嫩江流域新石器时代以来的环境考古(初步)研究

嫩江流域孕育的昂昂溪文化是新石器时代中国北方"渔猎文化"的代表文化。文章对昂昂溪文化的典型代表遗址——洪河遗址附近3 m的自然沉积物剖面进行植硅体分析、粒度分析和烧失量测定,探讨了新石器时代以来嫩江流域人类活动的环境背景及昂昂溪"渔猎文化"走向衰亡的原因。结果表明,洪河剖面植硅体主要来自于禾本科植物,并以早熟禾亚科（C3植物）为主,剖面沉积物主要由嫩江冲积砂经风力吹扬、搬运、堆积而成。嫩江流域文化的空间分布和时间演替,在受到人类活动影响的同时,也与自然环境有密切的关系。在7024~3820 cal. a B.P.期间,嫩江流域气候温暖湿润,适宜人类生存繁衍,孕育了典型的昂昂溪"渔猎文化";在4000 cal. a B.P.左右,气候呈现逐渐变冷干的趋势,同时昂昂溪文化也逐渐衰落;3820~1000 cal. a B.P.期间,气候持续冷干,导致部分居民离开昂昂溪地区沿嫩江逐渐向更加温暖的下游迁移以寻找更为适宜的栖息地,昂昂溪文化逐渐被取代;1000 cal. a B.P.以来,人类活动频繁,土地沙漠化日趋严重。     

草地退化对植物硅分布和植硅体碳汇的影响:以北方农牧交错带草地为例

草地生态系统中,硅（Si）不仅在植物生长过程中扮演着重要的角色,而且通过形成植硅体碳（Phytolith-Occluded Carbon,简称PhytOC）的方式参与陆地生态系统碳循环。近几十年来,由于人为干扰等因素导致的草地退化引起了广泛的关注。本研究中,我们选取了我国北方农牧交错带中30个不同退化程度的样地,分析了8种常见植物（共71个样品）地上部分Si含量和分布特征,并估算了植硅体碳产生通量。结果发现,随着草地退化的加剧,糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）地上部分Si含量呈下降趋势,而羊草（Leymus chinensis）表现为先上升后下降的倒"V"型。不同退化程度样地植物地上部分Si平均含量分别为12.25±1.02 g/kg（轻度）、10.56±1.15 g/kg（中度）和8.06±0.93 g/kg（重度）,而植硅体碳产生通量显著下降,分别为0.320±0.038 kg/（ha·a）、0.190±0.021 kg/（ha·a）和0.068±0.006 kg/（ha·a）（P < 0.05）。研究表明,草地退化对不同种类植物的Si含量和产生通量的影响不同,这可能是由于植物的功能类型不同造成的。草地退化可以导致种群结构的变化和地上净初级生产力（ANPP）的降低,从而影响草地植物地上部分Si的分布和植硅体的固碳能力。当退化严重时,初步估算北方农牧交错带内草地植物地上部分植硅体固碳速率将下降5倍以上。     

一种基于随钻VSP地震地质导向的钻井轨迹高效优化方法及其应用

塔里木盆地发现多个奥陶系碳酸盐岩缝洞型油气田,随着开发的不断推进,中小型储集规模的缝洞体已经成为产能建设的主力目标.勘探开发过程中,由于受到复杂地层速度的影响,缝洞体系偏移成像、归位存在一定误差,常导致钻井的失利.笔者提出一种基于随钻VSP地震地质导向的钻井轨迹高效优化方法,首先应用VSP速度与基于三角网格的新构造模型高效率地校正原始地震偏移速度场,再联合修正后的各向异性参数场对地震数据进行快速偏移成像.其次,对新数据的全层系地层的构造特征再分析,预测优质储层的发育位置,确定最终靶点.最后,根据工程、地质情况,采用最为经济的优化设计钻井轨迹,钻进入靶.应用表明,该技术在大沙漠腹地塔中地区应用取得了较好的效果,地震资料成像品质得到提升.调整轨迹后的储层钻遇率和钻完井直投率分别提升16%和13.2%,有效地促进了油田实施低成本效益开发方案.     

碳酸盐岩缝洞体宽度估算方法

定量估算缝洞体宽度是碳酸盐岩缝洞型油气藏勘探开发过程中的一个实际问题.在根据空间子波理论推导横向地质体HTA(水平道振幅)函数的基础上,定量分析了偏移成像确定地质体宽度的能力并发展了一种估算碳酸盐岩缝洞体宽度的方法.将此方法应用于物理正演模拟数据,获得了理想的结果.     

长白山泥炭湿地主要植物植硅体形态特征研究

对长白山地区常见的泥炭地25个属31个种植物进行了植硅体形态鉴定统计,共发现植硅体类型15种,它们分别是硅化气孔、棒型、扇型、板型、硅质突起、尖型、导管型、帽型、齿型、哑铃型、鞍型、多边帽型、毛发型等。除禾本科和莎草科、菊科部分植物植硅体含量高外,木贼科、堇菜科、茜草科、蓼科等部分植物植硅体的含量也较高。禾本科植物的短细胞植硅体对植物分类有意义,但可能因采样环境和种类差异等原因,长白山泥炭湿地禾本科植物的植硅体在形态和数量上都与其他区域同类研究结果有所差异,如禾本科早熟禾亚科的菵草中新发现了含量丰富的枕木型植硅体,黍亚科的荩草和水稗中还发现少量帽型植硅体; 另外菊科兴安一枝黄花和齿苞风毛菊含有大量的特殊的尖形植硅体。硅化气孔宽度大小可指示环境湿度状况,对硅化气孔的数量和大小的深入研究将对古环境和古CO2浓度的恢复有一定帮助。长白山泥炭湿地植物的植硅体与植物的分类关系密切,湿地植物植硅体中硅质突起、棒型、哑铃型和尖型植硅体特征组合代表湿冷组合,本研究中的5块泥炭湿地植硅体的组合特征受纬度变化影响不明显。     

贡嘎山东坡表土植硅体组合的海拔分布及其与植被的关系

山地生态系统对气候变化的敏感性和预警作用,使其成为全球变化领域里的重要研究内容之一,但是目前能够敏感记录山地生态系统变化的环境指标非常有限。对青藏高原东南缘的贡嘎山东坡海拔高度1200~4600m不同植被带以约50m间距采集的70个表土样品进行植硅体分析,结合PCA(Principal Component Analysis)研究结果,发现表土植硅体组合沿海拔变化明显。植硅体类型和数量变化很好地反映了垂直植被带的变化: 1)低海拔山地亚热带常绿阔叶林带(1200~2200m)为阔叶木本"Y"字型-哑铃型-十字型-短鞍型植硅体组合; 2)山地暖温带针阔叶混交林带(2200~3200m)为阔叶木本"Y"字型-针叶树类型-方型-扇型-长鞍型的组合; 3)山地寒温带暗针叶林带(3200~3700m)为针叶树类型-帽型-齿型-尖型-针茅哑铃型组合; 4)亚高山亚寒带灌丛草甸带(3700~4600m)为帽型-齿型-团块型-针茅哑铃型组合。表土植硅体组合PCA分析的第1轴得分较好地指示了植被沿海拔的分布及其与温度的关系,反映山地植被带及其对应的植硅体组合变化可能主要受控于温度的影响。研究表明,植硅体分析可以作为恢复山地古植被演替和古环境变化的重要指标。     

塔河油田十区西碳酸盐岩缝洞型油藏的宏观油水分布控制因素

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏的储层非均质性强,油水分布状况复杂。弄清其在区域尺度上（10 km×10 km）的宏观油水分布规律,对于缝洞型油藏开发过程中的控水稳油意义重大。本文以塔河油田十区西为研究区,在全方位高精度三维地震数据处理、解释和反演的基础上,对岩溶古构造和开发过程中的油水动态进行综合分析,探讨研究区碳酸盐岩缝洞型油藏的油水宏观平面分布格局的控制因素。结果表明：研究区在加里东中期第I幕岩溶发生期形成了相对均匀的古岩溶含水层,在海西早期油气充注进古岩溶含水介质以后,海西晚期发生的深部热液活动对缝洞体进行了封闭定容,造成缝洞分隔,并且奠定了目前油水在平面上的宏观分布格局。     

植硅体化学组成研究进展

现代植物植硅体化学组成研究有利于揭示植硅体的化学组成与细胞形态、植物种类及植物生长环境之间的关系,认识植硅体形成机制、植物分类及生态意义。植硅体化学组成测试方法多种多样,主要涉及植硅体化学元素组成及Si、O和C元素同位素组成测定,研究表明植硅体主要含二氧化硅和水,封闭有少量的有机成分及多种矿质元素。在植硅体封闭有机成分存在形式,部分元素的形成、迁移等循环机理,稳定碳同位素组成、分布及其生态指示意义以及¹⁴C测年研究等方面取得一定认识。植物种类、组织部位、细胞微环境以及植物生长的环境因子能够影响植硅体的化学组成。植硅体化学组成研究对植硅体形成机制及碳、硅等元素循环具有重要意义,植硅体部分化学元素、植硅体稳定同位素组成及¹⁴C测年具有较好的古环境及考古研究潜力。现代植物植硅体化学组成及其与环境因子的关系,以及植硅体电子探针微区研究有待于进一步深入开展。

     

热带山地表土植硅体组合对植被的指示——以马来西亚Jerai山为例

热带雨林植物花粉较低的表现力阻碍了东南亚地区冰期时古植被的精确重建。本研究分析了热带地区马来西亚Jerai山的14个不同海拔高度的表土植硅体样品,目的是评估植硅体是否可以作为古植被重建的关键指标。我们发现了17个植硅体形态类型,它们包括鞍型、棒型、多裂梯型、木本不规则形态、矩形、板型、维管组织、方型、块状、塔型、双裂片型、十字型、硅化气孔、球型、椭球型、楔型、楔型泡状细胞等。球型占据绝对优势的植硅体组合区别于热带稀树草原和亚热带常绿阔叶林等植被类型的植硅体组合,很好地指示了热带森林植被。禾本科植硅体较为敏感地指示了其母本植物的零星存在。随着海拔的升高,某些类型的百分比发生略微的变化,如低地龙脑香林带为球型-木本不规则形态-块状组合;丘陵龙脑香林带为球型-塔型-木本不规则形态组合;石楠林带和山地林带为球型-块状-木本不规则形态组合。这些结果显示了东南亚热带森林中的表土植硅体组合具有一定的植被指示意义。

     

基于数值法的三维缝洞溶蚀演化主控因素研究

碳酸盐岩储层油气储量丰富,经过长期的地质构造运动形成了复杂的缝洞结构,给油气开采工作带来了一定的难度,针对这一工程问题本文采用自主研发的岩溶演化模拟软件KarstEvolSys为数值模拟工具,研究裂缝密度和降雨补给量对碳酸盐岩岩体溶蚀演化的影响,通过控制嵌入基质体中的裂缝数量和水流补给到系统中的流速来完成模拟。研究发现：当降雨补给量不变时,基质体内嵌入的裂缝条数越多,每一裂缝捕获水流量越少,从而导致裂缝系统开度增加速率减慢,岩体的溶蚀速率变缓;当对同一岩溶系统分别补给不同的降雨量时,由于水流对系统中Ca2+浓度的稀释作用,促进了水岩化学反应,加速了含CO2的水流对裂缝壁的溶蚀,导致岩体溶蚀速率随着降雨补给量的增加而增加。