元坝地区雷口坡组气源与碳同位素倒转成因

探讨四川盆地元坝地区雷口坡组气源与碳同位素倒转成因.通过雷口坡组烃源岩与天然气地化参数分析,其烃源岩以泥晶灰岩、含泥灰岩为主,TOC质量分数平均为0.37％,生烃能力较差.天然气中非烃气的体积分数多数＜10％,烷烃气组分较干,CH4相对体积分数平均为99.0％,碳同位素较轻,其中δ13C1均值为-34.19‰,δ13 C2均值为-33.31‰,且多数样品发生δ13C1,δ13C2倒转;甲烷氧同位素较轻,均值为-156.3‰.与相邻层位烷烃气对比并结合烃源背景,综合分析认为其气源主要为须家河组媒型气,其甲烷、乙烷碳同位素倒转为水溶分馏作用导致气层中乙烷变轻程度超过甲烷一定幅度引起.     

水在有机质形成气态烃演化中作用的热模拟实验研究

为探讨水在气态烃形成演化中的作用，选用鄂尔多斯盆地神山褐煤进行加水和无水的热模拟实验对比研究. 实验显示，水参与了成气的化学反应，增加了CO₂和H₂的产率，同时在一定程度上增加了烃类的产率，特别在高演化阶段明显增加了甲烷的产率. 无水实验或加水实验中甲烷的δD随甲烷产率的增加呈线性变重，而且在相同产率的情况下，加水实验甲烷的氢同位素组成明显变轻35‰左右. 无水、加水实验甲烷的碳同位素组成在相同甲烷产率的情况下基本保持一致. CO₂中δ¹³C（碳同位素）随着温度的升高变化不大，说明干酪根中羧基的脱落不存在动力学分馏. CO₂中碳同位素组成在加水实验中变轻是水参与成烃演化化学反应的有利证据之一，这种变化是由于水与烯烃反应使得亚甲基碳转变为羧基碳造成的.     

鄂尔多斯盆地南部页岩气地化特征及成因

对鄂尔多斯盆地南部页岩气井进行井口生产气取样、岩心解析气取样,进行天然气组分分析和碳氢同位素测试。明确了延长组长7段、长9段天然气组分特征,碳氢同位素特征,结合天然气分析相关图版探讨了天然气的成因类型及来源。结果表明,研究区天然气为有机成因气,干燥系数小,含有一定量的重烃成分,属于典型的湿气,排除了生物气及高温裂解气的可能。乙烷碳同位素特征及天然气类型图版分析表明该区页岩气为典型的油型气。长7段页岩气碳同位素组成序列整体为δ13 C1﹤δ13 C2﹤δ13 C3﹤δ13 C4,为正常序列,少量样品显示同位素反转,长9段长7段页岩气碳同位素组成序列为δ13 C1﹤δ13 C2﹤δ13 C3﹤δ13 C4。认为长7段页岩气来自本层段张家滩页岩,但局部地区存在运移通道,发生了天然气混合,长9段页岩气来自于长9段李家畔页岩。     

塔里木盆地塔东英南2气藏气源分析

英南2凝析气藏天然气属富氮湿气,烃类气体体积分数一般为78.86%~87.67%;甲烷68.92%~76.67%,重烃气体为9.17%~14.01%,非烃气体氮气为13.89%~21.07%,甲烷和乙烷的碳同位素分别为-38.6‰~-36.2‰和-30.9‰~-34.7‰.根据天然气组分、天然气碳同位素的特征,认为英南2凝析气藏的天然气来源于高过成熟的下古生界海相寒武系—下奥陶统腐泥型干酪根形成的原油裂解气,同时应用ln(C2/C3)-ln(C1/C2)及δ13C2-δ13C3与ln(C2/C3)判识模式也印证了英南2气藏气源为原油裂解气,气藏凝析油中存在高含量的金刚烷,指示原油经历了裂解,裂解程度为80%~90%.     

Carbon and sulfur isotopic compositions of basal Datangpo Formation, northeastern Guizhou, South China: implications for depositional environment

Isotopic compositions of Mn-carbonate and organic carbon from the same individual samples and sulfur isotopic compositions of pyrites in the basal Datangpo Formation were analyzed. Highly ³⁴S-enriched pyrites (δ³⁴34S_pyrite =31.7‰—59.4‰) were precipitated in relatively occlusive pore water under anoxic condition in sediments, which is consistent with the observation of large and scattered pyrite framboids. The sulfidic deep ocean was not “oxidized” in the early Datangpo interglacial interval, thus the level of seawater sulfate remained low and marine δ³⁴34S_sulphate remained high. Low δ¹³C_car (average -7.4‰) and abnormal relationship between δ¹³13C_car and fractionation (?_car-org) imply that the negative δ¹³C_car excursion may have resulted from oxidation of part of a large organic carbon reservoir. High ? car-org (average 25.1‰) implicates high CO₂ level in the atmosphere. Small standard deviation (1.0‰) of ??sup>??C_car values indicates the Mn-carbonate was precipitated near the water-sediment interface rather than in occlusive pore water in sediments under dysoxic conditions.     

Research progress in studies on the coalbed gas geochemistry

The current situation of geochemical studies on coalbed gas is reviewed in this paper. Generally, coalbed gas is compositionally dominated by methane with δ¹³C₁ values ranging approximately from -80‰ to -10‰. However, few isotopic studies have been carried out on other components of coalbed gas except for hydrogen and carbon dioxide, whose δD_CH4 values available for utilization vary from -333‰ to -117‰, and δ¹³C_CO2 values from -29.4‰ to +18.6‰. Two major types of coalbed gas, thermogenic gas and secondary biogenic gas, have been identified, and there are also some other classification criteria. Compared with conventional natural gases, coalbed gas has a wide distribution range of δ¹³C₁ and δ¹³C_CO2 values, especially possessing some extremely heavy values. Current problems that remain unsolved in the coalbed gas geochemistry include the variation mechanism, controlling factors and application of carbon and hydrogen isotopes of methane, the relation between the values of δ¹³C₁ and Ro, the systematic classification scheme and criterion of genetic types, and the application of the coalbed gas geochemistry in evaluating target districts of the coalbed gas exploration.     

新场地区上三叠统须五段陆相页岩层系非常规天然气特征与成因

除下古生界海相页岩具有页岩气开采的价值外,四川盆地陆相领域页岩层序也非常发育;其中川西坳陷须五段获得突破,但其非常规天然气地球化学特征十分复杂、成因类型多样,开展非常规天然气特征和成因的研究对于有效的认识四川盆地陆相页岩的勘探开发前景具有重要意义。在对川西坳陷上三叠统须五段陆相页岩层序天然气组分和同位素特征分析的基础上,结合该区实际地质条件的分析,研究了天然气的成因类型、天然气成熟度和天然气的赋存状态。结果表明:须五段天然气主要为烃类气体,甲烷含量、干燥系数变化大;但平均值较低,烷烃同位素具有δ13C1δ13C2δ13C3δ13C4的正常序列分布特点;但甲烷碳同位素值(δ13C1)变化大,在-44.4‰~-27.1‰之间;乙烷碳同位素值明显偏轻,介于-28.1‰~-22.9‰之间。须五段天然气为典型煤型气,具有成熟-中等成熟阶段热成因气的特征;天然气为吸附气与游离气的混合气体,但以吸附气为主,在生产过程中,由于同位素的分馏效应,导致天然气甲烷碳同位素偏重。     

四川盆地高石梯—磨溪地区震旦系—寒武系天然气的地球化学特征及成因

根据天然气组分、稳定碳同位素和氢同位素等地球化学资料,对四川盆地高石梯—磨溪气田震旦系—寒武系天然气地球化学特征进行分析。结果表明:1震旦系、寒武系天然气均以甲烷为主,重烃含量偏低而非烃含量较高,为典型的干气;2研究区天然气热演化程度较高,震旦系天然气中部分乙烷发生裂解,导致残余天然气的δ13C2变重;3研究区天然气以正碳同位素序列为主,仅部分寒武系天然气的碳同位素序列发生局部倒转,可能是高热演化阶段下同源不同期气或同型不同源气混合所致;4氢同位素显示,震旦系沉积环境的水介质盐度高于寒武系,且震旦系天然气为震旦系烃源岩和寒武系烃源岩的混源气,而寒武系天然气母质来源为寒武系烃源岩。     

塔里木盆地轮南地区天然气成藏特征分析

通过天然气物性特征统计分析,阐明了轮南地区天然气分布特征,指出深部的奥陶系和石炭系天然气干燥系数较高,一般在0.95以上;三叠系天然气干燥系数较低,大都在0.9附近。通过天然气地球化学特征及成因分析,阐明了轮南地区天然气为油型气且为干酪根裂解气的成因,揭示了天然气碳同位素局部倒转由同型不同源或同源不同期天然气混合造成。结合油气成藏过程分析,认为三叠系天然气主要是分馏作用形成的,所以干燥系数较低;深部奥陶系和石炭系天然气主要是烃源岩过成熟期生成的天然气,因此干燥系数较高。两期天然气的混合导致天然气碳同位素局部倒转,由于烃源岩过成熟期生成的天然气主要是甲烷,所以混合后仅出现甲烷和乙烷的碳同位素倒转。     

珠江流域西江、北江河流溶解无机碳及其稳定同位素组成特征

 为了探讨珠江流域西江、北江河流溶解无机碳（DIC）及其稳定同位素组成（δ¹³C_DIC）特征,分别于2007年春季和夏季对流域低水期、高水期的西、北江及思贤滘河道DIC及其稳定同位素组成进行了实测调查。结合实测河道水体理化参数,采用碳的稳定同位素示踪技术和多参数相关分析法,对西、北江流域及其滘口的河流DIC组成、性质及其碳源汇机制进行了分析。结果表明,西、北江的河流DIC的组成、性质都有明显的差异且存在显著的季节变化。春季,西、北江的河道DIC浓度及其δ¹³C_DIC分别为1 942 μmol/L、1 637 μmol/L和-11.75‰、-12.44 ‰;而夏季,西、北江的河道DIC浓度及其δ¹³C_DIC分别为1 986 μmol/L、1 383 μmol/L和-13.03‰、-12.77‰。河道DIC浓度及其δ¹³C_DIC的这种差异反映出西、北江流域结构特性对DIC侵蚀、输移的显著影响。夏季汛期,流域的高温多雨环境致使大量有机质汇入河道、强烈分解、释放大量轻碳,使得西、北江河道δ¹³C_DIC都低于春季;由于汛期高温和径流的共同作用使得北江DIC远远小于春季,而西江DIC却略高于春季。思贤滘水道的DIC浓度及其δ¹³C_DIC受西、北江来水的控制发生季节变化。     

半群OI(n,r)k的秩和相关秩

设自然数n≥3,OI_n^k是有限链[n]上的双边k型-保序严格部分一一变换半群.对任意的1≤k≤n-1,0≤r≤n-1,记OI_（n,r）^k={α∈OI_n^k：|im（α）|≤r}为半群OI_n^k的双边理想.通过对秩为r的元素和格林关系的分析,分别获得了半群OOI_（n,r）^k的极小生成集和秩.进一步确定了当0≤l≤r时,半群OI_（n,r）^k关于其理想OI_（n,l）^k的相关秩.     

塔里木盆地库车坳陷东部天然气地球化学特征及成因类型

库车坳陷是塔里木盆地重要气源地之一,富含油气资源。但是,对于该区油气成藏认识还存在较大争议。通过统计库车坳陷东部600余个天然气样品地球化学特征,对该地区天然气组成、碳同位素、轻烃及成因类型进行了详细剖析。研究发现,库车坳陷东部天然气烃类气体以甲烷为主,重烃含量较低;非烃类气体主要以N2为主,含有少量的CO2。天然气碳同位素特征显示,库车坳陷东部天然气主要处于高成熟—过成熟阶段,且为有机成因烷烃气;并具有一定的同源性。天然气主要为正碳同位素系列,部分碳同位素表现出局部倒转现象。通过对库车坳陷东部天然气地球化学特征综合分析可知,该地区天然气为偏煤成气;且存在少量煤成气与油型气混合气,或者为"同型不同源"气或"同源不同期"的混合气。     

碳钛复合材料负载钴基费-托合成 催化剂的结构和催化性能

采用水热法合成碳钛复合材料,以碳钛复合材料为载体制备了钴基费-托合成催化剂.采用氮气物理吸附-脱附、原位X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)等对催化剂进行了表征,在固定床反应器上对催化剂的费-托合成催化性能进行了评价.结果表明：利用碳改性二氧化钛可明显影响催化剂的催化活性,由于碳的引入导致催化剂更易于还原,催化剂的分散较好,具有更高的费-托合成活性和重质烃选择性(C₅⁺).     

大汶河流域上游典型剖面地下水水化学特征及其影响因素分析

为了解大汶河流域上游地下水水化学特征及其主要离子成因,选取两条典型剖面,采集了21组水样数据,利用数理统计分析、聚类分析、离子比分析、同位素分析等方法探讨其水化学特征及主要物质来源。结果表明,流域内各类地下水阳离子以Ca²⁺为主,HCO3^-、SO4^2-为优势阴离子,属于低矿化度水,pH均值7-8之间,整体偏弱碱性。研究区地下水水化学类型主要为 HCO3.SO4-Ca型、HCO3.SO4-Ca.Mg型、SO4.HCO3-Ca.Mg型。其中岩溶水中沿地下水流向从补给区向径流区SO4^2-离子含量逐渐增大,水化学类型由HCO3.SO4-Ca.Mg型演变为SO4.HCO3-Ca.Mg型,Na⁺ 、Ca²⁺ 、HCO3^- 、SO4^2-来源为白云石、方解石等碳酸盐矿物溶解和石膏等硫酸盐矿物溶解。研究表明流域内地下水主要来源于大气降水,大气降水和孔隙水的入渗补给是岩溶水的补给来源。地表水与孔隙水氢氧同位素特征相似,并且δD值为-60‰～-50‰,δ¹⁸O值为-6‰～-4‰,说明其受到当地降水二次蒸发补给的影响。通过对流域水化学特征及物质来源的分析,以期对大汶河流域地下水资源的合理开发利用和水污染的防治提供科学的依据。     

松南营城组火山岩气藏成藏模式

松南气田营城组火山岩天然气的δ13C1值大于-30‰,具有δ13C1＞δ13C2＞δ13C3负序列或同位素倒转,甲烷同位素偏重,表明松南气田营城组火山岩天然气不仅具有煤型气与油型气混合特性,还具有多期次成藏特征,煤型气充注早,为89～83 Ma;油型气和幔源气充注晚,为78～68 Ma.松南气田营城组天然气中无机气体主...     

南京汤泉地下热水化学特征及其指示意义

为确定南京汤泉地区地下热水补给来源,本次对比分析了区内20组不同水样的水化学、氘氧同位素及锶同位素比值的特征。结果表明,汤泉地下热水水化学类型为SO4- Ca型,热储温度为63℃～75℃;δD、δ¹⁸O值分别为 -42.89～-53.21‰、-7.11～-8.40‰,均位于当地大气降水线附近,指示其补给来源为雨水,补给高程为321 m～539 m;⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值为0.708876～0.709299,表现为碳酸盐岩溶滤水特性。研究认为,地下热水的来源为碳酸盐岩岩溶出露区的大气降水补给,并主要流经碳酸盐岩地层,与浅层冷水和地表水水力联系微弱。     

相对论性量子场反常维度与动量空间维度——纪念爱因斯坦《相对论》诞生百周年

 量子场中的奇异性(发散困难)被量子场反常维度C_B(g_R,e_R)与D=D₀-ε(D₀=4)中ε参数所控制,C_B(g_R,e_R)与ε可以相互替换.C_B(g_R)(QCD)的渐进自由被实验√S=30~1 800 GeV所证实.强相互作用的电荷依赖为C_B(g_R,±)=C_B(g_R,0)[1+be_R/g_R]²(b≤1).非线性相互作用改变了量子场的维度与量子场的拓扑不变性.     

木质素模化物苯二酚的裂解实验与芳基开环机理分析

以邻苯二酚、对苯二酚和间苯二酚为木质素模化物进行居里点裂解实验,利用气相色谱仪和气相-质谱联用仪进行产物检测. 实验结果显示： 对苯二酚裂解首先形成1,4-苯醌,开环后主要生成CO(1.6%,质量分数,以下同）和C₂烃（2.7%）、C₄烃（2.8%）;邻苯二酚在670℃可检测到苯乙烯,开环产物主要为C₄烃（5.2%）和CO（3.1%）;间苯二酚开环反应后,CO和CO₂产量均较高,分别为2.2%和1.7%,且C₁烃~C₅烃无明显偏向（1.1%~2.2%）,其开环反应涉及CO和CO₂两条反应路径,裂解过程较为复杂. 基于3种苯二酚裂解产物的分布情况,分析木质素裂解过程中芳基的开环反应机理及羟基相对位置对芳基开环反应的影响.     

煤层气地球化学研究现状与发展趋势

概述了煤层气作为新资源的研究及开发状况,全面评述了煤层气地球化学研究的现状:其组分以CH4为主,δ13C1值约为-80‰--10‰,有限的δD1值数据为-333‰--117‰,CO2的δ13C值为-29.4‰- 18.6‰,其他组分的同位素则极少研究;煤层气目前仅主要识别出热成因气和次生生物气两种类型,还有其他划分标准;与常规天然气相比,煤层气CH4和CO2的δ13C值的分布范围很宽,尤其存在特高值.目前煤层气地球化学存在并需解决的主要问题为:甲烷碳、氢同位素组成变化的机理、影响因素及其应用;δ13C1值与Ro值的关系;煤层气成因类型的系统划分方案和指标以及煤层气地球化学在煤层气选区评价中的应用等.     

南海北部陆坡NH-1孔沉积物中碳酸盐碳同位素特征及其地球化学意义

源于深部天然气藏渗漏或天然气水合物分解释放的甲烷,可导致海洋沉积物中生成δ13C明显负偏的碳酸盐矿物.对NH-1孔沉积物样品的碳酸盐含量、全岩碳酸盐及生物碳酸盐δ13C、有机碳含量等参数进行了分析.结果表明:沉积物中碳酸盐含量较高(平均6.90%);全岩碳酸盐δ13C(-6.09‰～-0.48‰)与正常海相碳酸盐相比明显负偏;浮游有孔虫(G.rube)壳体碳酸盐δ13C(-0.834‰～0.004‰)明显低于正常值.结合海域的地质特点,认为这很可能是沉积物中较高甲烷通量背景条件下自生碳酸盐的形成所导致的.有机碳、氮数据与全岩碳酸盐δ13C的相关性分析指示了有机质也可能是全岩碳酸盐δ13C偏低的根源之一.因此,NH-1孔碳酸盐碳同位素特征是较高甲烷通量背景下甲烷缺氧氧化-硫酸盐还原及有机质缺氧氧化-硫酸盐还原等地球化学过程的综合反映.全岩碳酸盐δ13C含量可用于指示沉积物中自生碳酸盐矿物及较高甲烷通量的存在.