Carbon isotopic fractionation by desorption of shale gases     

《Marine and Petroleum Geology》2015

Geochemical studies of shale gas and conventional reservoirs within the Triassic Yanchang Formation of Xiasiwan and Yongning Field, Ordos Basin show that methane is isotopically depleted in ¹³C as compared to δ¹³C₁ calculated by the Ro based on the relationship between δ¹³C₁ and Ro. Geochemical fractionation during the adsorption/desorption process of shale system may play a significant part in influencing δ¹³C₁ values of shale gas. Two shale core samples from confined coring of the Yanchang Formation were adopted segmented desorption experiments to examine this phenomenon. The results show that the δ¹³C₁ of desorbed gas changes little in the first few phases of the experiments at low desorption levels, but become less negative rapidly when the fraction of desorbed methane exceeds 85%. The desorption process for the last 15% fraction of the methane from the shale samples shows a wide variation in δ¹³C₁ from −49‰ to −33.9‰. Moreover, δ¹³C₁ of all desorbed methane from the shale samples is substantially depleted in ¹³C than that calculated by Ro, according to Stahl and Carey's δ¹³C₁–Ro equation for natural gas generated from sapropelic organic matter. This shows some gases with isotopically enriched in ¹³C cannot be desorbed under the temperature and pressure conditions of the desorption experiments. This observation may be the real reason for the δ¹³C₁ of shale gases and conventional reservoirs becomes more negative in Xiasiwan and Yongning Fields, Ordos Basin. The magnitude of the deviation between the δ¹³C₁ of shale gas and that calculated by Ro may be related to the adsorption capacity of shale or the proportion of absorbed gases. In this way, we may be able to evaluate the relative adsorption capacity of shale in geological conditions by δ¹³C₁ of the shale gas, or by δ¹³C₁ of conventional gas which generated by the shale with certainty. The δ¹³C₁ of conventional gas in Dingbian and Yingwang Fields have no deviation because the TOC value of the hydrocarbon source rock is relatively low.  相似文献   

Grain size composition and transport of sedimentary organic carbon in the Changjiang River (Yangtze River) Estuary and Hangzhou Bay and their adjacent waters     

ZHANG Weiyan  JIN Haiyan  YAO Xuying  JI Zhongqiang  ZHANG Xiaoyu  YU Xiaoguo  ZHANG Fuyuan  GAO Aigen 《海洋学报(英文版)》2015,34(10):46-56

Surface sediments from the Changjiang River(Yangtze River) Estuary,Hangzhou Bay,and their adjacent waters were analyzed for their grain size distribution,organic carbon(OC) concentration,and stable carbon isotope composition(δ13C).Based on this analysis,about 36 surface sediment samples were selected from various environments and separated into sand(0.250 mm,0.125–0.250 mm,0.063–0.125 mm) and silt(0.025–0.063 mm)fractions by wet-sieving fractionation methods,and further into silt-(0.004–0.025 mm) and clay-sized(0.004mm) fractions by centrifugal fractionation.Sediments of six grain size categories were analyzed for their OC andδ13C contents to explore the grain size composition and transport paths of sedimentary OC in the study area.From fine to coarse fractions,the OC content was 1.18%,0.51%,0.46%,0.42%,0.99%,and 0.48%,respectively,while theδ13C was –21.64‰,–22.03‰,–22.52‰,–22.46‰,–22.36‰,and –22.28‰,respectively.In each size category,the OC contribution was 42.96%,26.06%,9.82%,5.75%,7.09%,and 8.33%,respectively.The OC content in clay and fine silt fractions(0.025 mm) was about 69.02%.High OC concentrations were mainly found in offshore modern sediments in the northeast of the Changjiang River Estuary,in modern sediments in the lower estuary of the Changjiang River and Hangzhou Bay,and in Cyclonic Eddy modern sediments to the southwest of the Cheju Island.Integrating the distribution of terrestrial OC content of each grain size category with the δ13C of the bulk sediment indicated that the terrestrial organic material in the Changjiang River Estuary was transported seaward and dispersed to the Cyclonic Eddy modern sediments to the southwest of the Cheju Island via two pathways:one was a result of the Changjiang River Diluted Water(CDW) northeastward extending branch driven by the North Jiangsu Coastal Current and the Yellow Sea Coastal Current,while the other one was the result of the CDW southward extending branch driven by the Taiwan Warm Current.  相似文献   

温度对赤潮异弯藻生长速率及细胞体积和生化组成影响的研究     

王燕  宋洪军  李艳  李瑞香 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2015,45(1):41-46

在实验室条件下,研究了温度对赤潮异弯藻生长速率、细胞体积和生化组成的影响。结果表明,赤潮异弯藻在10~30℃之间均能正常生长,25℃时生长速率最高,25℃为其最适生长温度;赤潮异弯藻的细胞体积随着温度的升高大致呈逐渐减小的趋势,10℃时细胞体积最大(823.89μm3),25℃时细胞体积最小(387.98μm3)。进一步分析表明,赤潮异弯藻生长速率与细胞体积(对数值)呈显著的负相关关系(P0.05)。在10~25℃之间,赤潮异弯藻单个细胞的碳、氮含量随着温度的升高呈逐渐减少的趋势,其单位体积细胞的碳、氮含量却呈单峰变化(15℃时结果为峰值)现象;叶绿素a含量在单个细胞和单位体积细胞两个层次上随温度的变化趋势一致,即其在整个温度区间内随着温度的升高均呈逐渐增加的趋势。赤潮异弯藻细胞C∶Chl a和N∶Chl a随着温度的升高呈先减小后增加的趋势,均在10℃时最大,在25℃时最小。  相似文献   

西藏羌塘盆地半岛湖地区索瓦组锶同位素组成与演化     

孙伟  陈明  何江林  曹竣锋  王东 《沉积学报》2015,33(2):265-274

西藏羌塘盆地中生代发育广泛的海相碳酸盐地层,前人对该区地层的对比研究多局限于古生物地层学,本文尝试通过锶同位素地层学方法对上侏罗-下白垩统索瓦组地层进行全球对比。根据锶同位素地层学的基本原理,本文在对样品进行显微组构分析、阴极发光分析、Ca、Si、Sr和Mn等元素含量分析及评估其对同期海水代表性和样品溶解过程合理性的基础上,测试了羌塘盆地半岛湖地区上侏罗-下白垩统锶同位素组成,并建立了相应的演化曲线,进行了全球对比研究。结果表明,样品的锶同位素组成与前人已公布的同期海水锶同位素组成数据较为接近,其演化曲线与国际上已公布的锶同位素演化曲线有着较好的可对比性,晚侏罗-早白垩世时期全球海平面的变化和侵蚀作用的强弱是控制锶同位素演化曲线的主要因素。此外,通过对索瓦组海相碳酸盐锶同位素的研究,我们认为索瓦组的顶部可能延伸到早白垩世欧特里夫期,近而说明了羌塘盆地在早白垩世欧特里夫期还存在大规模的海相地层。  相似文献   

西秦岭温泉斑岩钼矿床岩浆-热液演化   总被引：5，自引：3，他引：2  

邱昆峰  宋开瑞  宋耀辉 《岩石学报》2015,31(11):3391-3404

西秦岭北缘广泛出露印支期中酸性侵入岩和相关的斑岩-矽卡岩矿床。温泉矿床位于该矿带东段,是其内已探明规模最大的斑岩钼矿床。温泉矿床发育多阶段热液脉体,黄铁矿作为其中的贯通性金属硫化物,其化学组成蕴含着岩浆-热液演化及金属沉淀过程等诸多信息,对于斑岩系统模型的厘定具有重要意义。温泉矿床热液脉体时序为:钾长石-黑云母-石英脉(A脉)、石英-黄铜矿脉、石英-辉钼矿脉(B脉)和石英-绢云母-黄铁矿脉(D脉)。A脉是斑岩系统岩浆-热液演化的最早期脉体,主要矿物组合为钾长石+黑云母+石英+黄铁矿±磁铁矿±磷灰石±黄铜矿,代表了引起早期基性岩浆矿物被蚀变为黑云母的流体通道;B脉与钾长石化蚀变关系密切,围岩中斜长石斑晶大量被蚀变为钾长石;石英-辉钼矿脉切割所有早期黑云母化-钾化蚀变阶段的石英-硫化物网脉,并形成于所有斑岩侵位之后,少量黄铁矿和黄铜矿共生于辉钼矿裂隙及边部;D脉是斑岩系统岩浆-热液成矿作用的最晚期事件,其主要被黄铁矿和石英及少量黄铜矿填充,发育晚期的绢英岩化和泥化蚀变,长石多发生破坏性蚀变。四个阶段石英网脉中黄铁矿电子探针分析显示,A脉的黄铁矿中Cu、Mo和Au含量均较低,有少量的金属硫化物(黄铁矿+黄铜矿)沉淀,但通常不能形成规模矿体;石英-黄铜矿脉的黄铁矿中Cu含量明显较高,且多与高品位Cu矿体的空间产出位置相一致,可能是斑岩系统伴随钾化蚀变作用主要的铜沉淀阶段;B脉的黄铁矿中Mo含量明显较高,与高品位钼矿体空间产出关系密切,可能代表了斑岩系统钼成矿作用的主要阶段;D脉的黄铁矿中Au含量明显升高,可能代表了金在斑岩系统岩浆-热液成矿作用的最晚期事件中的沉淀。  相似文献   

大兴安岭南段西坡拜仁达坝-维拉斯托矿床成矿流体特征及其演化   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

梅微  吕新彪  唐然坤  王祥东  赵严 《地球科学》2015,40(1):145-162

拜仁达坝-维拉斯托矿床是大兴安岭南段西坡最大的2个热液脉型银矿床, 对这两个矿床各阶段矿物(如黑钨矿、浅色闪锌矿、石英和萤石)中的流体包裹体进行研究, 并对硫化物进行了硫同位素分析.结果表明, 拜仁达坝矿床的流体从早阶段到晚阶段(Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ)均一温度和盐度逐渐降低.维拉斯托矿床热液成矿期第Ⅰ、Ⅱ成矿阶段具有高温高盐度的流体; 第Ⅲ成矿阶段具有不混溶流体, 即中温中盐度的流体(均一温度为208~294 ℃, 盐度含量为4.65%~12.39%)和高温低盐度的流体(均一温度为333~406 ℃, 盐度含量为3.55%~6.88%); 第Ⅳ成矿阶段具有低温较低盐度的流体.两个矿床的流体包裹体气相成分表明成矿流体均为CO₂-H₂O-NaCl体系.拜仁达坝矿床的均一温度和盐度随着成矿阶段逐渐降低和氢氧同位素证据均表明, 早阶段的流体主要为岩浆水来源, 晚阶段的流体混入了大气降水.维拉斯托矿床氢氧同位素证据和流体中的成分(CH₄/C₂H₆为39.271%~101.438%)均表明其成矿流体主要为岩浆水来源.拜仁达坝-维拉斯托矿床的硫具有深源特征, 拜仁达坝矿床的成矿机制主要与不同来源的成矿流体混合有关; 维拉斯托矿床的成矿机制主要与降温和成矿流体不混溶有关.   相似文献   

硫酸盐还原菌及异化铁还原菌对 黄钾铁矾还原作用的对比          下载免费PDF全文

王红梅  刘烁  刘邓 《地球科学》2015,40(2):305-316

选取酸性矿坑水环境中常见的次生含铁硫酸盐矿物———黄钾铁矾[KFe3(SO4)2(OH)6]为研究对象,用硫酸盐还原菌 Desulfovibriovulgaris 和异化铁还原菌Shewanellaputrefaciens CN32对其进行还原实验,探讨作为重金属治理潜在材料的 黄钾铁矾的微生物稳定性.实验采用非增长型培养基,在中性、厌氧、30℃的条件下进行.采用湿化学方法测量水溶液及还原产 生的总Fe2+ ,利用X射线衍射(X-raydiffraction,简称XRD)来分析反应后残余固体物质的矿物组成,用扫描电镜(scanning electronicmicroscopy,简称SEM)观察固体残余物的形貌特征.结果表明,没有微生物的参与,黄钾铁矾的稳定性较好.异化铁 还原菌S.putrefaciens CN32和硫酸还原菌D .vulgaris 在营养极其匮乏的中性厌氧条件下均能还原黄钾铁矾晶格中的 Fe3+ ,显示出黄钾铁矾被微生物还原的可能性.S.putrefaciens CN32还原黄钾铁矾晶格中Fe3+ 的最大还原速率和最终Fe3+ 还原率分别为0.001mmol·L-1·h-1和0.37%.与S.putrefaciens CN32不同,D .vulgaris 对黄钾铁矾的还原能力较强,不 含有电子穿梭体(Anthraquinone-2,6-disulfonate,简称AQDS)的实验体系中Fe3+ 的最大还原速率和最终Fe3+ 还原率分别为 0.017mmol·L-1·h-1和16.80%,而添加了AQDS的实验体系的则分别达到了0.026mmol·L-1·h-1和24.30%,这可能与 黄钾铁矾中含有SO42- 有关.D .vulgaris 优先还原黄钾铁矾晶格中的SO42- 产生的H2S是强还原剂,也可促进Fe3+ 的还原, 微生物以及H2S的双重作用可能是导致D .vulgaris 体系中Fe3+ 还原率较高的原因.XRD分析表明,黄钾铁矾经过S.putrefaciens CN32的作用,物相没有发生变化;而经过D .vulgaris 作用后,黄钾铁矾的特征峰消失,固相残余物中出现了菱铁 矿(FeCO3)、蓝铁矿[Fe3(PO4)2·8H2O]等次生矿物.由于培养基中没有添加任何的磷酸盐,因此蓝铁矿的出现可能是由于培 养基中添加的少量酵母浸膏降解后产生的磷酸根与D .vulgaris 还原黄钾铁矾产生的Fe2+ 相互作用的结果.这些认识对深入 理解地球表层铁的生物地球化学循环具有重要意义,为矿山环境重金属的污染治理提供了实验依据.   相似文献   

酸雨对桂林枯水期岩溶地下水δ13C_DIC及碳汇效应的影响   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

黄奇波  覃小群  刘朋雨  唐萍萍 《地球科学》2015,40(7):1237-1247

定量评价硫酸对岩溶碳汇效应的影响有助于提高岩石风化碳汇通量估算精度, 对当前全球气候变化研究意义重大.选取受酸雨影响的桂林岩溶区为研究对象, 在枯水期对研究区14个岩溶大泉和15条地下河水化学成分和碳同位素进行了测试分析, 结果表明: 岩溶大泉和地下河中阳离子以Mg2+和Ca2+为主, 阴离子以HCO₃-为主, 分别占阳离子和阴离子组成的90%以上, SO₄2-含量较低, 其含量范围为0.004~0.213mmol/L; 所占阴离子组成比例为0.12%~6.11%;δ13C_DIC、[Ca2++Mg2+]/[HCO₃-]更偏向于碳酸溶解端元, 离硫酸溶解端元距离远, 证实硫酸参与碳酸盐岩的溶解对地下水无机碳(dissolved inorganic carbon, 简称DIC)及δ13C_DIC的影响有限; 与Sr2+/Ca2+值一样, δ13C_DIC主要受径流条件控制, 其大小可以反映地下水径流条件的强弱.利用化学计量关系计算出由硫酸溶蚀碳酸盐岩的平均比例为22.64%, 产生的DIC(HCO₃-_H2SO4)占总DIC的平均比例为13.04%, 碳酸产生的DIC(HCO₃-_H2CO3)占地下水总DIC的比例为86.96%, 其中来源于土壤大气中的HCO₃-比例为43.48%.因此, 扣除硫酸对地下水中DIC的贡献后, 岩溶碳汇效应将减少13.04%.   相似文献   

钻井液类型对南极冰层取心钻进工作的影响          下载免费PDF全文

宋佳宇  徐会文  韩丽丽  刘宁  张楠  Pavel Talalay 《探矿工程》2015,42(9):13-17

钻井液的类型与性能对于提高极地冰层取心钻进的效率与保证钻孔稳定性具有重要的影响。在分析铠装电动机械钻具工作原理与钻井液循环方式的基础上,较为详细地分析了升降钻具的速度与钻井液粘度与密度之间的关系;分析了现有钻井液类型和所存在的问题;以二元脂肪酸二醇酯、低分子量饱和脂肪酸酯与甲基硅油的试验测试数据为基础,确定了可用于极地冰层取心钻进的钻井液类型及其性能要求。  相似文献   

硫代硫酸钠沉淀法富集铜冶炼废酸中铼的实验研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

王永斌  黄建芬  栗威  梁富明 《岩石矿物学杂志》2015,34(1):110-116

白银有色集团铜业公司冶炼废酸量每年约为1×105m3,其中铼含量为5~70 mg/L,为综合利用废酸中的铼,采用硫代硫酸钠作为特效沉淀剂,对该沉淀剂加入量、反应时间、反应温度以及废酸中铼含量对铼沉淀率的影响做了较系统的实验研究,得到较优化的沉淀条件。进一步的中试放大实验取得了良好的技术指标:富铼渣泥中含铼达1.66%,铼的回收率达到99.8%。在此基础上,对沉淀剂的氧化还原反应机理进行了探讨。本方法工艺简单,铼沉淀率高,环境友好,较适用于废酸中铼的高效提取。  相似文献