Experimental evidence for eukaryotic fossil preservation: Onion skin cells in silica solution

Research on the origin of eukaryotes often focuses on the exceptional preservation found in silicified Precambrian fossils. Nuclei like subcellular structures in well-preserved fossil becomes confusion and arguments, which focus on whether the partial degradation of prokaryotes produces artifacts that resemble a ‘nucleus’, or fossilized nuclei of eukaryotes. In order to understand the mechanisms of silicification and identify the fossilized subcellular and microstructures in rocks, a series of laboratory controlled experiments were performed for simulating the silicification process. The effects of different silica solutions in eukaryote fossilization were studied in our experiments by exposing onion skin cells (epidermis) to silica solutions. Onion skin provides a good experimental model because of its well characterized cellular structures which are easily observed. The designed experiments revealed that the possibility of onion cell preserved as a “fossil” with nuclear structures, the first week fossilization, or mineralization as rapid as 1 week is important. And the experiment also revealed interactions between silica and the onion skin cell wall surface functional groups were weak. The preservation of nuclei in the onion skin model was due to precipitation in highly supersaturated silica solutions rather than simply the high silica concentration. When the silica gel precipitates slowly at low supersaturation states, the nuclei were not well preserved, but the rapid precipitation at high supersaturated silica conditions preserved nuclear structures. A better understanding of the processes involved in onion skin fossilization will further contribute to issues concerning the silicification of other eukaryotic materials.     

高温地热流体来源氟在环境中的分布特征——以西藏羊八井热田为例

西藏羊八井地热电厂产生的高氟废水直接排入了流经羊八井热田的藏布曲（河）。利用离子色谱仪（IC）测定了藏布曲水样的氟浓度;通过浸提实验提取了藏布曲河床沉积物中的总氟和各种存在形态的氟,并确定了其含量。藏布曲河水的氟浓度明显受到地热废水排放的影响,河床沉积物中水溶态氟和可交换态氟的分布也与地热电厂排污口的位置有明显的对应关系。然而,河床沉积物中的铁锰结合态氟、有机束缚态氟、残余态氟和总氟的分布与地热废水排放无显著联系,表明地热废水来源氟在进入藏布曲后主要向河床沉积物中的水溶态氟和可交换态氟转化。藏布曲河床沉积物是地热废水来源氟的一个汇。     

惠民凹陷南坡煤型气有效供气中心分析

惠民凹陷南坡石炭－二叠系煤层分布广泛,厚度较大,为一套以潮坪－泻湖沉积为主的海陆交互相地层,其有机质属浅沼森林有机相和深沼芦苇有机相。生气模拟实验表明,太原组和山西组煤岩生气潜力分别达150mL/g有机碳和110mL/g有机碳,煤型气源岩经历了复杂的热演化过程,其有效二次生气时期为早第三纪至今,门限温度135℃,对应的埋深入4000m,有效供气中心位于济阳地堑东部和曲堤地垒东段, 生气强度一般达到（20－40）×10^8m^3/km^2。位于主导运聚方向上的曲堤地垒东段是今后勘探的重点目标。     

鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩生烃性能与中部长庆气田气源成因研究

用激光 -荧光显微镜等有机岩石学方法 ,挑选样品中有明显生、排烃现象的碳酸盐岩 ,再以测定的这类碳酸盐岩的有机碳含量为依据 ,确定本区高成熟碳酸盐气源岩残余有机碳的下限指标用 0 .13%～ 0 .14 %比较合理。根据碳酸盐岩储层孔隙中充填沥青和皮膜状残余沥青的分布和含量 ,论证了陕参 1井等奥陶系碳酸盐岩地层在地质历史中 ,存在若干油气有效储层。采用连续升温 ,步进取样的热模拟实验方法 ,揭示了本区煤与碳酸盐岩干酪根随热演化作用增强 ,烃类气体产物的干燥系数增大 ,δ1 3C1 、δ1 3C2 明显变重的规律 ,并根据样品实验结果推算 ,本区石炭系—二叠系煤最大生气阶段的δ1 3C1 应为 - 2 7‰～ - 2 8‰ ,碳酸盐岩最大生气阶段的δ1 3C1 应为- 31.7‰～ - 33‰。在气源成因判识中 ,根据主生气期阶段对天然气成藏储聚的贡献最大、甲烷碳同位素较重以及长庆气田风化壳气藏天然气δ1 3C1 重值区并不与石炭系—二叠系煤的镜质组反射率高值区匹配的现象等进行气源判识 ,认为长庆奥陶系风化壳气藏 ,具有下古生界海相碳酸盐岩气与上古生界石炭系—二叠系煤成气的混源成因     

深源地震机理的新认识──反向裂隙断层作用

高温高压实验究表明，地幔矿物相交与深源地震有着密切的关系。在具有放热效应的橄榄石一尖晶石相变过程中形成的反向裂隙（ａｎｔｉｃｒａｃｈ）是诱发深源地震的主要原因；而发生在下地幔的相变作用（例如钛铁矿－钙钛矿相变）因其具有吸热效应的特征，不形成反向裂隙，从而导致深源地震终止于下地幔顶界。     

烃源岩—流体相互作用模拟实验研究

为了探讨烃源岩与孔隙流体之间相互作用过程和机理以及有机酸的生成及其影响因素,我们开展了烃源岩-流体相互作用模拟实验研究。实验结果表明：Ⅱ型干酪根形成有机酸的能力大于Ⅰ型干酪根,水的矿化度对有机酸的形成影响甚微,随着温度升高,流体中有机酸的含量也随之增大。pH值对有机酸形成的影响非常明显,中性和碱性条件更有利于生成有机酸。其中乙酸的形成有利于碳酸盐矿物的溶解,而草酸的形成不利于碳酸盐的溶解。温度对烃源岩的影响与烃源岩的矿物组成有很大的关系,对于富碳酸盐烃源岩,Ca、Mg、Na三元素在水中的溶解量,与温度呈反相关的关系,对于贫碳酸盐烃源岩,与反应温度之间则呈现出正相关的关系。而无论碳酸盐含量高低,Si在溶液中的含量都会随着温度的升高而增大。酸性溶液对烃源岩的溶解能力最强,无论原始反应溶液的酸碱性,反应结果都最终趋于弱碱性。流体的含盐量对烃源岩中Mg的溶解影响差异较大,低盐度的流体有利于Mg溶解。     

短期风化对混合溢油组成的影响

对两种原油进行混合配比实验,将混合后油样置于人工气候箱进行风化模拟实验,采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)检测风化样品中的生物标志化合物,短期风化作用对混合溢油的油指纹、生物标志化合物诊断指标等的影响。结果表明,混合溢油的正构烷烃总质量变化与单一原油油品的变化规律相近,即前期风化较快,质量减损较多,而后期风化趋缓,不同混合比例的溢油表现差异不明显。常用于短期风化的诊断比值对各混合油样的风化具有指示意义,但难以定性鉴别油品是否发生混合。重复性限法检验只能判定短期风化过程前后的油样为同一油源,而难以反映油样是否为混合油源的特征,各诊断比值的RSD%值较大可能是混合溢油的一个表现。     

基于谱分析法的深水半潜式平台疲劳强度分析

以某新型深水半潜式钻井平台为分析对象,依据三维绕射理论计算单位波幅下波浪诱导载荷,通过建立三维有限元模型计算完成了热点应力响应。运用热点应力的谱分析法计算得到危险节点的疲劳寿命,并进一步分析了各个短期海况和不同浪向对节点总的疲劳损伤度的贡献。研究结果表明,危险节点的疲劳寿命都满足设计寿命要求;在各种中低海况下,疲劳损伤主要来自于平均跨零周期在6 s附近,有义波高转大的短期海况;平台关键连接部位的疲劳损伤主要是在横浪和斜浪状态下产生的,并且对某单一方向的波浪非常敏感。此研究对该类型平台的连接处结构设计和疲劳分析方法有参考意义。     

国产热浸锌锚链的耐蚀性研究(Ⅰ):热浸锌锚链的海港试验

本文记叙了国内外首次以大型商品化热浸锌锚链为研究对象的海港试验结果,跟踪记录了其4年的腐蚀与生物污损发展过程。分别于2013年7月、2014年7月、2015年7月和2016年7月将试验锚链提出海面,对出现在锚链上的全部附着生物进行刮取、分类、鉴定、称重,清洗锚链的表面,检查锈点,并对热浸锌锚链表面测厚,照相记录跟踪全过程。试验结果表明：裸钢腐蚀严重,锈层在2~3mm,腐蚀产物易成片脱落,形成大小不等的腐蚀坑,最大坑深3mm左右;热浸锌锚链未出现明显腐蚀点,大气区锌层腐蚀速率约10μm/a,水下区锌层腐蚀速率约20~70μm/a,但在两个链环连接处出现磨蚀锈斑;耐蚀性在不同区带中表现为水上链>水下链;热浸锌锚链表面的污损生物数量少于未浸锌锚链,随着时间延长,热浸锌锚链表面污损生物逐年增多,其中优势生物为海鞘（Ascidians）、苔藓虫（Bryozoans）,其次是贻贝（Mytilus sp.）、牡蛎（Ostreidae sp.）、石莼（Ulva sp.）,曾出现南方污损生物种,如翡翠贻贝（Perna viridis）。2013~2014、2014~2015、2015~2016三年锚链单位面积上污损生物的重量分别为1257.6、1454.6和21304.0g/m²。污损生物重量的增加大大增加了锚链的磨蚀程度,为锚链腐蚀失效埋下了隐患。本研究为海洋工程锚链设计或应用提供了宝贵的科学依据。     

Experimental investigation of spatially varying effect of ground motions on bridge pounding

Pounding between adjacent bridge structures with insufficient separation distance has been identified as one of the primary causes of damage in many major earthquakes. It takes place because the closing relative movement is larger than the structural gap provided between the structures. This relative structural response is controlled not only by the dynamic properties of the participating structures but also by the characteristics of the ground excitations. The consequence of the spatial variation of ground motions has been studied by researchers; however, most of these studies were performed numerically. The objective of the present research is to experimentally evaluate the influence of spatial variation of ground motions on the pounding behaviour of three adjacent bridge segments. The investigation is performed using three shake tables. The input spatially varying ground excitations are simulated based on the New Zealand design spectra for soft soil, shallow soil and strong rock using an empirical coherency loss function. Results confirm that the spatially nonniform ground motions increase the relative displacement of adjacent bridge girders and pounding forces. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.