流体地球化学进展及其在地震预测研究中的应用

地震预测是仍未解决的世界性难题.流体地球化学是地震预测的潜在手段之一,近年来得到了较为广泛的认可与运用.地震的孕育和发生过程始终伴随着地下物质运移、能量传输和条件改变,从而导致流体中元素和同位素的迁移与演化,进而形成地表可观测到的流体地球化学异常.活动断裂带是地震多发区,同时也是深部流体运移和释放的有利通道.活动断裂带流体的地球化学特征对地壳应力、温压条件和渗透率的变化极其敏感,可以作为指示构造或地震活动的良好指标.流体地球化学与断裂活动的密切关系使得流体地球化学不仅在地震预报中发挥着重要作用,也是解释地震过程中物质来源、能量交换和条件变化的有效手段.此外,新的地球化学分析技术的迅速发展,使其在研究地震前兆机理和地震物理过程中发挥越来越重要的作用.本文在综述近年来流体地球化学在地震预测领域研究进展的基础上,结合自身团队的研究结果和认识,提出未来地震地球化学研究的发展方向.     

第13届地质流体及流体包裹体学术研讨会简讯

由中国岩石矿物地球化学学会矿物包裹体专业委员会、南京大学内生金属矿床成矿机制国家开放实验室、中同科学院贵阳地球化学研究所矿床地球化学重点实验室主办,国际矿物协会包裹体专业委员会、中国石油勘探开发研究院廊坊分院天然气成藏重点实验室协办的第13届地质流体及流体包裹体学术研讨会于2002年10月14-17日在南京大学举行.来自国内各主要地球科学研究机构、高等院校地质院系、中国三大石油公司的120余位代     

南京栖霞山多金属矿床流体包裹体中的生物标志化合物

绝大多数金属矿床的有机地球化学研究着重于矿石和围岩中的吸附烃类和干酪根,但与成矿有最直接联系的有机质往往是在成矿流体中,而有机包裹体是成矿有机流体遗留下来的最为直接的样品.作者结合有机包裹体常规非打开性光谱学研究及打开性色谱-质谱(GC-MS)分析检出了成矿流体中系列生物标志化合物,并与岩石、矿石中的吸附烃类进行了对比,探讨了流体中可溶有机质的成矿作用.     

塔里木盆地不整合面附近成岩改造体系烃-水-岩相互作用

“八五”期间,我们从储层流体地球化学角度,首次提出了塔北不整合面附近经历了微生物介入的有机-无机成岩改造作用、实际上为烃-水-岩相互作用.这与Kharaka模拟实验讨论结果不谋而合.1 储层流体地球化学证据1.1 原油或油砂色谱特征塔北隆起东河塘地区石炭系正常原油或油砂,其Pr/Ph值一般介于 0.90～1.10之间,     

深部生物圈病毒研究进展与展望

病毒是地球上丰度最高的生命形式,广泛分布于包括深部生物圈在内的各种环境中.病毒通过侵染微生物宿主影响其生态特征、生态过程和生物地球化学循环,被称为"全球尺度过程的纳米尺度推动者".然而,病毒在深部生物圈中的生态功能和生物地球化学作用仍是一个"黑箱".本文综述了深部生物圈病毒的研究进展,包括病毒在典型深部生物圈环境中的分布规律和环境调控因素、多样性和群落结构、生活方式和活性、与宿主相互作用、生态效应和生物地球化学意义.在此基础上,对深部生物圈病毒在生物学、生态学和生物地球化学方面的研究方向提出建议,以期促进深部生物圈病毒学科的发展.     

陆相凝析气藏中沥青垫的发现及其地质意义

沥青垫(Tar mats,有人译为焦沥青)是沥青质富集带,常发育于凝析气藏和轻质油藏中,是油气藏中的有机隔层.近年来,随着薄层色谱-氢火焰检测技术(TCL-FID)广泛地应用于油藏有机地球化学描述中,使得油藏内沥青垫的确认成为现实.国外已报道了来源于海相烃源岩沥青垫的地球化学特征及其形成机理,但对来源于陆相烃源岩的沥青垫至今未见报道.作者在对塔里木盆地油藏地球化学研究中,在牙哈油气田陆相凝析气藏中发现两层沥青垫,并对其地球化学特征进行剖析.本文选择牙哈2井下第三系凝析气藏中沥青垫作为研究对象,试图建立陆相凝析气藏中沥青垫确认的地球化学标志.1 沥青垫分布产状与储层特征现有资料表明,牙哈油气田第三系和白垩系产层中的油气来自库车坳陷陆相三叠～侏罗系生油岩.牙哈2井沥青垫储层岩性为下第三系细砂岩,岩矿成分以石英为主,含量为50%～60%,一般低于65%;长石含量7%～23%,平均为21%,以正长石为主;岩屑含量14%～34%,平均为24%.颗粒分选中～好,次圆～次棱角状.储层孔隙度分布在2.06%～12.69%,平均值为8.63%;渗透率为31.5×10~(-3)～57.7×10~(-3)μm~2,平均值为18.2×10~(-3)μm~2.沥青垫储层孔、渗低于上覆油层段孔隙度(15.31%～19.27%)和渗透率(53.7×10~(-3)～885.2×10~(-3)μm),但又明显高     

广义地球化学动力学

广义地球化学动力学中国科学院院士中国地质大学教授於崇文１引言近一二十年来，国际上在地球化学研究中，出现了一种从平衡态热力学转向非平衡态热力学，由热力学转向动力学的发展趋势，表现为在理论地球化学中继地球化学热力学之后兴起了地球化学动力学的新分支学科。促...     

金在藻类-有机质-流体系统中分布的实验研究

模拟实验证实许多藻类在一定条件下具有很强的聚金能力;一些学者进一步的实验工作表明,有机质、原油能促进金的淋滤、迁移、还原和沉淀等地球化学过程。然而藻类、有机质、有机流体的这些成矿作用并不是孤立的。相反,随着地质作用的发展,当藻类死后转变成各种有机质、有机流体时,这些成矿作用也在不断地演化,构成一个生物-有机质-流体（OOF）成矿系统。本文按照地质作用的发展过程（沉积→成岩）,系统地研究在藻类转变为各种有机质、有机流体的演化过程中,其中的成矿元素金的分布是如何动态地变化的。这种系统的动态研究符合实际的成岩成矿过程,能够为金的生物成矿作用演化提供依据。     

青海柴达木盆地的计算机三史模拟和第三系沉积岩含油气远景预测

青海柴达木盆地系统的地热研究,是在38年油气勘探和研究过程中所积累的大量石油地质、地球物理勘探、有机地球化学研究和勘探资料及成果的基础上,于1991—1993年进行的,它包括:大地热流测量、地温场分析、古地温恢复、油气形成地热条件研究、盆地三史模拟和油气资源远景分区预测等六项内容,为进一步的油气资源评价提供了系统的地热依据,同时取得了用计算机辅助进行分区预测的经验.本文着重报道其中三史模拟和计算机辅助预测方面的新进展.     

判断古高盐度环境的新标准

六十年代,G.埃格林顿和M.卡尔文提出了“化学化石”的概念。后来,B.P.蒂索和D.H.韦尔特又使用了“地球化学化石”的术语。“化学化石”或者“地球化学化石”不仅广泛用于石油地球化学的研究而且在沉积环境分析中也显示出它的意义。     

多相渗流研究的近况和展望

渗流力学是现代流体力学的一个分枝,它是研究流体在孔隙介质中运动规律的学科。渗流力学也是多种工程技术的重要理论基础,诸如石油和天然气开采、土壤改良和水利工程、地下水的开发和人工储气库、水文地质和水文勘探、铁道工程及煤矿开采,甚至化工、陶瓷、冶金等工程技术,无一不     

原油中的咔唑类化合物

原油中有机氮的含量一般在0.1％～0.2％(重量)之间,以芳香稠环形式存在,主要有两种结构类型,非碱性吡咯类型(如咔唑类化合物,指咔唑、苯并咔唑、二苯并咔唑及其烷基衍生物)和碱性吡啶类型。原油中吡咯结构化合物比吡啶结构化合物占优势,前者在原油中的含量约是后者的1.44～4.26倍。近年来,由于咔唑类化合物的分离和分析技术进一步发展和完善,国外石油地球化学家发现该类化合物蕴藏着丰富的地质-地球化学信息,尤其在油气运移、油藏聚集史及储层润湿性等方面的研究中展示了独特的优势和潜力。     

大陆俯冲带流体活动和元素迁移:大别-苏鲁超高压变质岩和变质脉的研究

大别-苏鲁超高压变质岩和变质脉的岩石学及地球化学研究表明,在大陆俯冲带流体-岩石反应过程中,伴随着显著的元素迁移和同位素分馏.大别-苏鲁造山带高压脉中单矿物(如金红石和多硅白云母)具有明显的生长环带,指示变质脉是流体-岩石相互作用的结果.较高的流体/岩石比和强烈的二者相互作用是导致Nb-Ta迁移和分异的主导因素.对中国大陆科学钻探主孔石榴橄榄岩、榴辉岩和变质脉的Li和B同位素地球化学研究,表明在陆壳深俯冲和折返过程中Li和B发生了明显的分馏且表现出不同的地球化学行为.富集Si,Al,Na,LILE(如Rb,Ba和Sr)和HFSE(如Nb,Ta和Ti)的高压变质脉的存在以及不同岩性接触带高度变化的地球化学特征指示,在峰期超高压变质条件下可能形成了超临界流体,它对微量元素的迁移起到了非常重要的作用.     

原油中的咔唑类化合物

<正>原油中有机氮的含量一般在0.1％～0.2％(重量)之间,以芳香稠环形式存在,主要有两种结构类型,非碱性吡咯类型(如咔唑类化合物,指咔唑、苯并咔唑、二苯并咔唑及其烷基衍生物)和碱性吡啶类型。原油中吡咯结构化合物比吡啶结构化合物占优势,前者在原油中的含量约是后者的1.44～4.26倍。近年来,由于咔唑类化合物的分离和分析技术进一步发展和完善,国外石油地球化学家发现该类化合物蕴藏着丰富的地质-地球化学信息,尤其在油气运移、油藏聚集史及储层润湿性等方面的研究中展示了独特的优势和潜力。     

黏土矿物对病毒生物地球化学作用的影响探讨与展望

作为自然界丰度最高的生命体,病毒活跃于海洋、土壤、冰川等各类生态系统.通过侵染细菌、古菌及真核微生物,病毒在调控微生物群落和元素生物地球化学循环过程中扮演着关键角色.在自然环境中,病毒与无机或有机颗粒存在广泛的相互作用.黏土矿物是广泛分布于陆地和海洋环境的无机颗粒,陆地生态系统中的黏土矿物可在大气、河流和冰川的作用下搬运至海洋,并在水体中沉降形成深海沉积物.黏土矿物对病毒具有高度亲和力,影响着环境中病毒的丰度、活性和感染能力.因此,黏土矿物对病毒介导的生物地球化学循环过程有着重要的影响.本文从各类生境中病毒的生态功能、病毒的生物地球化学作用模型和黏土矿物对病毒的吸附作用3个方面进行了概述,并讨论了陆地和海洋生态系统中黏土矿物的吸附作用对病毒功能和生物地球化学作用的潜在影响,提出黏土矿物是影响病毒驱动的生物地球化学循环不可忽视的因素,未来应将黏土矿物作为评估病毒生物地球化学作用的参数之一.     

地球生命的起源

宇宙创生于大爆炸,在其后的恒星形成和星系演化过程中各种生命所需的元素不断合成.45.6亿年前,太阳系在银河系的宜居带形成并开始演化,与此同时,地球在太阳系的宜居带上开始朝宜居行星演化.在地球的前生命演化阶段水的海洋已经形成,且拥有丰富的简单有机碳化合物、具催化功能的过渡金属化合物及携带能量的氢气、硫化氢和甲烷等.上述各种物质聚集在近地球表面高能、专门化的、封闭的微小地球化学单元中逐渐演化为初步具有生化功能的单元,最终脱离地球化学反应空间的约束而形成能够独立进行能量代谢和遗传物质合成的生命个体.从能量和地球化学的角度看,将氢气/甲烷合成为有机质的生化过程在早期和现代地球上均不难发生,这也是生命自养起源说的基本假设.地球早期还原大气可经由太阳辐射形成简单有机分子,而陨石和彗星也可将星际有机分子输送到地球,因此地球早期的海洋可能是充满简单有机分子和营养盐的环境,此环境支持生命异养起源假说.从前生命有机化学演化到第一个细胞的形成可能只需要很短的时间.虽然目前已知的地球上最古老的微生物化石是35亿年前形成的叠层石,但在地球的海洋形成之时,即38.5亿年前,生命就可能已经存在于地球上了.     

地球内部流体的动力学过程与机制

<正> 1 现代地球科学 地球内部流体行为研究涉及到5个方面的问题:即流体在地球内部不同层位的(1)存在形式;(2)分布;(3)来源;(4)迁移过程以及(5)迁移过程中与所附存的岩石间所发生的化学的和物理的作用。这5个方面代表了地球内部流体研究的最关键性问题。地球内部流体的动力过程(dynamic processes)则主要是指第(4)和第(5)个问题。由于进行地球内部流体研究所涉及问题的广泛性和特殊性,以及进行地球内部流体研究时必须以整个现代     

天然气形成特征——多源复合、多阶连续

长期以来,天然气地球科学从属于石油地球科学。天然气的勘探实践,也从属于石油的勘探实践。综观世界油气工业的发展史,都有一个油气研究合一、勘探兼顾不分的阶段。这与自然界油气常常相伴存在,多有成生联系的自然现象有关。随着油气勘探的迅速发展,天然气以纯气藏形式被发现的事例与日俱增。在生产实践的基础上,人们的认识也在不断深化,在认识到油气形成分布共性的同时,二者各自具有的特性也引起了极大的关注,天然气地球科学也自然成为一个独立的学科分支,从油气地球科学中分离出来。     

第6届全国环境地球化学学术讨论会简讯

第6届全国环境地球化学学术讨论会于2002年10月28-31日在贵阳市召开.本次学术讨论会由中国矿物岩石地球化学学会环境地质地球化学专业委员会和中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室联合发起和组办,来自全国45个高等院校及科研机构的167名代     

颗粒流体系统的非线性行为及其计算机仿真

<正> 1 学科概述1.1 定义和分类 自然界中气、液态物质统称为流体,固态物质在物理和化学加工过程中通常都以颗粒形态存在,并在流体介质中进行。因此颗粒流体系统是自然界中极为普遍的现象。颗粒流体两相流是研究颗粒流体系统中颗粒与流体之间相互作用规律的科学,尽管其研究对象普遍存在,但却是一个很不成熟的学科。 颗粒流体两相流按颗粒浓度分为稠密两相流和稀疏两相流。稀疏两相流中的颗粒均匀分布于流体中,分析比较简单,因而也较成熟。稠密两相流(如流态化)以颗粒在流体中的不