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    地下储氢研究进展及展望
    王璐, 金之钧, 吕泽宇, 苏宇通
    , doi: 10.3799/dqkx.2024.001
    摘要:
    随着氢气地位的进一步提高,大规模储氢逐渐得到重视.通过大量的调研文献对地下储氢库的特征、氢气与矿物的相互作用进行了阐述,并总结了粘土矿物和煤层对氢气的吸附特点.研究结果表明:(1)地下储氢库中,盐穴储氢是目前最好的方式;(2)温度、压力、硬脂酸浓度和有机酸碳数的变化会影响矿物的氢润湿性,从而影响盖层密封能力;(3)粘土矿物、煤层等可以吸附氢气,可为地下储氢新材料提供思路.基于以上研究和分析,指出了地下储氢目前存在的主要的难题,展望了地下储氢的未来发展前景,以期为地下储氢库的选址实施提供参考.并对地下多孔材料作为大规模储氢新材料的可行性做了简要概述,以期为寻求多样化、适宜化的储氢材料作出贡献.
    川北-鄂西地区中二叠统层序岩相古地理演化及页岩气勘探潜力
    邱振, 窦立荣, 吴建发, 韦恒叶, 刘雯, 孔维亮, 张琴, 蔡光银, 张淦, 吴伟, 李世臻, 曲天泉, 高万里
    , doi: 10.3799/dqkx.2023.216
    摘要:
    近两年我国南方川北−鄂西地区上二叠统吴家坪组−大隆组取得了页岩气重大勘探突破,并在中二叠统孤峰组发现了勘探新苗头,但其富有机质层段的分布规律及其页岩气资源潜力仍不清楚.通过对川北−鄂西地区中二叠统地层开展沉积相识别与层序地层对比划分,分析不同层序的岩相古地理演化特征,进而探讨该区孤峰组富有机质层段的分布规律与页岩气资源潜力.研究结果表明:川北−鄂西地区中二叠统可划分为3个三级层序SQ1、SQ2和SQ3,其中层序SQ3对应于孤峰组,沉积于卡匹敦晚期;层序SQ3沉积时期,该区在碳酸盐岩台地(对应层序SQ1和SQ2)基础上发育了3个北西向展布的深水盆地,即鄂西盆地、开江−梁平台盆(海槽)和广旺台盆(海槽);孤峰组硅质岩与硅质页岩层段的有机碳TOC含量较高(平均TOC含量为3%~10%),且展布相对连续稳定;峨眉山地幔柱事件驱动了该区中二叠世晚期深水斜坡−盆地环境的形成,从而控制着孤峰组富有机质硅质岩与硅质页岩的大规模区域性沉积.基于上述分析,综合硅质岩及硅质页岩有效厚度、TOC含量、构造保存条件等页岩气地质评价要素,在川东北至湘鄂西地区优选出5个有利区,面积约为1.2×104 km2,估算总资源量约1.75×1012 m3,展示了良好的页岩气勘探开发潜力.
    贵州青岩中三叠世安尼期琥珀及其意义
    田垚铠, 楚道亮, 曹怡然, Jacopo Dal Corso, Guido Roghi, 宋海军, 田力, 刘传远, 贺箫, 缪雪, 张世岩, 舒文超, 童金南
    , doi: 10.3799/dqkx.2023.182
    摘要:
    (目的)中-晚三叠世是现代型生态系统构建的关键时期,系统研究该时期生物与环境的协同演变过程对揭示生物复苏机制和生态系统重建规律具有重要意义。(方法)琥珀是探讨中-晚三叠世植物演化和古气候演变的重要载体。本文对青岩剖面雷打坡段的琥珀和伴生的植物化石开展研究, 并将全球的中-晚三叠世琥珀的分布与湿润事件进行对比分析。(结果和结论)结果发现青岩琥珀是由松柏类植物伏脂杉生产,琥珀的出现与松柏类植物的辐射演化有关。菊石生物地层表明含有琥珀的地层属于中三叠世安尼期 Pelsonian 亚期。本研究认为琥珀的产出与湿润事件具有对应性,说明湿润事件可能是中-晚三叠世琥珀频繁出现的重要原因。
    以初级生产力与固碳规律为线索探讨陆相页岩中有机质的富集规律
    毛小平, 陈修蓉, 陈永进, 李岁岁, 李振, 朱启轩
    , doi: 10.3799/dqkx.2022.472
    摘要:
    一般认为在陆相盆地深湖-半深湖等深水环境易富集油气,但大量页岩气勘探证实,页岩气藏一般更靠近湖盆边缘,因此有必要深入剖析陆相湖盆有机质富集的规律。本文采用类比法对比了页岩油气、煤的成矿条件,结合湖泊的初级生产力、固碳速率、化石发育,采用古地貌及埋藏史恢复手段,提出了页岩发育于浅水局限环境的六大证据。研究发现,页岩油气和煤具有相似的成矿模式;与浅水环境的煤、蒸发盐岩等具有共生关系; 浅水环境下固碳速率远大于深水环境。结论是,页岩油气富集于浅水湖湾、间湾等封闭-半封闭环境;最大湖泛期凝缩段应为贫有机质段。最后以松南等地区进行验证,说明本结论具有普适性,可更好地指导页岩油气勘探。
    深海环境噪声监测技术发展现状与展望
    陆哲哲, 朱心科, 杜新光, 李家彪
    , doi: 10.3799/dqkx.2023.162
    摘要:
    以往关于人类活动对海洋生态系统产生的影响讨论主要聚焦于污染物的排放、过度二氧化碳的排放及过度开发等,然而人为噪声也是海洋生态系统的重要压力源之一。人为噪声的频率范围与海洋动物发出和感知的声音频率范围存在高度重合,因此人为噪声的增加会影响海洋动物的行为、生理甚至生存。鉴于海洋声景的快速变化,迫切需要发展深海环境噪声监测技术,评估人为噪声对深海生态系统的影响,从而针对性地减轻人类对海洋声景的影响,服务于构建健康的海洋。本文立足国内外研究形势,回顾人类活动影响下的海洋声景及深海噪声监测技术的发展情况,介绍多个致力于海洋噪声监测和研究的国际大计划,并呼吁相关机构及部门增强对海洋声景的关注,鼓励先进技术的研发,并制定相应的管理框架。
    论文
    鄂尔多斯盆地湖盆中部长73亚段深水砂质沉积特征及勘探前景
    刘显阳, 郭雯, 刘江艳, 李士祥
    摘要:
    鄂尔多斯盆地延长组长73亚段发育大套厚层的富有机质泥页岩夹薄层粉细砂岩,深水环境的砂质岩类受到优质烃源岩的高强度源内充注,局部具有一定规模,是盆地深水勘探的重要目标。基于湖盆中部长73亚段的岩心、测录井、分析测试资料,结合岭页、池页水平井风险勘探实践,对长73亚段深水砂质岩类的沉积储层特征进行探讨分析。研究结果表明:长73沉积期水体较深,优质烃源岩发育,湖盆西南祁秦造山带地震火山活动频发,物源供给充足,降雨量大、湖平面上升,滑塌成因与洪水成因的重力流沉积在湖盆中部广泛发育;环绕湖盆的一级坡折带控制着深水重力流的发育范围,沉积物入湖后受古地貌与沉积微相的控制,发育滑动-滑塌、砂质碎屑流、混合事件层、浊流、异重流等沉积类型,坡折带的坡脚、古沟道相对富砂,砂质碎屑流、浊流沉积是有利的储层类型;单砂体较薄,平均厚度1m,孤立或叠置发育,空间上厚度、长度、宽度较小,较厚的块状单砂体和紧密连续叠置的薄层单砂体组合是期待钻遇的储层;高Ro、高TOC的泥页岩是砂质岩类充注油气的物质基础,高剩余压差下,储集性能较优的紧密叠置细砂岩薄储层与优质烃源岩互层的源储配置关系最易出现优质砂岩“甜点”;长73亚段深水砂质沉积勘探潜力较好,需持续攻关薄储层地球物理探测技术及砂泥一体压裂改造工艺。
    辽宁及其邻区高精度航磁数据分析:对区域性断裂带与岩石圈热结构约束
    高维, 舒晴, 孟庆奎, 张凯淞, 陈立梅
    摘要:

    高精度航磁数据分析与挖掘是揭示区域性断裂带空间展布与岩石圈热结构重要手段之一。为了揭示辽宁及其区航磁异常与区域性断裂带关系,估算其居里面深度与岩石圈厚度,本文在对航磁数据进行化极的基础上,利用功率谱法反演了研究区居里面深度;采用一维稳态热传导方程,计算了辽东-渤海湾地区岩石圈厚度。研究表明:(1)辽东、辽西与渤海湾地区存在多条北东向/北北东向航磁异常带,它们是晚中生代以来太平洋板片俯冲作用背景下,活动大陆边缘长期伸展与短暂挤压状态交替演变的产物;而辽北地区被北东向磁异常带错断的近东西/北西西向航磁异常带,则是古亚洲洋闭合后碰撞造山晚期伸展抬升至中地壳层次的构造形迹。(2)辽宁及其邻区居里面深度介于16 ~ 40 km 之间,平均深度为28 km,阜新与盘锦等居里面隆起区对应的大地热流值相对偏高;而沈阳与辽源居里面坳陷区对应的大地热流值偏低。(3)辽宁及其邻区岩石圈厚度具有空间非均匀性,变化范围为70 ~ 150 km,平均值为100 km;郯庐断裂带附近的营口-鞍山地区下方岩石圈厚度最薄,为60 ~ 80 km;辽东与渤海湾地区岩石圈厚度空间非均匀性可能是晚中生代以来太平洋板片俯冲诱导的上升流与克拉通岩石圈内部先存的构造薄弱带共同作用的结果。

    基于深度特征的双极化SAR遥感图像岩性自动分类
    李发森, 李显巨, 陈伟涛, 董玉森, 李雨柯, 王力哲
    摘要:

    目的)基于像元基元、极化合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)数据和传统机器学习算法的岩性分类方法,易受SAR图像固有斑点噪声影响,精度不高。为了降低噪声的影响,(方法)本研究以大尺度像元邻域为基元,用于表征地表地质体的遥感图像特征和相应的岩性语义信息;采用高分三号双极化SAR数据,先进行极化分解,并构建3通道彩色合成影像,作为后续模型输入数据;然后采用深度卷积神经网络(Deep Convolutional Neural Network,DCNN)迁移学习的方法,提取有效的深度特征表示,从而分别实现5m和15m两种空间分辨率下岩性遥感自动分类。(结果)实验结果表明:基于不同分辨率数据和不同DCNN算法,岩性遥感自动分类的总精度均大于80%,且最高精度达到91%。(结论)总之,基于大尺度像元邻域和DCNN迁移学习方法,能够实现基于SAR数据的高精度岩性分类。论文创建的双极化SAR岩性遥感数据集,也能作为基于人工智能的岩性遥感分类基准数据集。

    综述
    泥页岩中有机质:类型、热演化与有机孔隙
    刘贝
    摘要:

    泥页岩中的有机质作为石油和天然气的来源,其有机岩石学分类方案仍不明确,传统的煤岩学分类方法并不完全适用于泥页岩中的分散有机质。页岩中有机孔隙是页岩孔隙系统的重要组成部分,控制了页岩的含气量和孔隙度,但其成因及与有机质类型和热成熟度的关系仍存在争议。本文系统地总结了泥页岩中分散有机质的类型、不同类型有机质的热演化特征以及有机孔隙发育与保存的控制机理,并提出了存在问题及今后研究方向。泥页岩中的分散有机质包含5个显微组分组:镜质体、惰质体、类脂体、动物碎屑和次生有机质,每个显微组分组可再划分为多个显微组分。不同显微组分的成因和生烃潜力不同,有机孔隙发育程度也存在差异。页岩中有机孔隙包括原生孔隙和次生孔隙,后者是主要的有机孔隙类型,其形成与生油型有机质生烃密切相关,主要赋存在固体沥青或焦沥青中。有机质类型和成熟度决定了次生有机孔隙的发育程度,而热成熟度、有机质含量、矿物组成和孔隙压力控制了其保存程度。烃源岩评价中对有机质生烃潜力的研究应建立在对显微组分以及不同显微组分生烃能力充分了解的基础上。非常规油气储层表征中对有机孔隙的研究应充分考虑有机质数量、类型、成熟度以及页岩矿物学组成,准确地评价有机孔隙对页岩孔隙系统的贡献。