ERT在水合物在线监测中的应用:以结融冰过程为例     

李彦龙  孙海亮  刘昌岭  邢兰昌  吴能友  孟庆国 《海洋地质前沿》2020,36(3):65-71

电阻率层析成像技术(ERT)作为一种岩心尺度的可视化测试手段,在天然气水合物成藏-开采过程模拟方面具有广阔的应用前景。目前国内专门针对天然气水合物合成-分解过程进行电阻率层析成像观测的报道较少。本文采用自主研发的天然气水合物电阻率层析成像测试系统,以冰的形成和融解过程为例,探讨了电阻率层析成像技术在天然气水合物可视化观测中的可用性。实验结果表明,电阻率层析成像技术能够实时在线监测沉积物体系中冰的形成和溶解过程,以及该过程中冰在沉积物孔隙中的分布规律。结冰-融冰过程中沉积物体系的电导率分布受温度、孔隙连通性、盐度因素影响,排盐效应对电导率不均匀性分布影响明显。研究结果对进一步开展电阻率层析成像技术在天然气水合物探测方面的应用有一定的参考意义。  相似文献   

超慢速扩张环境下超镁铁质岩系统的热液硫化物成矿机理以及启示     

曹红  孙治雷  刘昌岭  姜学钧  何拥军  黄威  尚鲁宁  王利波  张喜林  耿威  施美娟  李东义 《海洋学报》2018,40(4):61-75

西南印度洋63.5°E热液区是在超慢速扩张洋脊发现的首个超镁铁质岩热液系统。对取自该区的热液硫化物样品进行了系统的矿物学和地球化学分析，矿物学分析结果表明:该热液区硫化物为富Fe型高温硫化物，且经历了较深程度的氧化蚀变，大量中间态的Fe氧化物充填在硫化物矿物间的孔隙及内部解理中；这些硫化物相以白铁矿为主，其次是等轴古巴矿和少量铜蓝，缺乏黄铁矿、闪锌矿。据推断，该区的热液成矿作用分为4个阶段:低温白铁矿阶段→高温等轴古巴矿阶段→自形白铁矿阶段→后期海底风化阶段（少量铜蓝以及大量的Fe的羟氧化物）。与之相对应，地球化学分析结果表明这些硫化物的Fe含量较高（31.57%~44.59%），Cu含量次之（0.16%~7.24%），而Zn含量普遍较低（0.01%~0.11%）；微量元素较为富集Co（328×10-6~2 400×10-6）和Mn（48.5×10-6~1 730×10-6）。该区硫化物中较高含量的Fe、Co与超镁铁质岩热液系统相似，明显高于镁铁质岩热液系统。独特的热液硫化物矿物学特征和元素组成可能与该区普遍出露的地幔岩、橄榄岩蛇纹石化作用以及拆离断层的广泛发育的环境有关。  相似文献   

台湾利吉混杂岩中蛇纹岩岩石学和U-Pb年代学及其地质意义     

耿威  张训华  刘昌岭  孙治雷  孙建业  尚鲁宁  马雪 《海洋地质与第四纪地质》2018,(2)

台湾利吉混杂岩位于吕宋岛弧与欧亚大陆发生碰撞(弧陆碰撞)关键地带,是菲律宾海板块和欧亚板块结合带重点研究的区域,其中出露的蛇纹岩可以为研究弧陆碰撞造山过程提供重要细节信息。利吉混杂岩中蛇纹岩岩块原岩为橄榄岩,通过锆石U-Pb年代学分析,得到代表洋壳年龄的橄榄岩形成年龄为17.7±0.5Ma,结合南海洋壳、菲律宾海洋壳年龄和构造背景,判断利吉混杂岩中的蛇纹岩(蛇纹石化橄榄岩)来自马尼拉俯冲系统的弧前盆地,是在利吉混杂岩形成过程中经第二次逆冲混入利吉混杂岩系统的。明确蛇纹岩岩块来源可以为利吉混杂岩形成提供细节信息,为研究弧陆碰撞造山活动和板块运动提供可靠依据。  相似文献   

降压开采导致天然气水合物系统状态演化模拟实验     

刘乐乐  李彦龙  张旭辉  罗大双  刘昌岭 《工程地质学报》2021,29(6):1916-1925

天然气水合物是一种重要的潜在替代能源,降压法是现阶段水合物开采的首选方法。水合物降压开采涉及传热、多相渗流、分解相变和储层变形等多个相互影响的物理效应,深入理解其在降压开采过程中的演化规律,对于促进水合物开采效率、实现商业化开发具有重要的指导意义。本文基于一维实验模拟系统,开展了水合物降压开采储层多物理场演化模拟实验,在非均匀温度条件下采用过量气法合成水合物,分析了水合物非均匀性分布特征,探讨了降压过程中样品孔隙压力和温度的演化规律,对比了产气过程与传热演化过程的对应关系。结果表明:水合物合成后温度分布呈两侧高中间低的抛物线形状,水合物分布具有中间多而两侧无的非均匀性特征,且温度回升具有由两侧向中间发展的特点;降压分解产气过程与传热演化过程具有良好的对应性,稳态产气阶段由传热效应控制。控制降压模式、以对流换热替代热传导等方式有益于提升水合物开采产气效率。  相似文献   

水合物法海水淡化技术应用进展     

业渝光  任宏波  刘昌岭  张磊  相凤奎 《海洋地质前沿》2011,(6):74-78

重点介绍了水合物法海水淡化技术的基本原理、流程及其应用进展,并与目前的主流海水淡化技术进行了对比.水合物法海水淡化技术具有洁净环保、成本低廉、能耗低等绝对优势,必将拥有良好的应用前景.  相似文献   

海洋天然气水合物实验分析技术   总被引：5，自引：0，他引：5  

刘昌岭  业渝光 《海洋地质前沿》2008,24(11):13-16

简要介绍了目前在实验室内采用的天然气水合物实验分析技术，包括样品的保存与处理方法、水合物含气量的测定、气体与同位素的分析、水合物稳定性的P-T条件等方面。简述了几种大型分析仪器（如X衍射、拉曼光谱、核磁共振）在水合物研究中的应用，包括水合物结构的确定、成分及水合物同种性的鉴定以及水合物的分解行为等。  相似文献   

天然气水合物动力学研究进展   总被引：6，自引：0，他引：6  

孟庆国  刘昌岭  业渝光  王士财  陈强 《海洋地质前沿》2008,24(11)

依据第六届天然气水合物国际会议(ICGH6)的资料,综述了天然气水合物动力学研究领域的最新进展。重点介绍了新技术的应用、动力学机理的实验研究、计算机分子动力学模拟以及动力学抑制与促进研究等几个方面取得的最新成果,并探讨了水合物动力学领域的主要问题及发展前景。  相似文献   

Preliminary comparison of trace metals in coastal aerosols between Qingdao and Liverpool     

刘昌岭  张经 《中国海洋湖沼学报》2008,26(2):203-214

Aerosol samples were collected at two coastal suburban stations, Qingdao （China） in 1995-1996 and Liverpool （U.K.） in 1995, respectively. The samples were analyzed to determine the concentrations of trace metals （Cr, Zn, Cu, Co, Ni, Pb, V, and Cd） as well as A1, Fe and Mn. Data were examined to understand the difference of trace metals in aerosols between coastal zones downwind the developing area （near the Yellow Sea） and developed region （near the Irish Sea）. The results show that most elements at Qingdao have levels 4-5 times higher than those at Liverpool, particularly for the crust-dominated elements （e.g. Al, Fe and Mn）. Moreover, the aerosol composition at Qingdao is higher in spring than in summer, underlying the influence of westerlies and local emissions in combination, whereas seasonal change of aerosol composition is not significant at Liverpool. The enrichment factors for the crustal source elements （EFcrust） at Liverpool are much higher than those at Qingdao. The contributions from the pollutant source （Rp） for some trace metals like Cu, Pb, Zn and Cd are 〉90% at Qingdao and Liverpool, suggesting overwhelming anthropogenic contributions to these metals. The contributions from crustal source （Re） for trace metals tend to increase with higher aerosol levels and Al concentration at Qingdao, indicating a good correlation between the crust-dominated component and the air mass. At Liverpool, the Rc values for trace metals are positively correlated with Al concentrations instead of with aerosol mass, suggesting that Al in aerosols represents the crustal component even though the aerosols come from different sources.  相似文献   

海洋天然气水合物氢氧同位素分馏初探   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈敏  曹志敏  业渝光  刘昌岭 《地球化学》2005,34(6):605-611

天然气水合物的形成会造成氢、氧同位素的分馏.在实验室合成研究中,利用天然海水 [(含 0.03%十二烷基硫酸钠 (SDS)]与甲烷气体反应,通过对水合物生成前后溶液中的 Cl-的质量浓度和氢、氧同位素组成的测定,研究了天然气水合物生成过程中氢、氧同位素的分馏情况.实验证明氢、氧的重同位素易于富集在水合物中,其在天然海水-甲烷体系中的分馏系数分别为 1.018～ 1.036和 1.003 4～ 1.006 3,这一分馏系数稍大于前人在纯水和 NaCl溶液中所测得的分馏系数.  相似文献   

X射线衍射法在天然气水合物研究中的应用   总被引：4，自引：2，他引：2       下载免费PDF全文

刘昌岭  孟庆国 《岩矿测试》2014,33(4):468-479

天然气水合物是一种由气体分子(包括烃类和CO2、H2S等非烃类气体)和水分子在高压低温环境中形成的笼型水合物,主要有Ⅰ型(立方晶体结构)、Ⅱ型(菱形晶体结构)和H型(六方晶体结构)三种晶体结构。研究水合物的结构特征及变化规律,对于认识水合物形成机理、微观动力学、相态转化及水合物样品鉴定等具有重要意义。X射线衍射(XRD)是一种利用X射线照射晶体(或某些非晶态物质)时产生的衍射来研究晶体内部结构(即内部原子排布)的分析技术。该技术应用于天然气水合物研究,不仅能准确获取水合物的结构类型及晶格参数等重要信息,还能观测水合物生成分解的微观动力学过程。本文阐述了XRD技术应用于水合物结构特征研究、水合物生成/分解动力学过程原位观测以及野外水合物样品鉴定等方面的研究进展。已知结构Ⅰ型和Ⅱ型水合物立方晶体的边长分别约为12.0×10-10m和17.3×10-10m,而结构H型水合物六方晶体a轴和c轴的边长分别约为12.2×10-10m和10.0×10-10m,因此,通过XRD技术准确测量水合物晶体的晶格参数,即可判定水合物晶体的结构类型,该技术在国外已应用于海洋和冻土区钻获的天然气水合物样品鉴定并获得结构信息。此外,通过测定不同条件下生成的水合物晶体参数的变化,可研究水合物的结构转换及其影响规律,研究表明混合气体的组成、客体分子体积及直径大小、温度等都对水合物晶体参数及结构产生影响。通过在高压环境下的XRD原位技术,可测定水合物的生成与分解过程中衍射峰的变化,研究水合物生成/分解动力学过程,研究表明水合物生成/分解主要分两个阶段,即在气液(固)表面的快速生成/分解过程及气体分子在液(固)体内部的扩散过程,后一个阶段控制着反应速度。目前,国外在水合物研究中应用XRD技术已相对成熟,而我国才刚刚起步。本文认为,将XRD技术应用到天然气水合物的研究中,可解决水合物的结构类型鉴别及晶格参数测量等基本的科学问题,而且XRD技术与核磁共振、红外光谱、X-CT等分析技术的联用,尚有很大的发展空间,将为天然气水合物相关的理论研究提供强有力的技术支撑。  相似文献