从水体到沉积物:探寻有机质的沉积过程及其意义          下载免费PDF全文

蔡进功  曾翔  韦海伦  宋明水  王学军  刘庆 《古地理学报》2019,21(1):49-66

自然界中有机质分布广泛、类型多样且性质各异,不论在水体还是在沉积物(岩)中都扮演着重要的角色。因此,探讨各类型有机质聚集和沉积过程的差异性,对深化认识有机质沉积特征和演化规律具有重要的意义。生物体在生长过程中产生了许多有机质,包括生物体自身、生物残体、动物排泄物以及生物分泌的有机分子等,各类型有机质的性质差异极大。由于研究方法的不同,可将海洋中有机质划分为颗粒有机质(particulate organic matter,POM)和溶解有机质(dissolved organic matter,DOM),而DOM又可划分为胶体有机质(colloidal organic matter,COM)和真溶解有机质;从聚合体形式上看,又有海雪和悬浮体等存在形式。进一步分析发现有机质的形态包括生物体、生物残体、排泄物和有机质聚合体等,并且各类型有机质与无机矿物以不同的形式共存。此外,DOM与POM间存在一定的转化关系。这些性质和特征架起了不同类型有机质间聚集和沉积的桥梁。在沉积物(岩)中通过粒度或密度分级分离及孢粉相分析,也发现不同类型的有机质,如生物体、生物残体和无定形等,它们常与特定的无机矿物共生,如无定形多富集在黏粒级颗粒中,而生物体和生物残体多富集在粗颗粒中。进一步溯源发现沉积物(岩)中的各类有机质与生物有机质或海洋中有机质的类型极具相似性,这些特征展现各类型有机质在沉积过程中的差异性。综合有机质的形态、性质以及与矿物共生关系,认为有机质可通过机械沉积、化学沉积和生物沉积等3种不同的方式沉积保存,其中机械沉积的有机质以惰性的生物残体为主,化学沉积的有机质以活性极强的无定形为主,生物沉积有机质以活性较强的微生物和粘附物为主。有机质沉积方式及有机质特征、矿物—有机质间关系和保存条件的差异,决定了有机质的演化命运的不同,进而对有机质生烃以及碳循环产生重要的影响,因而应引起人们的高度关注。  相似文献   

由下扬子区海陆对比分析南黄海盆地下志留统烃源岩特征及其主控因素     

蔡来星  肖国林  郭兴伟  王蛟  吴志强  李宝刚 《吉林大学学报(地球科学版)》2019,49(1):39-52

针对南黄海盆地海相油气勘探的重大需求，在收集、整理下扬子苏、浙、皖地区地质和地化资料的基础上，依托科学钻探CSDP-2井岩心，系统对比了南黄海盆地与下扬子陆区早志留世古地理背景和沉积充填特征，进而利用一系列地化测试数据总结了南黄海盆地下志留统烃源岩特征并探讨其主控因素。研究结果表明：南黄海盆地大陆架科学钻探CSDP-2井目前已钻遇了坟头组和高家边组上部两套丰度很低的厚层、暗色（粉砂质）泥岩，其有机质类型主要为Ⅱ₂型，热演化程度已整体进入过成熟阶段；受控于全球海侵事件和扬子板块构造活动的发展阶段，早志留世初期深水陆棚环境逐渐向后期的浅水陆棚环境演变，加之早期较高的初级生产力和良好的保存条件，使得下扬子区高家边组下部烃源岩的品质明显高于上部，并以底部黑色笔石页岩段有机质丰度最高。因此，南黄海盆地高家边组底部理应存在一套优质烃源岩层，可作为下一步页岩气勘探的重点层位。  相似文献   

Numerical Simulation on Flow Past Two Side-by-Side Inclined Circular Cylinders at Low Reynolds Number     

Liu  Cai  Gao  Yang-yang  Qu  Xin-chen  Wang  Bin  Zhang  Bao-feng 《中国海洋工程》2019,33(3):344-355

A series of three-dimensional numerical simulations is carried out to investigate the effect of inclined angle on flow behavior behind two side-by-side inclined cylinders at low Reynolds number Re=100 and small spacing ratio T/D=1.5 (T is the center-to-center distance between two side-by-side cylinders, D is the diameter of cylinder). The instantaneous and time-averaged flow fields, force coefficients and Strouhal numbers are analyzed. Special attention is focused on the axial flow characteristics with variation of the inclined angle. The results show that the inclined angle has a significant effect on the gap flow behaviors behind two inclined cylinders. The vortex shedding behind two cylinders is suppressed with the increase of the inclined angle as well as the flip-flop gap flow. Moreover, the mean drag coefficient, root-mean-square lift coefficient and Strouhal numbers decrease monotonously with the increase of the inclined angle, which follows the independent principle at small inclined angles.

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江苏海岸中部近岸冬季潮汐和潮流特征     

王逸涵  王韫玮  于谦  蔡辉  高抒 《海洋科学》2019,43(10):66-74

南黄海西侧的江苏海岸近岸区域,素以地形复杂、潮流强劲、悬沙输运剧烈著称,但是较长期的同步潮位和潮流观测数据仍然缺乏,尤其是在近岸(20 km)浅水(20 m)区域。2014年1月在大丰港附近开展了连续潮位和潮流观测,获得的数据揭示了一系列特征。此地潮汐潮流为正规半日潮,浅水分潮显著。平均潮差为3.05 m,最显著的两个分潮为M2和S2分潮,振幅分别为1.45 m和0.52 m。潮流最显著的半日分潮M2分潮和最显著的浅水分潮M4分潮在沿岸方向上振幅分别为0.84m/s和0.12m/s,在跨岸方向上振幅分别为0.24 m/s和0.01 m/s,沿岸方向占绝对优势。潮波的沿岸传播介于前进波和驻波之间,驻波的特征稍强。M2分潮潮流椭圆最大流(长轴)方向为南偏东7.4°。存在冬季沿岸向北的余流,垂向平均值的大小为2.2 cm/s。以上潮汐潮流特征为该区域海洋物质输运研究提供了基础资料。  相似文献   

晋西北地区表层土壤粒度与地球化学元素组成   总被引：1，自引：1，他引：0  

李继彦  周玲  刘益  张倩  蔡莹莹  张宝贵 《中国沙漠》2019,39(5):155-162

对晋西北地区表层土壤的物质组成进行研究，可以明确其物质来源、沉积环境及化学风化特征。选择区内表层土壤（深度0、10、20 cm）及其附近的河流沉积物，进行粒度和化学元素组成测试。结果表明：（1）晋西北地区表层土壤粒度组成以黏土和粉沙为主，且有自地表向下粗颗粒组分含量增加的趋势。（2）常量化学元素组成以SiO₂、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃为主，其余元素含量均较低。化学元素组成模式表明研究区内表层土壤物质与黄土高原腹地黄土有相同的物质源区，黄河河流沉积物对其贡献不大。（3）晋西北表层土壤的CIA值为52.70~57.89，平均54.06，说明它们的化学风化程度较低，处于早期的脱Na、Ca阶段。这是由于研究区地理位置比洛川更靠北，气温和降水量均低于洛川，降水量与兰州相差不大，但是年平均气温和年温差比兰州低。该研究明确了晋西北地区表层土壤的物质组成特征，为区域潜在沙漠化危害防治提供了数据支撑。  相似文献   

北黄海盆地东部坳陷勘探突破对我国近海残留“黑色侏罗系”油气勘探的启示     

肖国林  蔡来星  郭兴伟  董贺平  庞玉茂 《吉林大学学报(地球科学版)》2019,49(1):115-130

最新的勘探和研究证实，北黄海盆地东部坳陷发育了中、上侏罗统2套有效烃源岩并以上侏罗统为主力烃源岩层，在其供烃范围内形成了上侏罗统-下白垩统"下生上储式"和中-上侏罗统"自生自储式"2类成藏组合，取得了我国东部海域以侏罗系为唯一源岩的含油气盆地勘探突破。为进一步探索我国近海盆地残留"黑色侏罗系"的资源潜力和勘探前景，本文采用地震-地质综合解释、烃源岩地球化学分析、盆地模拟等方法，综合分析了我国近海主要盆地残留"黑色侏罗系"的分布和地球化学特征。结果表明，我国近海残留侏罗系暗色泥岩烃源岩非均质性较强，多属"中等"级别，局部发育"中等-好"、"中等-差"级别烃源岩，侏罗系烃源岩大多存在早（J₃-K₁）、晚（E₂末-N₁）2期生、排烃高峰，生烃总量达1.4×10¹¹ t，资源前景乐观，预测可形成侏罗系"自生自储式"和侏罗系-白垩系（或新生界）"下生上储式"2类源储组合。  相似文献   

基于浅层反射地震勘探技术的大庆地区近地表构造特征研究          下载免费PDF全文

赵斌  刘财  韦庆海  鹿琪  石金虎  余中元  孙海峰 《地球物理学报》2018,61(8):3385-3399

目前，对于大庆地区的地质构造研究成果仅局限在深部构造上，该地区从未开展过针对近地表隐伏断裂的探查工作.本文采用浅层反射地震勘探方法，查明了克山—大安断裂嫩江组以上地层的详细地层信息以及断裂的展布形态；同时，在主干断裂上覆的背斜构造中，发现了许多次级断裂，这些次级断裂在前人的成果中并未提出过，并且在本区的断裂-褶皱构造体系中，次级断裂的活动特性同样受主干断裂活动的影响；然后通过钻孔验证，证实了浅层反射地震勘探结果的可靠性，并且确定了次级断裂的最新活动时代；最后综合编制了松辽盆地长垣隆起地区浅层地质模型，并讨论了本地区的构造体系受晚白垩纪以来太平洋板块俯冲方向变化的影响而形成的构造特征.本次研究中的方法和成果可为大庆市城市发展规划、重大工程建设选址和大庆油田安全高效生产等提供科学依据，可为其他地区开展近地表断裂探查提供借鉴和参考，为本地区浅层地质构造后续研究提供了基础资料，填补该地区近地表地球物理勘探构造研究的空白.  相似文献   

Effect of sand on the vacuum consolidation of dredged slurry     

Jun Wang  Yuanqiang Cai  Xueyu Geng  Fengqi Xu 《Marine Georesources & Geotechnology》2018,36(2):238-244

Vacuum preloading is often used to improve the geotechnical properties of dredged slurry. Although the performance of this method has improved with rapidly developing technology, soil columns usually formed on the drainage boundary induce the decrease of permeability around the boundary, thereby limiting the further development of this method. To address this issue, this paper proposes a method for pretreating the slurry combined with sand prior to vacuum consolidation. This method partially replaces the fine particles with sand to reduce the formation of soil columns. Two groups of vacuum preloading tests were performed to investigate the effect of sand content and sand grain size on the vacuum consolidation of dredged slurry. The test results revealed that for a given sand grain size, increasing the sand content of the sand–slurry mixture increased the pore water drainage and accelerated the dissipation of pore water pressure, thereby increasing the vane shear strength. In contrast, for a constant sand content, the samples containing coarse sand exhibited increased pore water drainage and accelerated dissipation of pore water pressure, thereby increasing the vane shear strength of the soil.  相似文献   

2016年夏季南海海盆水体颗粒物粒径分布特征*     

郑文迪  周雯  曹文熙  王桂芬  邓霖  徐文龙  许占堂  李彩  蔡建南 《热带海洋学报》2018,37(5):74-85

颗粒物粒径分布(Particle Size Distribution, PSD)代表了颗粒物浓度与颗粒物粒径之间的关系, 影响着海洋生态环境和水体光学特性等。文章基于2016年夏季航次调查的生物光学剖面数据, 研究了南海海盆海域PSD的分布特征。研究发现, 幂律函数可以较好地拟合南海海盆区域的PSD, 对数空间中的实测的PSD与模拟的PSD平均决定系数高达0.95。PSD斜率(ξ)的分布范围为[1.27, 7.65], 均值为3.93±0.56。南海海盆区域表层水体的ξ均值与全球大洋表层水体的ξ均值相近, 但高于海湾等表层水体的ξ均值。ξ能较好地表征颗粒物平均粒径D_A的大小, 两者存在明显负相关关系, 即ξ值越高, D_A越小; 反之, D_A越大。通过分析T1断面的生物光学剖面数据及总体平均的PSD剖面数据, 发现PSD剖面分布特征如下: 1)表层水体的ξ值相对较高, 且D_A值相对较低, 推测可能是由于微微型藻类为主导颗粒物所致; 2) ξ值极小值层出现在次表层叶绿素浓度极大值层(Subsurface Chlorophyll Maximum Layer, SCML)中, 并伴随D_A极大值层的出现, 其原因可能是SCML中的大粒径浮游植物占比显著增加; 3)弱光层中的ξ值较SCML中的高, 但略低于表层的ξ值, 而D_A则位于表层与SCML的D_A之间, 这可能与浮游植物及其碎屑的絮凝、分解、沉降等过程相关。PSD特征影响着海水的固有光学特性, 分析发现: 由于SCML中的叶绿素浓度增加, 颗粒物散射系数(b_p(532))和颗粒物后向散射系数(b_bp(532))也相应呈现显著增加的趋势。弱光层中的平均b_p(532)与平均b_bp(532)最小。ξ与颗粒物衰减光谱斜率之间呈高分散性, Boss 等(2001b)的模型适合用于粗略估算区域性的ξ分布范围及均值。  相似文献   

基于贝叶斯框架的各向异性页岩储层岩石物理反演技术   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

刘财  符伟  郭智奇  刘喜武  刘宇巍 《地球物理学报》2018,61(6):2589-2600

页岩岩石物理建模旨在建立页岩矿物组分、微观结构、流体填充与岩石弹性参数的关系.对四川盆地龙马溪组页岩进行岩石物理建模研究，针对页岩黏土含量高、层间微裂缝发育等特点，利用Backus平均理论描述页岩黏土矿物弹性参数，利用Chapman理论计算与水平微裂缝有关的VTI各向异性，并利用Bond变换考虑地层倾角的影响.提出以黏土矿物纵、横波速度和孔隙纵横比为拟合参数进行岩石物理反演的方法，并引入贝叶斯框架减小反演的多解性.由已知的黏土矿物纵、横波速度和孔隙纵横比作为先验信息，并以测井纵、横波速度作为约束条件建立反演的目标函数，同时利用粒子群算法进行最优化搜索.计算结果表明，基于先验约束和粒子群算法的反演方法能够较准确地反演黏土矿物的弹性参数、孔隙形态参数以及裂缝密度等参数.计算得到的黏土纵、横波速度较高，并且在一定范围内变化，这可能与龙马溪组页岩的黏土矿物组分中具有较高弹性模量的伊利石含量较高有关，同时也与黏土定向排列等微观物性特征有关.反演得到的裂缝密度与纵波各向异性参数ε呈明显的正相关，而与横波各向异性参数γ相关性较小.另外，页岩各向异性参数与黏土垂向的纵横波速度有较强的相关性.  相似文献