湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气储集条件研究

为客观评价湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气资源勘探潜力，本研究利用x射线衍射仪（XRD）、高倍扫描电镜、扫描探针显微镜等系统研究了其页岩气储集条件。XRD分析结果表明，泥页岩中脆性矿物含量为53．8％～98．1％，平均77．9％，脆性矿物含量丰富，其高值区主要分布在张家界柑子坪、三岔及其周边地区。高倍扫描电镜分析结果显示，湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩中发育残余原生孔隙、有机质微孔隙、不稳定矿物溶蚀孔、矿物层间微裂隙和构造裂缝，其中构造裂缝、有机质微孔隙和不稳定矿物溶蚀孔是研究区页岩基质孔裂隙的主要组成部分。扫描探针显微镜分析结果显示，湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩中蜂窝状的有机质丰富，主要呈分散状和条带状分布，其内部纳米级孔隙发育。Ultrapore-200A氦孔隙仪测试结果显示，湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩孔隙度相对较低，为0．6％～11．7％，平均4．6％，其影响因素主要是构造裂缝，其次是泥页岩有机碳含量和长石含量。ULTRA—PERM200渗透率仪测试结果显示，湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩渗透率度相对较低，为0．002-0．06mD，平均0．014mD，其影响因素主要是构造裂缝，其次是矿物层间微裂隙。等温吸附实验结果表明，湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩具有较好的吸附气性能，其中有机碳含量可能是影响泥页岩吸附气含量的最主要因素。

湘西北下寒武统牛蹄塘组石煤研究综述

石煤是早古生代浅海环境中主要由菌藻类、海绵等原始动、植物遗体在浅海环境条件下经过成千上万年的腐泥化作用和煤化作用而形成的高硫分、高灰分、低热值的劣质煤。中国湘西北下寒武统石煤的蕴藏量大,并且其伴生矿含量也丰富。加强石煤及其伴生矿产的研究,对其综合勘探、综合开发和综合利用等方面意义重大。对湘西北下寒武统牛蹄塘组石煤特征、成因及其伴生的矿产资源进行了综述,最后分析了前人研究中存在的问题,并进一步对研究方向进行了展望。

多层次模糊数学法在湘西北页岩气有利区块优选中的应用

湘西北下寒武统牛蹄塘组海相页岩热成熟度高,且经历了多期复杂构造运动,这种有机质高热演化程度及复杂构造条件下的页岩气有利区块优选面临挑战。本研究对影响页岩气勘探开发潜力的各种因素进行了综合研究,确定了页岩气勘探开发潜力评价的4个二级指标(生成条件、储集条件、保存条件和综合配套条件)及相应的三级指标。采用模糊数学方法对各级因素指标赋予了权重,建立了用于页岩气勘探开发潜力评价的多层次模糊数学评判模型。利用该模型,综合评价湘西北地区鹤峰复背斜、桑植复向斜、古丈隆起、沅麻盆地和洞庭坳陷5个Ⅲ级构造单元的页岩气资源勘探开发潜力。研究表明,桑植复向斜最具勘探开发潜力,其次是鹤峰复背斜,沅麻盆地、古丈隆起与洞庭坳陷则相对最差。建立的评价体系,可以作为有机质高热演化程度及复杂构造条件下的页岩气资源开发潜力评价的参考体系。

湘中涟源—邵阳凹陷上二叠统大隆组页岩气储层特征

为评价湘中涟源—邵阳凹陷上二叠统大隆组页岩气的勘探潜力,分析其泥页岩的有机碳含量、矿物组成、孔隙及裂隙的微观特征、孔隙度和渗透率等,系统研究了页岩气的储层特征。研究区上二叠统大隆组岩石的有机碳含量与岩性关系密切,其中硅质泥岩的有机碳含量最高,平均质量分数大于3%,表明沉积环境是控制有机碳含量的最主要因素;硅质泥岩中石英等脆性矿物平均质量分数为67.7%,与美国Barnett硅质页岩基本相当,脆性矿物含量较高;硅质泥岩中构造裂缝较发育,其形成主要与其脆性矿物含量较高及地质构造较发育等因素有关;有机碳含量较高的硅质泥岩,其有机质微孔隙也是基质孔隙及裂隙的主要组成部分;硅质泥岩的孔隙度和渗透率均较低,分别小于5%和0.01 m D,构造裂缝发育程度是影响硅质泥岩孔隙度和渗透率的最主要因素。

兰州市大气PM_(10)健康影响效应的可预报性探讨

使用质粒DNA评价法研究了兰州市大气PM10对质粒DNA的氧化性损伤能力及其与ρ(PM10)、采样期间的风速、相对湿度等气象要素之间的关系.结果表明:兰州市大部分PM10对质粒DNA的氧化性损伤能力与ρ(PM10)呈正相关.兰州市PM10全样对质粒DNA的氧化性损伤能力与采样期间的相对湿度和平均风速分别呈正相关和负相关,相关系数分别为0.531和-0.673.通过分析PM10对质粒DNA的氧化性损伤原因可知,PM10对人体健康的影响效应可用便于预报的ρ(PM10)、气象要素(相对湿度和风速等)等进行表征,即其可能具有可预报性.

兰州市冬季大气PM_(10)的微观形貌和粒度分布

利用高分辨率场发射扫描电镜(FESEM)和图像分析技术研究了兰州市区(东方红广场)2005年冬季大气可吸入颗粒物(PM10)的微观形貌、数量-粒度和体积-粒度分布特征。结果表明,兰州市冬季大气PM10主要包括燃煤飞灰、烟尘集合体、矿物和未知颗粒四种类型,其中燃煤飞灰在数量上占优势(61.7%),烟尘集合体和矿物颗粒在体积上占优势(43.6%和41.4%)。在数量-粒度分布上,粒径小于0.3μm的PM10占总颗粒物数量的78.6%,以燃煤飞灰为主(55.7%)。在体积-粒度分布上,粒径1～5μm之间的PM10占总体积的53%,主要是矿物颗粒和烟尘集合体(31.1%和19.6%)。综上可见,2005年冬季兰州市大气污染以燃煤污染为主,是今后大气环境防治中的主要控制对象。

兰州市取暖期可吸入颗粒物中单颗粒矿物组成特征

为研究兰州市2005年冬季大气可吸入颗粒物(PM10)中单颗粒的矿物组成,用能谱扫描电镜识别和统计了兰州市区(东方红广场)和郊区(榆中县)两个采样点的单矿物颗粒。结果在市区样品中识别出方解石、伊/蒙混层、石英、斜长石、伊利石、石膏、绿泥石、高岭石、浊沸石和钾长石等21种矿物,前7种占统计总量的75%以上;郊区样品中识别出20种矿物,以方解石、石英、伊利石、绿泥石、斜长石和伊/蒙混层为主(占70%以上),与市区相比缺少钾石膏、金红石和水铝酸钙而增加了硫酸镁和磷灰石。总体来看,大气PM10中的矿物颗粒可分为粘土类、长石类、碳酸盐类、硫酸盐类、氧化物类和其他六类,以粘土类和碳酸盐类矿物为主(约占60%);冬季市区颗粒物表面的“硫化”现象较郊区严重;这些矿物颗粒主要来自地表土,人为排放和大气中二次化学反应生成的矿物的贡献较小。

兰州市一次沙尘暴期间PM_(10)的矿物组成特征

为研究兰州市2006年3月31日沙尘暴期间及之前大气PM10中的矿物学特征,运用场发射扫描电镜和带能谱的扫描电镜识别和统计了PM10中单个颗粒的微观形貌特征和矿物组成。结果表明,沙尘暴期间PM10的质量浓度是一个突增渐降的过程,沙尘暴到来时,PM10的质量浓度在短时间内增至约1500μg/m3,然后随着沙尘暴的消退逐渐降低,在较长时间内保持较高的浓度值,期间主要为矿物颗粒;沙尘暴之前,PM10的质量浓度普遍高于国家二级标准(150μg/m3),最高可达500μg/m3,主要颗粒类型有燃煤飞灰、烟尘集合体和少量的矿物颗粒。单颗粒矿物分析表明,沙尘暴之前的非沙尘暴期,单个矿物颗粒的数量百分比从大到小依次为方解石、石英、伊利石、绿泥石、伊/蒙混层、钙长石、钠长石、钾长石、高岭石和石膏等,沙尘暴期间,矿物颗粒中伊利石和绿泥石的数量百分比明显增加,而方解石含量明显减少。

兰州沙尘暴过程对PM_(10)组成变化的影响

为了研究兰州市2006年3月31日沙尘暴过程对大气PM_(10)组成变化的影响,利用场发射扫描电镜(FESEM)和图像分析技术研究了该沙尘暴期间及其发生前后PM_(10)中的单颗粒特征。结果表明,沙尘暴发生前后,PM_(10)主要由燃煤飞灰、烟尘集合体组成,其次是少量的矿物颗粒,而沙尘暴高峰期则相反。与沙尘暴发生前后相比,沙尘暴高峰期矿物颗粒的数量百分比(59.31%)和体积百分比(99.39%)有明显增加,而其数量和体积粒度分布则相反。根据该沙尘暴过程中PM_(10)的组成变化特征,可将其划分为四个不同的阶段:本地污染物清除阶段、新污染物携入阶段、本地新污染物吹入及外来沙尘颗粒减少阶段、沙尘颗粒基本清除阶段。

兰州城关区冬春季PM_(10)的化学组分和来源分析

为了解兰州市城关区冬春季PM10的来源,利用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)测定了PM10中全样和水溶性Ti、V、Cr、Cd、Mn、Cu、Zn、As、Se、Sb、Pb、Ba、Mg、Al和Fe元素的浓度。研究结果表明,兰州市城关区冬春季PM10中这些全样和水溶性元素的总浓度均表现为冬季高于春季,且除部分地壳元素(Al和Mg)外,PM10中各全样和水溶性元素的浓度均为冬季高于春季,尤其是Zn和Pb等元素。冬春季PM10中水溶性Cd、Zn、Se、Mg、As和Mn等元素占其全样的比例相对较高,多以可溶状态存在,而Fe、Al、Pb、Ba、Ti和V等元素则相反。富集因子分析结果表明,兰州市城关区PM10中Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Sb和Se等元素的富集因子均大于10,主要来自人为污染,V、Mn、Ba、Ti、Mg、Fe和Al等元素的富集因子均接近1,主要来自地表土。因子分析结果表明,兰州市城关区冬春季PM10主要来自燃煤污染和地表土,分别占35.38%和46.33%,其次是燃油和工业污染等,占18.26%。综合分析可知,兰州市燃煤污染较严重,特别是冬季,在以后的大气治理中仍需加强燃煤污染的控制。

兰州市大气PM_(10)对质粒DNA的损伤

使用质粒DNA评价法研究了2005年12月～2006年10月兰州市区、郊区大气中PM10对质粒DNA的氧化性损伤，并初步探讨了其损伤原因．结果表明，PM10对质粒DNA的氧化性损伤具有冬、夏季相对较高，春、秋季相对较低的特征．市区冬、春、夏、秋季大气PM10全样的TD20平均值分别为17,625，56，260μg／mL，水溶部分的TD20平均值分别为62，840，193，403μg／mL．沙尘暴期间和降雨数天后，PM10对质粒DNA的氧化性损伤相对较小，其全样和水溶部分的TD20值均大于1000μg/mL．PM10全样和水溶部分的TD20值均与样品中12种水溶性微量元素总含量呈明显的负相关关系，表明PM10对质粒DNA的氧化性损伤能力主要来自其水溶性微量元素．

冷原子吸收与原子荧光法测定 As、Sb、Bi、Hg 的方法研究

样品经王水分解后，调制成１０％的ＨＣｌ介质。移至自制的Ｈｇ发生器中，加入ＳｎＯ２还原，以空气作载体，将Ｈｇ原子蒸气载入测Ｈｇ仪吸收管，冷原子吸收测Ｈｇ。便可实现一次溶矿与原子荧光连测样品中的微量Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｈｇ。检出下限分别为：Ａｓ０．１８μｇ／ｇ；Ｓｂ０．０６７μｇ／ｇ；Ｂｉ０．０８７μｇ／ｇ；Ｈｇ０．０１１μｇ／ｇ。ＲＳＤ％分别为Ａｓ１１％；Ｓｂ６．３％Ｂｉ７．１％；Ｈｇ１．２％。

安徽庐江何家大岭地区岩矿信息提取研究

安徽庐江何家大岭位于庐枞火山岩盆地,具有典型蚀变特征,文章采用先进星载热辐射与反射辐射计(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer,ASTER)数据及高光谱数据分析方法,对研究区矿物类型进行识别,识别结果与地质资料较为吻合,说明利用ASTER数据进行岩矿识别具有较好的效果;利用线性波谱分离技术对研究区进行混合像元分解,制作了岩石矿物分布图。

湖南煤炭与煤层气资源的研究方向

煤炭是湖南省主要的能源矿产,随着国民经济持续快速发展,供求矛盾愈发突出,煤炭及煤层气资源的勘探开发研究迫在眉睫。针对湖南省煤炭和煤层气资源的赋存特点,建议目前其勘查开发研究应主要集中在以下方面:一是弄清楚石炭—二叠纪含煤岩系深部优质煤炭资源的分布规律;二是找出煤层气高渗富集区;三是针对煤层气大多具有"低渗透"、"低饱和"和"低压"等特点,加强煤层气储层的物性特征研究。

湖南煤层气资源及其分布特征

为更好地开发利用湖南煤层资源,根据《新一轮全国油气资源评价》方案计算了湖南煤层气资源量、可采资源量和资源丰度,并探讨了其分布特征。经计算汇总,湖南煤层气地质资源量和可采资源量分别为780.80×10^8m^3和325.94×10^8m^3,煤层气资源丰度为0.30×10^8m^3/km^2。煤层气风化带-1 000m和1 000～1 500m的煤层气资源量分别为489.81×10^8m^3和290.99×10^8m^3。湖南煤层气资源主要分布在下石炭统测水组和上二叠统龙潭组中,分别为317.13×10^8m^3和463.67×10^8m^3,其中,下石炭统测水组煤层气资源主要分布在涟邵目标区的渣渡、金竹山、太平寺、冷水江等含煤向斜区域,上二叠统龙潭组煤层气资源主要分布在郴耒目标区的永耒、梅田、白沙、马田等含煤向斜区域。

乙二醇和水混合溶剂热法控制合成LiFePO_4及其性能研究

水热法和溶剂热法是合成制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂(LiFePO4)最常用的方法,但由于单一溶剂具有的自身缺陷使其在应用方面受到了一定的限制。而水和有机溶剂的混合溶剂热法则是在水/溶剂热法的基础上,充分利用水和有机溶剂各自的理化性质发展起来的有效方法。本文中我们选取乙二醇(EG)和水(H2O)组成二元混合溶剂来控制合成LiFePO4正极材料,并成功地获得了结构形貌规则和颗粒分散均匀的样品材料。然后,通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和电化学性能测试等手段,对获得的样品活性材料进行了表征和测试。结果显示采用混合溶剂热法获得的LiFePO4样品材料具有更好的结构形貌和电化学性能。

深孔电极发射光谱法连测化探样品中铌、锆、镧、钇、铍、锶、钡的方法研究

用３×５×０．５ｍｍ深孔电极增大装样量，用垫热加缓冲层的办法使样品尾烧完全，通过向光谱标准中滴加适量碳酸钠，使之与被测样品中各元素的蒸发行为趋向一致。一次摄谱，连测化探样品中微量铌、锆、钇、铍、镧、锶。

江西萍乡黄塘煤矿煤层含气性及控气因素研究

在分析黄塘煤矿煤层含气性的基础上,从煤变质程度、煤岩煤质、煤层顶底板岩性、地质构造和水文地质条件等方面研究了影响煤层含气性的地质因素。研究结果表明,黄塘煤矿煤层含气量相对较高,平均高达9.22m^3/t;较高的煤变质程度和镜质组含量有利于煤层气的生成,煤层顶底板岩性、地质构造和水文地质条件则有利于煤层气的保存,这些因素共同作用致使黄塘煤矿煤层含气量相对较高。

铜尾矿基质改良对旱柳生长的影响研究

通过盆栽实验，研究了不同营养土改良的铜尾矿对旱柳（Salix matsudana）扦插枝条生长及根系特性的影响。处理方式分别为TA100（100％尾矿）、TA80（80％尾矿＋20％营养土）、TA60（60％尾矿＋40％营养土）、TA40（40％尾矿＋60％营养土）、TA20（20％尾矿-80％营养土）、TA00（100％营养土）。研究结果发现，旱柳枝条在5种处理方式下均可生根成活，但长势存在差异。随着尾矿含量的降低，旱柳枝条的生物量呈现出增加的趋势；随着尾矿含量的降低，旱柳枝条不定根数目增多、平均根长及最长的根长增加，根系活力先增强后降低。结果表明，旱柳可用于铜尾矿废弃地植被恢复，利用营养土改良有利于柳条不定根的形成和生长。

晋东南沁水盆地石炭二叠纪含煤岩系古地理及聚煤作用研究

晋东南沁水盆地是目前我国进行煤层气勘探开发的主要地区之一,煤层气储层主要分布在石炭系和二叠系,其厚度明显受沉积古地理控制。本文通过对露头及钻井剖面的岩石学和沉积相特征研究,对该区主要含煤岩系-山西组和太原组进行了岩相古地理和煤层气储层聚集控制因素分析。太原组以石灰岩、铝土质泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及砂岩为主,厚度44．90-193．48 m,含多层可采煤层,厚度0-16．89 m,平均 7．19 m。在太原组沉积期,研究区北部发育下三角洲平原相,煤层相对较厚,中部和南部为潟湖相,煤层相对较薄,东南部主要为滨外碳酸盐陆棚相,在晋城一带为障壁砂坝相分布区,煤层亦较厚;山西组以砂岩、粉砂岩、泥岩为主,石灰岩仅在局部地区见到,该组厚18．60-213．25 m,含可采煤层1-2层,厚度0-10．0 m, 平均4．20 m。在山西组沉积期,北部以下三角洲平原分流河道相为主,中部和南部以分流间湾相为主,东南部则以河口砂坝相为主,厚煤带都位于中部和南部的三角洲分流间湾地区。总之,太原组富煤地带多与砂岩富集带相吻合,位于北部下三角洲平原和南部障壁砂坝地区,而山西组厚煤带大都位于南部三角洲分流间湾地区。