有机质对黏性土热传导系数的影响与机制

有机质是土中常见组分,对土体热性质有显著影响。为明确有机质对黏性土热传导系数影响与机制,以膨润土为基质,通过添加腐殖质制备不同有机质含量土样。利用热探针法测定其热传导系数λ,分析λ随干密度ρ_(d)、含水率w(饱和度S_(r))和有机质含量w_(u)的变化规律;并通过分析膨润土对有机质的吸附特征,探讨了有机质对土热传导系数影响机制。试验结果表明:有机质含量w_(u)相同时,热传导系数λ随干密度ρ_(d)、含水率w、饱和度S_(r)增大而增大。在土体饱和、ρ_(d)相同条件下,λ随w_(u)增大而减小,但并非单调线性递减关系;可分为急剧下降段、过渡段和平缓下降段3个阶段。过渡段对应的w_(u)大致范围为7.5%~15.0%。通过傅积平法测试得出膨润土对紧结态有机质饱和吸附量w_(u,1)大致为8.0%,对紧结态+稳结态有机质的饱和吸附量w_(u,2)约为14.0%;即有机质赋存形态变化的两个阈值(w_(u,1)、w_(u,2))和λ-w_(u)关系曲线过渡段对应的w_(u)基本吻合。机制分析表明:除有机质含量外,土中有机质赋存形态变化也是影响土热导系数的重要因素。分析了几种热导系数理论预测模型对含有机质黏性土的适用性。

龙马溪组页岩不同显微形态有机质成因及其勘探潜力探讨

有机质是页岩中最重要的组分,有机孔更是页岩气重要的储集空间,以扫描电镜为主流的微观分析检测技术成为页岩研究的重要手段,目前对有机质的综合研究正逐步成为页岩气勘探开发研究的重要内容。本次研究选取四川盆地及其外围龙马溪组富有机质页岩,采用氩离子抛光非镀膜样品,利用低电压近距离工作状态,对样品进行了高分辨率场发射扫描电镜检测,观察、总结了有机质显微形态,并依据其内部结构及组成特征对其生烃及储集能力进行了探讨。检测结果揭示:龙马溪组富有机质页岩中有机质主要有三种显微形态,分别是结构型沉积有机质、分异型交生有机质和填隙型运移有机质。结构型沉积有机质形成于沉积及早期成岩演化阶段,保留了部分生物结构特征或沉积定向构造;分异型交生有机质与黏土矿物交互生长并经历演化分异作用,形成了类似于岩浆岩中的“花岗结构”;而填隙型运移有机质形成于晚成岩有机质高演化阶段,为液态烃充填于自生矿物晶间,其周边矿物具有自形特征。龙马溪组页岩以填隙型运移有机质和分异型交生有机质为主,二者都发育丰富的有机质孔隙(孔径10~300nm),是龙马溪组页岩优质的生气母质,并具有优质的储集性能。研究结果为我国海相龙马溪组页岩气生成理论及勘探开发评价提供了较深层次的微观信息。

长期施用秸秆对水稻土有机组分影响的研究

采集定位试验6年的圩田水稻土进行研究。结果表明,与不施秸秆相比,多年秸秆还田的土壤有机碳、全氮,腐殖质各组分碳和活性腐殖质各组分碳的含量均有提高,除富里酸氮外,以两季秸秆还田的土壤增幅最大。各处理的活性富里酸氮占富里酸氮的百分率较高,说明施用秸秆有利于氮素富集在活性富里酸中。不稳定形态有机质数量及其碳氮含量亦高于对照区,水稻糙米积累氮磷钾的量有同样趋势。