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通过对塔里木盆地西北缘下寒武统玉尔吐斯组沉积地层特征及地球化学分析，研究了玉尔吐斯组沉积时期水体氧化-还原环境及初级生产力的变化特征，探讨了玉尔吐斯组黑色岩系有机质富集机制及烃源岩分布的主要控制因素。塔里木盆地西北缘玉尔吐斯组可分为5段：底部黑色含磷硅质岩段，下部黑色泥岩段，中部灰色白云岩段，上部黑色页岩与灰色微晶灰岩互层段，顶部浅灰色粉晶白云岩段。它们构成一个完整的海侵-海退沉积旋回。氧化-还原指标及热液示踪参数显示玉尔吐斯组黑色岩系不同层段的形成环境存在差异：底部硅质岩形成于缺氧环境，热液活动显著；下部黑色泥岩形成于强缺氧硫化环境，热液活动较强；上部黑色页岩形成于贫氧-氧化环境，热液活动较弱。综合研究表明：玉尔吐斯组黑色岩系沉积时期，水体先变深后变浅，氧逸度先降低后升高，古生产力逐渐减弱，在缺氧的水体条件和热液作用主导的高生产力综合控制下形成了以玉尔吐斯组下部黑色泥岩为代表的优质烃源岩。 相似文献
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从地层形成的构造古地理环境、地层的厚度及空间展布以及烃源岩的岩性特征等方面,对美国东部阿巴拉契亚盆地中泥盆统Marcellus页岩和下扬子地区的下志留统高家边组黑色页岩作对比研究。结果发现,两套地层形成于相似的古地理环境,都沉积于前陆盆地早期缺氧的闭塞水体中,都是有利于细粒的有机质保存形成黑色页岩的环境。两套地层的分布和埋深都受到同沉积构造及其后期改造作用的相互影响,同时也对其中页岩的空间分布和勘探前景起重要的控制作用。两套页岩都是较好的烃源岩,含有较高的总有机碳(TOC)和脆性矿物,且都达到了高成熟阶段,生气和产气潜力大。相对于Marcellus页岩,高家边组黑色页岩TOC含量较低,埋深更大,而且受到多次构造作用的改造,使得其勘探风险相对较大。 相似文献
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黔北镇远牛蹄塘组黑色页岩沉积环境与有机质富集关系 总被引：1，自引：0，他引：1
通过矿物组分、主量元素、微量元素、碳氧同位素等特征,分析了黔北地区镇远县ZX井牛蹄塘组黑色页岩的岩相类型和不同岩相页岩的沉积环境及其与有机质富集间的关系。结果表明,牛蹄塘组下段以硅质页岩为主,TOC含量4. 96%~10. 10%;上段以富泥硅质页岩为主,TOC含量1. 43%~9. 04%。下段硅质页岩沉积于水流停滞的深水陆棚环境,沉积古水体为贫氧的还原状态;上段富泥硅质页岩沉积时期,仍为贫氧的还原环境,但水体滞留程度、还原性较下段硅质页岩沉积期弱。贫氧的还原环境是影响牛蹄塘组黑色页岩有机质富集的主要因素,热液作用和陆源碎屑对牛蹄塘组黑色页岩有机质富集的影响较小。 相似文献
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鄂尔多斯盆地华池地区三叠系延长组长7段富有机质页岩岩相特征 总被引：1，自引：0，他引：1
鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组发育富有机质页岩和泥岩,目前已成为鄂尔多斯盆地页岩油气勘探的重要层位。综合岩心精细描述、薄片微观结构观察和粒度分析结果,将富有机质页岩和泥岩划分为黑色页岩岩相、纹层状泥岩岩相、粉砂质泥岩岩相。粉砂质泥岩岩相的脆性矿物含量高于黑色页岩岩相和纹层状泥岩岩相,后者比前者具有更高的黄铁矿含量,3种岩相的黏土矿物含量较接近。黑色页岩岩相有机质丰度高,有机质类型以I型干酪根为主,是最有利的富有机质岩相类型,其次为纹层状泥岩岩相。长7油层组沉积时期水体为分层的厌氧环境,有利于有机质的保存,低等水生生物是主要的母质来源。黑色页岩岩相和纹层状泥岩岩相形成于安静、缺少陆源碎屑影响的深湖环境下;粉砂质泥岩岩相形成于受陆源碎屑频繁影响的环境,有较多的陆源高等物质输入湖盆中,造成有机质类型复杂。将岩心精细描述和测井信息紧密结合,揭示了各类岩相纵向发育特征。受基准面变化和沉积物供给能力影响,长73以黑色页岩岩相和纹层状泥岩岩相为主,长72和长71以纹层状泥岩岩相和粉砂质泥岩岩相为主。长73暗色泥岩和页岩的岩相类型好,发育页理缝和纹层缝,有机质类型好、丰度高,是最有利的页岩油气勘探目的层系。 相似文献
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分析泥页岩形成的沉积环境对页岩气储层评价和甜点区优选具有重要意义。为深入探讨敦煌盆地五墩凹陷中间沟组下段富有机质泥页岩的形成环境和有机质聚集机制,以DY1井为研究对象,开展了总有机碳(TOC)含量、显微组成、碳同位素、主量元素、微量元素和稀土元素等测试。结果表明,五墩凹陷中间沟组下段岩性为灰黑色炭质泥页岩、粉砂质泥页岩夹薄煤层等,泥页岩具有较高的TOC含量,质量分数介于0.53%~25.25%,均值为8.18%,成熟度Rran介于0.74%~1.21%。Mo含量、P/Ti值和有机质显微组成表明,中间沟组下段沉积水体具有较低的初级生产力,高丰度有机质主要来自于陆源高等植物,反映了研究区浅水三角洲–半深湖环境下泥页岩的古生产力不是有机质聚集的关键控制因素;V/(V+Ni)、Ceanom、Th/U和UEF-MoEF协变模式等揭示中间沟组下段泥页岩形成于缺氧环境;Sr/Cu、Rb/Sr和气候指数C等指标反映了温暖–半干旱的古气候条件;Sr/Ba、Ba/Ga、Ca/(Fe+Ca)和Al2O3/MgO等特征指示古水体为淡水–微咸水;Zr/Al、Rb/K和MnO 含量等指标反映了沉积水体为浅水–半深水。依据DY1井沉积环境参数与有机质聚集的关系,建立了中间沟组下段富有机质泥页岩的沉积模式,自下至上经历2个旋回4种沉积模式,沉积水体由浅水三角洲–半深湖沉积–浅水三角洲–半深湖沉积演变,富有机质泥页岩形成于低初级生产力、高等植物陆源输入为主以及缺氧的半深湖环境,缺氧条件是中间沟组下段泥页岩有机质聚集保存的关键控制因素。该研究为敦煌盆地侏罗系页岩气成藏机理、资源潜力评价和有利区优选提供了理论支持。 相似文献
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华南上扬子地区下奥陶统湄潭组是一套厚度较大的泥页岩沉积,黑色页岩十分发育,但对其沉积环境的认识争议较大。文中以贵州遵义板桥剖面为例,通过对黑色页岩及其共生岩石的沉积特征及地球化学特征的综合研究,着重分析湄潭组黑色页岩沉积期的相对水深、沉积水动力条件以及古海水物理化学性质等沉积环境条件。结果表明: (1)板桥剖面湄潭组黑色页岩以颜色暗黑和水平纹理发育良好为显著特征,不产出宏体生物化石,主要以与生屑灰岩或钙质粉砂岩不等厚频繁互层的共生形式产出,说明湄潭组黑色页岩应该不是深水环境的沉积产物,而是在混积台地内低能的浅水泥质潟湖环境中沉积的;(2)与黑色页岩互层的生屑灰岩层段多发育下细上粗的逆粒序结构,顶部可见铁质氧化物,钙质粉砂岩则多发育浪成交错层理和生物钻孔,均呈现出浅水沉积特征;(3)黑色页岩的V/(V+Ni)、Th/U、V/Cr以及Ni/Co的平均值分别为0.71、5.52、1.07和2.04,均指示次氧化—氧化环境;Sr/Ba值介于0.11~2.20之间,平均值为0.55,指示淡水—半咸水环境;(4)生屑灰岩的部分层段可见明显的侵蚀面,镜下可见岩溶发育,同时其REE配分形态趋于水平,∑REE值较高、Y/Ho值较低,具暴露岩溶特征;(5)黑色页岩TOC值介于0.09%~1.05%之间,平均值为0.39%,恢复的原始TOC含量介于0.28%~3.16%之间,平均值为1.25;RO平均值为2.095,有机质类型主要为腐泥型。综合上述分析结果,认为遵义板桥剖面湄潭组黑色页岩为一套形成于浅水、次氧化-氧化环境的有效烃源岩,高的古生产力是有机质富集的主要原因。研究结果为判识川南地区湄潭组黑色岩系沉积环境和生烃潜力提供有力的证据,也为浅水成因黑色页岩沉积环境条件判识研究提供了一个新的实例。 相似文献
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从野外地表露头、井下岩心及典型剖面等基础资料出发,以富有机质页岩形成地质背景及其展布特征-页岩气成藏条件-有利区预测为主线,对重庆及周缘地区下古生界页岩气成藏条件进行分析,并采用综合信息叠合法对该区有利区进行预测。指出研究区下寒武统筇竹寺组和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组两套富有机质页岩普遍发育,分布广,厚度大,埋藏适中,有机质类型好,有机质含量高,具有充足的储集空间和运移通道,并且等温吸附模拟和现场解析实验也表明,这两套页岩均具有较强的气体吸附、较好的含气性能;多口井钻遇黑色页岩段气显异常普遍,也为页岩气的存在提供证据。总之,该区与美国东部典型页岩气盆地有诸多地质可比性,具有形成页岩气藏的有利地质条件,是页岩气勘探研究值得关注的重要领域。 相似文献
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上扬子地区震旦系-早古生界黑色页岩的沉积和埋藏环境 总被引：3，自引：0，他引：3
上扬子地区震旦(伊迪卡拉)系-早古生界黑色页岩是我国南方震旦纪-早古生代“下组合”海相地层中的“三大优质烃源岩”,并普遍认为系缺氧、滞流环境下的沉积.本文从“下组合”黑色页岩的沉积构造以及生物生态的角度,探讨其沉积环境和埋藏条件,认为其中不仅产出有丰富的浮游和游泳类型的生物,也产出有底栖类型的生物,表明黑色页岩沉积环境中的上层水体为充氧的(oxic)环境,而下层水体中含有一定量的氧,为贫氧(suboxic)或稀氧(dysoxic)环境.上层水体的充氧环境有利于丰富生物的生长和繁殖,以提供丰富的沉积有机质;而下层水体的贫氧或稀氧阻碍着沉积有机质的分解,有利于有机质的保存.黑色页岩中的生物化石及其碎片均具有定向性排列等沉积构造,表明其沉积环境的下层水体中存在一定能量或周期性和间歇性的水动力条件,从而有助于水体中氧的扩散,维持底栖生物对氧的基本需求.黑色页岩沉积时为富含沉积水的泥质沉积物,随着富水泥质沉积物厚度的迅速加大,沉积水与水体中的氧交换减弱,沉积物内逐渐形成滞流还原的环境;而被埋藏的丰富生物遗体和排泄物等有机物质在腐烂和分解过程中促进了周围环境的还原性,导致有机物质得以保存而形成黑色的页岩. 相似文献
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鄂尔多斯盆地北部山西组页岩沉积相及其对页岩储层的控制作用 总被引：1，自引：0，他引：1
鄂尔多斯盆地北部山西组页岩气储层与煤层共生,页岩有机质含量较高,具有较大的资源勘探潜力。为精细表征控制山西组页岩储层分布的沉积微相,根据测井数据、录井数据、岩芯观察描述、薄片分析、粒度分析、X射线衍射全岩分析以及总有机碳含量(TOC),研究了山西组页岩储层岩相与沉积微相类型,在山西组识别出(灰)黑色碳质页岩、(灰)黑色含碳质页岩、(灰)黑色含碳质(粉)砂质页岩、(深)灰色含碳质页岩、(深)灰色页岩、(深)灰色(粉)砂质页岩和含钙质页岩7种岩相。这些岩相沉积在富植沼泽、贫植沼泽、三角洲平原分流间洼地、曲流河河间洼地、天然堤与决口扇远端微相环境,其中富植沼泽、贫植沼泽与成煤的泥炭沼泽、泥炭坪环境比邻共生,且在山二段时期更发育。富植沼泽和贫植沼泽微相控制了具有较高TOC的(灰)黑色碳质页岩、(灰)黑色含碳质页岩、(灰)黑色含碳质(粉)砂质页岩和(深)灰色含碳质页岩的分布,是控制山西组页岩储层分布的有利微相。 相似文献
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民和盆地中侏罗统煤-油页岩层系生油特征 总被引：4，自引：0，他引：4
本文简要论述了民和盆地中侏罗统含煤及油页岩层系的生油特征，探讨了盆地独特的石油地质和地球化学条件。原油主要地化特征为:Ｐｒ/Ｐｈ比值偏高（２.６５-３.１５）、甾烷/藿烷比值极低（０.０３）、Ｃ２７甾烷较丰富、Ｔｓ/Ｔｍ＞１低硫芴/氧芴比值、较高含量的Ｃ２９降新藿烷及重排藿烷类化合物及相对丰富的长链联苯及烷基四氢萘系列化合物。中侏罗统煤－泥页岩层系含生油潜力明显不同的多类型油页岩，多数油页岩属由藻类和陆生高等植物母质组成的混合型有机质，沉积环境为淡水－微咸水弱氧化条件，其地化特征也表现为高Ｐｒ/Ｐｈ比值（平均为１。９８），低甾烷/藿烷及低硫芴/氧芴比值等特征。某些油页岩富含Ｃ２９降新藿烷及重排藿烷系列化合物，它们应为主力源岩。油页岩多含再沉积型或沉积改造型有机质。异常地热作用对源岩演化及原油地化特征有重要影响。 相似文献
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人类巨量碳排放究竟导致什么后果,争议颇大,只有深入研究始新世以来大气CO2浓度与环境变化,才有可能正确认识未来人类自身巨量碳排放之后果。大量研究揭示出: 从始新世到渐新世末期,大气CO2浓度大幅下降,全球变冷,形成了大陆冰川; 中新世至今,大气CO2浓度在低浓度背景之下长周期缓慢下降。当前尚不清楚何种机制主导了这一变化过程,也不清楚形成大陆冰川的水来自何方。为此,从青藏高原深部碳循环、表层水循环和环境变化的角度探讨这些问题,再分析未来人类巨量碳排放之后果。青藏高原在生长、隆升过程中,通过硅酸岩化学风化、植物光合作用、陆内俯冲(深埋)、水岩反应等方式,持续将巨量大气CO2转化为富含碳元素的固、流体,封存在青藏高原新生的厚地壳之中,大幅降低了大气CO2浓度,导致了全球变冷、大陆内陆(含青藏高原,下同)表层失水变干,形成了大陆冰川。渐新世—中新世之交,青藏高原生长到改变大气环流的规模,形成了亚洲季风,大陆内陆进一步荒漠化,捕获CO2的量大幅下降,并与青藏高原内部所释放CO2的量达到了准动态平衡,这是中新世以来大气CO2浓度变化的主要机制。人类巨量碳排放彻底扭转了大气CO2浓度长周期缓慢下降的趋势,大陆冰川因全球变暖所形成的液态水不会长期停留在海洋里,而以大气降水的方式重新回到干冷的大陆内陆,青藏高原将因此再次成为巨型水塔,缓解30多亿人的清洁饮用水问题。持续生长的高原和当前干冷荒漠化的大陆内陆通过前述多种方式固化人类排放的巨量CO2,导致未来大气CO2浓度在较高浓度背景下保持稳定,届时沙漠变绿洲,黄土高原变成有机质丰富的黑土高原,人居环境大幅改善; 但在盆地内部,PM2.5难以扩散,易形成雾霾。全球平均海平面因海水热膨胀而缓慢上升,上升速率约为1 mm/a。水主要在大陆冰川与内陆表层之间循环,与海平面升降之间没有因果关系。因此,人类巨量碳排放所导致的全球变暖对于人类自身的发展是利大于弊。 相似文献
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The radiation of macroscopic animals in the Early Cambrian, commonly be called as ‘Cambrian explosion’, had a close relationship with Earth oxygenation. These macrofossils are widely preserved within the Early Cambrian in the northern and western Yangtze Craton. In order to show the casual relationship between animal evolution and Earth redox environment, Mo content and isotopic composition analyses have been conducted on dolomites of the Tianzhushan Formation and the black shales of the Shuijingtuo Formation from the lowermost Cambrian profile in the eastern Huangling dome, northern Yangtze Craton. The calcitic dolostones from the Tianzhushan Formation display lower concentrations of Mo contents (0.055–0.666 ppm) than that of the black silty shales from the Shuijingtuo Formation (6.0–172 ppm). This magnitude difference is most likely related to the different lithologies due to Mo enrichment in shales. The Mo isotope values (δ98/95Mo) of the calcitic dolostones for the Tianzhushan Formation vary from −0.73‰ to 0.41‰. In comparison, the black sandy shales from the Shuijingtuo Formation exhibit δ98/95Mo of −1.04–1.84‰, including 5 samples from the earliest Shuijingtuo Formation displaying systematically higher δ98/95Mo values (0.09–1.84‰) than those of the other 5 samples from upper layers (δ98/95Mo = −1.04 to −0.19‰). These geochemical data suggest that the redox environment of the early Cambrian is fluctuating, and the peak oxygenation of the ocean had already reached a level similar to modern environments. According to the Mo concentrations and δ98/95Mo data, the sedimentary succession can be divided into five intervals, which are closely correlated to the episodic evolution of early life in the Cambrian. Together with the available published data from other profiles in the Yangtze Craton, our new data reveal that the higher oxidation environment had a positive effect on the evolution of early life. 相似文献
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Kenneth M. Voglesonger John R. Holloway Eileen E. Dunn Peter J. Dalla-Betta Peggy A. O''Day 《Chemical Geology》2001,180(1-4):129-139
The abiotic synthesis of organic compounds in seafloor hydrothermal systems is one mechanism through which the subsurface environment could be supplied with reduced carbon. A flow-through, fixed-bed laboratory reactor vessel, the Catalytic Reactor Vessel (CRV) system, has been developed to investigate mineral–surface promoted organic synthesis at temperatures up to 400°C and pressures up to 30 MPa, conditions relevant to seafloor hydrothermal systems. Here we present evidence that metastable methanol can be directly synthesized from a gas-rich CO2–H2–H2O mixture in the presence of a mineral substrate. Experiments have been performed without a substrate, with quartz, and with a mixture of quartz and magnetite. Temperatures and pressures in the experiments ranged from 200°C to 350°C and from 15 to 18 MPa, respectively. Maximum conversion of 5.8×10−4% CO2 to CH3OH per hour was measured using a mixture of magnetite and quartz in the reactor. After passivation of the stainless steel reactor vessel, experiments demonstrate that methanol is formed at temperatures up to 350°C in the presence of magnetite, and that the formation rate decreases over time. The experiments also show a loss of surface reactivity at 310°C and a regeneration of surface reactivity with increased temperature up to 350°C. Concentrations of CO2 and H2 used in the experiments simulate periodic, localized and dynamic conditions occurring within the seafloor during and immediately following magmatic diking events. High concentrations of CO2 and H2 may be generated by dike injection accompanied by exsolution of CO2 and reaction of dissolved H2O with FeO in the magma to form H2. The experiments described here examine how the ephemeral formation of an H2–CO2-rich vapor phase within seafloor hydrothermal systems may supply reactants for abiotic organic synthesis reactions. These experiments show that the presence of specific minerals can promote the abiotic synthesis of simple organic molecules from common inorganic reactants such H2O, CO2 and H2 under geologically realistic conditions. 相似文献
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渐新世代表地球一个早期的“冰室”期,是地球气候演化和生物演替过程中一段特殊的时期。渐新世植物化石的碳同位素可为研究该时期的古气候提供依据。对广西渐新世宁明组三种植物及其最近现生亲缘种的碳同位素进行分析,化石种Buxus ningmingensis,Chuniophoenix slenderifolia和Cephalotaxus ningmingensis的碳同位素组成（δ13C）分别为-29.0‰,-28.3‰,-28.0‰;碳同位素分馏（Δ13C）分别为23.48‰,22.74‰,22.43‰;叶内细胞间和外界大气的CO2分压比（C植物/C空气）分别为0.84,0.81,0.80;水分利用效率（WUE）分别为42.63μmol CO2/mol H2O,51.56μmol CO2/mol H2O,55.38 μmol CO2/mol H2O。其对应的最近现生亲缘种（NLRs）的δ13C分别为-27.9‰,-29.7‰,-28.8‰;Δ13C分别为20.47‰,22.36‰,21.42‰;C植物/C空气分别为0.71,0.79,0.75;WUE分别为72.22 μmol CO2/mol H2O,51.28μmol CO2/mol H2O,61.76 μmol CO2/mol H2O。化石种δ13C值均落在现代C3植物相应的数值范围内,其Δ13C和C植物/C空气均高于相应的NLRs数值;而Buxus ningmingensis和Cephalotaxus ningmingensis的WUE低于相应的NLRs数值;其中Chuniophoenix slenderifolia的WUE稍高于相应的最近现生亲缘种C. hainanensis,推测可能与其NLR标本的母本植物生长在水源充足、空气潮湿的湖溪边湿地环境有关。基于Δ13C、C植物/C空气和WUE结果,推测化石种可能生活在一种比现在更为温暖湿润的气候环境中;化石种及同层位化石的古气候重建支持了当前古气候分析结果。 相似文献
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在夏季分层期间对红枫湖南、北湖湖心的水样进行分层采集,同时测定了分层水样的温度、pH、HCO3-浓度、溶解氧(DO)、叶绿素a(Chl-a)及铵根离子(NH4+)、硝酸根离子(NO3-)、磷酸根离子(PO43-)的浓度,水体中CO2的分压(pCO2)由化学平衡及亨利定律求得。研究结果表明:光合作用、有机质降解及水体热分层是影响红枫湖夏季pCO2分布的主要因素。其中,温水层CO2欠饱和是光合作用吸收CO2引起的,温跃层中pCO2的急剧增加是光合产物降解产生CO2引起的。静水层沉积物附近pCO2最高并且还有持续增加的趋势,说明沉积物中有机质降解是静水层中CO2增加的主要原因,夏季湖底水温较高加快了沉积物中有机质的降解。分层现象使pCO2在水体中的分布差别明显,并且使静水层中CO2得到积累。此外,夏季红枫湖水体中pCO2的变化与NH4+、PO43-的变化密不可分,表现为温水层中光合作用消耗NH4+、PO43-,有机质降解过程伴随NH4+、PO43-的释放。 相似文献
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CO2注入煤层会改造储层孔裂隙结构,对提高CO2埋藏和强化甲烷抽采能力产生重要影响。为探究CO2注入后的煤体结构演化规律,选择山西沁水盆地寺河矿无烟煤和新源矿焦煤样品进行模拟实验,通过测试并分析CO2注入前后煤体积参数的变化,得到以下结论:CO2的注入可以溶蚀煤中矿物,增加连通孔隙体积并引起有机质的膨胀;矿物溶蚀对孔隙体积变化的贡献不显著,却导致大量封闭孔转换为连通孔,其中大于40μm的大孔孔隙体积增幅最大;有机质的膨胀量较大,其对孔隙的挤压作用可能会降低煤体的连通性;CO2注入对煤体结构的改造作用受煤级和模拟埋深条件的共同影响。 相似文献
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作为天然CO2的示踪矿物,片钠铝石的形成与CO2充注密切相关.莺歌海盆地乐东区乐东X构造莺歌海组-黄流组CO2气藏内发育含片钠铝石砂岩,在开展的岩石学和地球化学研究基础上,确定了研究区片钠铝石的产状和纵向分布特征,分析了形成片钠铝石的“碳来源”和气水条件,进而探讨了与片钠铝石具有成因联系的CO2的成因.乐东X构造含片钠铝石砂岩为细—极细粒长石石英砂岩和岩屑石英砂岩,片钠铝石主要以充填孔隙及交代颗粒的形式产出,是成岩共生序列中形成较晚的自生矿物之一.在纵向上,片钠铝石仅集中发育于高含CO2气层的底部以及其下的水层中,这一分布特征以地质实例的形式证实了片钠铝石的形成需要水的参与.研究区浅层CO2充注后形成的碳酸盐矿物为片钠铝石和铁白云石.片钠铝石的碳氧同位素特征表明形成片钠铝石的“碳”与LDX构造气层中CO2具有相同的碳来源,以无机幔源成因CO2为主.红河断裂以及莺歌海盆地中央坳陷内一系列底辟构造及伴生的垂向裂隙可能为CO2的运移通道. 相似文献