西北太平洋九州-帕劳海脊北部KPR12岩芯40万年来有机碳来源、埋藏特征及其环境响应

西北太平洋海陆相互作用强烈,受黑潮和亚洲大陆风尘输入影响显著,是研究海洋沉积物中有机碳埋藏与陆源输入、海洋初级生产力和海洋环境演化关系的理想靶区。本研究基于采自九州-帕劳海脊北部的重力活塞647 cm长的KPR12岩芯,分析了总有机碳（TOC）、总氮（TN）、有机碳稳定碳同位素组成（δ¹³C_TOC）、蛋白石（Opal）以及粒度等指标,初步探讨了近40万年来轨道尺度沉积有机碳的来源、埋藏特征及其影响机制。岩芯的TOC含量平均值为0.214%,呈冰期较高、间冰期较低的旋回特征。岩芯沉积物粒度的不同端元反映了研究区风尘输入大致呈冰期较高的趋势。岩芯的δ¹³C_TOC（-25.24‰~-21.04‰,平均值为-22.59‰）显示有机质以海源为主（约62%）,海源有机碳含量趋势与TOC的变化一致。研究区不同时期陆源物质的输入受风尘输送和黑潮的综合控制,黑潮增强可能对该区间冰期陆源有机碳贡献的升高有一定影响。岩芯中TOC与Opal含量的相关性分析表明,海洋初级生产力可能不是控制该岩芯有机碳含量变化的主要原因。冰期-间冰期旋回中的深层水通风条件、黑潮和北太平洋中层水的发育以及陆源细颗粒物质输入可能共同影响着本区沉积有机碳的降解与埋藏保存。

     

安徽巢湖下三叠统含巢湖龙动物群地层碳氧同位素特征及意义

安徽巢湖地区在早三叠世斯帕斯亚期经历了从深水盆地到外缓坡两种环境的海退过程。利用稳定碳氧同位素测试结果,对巢湖马家山剖面下三叠统南陵湖组中上段含巢湖龙动物群地层的碳氧同位素特征进行了初步分析,探讨了巢湖龙动物群化石产出层段地层所反映的沉积环境背景。马家山剖面南陵湖组中段及上段δ13C值变化范围在-7.312‰~3.936‰之间,变化幅度为11.248‰,平均值-0.857‰。碳同位素与生物初级生产力成正比,南陵湖组中上段稳定碳同位素曲线大幅度负漂移,说明早三叠世海洋生物量稀少,生物初级生产力较低。同时,研究区δ18O值变化范围在-12.081‰~-3.545‰之间,变化幅度为-8.536‰,平均值-6.598‰。氧同位素与古海水温度成反比,δ18O值普遍偏低,很可能说明斯帕斯亚期延续了斯密斯亚期末期海水的高温度。综合巢湖地区马家山剖面南陵湖组中段及上段地层沉积特征及稳定碳氧同位素曲线特征,分析出巢湖龙动物群生活在安静的外缓坡—深水盆地,生物初级生产力较低且海水温度总体偏高的环境中。      

基于木质素示踪北极东西伯利亚陆架沉积有机碳的来源、输运与埋藏

在全球变暖和北极快速变化的背景下,北极陆架陆源有机碳的供应显著增加;受海冰和流域背景条件等因素的制约,前人对北极陆架沉积有机碳的研究主要集中在河口或近岸陆架区。文章基于2016年和2018年中俄北极联合科考航次获得的表层沉积物样品资料,系统分析了东西伯利亚海和楚科奇海表层沉积物的比表面积（SSA）、粒度、有机碳（TOC）含量及其稳定同位素（δ13C）和木质素等相关参数,研究了近海河口-陆架不同沉积环境有机碳的来源、输运和埋藏降解情况。研究发现东西伯利亚海东部和楚科奇海的沉积有机质总体以海源为主,东西伯利亚海西部陆架区以陆源输入为主（约60%）;不同区域有机碳的沉积格局具有明显的空间异质性特征。相比之下,本研究中木质素降解参数（Ad/Al）s和（Ad/Al）v受植被组成、降解和浸出/吸附作用等因素综合影响,并未呈现明显的区域差异。受水动力分选、海冰、有机质降解和洋流等因素影响,有机碳的载荷（TOC/SSA）在输运过程中也呈不断下降的趋势。而3,5-Bd/V则呈现近岸低、远岸高的趋势,这说明在输运过程中土壤源有机质的降解程度不断变大;这类陆源有机碳向海输运过程中的"损失"将对于认识和评估变暖背景下北极近海冻土碳的释放与归宿及其气候环境效应具有重要意义。     

安徽巢湖下三叠统南陵湖组中上段微相及古环境初探北大核心CSCD

结合野外剖面实际观察、测量、岩石取样和室内工作,对巢湖马家山剖面下三叠统南陵湖组中段及上段地层的碳酸盐岩沉积微相特征及其古环境进行了初步的分析和探讨,探讨地层所反映的沉积环境背景。通过对670个岩石薄片的镜下观察,识别出了6种微相:MF1均质泥质泥晶灰岩微相、MF2水平纹层状泥晶灰岩微相、MF3含少量生物碎屑的泥晶灰岩微相、MF4含内碎屑和灰岩卵石的泥晶灰岩微相、MF5瘤状含丰富生物碎屑的泥晶灰岩微相、MF6泥(页)岩微相。推断该地区在斯帕斯亚期中晚期经历了深水盆地—外缓坡两种环境,整体为一个海退过程。     

层序格架中富有机质页岩发育模式及差异分布:以上扬子下寒武统为例

以岩石地层分区多、名称复杂多变的上扬子下寒武统为例,并以高分辨率层序地层学理论为指导,通过露头、岩心、钻（测）井及岩矿测试等资料综合研究,识别出6个层序划分依据、5种沉积旋回叠加组合样式,认为页岩层系中层序界面厘定困难,不同级次沉积旋回的识别是层序划分的关键。以此为依据,结合研究区构造、岩相、有机碳含量等研究,建立了等时层序地层格架及其富有机质页岩的沉积发育模式,并以层序为单元,开展了富有机质页岩分布的精细编图。富有机质页岩主要发育于不同级次的海侵-海退作用早期,不同地区时空分布特征差异明显：四川盆地内部富有机质页岩主要分布在资阳长宁一线近南北向带状展布的区域,其受基底断裂早寒武世多幕堑垒式活动控制,纵向上发育4套富有机质页岩段;四川盆地之外鄂西—渝东、黔北、黔东南及宜昌等地区主要受早寒武世早期上升洋流作用控制,以下部层序发育大套富有机质页岩段为特征。今后应考虑不同地区富有机质页岩的时空分布特点,进行页岩气勘探与开发部署。     

中扬子地区上奥陶统-下志留统五峰组-龙马溪组页岩纵向非均质性及主控因素

中扬子地区上奥陶统-下志留统五峰组-龙马溪组页岩在纵向上具有较强的非均质性, 影响着页岩储层含气性以及后期的可压裂性。本研究综合测井曲线、钻井岩心、薄片观察、有机碳测试、X衍射矿物测试以及主微量元素测试, 在建立研究区页岩等时地层层序格架的基础上, 剖析该套页岩在有机质丰度、矿物组分、页岩岩相等方面的非均质性特征, 结合恢复的古气候和古环境信息, 揭示控制非均质性的主控因素。研究结果表明: 五峰组-龙马溪组一段页岩识别出2个三级层序, 其中五峰组划分出海侵体系域(TST1)和高位体系域(HST), 龙马溪组一段划分出海侵体系域(TST2)和早期高位体系域(EHST)。海侵期页岩硅质含量高, 黏土含量较低, 有机碳含量高, 主要发育硅质页岩相和含黏土硅质页岩相; 早期高位域期, 页岩发育粉砂质条带和透镜状层理, 黏土含量较高, 有机碳含量较低, 主要发育含硅黏土质页岩相。古气候指标(CIA、Rb/Sr)、古生产力指标(Cu/Al、P/Al)、氧化还原条件指标(Mo_EF、U_EF)以及陆源输入(Ti)指标在垂向上的变化表明研究区在海侵期具有较高古生产力, 缺氧的沉积环境、低陆源输入以及相对干燥寒冷的气候条件, 而高位体系域期, 研究区表现为古生产力较低、弱还原-氧化的沉积环境、高陆源输入以及相对温暖潮湿的气候条件。火山活动、底流作用、古气候、古生产力、氧化还原条件以及陆源输入是研究区五峰组-龙马溪一段页岩纵向非均质性的主控因素。最后通过与上扬子地区页岩层段参数对比, 发现研究区主要具有埋藏深度较深、富机质页岩层段明显偏薄、含气量偏低, 脆性矿物含量偏多等特征。      

基于美国国家地热数据的地热温度计案例分析与方法适宜性评价

热储温度评价是地热系统研究的关键内容.文章选取建设比较成熟的美国国家地热数据系统(National Geothermal Data System,NGDS),分别利用地球化学地热温度计、多矿物平衡法、冷热水混合模型及气体地热温度计对不同地热田的热储温度进行评价,确定不同热储温度评价方法的适用性和局限性,以期为热储温度评...     

利用小角中子散射表征页岩闭孔结构与演化

随着页岩孔隙网络结构表征更加精细与定量化,页岩中闭孔含量、结构与演化引起了广泛关注.为研究页岩的闭孔特征,通过小角中子散射、氮气吸附、高压压汞和氩离子抛光—场发射扫描电镜等实验手段对四川盆地威201(W201)井中下志留统龙马溪组页岩、上奥陶统五峰组页岩和下寒武统筇竹寺组页岩中的闭孔含量及孔隙结构进行了测定,同时分析了...     

安徽巢湖下三叠统含巢湖龙动物群地层微相特征及古环境

安徽巢湖马家山剖面下三叠统南陵湖组中段上部—上段下部第598—630自然层中产出早三叠世巢湖龙动物群化石。通过对赋存巢湖龙动物群化石的第598—630自然层的微相类型和稳定碳氧同位素进行分析,揭示了该时期的沉积环境及其变化。在该段地层中共识别出4种微相类型,分别是红色—灰色瘤状厚层含骨针—双壳类生屑泥晶灰岩、灰色含生屑泥质泥晶灰岩、青灰色纹层状泥质泥晶灰岩和浅灰色含泥质泥晶灰岩,反映当时沉积环境从早到晚由外缓坡脚—深海盆地边缘渐变为外缓坡环境。稳定碳氧同位素分析表明,该段地层中δ¹³C值与 δ¹⁸O 值普遍偏低。综合微相、沉积相及稳定碳氧同位素特征,推断巢湖龙动物群生活在安静的外缓坡环境中,伴生的生物种类及数量相对比较稀少,海水温度总体偏高。