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[转载]著名气象专家张学文对新疆变湿假说的几点思考(3)
热度 1 zhgatcl 2014-8-13 20:08
各位老师: 我从2008年开始 研究向西北调水 ,我的研究结论是 每年向 西北超深盆地 (塔里木盆地、柴达木盆地、准噶尔盆地)调水 100 亿方,若干年以后超深盆地每年的面雨量将增加 1000 多亿方;每年向超深盆地调水 200 亿方,若干年以后超深盆地每年的面雨量将增加 2000 多亿方,即调水能起到 “四两拨千斤”、“以一当十” 的作用;每年向西北调水几百亿方最多 1000 亿方,若干年以后整个西北的年平均降水量就能达到甚至超过 500mm ,特大规模调水能彻底改变西北干旱少雨的恶劣气候。 为证明以上论点,我一共写了10篇预印本论文,详见我最初的9篇博客。 以上论点极其宏观、极其大胆,比较另类,绝对不是信口开河。如果我的论点确实成立,对国家就有很大的作用。我的另类论点(特大规模调水彻底改变西北干旱少雨恶劣气候)有两大基石, 其一是 超深盆地四周的巨型山脉对盆地内部水汽和云层有很强的“约束作用” ; 其二是 低层水汽与高层水汽所处环境不同,变成降水的比例也不同,低层水汽比高层水汽容易在当地变成降水,本地水汽比外来水汽容易在本地变成降水。 对第一大基石,著名气象专家张学文研究员有一个定量分析 ,现把张学文老师的博客做如下转载,供各位老师参考。 转载:盆地水汽(空气)的封闭程度表 张学文, 2011-6-11 12:28 原载: http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-454053.html 本人最近提出了干盆地和湿盆地两个概 念 http://blog.sciencenet.cn/home.php? mod=spaceuid=2024do=blogid=446836 。这里涉及对盆地的水分的封闭程度的认识。确实,山体对盆地上空的空气和水分的封闭程度有多大,这需要有个大致的概算。这里给出了四周完全封闭的盆地的粗略计算结果。欢迎研究盆地水分循环的人士参考(如果在文章中引用,希望注明出处)。 一个四面完全封闭的盆地,自然阻挡了空气与水汽的流动。由于水汽更集中在底层,相同高山所封闭的空气与水汽是不同的。这里给出一个表,它是针对四周都存在高度相同的山体的封闭盆地而计算出四周山体所封闭的空气(或者水汽)占当地上空空气(或者水汽)总量的对应的百分比。 盆地四周山体的相对高度/米 盆地对水汽的封闭程度 盆地对空气的封闭程度 0 0.000 0.000 200 8.799 2.526 500 20.567 6.196 1000 36.904 12.008 1500 49.881 17.460 2000 60.189 22.574 2500 68.377 27.371 3000 74.881 31.871 3500 80.047 36.092 4000 84.151 40.052 4500 87.411 43.766 5000 90 47.250 例如一个被 500 米高的山体包围的盆地,其盆地内的空气(指受到周围山体阻挡,流不出去的空气,下同)占盆地上空空气总量的 6.2% ,而盆地内的不能外溢的水汽却占了盆地水汽总量的 20.5% 。这说明山体对水汽流动的影响更大。而一个 1500 米深的盆地就有 50% 的水分存在于山顶高度之下。所以,考虑盆地降水等问题需要知道周围山体对水分运动的强烈影响。 以上计算是基于下面的公式 p(z)=p(z0)*10^(-z/18000) 而获得的。大家知道这个公式是气象学里所谓压力高度的简化。 P , z,zo 分别表示压力、高度,基面的高度。高度以米为单位。 e(z)=e(z0)*10^(-z/5000) 而获得的。这个公式是气象学里关于水汽随高度变化的经验公式。 e , z,zo 分别表示水汽压力、高度,基面的高度。高度以米为单位。
个人分类: 转载专家观点|1345 次阅读|2 个评论
★★★四两拨千斤,三山夹两盆的新疆有极大的“调水倍增效益”
热度 11 zhgatcl 2014-7-5 08:12
【 注:2017年8月28日修改了博文和预印本论文,更改了预印本论文的网址。与2014版论文相比,新版论文的篇幅大幅减小,自我感觉说服力有很大提高 。请专家学者仔细审查。 】 四两拨千斤,三山夹两盆的新疆有极大的“调水倍增效益” 各位老师 : 2012 年 6 月 2 日 ,诺贝尔奖得主、华裔美国科学家丁肇中教授在东南大学110周年校庆 的 演讲中阐明了 “ 科学是少数人推翻多数人的观念 ” (详见网址 http://js.people.com.cn/html/2012/06/03/114111.html ),您认可这样的观点吗? 我的论点是 每年向新疆调水 100 亿方,若干年以后新疆每年的面雨量将增加 1000 多亿方; 每年向新疆调水2 00 亿方,若干年以后新疆每年的面雨量将增加2 000 多亿方, 即调水能起到“四两拨千斤” 、“以一当十甚至更多”的作用。有这等好事,您信吗? “ 先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”,作为科学家、作为中国社会的精英,要质疑以上论点就要仔细审查论文。对以上论点您敢公开评论吗?您敢发表有理有据的质疑吗? 为了论证以上论点,我写了一篇 理论探索方面的 预印本论文,下面是主标题、副标题、内容摘要和主题词,欢迎质疑,请提宝贵意见。有兴趣审阅全文的,请到“国家科技图书文献中心”下载,网址是 http://www.nstl.gov.cn/preprint/main.html?action=showFileid=2c928282510e4d73015e28beb2b71428 (2017-8-28日版)、 http://www.nstl.gov.cn/preprint/main.html?action=showFileid=2c928282476d060b0147e97b54e3009a (2014版)。 四两拨千斤,西北内流区巨型超深盆地有极大的调水倍增效益 —— 十五论特大规模调水能彻底改变西北干旱少雨的恶劣气候 内容摘要: 西北内流区以盆地为主, 盆地四周的高大山脉能阻止外部水汽输入盆地,也能阻止盆地产生的本地水汽输出盆地。监狱四周的高大围墙能阻止囚犯外逃,盆地四周的高大山脉类似于监狱四周的高大围墙,大规模调水进入内流区超深盆地的外来水源类似于坐监的囚犯,不能从地表流出盆地,也不能从地下流出盆地,离开盆地的唯一可能只能是先蒸发蒸腾为水汽,再随风飘出盆地,但西北内流区盆地面积特大、四周山脉特高特长,将阻止盆地产生的本地水汽飘出超深盆地,因此,本地水汽随风飘出超深盆地极其困难,绝大部分外来水源只能在超深盆地范围内进行局地水循环。局地水循环使外来水源被不断重复使用,调水有倍增效益。超深盆地四周的巨大山脉对盆地底部蒸发的本地水汽有极大的约束和拦截作用;本地水汽属低层水汽,外来水汽相对来说属高层水汽,低海拔的本地水汽比高海拔的外来水汽容易在本地变成降水。在以上两大认识的基础上, 数学建模的研究结论是: 向西北超深盆地调水能起到“四两拨千斤、以一当十甚至更大”的作用。特大规模调水以后,西北平均降水量(含调水折算水深)有望达到甚至超过 500mm , 将对我国产生极其深远的影响 。 主题词: 发现 内流区 超深盆地 调水 倍增效益 干旱 气候环境 这篇论文与《 超深盆地对本地水汽和外来水汽的影响截然相反 》和《 在新疆变成降水的比率本地水汽是外来水汽的15倍 》是姊妹篇,是“内流区超深盆地调水增雨”系列论文的理论核心, 如果论点确实成立,那向新疆调水的经济可行性就有希望。 请把 姊妹篇 论文结合起来 审查,请带着以下问题审稿,期待您审稿以后的客观评价,特别欢迎有理有据的理性质疑: 超深盆地四周的巨型山脉对盆地内部水汽有很强的“约束作用和拦截作用”,这样的观点可信吗?低层水汽与高层水汽所处环境的海拔、平均气温、平均风速等差异很大,它们变成降水的能力(变成降水的比例)相同吗? 以上 2 个问题是“超深盆地调水增雨”论文数学建模的基础,是论点成立的两大基石,期待您的宝贵意见和评价。这两篇论文有没有原则性错误?
个人分类: 调水增雨论文|2088 次阅读|64 个评论
绿野白屋 2013-06-20 23:20
taodeng 2014-2-25 11:16
四川 威远 越溪 一场宿雨,淋滤了负载的空气,四野都清新而轻逸。从高速公路看出去,这是一年中四川盆地最葱茏的季节。丘陵被树丛和庄稼覆盖,玉米地蔓延成了青纱帐,呈现出勃勃的生机。现在的村落有了明快的光彩,洁白的院墙夺目耀眼,透露出宁静与祥和。阡陌纵横、溪流婉转,鹭鸶与翡翠齐飞,水田共鱼塘一色,偶然还能见到佛寺的飞檐和殿顶。
个人分类: 鸿爪留影|2111 次阅读|0 个评论
札达土林 2012-07-17 15:26
taodeng 2014-2-25 10:56
西藏 札达 玛王塘 札达盆地沉积了800米厚的新生代湖湘砂泥岩,记录了青藏高原几百万年来的变化。那时的湖水宁静,逐渐隆起的喜马拉雅山将细粒的风化剥蚀产物慢慢地倾泻下来。当象泉河切穿屏障,汹涌澎湃地汇入印度河奔向大洋,湖水干涸了。堆积的泥沙在流水的侵袭下显现出各种奇怪的地貌,与古格的生土建筑混为一体,不知道何为土林,何为城堡。
个人分类: 登山印象|2216 次阅读|0 个评论
干渴柴盆 2010-09-09 09:15
taodeng 2014-2-13 23:23
青海 格尔木 乌图美仁 柴达木盆地属高原大陆性气候,以干旱为主要特点,一派荒漠景象。盆地内分布着大面积的雅丹地貌,强烈的风沙吹蚀一部分地表物质,形成许多残丘和槽形低地。植被稀疏,种类单调,以高度抗旱的灌木和草本为主。 令人欣慰的是,近年来随着多种手段并用,加快生态治理步伐,柴达木盆地的绿洲面积有所扩大,沙区风蚀荒漠化程度逐步减缓。
个人分类: 登山印象|2678 次阅读|0 个评论
水波荡漾 2010-05-07 16:07
taodeng 2014-2-12 23:48
四川 内江 永安 四川盆地的雨量是充沛的,条条的江河溪流都水波荡漾。看惯了北方干涸的河床,回到四川总有鱼米之乡的感觉。盆地内的丘陵地带河网纵横,不过却没有天然的湖泊,但成百上千的水库弥补了这个遗憾,几乎座座都变成了旅游休闲的好去处。在春夏之交的氤氲雾气中,黄河湖山水亭阁都像笼罩在一层薄纱之中,轻风中透出一阵阵鱼虾的味道。
个人分类: 鸿爪留影|2248 次阅读|0 个评论
山东东营凹陷新近系为揭示中国东部新生代浅部地层水化学场响应
陈中红 2014-1-4 18:12
陈中红 , 等 . 东营凹陷新近系地层水化学场及油气意义 . 古地理学报 ,2012,14(5):685-693 为揭示中国东部新生代浅部地层水化学场响应及油气意义,在东营凹陷新近系试油资料统计分析的基础上,对东营凹陷新近系的水化学场特征进行了研究。结果表明,与东营凹陷古近系沙河街组三段与四段封闭性滞留型水化学场特征明显不同,东营凹陷新近系馆陶组和明化镇组总体以低矿化度的 NaHCO 3 型地层水为主体(矿化度小于 5g /L )。其 水化学剖面宏观上具有一定的分带性 , 大致可以划分为 3 种水文环境 : 以强开放性水文流畅带 ( 地表到 0.7 km ) 、弱开放性水文阻滞过渡带 (0.7~1.1 km) 和相对封闭性水文迟缓带 (1.1 km 以下 ) ,在不同的水化学作用带,水岩作用和地层水矿化度、离子和离子参数具有不同的响应。东营凹陷新近系 Ca 相对海水富集 (Ca excess ) 和 Na 相对海水亏损 (Na deficient ) 的定量关系 Ca excess ≤0.2367Na deficient -0.6261 ,显示出明显的钠亏损特征,钙富集量也远低于世界盆地 流体线 (Basin Fluid Line, BFL 所代表的富集量,与同凹陷古近系沙三、沙四段封闭性水文地质系统中钠相对富集特征也明显不同,反映了地层水蒸发浓缩作用弱及与地表水交替活动强烈的水文地质作用特征。地层水化学场的分布影响了原油密度和天然气的分布规律,使得东营凹陷新近系原油密度、与天然气相对密度在剖面上的分布规律与地层水分带性有良好的一致性。
个人分类: 科研成果|4272 次阅读|0 个评论
2013年1月5日新疆温度湿度的平均值与笼罩面积报告
zhangxw 2013-1-5 11:47
2013 年 1 月 5 日新疆温度湿度的平均值与笼罩面积报告 2013.1.5. 北京时间 09 时新疆百叶箱(即距离地面 1.5 米高)平均温度 -15.9 °,与昨天持平。已经没有低于 -35 度的地区。新疆百叶箱相对湿度平均值 =75% ,比昨天提高 3% 。不同温度、相对湿度笼罩的相对面积见附表。 吐鲁番盆、焉耆盆地的温度继续很低。 温度中间值 笼罩面积 % 相对湿度范围 笼罩面积 % -42.5 0 0-10 0.212314 -37.5 0 10-20 0 -32.5 0.185185 20-30 0.849257 -27.5 1.203704 30-40 1.698514 -22.5 13.33333 40-50 3.184713 -17.5 40.64815 50-60 3.821656 -12.5 41.85185 60-70 11.67728 -7.5 2.592593 70-80 35.03185 -2.5 0.185185 80-90 41.61359 2.5 0 90-100 1.910828 数据来源: http://www.xjtq.gov.cn/gzfw.asp 分析:张学文
个人分类: 气象变量的笼罩面积分布|2597 次阅读|0 个评论
几个盆地的地理参数的估计值
热度 1 zhangxw 2012-12-14 13:12
几个盆地的地理参数的估计值 张学文, 2012/12/14 昨天公布了盆地的地理学的几个特征参数的含义, http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-642300.html 。下面是我初步收集和估算的几个盆地的地理学参数的表。 盆地名称 盆地总面积 盆底面积 盆底海拔 盆地四周山体平均海拔 盆地深度 A (万平方公里) A b (万平方公里) H b (米) H t (米) Ht-Hb 刚果盆地 401 337 400 700 300 塔里木盆地 75 (?) 54 1000 4000 3000 准噶尔盆地 53 (?) 38 500 2500 2000 柴达木盆地 35 (?) 25 2800 4000 1200 青海湖盆地 2.9661 0.46 3200 4000 800 四川盆地 35 (?) 26 600 2500 1900 吐鲁番盆地 5 2 300 2800 2500 需要注意,这里的盆地深度仅是一个平均值值,但是每个具体的盆地可能在不同的方位上存在比这个平均值低的开口。 从气象角度看,盆地越是深,其对空气和水汽的流通的阻滞影响就越大。这些以后再具体分析。
个人分类: 盆地地理学|3287 次阅读|2 个评论
关于水的局域循环的几点思考——与檀成龙老师讨论
热度 4 qianlivan 2012-3-6 20:28
这几天读了檀成龙老师对他的观点的总结文章( http://prep.istic.ac.cn/main.html?action=showFileid=2c92828235d2fc710135dd5c7e520015 )。檀成龙老师想说明的是,像西部干旱盆地调水可以提高当地降水量,改善当地气候,对西部经济、社会的发展有重要影响。对于这一点,一个主要论点就是,在周围都是高山的盆地中,水是局域循环的。在盆地中蒸发的水会在周围的高山形成降水,降水形成径流,回到盆地中。 从直觉上来讲,上述论点是符合逻辑的,檀老师的文章中谈的也是可能性,所以我赞同檀老师的叙述。但是从科学的角度来说,这样的论点其实是“猜想”,或者说理论分析。但是调水是一个实际的科学问题和工程问题,停留在理论分析上是不够的。仅限于“水是局域循环的”这个论点,在进一步的实验分析上我从一个外行的 角度,觉得或许有几件事可以做。 首先,可以找一个实际的盆地,实际地追踪一下盆地中的水的去向,判断水是不是局部循环的。这样的盆地我在前面的博文( http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=117333do=blogid=537075 )中提到过,就是新疆的巴里坤县。但是对于如何追踪水的去向,我没有概念。对于海洋中的洋流,曾经有过“塑料鸭子实验”(其实是一次事故 http://v.pptv.com/show/LVBFwyuRAT8bmQE.html ),但是怎么追踪水汽呢?除非巴里坤县的水的成分和别的地方有显著不同(比如,某种同位素水的含量较高),否则很难直接进行如洋流中的“塑料鸭子实验”那样的实验。 第二,可以监测巴里坤县盆地中的实际蒸发量及周围高山上的实际降水量,比较二者的时间序列是否有相关性(或者有时间延迟的相关性)。 第三,可以对巴里坤县的水循环进行数值模拟,看水是不是确实是局域循环的。 上述几件事可能后两件是比较可行的,相比之下,对于手头没有设备、人力、财力的人来说,可能只有数值模拟是可行的。不过我从一个外行的角度来看,对任何一件事都没什么概念,不知道从哪里下手可以开始研究。 2012年3月7日早晨补记: 可以考虑这样一个问题,如果有一只4000米高的水桶,水桶里的水能保持多长时间不干?
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盆地水汽(空气)的封闭程度表
热度 3 zhangxw 2011-6-11 12:28
盆地水汽(空气)的封闭程度表 张学文, 2011-6-11 本人最近提出了干盆地和湿盆地两个概念 http://blog.sciencenet.cn/home.php? mod=spaceuid=2024do=blogid=446836 。这里涉及对盆地的水分的封闭程度的认识。确实,山体对盆地上空的空气和水分的封闭程度有多大,这需要有个大致的概算。这里给出了四周完全封闭的盆地的粗略计算结果。欢迎研究盆地水分循环的人士参考(如果在文章中引用,希望注明出处)。 一个四面完全封闭的盆地,自然阻挡了空气与水汽的流动。由于水汽更集中在底层,相同高山所封闭的空气与水汽是不同的。这里给出一个表,它是针对四周都存在高度相同的山体的封闭盆地而计算出四周山体所封闭的空气(或者水汽)占当地上空空气(或者水汽)总量的对应的百分比。 盆地四周山体的相对高度 / 米 盆地对水汽的封闭程度 盆地对空气的封闭程度 0 0.000 0.000 200 8.799 2.526 500 20.567 6.196 1000 36.904 12.008 1500 49.881 17.460 2000 60.189 22.574 2500 68.377 27.371 3000 74.881 31.871 3500 80.047 36.092 4000 84.151 40.052 4500 87.411 43.766 5000 90 47.250 例如一个被 500 米高的山体包围的盆地,其盆地内的空气(指受到周围山体阻挡,流不出去的空气,下同)占盆地上空空气总量的 6.2% ,而盆地内的不能外溢的水汽却占了盆地水汽总量的 20.5% 。这说明山体对水汽流动的影响更大。而一个 1500 米深的盆地就有 50% 的水分存在于山顶高度之下。所以,考虑盆地降水等问题需要知道周围山体对水分运动的强烈影响。 以上计算是基于下面的公式: 对于大气压力:用公式p(z)=p(z0)*10^(-z/18000) 而获得的。大家知道这个公式是气象学里所谓压力高度的简化。 P , z,zo 分别表示压力、高度,基面的高度。高度以米为单位。 对于水汽压力我是下面的公式计算的。 e(z)=e(z0)*10^(-z/5000) 而获得的。这个公式是气象学里关于水汽随高度变化的经验公式。 e , z,zo 分别表示水汽压力、高度,基面的高度。高度以米为单位。
个人分类: 盆地气象学|4796 次阅读|10 个评论
改造盆地气候存在一把特殊的钥匙?--初议干盆地与湿盆地概念
热度 6 zhangxw 2011-5-22 18:52
改造盆地气候存在一把特殊的钥匙? -- 初议干盆地与湿盆地概念 张学文, 2011-5-22 山脉自然可以阻隔空气的流动。如果细分,这种阻隔作用对空气和水汽是有区别的。空气要到 16 公里高空才减少为地面空气密度的 1/10 。而水汽在 5 公里高空,其水汽密度就仅是地面水汽的 1/10 了。这说明水汽更集中在底层,或者说,山体对水分的阻隔作用更加明显。 设想一个盆地四周有 5 公里高的高山,这就隔绝了 90% 的外来水汽!据此,不难想象闭合盆地内的降水应当与外界有明显区别。 吐鲁番是个例子,吐鲁番盆地的海拔低于海平面,而其北、西、西南侧的山都高于海平面 3000 米,其东侧也有 1000 多米高的山地。气象观测证实那里是我国最干的地方,盆地中托克逊气象站年降水量仅 6 毫米。不妨说吐鲁番盆地是干盆地。 塔里木盆地是另外一个例子。那里北侧的天山大约是 5 公里高,西侧、南侧也类似,仅东面比较平。结果是塔里木盆地内的降水大约是 40-70 毫米的水平。吐鲁番盆地、塔里木盆地、柴达木盆地都可以归入干盆地这一类。 问题也需要反过来思考:如果一个很深的盆地,一旦盆地内的集结了比较多的水分(大片的地面很潮湿,空气也潮湿,以致有湖泊存在等等)。由于高山的阻隔,盆地内的水分不易散失,反而可以在盆地内的空气中形成自己的小循环(盆地内的蒸发 - 降水循环),结果是盆地降水反而比盆地外要多。 有这样的例子吗? 也许青海湖所在的盆地是个例子。 如果看我国的降水量分布图,青海湖附近的雨量线就十分突出:那里有我国西部地区难得一见的 400 毫米以上的降水区。而这个在干旱区里降水偏大的区域对应于包围青海湖的盆地(其外界是高山)。于是盆地内形成 30-40 条河流一起流入青海湖。青海湖是内陆湖,它收集的河水再以蒸发的形式滞留在本盆地中再形成盆地降水。青海湖区域也是青海省相对湿度最大的区域。看来说它是自我水分循环突出的湿盆地似乎说得过去。 四川盆地也许是湿盆地另外一个例子。那里北、西、南三面是高山,唯有东侧地势比较低。高山固然从北、西、西南三个方向阻隔了大量的水汽流入,但是四川反而是天府之国,其降水量比西、北方的山区要丰沛的多。四川盆地的降水固然与东侧的湖北差不多,但是四川的降水日数、比湖北等四周省份多。 如果湿盆地概念和对它的理解合理,一个尖锐的问题是:水分可以通过人工的办法使干盆地变成湿盆地!? 难道改造盆地气候存在一把特殊的钥匙? 其实,一些人早就提出过类似问题,近的,如在引海河水入新疆的学说中就是这样认为的。他们认为引来的海水可以增加盆地水分内循环。 应当承认气象学对这个问题没有认真分析过,其理论储备远为不够。轻易地肯定或者否定都是论据不足的。气象学应当研究这类问题。
个人分类: 盆地气象学|6351 次阅读|19 个评论
盆地气象学和它的某些概念
zhangxw 2010-9-16 17:58
盆地气象学和它的某些概念 张学文 ( email: zhangxw@mail.xj.cninfo.net ,2003年发表在《新疆气象》杂志第5期4-5页) 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所 830002,乌鲁木齐 内容提要:就盆地气象学的某些问题进行了讨论。 关键词:盆地气象学,天气学,气候学 1986 年《新疆气象》刊出 “ 盆地气象学问题 ” 一文 ,作者提出了 “ 盆地气象学 ” 这个词汇。这个提法曾经得到了原中国气象局副局长章基嘉等很多学者的支持。现在,当时代呼唤“创新”和“西部大开发”的时候 , 重提盆地气象学问题是恰当的。 1 盆地气象学 1.1 我国盆地多 我国有塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地,柴达木盆地等著名盆地。把盆地四周的山体也算在内,它们的总面积大约占国土面积的 1/5 。如果把三面环山的东北,四面有山的两湖盆地也算在内,盆地占的面积要更大。盆地涉及的人口估计也超过二亿。 西部大开发是我们关注的重点。西部很多人都生活在大大小小的盆地中。研究盆地气象,对于保护盆地生态环境和治理盆地生态环境有重要的指导意义。 1.2. 天气系统的移动性在盆地失灵 电报发明以后,在普遍设立了气象站的技术背景下, 19 世纪就利用天气系统的移动性开展了气象预告服务。锋面气旋和台风移动到那里,那里就要下雨。这是气象预告的最基本的技术依据。靠锋面的移动预告天气是我国长江以北的预告员的基本本领。 但是盆地四周有山,山体严重影响了一些天气系统的移动性。锋面、气旋、台风的线性外推技术在盆地就严重变型甚至失灵。用平原、海洋上的天气系统外推概念预告天气,有时就理论与实际脱节。国外创立的某些天气学概念在盆地不好用,自己又没有形成新概念,结果是盆地天气预告困难重重。塔里木盆地固然很少出现降水,可那里的降水预告是非常难琢磨和预告的。据说预告四川盆地的降水量也有很多困难和特点。 用什么概念、语言描述盆地天气形式的变化和做好气象预告是气象人员面对的特殊问题。 1.3. 盆地气象却有特色 文献 提出了盆地气象的几个问题。它们是 l 盆地的过热和奇寒:盆地夏季过热,吐鲁番盆地是我国的高温之最就是例子。盆地奇寒形成于冬季有大面积的积雪。 2002 年冬塔里木盆地比北部的准噶尔盆地还冷是新例子。冬季盆地内有了冷空气就堆积在盆内。形成了近地面的稳定温度层结。这对污染物的扩散十分不利。 l 气压日变化大:盆地的地面气压的变化比较大。中午的 3 小时变压经常达到负 3-4 百帕 l 盆地的风:该文提到了春季的翻山大风。一般的盆地环流没有多谈。 l 盆地的天气:该文指出 “在新疆,至少初冬时的阴雾天气应当称得上是在盆地地形下形成的相对独立的天气。从气象卫星云图上看,在有的年份初冬覆盖着准噶尔盆地低云,可以一连几天甚至上十天稳定不动。这低云的边界恰好是准噶尔盆地四周的界山,所以卫星照片上云的分布形状几乎与地图上的准噶尔盆地的形状完全一致。 生活在盆地中部的人整天在这个低云笼罩之下,空气静的几乎不动,气温在 -5 — -12 ℃ 之间,时有微量的降雪或米雪。空气的湿度近乎饱和。地面上一般是积上了这个冬季的永久积雪。 对于生活在盆地边缘山麓处的人来说,不仅是终日难得一见太阳,而且时常由阴天转为雾天,这自然为交通等带来很大问题。公路的湿滑、能见度差,很容易发生车祸,而且飞机难以降落。 这种阴雾天气是盆地地形、积雪(潮湿)的下垫面和一定的环流条件造成的。有的年份可以时断时续地维持近一个月。它一般发生在冷空气入侵后,在盆地中形成一池停滞性的冷空气的环流条件下,外界流过来的较暖空气从盆地中停滞的冷空气上部滑过。盆地的冷空气在探空曲线上表现为一个顶部与山顶相当的逆温层。这个盖满盆地的低云并不是生存在这个逆温层中,而是生存、发育在这个逆温层之下的湿中性或不稳定的层结中。 这一特殊天气最早为民航局的气象工程师刘益均所论及。 70年代自治区气象台对它作了更准确的描述(指文献 )。80年代以来搞人工控制天气的同志又进而作了云物理等方面的研究。 在卫星云图上有时也看到塔里木盆地的部分地区和四川盆地的有类似的情况存在。 我们觉得没有盆地的特殊地形很难形成这种几乎不移动的特殊天气。它涉及的铅直厚度没有超过三公里,但笼罩的面积可达几十万平方公里。 ” 该文给出了一个探空曲线图,用以说明当时的近地面大气的层结特点。 在文献 中徐希慧指出:“ 1990年12月30日到1991年1月23日,塔克拉玛干沙漠腹地西段(阿克苏地区的沙雅南部至和田北部)出现一条宽约20km,长约400km带勾状的东北-西南走向的低云云带(给出了一张云图)。其地理位置、云的高度、外形“准静止”低维持了8天。至元月14日此特殊云带才变窄缩短了一些,地理位置和云带走向仍然很少变化 ” 在文献 中林之光就揭露了四川盆地的降水历时(一年中有降水现象的时间长度)、云量要比周围高的特点,还指出了四川盆地的夜雨多的特点。他说“ 四川盆地是我国唯一的大面积夜雨区 ”,也论证了夜雨是四川盆地所特有。他认为夜雨是地形降水。林之光的这些研究揭露了盆地气象的特殊性,这就是盆地气象学研究。 文献 揭示四川盆地连同贵州山区是我国日照时数最少是地区。年日照时数少于 1400 小时的面积非常大,等于每天没有 3 小时的太阳光。结合这里的多雨我们可以把 四川盆地称为湿盆地 。而青海的柴达木盆地的日照时数却比四周高,一年有 3000 多小时。我们可以称它为 干盆地 。我们分析这些特殊的干或者湿都与盆地地形有关。 只要树立 盆地气象学 的概念,估计还会找到更多的天气气候事实与盆地气象学有关。 2. 知识体系的特点 提出“盆地气象学”,就要建立新的知识体系。如何建立?我们认为这要 l 有较统一的研究对象、领域; l 有适用于该领域的通用性比较强又比较确切的概念; l 有研究这些对象的若干仪器、手段和方法; l 发现了较丰富的客观事实、现象; l 通过归纳、分析与推理得到了若干不互相矛盾的规律; l 有若干应用事例、一些预言和一些没有解决的新问题; l 在社会上得到了一定程度的传播。 上面这些一般认识也适合盆地气象学。 盆地气象学的建设就是克服对一般天气气候概念的生搬硬套,努力提出适合盆地天气气候特点、有一般性(普适性)又有相对确切性的概念是最重要的问题 。 我们的目标当然是寻找盆地天气气候的特殊规律,但是要描述特殊地区的规律必须有特殊的概念。没有概念性的突破难以形成新的学科。下面就是我们初步提出的几个有关概念。 3. 盆地气象学的一些概念 l 盆内云: 云顶高度低于盆地四周的山体的平均高度的云。估计在新疆和四川都存在这种云,并且严重地影响着天气气候。 l 滞留云: 云的外轮廓每天移动的距离在 100 公里以下,寿命在 3 天以上。这与地方性的积云不同,但是在盆地中可以见到。 l 盆内低空急流 :低空急流的最大风速层低于盆地四周的山体的平均高度。仅出现在盆地内一部分地区的低空急流。 l 盆地地面特征高度: 盆地内占的面积最大的高度。 l 盆内水汽权重 :盆地内的大气含水量(从盆地地面到盆地四周的山体的平均高度)占总含水量的权重。估计新疆的一些盆地这个权重可以达到 70-80% ,即当地多数的水汽集中在盆地内部。 l 盆地内部降水量: 指盆地内部蒸发所形成的降水量。 l 盆内云笼罩时间 :它直接反映了盆地内的云对气候天气的影响。 l 盆内降水历时权重 :指一年或者某时间段,盆内云形成的降水所占的时间与该时段中全部降水维持时间的比例。在新疆冬季,这个比例有时可以超过 50% 。 以上仅是根据一些天气实际和分析初步提出的特殊词汇。详细的解释要有更细的工作。 4. 盆地气象学的定义、特点与框架 研究盆地(可以包括山谷,山区)地形对天气气候(主要指当地)的影响的系统性知识称为盆地气象学。 这可以作为盆地气象学的初步定义。 根据初步分析,盆地的天气气候与周围地区有比较明显的差别。天气系统在这里的移动性差。某些天气(现象)系统在盆地内部滞留的时间长。水分(水汽、云,蒸发、降水量)在盆地内部的循环比较明显。 准确认识和利用这些特点对于保护盆地生态和改造环境有重要意义。例如,数十年的资料显示塔里木盆地的阿克苏地区的降水量是持续增加的。笔者认为:该地区截占了大量水源去开荒,这些水分就在山谷风比较大的地方蒸发。水分在这种地方的蒸发使水分内循环加强,即该地区的降水量增加。 它提示调度盆地内的水源使其在谷风强的地方蒸发,会增加盆地的降水量。 我国已经进入了大范围调水和生态治理的新时期,盆地气象学就是治理盆地天气气候和环境的理论武器。气象学不能总停留在跟着工程搞研究的阶段,它应当及时地提出重要的基础理论问题,做出对应的研究成果,从而指导和推进国家山河治理的大工程。 现在是这个新学科的形成期。收集与盆地地形有关的天气气候事实,提出对应的概念是最重要的。随后应当利用一般的流体力学、热力学等一般气象知识结合盆地气象学的特殊性发现新的规律、解释新发现的现象,甚至指导某些大型的环境改造工程。盆地气象学的知识框架要在研究中逐步形成。 5. 创建盆地气象学 在中国创建盆地气象学是有可能性的,从实用角度看也有必要性 。 21 世纪初的中国不是 100 年前的中国了。我们已经有了一定的经济基础和科技实力。我们有丰富的天气图资料、气候资料和卫星云图资料。过去向国外学习是有成绩的。但是要克服无视中国“实际”的弱点。 笔者认为有关方面组织全国有关科技人员就此召开对应的学术会议,汇集大家的初步认识是应当的。在自然科学基金会或者气象部门的研究基金中列出对应的鼓励研究方向是应当的。很多盆地在我国西部,鼓励西部的科技人员组织起来联合研究这个问题的应当的。国家在乌鲁木齐和成都成立了专门的气象研究所。它们都是盆地的所在地,应当在这个方向多做工作。 过去,结合青藏高原对下游的天气影响我国创立了 高原气象学 。今天,我们应当结合西部大开发,创立 盆地气象学 。青藏高原只有中国有,盆地在世界各地都有,我们在这个领域有建树也是对世界气象科学的贡献。 参考文献 江禾,盆地气象学问题,新疆气象, 1986 年, 10 期, 2-4 页 新疆气象局气象台预告室,准噶尔盆地冬季低云雾个例分析,气象, 1977 , 12 期 徐希慧,气象卫星资料在沙漠气象中的应用,新疆气象, 1993 年, 16 卷, 2 期, 16-19 张家诚,林之光,中国气候,上海,上海科学技术出版社, 1985 年, 196-222 , 270 页 张家诚,林之光,中国气候,上海,上海科学技术出版社, 1985 年, 299-315 页
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应当由中国创立盆地气象学
热度 1 zhangxw 2010-9-13 16:28
应当由中国创立盆地气象学 张学文 (说明:本稿写于2006.1.17) 2006年初始,胡锦涛在科学技术大会上提出建设“创新型国家”的战略目标。确实,多年封闭的中国经历了近100年的向西方学习的阶段,现在不能总是当学生,而应当开始搞点前人或者国外没有的东西了。胡锦涛的讲话及时又重要,他在唤醒比较墨守成规的民族踏上新程。 让气象人高兴的还有气象界的叶老获得了最高的奖励,要记住叶笃正与陶诗言等学者创立的高原气象学是叶老获奖的重要一环。确实,过去我们在外国人建立的植物分类体系中,为自己发现一个新物种而自豪,或者为发现一个新彗星而骄傲。而叶老的工作则是在科学殿堂里建立一个新的学科! 这确实是值得我们学习和思考。就在胡主席讲话和叶老的获奖的激发下,我不由地回荡起多年的一个话题:应当由中国创立盆地气象学。 那是上世纪70年代,气象卫星的照片让我明确了每冬必到新疆准噶尔盆地的低云雾的云顶轮廓线几乎就是盆地四周山地的等高线。换言之,这些特殊的云,原来就是装在盆地内的云,而不是随便漫游四方的云。难怪它们可以滞留在盆地内多日不散,而且可以形成浓雾或者微雪天气。每年冬天新疆的低云雾反复在告诉我,它是多日少动的云、与盆地密切相关的云,它特性十足! 我还联想四川为什么是我国的多云中心,为什么那里多雾,塔里木盆地的降水为什么那么难预告(西风带的很多天气学知识在那里不灵了)? … 就在这些问题的年年敲打下,也在“有高原气象学,为什么不能有盆地气象”的反问下,“盆地气象学”5个字浮现到了我的眼前。1986年的“盆地气象学问题” ,2003年的“盆地气象学及其一些概念” 是我写出的初步认识。 不妨把“研究盆地(可以包括山谷,山区)对天气气候(主要指当地)的影响的知识体系称为盆地气象学”。我认为中国是个多盆地的国家,塔里木、准噶尔、四川、柴达木是大盆地,还有很多小一些的盆地(包括所有的湖泊,以至云南的各个小坝子),它们涉及的人口数量在2亿以上。盆地气象有很多特点,忽视这些特点就提炼不出对应的概念和规律,重视这些特点就会发现特有的概念和规律。开展盆地气象学研究具有重要的理论和实践价值。 我与学友邓子风高工谈这个事,他不仅同意还做宣传,时任中国气象局副局长的章基嘉请他细谈,并表示你们搞我给你们当顾问。北京大学的陈受钧教授也曾十分支持这个研究。世纪之交新疆气象研究所升格,我曾经建议以“盆地气象研究所”命名之。 80-90 年代游来光研究员看中了准噶尔盆地的低云的特殊性,他与新疆同志开展了关于它的系统的云物理学研究,其成果获得国家科技进步二等奖。我觉得从新视角梳理已经有的事实,积极开展盆地气象学研究应当是我们的使命,因为我们是多盆地的国家,因为盆地有2亿人口,因为我们要成为“创新型的国家”,因为我们也在变成气象强国… 老一代已经为高原气象学奠基,新一代在继承其事业的同时也应当开拓新领域,愿盆地气象学早日在东方创生。 (本稿2006.01.17首先发表在气象港 http://qxg.com.cn 欢迎任意的网站转贴)
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盆地分类
lxwang 2010-5-25 09:57
六十年代中期板块构造理论提出以后,人们开始研究盆地成因机制与板块构造的关系,国内外很多学者根据板块构造理论提出了很多新的盆地分类方案。 M.T.Halbouty 等( 1970 )根据地壳的结构提出了盆地分类方案,以后 H.D.Klemme 又作了多次修改。在他们的分类方案中,裂谷盆地作为八类盆地中的一类单独列出。 Dickinson(1974,1976) 根据板块的开合和盆地形成的地球动力学坏境将盆地分为裂谷型盆地和造山型盆地两大类。 Bally 和 Snelson ( 1980 )依据盆地位置与巨型缝合带的相互关系进行了盆地的分类,其中有一类位于刚性岩石圈之上,与巨型缝合带的形成无关的盆地又分为与洋壳形成有关的盆地和位于前中生代大陆岩石圈之上的克拉通盆地,裂谷作为与洋壳形成有关的盆地中的一种。 Mail ( 1984 )根据大洋 Wilson 旋回和板块边缘性质将盆地分为五大类:离散型板块边缘盆地、汇聚边缘盆地、转换边界盆地、碰撞边界盆地和克拉通盆地。其中离散型板块边缘盆地进一步分为裂谷盆地、大洋边缘盆地、坳拉谷和衰退裂谷等。 Klein ( 1987 , 1989 )将地球动力学的性质、地球物理描述特征和力学成因特征想结合提出了一个分类方案,其分类原则是依据大陆边缘性质、盆地所处的板块位置、地壳类型和地球动力学类型。其中在被动大陆边缘之上又细分为裂谷盆地、坳拉谷盆地和挠曲盆地三类。 Ingersoll 和 Busby ( 1994 )强调沉积盆地的板块构造模式和控制盆地形成、演化的板块构造环境因素,这些因素包括基地类型、距板块边界的远近和板缘类型,将盆地分为五大类,即离散环境、板内环境、聚敛环境、转换环境和混合环境。其中离散环境一类中又包括大陆裂谷和初始大洋裂谷,在混合环境一类里还细分了坳拉槽和撞击裂谷等。 国内学者吸取了国外盆地分类的精华,着重考虑了中国大陆所处的特殊的大地构造背景也提出了很多盆地分类方案。孟祥化( 1982 )根据国外盆地分类的基本原则,结合盆地充填特征及其稳定性,尤其是依据沉积建造的性质,将盆地分为五大类型:稳定陆壳、被动边缘、活动边缘、转换断层盆地和洋壳区盆地,其中被动陆缘区的裂谷 - 拉张盆地进一步又划分为陆壳内裂谷断陷盆地、原始大洋裂谷盆地、被动边缘盆地和陆缘裂陷海槽。陈发景( 1986 )首先将盆地按照板块运动形式分为三大类:与离散板块运动有关的盆地、与汇聚板块运动有关的盆地、与转换断层和平移断层有关的断陷盆地。在与离散板块运动有关的盆地一类中分出了陆内裂谷,在与汇聚板块运动有关的盆地一类中分出了与碰撞作用有关的碰撞裂谷盆地。刘和甫( 1987 )根据地球动力学特征,将沉积盆地划分为三大序列:正断层和裂陷盆地序列、冲断层系与压陷盆地序列、走滑断层与走滑盆地序列,然后又细分为十二种盆地类型,在裂陷盆地序列里细分了大陆裂谷盆地、陆间海盆地、张裂陆缘盆地、边缘海 - 弧后盆地和坳拉谷盆地。罗志立等( 1988 )根据我国板块构造运动和陆相盆地形成的特点,根据地壳动力区分为挤压和拉张两大类,又根据所处的地壳构造单元进一步划分为四类十种,其中在地壳拉张动力区主要是列谷类盆地,又细分为弧后陆内裂谷盆地、弧后陆缘拉开盆地、弧内盆地和弧内断裂复活盆地。甘克文( 1992 )所编制的《世界含油气盆地图》中按照两种世代的观点划分了古生代和中新生代盆地的基本类型,将古生代的盆地按照盆地形成的构造背景分为克拉通内部盆地、克拉通上与活动带相邻的盆地和活动带上的盆地,然后依据盆地成因机制在克拉通内部盆地中划分出了热力破裂盆地即裂谷或坳拉谷,其中包括衰亡裂谷也就是断陷盆地和流产的裂谷。在中新生代盆地的基本类型中克拉通内部盆地也就是初始裂谷。 从上面分类我们可以看出,裂谷盆地作为离散背景下被动陆缘区很重要的一类盆地,在盆地分类中占有很大的比重。
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典型蒸发岩烃类物质响应(地质学报)
热度 1 陈中红 2009-4-10 15:21
典型蒸发岩与泥岩共生沉积体系中元素及烃类物质响应 以 东营凹陷 沙四段为例 陈中红 , 等。地质学报, 2009 , 83 ( 3 ): 435-445 内容提要:东营凹陷沙四段中、下亚段是中国东部典型的新生代第三系蒸发岩与烃源岩共生沉积体系。对 其中两口深层井(郝科 1 井、丰深 2 井)沙四段含盐层段进行了较密集的取心,对其中无机元素组成特征、碳同位素及有机质丰度、成熟度、生烃指标等进行了测试及分析,分析结果显示: 不同元素响应差异明显,铝及锰、钡含量为低值响应,钠、钙、镁含量为高值响应,锶含量显示异常高值;特征元素比值分布上也有明显响应, V/Ni 、( Fe+Al ) /(Ca+Mg) 出现低值响应, Sr/Ba 、 Fe/Mn 、 Sr/Ca 均出现高值响应; 元素分布离散性和波动性比较明显,无机元素在蒸发岩中亏损,而在相邻泥岩中相对富集(钠除外,钠在蒸发岩中富集); 不同族组分和正构烷烃单体烃 碳同位素值分别分布于 -28~-21 和 -32~-18 , 有机质 族组分间碳同位素分馏效应相对小 (-2) ,正构烷烃单体烃碳同位素曲线上, C 17 、 C 18 的 13 C 值相对较高而 变化显著;热演化和 TSR 反应造成对烃源岩中残留烃类碳同位素 13 C 值 的增重作用;所检测 含盐 井段具有良好的生、排烃能力,有机质组分中腐泥组占绝对优势,有机质类型为 Ⅰ型和Ⅱ 1 型,烃源岩原始生烃潜量及排烃量可分别达到 40 mg/g 和 20 mg/g ,排烃效率基本在 60% 以上,但它在平面上和剖面上均具有较强的非均质性 。 与蒸发岩共生的的泥岩有机质丰度、成熟度及生、排烃各项指标要高于蒸发岩,高热演化可导致其残余生排烃能力下降。 关键词:无机元素;碳同位素;生、排烃潜力;蒸发岩;东营凹陷 Response of M ineral Elements, C arbon Isotope and Hydrocarbon in Typical Co-Sedimentary System of Evaporates and Mud in Lacustrine Basin: A Case Study from the Dongying Sag, Bohai Bay Basin CHEN Zhonghong, et al. ACTA GEOLOGICA SINICA, 2009 , 83 ( 3 ): 435-445 China University of Petroleum, Dongying, Shandong, 257061 The middle and lower parts of 4 th Member of Shahejie Formation in Dongying sag were the representative co-sedimentary system of evaporates and mud rocks in the Eastern of China. To investigate the response of mineral elements , carbon isotope and hydrocarbon generation of co-sedimentary system of evaporates and mud rocks t he saline formation of two deep wells (Haoke-1 well and Fengshen-2 well) in the sag were intensively cored, tested and dissected. The results demonstrate that: there were remarkable response of formation water field and the content of total salinity and chloride ion was very high, and the type water of CaCl 2 was dominated, which displayed the favorable conditions of sealing and conservation; different minerals have various response, t he content of Al, Mn, Ba and the parameter of V/Ni, (Fe+Al)/(Ca+Mg) have low value responses, and t he content of Na, Ca, Mg and the parameter of Sr/Ba, Fe/Mn, Sr/Ca were highly responded, especially the content of Sr displayed remarkable high value. The distribution of mineral elements had obvious characteristics of discretion and fluctuation, and the mineral elements are discrepancy in the saline deposits and enriched in the adjacent mud (except for Na, and Na enriched in the saline deposits); the value 13 C of different group compositions and composition of n-alkane was respectively ranged from -28~-21 and -18 ~-32 , the fractionation of 13 C between group compositions was no more than -2,and there was marked fluctuation in C 17 、 C 18 . The value of 13 C of carbon isotope of residual hydrocarbon from source rocks was increased by thermal evolution and TSR reaction. The co-sedimentary system of evaporates and mud had potential capacity of hydrocarbon generation and expulsion. The tested samples were type Ⅰ and type Ⅱ 1 of organic matter, and their original potential capacity of hydrocarbon generation and expulsion can reached 40 mg/g and 20 mg/g, and the efficiency of hydrocarbon expulsion attained 60%, but t he distribution of organic matter and its potency of hydrocarbon generation and expulsion had stronger heterogeneity. The content and maturity of organic matter and its potency of hydrocarbon generation and expulsion from the mud were higher than the evaporatess in the co-sedimentary systems. Key words: mineral element; carbon isotope; evaporates; potency of hydrocarbon generation and expulsion; Dongying sag
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东营凹陷烃源岩生排烃(地质科学)
陈中红 2009-2-18 21:35
东营凹陷牛 38 井沙河街组烃源岩生排烃评价 陈中红等。地质科学, 2004 , 39 ( 3 ): 356-366   摘要  东营凹陷牛 38 井沙河街组三段烃源岩从沙三下亚段向沙三中 2 上亚段为一从高水位深湖相向低水位前三角洲相发展的沉积旋回 , 该沉积环境控制从下向上发育不同类型的有机质。相应地 , 该段烃源岩品质从下向上变差 , 其中沙三中亚段上部及沙三中亚段中部烃源岩产烃能力小 , 沙三下亚段烃源岩整体品质好 , 局部存在优质烃源岩。其优劣性体现了在该段烃源岩中 , Ⅰ型干酪根具有高的生产力 , 而Ⅲ型、Ⅱ 2 型干酪根生烃潜力很低 , 基本为无效有机质。计算结果显示不同数据点的烃源岩单位质量原始生烃潜量可相差 3 个数量级 , 体现了烃源岩存在强烈的非均质性。有机碳的非均质性分布为其提供了物质基础 , 而湖盆的旋回式沉积及湖平面的波动性变化是其内在原因。同时 , 本文也提供一种计算生排烃量的新方法 , 结果表明该方法较为有效可行。 关键词  烃源岩 生排烃 非均质性 计算方法 牛 38 井 东营凹陷 中图分类号 : TE122. 1 文献标识码 : A 文章编号 : 0563 - 5020(2004) 03 - 0356 11 AN INVESTIGATION ON GENERATION AND EXPULSION OF HYDROCARBON FROM SOURCE ROCKS OF THE SHAHEJIE FORMATION IN THE WELL NIU 2 38 , DONGYINGDEPRESSION Chen Zhonghong et al. CHINESE JOURNAL OF GEOLOGY, 2004 , 39 ( 3 ): 356-366   ( College of Earth Resources and Information , University of Petroleum , Dongying , Shandong   257061 ) Abstract The source rocks of the lower part of Member 3 , Shahejie Formation from the Well Niu38 in the Dongying Depression , with a deep 2 water lake facies , was deposited in a highstand system tract .Up to the middle part of Member 3 of the Shahejie Formation , the sedimentary facies changed to be a prodelta facies in a lowstand system tract . In such a sedimentary environment , different kerogen types in the source rocks were formed from the lower part to the middle part of the member. The source rocks in the lower part were rich in high contents of organic matter and type Ⅰ of kerogen ,which were believed as effective source rocks (high generation and expulsion of hydrocarbons) in the depression. The source rocks in the middle part were in low contents of organic matter and type Ⅱ 2 or type Ⅲ kerogen , regarded as ineffective ones. Although the source rocks in the lower part were highly heterogeneous in their organic matter contents and kerogen types, their capacities of hydrocarbon generation and expulsion might be quite different : the higher TOC and the better type of kerogen , the more quantity of hydrocarbons generated and expulted from the source rocks. A new method for predicting the quantities of the hydrocarbon generation and expulsion was presented in this paper. The prediction results showed that the quantities of hydrocarbon generation were differentiated in three decimal scales , which were corresponding to strong heterogeneity in the source rocks. The heterogeneity was believed as a result of the lacustrine cyclothemic sedimentation and the lake - level fluctuation. Key Words: Source rocks , Hydrocarbon generation and expulsion , Heterogeneity , Quantity prediction , Well Niu38 , The Dongying Depression
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波动古湖相烃源岩沉积(湖泊科学)
陈中红 2009-2-18 21:29
东营凹陷波动古湖相烃源岩沉积特征 陈中红 ,等。湖泊科学,2006,18(1):29-35 摘要: 以东营凹陷牛 38井为例,研究显示,该井沙河街组沙三段烃源岩的沉积特征具有明显的波动性。宏观上体现为,构造因素控制湖盆的整体升降和沉积构造旋回,但季节性气候及其它因素的影响使湖盆呈现次级旋回的复合性沉积。微观上表现为纹层的不连续性及生物扰动构造等事件性沉积。古湖面不同幅度的波动和变化导致相对稳定的泥岩沉积的不稳定性,有机质的分布也呈现较显著的非均质性。湖泊的沉积过程影响了微量元素、有机质以及烃源物质的分布, 水体较深、盐度较高的沙三段下部多数微量元素含量较高以及B/Ca、Sr/Ba呈现高值;水体较浅、盐度较低的沙三段中部各元素的分布较为稳定,B/Ca、Sr/Ba比值及Sr的含量均显著降低。 波动性沉积导致烃源岩呈现明显的优劣性分布,沙三段下部中的有机质富集,为优质烃源岩;沙三段中部的有机质分布较为分散,生排烃的资源潜力有限。 The sedimentary characteristics of the source rocks in fluctuation from lake faciesan example from the Well Niu-38 in the Dongying depression, China Chen Zhonghong, JOURNAL OF LAKE SCIENCE , 2006,18(1):29-35 (China University of Petroleum, Dongying, Shandong, 257061, China,) Abstract: The sedimentary course controls the distribution of minerals and source rocks. The characteristics of source rocks in the Member 3 of Shahejie Formation in Dongying depression revealed the obvious fluctuation of the sedimentary course of lake. Tectonic movement controlled the rise and settlement of whole lake, and with the influence of climate and the other geological factors the lake deposit was a result of complex sedimentary course which was a main sedimentary cycle contained many hypo-cycles. The heterogeneity and the unstable deposition in the stable deposition of source rocks were believed as a result of the lacustrine cyclothemic sedimentation and the lake-level fluctuation. The environment of deep water-body and high salinity in the Member 3 of Shahejie Formation was characterized by high content of many trace elements and high value of B/Ca, Sr/B a. The deposition in fluctuation contributed to the distribution of organic matter in different manners: organic matter was enrichment in the lower part of the Member 3 of Shahejie Formation, and it was source rocks in high quality; the organic matter was dispersed in the middle part of the Member 3 of Shahejie Formation, whose resource potential for hydrocarbon generation and expulsion was restricted. Key words: Dongying depression, lake, source rocks, fluctuation
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超压封存箱与油气运聚(沉积学报)
陈中红 2009-2-18 21:24
东营凹陷流体超压封存箱与油气运聚 陈中红 , 等。沉积学报, 2006 , 24 ( 4 ): 607-615   摘 要  东营凹陷古近系由于压实不均衡和生烃作用导致超压的广泛发育 , 这些发育程度不同的超压体系可以构成不同级别的超压封存箱系统 , 控制着油气的运移和聚集。东营凹陷超压封存箱中的地质地球化学特征显示封存箱可以划分为三部分 : 箱缘成岩地带 ( 封隔层 ) , 对油气起着封闭作用 ; 烃类的有利释放带 , 其中超压得到一定程度释放 , 烃类较大程度上排出 , 可以称为排烃的高峰带 ; 烃类滞留带 , 该带中超压未能得到很好释放 , 烃类也多滞留于其中 , 为排烃的不利地带。幕式排放是超压封存箱排液的一种重要排液方式 , 存在压力幕和构造幕两类方式。构造幕的机制是外部构造活动的破坏 , 其排烃方式主要是沿着断裂面及构造裂缝运移 ; 压力幕的机制是超压体系内部剩余能量的积累和释放 , 其排烃方式主要是沿着压裂形成的微裂缝排放。在发生幕式排烃作用的超压体系内 , 排烃效率、烃指数分别较上下层段明显增大和减小。幕式排烃具有的高能量、快运移的特征 , 使得其在油气勘探中具有重要的意义。东营凹陷可以划分为浅层的常压开放性流体动力学系统和中部的超压封存箱流体动力学系统两类流体动力学系统 ( 排除深层滞留系统 ) , 分别对应常压开放性它源油气成藏动力学及超压封存箱型自源油气成藏动力学两类不同成藏机制。 关键词  东营凹陷 封存箱 超压 动力学 幕式排放 油气运聚 Over - pressured Fluid Compartment and Hydrocarbon Migration and Accumulation in Dongying Depression CHEN Zhonghong , et al 。 ACTA SEDMENTOLOGICA SINICA, 2006 , 24 ( 4 ): 607-615 ( The Un iversity of Petroleum, Dongy ing, Shandong   257061 ) Abstract   Rap id and continuous deposition and large thickness, as well as high heat flow, high geotherm and high content of organic matters characterize source rocks in Dongying depression. Large thickness of mudstones is developed in the main source rock intervals (3 rd and 4 th of Shahejie Formation). Source rocks are mainly deposited in the forms mudstone inlaid with sandstone, sandstone enclosed within mudstone and pure mudstones. As a result, overpressured systems are well developed in the main source rock intervals, and ep isodic expulsion becomes the fundamental mode of hydrocarbon expulsion in Dongying depression. The overpressured systems form overpressured fluidcompartments (OPC) in vary levels that control the hydrocarbon migration and accumulation. The compartments could be divided into three parts according to the geochemical characteristics: the edge of compartment ( seal) , which hold up the hydrocarbon migration to outside; the favorable releasing zone for hydrocarbon, in which overpressure was released to some degree and hydrocarbon was expelled efficiently; the stagnant zone for hydrocarbon, in which the overpressure remains and the hydrocarbon is stagnant relatively.The episodic hydrocarbon - expulsion can be classified as tectonic episode and pressure episode based on the differente chanisms. The mechanism of tectonic episode is a destruction caused by tectonic activities, and hydrocarbons migrate along fault planes, while the mechanism of pressure episode is the accumulation and release of the residual energy in the over pressured systems, and hydrocarbons migrate along microfissures induced from fracturing. Episodic hydrocarbon 2 expulsion of OPC has important significance in petroleum exploration in Dongying depression, due to its characteristics of high energy and rapid migration. With the exception of the stagnant fluid dynamics system, there are two kinds of fluid dynamic systems in Dongying depression: normalpressured open fluid dynamics system and OPC fluid dynamics system, which results in two accumulation dynamic mechanisms: one was selfsourced and sealed dynamic mechanism, another was outward sourced and opened mechanism. OPC is moving and changing at all times, so all the geological behaviors should be investigated by historical and developmental eye. Key words   Dongying depression, compartment, overpressure, dynamics, episodic hydrocarbon - expulsion, hydrocarbon migration
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柴达木东部侏罗系煤系烃源岩(吉林大学学报)
陈中红 2009-2-18 20:56
柴达木盆地东部侏罗系煤系烃源岩生烃潜力评价及地球化学特征 陈中红 , 等。吉林大学学报(地球科学版), 2006 , 36 , 24-28 中图分类号 : P618. 13     文献标识码 :A 对柴达木盆地东部地区侏罗系的 大煤沟剖面、绿草山剖面进行了露头取样,并利用 Rock-Eval 生油岩评价仪、 色谱质谱仪、稳定同位素质谱仪等实验 分析测试技术对样品进行了地球化学特征分析。实验结果表明, 样品有机碳含量变化从 0.07% 到 56.8% ,有机质类型以 Ш 型有机质为主,少数为 Ⅱ型有机质,极少数为Ⅰ型有机质, 灰黑色油页岩及黑色炭质页岩是侏罗系中的优质烃源岩。检测样品 C 29 甾烷异构化参数 C 29 /(+) 、 C 29 20S/(20S+20R) 分布范围分别为 0.25 ~ 0.35、0.06 ~ 0.34,处于未熟-低熟状态。 侏罗系水体环境较浅,多为滨浅湖与沼泽环境,具有煤系烃源岩特点, 局部为水体比较咸化的半深湖 -深湖环境。 关键词:柴达木盆地,侏罗系,烃源岩地球化学,单体烃同位素,生物标志化合物 Sedimentary Environments and Generation Potentials of the Possible Source Rocks in Jurassic System in the Eastern Qaidam Basin, China Chen Zhonghong, et al , Journal of Jilin University(Earth science) 2006 , 36 , 24-28 (China University of Petroleum, Dongying, Shandong, 257061, China) In order to the investigation on the Sedimentary Environments and Generation Potentials of the Possible Source Rocks in the Jurassic System in the Eastern Qaidam Basin, the rock samples selected from the outcrop in the Jurassic System were analyzed including the organic carbon content, the parameters of pyrolysis, biomarker characters of saturated hydrocarbon and stable carbon isotope quality of individual n-alkanes by means of Rock-Eval, GC-MS, GC-MS-MAT and so on. The results showed that: the content of organic carbon ranged from 0.07% to 56.8%, most of the source rocks were type Ш of kerogen, a few of the source rocks were type Ⅱ of kerogen and few was type Ⅰ of kerogen. Gray-black oil shale and black charcoal shale were high quality source rocks in Jurassic system comparatively. The value of the parameters of C 29 20R/20 ( R+S ) and C 29 / ( + ) was 0.06 ~ 0.34 and 0.25 ~ 0.35 , and the organic matter was being in the stage of low maturity. The organic matters were mostly deposited in an environment of lake beach, shallow lake and marsh with oxidation, showing the characters of coal-measure rocks. A few of rock samples revealed a reducing environment of semi-deep lake or deep lake with high salty and water column stratification . Key words: Qaidam Basin, source rocks, sedimentary environment, bio-marker, carbon isotope
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