BTEX异常对海域油气藏指示作用的研究

常规的油气化探方法一般是应用烷烃类作为油气勘探的基本指标,但是烷烃类易受人类活动和生物活动的干扰,使常规的化探技术在油气勘探中一直受到限制。人们开始考虑采用直接的生物标记化合物来预测油气藏,如芳烃系列中的苯系化合物苯(benzene)、甲苯(toluene)、乙苯(ethylbenzene)、二甲苯(xylem),简称BTEX。国内外研究表明,BTEX基本不受人类活动和生物活动的干扰,对油气藏具有良好的指示作用。依据南海某区的实测资料,采用自主研发的油气化探可视化评价软件进行数据处理,剥离背景异常,圈出有效的BTEX异常,并与靶区地层剖面进行了对比,结果证实了BTEX对海域油气藏具有良好的指示作用。

莱州湾海底地下水动态及影响机制研究

地下水监测及数理分析是地下水动态研究的主要方法。但目前海岸带地区多以陆域地下水监测为主,海域部分尤其具有多层含水层系统的海底地下水缺少直接监测数据。本研究通过海域钻孔ZK03与ZK08实时监测不同层位海底地下水动态以及海洋潮汐变化,结合其地层结构和沉积演化背景,分析莱州湾海底地下水动态特征并揭示其影响机制。研究结果表明,莱州湾海底地下水动态具有周期性和分层性特征;全新世含水层与海水关系密切,其海水入侵界面垂向上厚10m左右。海底地下水分层与沉积地层划分大致相同,其动态特征是在地层结构及沉积演化环境影响下,降水、径流及潮汐驱动不同层深地下水间或地下水与海水间混合作用的结果。本文初步构建了海底地下水分布模式,探讨区域地下水与海水的相互作用关系。莱州湾海底地下水动态研究对于深入分析海(咸)水界面变化机制及探索海底地下水排泄具有推动作用。

现代黄河三角洲沉积物沉积年代的确定

黄河三角洲前缘粉砂分布于河口外中部,三角洲侧缘或分流间湾黏土质粉砂分布于三角洲前缘粉砂体的两侧。分流改道时新的分流河口大多分布在老叶瓣三角洲侧缘或分流间湾位置。这样,年轻的三角洲前缘粉砂覆盖在老三角洲侧缘或分流间湾黏土质粉砂之上,与此同时,年轻的三角洲侧缘或分流间湾黏土质粉砂覆盖在老三角洲前缘粉砂之上,形成规律性的叠覆层序。在观察钻孔岩心时,正确判断某一层的沉积环境,追踪其物质来历,即判断是从哪一条分流河道搬运来的物质形成的,该分流河道的活动年代就是该层形成的年代。

莱州湾07钻孔沉积物晚更新世以来的元素地球化学特征

在莱州湾南岸的07孔岩心进行高分辨率采样的基础上,采用X荧光光谱法(XRF)、离子质谱法(ICP-MS)以及原子荧光光谱法(AF)等方法测试了研究区07孔的48种常微量元素以及稀土元素的含量,并对元素相对含量、随深度变化规律、特征比值以及稀土元素配分模式进行了研究。结果表明,07孔主要元素及特征比值在海陆地层分界处有明显变化,可以作为地层划分的指标之一。其中,Mn、Mg、Ca、Fe、Mg/Ca及K/Na等对沉积环境响应比较明显,Ba、Zr、Rb、Si/A1、Ti/A1和Rb/Sr对源区的母岩类型、风化程度及搬运距离的变化敏感;07孔常微量元素垂向变化较大,在3次海侵地层中呈明显变化,并对应多个峰值。化学元素的变化规律所反映的地层特征与晚更新世以来的气候和海平面的变化有较好的对应关系。07孔不同深度沉积物的稀土元素球粒陨石标准化配分模式与黄河沉积物的相似,呈轻稀土元素富集的右倾型。说明黄河是莱州湾南岸弥河-潍河多源河流三角洲沉积体系的物源之一,且对莱州湾南岸一定深度范围内的沉积地层有部分贡献。

九龙江河口表层水体及沉积物中甲烷的分布和环境控制因素研究

利用静态顶空法在2009年7月测定了九龙江河口表层水体和沉积物孔隙水中甲烷浓度以及相关的环境参数,并对甲烷浓度分布特征和控制因素进行了相关的分析.结果显示56个河口表层水的甲烷浓度在10.7～456.7 nmol.L-1之间,饱和度远超过大气平衡甲烷浓度,由河口上端向中下端逐渐减小.4个站位(B1、B2、B3和B4站位)孔隙水中平均甲烷浓度(分别为2 212、447、28和5μmol.L-1)从河口上端向下端快速减小,与水体甲烷浓度水平变化趋势基本一致.B1～B4站位孔隙水中硫酸盐的浓度依次增大,其平均值分别为0.13、0.64、5.3和16.3 mmol.L-1.九龙江河口表层水和孔隙水中甲烷浓度变化趋势,表明河口上端沉积物中产甲烷菌降解有机质产生甲烷,并以扩散的形式通过沉积物-水界面进入上部水体,导致河口上端甲烷浓度增加;而在河口下端海相区随着孔隙水中硫酸盐浓度增加,沉积物中产甲烷过程逐渐受到硫酸盐还原过程的抑制,河口下端孔隙水和表层水甲烷浓度相应降低.B2和B3站位孔隙水中甲烷浓度随着深度增加分别由43和10μmol.L-1增加至1 051和57μmol.L-1,结合总有机碳(TOC)和硫酸盐在沉积柱剖面上的变化趋势,表明大量甲烷在沉积物硫酸盐-甲烷过渡带中被厌氧氧化,这进一步抑制了沉积物中甲烷的释放强度.九龙江河口沉积物中甲烷的产生过程除有机质以外还受到孔隙水中硫酸盐浓度的控制,而水体甲烷主要来源于河口上端盐度相对较低且富有机质的红树林潮间带湿地的释放.

黄河三角洲北部悬浮体和颗粒有机碳的分布与影响因素

2008年12月对黄河三角洲北部及其毗邻海域悬浮体浓度(SSC)和颗粒有机碳(POC)进行了研究,并结合该海域水文资料,分析了该区冬季SSC和POC的空间分布特征和影响因素.结果表明,冬季研究区水体中的SSC变化范围较大(5～1064mg/L),表、底层的SSC高值区(>600mg/L)均呈条带状分布于废弃神仙沟-钓口三角洲附近海域,且随水深加大SSC快速降低(<50mg/L).冬季海水中的POC变化于17～640μg/L,表、底层POC的分布模式基本一致,均表现为POC高值区(>400μg/L)集中于近岸海域,渤海中部POC仅为20～50μg/L左右,但底层POC向渤海湾中部扩散范围比表层大.POC和SSC之间存在显著正相关关系,表明该海区近岸浅水区沉积物再悬浮是影响研究区POC空间分布的重要原因.冬季SSC和POC高值区与最大侵蚀区、波致底切应力>0.2N/m2的区域相对应,表明在冬季强海洋动力条件下,废弃神仙沟-钓口三角洲叶瓣前缘不仅是沉积物的"源",也同样是颗粒有机碳的"源".

^(35)SO_4^(2-)示踪法测定九龙江河口沉积中硫酸盐还原速率

在2011年7月利用35SO2-4培养示踪法测定九龙江河口两个站位(A站位位于咸淡混合区,盐度3~5;B站位位于海相区,盐度20~25)沉积柱中硫酸盐还原速率的垂直分布。结果显示A站位沉积柱中硫酸盐还原速率变化范围为54~2 345nmol/(cm3·d),从表层到底部先增大后减小,最大值出现在20cm深度附近;B站位硫酸盐还原速率在24~987nmol/(cm3·d)之间,分别在10cm和78cm深度附近出现两个峰值,分别为876nmol/(cm3·d)和987nmol/(cm3·d)。综合分析两个站位孔隙水中SO2-4、甲烷浓度和沉积物中总有机碳、温度和氧化还原电位的垂直变化趋势与其硫酸盐还原速率的分布规律,表明A站位沉积物中硫酸盐还原以有机矿化为主;B站位受到有机质矿化和甲烷厌氧氧化的共同作用;两个站位硫酸盐还原速率及垂直分布趋势受孔隙水中SO2-4浓度、有机质活性和温度的共同影响;根据各个层位硫酸盐还原速率估算两个站位硫酸盐还原通量(以硫计)分别为527.9mmol/(m2·d)和357.1mmol/(m2·d),表明硫酸盐还原是九龙江河口有机质厌氧矿化的重要路径。

珠江口淇澳岛湿地甲烷排放通量及日变化规律

2009年8月份采用静态箱法对珠江口淇澳岛湿地甲烷通量日变化进行测定,结果表明甲烷排放通量在当日23∶00和翌日早晨9∶00出现两个高峰值,分别为40.07和50.99mg·m-2·h-1;在当日17∶00和翌日凌晨5∶00出现两极小值,分别为1.13和1.57mg·m-2·h-1,同步观测孔隙水中SO2-4、Cl-浓度和沉积物表层温度和采样点潮位变化,发现湿地甲烷排放通量与孔隙水中SO2-4浓度和潮位存在显著负相关性,因此,潮汐所导致孔隙水中SO2-4浓度和上覆水深度改变,可能是控制珠江口淇澳岛潮间带湿地甲烷日排放通量变化的两个关键因素。同时计算采样点甲烷日排放净通量达到962.7mg·m-2·d-1,表明夏季珠江口淇澳岛湿地是大气甲烷的源区。柱状沉积物孔隙水中甲烷浓度范围为0.52~5.18mmol·dm-3,其最大值出现在9cm深度,同时测试沉积物中总有机碳（TOC）、温度、氧化还原电位和孔隙水中SO2-4的浓度,结果表明高的甲烷浓度主要是由于沉积物中高的TOC含量和孔隙水中低的SO2-4浓度所导致。