积时间等众多因素密切相关。生物气埋藏浅,分布广泛,一般存在于三角洲、大陆架和部分陆相沉积环境中,储层时代主要为白垩纪、古近纪、新近纪和第四纪。白垩纪的储量最丰富,古近纪、新近纪次之,第四纪生物气藏的规模一般较小。我国生物气勘探研究历史虽然不长,但生物气资源量丰富,具有良好的勘探前景。     

雅浦海沟南缘铁锰结核矿物与地球化学特征及其成因研究

本文采用X射线衍射、全岩地球化学和电子探针等测试方法,对雅浦海沟南部附近海域获得的铁锰结核样品进行了显微构造、矿物和地球化学分析,并探讨了其成因。结果表明:铁锰结核的显微构造主要包括平行纹层构造、柱状构造、叠层状构造和同心环状构造;显微构造和探针结果显示铁锰结核在生长初期处于底部海洋动力比较强烈的环境,后期生长环境逐渐趋于稳定;铁锰结核的矿物组分以水羟锰矿、钠水锰矿、石英和钙十字石为主;样品中Fe、Mn元素含量较高且含量比较接近,Cu、Co、Ni和REE相对富集,REE分布模式整体比较平缓并都出现较强的Ce正异常和重稀土元素亏损现象;文中两块铁锰结核都为水成成因,成矿物质主要来自同期的海水沉淀,同时也受一定海底火山物质和陆源风尘物质的影响。     

太平洋赤道潜流起源的模式研究

基于一个高分辨率准全球海洋模式HYCOM(HYbrid Coordinate Ocean Model),研究了热带西太平洋海域赤道潜流的起源。结果表明:赤道潜流在大约130°E处开始,流核位于225 m、2°N附近,最大流速超过15 cm/s,体积输运约1.6×106 m3/s,其水源来自棉兰老海流;在东部140°E断面,赤道潜流的北部主要是由棉兰老海流提供(9.7×106 m3/s),其南部主要是来自新几内亚沿岸潜流(9.1×106 m3/s)。     

Coloured dissolved organic matter (CDOM) in Southern North Sea waters: Optical characterization and possible origin

The variability and origin of the Coloured Dissolved Organic Matter (CDOM) were studied in the Belgian coastal and adjacent areas including offshore waters and the Scheldt estuary, through the parameters: absorption at 375 nm, a_CDOM(375), and the slope of the absorption curve, S. a_CDOM(375) varied between 0.20 and 1.31 m⁻¹ and between 0.97 and 4.30 m⁻¹ in the marine area and Scheldt estuary, respectively. S fluctuated between 0.0101 and 0.0203 nm⁻¹ in the marine area and between 0.0167 and 0.0191 nm⁻¹ in the Scheldt estuary. The comparative analysis of a_CDOM(375) and S variations evidenced different origins of CDOM in the BCZ. The Scheldt estuarine waters showed decreasing a_CDOM(375) values with increasing salinity but constant S value of ∼0.018 nm⁻¹ suggesting a dominant terrestrial origin of CDOM. On the contrary, samples collected in the marine domain showed a narrow range of a_CDOM(375) but highly variable S suggesting the additional presence of autochthonous sources of CDOM. This source was evidenced based on the sorting of the marine offshore data according to the stage of the phytoplankton bloom when they were collected. A clear distinction was made between CDOM released during the growth stage characterized by high S (∼0.017 nm⁻¹) and low a_CDOM(375) and the decay phase characterized by low S (∼0.013 nm⁻¹) and high a_CDOM(375). This observation was supported by CDOM measurements performed on pure phytoplankton cultures which showed increased CDOM release along the wax and wane of the bloom but decreasing S. We concluded that the high variability of the CDOM signature in offshore waters is explained by the local biological production and processing of CDOM.     

天然气水合物的上界面——硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面

定义了海域天然气水合物成矿带的上界面。指出在地球深部存在最原始的、从根本上不依靠光合作用来生存的生命系统。根据对ODP岩心样品中微生物数量的统计,海底以下沉积层中的生物数量可能占据全球原核生物总量的70%,其生物总碳量和地球表面所有植物的碳总量相当。地球内部如此巨大的生物总量应该在地壳中的气体分布等方面起着重要作用。甲烷在地壳层中广泛存在,并主要是微生物成因的。微生物产甲烷的途径主要有两个,一是二氧化碳还原,另一个是醋酸盐发酵。相应地,参与产甲烷的微生物菌群主要是产甲烷菌和食醋酸菌。甲烷在沉积层中的厌氧氧化是一个不争的事实。该过程发生在海底以下一个非常局限的区带,称为硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化区带。通常,这个区带很窄,仅为一个面,因此,硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化区带又称硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面。这是一个基本的生物地球化学界面,在功能上它起到屏蔽甲烷向海底和大气逸散的作用,是一个巨大的甲烷汇。甲烷的厌氧氧化同样是一个由微生物介导的过程,参与此过程的微生物主要是食甲烷古菌和硫酸盐还原菌。硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面在海洋沉积层中一般深可达海底以下上百米,浅可至海底。此界面为天然气水合物的上界面,该界面以上没有甲烷...     

末次间冰期兰州黄土记录中的粘土矿物及其环境意义探讨

本文研究了末次间冰肮分辨率兰州黄土（Ｓ１）２１个样口的粘土矿物，并与现代尘暴沉积物作了对比。研究结果表明，Ｓ１三个古土壤导春间所夹两个黄土层中的粘土矿物组合特征基本一致，以伊利石为主，其次为绿泥石和高岭石及少量伊／蒙间层矿物。粘土矿物的形成以碎屑成因为主，其一在剖面上的变化具有批示气候变化的意义。古土壤层中伊利石结晶度较黄土层中低，反映在气候温暖潮湿的条件下粘土矿物受到了不同和蔼的改造。粘土矿物总     

滕州荆泉水源地岩溶塌陷特征与成因分析

自2015年6月以来,在山东滕州荆泉水源地范围内连续发生多起岩溶塌陷。通过研究区域地质条件,在已有认识的基础上分析得出发育的浅层开口岩溶洞隙的存在,一定厚度的松散覆盖层及地下水位大幅下降是该区产生岩溶塌陷的基本条件。阐述了岩溶塌陷形成发育过程及影响因素,得出长期过量抽采岩溶水是区内岩溶塌陷的主要因素,合理减少地下水开采量是预防岩溶塌陷最有效的方法。     

南海西沙永乐龙洞沉积物组成、来源及其沉积作用

南海永乐龙洞发育于永乐珊瑚礁台地,龙洞深度达300m,为世界之最。沉积物堆积在龙洞的洞壁斜坡、龙洞中部的转折平台以及洞底等部位。使用激光粒度仪、X射线粉晶衍射仪、X射线荧光光谱仪等对采自不同深度的沉积物进行了粒级、矿物物相、元素含量的研究。研究结果表明:龙洞沉积物绝大部分为钙质生物碎屑,以砂粒级碎屑为主,含砾石碎屑、粉砂碎屑,分选和磨圆差;沉积物矿物组成以文石、高镁方解石为主,含少量低镁方解石,其平均含量分别为69%、28%、3%;化学组成以Ca、Mg、Sr为主,平均含量分别为35.5%、0.9%、0.5%,含少量Si、Al、Ti、P、S等元素。该区沉积物来源包括礁坪生物碎屑和东亚季风风尘陆源物质两个方面,以礁坪来源的生物碎屑为主;龙洞沉积作用包括机械捕获作用和垂直沉降作用两种方式,而以机械捕获作用为主。     

湘西地区晚震旦世黑色岩系地层层序、沉积环境与成因

在对湖南大庸、新晃、沅陵、溆浦和黔阳等地上震旦统—早寒武世初期露头层序地层学的研究表明,湘西地区上震旦统内部存在３个与视海平面变化相对应的超层序,其上限大致可以留茶坡组顶部区域性成磷事件的出现为标志。黑色岩系的形成是海平面上升的结果,尽管该岩系具有色深、层薄和富含有机质的共同特点,但不同层位黑色岩系的岩石化学成分和微量元素组成不同,因此具有不同的沉积环境和形成机制。经研究,晚震旦世金家洞组第二段和寒武纪初期黑色岩系的形成与海底火山和深大断裂的热泉喷流作用有关;而金家洞组第四段和留茶坡组下部黑色岩系的形成     

从闪锌矿标型特征论台江龙井街铅锌矿成因

通过对闪锌矿的矿物共生组合,成分、形态及物理性质标型特征的研究,讨论了台江龙井街铅锌矿的成矿物质来源、成矿温度及成因类型。