西峰、洛川黄土碳酸盐根茎体碳同位素分布特征及古环境意义探讨

以往对于土壤碳酸盐根茎体(CR)的形态和碳同位素分析表明其具有纯的生物成因源的特征,被用于指示不同大陆的高分辨率气候变化。为此,本研究选取了位于黄土高原中部的西峰和洛川黄土-古土壤序列,分别采集65个和22个样品。通过湿筛法(80目)分离后,在显微镜下通过细针挑选出根茎体样品进行碳同位素(δ^(13)C_(CR))的分析,并将结果与总有机质碳同位素(δ^(13)C_(TOC))、总无机碳酸盐碳同位素(δ^(13)C_(TIC))、总有机碳含量(TOC%)和磁化率(MS)等多指标进行对比分析。结果表明:西峰剖面的土壤碳酸盐根茎体δ^(13)C_(CR)值的变化范围为-8.6‰～-3.7‰,δ^(13)C_(TOC)值的变化范围为-23.68‰～-19.47‰,δ^(13)C_(TIC)值的变化范围为-8.65%～-4.95‰;洛川剖面的土壤δ^(13)C_(CR)值的变化范围为-8.30‰～-3.58‰,δ^(13)C_(TOC)值的变化范围为-23.28‰～-18.72‰,δ^(13)C_(TIC)值的变化范围为-8.50‰～-3.78‰;两个剖面末次冰期以来的δ^(13)C_(CR)均没有完全响应MS,TOC和δ^(13)C_(TOC)的变化趋势,表现为在S_0呈现相反的变化趋势,在L_1呈现相似的变化趋势;而与δ^(13)C_(TIC)值在冰期-间冰期尺度上呈现一致的变化趋势和幅度。该结果表明西峰、洛川剖面碳酸盐根茎体碳同位素类似于总无机碳酸盐碳同位素,其影响因素可能较为复杂(如碳酸盐的淋溶迁移、植被的影响、原生碳酸盐等复杂因素的影响),特别是淋滤深度的不确定性。因此,在独立使用黄土碳酸盐根茎体δ^(13)C_(CR)值来重建该地区的古植被(C_4/C_3)变化信息时要慎重。

柴达木盆地南翼山地区新近系湖相碳酸盐岩成岩环境初探——碳、氧同位素和流体包裹体证据

柴达木盆地南翼山地区新近系储层类型主要为湖相碳酸盐岩。用碳、氧同位素和流体包裹体方法研究湖相碳酸盐岩的形成环境结果表明,碳酸盐岩总体形成于高盐度环境,局部地区浅层样品在成岩过程中遭受过大气淡水的改造。根据孔隙充填胶结物中流体包裹体的均一温度,推断胶结物形成于储层深埋阶段,随后地层发生抬升,导致现今较低深度的包裹体样品具有较高的均一温度。

四川盆地西南部储层有机包裹体组成和碳同位素特征及其对油气来源的指示

本文对四川盆地西南部气区震旦系灯影组和二叠系茅口组、长兴组碳酸盐岩储层的有机包裹体特征、组成、碳同位素进行了研究 ,追索了研究区油气的演化、运移及油气的成因。结果表明 ,在震旦系灯影组和二叠系茅口组、长兴组储层中 ,皆存在有三期以上的油气运移。不同储层中 ,相应各期的油气运聚特点及演化程度略有不同 ,灯影组中各期有机质的成熟度及油气演化程度均略高于二叠系 ;同储层中 ,各期油气运聚的特点及演化程度存在明显的差异 ,可划分为三个阶段 :石油成熟阶段、高成熟凝析油 -湿气阶段、过成熟干气阶段。研究区灯影组储层的天然气成因为油型气 ,二叠系的为多成因 ;各储层中的 CO2 主要为有机成因气 。

贵阳花溪河蚬壳体氧、碳同位素组成的特征

河蚬(Corbicula fluminea Müller,1774)是原产自我国及东南亚地区的一种淡水双壳类生物,后随船只的往来传遍了世界各地,是许多江河和湖泊生态系统中的关键物种之一,也是欧美等地河湖中数量最多的外来物种[1-4].河蚬具有惊人的气候和环境适应能力,对外界环境的变化,河蚬不像其他一些水生生物那样从一个生态系统中消失,而是改变自己去适应外界的变化,从而继续生存下去.为此,许多学者对它的地理分布、生态环境、形态结构及生长繁殖等方面做过专门研究.……

东营凹陷超压顶封层及其附近砂岩中碳酸盐胶结物的成因

东营凹陷超压顶界面埋深2 200～2 800 m,在深部超压流体影响下,超压顶封层及其附近砂岩中碳酸盐矿化作用发育,碳酸盐含量一般在15%～40%。对53块砂岩样品共101个碳酸盐胶结物原位微区电子探针成分数据进行数理统计后发现,碳酸盐矿物主要可分为准同生白云石、方解石与铁白云石3种类型,综合X-衍射、阴极发光等判断其成岩序列为准同生白云石→方解石→铁白云石。根据碳酸盐胶结物成岩流体包裹体观测结果,超压顶封层及其附近砂岩中碳酸盐胶结物的沉淀伴随着超压流体环境,最小古压力系数为1.29～1.62,且沉淀温度明显高于背景温度值,指示与超压热流体侵入有关。结合前人研究成果认为,方解石、铁白云石胶结物的沉淀可能分别与东营组沉积末期、明化镇组沉积以来的超压流体活动有关;同时利用氧同位素地质温度计对上述认识进行了检验,其结果与实际观测值也较为吻合。方解石胶结物的沉淀温度90～120℃,其超压流体的δ18 OSMOW值为零,方解石胶结物的δ18 OPDB值为-16.86‰～-12.29‰;铁白云石胶结物的沉淀温度约110～135℃,其超压流体的δ18 OSMOW值为0.25‰,铁白云石胶结物的δ18 OPDB值介于-12.20‰～-10.20‰。晚成岩阶段碳酸盐胶结物的碳同位素值具有正漂移现象,δ13 CPDB值介于-0.9‰～+3.58‰,说明其主要来源于沙四段湖相碳酸盐岩的溶解—再沉淀作用,有机酸的参与显得相对次要,或者是由于羧酸分子内碳同位素分馏作用的影响。

鄂尔多斯盆地宜川-旬邑地区长8储集层碳酸盐胶结物特征

鄂尔多斯盆地延长组储层质量严重地受碳酸盐胶结物影响。通过对宜川-旬邑地区长8储集层薄片、碳酸盐胶结物碳氧同位素及流体包裹体测试分析,表明碳酸盐胶结物主要是铁方解石（含铁方解石）,在薄层砂岩中和厚层砂岩顶底与泥岩紧密毗邻的区域含量较高,以中细晶及粗-巨晶颗粒充填孔隙。碳酸盐胶结物δ13CPDB值为-5.56‰~0.22‰,δ18OPDB值为-10.58‰~21.47‰,流体包裹体均一温度在58~121℃之间。温度峰值区间为100~110℃之间。成因分析表明该区碳酸盐胶结物来源主要与有机质及黏土矿物演化有关,形成时代较晚。碳酸盐胶结物大量发育对储层物性具有严重的负作用。

和田河气田奥陶系碳酸盐岩裂缝特征及形成期次

塔里木盆地巴楚隆起和田河气田奥陶系碳酸盐岩储集层非均质性强,孔喉结构较差,溶洞、溶孔多被充填,裂缝发育程度成为决定气田产能的主要因素。根据对岩心裂缝的观察发现,研究区储集层裂缝大部分为构造缝,西部高角度裂缝发育,东部低角度和高角度裂缝共同发育。利用露头剖面上裂缝的切割关系、产状、充填关系、充填物碳氧同位素及流体包裹体等综合分析认为,研究区裂缝的形成主要有3期,分别为海西运动早期、海西运动晚期和喜马拉雅运动期。

塔里木盆地深层碳酸盐岩中气体包裹体组成及其碳同位素特征

通过分步加热法和真空电磁破碎法,对塔参1井深层(>5700 m)碳酸盐岩包裹体中微量气体组分进行了质谱计在线检测,并对真空电磁破碎法释放的气体进行了碳同位素测定。组分测定结果表明,虽然两种方法获得的气体成分有差别,但总的情况是深层碳酸盐岩中包裹气体成分以CO_2为主,其次为烃类气体CH_4,C_2H_6和C_3H_8。非烃气体CO在分步加热法中丰度较高,而在真空电磁破碎法测定中含量较低,包裹体中N_2,H_2和O_2含量较低。在5713.7～6422m的下奥陶统和上寒武统中,气体包裹体δC_1表现出富^(12)C,类似于生物气的特点(-52.‰ ～-63.1‰),但其组分却没有生物气“干”的特征。深层包裹体中这一特征可能主要与烃类气体的运移分馏因素有关。塔中个别深层天然气中较轻的CH_4碳同位素特征可能也有类似成因。而在下寒武统7117～7124m处的气体包裹体则δC_1较重,为高成熟度CH_4的特点。深层碳酸盐岩包裹体中δ^(13)C_(co_2)主要表现出无机成因的特点,与塔中天然气的CO_2碳同位素值所表现的成因一致。

综合运用碳氧同位素和包裹体信息判别古岩溶形成期次

岩溶型碳酸盐岩储层是油气勘探开发的重点领域,岩溶发育期次的确定一直是国内外岩溶储层地质建模技术面临的难点。由于现有的岩溶期次判别方法多以暴露特征作为依据,但岩溶作用形式多样,热液等流体活动发生的岩溶作用因缺少暴露标志难以判别。为此,提出一种综合充填物的碳氧同位素判别充填期次和包裹体均一温度判别流体活动期次的岩溶期次判别新方法。以塔里木盆地西北缘奥陶系大量露头资料为基础,进行碳氧同位素测定和包裹体信息分析。利用盐水包裹体测温得到均一温度分布的统计规律,进而得到平均均一温度值,建立按成岩流体活动期次标准划分的平均均一温度直方图。采用碳氧同位素值建立δ13C—δ18 O交会图,根据岩心组合及其切割关系,划分不同充填期次值的分布范围,建立碳氧同位素判别图版。综合碳氧同位素图版和包裹体均一温度图表,进行古岩溶发育期次的判别。将建立的图版应用于哈拉哈塘奥陶系进行岩溶期次的判别,得出哈拉哈塘奥陶系共发育5期岩溶。该结果可与区域地质背景及地震资料解释下的结果较好地吻合。

金刚石中复杂成分包裹体的新发现及其成因探讨

本文通过对辽宁金伯利岩中具环带构造的金刚石中包裹体的研究,发现了国内外均未报道过的复杂成分的包体组合。其中包括石英、长石、氧化物、硫化物、碳酸盐、硫酸盐、硅铝质玻璃及球体等,具有明显的壳源物质特征。这说明金刚石可形成于温度、压力较低的地壳环境,金伯利岩不仅是金刚石的载体,也可以是金刚石的源岩。

鄂尔多斯盆地西南部上古生界致密砂岩中碳酸盐胶结物特征及成因

在盆地内部钻井岩心与盆地西南缘野外露头观察基础上,综合运用薄片鉴定、扫描电镜、电子探针、微区碳氧同位素、流体包裹体均一温度与激光拉曼成分分析,开展了鄂尔多斯盆地西南部上古生界盒8段致密砂岩储层中碳酸盐胶结的成因机制研究。结果显示,盒8段致密砂岩储层中存在4期碳酸盐胶结:①同生成岩阶段碳酸盐胶结物形成于烃类充注之前,直接从碳酸盐过饱和的沉积水中析出;②早成岩阶段B期和中成岩阶段A期的碳酸盐胶结物与烃源岩中生烃、排烃提供的有机碳源有关;③盆地抬升阶段形成的碳酸盐胶结物受到大气降水等无机碳源的影响。盆地西南缘盒8段储层中的烃类充注始于烃源岩演化早期(80℃左右),在早成岩阶段B期就形成了规模较大的有机碳源成因的碳酸盐胶结物;盆地内部规模较大的烃类充注发生在烃源岩成熟之后(120℃左右),有机碳源成因的碳酸盐胶结物主要形成于中成岩阶段A期。

湖泊沉积物C_(4)植物含量重建方法的讨论——以新生代柴达木盆地大红沟剖面为例

当前气候变暖是一个全球面临的重大问题,它对人类赖以生存的植被生态系统造成的影响已经在全球各地逐步显现出来。为了深入了解植物生态系统对环境和气候变化的响应机制,我们需要更好地借鉴地质历史时期气候环境和植物协同演化的重要事件。C_(4)植物作为陆地生产力较强的植物,在植物生态演化中占举足轻重的地位。目前研究表明C_(4)植物可能最晚起源于始新世-渐新世之交,但从它早期起源到随后在生态系统中的大规模扩张时间间隔长达20多个百万年。是什么因素导致了C_(4)植物的起源和扩张是一个悬而未决的重要问题,需要开展大量的调查研究来评估和重建C_(4)植物在过去生态系统中的相对生物量变化。重建C_(4)植物的含量目前主要的方法是建立在C_(3)/C_(4)植物碳同位素和植物内部结构形态差异基础之上。最常运用的研究材料包括(古)土壤有机质、成壤碳酸盐、陆地食草动物体组织、沉积物生物标志物、孢粉、植硅体等。这些方法在重建现代以及地质历史时期C_(4)植物相对生物量变化的研究中发挥了重要作用,但同时也存在很多无法避免的问题。本文介绍了C_(4)植物起源和扩张机制的主流观点以及不同研究材料的碳同位素所推算C_(4)植物生物量的基本原理,并以柴达木盆地大红沟剖面为例,针对新生代湖泊沉积物中陆生高等植物的长链正构烷烃特征和单体烃碳同位素的研究结果,详细讨论C_(4)植物含量重建的方法与缺点,为探讨C_(4)植物起源、演化及控制因素提供参考。我们通过分析前人研究的大红沟剖面长链正构烷烃及单体烃δ^(13)C_(alk)值特征,推测在30~24 Ma、20~17 Ma和13~7 Ma期间δ^(13)C_(alk)值显示相对正偏的原因,可能是干旱和C_(4)植物在当地生态系统中出现的双重因素叠加造成的。但这一推断还需要借助于新的研究方法,即单颗粒孢粉碳同位素的方法来提供C_(4)植物的确凿证据。

火星陨石中发现生命新证据

当你仰望星空,是否想过在浩瀚的宇宙中,或许还有其他星球也存在生物?人类未来有一天如果需要离开地球,是否有其他宜居的行星?数百年来,人类从未停止过对地外生命的探索,甚至已经找到了1100多个类似太阳系的行星系统。但是,最有可能、方案最可行的,应该是在火星上首先发现地外生命。