The fluvial flux of particulate organic matter from the UK: the emission factor of soil erosion

Soil erosion has been identified as a potential global carbon sink since eroded organic matter is replaced at source and eroded material is readily buried. However, this argument has relied on poor estimates of the total fate of in‐transit particulates and could erroneously imply soil erosion could be encouraged to generate carbon stores. These previous estimates have not considered that organic matter can also be released to the atmosphere as a range of greenhouse gases, not only carbon dioxide (CO₂), but also the more powerful greenhouse gases methane (CH₄) and nitrous oxide (N₂O). As soil carbon lost by erosion is only replaced by uptake of CO₂, this could represent a considerable imbalance in greenhouse gas warming potential, even if it is not significant in terms of overall carbon flux. This work therefore considers the flux of particulate organic matter through UK rivers with respect to both carbon fluxes and greenhouse gas emissions. The results show that, although emissions to the atmosphere are dominated by CO₂, there are also considerable fluxes of CH₄ and N₂O. The results suggest that soil erosion is a net source of greenhouse gases with median emission factors of 5.5, 4.4 and 0.3 tonnes CO_2eq/yr for one tonne of fluvial carbon, gross carbon erosion and gross soil erosion, respectively. This study concludes that gross soil erosion would therefore only be a net sink of both carbon and greenhouse gases if all the following criteria are met: the gross soil erosion rate were very low (<91 tonnes/km²/yr); the eroded carbon were completely replaced by new soil organic matter; and if less than half of the gross erosion made it into the stream network. By establishing the emission factor for soil erosion, it becomes possible to properly account for the benefits of good soil management in minimizing losses of greenhouse gases to the atmosphere as a by‐product of soil erosion. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

鄂尔多斯盆地华池地区三叠系延长组长7段富有机质页岩岩相特征

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组发育富有机质页岩和泥岩,目前已成为鄂尔多斯盆地页岩油气勘探的重要层位。综合岩心精细描述、薄片微观结构观察和粒度分析结果,将富有机质页岩和泥岩划分为黑色页岩岩相、纹层状泥岩岩相、粉砂质泥岩岩相。粉砂质泥岩岩相的脆性矿物含量高于黑色页岩岩相和纹层状泥岩岩相,后者比前者具有更高的黄铁矿含量,3种岩相的黏土矿物含量较接近。黑色页岩岩相有机质丰度高,有机质类型以I型干酪根为主,是最有利的富有机质岩相类型,其次为纹层状泥岩岩相。长7油层组沉积时期水体为分层的厌氧环境,有利于有机质的保存,低等水生生物是主要的母质来源。黑色页岩岩相和纹层状泥岩岩相形成于安静、缺少陆源碎屑影响的深湖环境下;粉砂质泥岩岩相形成于受陆源碎屑频繁影响的环境,有较多的陆源高等物质输入湖盆中,造成有机质类型复杂。将岩心精细描述和测井信息紧密结合,揭示了各类岩相纵向发育特征。受基准面变化和沉积物供给能力影响,长73以黑色页岩岩相和纹层状泥岩岩相为主,长72和长71以纹层状泥岩岩相和粉砂质泥岩岩相为主。长73暗色泥岩和页岩的岩相类型好,发育页理缝和纹层缝,有机质类型好、丰度高,是最有利的页岩油气勘探目的层系。     

茂名油页岩沉积有机质特征及古气候意义

基于海洋沉积确定的始新世晚期至渐新世早期(约33.5 Ma)的气候过渡期是新生代全球性气候事件,但长期以来相关的陆相沉积记录研究则比较缺乏。本文对形成于始新世晚期至渐新世早期的茂名油柑窝组油页岩样品进行了有机质丰度、烃类组成、单体烃碳同位素组成等分析,以期研究低纬度陆相沉积有机质对古近纪始新世-渐新世气候过渡期(EOT)的响应。研究结果显示,埋藏较浅的上部层位样品正构烷烃碳同位素组成显著正偏,为-19.1‰~-25.9‰,平均值为-22.2‰;而下部层位样品正构烷烃碳同位素组成在-23.7‰~-30.2‰,平均值为-26.3‰。两个样品正构烷烃碳同位素组成之差在1.5‰~8.1‰,平均值之差为4.6‰。正构烷烃碳同位素组成的显著差异指示了EOT低纬度陆相古气候变化引起的陆相有机质响应,而这种响应与当时大气CO2浓度和海洋温度降低导致的气候和植物群落变化密切相关,即可能存在着C3植物向C4植物的转化、C4植物的迅速增加并最终导致沉积有机质碳同位素组成的变化;也可能是由于大气CO2浓度降低导致的大气CO2碳同位素组成整体正偏的结果。很显然,进一步详细的连续剖面分析将对研究古近纪EOT低纬度陆相古气候变化提供重要科学依据。     

松滋刘家场地区Tremadocian早期Pelmatozoan生物礁的发现

首次在刘家场地区早奥陶世Tremadocian早期地层（南津关组下部）中发现Pelmatozoan生物礁, Pelmatozoan不仅单独形成障积礁,而且和低等微生物菌藻类一起联合形成微生物岩礁--障积礁和粘结礁。障积礁可分为Pelmatozoan障积礁和有柄棘皮类包壳状蓝细菌粘结障积礁,粘结礁可分为硅化海绵有柄棘皮类蓝细菌障积粘结礁和有柄棘皮类蓝细菌障积粘结礁。相应地,可以划分为4个生物群落,即Pelmatozoan群落、有柄棘皮类包壳状蓝细菌群落、硅化海绵有柄棘皮类蓝细菌群落和有柄棘皮类蓝细菌群落。在对研究区Pelmatozoan与叠层石纹层破坏的关系讨论中,笔者认为Pelmatozoan障积作用而阻断部分纹层的生长可能是主要原因,Pelmatozoan滤食可能是次要原因。生物礁发现表明,有柄棘皮动物在全球最早建礁的时间是Tremadocian早期,更重要的是该发现提供了中寒武世古杯点礁衰亡之后后生动物第一次恢复造礁的证据。因此,Tremadocian早期Pelmatozoan生物礁的发现不仅对于有柄棘皮动物生物礁和奥陶纪生物礁的演化史研究具有重要理论意义,而且对江汉平原油气评价等经济领域具有一定的实际意义。     

松辽盆地松科1井上白垩统烃源岩有机碳含量与沉积速率的关系*

与海相盆地相比,陆相湖盆沉积物TOC和沉积速率关系的研究尚处于探索阶段,尤其是在沉积作用对TOC的控制机理研究方面还有待深入。首先运用旋回地层学方法,识别了松科1井南孔上白垩统天文周期,并利用滑动窗口频谱分析方法计算了各窗口的沉积速率及对应的TOC值。以姥鲛烷和植烷(Pr/Ph)比值作为氧化还原条件的指标,以介形虫壳体的δ¹³C作为古生产力大小的指标,对不同环境和不同古生产力条件下TOC和沉积速率的关系进行了探讨。研究表明: 在还原环境下,TOC主要取决于古生产力高低,而沉积速率的影响相对较小,当古生产力较高时,TOC值一般大于1%;反之,TOC值小于1%。但在氧化环境、低古生产力条件下,TOC随着沉积速率先增大后减小,其临界值为11,cm/ka。     

土地覆盖类型对科尔沁沙地南缘土壤有机碳储量的影响

研究了科尔沁沙地南缘土地覆盖由流动沙地向人工林地、农田及固定沙地等转变后,0~60 cm土层有机碳储量的变化。结果表明：农田土壤有机碳含量增加最明显,为流动沙地的3.97倍且相同层间差异均显著;樟子松（Pinus sylvestris var. mongolica）林地、新疆杨（Populus alba var. pyramidalis）林地、小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）群落土壤有机碳含量较流动沙地分别增加79.78%、138.20%、73.07%,差异主要在0~20 cm土层;围封草地和中度放牧草地分别增加116.85%和133.71%,差异主要在0~40 cm土层;固定沙地比流动沙地增加49.44%,差异主要在0~20 cm土层。土地覆盖类型转变后,由于受到土壤容重的影响,土壤有机碳密度在0~20 cm土层变化较明显。8种土地覆盖类型可分为4组：CL1（农田）、CL2（新疆杨林地、围封草地、中度放牧草地）、CL3（樟子松林地、小叶锦鸡儿群落、固定沙地）和CL4（流动沙地）。另外,土壤有机碳含量和密度在土壤剖面上的分布也随着土地覆盖类型的变化而不同。     

甘肃省阳山超大型金矿床的有机地球化学特征研究

甘肃省文县阳山金矿是我国地质勘查储量最大的卡林-类卡林型金矿床,赋矿地层为泥盆系一套碳-硅-泥质地层.矿区发育了大量碳质千枚岩,富含有机碳.本文研究了矿石和围岩可溶有机质的生物标志物、有机质的来源和成熟度、干酪根的碳同位素等,论述了阳山金矿床的有机地球化学特征及有机质与成矿的关系,查明了参与成矿的有机质主要是菌藻类等低等生物.生物标志化合物参数和干酪根的H/C-O/C原子比值指示阳山金矿有机质成熟度较高,达到了无烟煤的演化阶段.在热演化的过程中,有机质裂解产生的CH_4和C-2H_6等进入成矿流体中,参与了成矿过程.阳山金矿赋矿地层中含有生物成因的草莓状黄铁矿,显示生物-有机质参与了地层的预富集作用.有机碳含量、有机质的类型和金的丰度之间相关性不明显,说明在阳山金矿的成矿过程中有机质对金的沉淀贡献不大,但是有机质可能参与了金的预富集和运移.     

陕西马元铅锌矿有机质与成矿作用的关系研究

陕西马元铅锌矿石的显著特征之一是富含有机质。除了肉眼和显微镜下能够识别的沥青外,还有丰富的呈分散状的有机质,要通过有机化学分析来确定其成分。笔者试图通过岩矿石光薄片显微鉴定、有机质含量、有机质碳同位素、饱和烃气相色谱等的测试分析,了解有机质在岩矿石中的赋存状态、有机质组成,认为沥青成因类型属于同生-成岩沥青、后生(改造)沥青及表生沥青;并根据正构烷烃、姥鲛烷、植烷等生物标志物,判别有机质母源,分析成矿环境,认为有机质与铅锌成矿有一定的关系。