气藏盖储层压力配置类型及与储量丰度的关系

通过研究气藏盖层排替压力与储层压力特征,对其盖储层压力配置类型及与储量丰度关系进行了研究,结论为盖高储低压配置类型最有利于天然气富集,其次是盖高储常压配置类型和盖较高储低压配置类型,其它配置类型较差.通过统计得到:我国46个大中型气田盖储层压力配置类型有4种,以盖高储高压配置类型最多,其次是盖高储弱高压配置类型,再次是盖高储常压配置类型,盖高储低压配置类型最少;我国46个大中型气田中低储量丰度的大中型气田个数最多,其次是高、中储量丰度的大中型气田,特低储量丰度的大中型气田个数最少.通过我国46个大中型气田盖储层压力配置类型与天然气储量丰度之间关系研究发现,盖储层压力配置类型为盖高储常压配置类型和盖高储高压配置类型最有利于形成高、中天然气储量丰度的大中型气田.     

黄土高原自然植被的土壤有机碳同位素证据

根据黄土高原现代表土有机碳同位素(δ13CSOM)数据,结合前人关于末次间冰期和全新世中期的分析结果,研究这3个特征时期C4相对生物量(C4％)的空间变化特征。结果表明,3个时期黄土高原C4％均由东南(33％,25％和12％)向西北(0％)递减。10％等值线在末次间冰期大致位于交道-泾川西北、西峰东南一带; 到全新世西部向南推进,大致位于交道-洛川-旬邑以西北、西峰-灵台以东南一带; 而现今比全新世时期向东南推移约60km,退至黄陵以西北、彬县-延安以东南一带。全新世与末次间冰期温度和降水的不同可能是植被差异的主要原因。现代C4％较末次间冰期和全新世中期有较明显的降低,可能与较高的大气CO2浓度、较低的温度和干旱化有关。由于上述3个特征时期黄土高原东南地区均以C4草本植物为主,西北地区C3植物比例的增加亦为C3草本植物比例的增加。     

中国花岗岩类化学元素组成的分维数特征

将各种化学元素的丰度集合视为一组丰度序列,首次将分维数(盒维数)应用于研究中国花岗岩类的化学元素组成及演化特征。原理上,分形的遍在性源于随机性的遍在性,分维数的取值可表征丰度序列的内部结构性及演化的方向性,为矿产资源勘查提供重要信息;实践上,以观测元素相容性序列为基础分析其地球化学行为,采用盒维数以不失观测变量的整体性。详细探讨了分维数与成岩序列上的演化趋势或分异程度与研究对象地球化学特征间的相互关系及作用机制,据以解释为何在组分、时间与空间上同属花岗岩类却呈现出截然相异的成矿专属性与含矿性;确立了从频数特征角度探讨化学元素组成研究的新思路。研究结果表明：中国花岗岩类化学元素在丰度序列演化中均存有某种形式的结构性演化,即在组成、时间及空间上的有序结构,传统的(对数)正态分布模型难以描述其频数规律。然而,累加(差)的频数却是服从分形分布的,分维数与聚类分析的结果十分接近,且其递减序列可作为研究体系演化程度的判据,具有相当重要的地球化学意义。     

基于GEOROC大数据分析地壳厚度地球化学指标

前人研究认为,火山岩中部分地球化学指标与岩浆弧地壳厚度之间存在一定的相关性,并通过统计主量元素K2O、Ca O和Na2O指标及微量元素Ce/Y、Sm/Yb、Dy/Yb、Sr/Y、La/Yb指标与地壳厚度之间关系,约束地质史上某些区域的地壳厚度发展和变化。本文基于GEOROC数据库,以Si O2含量57%和火山岩年龄23Ma为界,将全球火山岩数据分成年轻-壳源( 57%,23Ma)、年轻-幔源(57%,23Ma)、古老-壳源( 57%, 23Ma)和古老-幔源(57%, 23Ma)四个数据集,并通过核函数估计方法获得了各个地球化学指标与地壳厚度的归一化联合概率密度分布图。本文统计结果表明,年轻-幔源火山岩中的K2O含量分布与壳源火山岩呈现指数正相关关系、Ca O含量分布于地壳厚度呈现线性负相关关系,年轻-壳源火山岩中Ce/Y、La/Yb和Sm/Yb与现今地壳厚度有指数正相关关系。由以上5种地化指标建立的回归方程确定系数R2均大于0. 7,可以认为相关关系显著。本文认为幔源岩浆在穿透地壳到达地表过程中,地壳厚度控制了富K壳源物质进入地幔熔体和富Ca矿物结晶分异过程,导致了火山岩中K2O和Ca O含量的相关变化;而下地壳部分熔融形成的壳源岩浆,不同深度压力控制了残留相矿物比例,导致Ce/Y、La/Yb和Sm/Yb体现出与地壳厚度的相关性。本文建立的回归函数是基于大量数据概率密度分布的统计分析得出的,由于离群数据普遍存在,回溯历史地壳厚度变化需要大量数据统计支撑,否则难以获得可靠的结果。     

碳酸盐岩油源岩有机质丰度分级评价标准

碳酸盐岩油源岩分级评价标准研究具有重要的理论和实际意义。以塔里木、渤海湾、鄂尔多斯盆地地质参数（地层、地史、热史）为例分别计算了不同地质条件下单位面积碳酸盐岩的生油量及源岩和围岩的残留油量，进而根据物质平衡原理（排油量＝生油量－残油量）计算出排油量，以排油量为指标给出划分油源岩分级评价的标准，并计算出其对应的有机质丰度。模拟计算显示油源岩有机质丰度工业下限值TOCgy随源岩厚度的增加而减小；随成熟度的增加先减小后增加；随有机质类型（生烃潜力）的变好而减小，碳酸盐岩油源岩评价标准随地质条件的不同变化很大。建立了塔里木、渤海湾、鄂尔多斯盆地碳酸盐岩油源岩的分级评价表。经过分析综合，归纳出我国碳酸盐岩沉积区有机质类型为Ⅱ型的成熟油源岩“非、无效、差、中、好”各级对应的TOC界限值分别为“0.25、0.5、0.8、1.5”。     

论地壳中砷丰度的不均一性与高砷地下水分布的关系

在过去的二十多年以来,世界各地越来越多的地区不断地发现高砷＞50ug/L地下水.饮用高砷水危害到几千万人口的健康,尤其在亚洲.学术界普遍认为区域性高砷水的分布不一定与沉积物源区的岩石的砷含量有关.文章对此观点提出疑问和修正.这主要是基于砷在地壳中的分布与地壳的构造历史有着较明显的空间系统关系.在岩浆岩、沉积岩和变质岩体中,砷的浓度范围为＜1mg/kg到＞100mg/kg.并且砷浓度的分布不为正态,平均值与中值有差异.砷丰度在晶岩中分布的不均一性主要是由于富砷矿物的含量高.目前岩石中砷浓度的数据较少,不足以用于研究砷异常分布,如异常分布图的制定.但是,高砷的硫化物矿物普遍存在于中国的金矿中,而且其分布与板块碰撞的造山带有密切关系.在日本新近的上地壳中,砷(与锡)的丰度均超出地球上地壳的平均值.这里的砷异常已被解释为源于海相沉积物.因此文章提出地壳中的砷高异常与不均一性成因的假说:即海洋-大陆型碰撞之后再加上大陆-大陆型碰撞的不断富集过程.富砷矿物包括硫化物、氧化物及硅酸盐(较少见).这些富砷矿物在风化之后,被下游的快速沉降的盆地积累,使这些地区较易产生高砷地下水.文章指出两个未来研究方向:源区岩石砷的浓度及矿物学研究,和风化作用及沉积过程的研究,以便确证地表中砷的丰度异常与高砷地下水分布的关系.     

汞在地壳、岩石和疏松沉积物中的分布

20世纪80年代以来分析测试技术取得了突破性的进展,积累了汞在岩石和疏松沉积物大量可靠的分析数据,发现引用20世纪70年代前发表的有关汞的地壳丰度及岩石和沉积物中的平均含量作为衡量标准已不适宜.本文根据近20年来发表的有关汞在地壳、岩石和疏松沉积物中含量的文献,结合作者在地壳元素丰度研究中积累的大量岩石中汞含量的可靠数据以及IGCP360"全球地球化学基准"计划获得的国外沉积物中汞含量的可靠数据,综合给出了汞在地壳、出露岩石地壳的丰度分别为7 ng/g和13 ng/g,岩石、火成岩、沉积岩、变质岩的平均含量分别为12.5 ng/g、6.9 ng/g、22.6 ng/g和8.6 ng/g,大陆疏松沉积物、水系沉积物、泛滥平原沉积物、土壤和浅海沉积物的平均含量分别为60 ng/g、60 ng/g、60 ng/g、65 ng/g和25ng/g.     

上海市近岸海域表层沉积物类型与元素丰度相关关系特征

通过上海市近岸海域多目标区域地球化学调查,共采集947件表层沉积物样品,分析测试了52种化学元素以及pH值和有机碳等指标。总结了该区域表层沉积物及深层沉积物类型和分布特征,沉积物类型主要为细砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、粘土质粉砂,其中粘土质粉砂分布最为广泛。元素含量与砂含量呈正相关的元素主要为SiO2、Sr、Na2O等。其它指标大都与粘土含量呈正相关关系。     

非饱和抗剪强度指标c、φ值与含水率w的关系

非饱和土力学已经确认了基质吸力与非饱和土的强度指标有关,而基质吸力与含水率有着密切的关系。通过理论和三轴剪切试验分析,探讨了非饱和残积土抗剪强度指标c、φ与含水率ω变化的一般规律;同时结合已经推出的土水特征曲线关系,探讨抗剪强度指标c、φ与基质吸力μ的变化的一般规律。结果表明:随着非饱和土含水率ω增加、基质吸力μ的减小,黏聚力c有减少的趋势,内摩擦角φ变化不大。通过线性回归分析,黏聚力与含水率成半对数线性关系,黏聚力与基质吸力成线性关系。现有的非饱和土实用公式精确性较差,非饱和土抗剪强度指标有待进一步的研究与完善。     

Factors influencing determination of shale classification indices and their correlation to mechanical properties

The influence of sample preparation procedure on the measured classification indices such as clay-size fraction, liquid limit, and plastic limit of shales was investigated. Shale samples covering a wide range of composition and plasticity were tested using standard and modified preparation procedures to yield quantitative data required for this investigation. The study specifies the range of shale plasticity in which the measured values of clay-size fraction and liquid limit are sensitive to hydrometer specimen size and rehydration time, respectively. The study also revealed that the degree of shale particle disaggregation has an important influence on the measured clay-size fraction and liquid limit. This influence is maximized for shales with intermediate plasticity and can be interpreted in terms of particle size and shape. Correlations were established between classification indices derived from standard and modified sample preparation procedures. It is recommended to use these correlations to adjust shale classification indices derived from standard sample preparation procedures usually utilized by commercial laboratories. Such correlations help in creating a universally followed procedure for better estimation of shale engineering properties and reliable interpretation of case histories involving shale formations.