深层海相天然气成因与塔里木盆地古生界油裂解气资源

我国海相地层时代老,演化程度偏高,高过成熟干酪根热降解生气潜力有限。针对深层海相天然气成因,提出了有机质接力成气机理,具体包含3方面涵义,生气母质的转换、生气时机的接替和气源灶的变迁。源内分散液态烃型气源灶继承了原生气源灶的特征,而源外分散和聚集型液态烃气源灶与原生气源灶相比,则发生了空间上的迁移。上述三部分液态烃在高—过成熟阶段均可裂解成气,但后者通常埋藏较前者浅,裂解成气的时机晚于前者,有利于晚期成藏。通过不同有机质丰度、不同岩性烃源岩生排烃模拟实验研究,建立了不同有机质丰度烃源岩的排油率图版,为源内、源外分散液态烃分配比例和数量研究提供了依据;从3个方面,生烃潜力评价指标S1、热成因沥青和储层的荧光特征,论证了塔里木盆地古生界地层中分散可溶有机质的数量、分布、裂解程度,肯定了塔里木盆地古生界海相烃源岩有机质接力成气的现实性;并用正演研究思路计算了塔里木盆地中下寒武统分散可溶有机质裂解成气数量。有机质接力成气机理的应用大大提高了塔里木盆地台盆区古生界找气的潜力和希望。     

塔里木、四川及鄂尔多斯盆地白云岩储层孔隙成因探讨及对储层预测的指导意义

以塔里木、四川和鄂尔多斯盆地蒸发潮坪白云岩储层、蒸发台地白云岩储层、埋藏白云岩储层和热液白云岩储层为例,系统阐述了白云岩储层储集空间的成因,指出原岩(石灰岩)特征和各种溶蚀作用主导白云岩储层储集空间的发育,并不是传统观点所认为的白云石化是重要的孔隙建造作用.蒸发潮坪白云岩储层的孔隙形成于表生期大气淡水对膏云岩中石膏及未云化灰质的溶蚀;蒸发台地白云岩储层的孔隙形成于表生期大气淡水对石膏及未云化文石或高镁方解石颗粒的溶蚀;埋藏白云岩储层的孔隙主要是对原岩孔隙的继承和调整,埋藏溶蚀作用对孔隙建造有一定的贡献;热液白云岩储层晶间孔可能形成于热液白云石化作用或是对原岩孔隙的继承和调整,晶间溶孔和溶洞形成于热液溶蚀作用.白云岩的分布与白云岩储层的分布不完全吻合,白云石化作用总能形成白云岩,但不一定是白云岩储层.蒸发潮坪白云岩储层侧向上分布于蒸发潮坪膏云岩带,带状或准层状分布,受相带控制,垂向上分布于向上变浅的蒸发潮坪旋回顶部(层序界面之下)的膏云岩中,多套叠置.蒸发台地白云岩储层侧向上分布于蒸发台地(盐湖)周缘及膏盐层之下,环带状及层状分布,受相带控制,垂向上分布于向上变浅旋回顶部(层序界面之下)的礁滩相白云岩、膏云岩中,多套叠置.埋藏白云岩储层侧向上分布于台缘或台内白云石化(交代或重结晶)的多孔礁滩相沉积中,受相带控制,垂向上分布于向上变浅旋回顶部(层序界面之下)的晶粒白云岩中,多套叠置.热液白云岩储层沿断裂、不整合面等热液通道呈准层状、透镜状分布.     

干旱荒漠土壤动物分布格局对降水脉动的响应研究进展

在干旱荒漠区,降水呈现强烈的脉动特征（即降水频率、强度及数量的高度变异性）,降水脉动变化对荒漠土壤动物的分布格局有显著影响。目前对降水脉动如何影响和调控荒漠土壤动物分布格局形成与维持的生态机制的认识非常有限。因此,深入开展干旱荒漠区降水脉动变化对土壤动物群落分布及多样性影响研究具有重要的科学意义。本文围绕“降水脉动驱动资源脉动影响土壤动物食物网结构”这一核心问题,重点从自然降水变化、冬季降雪变化和夏季降雨变化等方面对国内外的研究动态及最新研究进展做比较系统的评述。在此基础上,探索干旱荒漠生态系统响应降水变化研究中应重点关注的几个前沿科学问题,这可为中国干旱荒漠生态系统生物多样性保护管理提供科学依据,促进荒漠生态系统生物多样性保育理论、资源脉动生态学理论和研究方法的发展。     

鄂尔多斯盆地上地壳速度分布与沉积建造和结晶基底起伏的构造研究

基于在鄂尔多斯盆地与其北部造山带地域,即沿延川—包头—满都拉地带进行的地震宽角反射和折射波场探测,取得了高分辨率的Pg波震相.通过走时差分层析成像方法进行Pg波波场走时反演,给出了沿剖面辖区的上地壳速度分布,求得了沉积建造和结晶基底折射界面的起伏变化,并给予了解释.研究结果表明,鄂尔多斯盆地上地壳为双层结构,上下层之间存在明显的折射界面,上层速度低,纵向变化梯度大;下层速度高,变化较为均匀.基于沿剖面辖区上地壳的速度分布特征提出自南向北应分为：榆林南凹陷、榆林—刀兔隆起、刀兔北至鄂尔多斯北缘断裂为箕形凹陷及其内部的次级构造、呼包凹陷以及伴随的断裂等沉积建造和结晶基底的起伏变化.阴山造山带上地壳速度明显比两侧地区高,速度呈纵向条带状展布,故呈现出结晶基底结构的分布特征和乌拉山、色尔腾山、和教岩体及白云鄂博群陆壳拼合及增生现象.内蒙造山带上地壳亦为双层结构,但基底折射界面不如鄂尔多斯块体明显.本文基于对该区沉积建造和结晶基底的起伏,讨论了沿剖面各有关凹陷的沉积特征与油气前景.     

黑河中游二白杨叶面积指数动态变化及其与耗水量的关系

在黑河中游,利用直接法和热脉冲树干液流仪分别监测了二白杨生长季节的叶面积指数和耗水量动态变化,研究了二白杨叶面积指数动态变化规律及其与耗水量的关系.结果表明:在生长季节,二白杨叶面积指数的增长符合Logistic模型;在树冠结构垂直分布上,1 000~1 400 cm之间二白杨叶面积指数占全树叶面积指数的75.5%;二白杨个体间的叶面积指数与胸径平方和树高乘积呈指数函数关系.当单株叶面积指数从0.44增大到4.94时,二白杨耗水量从42.95 L·d^-1增加到140.30 L·d^-1.单株二白杨耗水量与叶面积指数之间呈现线性关系.     

5种荒漠植物幼苗对模拟降水量变化的响应

以5种荒漠植物红砂、泡泡刺、花棒、白刺和沙拐枣为研究对象,根据当地生长季节内60 d的平均降水量最大为91.2 mm,平均约为50.7 mm,最小约为35.9 mm等基本情况,人工控制了4种降水量处理水平(29、58、88、117 mm)来模拟幼苗生长对生长季节内降水量变化的响应.结果表明,每种植物都以自己的生长策略表现出独特的对降水量变化的响应格局.红砂幼苗的生长高度和高度生长率随着降水量的增加而显著减小,但降水量变化对其生物量和生物量分配及相对含水量影响不显著;降水量显著影响了泡泡刺和白刺幼苗的生长高度、高度生长率、生物量及其分配和相对含水量,但二者在生物量及生物量分配和相对含水量方面的趋势存在差异.泡泡刺幼苗的生长高度、高度绝对生长率、生物量及其分配等都随着降水量的增加而呈抛物线趋势;白刺幼苗以萎蔫老叶、发出新芽的方式来适应干旱环境.降水量显著影响了花棒幼苗的绝对高度生长率、生物量干重、生物量分配和相对含水量,但对生长高度和相对高度生长率影响不明显;沙拐枣幼苗的相对高度生长率和生物量干重对降水量的响应不敏感,但从其幼苗的生长高度和绝对高度生长率来看,沙拐枣幼苗的存活需要较多的水分.花棒和沙拐枣在不同降水量处理下对地上、地下生物量的分配方式相反,但降水量偏少限制了二者的生长.红砂和白刺幼苗更适合于在适宜在降水量为29 mm的环境中生存,泡泡刺幼苗阶段适宜在降水量为58~88 mm的环境中生长,而花棒和沙拐枣在幼苗阶段的生长更偏向于降水量多于88 mm的条件.     

内陆绿洲灌溉农田SPAC系统土壤水分动态模拟研究

基于土壤水动力学原理,建立了内陆河流域山前农田绿洲SPAC系统土壤水分运移的子模型。应用该模型对土壤剖面含水率、农田棵间蒸发和叶面蒸腾量进行了模拟研究,并以实测值进行了验证。对相同种植与田间管理条件下的春小麦生长季田间土壤水分、土壤蒸发和叶面蒸腾量进行了预报,得到了较满意的结果。对模型主要参数土壤饱和导水率Ks、土表排水系数Wmax、净辐射Rn、风速Uz、饱和差D、作物叶面指数LAI进行了敏感性分析,得出这些参数对土壤水分运移的影响显著。应用该模型对西北干旱区内陆河流域山前绿洲灌溉农田的土壤水分均衡和作物根系吸水规律以及SPAC系统中土壤水分运移规律进行了模拟研究。     

黑河中游沙枣树干液流的动态变化及其与林木个体生长的关系

利用热脉冲树干液流仪, 在生长季节对黑河中游防风固沙树种沙枣树干液流速率进行了连续观测, 结果表明: 沙枣树干液流速率没有明显的昼夜变化规律, 树干液流日平均值在(1.41±0.52)~(2.00±0.66)g·cm^-2·h^-1之间; 树干液流速率8月份最高, 7月份次之, 6月与9月份基本一致。不同的单株在相同月份平均树干液流速率存在差异。树干液流与树木的胸径、胸径的平方与树高之积呈复合指数函数关系, 与边材面积呈线性关系, 与叶面积指数呈现三次幂函数关系。     

奈曼沙区樟子松生长状况与水分关系

分析奈曼沙区樟子松的水分关系及生长状况,并与油松、小叶杨比较,结果表明樟子松较油松、小叶杨耐旱。但在无地下水或灌溉补给的迎风坡上部,樟子松片林立地水分状况严重恶化,15龄高生长速生期趋于结束,生长趋于衰退,而在地下水埋深2.4米左右的丘间低地高生长正值旺盛生长之际,这说明在年降水量仅366 mm的奈曼沙区,营造樟子松必须选择适宜的立地条件,才能保证人工林的正常生长和稳定性。     

原油裂解气资源评价的理论技术创新与评价应用——以四川盆地震旦系—寒武系为例

四川盆地震旦系—寒武系天然气资源丰富。近年来,在四川盆地川中古隆起和北部斜坡区先后获得了两个万亿级大气区的重大发现。为了明确该领域天然气的资源规模以及未来的勘探方向和创建一套切实可行的原油裂解气资源量的评估方法,本次研究基于该区天然气为古油藏原油裂解的基本认识,按照干酪根生油,再到古油藏裂解生气的技术路线对原油裂解气的资源量进行计算。应用成因法,采用PetroMod 3D盆地模拟软件,输入地层等厚图、岩相古地理图、烃源岩综合评价图、剥蚀量展布图以及生油动力学参数图版,建立整个盆地的三维地质模型,并切分为5个区块分别计算生油量,然后探讨了石油运聚系数、石油裂解率、天然气散失率以及寒武系石油运移的分配系数,并创建了天然气散失系数计算公式。在以上基础上,恢复了盆地及5个构造单元的生油史,并明确了古油藏形成的关键时刻,最终得到全盆地震旦系—寒武系常规天然气资源量为13.43×1012m3,其中寒武系为5.43×1012m3,震旦系为8.0×1012m3。并指出除了川中地区以外,川南和川东具有巨大的勘探潜力,尤其是位于川南地区德阳—安岳裂陷槽两侧的台缘带和台内颗粒滩是下一步勘探的现实领域。本次研究在理论创新和勘探实践中都具有重要意义。