准噶尔盆地吉木萨尔地区二叠系芦草沟组油页岩地球化学特征与成矿条件          下载免费PDF全文

徐银波  孙平昌  李昭  张家强  李锋  仝立华  陶树  郑凡石 《中国地质》2022,49(1):311-323

【研究目的】本文旨在通过对比准噶尔盆地吉木萨尔地区二叠系芦草沟组高品位和低品位油页岩的品质和成因差异,揭示高品位油页岩的特殊成矿条件。【研究方法】对吉木萨尔地区两个剖面采集的露头样品,进行TOC、热解、含油率、微量、稀土元素测试,从而开展高品位和低品位油页岩有机地球化学特征,微量稀土元素特征及成矿条件差异分析。【研究结果】研究区高品位油页岩有机质类型为I型;低品位油页岩有机质类型为I-II1型。高品位和低品位油页岩中B、Ba、Cr、Nb、Sr、V、Zr等微量元素含量差异明显,高品位油页岩中各稀土元素平均含量和各样品稀土元素分布区间都小于低品位油页岩,且外源元素富集程度也相对更低,显示了更少的陆源碎屑输入。微量元素比值显示,研究区油页岩形成于温暖湿润气候,淡水—半咸水,还原环境。高品位油页岩与低品位油页岩相比,形成时水体盐度值更大,有机质生产力更高。【结论】温暖湿润气候背景下,相对较少的陆源碎屑供给,减少了对有机质的稀释和氧化破坏,同时较高的水体盐度值更利于水体分层,从而形成一个长时间的还原环境,再加上更高的有机质生产力,从而形成了高品位油页岩。  相似文献   

高温下岩石损伤本构模型及其验证     

贾宝新  陈国栋  刘丰溥 《岩土力学》2022,43(Z2):63-73

为完善高温条件下的岩石损伤本构模型及参数确定方法,基于有效应力理论,引入Weibull分布函数,在微元体强度服从Hoek-brown准则的条件下,考虑残存强度影响,对损伤变量修正,引入损伤修正系数,建立了能够反映高温作用下的岩石损伤特征统计本构模型。考虑岩石损伤过程中的损伤阈值因素,对本构模型采用分段函数的形式。通过试验,获取常规力学参数,依据本构模型参数求解过程,确定本构模型参数值,并拟合模型参数值与温度之间的关系。对模型理论曲线进行验证。结果表明：提出的高温岩石统计损伤本构模型理论曲线与试验曲线具有较好地相似性,更加贴近试验曲线,体现了本构模型的合理性。同时模型理论曲线与岩石三轴试验曲线具有较高的吻合度,说明本构模型能够反映出岩石的全应力− 应变曲线特征,能够体现出模型的适用性。模型为岩石强度的估算和岩石热损伤软化问题提供了参考。  相似文献   

从石峁遗址出土植物遗存看夏时代早期榆林地区先民的生存策略选择     

杨瑞琛  邸楠  贾鑫  尹达  高升  邵晶  孙周勇  胡松梅  赵志军 《第四纪研究》2022,42(1):101-118

石峁遗址是新石器时代晚期至夏时代早期榆林地区农牧交错带中的超大型中心聚落,产生于聚落林立、社会等级分化明显的社会复杂化进程中。文章通过鉴定与分析石峁遗址核心区皇城台地点东护墙北段上部、门址及大台基等区域浮选所获样品,结合已公布的外城东门、后阳湾等地点的植物遗存鉴定数据,对石峁遗址夏时代早期样品中出土的植物遗存进行综合研究。通过2012~2019年的浮选工作,共获得了187份夏时代早期样品,出土炭化植物遗存共计17816粒,其中农作物遗存8905粒,包括粟、黍、水稻及大豆;非农作物遗存包括非农作物种子和植物果核等共计61种植物,总数为8911粒,分属于禾本科、藜科、豆科、蔷薇科、菊科、蓼科等。结果显示,石峁先民夏时代早期的生业模式以农牧业并重为主、采集狩猎为补充。其中,农业结构以粟黍种植为主,还首次发现了少量水稻、大豆等可能为上层先民与周边地区交流获得的稀有食物;畜牧业中,主要利用胡枝子、草木犀、委陵菜属、冷蒿等饲草喂养黄牛、羊等主要家畜;同时,还存在采集果实等行为。石峁先民生业模式的选择是其人群受所处的农牧交错带环境影响产生的结果,"舍不得农业,离不开牧业"即是石峁先民及地区其他同时期人群的真实写照。多样化的生存策略、周边聚落的粮食输入及与其他区域中心的文化交流,保障和巩固了社会复杂化进程中石峁遗址的核心地位,并推动了地区早期国家的产生与发展。  相似文献   

古泥炭沉积环境及其对微量元素的控制:以宁武煤田东露天煤矿11#煤层为例^*          下载免费PDF全文

王国权  孙蓓蕾  刘超  武杰  潘欣雨  $  boxed{  hbox{曾凡桂}}$ 《古地理学报》2022,24(6):1210-1223

古泥炭形成时期沉积环境对煤中微量元素的富集具有重要的影响,而煤相和相关地球化学参数是指示古泥炭沉积环境的重要标志。以宁武煤田平朔矿区东露天煤矿11#煤层为例,利用煤相参数、地球化学参数和矿物学特征对东露天11#煤层的古泥炭沉积环境进行了重建,并探讨了沉积环境对微量元素富集的影响。结果表明: (1)东露天煤矿11#煤层煤相类型包括障壁岛潟湖低位沼泽相、下三角洲平原低位沼泽相和上三角洲平原低位沼泽相3种类型,受海侵影响,沼泽水体pH、古盐度、氧化还原状态和水动力条件呈现动荡变化; (2)11#煤层中元素Li(平均133.50 μg/g)、Zr(平均198.12 μg/g)和Pb(平均60.76 μg/g)含量远高于世界硬煤; (3)微量元素在11#煤层剖面中表现为2种不同的组合,即Li-Zr-Nb-Ta-Hf组合和Pb-Cu-Ga-Ge-Tl-REY组合,前者主要在DLT-11-2、DLT-11-6和DLT-11-10这3个层位富集,这些层位具有相似的沉积环境,为海水(咸水)、酸性、缺氧—还原、水动力较强、硫含量相对较低的障壁岛—潟湖低位沼泽相,而后者主要在DLT-11-0、DLT-11-4和DLT-11-8这3个层位富集,沉积环境也相似,为海水(咸水)、碱性、氧化或缺氧、水动力较弱、硫含量相对较高的下三角洲平原低位沼泽相。该成果将为含煤盆地关键金属矿产资源的勘探开发和煤炭资源的清洁利用提供理论依据。  相似文献   

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组马五₆亚段硬石膏产状类型与成因^*          下载免费PDF全文

邓伟  谭秀成  张道锋  钟寿康  董国栋  肖笛  卢子兴  杨梦颖  熊鹰  聂万才 《古地理学报》2022,24(2):226-244

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组马五₆亚段硬石膏产状类型多样,基于系统的宏观与微观岩石学分析,识别并区分出星散状(A1型)、纹层状(A2型)、致密块状(A3型)、结核状或团块状(A4型)、鸡雏状或角砾状(A5型)等硬石膏产状类型。单井高频旋回和微相分析表明,马五₆亚段发育与潮坪、潟湖、鲕粒滩、砂屑滩、微生物丘等有关的5种高频向上变浅序列,硬石膏的产状类型、产出位置和分布形式等与向上变浅序列有很好的耦合关系。A1型和A2型硬石膏发育于高频向上变浅序列的下部和中部,主要与膏云质或云膏质潟湖相关,属于潟湖相原生化学沉积成因。A3型硬石膏分布于高频向上变浅序列的上部,受膏质潟湖控制,也属于原生化学沉积成因。经典的结核状硬石膏(A4-1)呈随机分布形式产于潮坪沉积序列,为成岩期交代作用或者膏化作用成因,与传统萨布哈交代成因的膏质结核相似。A4-2型硬石膏主要出现在颗粒岩和微生物岩中,主要由富含CaSO₄的下渗卤水在溶蚀孔洞中沉淀形成;A5型硬石膏发育于向上变浅序列的上部和顶部,与高频暴露有关,为准同生期以溶蚀—充填为主的岩溶改造成因。发育完整的单个高频旋回,大致经历了高频快速海侵早期、高频快速海侵晚期至缓慢海退早期、高频缓慢海退晚期和高频海退末期暴露4个演化阶段,形成了与之耦合的海相碳酸盐岩与硬石膏共生序列。这些认识将对马家沟组沉积古环境的再认识具有重要的参考意义。  相似文献   

川北侏罗系大安寨段湖相混积层系沉积特征与发育模式^*          下载免费PDF全文

崔航  朱世发  施振生  孙莎莎  昌燕  索义虎 《古地理学报》2022,24(6):1099-1113

四川盆地侏罗纪大安寨段沉积时期水体富营养化,形成了介壳灰岩—泥页岩的湖相混积层系,为混积岩沉积机制研究提供了“天然实验室”。综合利用岩心、测井、录井等资料,以川北仪陇—营山地区为研究区,对大安寨段的岩性分类与沉积相展布特征进行研究,并讨论了该湖相混积层系的沉积过程与控制因素。结果表明: 大安寨段湖相混积层系以介壳组分与细粒硅质碎屑(包含黏土矿物)的混杂与交替为主,整体上可划分为一个完整的湖侵—湖退沉积旋回,大一亚段与大三亚段沉积时期介壳滩分布面积较大,大二亚段则广泛发育半深湖—深湖亚相,此外浅水介壳灰岩可在重力流驱动下于深水环境中发生搬运与再沉积作用; 混积过程主要为相混合与间断混合模式,混积作用受控于湖平面升降变化、物质来源、地质营力等因素,湖平面的升降变化控制着不同沉积微相的分布,地震、风暴浪等触发机制引起的重力流沉积促使不同微相与物质来源的沉积物(陆源碎屑搬运、生物—化学碳酸盐沉积、远源细粒物质悬浮等)相互混合,增加了混积岩内部的杂乱程度并扩大了混积岩的平面分布范围。本次研究建立了仪陇—营山地区大安寨段湖相混积层系沉积过程模式,可为陆相页岩油气勘探和相似地质背景下混积作用的成因研究提供借鉴和参考。  相似文献   

鲁西北地区馆陶组热水水化学特征及控制因素     

段晓飞  吴晓华  黄星  孙晓晓 《地质论评》2023,69(Z1):473-475

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四川仁寿牛角寨石窟盐风化作用机理与气候响应     

任科法  谢振斌  汪灵  姜鹏东  赵甫峰  陈思  孙丰云 《地质论评》2023,69(4):1368-1386

盐风化作用是石质文物风化劣化的重要机制之一,但其作用机理及其与气候的响应过程仍需进一步的研究。笔者等以仁寿牛角寨石窟的岩芯样品和风化样品为对比研究对象,采用镜下鉴定、X射线荧光光谱（XRF）及X射线衍射（XRD）和电子探针（EPMA）对样品的化学组成和矿物组成进行对比研究,并重点研究了样品中可溶盐的组成及结晶状态。化学组成上,风化样品中SO3平均含量是岩芯样品的16倍以上;矿物组成上,岩芯样品仅在表层0~22 cm中发现微量的石膏,而风化样品中检出了至少17. 5倍高于岩芯的石膏以及微量的Na2SO4和NaCl,这指示石窟砂岩的风化劣化与可溶盐尤其是硫酸盐有关。通过对Na2SO4、NaCl及石膏性质的研究,发现Na2SO4可以响应气候条件发生反复的Na2SO4+10 H2O Na2SO4·10H2O结晶—脱水反应,结晶时体积膨胀416%,特别是在潮湿气候条件下Na2SO4的二次结晶作用可对岩石产生更强的破坏;NaCl的存在可以降低Na2SO4的脱水相变温度（最低可至17. 6℃）和溶解度,放大Na2SO4在岩石风化过程中的作用;CaSO4对岩石风化劣化的贡献较小,但其可作为在风化作用下岩石中可溶盐聚集的指示产物。结合对温度、湿度监测数据的研究,发现每日温度、湿度随时间的变化天然契合Na2SO4—NaCl体系的温度、湿度转变条件。气候条件耦合盐风化作用是牛角寨石窟表层砂岩的主要风化方式。  相似文献   

青海东昆仑三通沟北沉积锰矿地质特征及形成时代探讨     

刘永乐  赵静纯  李文  张爱奎  夏友河  孙非非  张建平  张连昌 《地质科学》2023,(2):474-488

东昆仑三通沟北锰矿床是近年来青海省发现的规模最大的海相沉积型锰矿。但目前该矿床研究程度较低,地质文献很少,尤其是赋矿岩系的形成时代及区域成矿地质背景存在争议。本文在赋矿岩系组成和矿床地质观察的基础上,重点对与锰矿关系密切的粉砂岩开展了碎屑锆石U-Pb年代学研究,同时对矿区硅质岩中发现的放射虫化石进行了种属鉴定。结果表明：最年轻碎屑锆石U-Pb年龄优势峰为478 Ma,硅质岩中放射虫化石属奥陶纪—志留纪海底生物分子中的贝奥苏克虫。综合研究表明,研究区赋锰岩系应形成于奥陶纪—志留纪,不是前人认为的中-晚元古代;通过对比研究表明青海东昆仑南带在早古生代的构造环境为弧后（裂谷）盆地,该裂谷盆地与原特提斯洋北向俯冲的动力学背景有关。  相似文献   

二氧化碳地质封存及提高油气和地热采收率技术进展与展望     

蒋恕  张凯  杜凤双  崔国栋 《地球科学》2023,(7):2733-2749

国内外碳捕集、利用与封存(CCUS)技术已取得初步进展.通过系统调研及研究实践,总结了二氧化碳地质封存及提高油气和地热采收率的技术进展,并对下一阶段的研究趋势进行了展望.研究表明：二氧化碳提高油气采收率是目前CCUS的主流应用方向,并且CCUS项目主要应用于常规油气藏,每注入1 t二氧化碳可采出原油0.1～0.6 t.如何应对二氧化碳气窜是二氧化碳提高油气采收率面临的关键问题.下一阶段的研究主要围绕二氧化碳提高非常规油气藏的采收率,如何使注入的二氧化碳能够有效地进入页岩或煤层基质仍是该类油气藏提高采收率的研发重点方向.除了二氧化碳提高油气采收率之外,二氧化碳还可用于提高地热采收率,目前的研究主要围绕二氧化碳与水作为工质开发地热的效果对比,温度场、应力场、渗流场、化学场的耦合作用对二氧化碳开发地热过程的影响仍有待进一步的研究.在同一个油气藏中利用二氧化碳作为工作流体先后开展提高油气采收率、提高地热采收率和二氧化碳地质封存一体化可能成为CCUS的发展趋势.该研究对加速CCUS部署以及油气和地热的协同开发及实施双碳战略有重要意义.  相似文献