2020年, 第56卷, 第3期 
刊出日期:2020-05-30
  

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  • 刘显, 陈强路, 王小林, 丘靥, 杨源显
    南京大学学报(自然科学版). 2020, 56(3): 297-307. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2020.03.001
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    拉曼光谱是一种原位、快速、无损的分析技术,被广泛用于流体包裹体组分的定性描述和半定量?定量分析.盐水溶液的OH伸缩振动谱峰(νs?H2O)随流体盐度升高向高波数偏移,同时其对称性也逐渐增强,是反映流体盐度的良好指标.需要注意的是,具有双折射性的寄主矿物本身的晶体定向性也会影响νs?H2O谱峰的峰形,是限制该方法应用于自然包裹体盐度测定的重要因素.方解石是最常见的包裹体寄主矿物之一,其晶体定向性对νs?H2O谱峰的影响规律缺少系统的实验研究.应用熔融毛细硅管合成包裹体技术制备了一系列含不同浓度NaCl溶液的透明腔体,在室温条件下收集其拉曼光谱,经过拟合处理后,建立了NaCl浓度和拉曼光谱参数之间的定量关系.而后,系统分析了沿101111210001方向制备的方解石薄片的方向性对溶液的νs?H2O谱峰的影响规律.方解石晶体定向性对νs?H2O光谱形态的影响表现为使低波数部分得以增强或者减弱.在系统实验观测的基础上,提出了较为可行的方解石中包裹体盐度的原位拉曼光谱测定流程,即将包裹体片旋转0°~180°获取多条拉曼光谱,经拟合处理后获得其光谱参数的平均值,而后计算流体盐度.最后,将该方法应用于地质实例分析,测定了瑶岗仙钨矿晚期热液方解石脉中的包裹体盐度,并与显微测温法进行了对比,其偏差在±5%以内.

  • 游杰, 胡广, 张玺华, 沈安江, 彭瀚霖, 田兴旺, 赵东方
    南京大学学报(自然科学版). 2020, 56(3): 308-321. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2020.03.002
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    微生物碳酸盐岩中有机质在同生?早成岩阶段的降解既可以产生酸性流体对碳酸盐颗粒进行溶解,扩大后期成储流体通道,有利于储层发育;但也可能导致孔隙水处在碱性环境下,形成碳酸盐矿物胶结,阻碍溶蚀流体对储层的改造.因此,同生?早成岩期有机质降解对微生物岩储层储集空间的形成有重要影响,但研究薄弱.以四川盆地北部地区上震旦统灯影组四段(灯四段)微生物碳酸盐岩为例,综合岩石学和原位微区地球化学分析(LA?ICP?MS),开展了这一降解过程的地球化学示踪研究.结果显示,当微生物碳酸盐岩中的有机质处于有氧降解时,微亮晶和亮晶组构均具有Ce负异常;当亮晶组构Ce元素转变为正异常时,表明有机质进入厌氧降解阶段.此外,微生物岩亮晶组构中Cr含量高于微亮晶组构,可以作为有机质降解经过了硝酸盐还原过程的识别标志.如果有机质被Fe?Mn氧化物氧化降解,则会造成微生物岩微亮晶组构中Fe含量高于亮晶组构.随着成岩环境的还原状态进一步加强,有机质降解进入硫酸盐还原阶段,将导致微生物岩中亮晶组构相对于微亮晶组构富集Cu,Mo元素.因此,Ce,Cr,Fe,Mo,Cu等元素在微生物岩不同岩石组构中的变化可以有效识别微生物岩同生?早成岩阶段有机质降解的成岩环境并示踪有机质降解过程.

  • 王俞策,曹剑,陶柯宇,李二庭,向宝力,施春华
    南京大学学报(自然科学版). 2020, 56(3): 322-337. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2020.03.003
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    致密油成藏的非均质性是当前致密油研究的热点与难点,为进一步深化对其的理解,以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组为例,开展了一个实例研究.结果表明,芦草沟组垂向上总体可分为上、下甜点体及其所夹的中部泥岩段.烃源岩研究发现,芦草沟组整段发育优质烃源岩,并以上下甜点体更好,主要生物母质为水生藻类,干酪根类型主要是II型,成熟演化.油源对比研究发现,芦草沟组“下甜点体”自生自储、近源聚集.相比而言,“上甜点体”除了也有近源聚集特征外,同时跨层为上覆上二叠统梧桐沟组提供油源.而中部泥岩段所生原油主要运移至“上甜点体”成藏.故芦草沟组的成藏从下到上依次为近源聚集、纵向运移、近源聚集以及纵向运移,表现出强烈的非均质性,这可能是陆相致密油聚集的普遍特征,在勘探开发中需加以关注,从页岩油?致密油?常规油全含油气系统的角度考虑.这些认识可应用于区域下一步油气勘探部署中.

  • 秦洋,姚素平,萧汉敏
    南京大学学报(自然科学版). 2020, 56(3): 338-353. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2020.03.004
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    储层的孔?喉连通性是致密砂岩储层评价过程中所用到的一个重要参数,而孔?喉连通性的研究受到致密砂岩储层复杂的纳米喉道影响,其量化手段单一、表征参数不明,是当下该研究领域中的难点.为进一步完善储层连通性的表征手段,利用纳米CT技术、核磁共振冻融技术以及三离子束刻蚀结合场发射扫描电镜?PCAS(Pores and Cracks Analysis System)技术,从定性和定量两个角度对于鄂尔多斯盆地延长组7段典型(粉砂、细砂、泥质粉砂)致密砂岩样品的连通性进行不同尺度的表征分析.实验结果表明,致密砂岩孔隙的孔径大小与其所沟通的喉道数目呈正相关;致密砂岩中连通孔隙的体积对于连通性的贡献远高于连通孔隙的数目;油浸的细砂岩样品其连通性高于油斑的粉砂岩样品.实验分析认为,多方法联用的表征方法是致密砂岩储层连通性刻画的重要手段.

  • 王浩哲,刘虎,韦志伟,邓倩,李诗达,张海祖,程斌,廖泽文
    南京大学学报(自然科学版). 2020, 56(3): 354-365. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2020.03.005
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    国内外研究发现上寒武统沉积地层中普遍记录了一次碳酸盐岩碳同位素正向漂移,即SPICE(Steptoean Positive Carbon Isotope Excursion)事件,在全球区域等时沉积地层中残余有机质(干酪根)也同时富集重的稳定碳同位素,通过分析这种协同关系以期探讨塔里木盆地台盆区已发现的部分异常富集13C油气藏的成因.前期研究发现塔里木盆地东部地区上寒武统底部存在可全球性对比的SPICE事件且具有有机/无机碳同位素组成协同正向漂移的特征.综合分析塔里木盆地台盆区烃源岩发育特征、有机质热演化程度以及生物发育特征等因素,初步研究结果认为目前发现的台盆区塔东2井寒武系、塔中62井志留系等原油富集13C同位素的成因可能是由于局部发育以冷生物物种(如蓝细菌等)为主要生物母质的富集重碳同位素的上寒武统烃源岩排烃、聚集、成藏的结果.

  • 许汇源,侯读杰,刘全有
    南京大学学报(自然科学版). 2020, 56(3): 366-381. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2020.03.006
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    中国东部陆相渤海湾盆地东营凹陷古近系沙河街组油页岩中有机质的富集机制一直是研究热点,但关于异养生物及硫循环对有机质富集过程影响的研究较少.通过有机地球化方法对东营凹陷沙河街组第三、四段富有机质烃源岩进行精细研究,认为伴随着明显的水体分层,藻类勃发进一步加剧了底水缺氧的条件,海水带来了丰富的硫酸盐促进了强烈的细菌硫还原(Bacterial Sulfur Reduction, BSR)作用,将这种缺氧条件进一步扩展到水柱上部形成透光层缺氧(Photic Zone Euxinia, PZE),而PZE有利于光合自养绿硫菌的剧烈活动.强烈的BSR作用及间歇性的PZE控制东营凹陷古湖盆中藻类等水生生物的组成,原核细菌及海相金藻类对有机质富集有一定贡献.通过分析海相藻类生物标志物C30 24?正丙基胆甾烷和透光层缺氧生物标志物异海绵烷与有机碳丰度的关系,研究认为在相对丰富的外源硫酸盐输入、厌氧异养细菌作用、光能自养细菌作用和透光层缺氧条件下形成的硫循环,对东营古湖盆沙河街组烃源岩有机质的富集起主要控制作用.

  • 戴海亮,沈斌,李开开,张小涛,徐学敏,许智超,周晶晶
    南京大学学报(自然科学版). 2020, 56(3): 382-392. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2020.03.007
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    选取川北大隆组低熟富有机质页岩样品作为实验对象,综合考虑了地质约束条件(静岩压力、流体压力和地层水等因素)对生烃作用的影响,从低熟到过成熟进行了全系列的热模拟,并对各温度点的热产物进行气体组分及同位素分析.结果表明:热模拟实验产生的烃类气体产率随温度升高而增大,在500 ℃达到峰值,随后明显下降并趋于平稳.烃类气体产率的降低与静岩压力、流体压力以及孔隙发育有着密切关系.压力的不断增大抑制了页岩中有机质的分解,并导致孔隙度降低和孔径减小,排烃不畅,影响了生烃产率.滞留于样品中的重烃组分发生热裂解,最终形成了以高CH4含量特征的原油裂解气,并呈现鲜明的ln(C2/C3)随温度变化特征和碳同位素部分倒转现象.研究为大隆组深层页岩气的有效开发提供前期基础性实验数据和生烃、演化特征方面的成果支持.

  • 刘文平,周政,吴娟,罗超,吴伟,姜磊,焦堃,叶玥豪,邓宾
    南京大学学报(自然科学版). 2020, 56(3): 393-404. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2020.03.008
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    川南地区上奥陶统五峰组?下志留统龙马溪组黑色页岩层系是我国南方海相页岩气勘探开发最具代表性和示范性的地区,但其油气成藏过程及特征研究相对薄弱.基于含油气系统成藏动力学过程的基本原理,结合量化构造地质学、低温热年代学和盆地数值模拟等研究,以多期构造变形过程中五峰组?龙马溪组生烃动力学及其压力体系变化特征为载体,实现对其成藏过程的模拟表征和再现.以川南长宁页岩气田五峰组?龙马溪组页岩层系为研究对象,流体包裹体测试揭示其均一温度呈双峰分布特征,分别为120~140 ℃和160~180 ℃,捕获压力压力系数为1.0~1.1和1.1~1.3;低温热年代学定年和热史模拟揭示该区新生代地表抬升剥蚀量达2.0~2.5 km,五峰组?龙马溪组页岩热史模拟表明,中志留纪?中二叠世、晚二叠世?晚三叠世、早侏罗世?早白垩世和早白垩世以来烃源岩分别进入低成熟、中等成熟、高成熟和过成熟阶段.压力模拟结果显示,长宁地区五峰组?龙马溪组页岩层系早期长时间属于常压系统,至晚侏罗世地层持续埋深增温导致五峰组?龙马溪组生气速率达到高峰,地层压力剧增,逐步形成超压,早?中白垩世埋深达到最大,地层压力系数达2.0左右,新生代地表虽然遭受抬升剥蚀作用,但五峰组?龙马溪组超压被保存下来,现今压力系数仍有1.9.因此,川南地区长宁五峰组?龙马溪组页岩气田具有早期有限聚集、中晚期富集?保存超压型成藏特征.

  • 杜彦男,吴孔友,刘寅,林红梅,党思思,李彦颖,徐进军
    南京大学学报(自然科学版). 2020, 56(3): 405-417. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2020.03.009
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    利用地震、测井、岩心以及物性测试数据等资料,从断裂规模和断层生长连接分段性特征入手,分析了埕南断裂构造发育特征及分段性,精细划分了埕南断裂不同段的断裂带结构及差异性,对比了不同断裂带结构单元物性差异性.研究认为:(1)埕南断裂在车西洼陷内具有明显的分段性构造发育特征,可划分为北西向、北西西向、北东向和北东东向四个走向段,其中北西向和北西西向段断裂呈板式,所控洼陷内断裂发育稀疏,北东向和北东东向段断裂呈铲式或坡坪式,所控洼陷内断裂发育密集,构造样式丰富;(2)埕南断裂内部结构发育较为完整,断裂带结构在深浅测向、井径、密度、声波时差和补偿中子测井曲线上具有良好的可识别性;(3)断裂的生长连接过程与断裂带各结构单元厚度变化具有一定的相关性,在落差较大的走向分段上,断裂带各结构单元发育厚度更大,而在各走向段连接点处,断裂带各结构单元厚度较小;(4)各结构单元物性差异明显,诱导裂缝带孔渗性高于围岩,诱导裂缝带孔渗性高于滑动破碎带1~2个数量级.综合研究表明,断裂带结构的发育对流体输导起到重要的控制作用.

  • 李佳云,吴人杰
    南京大学学报(自然科学版). 2020, 56(3): 418-429. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2020.03.010
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    基因转录是细胞最重要的活动之一,涉及众多分子事件,且不同基因间存在显著差异性.建立基因转录的模型有助于理解复杂的转录动力学和调控机制.如何构建合适的转录模型依然具有大的挑战性.近年来的实验发现,转录爆发是一类普遍的转录模式,揭示其特征(如转录爆发的频率和大小以及激活态和沉默态的持续时间等)和调控机制是当前的研究热点.人们相继提出两态模型和多态模型来理解转录现象.有些模型不再是简单的唯象模型,而是考虑了转录的分子过程,能够深入研究转录的内在机理.结合最近的实验和理论研究,综述不同转录模型的特点、合理性及其适用范围,特别比较了各个模型的优缺点,有助于在研究中选取合适的转录模型.随着单细胞实验技术的发展,构建基因转录的定量模型将起到越来越重要的作用.

  • 汪洋,陈泰格,陆晓凡,辛小燕,王坤,李茗,青钊,张英为,严晓敏,吴超,言方荣,张冰
    南京大学学报(自然科学版). 2020, 56(3): 430-436. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2020.03.011
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    旨在分析在关闭离汉通道这类强有力的切断传染途径的干预措施下,新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID?19)在南京地区代表性定点医院的流行病学、临床、影像学的特点及发展趋势,并与国家卫生健康委员会发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》(简称诊疗指南)进行对照.发现:COVID?19在医院/家庭环境中的人际传播在关闭离汉通道后的武汉以外的地区依旧存在;随着时间的推移,本定点收治医院的患者存在区域病患数目下降的趋势;无论是否有流行病学病史,影像学上均呈现肺外周带为主的多发磨玻璃样病变或者结节状病变.利用胸部CT特征性表现来诊断COVID?19的价值较高,可以发挥快速和准确诊断的重要作用,与现行的诊疗指南中将其作为重要诊断证据的指导意见相符.