泥炭的热模拟实验及其在煤层气研究中的应用

采用高温高压多冷阱热解实验装置,在温度和压力分别为336.8~600℃和 50MPa,升温速率为 20℃/h和 2℃/h条件下,对泥炭进行了热解生气的模拟实验,获得了烃类甲烷和C₂-C₅气体以及非烃二氧化碳、氢气和硫化氢气体的产率和体积分数数据,研究了热模拟产物气体的组分特征和热演化过程。结果表明,泥炭高温热解产物气体主要由非烃二氧化碳气体组成,其次为烃类甲烷和C₂-C₅气体。随着实验温度的增高,非烃气体体积分数呈下降趋势,烃类气体体积分数呈上升趋势。不同升温速率实验条件下,泥炭样品热解生气表现出不同的特征,主要体现了时间因素控制着泥炭的生烃过程和生烃量,这符合化学反应动力学时间与温度之间互补的原理。并且与煤岩热解生气特征进行了对比,表明泥炭比煤岩具有更高的产烃气能力。根据热模拟实验研究结果,探讨了煤层气形成方面的地球化学意义。      

泥炭记录的帕米尔高原晚全新世温度变化研究

近年来,“全新世温度谜题”已经受到全球古气候学者的广泛关注,为了解决这一谜题,需要在全球不同区域进行更多的全新世温度重建。帕米尔高原位于亚洲内陆核心区域,目前有关帕米尔高原全新世气候变化的研究相对较少,且已有的研究主要集中于相对湿度(或降水)变化的研究,而涉及温度变化的成果则相对较少。论文首先研究了表土碳同位素与气候因子之间的相关关系,结果显示帕米尔高原的δ¹³C_org与温度正相关;进一步在 7 个AMS¹⁴C 测年数据的支持之下,基于 175 个泥炭δ¹³C_α-cellulose分析,重建了帕米尔高原过去约5000 a的温度变化历史。结果发现：帕米尔高原晚全新世以来整体呈现波动升温趋势,约5000～3600 cal a BP阶段处于缓慢降温期;约3600～200 cal a BP 处于波动升温期;驱动机制分析显示,约 3600 cal a BP 之前温度下降主要是夏季太阳辐射下降导致的,约3600 cal a BP之后温度上升是由温室气体辐射强迫增强导致的。     

天目山泥炭有机碳同位素特征及其古环境意义

通过对浙江天目山泥炭剖面的高密度采样和有机碳同位素分析,重建了该地区4 ka BP以来的古植被特征和古环境演化历史.天目山3200 a BP之前,气候温和适度,晚期变冷变干,为中全新世末气候波动的过渡时期.3200～700 a BP,有机碳δ13Corg值在波动中降低,气候出现多次急剧冷暖变化,指示了几次温暖与寒冷事件.700 aBP以来,有机碳同位素迅速正偏,表明又一暖期的出现,到了后期气温又有所降低,植被转化为草原草甸景观.天目山地区近4 ka以来的气候变化与国内外不同区域的研究资料相一致,但又有区域的差异性.     

季节性冻结高寒泥炭湿地非生长季甲烷排放特征初探

高寒泥炭湿地是重要的大气甲烷(CH_4)排放源。由于高寒湿地非生长季的气候条件极其恶劣,过去的原位观测研究大多集中在生长季,致使迄今仍对季节性冻土区高寒泥炭湿地的非生长季CH_4排放缺乏充分认识。以地处青藏高原东北部的若尔盖地区典型湿地为例,采用静态暗箱—气相色谱人工观测方法,开展了跨越冬、春季和初夏季连续9个月的原位观测研究,试图了解该湿地的非生长季CH_4排放特征及其相对重要性。结果与初步结论如下:(1)整个观测期间上午09:00(北京时间,下同)至11:00时段在6个空间重复位置的CH_4通量平均值介于0.1~1.0 mg C m~(-2) h~(-1);(2)非生长季也发生着较强CH_4排放,且温度响应系数Q_(10)(18.1~29.8)远远大于生长季(1.4~2.2),这意味着非生长季的CH_4排放对气候变暖更加敏感;(3)结合其他生长季的观测结果,对观测数据的外推估计,该湿地的CH_4年排放量约为29.4 kg C ha~(-1) a~(-1),其中非生长季的贡献率高达50%以上;(4)观测期的CH_4通量具有明显季节变化,可解释为温度季节变化、土壤冻结与消融过程、水位(或土壤湿度)季节动态和植物生长节律等共同作用的结果;(5)CH_4排放年通量在湿地三种微地形之间呈现出显著差异,即凸起处相对最弱,凹陷处相对最强(p0.05),这主要是水位(或土壤湿度)、植物分布等因素的空间差异所致;(6)考虑到三种微地形在整个湿地的面积占比时,凸起处、凹陷处和过渡带对整个湿地CH_4排放年通量的贡献率依次大约为16%、11%和73%。不过,本研究中原位观测的持续时间相对较短,上述结果或结论能否在年度或更长时间尺度上重现,还需要长期连续观测研究加以检验。     

辽东半岛大孤山一带沟谷埋藏泥炭的硅藻组合以及 古环境和全新世最高海平面*

在辽东半岛东部的大孤山一带,面向海岸平原的沟谷埋藏泥炭十分发育。通过对11个沟谷进行钻孔调查,确认了在被切割的丘陵台地的沟谷中,埋藏泥炭广泛地发育在海拔\{2~\}10余米的不同高度; 并对钻孔样品做硅藻分析,明确了基底海拔高度在\{4~\}2m的泥炭层之下的沉积物为海生种硅藻占优势的海相层,因而取得了海水广泛侵入大洋河平原并直达沟谷深处的微体古生物方面的证据。进一步对3个代表性的小沟谷平原从沟头到沟口连续钻孔取样以及地质剖面分析,研究沟谷埋藏泥炭在横向上的分布特征表明:沟谷埋藏泥炭是全新世高海面期以后,随着海水的退却而形成的沼泽和湖沼等环境下的溺谷型泥炭; 位于沟谷中沟头位置的海拔4m左右的泥炭底部的标高,大致代表了该区全新世最高海面期海水(平均高潮线)曾达到的位置和高度,其泥炭在沟头开始形成的时期大致代表该区全新世最高海平面期; 研究区约\{6000~\}5500年前达到全新世最高海面,当时海面高度比现在约高出1.7m。     

辽东半岛长兴岛八岔沟古泻湖型泥炭的形成及全新世最高海平面

通过对辽东半岛西部的长兴岛八岔沟古泻湖平原进行钻孔调查取样,对由海向陆4个不同地点的100余个钻孔样品,进行粘土混浊水导电率测定,区分了八岔沟古泻湖平原的海陆相沉积层,查明了该古泻湖平原的海相层上限的高度.结果表明:该平原各孔的海相层上限高度具有明显的一致性,大约为海拔4.0～4.2 m,此高度代表了该古泻湖平原全新世最高海平面期间海水所达到的平均高潮线的高度.通过测定和讨论覆盖在海相层上的泥炭底部14C年代,明确了该区略早于5 800 cal.aB.P.达到全新世最高海平面.全新世最高海面期的平均海平面高度约为海拔3.4～3.6 m.将此高度与辽东半岛东部大孤山一带的全新世高海平面期(6 000～5 500 cal.aB.P.)的平均海平面的高度值约2 m相对比,显示出在全新世期间辽东半岛西部八岔沟一带较东部的大洋河平原有相对上升的趋势.深达9 m的B3孔的导电率有两个高峰值,反映该平原全新世曾发生过两次海侵,较晚一次海侵的最大范围达到距现代海岸线约1.2 km处.     

永胜、金官盆地晚第四纪沉积物的~(14)C年龄测定及其地质意义

位于滇西北的永胜、金官两盆地是程海-宾川断裂带上的两个断陷盆地。永胜盆地内的灵源河下切深度达10多米。灵源河两岸所揭露的晚第四纪沉积物是一套韵律清楚的砂砂—亚粘土—粉细砂组成的河湖相沉积物,在沉积物中夹有灰色淤泥或泥炭。在灵源河西岸Ⅱ级阶地上也有泥炭堆积。金官盆地地表主要为洪     

加拿大阿萨巴斯卡地区Mildred泥炭柱脂类化合物的组成特征

利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)系统地分析了阿萨巴斯卡地区Mildred泥炭柱37个样品的脂类化合物,研究了它们的组成特征及可能来源。结果表明,样品中检出的正构烷烃、正烷酮、正烷醛、正烷醇、脂肪酸和脂肪酸甲酯均由高碳数化合物构成,并具明显的奇碳或偶碳优势,GC-MS质量色谱图中甾类和萜类极性化合物呈现显著的高峰。根据泥炭分子地球化学分析,Mildred泥炭柱沉积有机质主要来源于原地堆积的高等植物,苔藓类、水生植物对泥炭有机质也有一定程度的贡献,其中松柏、杜鹃花科等木本植物、莎草科草本植物以及泥炭藓类是主要的成炭植物。萜类和甾类极性化合物的分布存在明显差异,萜类化合物主要集中于剖面的上部,其形成与泥炭藓类植物存在联系;甾类化合物来源不具专属性,多与高等植物的输入有关,也可能是受微生物的改造作用而形成。     

晚全新世黔西南喀斯特地区兴义泥炭高分辨率腐殖化度记录研究

季风气候区泥炭重要组成部分—贵州泥炭的研究较缺乏,其腐殖化度的环境指示意义尚有待挖掘.对黔西南喀斯特地区的兴义泥炭XY1钻孔进行AMS14C测年并构建年代框架,结合不同波长的高分辨率腐殖化度测定,及钻孔沉积速率和碳累积速率,重建黔西南3000～1770 cal.a B.P.的泥炭沉积过程,并探讨其可能的受控机制.结果表...     

从神木煤田2~（－2）煤层煤岩特征看泥炭沼泽演化

在研究神木煤田２－２煤层煤岩特征的基础上，划分了三种泥炭沼泽类型，即开阔水体草本沼泽、陆地森林沼泽和潮湿森林沼泽。泥炭沼泽由三角洲平原上的浅水湖泊演化而来并经历了三个演化阶段。成煤植物早期以草本为主，中期和后期以木本为主。森林火灾和洪泛事件在中期最为频繁。