有机地球化学发展与油气勘探的不解之缘——访王铁冠院士

<正>采访时间:2007年8月31日采访地点:中国石油大学(北京)王铁冠院士办公室编:王院士,您好!首先,非常感谢您接受《海相油气地质》期刊的采访。     

Water chemical behavior at Yangtze （Changjiang） River estuary

Geochemical cycling has received wide attention due to the need to understand the pathways of pollutants through our present environment. In this regard the Yangtze River plays a significant role in putting those pollutants into the East China SeafWorld Oceans. The Yangtze River is of high sedimentation rate and water discharge. The watershed covers variable climate regions from temperate to subtropical and from semiarid to humid. Twenty three （23） sampling locations at the estuary have been selected for understanding the dynamic relationships. The elements （Cl^-, SO4^2-, Na^＋, K^＋, and Ca^2＋） show conservative behavior during mixing of fresh water with saline water whereas Mg^2＋, Mn^2＋ show a non-conservative pattern . The relationships between Na^＋/SO4^2- and Cl^-/SO4^2- molar ratios show a mixing of more than two water sources.     

库车坳陷侏罗系煤成气动力学模拟研究

应用黄金管—高压釜封闭体系热模拟实验与GC、GC-IRMS分析技术,结合KINETICS专用软件,对库车坳陷侏罗系煤成气进行了动力学模拟研究。库车坳陷侏罗系煤具有高的产气性,在高演化阶段主要产甲烷气;侏罗系煤热解气甲烷碳同位素为-36‰～-25‰,乙烷碳同位素为-28‰～-16‰;甲烷、C2-C5气态烃的生成活化能分别为(47～64k)calm/ol、(55～72k)calm/ol,频率因子各为5.265×1013s-1、5.388×1018s-1。在此基础上,进一步探讨了克拉2气田天然气的成因。研究认为,克拉2气田天然气属阶段捕获的煤成气,主要聚集了5～1Ma时期的天然气,其成熟度Ro分布范围为1.3%～2.5%。     

类脂化合物单体碳稳定同位素在古气候环境研究中的意义

类脂化合物极大地扩展了全球变化研究的深度，尤其是单体碳稳定同位素技术在古气候、古环境重建上有着重要作用。基于近些年来国内外的最新研究成果，就类脂化合物单体碳同位素在古气候环境方面的应用研究进行了较为全面的评述。已有研究表明利用类脂化合物单体碳同位素组成可以追溯到海洋和湖泊环境中陆源有机质的物源，其母源区历史时期 C3、C4植被的变迁以及区域性的古气候、古环境重建。     

酸沉降对土壤地球化学过程的影响

酸沉降通过影响土壤组分的化学行为进而影响土壤地球化学过程。本文就该领域的目前研究进展做了较详细的论述。考察了酸化条件下土壤中盐基离子和铝，硅的释放淋失及硅对铝毒的缓解作用；论述了酸沉降通过影响土壤中微量金属及稀土离子沉淀-溶解，吸附-解吸，络合-解离，氧化-还原平衡进而影响共存在形态和化学行为；同时关注了酸沉降对C，N，S，P循环转化直接和间接的影响。     

黄土高原现代土壤和古土壤有机碳同位素对植被的响应

黄土高原古土壤碳同位素与古植被的关系是一直未能很好解决的问题. 其中一个主要原因是由于对该地区现代C₄/C₃植被分布特征与现代土壤碳同位素组成之间的关系缺乏足够的了解. 初步研究了黄土高原主要植物及现代土壤碳同位素组成, 对比了现代土壤和黄土-古土壤序列的有机碳同位素组成变化特征. 结果表明: 黄土高原现代植被以C3植物为主, C₄植物主要来自适宜在暖湿条件下生长的禾本科植物(如白羊草Bothriochloa ischaemum和狗尾草Setaria viridis等). 森林土壤的碳同位素组成δ ¹³C值明显低于黄土塬面的碳同位素组成, 现代土壤的碳同位素组成与现代植被的分布是一致的. 根据此关系推断: 在相对暖湿的古土壤阶段(间冰期)C₄草本植物比例增加, 在相对干旱的黄土阶段(冰期)灌木和C₃草本植物比例增加.     

北冰洋考察区海-气CO2的分布特征和通量研究

利用中国首次北极科学考察中走航观测所获得的北冰洋考察区海-气CO₂分压及相关资料, 分析研究了考察区夏季大气和表层海水中CO₂分压的分布特征, 首次用实测的海-气CO₂资料于多种方法估算了考察区夏季海-气CO₂的通量. 结果表明考察区夏季大气中CO₂分压(Pa)的测值范围在(352~370)×10-6 CO₂·Air-1(单位下同)之间, 平均为358, 平面上具有波因特来的北部海域较高, 其余海域分布较均匀的分布特征; 夏季表层海水中CO₂分压(Pw)测值在98~580之间, 极值之差竟达472, 平均值为242, 比相应的分压(Pa)低116, 呈现西低东高、北低南高的平面分布特征, 并与研究区浮游生物、冰况、水温和环流状况有密切关系. 估算结果表明, 各种计算方法所估算出的碳通量F的平面分布趋势相似, 除考察区东部海域为大气CO₂的弱源区外, 大部分海域都为大气CO2的汇区或强汇区, 但它们的值却有较大差异, 平均值在6.57(Liss法)至26.32 mg CO₂·m^-2·h^-1(¹⁴C法)之间, 最大与最小值之间相差约4倍, 大约分别是全球平均值的2~10倍; 若以Wannikhof系数估算, 本海域的平均碳通量则是Takahashi, Feely等人在本海域模拟估算值的2倍左右.