Precambrian organic matter

The late progress of the research on Precambrian organic matter in biomarkers, isotopes and relative analytical techniques is reviewed. The key problems in the research of Precambrian organic matter, such as indigenous test of soluble organic matter, are also discussed. At the end, the further work upon Precambrian organic matter is suggested.     

Precambrian phosphatized embryos and larvae from the Doushantuo Formation and their affinities, Guizhou （SW China）

Weng＇an phosphates of the Precambrian Doushantuo Formation, Guizhou （southwestern China） preserve a large number of exquisite biological structures, which are mostly micro-spherical and represent seaweeds, acritarchs and developing eggs related to various groups of metazoans. Here is a report of a variety of developing eggs and larvae, which are most probably of Cnidarian affinity. The eggs examined in the study are composed of early cleavage embryos and two-layered gastrulae. The early cleavage embryos are radial and total cleavage with equal-size blastomeres. The gastrulae mostly bear a large archenteron, which is filled with yolk-degrading organic matter. Ovoid to fusiform planula-like larvae identified in thin sections under light microscope are mostly mouthless and their gastrovascular cavity is filled with possible yolk-degrading organic matter. They are likely representatives of non-feeding larva. The uncommon planula-like structures are hollow, with each having a mouth-like structure on its narrow end. We interpret them as feeding larva. Study of these embryos with possible Cnidarian affinities shed new insight on the origin of metazoans.     

煤系烃源岩特征与发育机制研究现状

为了完善煤系烃源岩的理论研究,总结了煤系烃源岩的分布、发育影响因素以及发育模式的研究现状,并以塔里木盆地库车坳陷为例,对该地区侏罗系煤系烃源岩的地化特征、发育机理以及有机质来源进行了分析。煤系烃源岩包括煤、煤系泥岩以及碳质泥岩,在中国及全球各地广泛分布。煤系烃源岩有机质丰度较高,有机质类型以Ⅲ型为主,沉积环境多为湖沼相,有机质来源主要是高等植物。不同盆地煤系烃源岩有机质热演化程度不同,跨度范围较大,从未成熟到过成熟都有分布。由于煤系烃源岩母源输入主要为陆生高等植物,所以镜质组、惰质组和类脂组是煤系源岩的3种常见组分。影响烃源岩的发育因素应该从有机质供给、有机质的保存以及有机质的稀释3个方面来考虑,古气候条件、古地形特征、母质来源、沉积环境氧化还原条件以及水平面频繁升降等因素都可能影响有机质供给、保存和稀释,从而对煤系烃源岩发育具有一定的控制作用。目前对煤系烃源岩的研究主要集中于生烃机理,而对煤系烃源岩发育机理研究相对较少。     

琼西戈枕剪切带金矿同位素地球化学

琼西戈枕剪切带控制的金矿床，产于前寒武系变质岩系中，区域上沿构造带呈北东向展布，从北东南南西有土外山－抱板金矿区，二甲金矿区和不磨金矿区等，构成了海南岛目前最有工业价值的金矿成矿带。对该成矿带典型矿床同位素地球化学的研究，表明其成矿物质主要来自抱板群混合岩系，但有部分深源物质的叠加；成矿流体主要是混合岩化热液和大气降水热液的混合，局部有岩浆热液参与，其深部物质和岩浆热液的叠加受剪切带变形环境和后期岩浆活动的控制；同位素组成在该区域有明显变化规律，并与构造变形，变质作用及其演化特点有关，这对剪切带与金矿成矿，成矿规律和成矿预测有重要意义。     

有机岩石学及其在油气勘探中的应用

有机岩石学主要研究沉积有机质的成因、产状、结构和演化历史。有机岩石学在油气勘探，特别是在烃源岩评价中的作用。已从仅是研究的工具发展为常规的手段。其最大特点在于从显微层次来认识和分析非均质性的沉积有机质特征、成因和演化与烃类形成的关系。文章综合评述了有机岩石学在研究有机质赋存形式、有机成熟度、有机质类型、生烃组分和成烃作用、烃类排出、运移和聚集等方面的现状和发展方向。     

溶解性有机质-四环素-Zn共存体系中土壤对四环素和Zn的吸附作用

以畜禽粪便中的典型组分——溶解性有机质、四环素和锌作为研究对象,以东北典型黑土为供试土壤,采用批次实验法,研究了溶解性有机质、四环素和锌三元混合体系中土壤对四环素和锌的吸附作用。结果表明,土壤对四环素的吸附符合Freundlich吸附模型,土壤对Zn的吸附既符合Langmuir吸附模型,也符合Freundlich吸附模型;四环素和锌之间存在着相互促进吸附的作用;溶解性有机质抑制了四环素在土壤上的吸附,促进了Zn在土壤上的吸附;在溶解性有机质-四环素-Zn混合体系中,四环素和溶解性有机质共存促进了Zn的吸附;而对于四环素的吸附,溶解性有机质和Zn的共存可以表现为促进作用,也可以表现为抑制作用,二者的相对浓度是决定其作用的关键因素。     

城市污水处理厂高负荷活性污泥工艺曝气量的研究

以庆阳市城市污水处理厂高负荷活性污泥工艺中试为例,根据高负荷活性污泥系统对溶解性有机物和颗粒性有机物去除的程度和机理不同,通过大量试验数据的回归拟合,提出了计算高负荷活性污泥系统处理城市污水曝气量的经验公式,此公式可为今后高负荷活性污泥系统的工程设计及理论研究提供一定的参考依据。     

源岩活化能分布最小值与有机质成熟度的关系

提出了一种确定源岩中干酪根活化能分布最小值的方法,并通过东营凹陷南斜坡东段沙四段源岩的动力学特征研究,发现源岩活化能分布最小值与有机质成熟度之间没有明显的正相关关系,而可溶有机质抽提后的源岩活化能分布最小值与有机质成熟度之间存在较为明显的线性正相关关系.     

小尺度土壤盐分及养分空间变异特征分析--以艾比湖湿地博，精河下游为例

文章以新疆博,精河流域下游小尺度区域为研究对象,利用2011年该区域土壤STS（土壤总盐含量）、SMC（土壤水分含量）、pH 和SOM （有机质含量）数据,采用描述性统计法、地统计学方法和空间分析法,讨论研究区土壤盐分、水分、pH、有机质的分布特征,并初步探讨其影响因素。结果表明;土壤盐分与土壤水分含量值属于中等变异程度,变异系数分别为906．1％和658．2％,p H 值属于弱变异程度,变异系数为26．9％,有机质含量属于强变异程度,变异系数为1532．3％。研究区的空间变异比率范围在616．～958．％之间,其中土壤盐分含量属于中等空间相关性,土壤水分含量、有机质含量和p H 值均属于弱空间相关性。空间分布上土壤盐分含量的分布呈中间高于周围的分布趋势,水分含量西南高于东北,pH值的空间分布基本上均匀,精河区域的比博河区域较高一点,有机质含量呈中间高于周围,西南部高于东北的分布趋势。土壤盐分含量与水分,有机质含量呈显著正相关,尤其是与有机质呈强相关性,土壤水分含量与有机质呈显著正相关,pH与盐分、水分、有机质含量呈负相关,尤其是与土壤盐分呈显著非相关。     

水体中有机质的类型与有机质沉积作用

在对水体中各类有机质特征充分调研的基础上,依据成因和形态特征划分出生物有机质、溶解有机质、胶体有机质和聚合有机质四种基本形式,它们在有机质的聚集和沉积作用过程中的特征和差异性,必将影响沉积物中有机质保存的多样性.生物有机质既是有机质的保存者,也是其他有机质类型的物质提供者;溶解有机质和胶体有机质分布广、化学活性强,可以相互之间及与无机矿物间聚合,是有机质聚集和循环过程中重要的中间环节;聚合有机质的形成与生物及环境的物理化学条件改变相关,类型多样,但它是携带有机质沉积和保存的重要载体.水体中不同类型有机质既可以形成有机颗粒,又可以相互转化,造成了有机质沉积过程和保存方式的多样性,决定了沉积物中有机质类型和演化的差异性.     

Simulation experiment of immature oil genetic mechanism in lake facies of semi-salt water

The Immature calcareous shale in the south slope of Dongying sag, Jiyang depression, plays a significant role in immature oil genesis, and is sampled to make simulation experiment. The geochemical characters of the products of soluble organic matter and kerogen are researched respectively. The yields of the two components and their relations are made out. The contribution ratio between soluble organic matter and kerogen undergoing earty degradation in lake facies of semi-salt water is figured out for the first time, so the research into the genetic mechanism of immature oil is developed.     

镜质体反射率异常偏低的介质条件探讨

东营凹陷牛38 井和王35井中R_o都出现了随深度增加逐渐降低的趋势,具有相似的沉积背景、有机质类型和成分。其中牛38井处于超压背景,王35井处于正常压力背景。从无机介质条件出发对有机质热演化的影响进行了探讨,指出除异常压力对有机质的抑制作用外,有机质所处的无机地球化学环境是影响有机质热演化进行的又一个主要因素。实验测定和研究结果表明：2口井目的层段内常量元素和微量元素含量相似,具有一致的无机介质环境,钙含量和Sr/Ba比值与R_o具有负相关,表明酸性条件有利于有机质热演化,盐度较高的条件下,形成的有机质更加富氢,不利于有机质热演化,在热演化过程中R_o会受到抑制,而且会出现异常偏低。     

四川省兴文县志留系龙马溪组页岩有机质特征

为更好地评估四川盆地页岩气资源,结合野外调查和样品实验,研究了四川省兴文县地区志留系龙马溪组页（泥）岩的有机质特征及垂向变化规律。结果表明：研究区内出露的志留系龙马溪组岩层以黑色泥岩为主,厚度为262.91m,泥岩中残余有机碳丰度在地层中由底部至上部呈逐渐减少的趋势;有机质主要来自志留纪的海相笔石群,其丰度属于较好—最好的烃源岩,类型为Ⅰ型（腐泥型）。研究区具备页岩气形成的物质基础,为进一步开展页岩气调查提供了依据。     

青海省木里煤田煤系页岩气生烃条件分析

结合大地构造背景和沉积相分析,基于钻孔资料进行暗色泥页岩及粉砂岩等的厚度统计,研究了青海省木里煤田聚乎更矿区泥页岩的空间展布特征。并通过木里煤田煤（岩）样热解实验、镜质体反射率实验,从有机质丰度、类型、成熟度等一系列地化特征方面,分析木里煤田生成页岩气的烃源岩的生烃能力。结果表明：木里煤田含煤岩系纯泥岩厚度百分比大于10％,细碎屑岩在地层中的百分比为31．98％～53．69％;该区泥页岩的有机质丰度为0．520％～86．060％,有机质成熟度0．740％～1．851％,有机质类型主要为Ⅱ2-Ⅲ型干酪根。该研究对评价页岩气资源和促进木里煤田资源综合开发具有重要意义。     

碳酸盐烃源岩研究新进展

从有机组分分类、有机组分双重属性、有机质丰度、类型、成熟度评价标准和方法、生烃机制与生烃模式、有机质原始状态恢复与丰度下限的确定、孢粉相及有机相、成熟度与生烃历史、有机包裹体研究等几个方面系统论述了碳酸盐烃源岩的研究历史、现状、发展趋势及其意义。     

有机质初次生烃升温速率对二次生烃的控制作用

对不同升温速率下加水热模拟残余样品热解生烃动力学特征进行了分析,并就初次生烃时的升温速率对残余有机质成烃动力学特征的影响进行了研究。结果表明,初次生烃时较慢的升温速率有利于烃类的初次生成,而残余有机质的二次生烃潜力明显降低,二次生烃时的启动温度增加;初次生烃时较快的升温速率不利于烃类的初次生成,但残余有机质二次生烃潜力大,再次生烃时的启动温度降低。通过模拟条件与实际地质条件的对比分析认为,在地质条件下也存在上述规律。在确定不同地区、不同地质时期的构造演化和地温变化情况下,可以对烃源岩的初次生烃量和二次成烃潜力进行合理的分析。     

重庆城口黑色岩系中铂矿的分子古生物学特征研究

重庆城口铂矿产于秦岭地槽与扬子准地台接合部位的城巴深断裂两侧的断块或岩体蚀变破碎带中,含矿层为上震旦统一下寒武统黑色岩系.通过对城口铂矿进行实地考察,发现含矿层有机质含量偏高,并且碳质与矿体伴生,预示着生物或有机质在城口铂矿的形成过程中起着重要的作用.测试出氯仿沥青族组成中总烃(饱和烃 芳烃)不占优势,重组分(非烃 沥青质)丰度较高,说明有机质成熟度较低.运用分子古生物学的基本理论和分析方法,论证了与铂矿化有关的有机质的生物母源为菌藻类微生物;另外,Pr/Ph比值小于1反映了其成矿环境为还原环境.     

臭氧氧化难降解废水生化性改变研究评述

将臭氧氧化难降解废水过程划分为生化性改变阶段和有机物去除阶段,并分析了近年来臭氧氧化废水生化性改变阶段的研究成果.发现在有机物去除率较低条件下,废水的污染物质含量,色度,UV254,SUVA和3维荧光光谱等指标变化显著,分析认为引起以上指标变化的原因是难降解有机物分解为小分子易降解有机物.生化性改变阶段废水中主要进行难降解有机物的分解反应,而非矿化反应.多位研究者GC-MC和分子量分布的实验结果表明,生化性改变阶段废水中小分子有机物种类和数量都明显增加.废水生化性指标和生化处理的相关研究报道进一步证明了生化性改变阶段废水生化性改善的事实.建议在今后研究中,以提高生化性改变阶段臭氧氧化反应效率为重点,破解难降解有机废水处理的难题.     

不同林分密度华北落叶松人工林土壤养分特征

为了研究不同林分密度华北落叶松人工林土壤养分的变化,以河北省木兰围场内落叶松人工林为研究对象,系统采集了区域内土壤表层及深层样品,采用方差分析、克拉克插值法等分析方法,研究了林分密度对土壤有机质、全氮、全磷质量分数及空间分布的影响.结果表明:该区域0～20 cm土壤有机质、全氮、全磷质量分数最高,分别为65.23,2.99,0.25 g/kg. 40～60 cm土壤有机质、全氮、全磷质量分数最低,分别为25.85,1.79,0.19 g/kg.相同土层深度下,未经人工抚育的样地土壤有机质、全氮、全磷质量分数明显高于其他受到人为干预过的样地,同时,随着林分密度的增加,土壤有机质、全氮、全磷质量分数呈现先增大后减小的趋势.对比3块典型样地空间格局得出,该区域土壤有机质、全氮、全磷的空间相关性较大,表现为在东北方向上占优势.林分密度与土壤养分表现出显著的相关性,华北落叶松表现出一定的异质性空间分布特征.     

The evolution of the marine phosphate reservoir

Phosphorus is a biolimiting nutrient that has an important role in regulating the burial of organic matter and the redox state of the ocean-atmosphere system. The ratio of phosphorus to iron in iron-oxide-rich sedimentary rocks can be used to track dissolved phosphate concentrations if the dissolved silica concentration of sea water is estimated. Here we present iron and phosphorus concentration ratios from distal hydrothermal sediments and iron formations through time to study the evolution of the marine phosphate reservoir. The data suggest that phosphate concentrations have been relatively constant over the Phanerozoic eon, the past 542 million years (Myr) of Earth's history. In contrast, phosphate concentrations seem to have been elevated in Precambrian oceans. Specifically, there is a peak in phosphorus-to-iron ratios in Neoproterozoic iron formations dating from ～750 to ～635?Myr ago, indicating unusually high dissolved phosphate concentrations in the aftermath of widespread, low-latitude 'snowball Earth' glaciations. An enhanced postglacial phosphate flux would have caused high rates of primary productivity and organic carbon burial and a transition to more oxidizing conditions in the ocean and atmosphere. The snowball Earth glaciations and Neoproterozoic oxidation are both suggested as triggers for the evolution and radiation of metazoans. We propose that these two factors are intimately linked; a glacially induced nutrient surplus could have led to an increase in atmospheric oxygen, paving the way for the rise of metazoan life.