烷基萘分子稳定碳同位素组成演变的热模拟实验及其意义

萘及烷基萘是原油和沉积有机质的重要组成。目前对于烷基萘单体稳定碳同位素组成随有机质成熟作用加深的演变特征鲜见报道。本研究选取松辽盆地杜601井嫩一段低熟黑色泥岩进行热压模拟生烃实验,采用两步柱色谱层析技术分离烷基萘化合物使其达到稳定碳同位素的在线准确测定,从而厘定有机质不同成熟阶段烷基萘单体稳定碳同位素组成分布面貌。实验结果显示,不同模拟实验温度点排出的一甲基萘(MNs)和二甲基萘(DMNs)各异构体具有相对一致的稳定碳同位素值,分别介于–29.5‰~–29.3‰和–30.9‰~–30.5‰之间,这可能与生烃过程中干酪根的非均一性裂解有关;三甲基萘(TMNs)各异构体之间稳定碳同位素值差异较大,介于–36.8‰~–31.1‰之间,这可能与生源效应有关;其中,1,2,5-TMN稳定碳同位素组成偏轻,介于–36.8‰~–35.6‰之间,可能是细菌来源的藿类化合物降解及其芳构化的产物。实验结果表明,随着有机质热演化作用的加深,烷基萘单体稳定碳同位素组成变化介于0.8‰~1.4‰之间,基本在仪器测试误差范围之内,反映成熟作用所导致的烷基萘单体稳定碳同位素动力学分馏较小。因此,烷基萘单体稳定碳同位素组成可以成为油-源和油-油对比的潜在指标。     

地质条件下湖相烃源岩生排烃效率与模式

烃源岩排烃研究是油气地球化学研究中最薄弱的环节,而排烃效率又是准确评价常规油气与非常规页岩油气资源的关键参数。目前对于烃源岩排烃效率的认识差异很大,尚未建立完整的各种类型有机质湖相烃源岩在地质条件下生排烃效率与模式。本文以中国渤海湾、松辽等4个大型湖相含油气盆地以及酒泉青西凹陷、泌阳凹陷等9个中小型湖相富油盆地/断陷为对象,通过15000余个湖相烃源岩样品在自然热演化过程中热解生烃潜力指数的变化研究,揭示了湖相烃源岩在地质条件下的生排烃特征,构建了湖相烃源岩在地质条件下的生排烃效率与模型。无论是大型湖相沉积盆地还是中小型断陷盆地,甚至是盐湖相沉积盆地,烃源岩生排烃特征基本一致。随着成熟度的增高,湖相烃源岩排烃效率逐渐增高,在低成熟阶段排烃效率较低,在成熟与高成熟阶段具有高或很高的排烃效率。Ⅰ型、Ⅱ型有机质类型烃源岩排烃模式相似,相对排烃效率在低成熟阶段小于45%,成熟生油高峰时达85%~90%,至生油窗下限时达90%以上;累积排烃效率在低成熟阶段小于10%,生油高峰时达50%~60%,生油窗下限时达75%~85%,主要的排烃阶段在镜质组反射率0.7%~1.2%之间,生油窗阶段生成并排出了绝大部分烃类。湖相Ⅲ型有机质烃源岩排烃效率明显低于Ⅰ、Ⅱ型有机质烃源岩,生油窗阶段累积排烃效率仅为50%左右,主要生排烃阶段在镜质组反射率0.8%~2.0%之间。控制湖相烃源岩排烃量和排烃效率的主要因素是有机质丰度、类型和成熟度,而盆地类型、断裂发育程度、烃源岩沉积环境、相邻输导层孔渗条件等因素均不影响烃源岩排烃与排烃效率。     

河姆渡文化田螺山遗址古土壤有机质的地球化学特征及其意义

对浙江河姆渡文化田螺山遗址发掘出土的古水稻田沉积有机质开展了详细的有机地球化学分析,从地球化学角度探讨了以田螺山遗址为代表的河姆渡文化稻作农业发展水平以及后期稻田废弃的原因。研究结果揭示,河姆渡文化时期,先民对稻田的开发管理仍处在初级阶段,以原始沼泽型为主。沉积有机质中非挺水水生植物输入指数、平均链长度和藻类输入指数显示,从河姆渡晚期至良渚晚期,田螺山先民耕作区域土壤有机质中藻类等水生生物输入增加,是一个水体逐渐加深的过程,推测生活区周边湖沼环境水体的加深可能是古水稻田废弃的直接原因,甚至有可能是导致整个遗址衰落的直接原因。     

江苏盐城滨海湿地净生态系统碳交换量模拟参数选择

滨海湿地净生态系统碳交换量受到多种环境因素的影响，在进行滨海湿地净碳交换量估算建模时，参数的选择至关重要，如何合理地选择输入参数不仅对于估算结果的精度有影响，同时也会影响预测模型的适用性。本研究使用了Pearson、Spearman、距离相关系数、最大互信息相关系数4种相关系数来计算各个环境因素与净碳交换量之间的相关性，基于相关系数来选择最佳的输入参数组合。利用实际测得的江苏盐城盐沼湿地数据，依次选择各个相关性中最高的8个参数组合，基于卷积神经网络对江苏盐城滨海湿地NEE进行建模，得到了4个预测模型，并使用均方根误差和平均绝对值误差来进行模型精度的验证。研究表明，使用基于最大互信息系数得到的参数组合进行滨海湿地NEE建模时模型的精度最好，误差最小；净光合有效辐射，净辐射，地表辐射与NEE在4个相关系数中都属于强相关，表明这一类辐射类参数对滨海湿地NEE的影响要大于其他参数；各参数与NEE之间的关系既包含线性关系也包含非线性关系，传统的单一线性分析手段无法完整准确地反应各个环境参数与NEE之间的响应关系；基于卷积神经网络的滨海湿地NEE预测模型在精度上要优于其它同类型模型，这表明使用该模...