泥质沉积物颗粒分级及其有机质富集的差异性

在泥质沉积物颗粒分级的基础上,用显微镜检测、XRD和色谱分析等手段获取有机质和无机矿物的特征,探讨了二者间的相互关系以及有机质富集的差异性。沉积物偏粗粒级中主要富集的是颗粒有机质,有机碳含量高,C29色谱峰显著;偏细粒级中主要富集的是可溶有机质,有机碳和氯仿沥青A含量均高,C17色谱峰显著,呈现出有机质向粗和细两个端元富集的特点。粗粒级中无机矿物是化学性质稳定的长石和石英等碎屑颗粒,细粒级中是具有较强化学活性的粘土矿物。因此,在粗粒级中有机质是通过颗粒有机质与矿物颗粒相互共生而富集,在细粒级中有机质则是通过可溶有机质与粘土矿物相互结合形成复合体而富集。这反映了不同类型有机质富集机制的差异,会对有机质的保存和演化以及有机质生烃和碳循环过程产生影响,应引起高度重视。

中全新世以来东海内陆架泥质沉积物来源

利用判别函数、Eu异常与稀土元素总量关系(δEuN-ΣREEs)图解以及物源定量识别方法,对位于浙闽沿岸泥质带的EC2005孔常微量、稀土元素地球化学进行分析,利用14C测量加速器质谱仪(AMS14C)进行年龄测定,探讨东海内陆架EC2005孔泥质沉积物来源。结果表明:EC2005孔泥质沉积物主要来源于长江,其平均贡献量为93.7%,没有识别出黄河物质;历史时期黄河物质可以影响到29°N甚至于更为偏南的区域(南界为27°25'N),台湾海峡西北部则可以接受台湾物质的输入;浙闽沿岸泥质区物质来源具有一定的复杂性,值得进一步深入研究。

近2ka闽浙沿岸泥质沉积物物源分析

对近2ka以来闽浙沿岸泥质沉积物进行了粘土矿物和元素测试,粘土矿物对比分析表明,所研究的泥质沉积物来源为长江沉积物。金属元素聚类分析以及使用判别函数,均得到了与上述一致的结果。沉积物物源的定量计算表明,近2ka以来闽浙沿岸泥质沉积物中长江的贡献基本稳定在83%～85%,可以排除有黄河沉积物输入的可能,且历史上黄河的改道与北徙并没有对本区的沉积环境和沉积物来源产生明显的影响。

东海陆架泥质沉积物中固相Fe形态及其对有机质、Fe、S成岩路径的制约意义

利用化学提取法对中国东海具有不同陆源物质的内陆架（0701）和外陆架（0508）泥质沉积物柱样进行的多种形态固相铁含量及其剖面分布研究结果表明, Fe 形态及其分布对有机质、Fe 和S 早期成岩作用具有明显的制约意义。0508 和0701 两站点柱状沉积物总活性Fe 平均含量分别为12.14 mg/g 和10.03 mg/g, 其中,氧化物-Fe（Ⅲ）约占18.3%-58.3%, Fe3S4-Fe 占33.7%-76.8%, FeS-Fe 占2.0%-8.1%, FeS2-Fe 仅占1.4%-3.3%。Fe3S4-Fe 是活性Fe 的主要积累形态, 其成因主要是由东海较低的活性有机质与较高的活性Fe 等特定的物源条件决定的; 较高的活性Fe 也抑制了黄铁矿的形成。0701 站点所在的内陆架沉积物中, Fe 的异化还原可能是Fe（Ⅲ）还原的重要路径, 是有机质矿化重要的电子受体; 而0508 站点所在的外陆架沉积物中, Fe 的非生物还原可能是Fe 还原的主要路径, 有机质矿化主要以？ 24SO 为电子受体。这些不同的机制也导致了0508 站点沉积物中总硫化物结合态Fe（Ⅱ）含量较0701 站点的更高。

西宁火烧沟下游表层泥质沉积物中重金属含量及评价

重金属元素是一类重要的污染物,研究其在表生环境中的含量及污染程度,对于环境保护和治理具有重要意义。利用ICP-MS测试方法对青海省西宁市火烧沟下游城区段表层泥质沉积物中As,Cd,Pb,Ti,V,Cr,Mn,Ni,Cu,Zn共10种重金属元素的含量进行了分析测定,并利用污染系数、地累积指数和潜在生态危害指数等指标评估了其污染程度。结果表明:火烧沟下游表层泥质沉积物中Cd,Cr和Zn含量(平均值分别为0.39μg/g,183μg/g和135μg/g)明显高于青海省土壤平均值,As和Pb含量(平均值分别为16.0μg/g和21.9μg/g)接近或略高于青海省土壤平均值;Cd污染明显,达到了中等—较高生态危害风险级别,其他元素为低生态危害风险级别;多风险因子指数(119.4)显示已达到中等生态风险级别。火烧沟下游已出现较明显的重金属污染,应控制As,Pb,Cr,Zn,尤其是Cd向火烧沟中的排放。

海洋泥质沉积物的孢粉实验室处理方法研究

为了对比孢粉实验前处理中的酸碱处理法与氢氟酸处理法在富集孢粉方面的优劣，选用5个冲绳海槽海洋沉积岩芯的样品进行了分组对比研究。结果显示，氢氟酸处理法在最终富集物的分散性、孢粉的分离状况及孢粉纹饰的清晰程度等方面均优于酸碱处理法，有利于孢粉的鉴定。氢氟酸处理法所获孢粉浓度一般是酸碱处理法的3-4倍，甚至更高，这可能与孢粉分离、富集程度好有关。另外，实验过程中，也对ZnI2重液的配制作了简单比较，认为使用锌粉与碘粒反应配制碘化锌重液，具有配制时间短、成本低和毒性小的优点，是较好的选择。

CT扫描方法在东海泥质沉积物孔隙度分析中的应用与对比

孔隙度作为海底沉积物的一项重要物理参数,其传统获取方法存在着一定的不足。本研究利用医学CT扫描技术对采自东海内陆架泥质沉积区的一沉积物岩心SS4进行了测试,提取了垂直方向上沉积物的CT值。通过CT值与部分孔隙度及环刀实验获得的孔隙度之间相关性的比较,建立了东海泥质区沉积物CT值与孔隙度之间的经验公式。同时,研究还发现CT扫描对于沉积物垂向上结构不均一的岩心,CT值与孔隙度之间的相关性较差,这并非方法和精度的问题,而是由于取样点结构不一致造成的,因此根据相关性好的层段拟合的经验公式具有更高的可靠性。作为一种快速、无损的测试和观测手段,CT扫描在沉积物岩心研究中将提供更多有用的帮助。

黄河上游第三系泥质沉积物室内超高压试验研究

通过室内超高压试验 ,再现了黄河上游第三系泥质沉积物成岩作用中的压密变化过程。论证其较好的工程特性是由于曾经遭受较大的压应力作用的结果 (包括自重应力和构造应力 )。这与青藏高原强烈的构造运动和地壳的差异隆升密不可分。对比现场试验与室内试验成果 ,证明用室内超高压试验获得的力学参数与物理指标的关系可以评价第三系泥质沉积物的力学参数 。

黄河三角洲现代泥质沉积物非构造裂缝空间展布研究

通过对黄河三角洲现代泥质沉积物非构造裂缝进行实地考察观测、室内数据处理、实验分析等,分别针对水下收缩裂缝、干燥裂缝和混合成因裂缝,研究其空间展布特征和规律,详细探讨了3种裂缝的定量分级、分形特征、平面及剖面生长特征等,并且建立了不同类型现代泥质沉积物非构造裂缝的形成模式。本研究对于建立不同种类泥质沉积物非构造裂缝系统的定量化的描述和对比标准有重要意义。

外喀尔巴阡山及阿尔卑斯山邻区上侏罗统-下白垩统黑色富有机质泥质沉积物——作为非常规油气勘探目标出现

对波兰喀尔巴阡山脉和阿尔卑斯山脉东部的暗色泥质沉积物的研究，表明侏罗系至下白垩统沉积物有机质含量的产生归因于全球作用和局部控制的综合影响，全球作用比如气候变化和碳酸盐补偿深度（CCD）变化，局部控制如盆地形态、陆源有机质充填和局部火山活动。盆地中发育的这些沉积物既有洋壳基底也有陆壳基底（北欧台地）。数据显示这些缺氧或弱氧化沉积物（平均总有机碳值（TOC）约2．5wt．％）在不同时间沉积于不同盆地，从晚侏罗世到巴列姆期几乎持续至塞诺曼期，30—50Ma的时间跨度，沉积厚度达到数百米。如此长的时间跨度以至于不可能准确识别著名的阿普特期和阿尔必期大洋缺氧事件（OAE）。数据说明暗色富含有机质沉积物的沉积作用不仅受控于气候和CCD改变这样的全球事件，同时也受控于盆地形态和发育、陆生植物碎屑的充填及局部火山活动等不同造成的局部事件。文中给出了一个缺氧层序实例，详细描述了原Silesian盆地的黑色沉积。部分缺氧页岩在褶皱作用和掩冲断层作用下埋藏于几千米深的地下。我们认为这些页岩代表了强烈构造变形盆地中唯一的页岩油和页岩气源岩。

泥质沉积物中甲烷渗漏对氧气和溶解硫化物空间分布的影响

泥质沉积物中甲烷渗漏对氧气和溶解硫化物空间分布的影响ＳｔｅｆａｎＺｉｍｍｅｒｍａｎｎ等控制沉积物—水界面以及沉积物中氧气和其他一些溶解物的通量和分布可有几种途径。包括沿浓度梯度的分子扩散作用（Ｒａｓｍｕｓｓａｎ和ＪΦｒｇｅｎｓｅｎ，１９９２），生物扰...

含天然气水合物泥质粉砂沉积物电阻率变化规律

现有研究结果表明,研究含天然气水合物(以下简称水合物)泥质粉砂沉积物电阻率特性对于安全、高效开发水合物藏具有重要意义,但目前关于细粒沉积物中颗粒排挤型水合物影响的研究较少,尤其是对沉积物固结收缩、受力变形和剪切破坏过程中储层电阻率的变化规律认识尚不充分。为此,采用3种制样方法制备了含不同饱和度水合物泥质粉砂沉积物,探究了沉积物在降温、水合物生成、N2气体驱替、水饱和、三轴固结和剪切破坏各阶段中电阻率的变化规律,并对固结和剪切阶段中电阻率的各因素敏感性进行了分析。研究结果表明:①水合物生成会急剧增大沉积物电阻率至1 kΩ·m以上,含20%和40%饱和度水合物沉积物电阻率差值超过350Ω·m,而水饱和过程则促使电阻率减小至40Ω·m以下;②有效围压由1.0 MPa增大到1.5 MPa时,饱和气状态下含20%饱和度水合物沉积物电阻率最大可降低253Ω·m,而饱和水状态下降幅约为2Ω·m;③沉积物导电能力受孔隙介质相态变化影响显著,主要机制为水合物生成堵塞导电通道,水饱和强化电流传导,而水合物胶结能力下降和孔隙气残余则会弱化电流传导。结论认为,孔隙介质和外部压力是影响泥质粉砂沉积物电阻率变化的两大重要因素,后续研究中应加强这些因素进行耦合分析,以期为海洋水合物开采过程中储层扰动风险预测提供理论支持。

南黄海东南部冰后期泥质沉积物中磁性矿物的成岩变化及其对环境变化的响应

YSDP103孔位于南黄海东南部冷涡泥质沉积区,0～29.79m岩心代表约13kaBP以来形成的陆架泥质沉积物,其下段(A2段,29.79～13.35m)是在冰后期海侵直至全新世中期(约6ka BP(^(14)C测定))海平面达到最高这段时间内形成的,而上段(A1段,13.35～0m)则是在冰后期海侵达到最高海平面之后伴随着黄海暖流的形成而出现的冷涡环境中沉积的。笔者对YSDP103孔0～29.79m岩心开展了详细的岩石磁学研究,结果表明,钻孔岩心的磁性组分主要是磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,除了最上部2.35m外,其磁性矿物遭受了还原成岩作用,磁性矿物的含量和低矫顽力组分的比例都显著降低。铁磁性硫化物(胶黄铁矿)存在于A2段,但在A1段缺失,表明了海洋环境条件对磁性矿物成岩过程的控制。磁学参数在A1和A2段的界线处发生突变,反映了环境条件和原始磁性组分的差异对成岩作用的共同影响。在A2段磁学参数的高、低值层段交替出现,可能反映在A2段沉积期间进入沉积区的碎屑磁性矿物在含量的多、少和/或粒度的粗、细上出现周期性变化。

东海陆架浙-闽沿岸泥质沉积研究进展

比较全面的回顾了关于东海浙-闽沿岸泥质体以及其形成前的沉积演化历史、泥质沉积的物质来源及其东亚季风/古气候记录等方面的研究进展。分析了目前关于浙-闽沿岸沉积研究中所存在的问题,即,泥质体的物质来源与形成,长江入海历史的陆架沉积物记录,8.2 ka冷事件,年代框架调整及区域对比,代用指标指示意义等多方面问题。提出在东海浙-闽沿岸泥质区,我们需要更多高分辨率的钻孔进行综合研究,其中应该特别加强对泥质沉积物的研究,以期对海陆交界敏感地带的"源到汇"以及全球变化研究取得突破性进展。

南盘江印支期前陆盆地泥质浊积岩沉积特征及其环境意义

引言由于泥质浊积岩粒度细、易风化、沉积结构不易保存,所以它的研究程度远远低于粗粒砂质浊积岩。鲍马(1962)仅仅笼统地将所谓“非浊流成因”泥质岩划入其模式的E段中。最近十几年来,深海钻探及其它研究工作的大量成果表明,泥质浊积物在深海沉积环境中广泛地发育,甚至有学者从为它可达深海泥质沉积物的50—80％(Hesse,1975;Piper,1978)。此外,泥质浊积岩常作为石油生油层和盖层,因此,深入研究现代和古代泥质浊积沉积,既有学术意义,也有一定经济价值。在70年代中期。

黄海及东海沉积物中铝的地球化学特征

铝是地壳中的主要元素之一,研究海洋中铝的地球化学,将有助于了解元素在不同的地质作用下迁移、集中、分散以及共生组合的规律。 为探讨黄、东海沉积物中铝的地球化学特征,我们先后对东海55个样品及黄海62个样品中的铝进行了分析测定。分析采用容量法。

三角洲—浅海沉积体系泥质沉积规律模拟实验——以琼东南盆地崖南凹陷为例

三角洲—浅海沉积体系由于同时具有陆源有机及海洋有机质备受众多学者的关注,近年来南海地区油气勘探实践表明崖城组陆源海相泥岩是油气生成的重要来源之一,但由于深水区烃源岩埋深较大、现有钻井较少,极大地限制了该地区烃源岩研究与勘探进展。为了对泥质沉积物沉积与分布规律进行研究,本文以琼东南盆地崖南凹陷崖城组地质背景为基础,设计沉积模拟实验,对沉积物沉积过程进行观察,并对沉积体进行取样,测定样品粒度组成,结合定性观察与定量对比,对三角洲—浅海沉积体系泥质沉积物的沉积规律进行探究,对陆源海相烃源岩的优势发育部位进行揭示。研究结果表明,由物源向浅海方向,沉积物的泥质含量呈整体增大的趋势,在三角洲前缘斜坡处由于水动力条件的骤降出现突增,但沉积物的总量呈先增大后减小的趋势,使得泥质沉积物的总量向深水方向呈减少趋势;三角洲前缘斜坡—浅海沉积范围是泥岩发育的优势区域,在三角洲沉积体内局部低地势、弱水动力条件的部位也可沉积并保存泥质沉积物;地形坡度的增大有利于泥质沉积物向深水区搬运。三角洲前缘—浅海区是泥质沉积物堆积的主要部位,即近海盆地的近岸地区,这对琼东南盆地深水区陆源海相烃源岩优势发育部位的预测提供了重要依据与指导。

海底沉积物

一、表层沉积物海洋沉积物是在海洋环境内各种因素综合作用的产物。对其粒度组成特征的的研究,有助于了解其形成和机制。(一) 沉积物类型的划分本次调查对所有表层样进行粒度分析。根据调查规范,以优势粒级进行分类、命名,共划分出17种沉积物类型(表5·3-1),主要有以下几种类型:粉砂质泥、泥质砂、粉砂砂质泥、中粗砂、粗砂、粗中砂、细砂、砂。

海岸泥质风暴沉积物研究现状与展望

从前寒武纪至今,各年代地层中普遍存在风暴沉积物,它们记录了地史时期曾经发生的极端气象事件。古风暴沉积物研究被认为能在预测未来极端气象事件演变趋势方面提供关键的长时间尺度信息,而准确识别风暴沉积物是这项研究的重要基础。在先前的研究中,学者们主要关注相对容易识别的砂质风暴沉积物、碳酸盐(钙质)风暴沉积物、风暴砾石与巨砾以及风暴贝壳层,而对较难识别的泥质风暴沉积物缺乏深入研究。近年来,国内外研究人员在海岸泥质风暴沉积物的判识方法和指标、沉积过程以及古风暴历史重建等方面取得了不少重要进展。这对于完善对风暴沉积记录类型的认识以及进行高分辨率的古风暴活动历史重建十分重要。为此,着重回顾了近年来有关海岸泥质风暴沉积物判识方法体系的研究进展,发现综合运用元素地球化学、同位素地球化学和有机地球化学的敏感指标是准确识别泥质风暴沉积物的关键,但仍需深入探究泥质风暴沉积物地球化学判识指标与风暴沉积动力过程的响应机理,建议优先关注不同沉积环境泥质风暴沉积物的系统性对比研究、野外原位观测及室内沉积模拟,并强化跨学科交叉合作。

水合物分解诱导效应与有效应力效应耦合作用下的海域泥质粉砂型储层渗透率变化预测

天然气水合物的开发利用对于缓解我国能源安全危机、优化能源结构、助力“碳达峰碳中和”目标的实现具有重要意义。我国南海神狐海域水合物资源量巨大,但该区水合物储层为典型的泥质粉砂型细粒沉积,具有储层原始渗透率低、渗透率受扰动变化大的特点,给该类储层水合物开发带来诸多挑战。为了解决泥质粉砂型水合物储层降压开采过程中渗透率变化预测难题,在分析总结南海神狐海域水合物储层样品颗粒、孔隙结构及孔隙流动性等微观特征的基础上,制作了模拟储层条件的人造岩心样品,开展了岩心尺度的水合物分解诱导渗透率动态变化模拟实验,揭示了水合物分解(正)效应和有效应力增高(负)效应对水合物储层气体渗透率变化的影响机理,推导了同时考虑两种效应耦合的渗透率预测模型。研究结果表明,推导的考虑两种效应耦合的渗透率模型比常规仅考虑水合物分解效应的模型更加可靠,且对于泥质粉砂细粒水合物储层具有较好的适用性。将该模型应用于南海神狐海域水合物储层,提出了水合物降压开采过程中的“三段、两压”控制理论:①水合物储层降压开采全生命周期中储层气体表观渗透率呈“降低升高降低”变化过程,“反弹”点发生在“分解压力”附近;②当储层压力高于“分解压力”时,储层渗透率变化主要受有效应力影响,当储层压力低于“分解压力”之后,分解效应的影响大于有效应力效应;③根据“分解压力”和“衰竭压力”两个关键压力点,提出了针对3个阶段不同的水合物降压排采措施。研究成果有望为下步南海神狐海域水合物开采降压策略的制定提供一定的理论依据与方法借鉴。