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长江中下游石笋记录对ENSO信号的遥相关响应

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长江中下游石笋记录对ENSO信号的遥相关响应

作者：薛莲花南京师范大学

学位级别：硕士

长江流域对中国经济和生态的可持续发展起着重要作用,该地区东亚夏季风(East Asian Summer Monsoon,简称EASM)在空间和时间上的变化会显著影响水资源的时空分布,从而导致旱涝灾害的发生,影响社会和区域经济。近年来,越来越多的研究已证... 详细信息

长江流域对中国经济和生态的可持续发展起着重要作用,该地区东亚夏季风(East Asian Summer Monsoon,简称EASM)在空间和时间上的变化会显著影响水资源的时空分布,从而导致旱涝灾害的发生,影响社会和区域经济。近年来,越来越多的研究已证实厄尔尼诺-南方涛动(El Nino/Southern Oscillation,简称ENSO)活动是控制古气候演化、降水格局变化和现代气象变化的重要因素,在多个时间尺度上影响着长江中下游地区的东亚夏季风演变。然而,现有器测温度和降水重建记录持续时间较短,需要更长尺度的指标重建以了解ENSO随着全球变暖而变化的趋势,这对长江中下游地区预测未来气候变化有重要指导意义。本文基于湖北长江中下游落水洞石笋8个Th年代结果和261组氧同位素测试数据,重建了近2000年来平均分辨率为6.2年的东亚夏季风演变序列;基于长江中下游永兴洞三支石笋(其中YX230为本文数据,18个Th年龄和306组氧碳同位素数据),重建了近1200年的季风演化序列(简称YX)。该序列显示在280～800 A.D.、800～1400 A.D.和1400～1850 A.D.三个时段内的季风强度呈弱-强-弱的演变特征,分别对应于黑暗时代冷期(Dark Ages Cold Period,简称DACP,400～800 A.D.),中世纪暖期(Medieval Warm Period,简称MWP,800～1300 A.D.)和小冰期(Little Ice Age,简称LIA,1300～1800 A.D.)3个典型气候期。LS45、YX记录显示近2000年来东亚夏季风强度总体呈减弱趋势,并叠加数次百年尺度的振荡旋回。其中,DACP和LIA并非是持续几个世纪的弱季风时期,其内部存在明显的数十年尺度强弱波动。在DACP向MWP转变期间,δO值快速负偏,持续时间约40～50年,变化幅度约0.7‰,指示夏季风快速增强。和尚洞、万象洞、Dandak洞的石笋记录以及Laguna Pallcacocha沉积物红度记录均显示了这一快速转变过程,暗示当时大尺度大气环流可能发生快速转型。进一步将中国石笋记录与太阳活动、厄尔尼诺、热带辐合带(Intertropical Convergence Zone,简称ITCZ)、大西洋海表温度和北半球温度指标记录进行对比,发现这些记录之间存在良好对应关系和相似特征,表明百年尺度季风变化可能与太阳活动、ENSO、大西洋多年代际震荡(Atlantic Multidecadal Oscillation,简称AMO)和ITCZ变化密切相关。因此,本文推测ENSO和AMO可能是太阳活动影响亚洲季风变化的关键因子。石笋YX230δO、δC记录与Palmyra珊瑚记录在年代际尺度上具有高度的相似性,功率谱分析也显示石笋记录与ENSO记录有相似的周期性变化,综合以上研究表明长江中下游石笋δO记录在年代际尺度上具备重建ENSO活动演化的特征,这一点也得到了长江中下游地区梅雨锋强度指标的证明。长江中下游地区东亚夏季风的变化在不同时间尺度上与ENSO活动相关,年代际尺度上,EASM-ENSO显著相关的时期,ENSO相关的环流异常表现为东亚/太平洋(East Asia/Pacific,简称EAP)遥相关型,与北太平洋西部上空降雨异常的增强(抑制)与西风急流的南北向位移有关。同时也受到ENSO和PDO的驱动,表明长江中下游降水季节性显著受到海洋-大气相关作用的影响。ENSO和PDO主要是通过西太平洋副热带高压(Western Pacific Subtropical High,简称WPSH)位置和强度的调节影响东亚夏季风强度。

关键词：中世纪暖期季风气候突变石笋 ENSO 东亚季风长江中下游

辽河盆地沙河街组砂岩中碳酸盐胶结作用对孔隙演化控制机理研究

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沉积学报 1996年第2期14卷 102-109页

作者：薛莲花史基安晋慧娟中国科学院兰州地质研究所

碳酸盐胶结作用是辽河盆地下第三系沙河街组砂岩中最常见的胶结作用之一，碳酸盐胶结物含量变化大、分布范围广。本文运用扫描电镜、阴极发光、氧碳同位素等方法，对研究区砂岩储层中碳酸盐胶结物的发育状况、形成机制进行了分析，认为... 详细信息

碳酸盐胶结作用是辽河盆地下第三系沙河街组砂岩中最常见的胶结作用之一，碳酸盐胶结物含量变化大、分布范围广。本文运用扫描电镜、阴极发光、氧碳同位素等方法，对研究区砂岩储层中碳酸盐胶结物的发育状况、形成机制进行了分析，认为有机质演化过程中产生的有机酸、ＣＯ２改变了砂岩的成岩地球化学环境，既为碳酸盐胶结物的溶解创造了条件，又为其沉淀提供了物质来源，从而对砂岩储层孔隙的发育、演化产生重要影响。

关键词：砂岩碳酸盐胶结作用孔隙演化控制机理

长石砂岩中长石溶解作用发育机理及其影响因素分析

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沉积学报 1994年第3期12卷 67-75页

作者：史基安晋慧娟薛莲花中国科学院兰州地质研究所

松辽盆地和辽河盆地的砂岩储层中长石含量很高，次生孔隙主要是由长石颗粒溶解后形成的。本文运用扫描电镜、Ｘ衍射、氧碳稳定同位素等分析方法，对研究区砂岩储层中长石溶解作用发育状况以及溶解物质的迁移与沉淀的影响因素进行了分析... 详细信息

松辽盆地和辽河盆地的砂岩储层中长石含量很高，次生孔隙主要是由长石颗粒溶解后形成的。本文运用扫描电镜、Ｘ衍射、氧碳稳定同位素等分析方法，对研究区砂岩储层中长石溶解作用发育状况以及溶解物质的迁移与沉淀的影响因素进行了分析，阐明了泥质岩在成岩过程中由于粘土矿物和有机质演化所释放出来的富含有机酸溶液对砂岩中长石溶解作用的发育产生着重要影响。

关键词：砂岩长石溶解作用粘土矿物演化

碎屑储集岩成岩演化过程中流体—岩石相互作用特征——以塔里木盆地西南坳陷地区为例

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沉积学报 1999年第4期17卷 584-590页

作者：王琪史基安薛莲花陈国俊中国科学院兰州地质研究所兰州730000

塔西南坳陷不同时代碎屑储集岩成岩环境经历了由酸性向碱性演变的过程,成岩环境地球化学性质的这种转变直接控制了发生在碎屑岩成岩体系中的流体—岩石相互作用特征。酸性成岩环境形成于烃源岩—储集岩系统中有机—无机反应最活跃时期,... 详细信息

塔西南坳陷不同时代碎屑储集岩成岩环境经历了由酸性向碱性演变的过程,成岩环境地球化学性质的这种转变直接控制了发生在碎屑岩成岩体系中的流体—岩石相互作用特征。酸性成岩环境形成于烃源岩—储集岩系统中有机—无机反应最活跃时期,主要分布在早成岩阶段A、B期和晚成岩阶段A期,当古地温小于90℃,Ro值在2%时,有机质脱羧基停止,有机酸发生分解,CO2来源减小,使孔隙流体性质由酸性向碱性变化,成岩环境呈碱性,这时晚期含铁碳酸盐矿物交代作用最为活跃,同时伴随自生伊利石和绿泥石沉淀、陆源伊利石重结晶成绢云母、高岭石向伊利石或绿泥石转变等作用。成岩环境在其演化过程中,由于孔隙流体性质的转变,破坏了早期成岩环境的物理化学平衡状态,使旧的成岩反应停止,新的成岩反应开始,从而形成多种矿物蚀变→交代→溶解→沉淀过程,导致碎屑储集岩结构和孔隙组合特征上的差异,流体-岩石相互作用的强度和范围决定了碎屑储集岩的储集性能及分布特征。

关键词：碎屑储集岩成岩环境流体岩石相互作用油气藏

塔里木盆地西部碳酸盐岩成岩环境特征及其对储层物性的控制作用

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沉积学报 2001年第4期19卷 548-555页

作者：王琪史基安陈国俊薛莲花中国科学院兰州地质研究所兰州730000

塔里木盆地西部碳酸盐岩在其漫长的地质演化过程中 ,主要经历了大气淡水成岩环境、海水成岩环境和埋藏成岩环境的改造 ,形成了丰富的成岩组构和成岩作用类型。根据宏观和微观岩石学特征的研究 ,并结合地球化学 ,阴极发光和微量元素分析... 详细信息

塔里木盆地西部碳酸盐岩在其漫长的地质演化过程中 ,主要经历了大气淡水成岩环境、海水成岩环境和埋藏成岩环境的改造 ,形成了丰富的成岩组构和成岩作用类型。根据宏观和微观岩石学特征的研究 ,并结合地球化学 ,阴极发光和微量元素分析资料 ,可在研究区鉴别出十三种基本的成岩段类型和八种有利的复合成岩段 ,并详细描述了不同成岩段的成岩组构、成岩矿物组合特征和储集空间类型 ,同时深入探讨了不同成岩段与储层物性间的关系及其受控因素 ,从而将碳酸盐岩成岩演化特征与储层物性特征有机地联系起来。

关键词：成岩环境储层物性碳酸盐岩塔里木盆地成岩作用

石油侵位对碎屑储集岩成岩序列的影响及其与孔隙演化的关系——以塔西南坳陷石炭系石英砂岩为例

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沉积学报 1998年第3期16卷 97-101页

作者：王琪史基安肖立新薛莲花中国科学院兰州地质研究所新疆石油管理局地调处地球物理研究所

塔里木盆地西南坳陷地区的石炭系石英砂岩为一套分布稳定的滨浅海相碎屑岩沉积，在不同地区均具有相似的初始孔隙度。但在成岩期间，由于受构造活动的影响，在塔西南坳陷内部形成了两个重要的次级构造单元，即巴楚隆起区和麦盖提斜坡区... 详细信息

塔里木盆地西南坳陷地区的石炭系石英砂岩为一套分布稳定的滨浅海相碎屑岩沉积，在不同地区均具有相似的初始孔隙度。但在成岩期间，由于受构造活动的影响，在塔西南坳陷内部形成了两个重要的次级构造单元，即巴楚隆起区和麦盖提斜坡区，从而导致石炭系石英砂岩经历了不同的埋藏成岩环境的改造，具体体现在其成岩演化序列上具明显的差异性。在巴楚隆起区石炭系砂岩经历了稳定的持续埋藏成岩环境的改造，其成岩演化序列比较完整，各种成岩矿物的溶解、沉淀均在水－岩两相反应系统中进行，成岩阶段可达晚成岩阶段Ｂ期，甚至Ｃ期，因此砂岩原生孔隙破坏严重，平均孔隙度小于５％。而在麦盖提斜坡区，石炭系石英砂岩由于埋藏成岩深度始终小于隆起区，因此其成岩阶段多分布在晚成岩Ａ期－Ｂ期，特别是石油侵位作用的影响，使成岩反应在水－油－岩三相介质中进行，从而抑制了多数自生粘土矿物的沉淀作用，导致成岩演化序列的不连续性，但同时又保存了许多有效的储集空间，使该区砂岩平均孔隙度保持在７％±，高于隆起区，据此认为麦盖提斜坡区是近期在石炭系砂岩储层中进行油气勘探的最有利区域。

关键词：石油侵位成岩序列孔隙演化石英砂岩油矿床

准噶尔盆地北三台地区湖相原油咔唑类化合物的地球化学特征

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沉积学报 2002年第1期20卷 160-164页

作者：张中宁陈国俊薛莲花王琪中国科学院兰州地质研究所兰州730000 中国科学院兰州地质研究所气体地球化学国家重点实验室兰州730000

准噶尔盆地北三台地区北 82井、北 83井和沙 10 8井湖相原油咔唑类化合物的分布特征表明 ,油气运移作用是影响该区原油中咔唑类化合物分布的重要因素。沿油气运移方面 ,咔唑类化合物具有明显的分馏效应。总的趋势是原油中咔唑类化合物... 详细信息

准噶尔盆地北三台地区北 82井、北 83井和沙 10 8井湖相原油咔唑类化合物的分布特征表明 ,油气运移作用是影响该区原油中咔唑类化合物分布的重要因素。沿油气运移方面 ,咔唑类化合物具有明显的分馏效应。总的趋势是原油中咔唑类化合物、高分子量的烷基咔唑化合物和苯并咔唑化合物的含量逐渐减少 ,低分子量咔唑和甲基咔唑 ,以及具屏蔽效应的二甲基咔唑和苯并 [a]咔唑异构体的相对含量则逐渐增加。利用咔唑类化合物的分馏效应 ,可有效地指示油气运移方向。

关键词：咔唑类化合物油气运移北三台地区准噶尔盆地湖相原油地球化学特征

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塔里木盆地巴楚地区石炭系高频旋回层序分析

沉积学报 1998年第4期16卷 37-41页

作者：陈国俊薛莲花王琪肖立新史基安中国科学院兰州地质研究所新疆石油管理局地调处地球物理研究所

高频旋回层序是海平面高频振荡的结果和产物。通过对塔里木盆地巴楚地区石炭系地面、钻井剖面的详细解析，首次总结出７个高频旋回层序类型，识别出５０余个五级（或六级）高频旋回层序，它们在纵向上有规律地组合、叠加，组成８个四级... 详细信息

高频旋回层序是海平面高频振荡的结果和产物。通过对塔里木盆地巴楚地区石炭系地面、钻井剖面的详细解析，首次总结出７个高频旋回层序类型，识别出５０余个五级（或六级）高频旋回层序，它们在纵向上有规律地组合、叠加，组成８个四级旋回层序，３个三级旋回层序及２个二级旋回层序，构成了塔里木盆地巴楚地区石炭系的层序地层格架，同时也反映了该区石炭纪海平面的变化规律及其沉积响应。

关键词：旋回层序海平面变化石炭纪巴楚地区盆地

塔里木盆地西部层序地层格架控制下的石炭系沉积成岩演化特征

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石油实验地质 2003年第1期25卷 39-44,52页

作者：王琪陈国俊薛莲花史基安中国科学院兰州地质研究所气体地球化学国家重点实验室甘肃兰州730000

根据高频旋回层序在长周期旋回层序内的有序叠加方式可在研究区石炭系中划分出3个Ⅲ级旋回层序和2个Ⅱ级旋回层序。其中Ⅲ1和Ⅲ3旋回层序为海侵体系域,Ⅲ2为高水位体系域,它们共同构成了研究区的层序地层格架并且控制着沉积相和生储盖... 详细信息

根据高频旋回层序在长周期旋回层序内的有序叠加方式可在研究区石炭系中划分出3个Ⅲ级旋回层序和2个Ⅱ级旋回层序。其中Ⅲ1和Ⅲ3旋回层序为海侵体系域,Ⅲ2为高水位体系域,它们共同构成了研究区的层序地层格架并且控制着沉积相和生储盖组合的时空展布特征。由于受成岩历史差异性和不同成岩环境的影响,石炭系碎屑岩和碳酸盐岩储集岩成岩特征和储集性能在巴楚隆起区和麦盖提斜坡区均存在明显差异,且分布在斜坡区的储层物性明显优于隆起区同层位的储层,是近期有利的的勘探区域。

关键词：层序地层格架沉积成岩演化特征石炭系塔里木盆地西部油气地质