天然气水合物研究现状与未来挑战

人类在21世纪后期面临着油气资源枯渴,寻求洁净高效的新能源成为科学界追求的目标。为此,近三十年来,世界各国相继投入了大量的资金和人力开展新能源研究。目前,人们在一种重要的新能源---气水合物的基础研究、地质调查、勘探开发等领域取得了较大的进展;但尚存在许多急待解决的重大理论问题,如天然气水合物形成与分解的动力学过程和地质条件,气水合物资源量计算办法,经济型天然气水合物开采、开发模式,气水合物对全球气候的影响等。天然气水合物作为化石燃料,具有巨大潜力;作为甲烷碳库,是海底地质灾害的诱因;作为温室气体,对全球气候变化有着重要的影响作用。天然气水合物研究未来面临挑战。     

甲烷及其同系物δ13C值反序排列特征的数值模拟与非生物成因天然气藏探讨

本文采用数值模拟的方法对天然气中甲烷及其同系物的δ１３Ｃ排序特征进行了研究,结果表明：两种具正序分布特征的生物成因天然气混合后可产生具反序分布特征的天然气。相应地,两种具反序分布特征的非生物成因天然气混合后也可产生具正序分布特征的天然气。对于前者而言,作为混合的两个端元天然气,它们必须具有不同的成因或来源,或它们是明显不同的演化阶段的产物。关于松辽盆地昌德气藏若干口天然气井甲、乙、丙、丁烷碳同位素排序特征的讨论表明,用两种生物成因天然气混合的观点很难解释这种反序排列。     

压力对有机质成熟和油气生成的影响

沉积盆地中流体压力在地质历史中是变化的,所以很难确定压力对油气生成,有机质成熟作用的影响,高压模拟实验是研究压力效应的常用方法,但不同研究者采用不同的实验方法所得出的结论也各有不同,一些地质实测的研究则表明,压力增加可能会抑制或延迟油气的生成和有机质成熟。介绍了有关压力效应的不同观点,并提出压力效应研究中应进一步开展的内容及其意义。     

陆地水热系统气体地球化学研究进展

地表水热活动常伴有通量不等的气体释放，作为水-岩反应和地球深部脱气的产物，泉气的化学和同位素组成因其热储所处的大地构造单元、岩性和应力状态的差异而有所不同。对泉气化学和同位素组成时空变化的观测和研究是了解地壳-岩石圈动力学的重要方面，有助于地震、火山活动等地质灾害的监测和地热资源的开发利用。     

Helium and Argon Isotopic Composition of Cenozoic Alkali Basalts and Mantle-Derived Xenoliths from Kuandian, Liaoning Province, China

The noble gas isotopic composition and content data of 2 alkali basalts, 3 Iherzolite xenoliths and one clinopyroxene megacryst from the Kuandian region have confirmed the occurrence of a fractionation of noble gases during magmatism. Light noble gases such as He and Ne are high in mobility and appear to be incompatible as compared with heavy ones ( such as Kr and Xe). Therefore, light noble gases are abundant in volcanics, especially in the volcanics with bubbles; lherzolite xenoliths have relatively high heavy noble gases. The clinopyroxene megacryst has the lowest abundance of noble gases, probably due to its high P-T origin. Noble gas isotopic composition of the clinopyroxene megacryst reveals that the mantle source beneath the Kuandian area has an MORB-like reservoir with^3 He/^4He ratio of—10 Ra(Ra: atmospheric^3 He/^4He ratio) and^40 Ar/^36 Ar ratio of 345.6. The Iherzolite xenoliths possess moderate^3 He/^4He ratios of 2.59 -4.53 Ra, reflecting the loss of primary helium during rock deformation or metasomatism caused by enriched mantle fluids during the up-lifting. The alkali volcanics have very low^3 He/^4 He ratios(0.47—0.61 Ra),indicating a contribution of radiogenic^4 He, probably having resulted from crust contamination. Most of the samples have excess^21 Ne and^22 Ne as compared with atmospheric neon, but Kr and Xe isotopic compositions are indistinguishable from atmospheric values within uncertainties with only individual samples having excess^129Xe,^134Xeand^136 Xe.     

鄂尔多斯盆地北部东胜铀矿区沉积有机质中脂肪酸甲酯的检出及意义

从鄂尔多斯盆地北部东胜铀矿区侏罗系沉积有机质中检出了丰富的脂肪酸甲酯系列化合物。脂肪酸甲酯系列化合物与相应样品中的正构烷烃化合物在分布特征上极为相似。在碳同位素组成方面，脂肪酸甲酯系列化合物与相应样品中正构烷烃系列也具有完全相同的变化范围。因此，脂肪酸甲酯系列化合物很可能就是正构烷烃系列化合物十分重要的母质来源。地质体中脂肪酸甲酯化合物的存在需要在相应的沉积体中维持一个比较严格的弱碱性—中性的环境。这种弱碱性—中性的成岩环境不仅对该地区有机质中脂肪酸甲酯化合物的形成和保存产生重要影响，而且有可能对该地区砂岩型铀矿床的形成产生了某些积极的作用。     

Fluid Composititon and Carbon ＆ Oxygen Isotope Geochemistry of Cenozoic Alkali Basalts in Eastern China

The fluid compositions of Cenozoic alkali basalts in eastern China have been determined by the pyrolysis-MS method,meanwhile the carbon and oxygen isotopic compositions of CO2 released from these samples at different heating temperatures have been analyzed by the vacuum step-heating method.The data show the volatiole heterogeneity in upper-mantle sources and different evolution trends of alkali basaltic magmas in eastern China,and these alkali basaltic magmas may be generated in the oxidizing milieu,as compared with mantle-derived xenoliths in these alkali basalts,and exotic volatile components were mixed into these magmas in the process of their formation and development.     

地幔流体的稳定同位素地球化学综述

总结了２０年来国内外学者对地幔流体研究的成果和认识。主要包括地幔流体的性质和组成;地幔流体中同位素的含量、组成和赋存形式;同位素分馏和地幔脱气等作用对地幔组分的影响等。在不同地区和不同构造环境条件的地幔流体中,各种组分含量和同位素组成变化可经很大,从一个侧面指示地幔组分的不均一性,反映了不同地幔物质的形式历程不同或来自不同的地幔源区。此外,还讨论了目前存在的几个疑点。     

热带西太平洋雨水的氢、氧同位素组成

测定了西太平洋(7.5°～31°N,123°～132°E)1989年9～10月间雨水的δD和δ18O值,结果表明该区雨水的氢、氧同位素组成呈观与中、高纬度地区明显不同的分布特征.雨水的δ值与降水点的纬度没有直接的因果关系,而与季风流场明显相关.沿季风流动方向雨水的δ值逐渐减低,这可用降水云团的瑞利分馏过程解释.雨水δD和δ18O的分布大致反映了研究区季风流场的特征.