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四川盆地威远地区筇竹寺组页岩超临界甲烷吸附特征
1
作者 张璐 刘宇 +6 位作者 曹光耀 侯明才 陈安清 徐胜林 梁霄 宋颖 周小琳 《成都理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期108-123,130,共17页
通过对四川盆地威远地区威207井(W207井)下寒武统筇竹寺组7个总有机碳(TOC)质量分数不同的页岩样品的孔隙结构和甲烷吸附测试,评价了四川盆地下寒武统筇竹寺组页岩的孔隙发育特征和甲烷吸附能力,探讨了该地区下寒武统筇竹寺组页岩甲烷... 通过对四川盆地威远地区威207井(W207井)下寒武统筇竹寺组7个总有机碳(TOC)质量分数不同的页岩样品的孔隙结构和甲烷吸附测试,评价了四川盆地下寒武统筇竹寺组页岩的孔隙发育特征和甲烷吸附能力,探讨了该地区下寒武统筇竹寺组页岩甲烷吸附性能的影响因素。研究结果表明,四川盆地下寒武统筇竹寺组页岩孔隙比表面积主要由微孔贡献,介孔的孔体积占比最高,微孔比表面积、微孔体积与w_(TOC)关系较好;样品的甲烷最大绝对吸附量与w_(TOC)、孔隙总比表面积呈正相关关系,说明甲烷吸附量与总有机碳中微孔的发育密切相关;吸附热(Q_(st))和标准熵(ΔS^(0))的计算结果表明,研究区的有机质类型更接近I型干酪根,说明下寒武统筇竹寺组有机质的最主要母源为藻类;通过对比过剩吸附量与绝对吸附量的差别,在储量预测时有机质的绝对吸附量能够更好地预测地质条件下的真实储量。 展开更多
关键词 筇竹寺组 页岩气 孔隙结构 甲烷吸附 四川盆地
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川西南地区五峰组—龙马溪组沉积环境及有机质富集模式 被引量：4
2
作者 曹光耀 刘宇 +1 位作者 周小琳 李源春 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2023年第5期1227-1245,共19页
为了明确川西南地区五峰组—龙马溪组富有机质页岩的沉积环境演化特征及有机质主控因素,充分利用元素地球化学和有机地球化学方法,获得了YD1井五峰组—龙马溪组总有机碳(TOC)、主量和微量元素含量纵向变化特征,探讨了五峰组—龙马溪组... 为了明确川西南地区五峰组—龙马溪组富有机质页岩的沉积环境演化特征及有机质主控因素,充分利用元素地球化学和有机地球化学方法,获得了YD1井五峰组—龙马溪组总有机碳(TOC)、主量和微量元素含量纵向变化特征,探讨了五峰组—龙马溪组古环境演化特征及有机质富集机制。结果表明:龙马溪组总有机碳(平均值为4.50%)整体高于五峰组(平均值为1.26%);地球化学指标V/Cr值、C_(org)/P值、Mo含量及Mo/TOC值表明,五峰组—龙马溪组沉积期,沉积环境处于中等—强的局限程度,同时海水经历了氧化—次氧化(五峰组V/Cr平均值为3.39,C_(org)/P平均值为138.16,Mo平均含量为4.28×10^(-6))向缺氧硫化(龙马溪组V/Cr平均值为6.71,C_(org)/P平均值为249.38,Mo平均含量为61.49×10^(-6))的变化过程;古生产力指标Ni含量、(Ni+Cu)/Al值、Ba_(bio)含量指示五峰组—龙马溪组均具有相对较高的生产力水平,这主要归因于同期频繁火山活动引起的丰富营养物质的输入以及上升流的发育。总有机碳与陆源输入指标、氧化-还原指标、古生产力指标相关性分析发现:五峰组和龙马溪组有机质富集主要受控于沉积环境的氧化-还原条件;氧化—次氧化的水体环境抑制了五峰组有机质的保存;强烈的缺氧条件及较高的生产力水平共同促成龙马溪组较高的有机质含量,使得龙马溪组更加有利于页岩气开发。 展开更多
关键词 古海洋 沉积环境 黑色页岩 五峰组 龙马溪组 氧化-还原条件 有机质富集 四川
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川南威远地区早寒武世氮循环及古环境意义 被引量：2
3
作者 曹光耀 刘宇 +2 位作者 侯明才 陈安清 徐胜林 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2031-2041,共11页
【目的】寒武纪早期是地质历史时期海洋环境演化的重要时期,深入探究该时期海洋氧化还原及氮循环演化有助于厘清同期有机质富集的主控因素。【方法】以川南威远地区筇竹寺组为研究对象,系统开展铁组分、氮同位素、硫同位素分析。【结果... 【目的】寒武纪早期是地质历史时期海洋环境演化的重要时期,深入探究该时期海洋氧化还原及氮循环演化有助于厘清同期有机质富集的主控因素。【方法】以川南威远地区筇竹寺组为研究对象,系统开展铁组分、氮同位素、硫同位素分析。【结果】威远地区在寒武纪早期,海洋环境响应同期海平面波动,氧化还原条件经历了多次转变。在寒武纪第二期,深部缺氧硫化水体扩张至浅水陆架环境,强烈的反硝化作用导致海水中的NO-3持续被消耗,最终导致威远地区海洋氮循环以生物固氮为主。同时,较低的δ15N值暗示寒武纪第二期相对较低的初级生产力水平。在寒武纪第三期,显著升高的δ15N值表明海洋NO-3库逐渐扩大,表层氧化海水逐步扩张。【结论】沉积环境的氧化还原条件是威远地区筇竹寺组有机质富集的主要控制因素。由海侵引起的强烈缺氧条件导致筇竹寺组产生三次显著的有机质富集。海平面的变化最终影响着寒武纪早期华南内陆架地区的氧化还原、氮循环演化及有机质富集。 展开更多
关键词 筇竹寺组 氮同位素 铁组分 氧化还原 有机质
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埃达克岩与热液成矿过程中钾镁同位素分馏及其指示意义:以驱龙斑岩铜矿床为例 被引量：1
4
作者 字艳梅 田世洪 +4 位作者 陈欣阳 侯增谦 杨志明 龚迎莉 唐清雨 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期150-169,共20页
为研究后碰撞埃达克质岩岩浆分异和热液过程中的钾镁同位素分馏行为及其对斑岩铜矿床岩石成因的指示意义,本文对藏南驱龙斑岩铜矿床的一套埃达克质岩石开展了钾镁同位素分析。该套岩石包括闪长质包体、花岗闪长岩和花岗斑岩,后者是超大... 为研究后碰撞埃达克质岩岩浆分异和热液过程中的钾镁同位素分馏行为及其对斑岩铜矿床岩石成因的指示意义,本文对藏南驱龙斑岩铜矿床的一套埃达克质岩石开展了钾镁同位素分析。该套岩石包括闪长质包体、花岗闪长岩和花岗斑岩,后者是超大型斑岩铜矿床的成矿母岩。已有研究结果证实,这3套岩石很可能是由同一来源的不同程度的部分熔融和分离结晶作用形成的。研究结果表明,闪长质包体、花岗闪长岩和花岗斑岩的δ^(41)K组成分别为-0.38‰~-0.22‰、-0.43‰~-0.34‰和-0.59‰~-0.36‰。尽管3类岩石各自变化范围较小,但整体上δ^(41)K与K 2O和SiO_(2)含量呈现明显负相关趋势,表明全岩钾元素迁移和钾同位素发生了解耦,钾同位素产生了分馏。在闪长质包体花岗闪长岩演化期间,δ^(41)K与Sc和Y含量呈明显正相关关系,这指示了在该演化期间可能主要是角闪石分离结晶导致了钾同位素分馏。相比之下,花岗斑岩中具有明显的钾同位素组成变化,在花岗斑岩演化期间,δ^(41)K与Eu/Eu*和Sr含量呈正相关关系,表明在岩石演化晚期钾同位素的分馏可能主要跟斜长石分离结晶有关。然而,通过瑞利分馏模拟表明仅矿物分离结晶难以实现如此大的钾同位素分馏,花岗斑岩中的钾同位素分馏是岩浆热液共同作用的结果。值得注意的是,闪长质包体具有比地幔更重的钾同位素组成,导致这种现象的原因可能是复杂多样的:一方面,下地壳可能具有比地幔更重的钾同位素组成,岩浆混合机制下导致源区具有重钾同位素组成;另一方面,驱龙斑岩铜矿床的岩浆源区受到俯冲板片来源的富重钾流体/熔体所交代,导致其源区的钾同位素组成偏重。相比之下,这3类岩石的镁同位素组成比较类似(闪长质包体:-0.36‰~-0.19‰;花岗闪长岩:-0.28‰~-0.13‰;花岗斑岩:-0.44‰~-0.13‰),并且落在了地幔和下地壳范围内。这3类岩石的δ^(26)Mg跟MgO和SiO_(2)含量之间不存在相关性,表明埃达克质岩浆分异过程中(角闪石和黑云母)也不产生镁同位素分馏,与前人对花岗岩中镁同位素分馏行为的结论相一致。作为典型的热液型矿床,藏南驱龙斑岩铜矿床和江西德兴斑岩铜矿床在热液蚀变过程中均产生了钾镁同位素分馏。德兴斑岩铜矿床大部分蚀变岩的钾镁同位素值都高于新鲜岩浆岩,具有显著的钾镁同位素组成变化;相比之下,驱龙斑岩铜矿床埃达克质岩岩石的钾镁同位素组成大部分位于岩浆岩基线值范围内,受热液蚀变作用影响不显著。此外,驱龙斑岩铜矿床花岗斑岩中铜大量富集,岩浆热液流体出溶是导致铜大量富集的主要原因,可能至少有两种不同性质(温度、盐度)的热液流体导致花岗斑岩中钾镁同位素组成局部波动变化,这些流体不仅改变了花岗岩斑岩的钾镁同位素组成,并且从高度演化的岩浆中提取金属元素,最终导致铜成矿。 展开更多
关键词 驱龙斑岩铜矿床 埃达克质岩石 钾镁同位素 同位素分馏 岩浆热液流体出溶
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扬子东南缘早寒武世氮同位素特征及其古海洋环境意义
5
作者 宋颖 刘宇 +3 位作者 向庭弘 周小琳 曹光耀 张璐 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2042-2053,共12页
【目的】早寒武世生物大爆发通常被认为与硝酸盐浓度增加有关,然而最新研究表明该时期硝酸盐浓度无明显变化。为查明硝酸盐对生物大爆发的影响,重建了这一时期古海洋环境与氮循环特征。【方法】以扬子东南缘斜坡区钻孔岩心(ZK0202井)为... 【目的】早寒武世生物大爆发通常被认为与硝酸盐浓度增加有关,然而最新研究表明该时期硝酸盐浓度无明显变化。为查明硝酸盐对生物大爆发的影响,重建了这一时期古海洋环境与氮循环特征。【方法】以扬子东南缘斜坡区钻孔岩心(ZK0202井)为研究对象,通过对主量元素、微量元素、稀土元素、碳—氮同位素等地球化学指标进行实验分析。【结果】早寒武幸运阶—第二阶中期(>526 Ma)古海洋以深化变层的分层海洋为特征,同期固氮和反硝化作用都有发育,以固氮作用为主。第二阶晚期—第三阶早期(ca.526~518 Ma)古海洋以强烈缺氧硫化为特征,固氮作用是最重要的氮循环途径。第三阶中晚期(<518 Ma)古海洋以次氧化—氧化为主,固氮作用依然发育。氧化还原状态的演化可能与海平面变化及热液作用引起的高初级生产力有关,而持续的固氮作用显示了同期硝酸盐浓度维持在较低水平。【结论】硝酸盐的多寡或许不是生物大爆发的主控因素,海洋氧化和丰富的食物链底层生物可能是生物大爆发的重要诱因。研究进一步提升了华南扬子东南缘早寒武世斜坡区古海洋环境与氮循环的研究程度,为正确认识该时期生物—环境协同演化机制提供了新的参考。 展开更多
关键词 早寒武世 氧化还原 氮循环 生物大爆发
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