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MXene纳米流体光热转化特性的数值模拟与实验研究

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工程热物理学报 2024年第10期45卷 2939-2944页

作者：邹列王浩尹飞杨柳李小可成都理工大学材料与化学化工学院成都610059 东南大学能源与环境学院南京210096 成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610059

为探究新型MXene纳米流体在太阳能光热领域的应用潜力,从数值模拟和实验两个方面对MXene纳米流体的相关特性进行了系统的研究。通过时域有限差分法模拟计算了MXene片层堆叠对其光吸收性能的影响机制,计算结果表明层数越少的MXene更适合... 详细信息

为探究新型MXene纳米流体在太阳能光热领域的应用潜力,从数值模拟和实验两个方面对MXene纳米流体的相关特性进行了系统的研究。通过时域有限差分法模拟计算了MXene片层堆叠对其光吸收性能的影响机制,计算结果表明层数越少的MXene更适合制备纳米流体用于光热转化。然后通过两步法制备了不同浓度的少层MXene纳米流体,测定MXene浓度变化对纳米流体光吸收的影响。结果表明浓度为60 mg·L^(-1)的MXene纳米流体的平均吸收率高达97.9%,表明该流体具有出色的光吸收特性。同时,MXene纳米流体的光热转化效率随着浓度的增加先升高后降低,浓度为20 mg·L^(-1)时达到最高值63.44%。

关键词：纳米流体 MXene 太阳能时域有限差分光热转化

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龙门山构造带北段山前带松木咀区域构造解析

矿物岩石 2024年第2期44卷 96-107页

作者：田贤东赵德军童馗成都理工大学地球与行星科学学院四川成都610059 油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都理工大学四川成都610059

青藏高原东缘的龙门山构造带是连接青藏高原与四川盆地的陆内挤压造山带,带内地质构造复杂,断裂及地震活动强烈,恢复龙门山构造带形成与演化过程对理解青藏高原东缘隆升和生长过程及其动力学机制具有重要意义。通过对龙门山北段松木咀... 详细信息

青藏高原东缘的龙门山构造带是连接青藏高原与四川盆地的陆内挤压造山带,带内地质构造复杂,断裂及地震活动强烈,恢复龙门山构造带形成与演化过程对理解青藏高原东缘隆升和生长过程及其动力学机制具有重要意义。通过对龙门山北段松木咀“飞来峰”开展野外地质调查和地震剖面精细解译,揭露研究区地腹构造特征,恢复松木咀地区逆冲推覆构造演化过程。研究结果表明松木咀“飞来峰”系松木咀断层围限的古生界地层,其地层单元源于天井山古隆起南缘的原地系统,并非外来地层单元。松木咀地区的地表及地腹特征表明松木咀断层为一组独立的同倾向断层,不符合龙门山北段滑覆型飞来峰特征。据此将研究区松木咀构造界定为“楔状冲断体”,并提出“褶皱破裂-背冲冲断-挤压递进变形”的构造成因模式,这一模式合理解释了松木咀构造的独特性。松木咀楔状冲断体系龙门山造山带前锋部位准原地系统形成与演化的产物,属造山带中的楔形挤出构造,体现出构造层次转换与递进变形效应引起的构造变形作用,对造山带形成及演化的贡献不容忽视。

关键词：青藏高原东缘龙门山构造带楔状冲断体准原地系统天井山古隆起

断裂系统对现今地应力扰动特征研究-以四川盆地泸州北区深层页岩气为例

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中国地质 2024年

作者：邓乃尔徐浩邓虎成何建华刘邵军李坤郑紫芸盛烈豪宋威国成都理工大学能源学院油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学) 中国石油西南油气田公司

【研究目的】随着我国页岩气勘探开发进入快速规模上产阶段，埋深3500～4500m的深层领域成为下一步页岩气勘探的重要接替区块。但深层页岩气地质条件复杂，断裂系统对地应力的扰动严重影响了气田开发效果。【研究方法】为进一步明确断... 详细信息

【研究目的】随着我国页岩气勘探开发进入快速规模上产阶段，埋深3500～4500m的深层领域成为下一步页岩气勘探的重要接替区块。但深层页岩气地质条件复杂，断裂系统对地应力的扰动严重影响了气田开发效果。【研究方法】为进一步明确断裂扰动特征，以四川盆地南部泸州北区深层五峰组-龙马溪组页岩气为例，通过对断裂分布范围、开展单井地应力分析基础上，总结了泸州北区地应力场分布特征，明确了断裂对应力扰动规律，建立了断裂对应力扰动要素表及扰动范围分布图。【研究结果】1)泸州区块北区断裂发育特征表现为类型多、期次多，形成了以“向斜、斜坡、背斜”为主的构造样式，断裂组合以“对冲向斜式、叠瓦式、背冲背斜式”为主。2)研究区地应力状态复杂，三向应力值均值为SH(112.7MPa)＞Sv(106.6MPa)＞Sh(98.8MPa)，断裂区应力值相比非断裂区降低5～35MPa；水平最大主应力方向介于75°～120°，不同井区间的地应力方向存在较大差异。3)断裂对地应力扰动分析显示，相同走向断裂随着断裂级次的增加，应力扰动范围逐渐增大，II级断裂扰动范围介于1.43～1.85km；不同走向断裂中NEE-EW走向断裂对应力扰动范围最大，介于0.94～1.85km。【结论】基于断裂对应力扰动规律分析，刻画出泸州北区断裂扰动分布图，将研究区划分为断裂区和非断裂区2类，实现开发单元分级评价，并完善了断裂区与非断裂区水平井段布井模式，以期为后续建产区井位部署优化提供指导意见。

关键词：深层页岩气五峰组-龙马溪组断裂系统地应力扰动页岩气勘探工程泸州北区四川省

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前寒武系海相白云石胶结物研究现状及展望

古地理学报 2024年

作者：甯濛罗靖茹陈家乐钟怡江文华国成都理工大学沉积地质研究院成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室自然资源部深时地理环境重建与应用重点实验室中国石油碳酸盐岩储层重点实验室成都理工大学研究分室

海相白云石胶结物在前寒武纪广泛发育，而在显生宙却十分罕见。前寒武系海相白云石胶结物因其多样的形态、复杂的成因及其对前寒武纪海水性质的指示意义，近年来引起了广泛关注。目前对前寒武系海相白云石胶结物的研究主要集中在两个方... 详细信息

海相白云石胶结物在前寒武纪广泛发育，而在显生宙却十分罕见。前寒武系海相白云石胶结物因其多样的形态、复杂的成因及其对前寒武纪海水性质的指示意义，近年来引起了广泛关注。目前对前寒武系海相白云石胶结物的研究主要集中在两个方面，一是基于矿物学特征分析进行成因探讨，二是探索其反映的前寒武纪海水性质。前人对海相白云石胶结物成因的认识包括原生沉淀与次生交代2种观点，但因缺乏可靠的地球化学证据支撑而存在争议，主要体现在对原生沉淀成因白云石胶结物的具体沉淀机理及其相应的海水化学条件研究仍不清楚，对次生交代成因白云石胶结物的前驱矿物类型研究也存在较大分歧。为进一步推动海相白云石胶结物的研究，文中首先系统总结了前寒武系海相白云石胶结物的时空分布特征、岩石学矿物学特征及地球化学特征，并从原生沉淀、次生交代、生长组合形态3个方面全面回顾和评述了关于海相白云石胶结物成因研究的现状。在此基础上，对未来相关研究提出以下几点展望：（1）基于矿物成核与生长原理，结合微区或原位地球化学分析开展不同类型海相白云石胶结物成因研究；（2）评估微生物在海相白云石胶结物形成过程中的具体作用；（3）以前寒武系白云石胶结物为载体探索前寒武纪古海洋性质的演化，需建立在厘清其成因的基础之上。

关键词：前寒武系海相白云石胶结物拟晶白云石化作用原生沉淀白云石 “文石—白云石海”

川西南下寒武统麦地坪组-筇竹寺组元素地球化学特征及其古环境意义——以JS1井为例

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沉积学报 2024年第5期42卷 1784-1798页

作者：陈威振田景春林小兵梁庆韶杨燕茹王兴成都理工大学地球科学学院成都610059 成都理工大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都610059

【目的】埃迪卡拉纪—寒武纪作为地质历史上的一个关键转折时期,地球系统在构造演化、气候波动、海洋环境和生物群落演化等方面都发生了巨大转变。深入研究这一时期的沉积物来源、古水深、古盐度和氧化还原条件,具有重要意义。【方法】... 详细信息

【目的】埃迪卡拉纪—寒武纪作为地质历史上的一个关键转折时期,地球系统在构造演化、气候波动、海洋环境和生物群落演化等方面都发生了巨大转变。深入研究这一时期的沉积物来源、古水深、古盐度和氧化还原条件,具有重要意义。【方法】选取四川盆地西南地区JS1井麦地坪组和筇竹寺组样品,详细开展了有机碳(TOC)、主量元素、微量元素和稀土元素分析。【结果与结论】麦地坪组—筇竹寺组物质来源较为一致,母岩以沉积岩和花岗岩为主,物源区形成于大陆边缘环境。麦地坪组轻稀土相对重稀土富集((La/Yb)N=6.05),轻微右倾,δEu的平均值略小于1,指示正常海水沉积,水体较浅,受热液作用影响不明显。筇竹寺组轻重稀土分异明显((La/Yb)N=7.69),轻稀土富集,重稀土亏损,右倾明显,具有弱的δCe和δEu负异常,可能与间歇性热液活动有关。此外,不同钻井对比分析表明,麦地坪组沉积期水体以氧化环境为主,区域上表现为潮坪相—浅水陆棚相的沉积体系;筇竹寺组整体属于厌氧环境,其底部为还原环境,向上缺氧程度降低,区域上表现为浅水—深水陆棚相沉积体系。

关键词：沉积环境氧化还原指标麦地坪组筇竹寺组下寒武统四川盆地

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四川盆地及周缘地区晚奥陶世岩相古地理演化

岩性油气藏 2024年第1期36卷 121-135页

作者：孙汉骁邢凤存谢武仁钱红杉成都理工大学沉积地质研究院成都610059 成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610059 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院成都610041

综合利用野外露头、岩心、钻测井等资料,对四川盆地及周缘地区晚奥陶世岩相古地理演化过程进行了描述和对比,并探讨了其主控因素。研究结果表明:①加里东运动早期拉张—伸展作用导致四川盆地周缘坳陷加深,其后扬子板块和华夏地块碰撞挤... 详细信息

综合利用野外露头、岩心、钻测井等资料,对四川盆地及周缘地区晚奥陶世岩相古地理演化过程进行了描述和对比,并探讨了其主控因素。研究结果表明:①加里东运动早期拉张—伸展作用导致四川盆地周缘坳陷加深,其后扬子板块和华夏地块碰撞挤压,形成了晚奥陶世以上扬子地区为中心,西北、西部、南部三面环隆的古地理格局。②四川盆地及周缘地区晚奥陶世可划分出(混积)滨岸、碳酸盐缓坡、(混积)陆棚相等沉积相类型。宝塔组—临湘组主要发育碳酸盐缓坡相;五峰组沉积期海侵达到高峰,碳酸盐缓坡被淹没,发育(混积)陆棚相深水黑色页岩;观音桥组沉积期发生的海退导致大部分地区由深水陆棚转为浅海陆棚亚相;各时期古隆起周缘均有(混积)滨岸相发育,受物源影响部分地区具有混合沉积特征。③研究区晚奥陶世岩相古地理格局受构造运动、海平面变化和古气候等因素综合控制,在沉积相平面展布和垂向演化上均有体现。

关键词： (混积)滨岸碳酸盐缓坡 (混积)陆棚岩相古地理沉积演化宝塔组—临湘组五峰组观音桥组晚奥陶世四川盆地

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早始新世温室气候与海侵作用对库车坳陷库姆格列木群含盐层系沉积的协同控制作用

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古地理学报 2024年第4期26卷 926-940页

作者：张锡婷范坤宇郭佩李鹏真苗如霖邓宾自然资源部深时地理环境重建与应用重点实验室成都理工大学沉积地质研究院四川成都610059 油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都理工大学四川成都610059 中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院新疆库尔勒652801 成都理工大学能源学院四川成都610059

塔里木盆地北部库车坳陷库姆格列木群(54-46 Ma)厚层含盐层系为油气成藏的优质区域盖层,但该套含盐层系的原始时空展布、古地理环境和沉积控制因素尚不明确,给盐下油气藏钻井施工造成了较大困难。通过盆缘野外露头剖面实测与盆内录井元... 详细信息

塔里木盆地北部库车坳陷库姆格列木群(54-46 Ma)厚层含盐层系为油气成藏的优质区域盖层,但该套含盐层系的原始时空展布、古地理环境和沉积控制因素尚不明确,给盐下油气藏钻井施工造成了较大困难。通过盆缘野外露头剖面实测与盆内录井元素分析相结合,开展盐湖中心与边缘沉积旋回对比研究,探讨库姆格列木群含盐层系发育的主控因素。库姆格列木群发育3个Ⅲ级旋回:第1个Ⅲ级旋回Ⅰ_(1)以盆缘砂砾岩—泥岩—石膏岩组合、湖盆中心泥岩—石膏岩—盐岩—碳酸盐岩组合为特征,指示陆内盆地向陆缘盆地的古地理环境转变。第2个Ⅲ级旋回Ⅰ_(2)以盆缘砂砾岩—泥岩—石膏岩组合、湖盆中心厚层盐岩加泥岩组合为特征,为陆缘盆地盐湖沉积模式。第3个Ⅲ级旋回Ⅰ_(3)盆缘—盆内沉积具有相似的膏质泥岩和泥岩组合特征,为陆内干盐湖沉积模式。结合早始新世全球气候和海平面升降变化历史,认为Ⅰ_(1)旋回(约54-51 Ma)由陆内向陆缘环境的转变及厚层石膏岩的沉积受早始新世气候适宜期(53-51 Ma)和全球海平面升高的影响,Ⅰ_(2)旋回(约51-48 Ma)厚层盐岩的沉积受全球持续干旱气候和海平面再次升高的影响,而Ⅰ_(3)旋回(约48-46 Ma)厚层含盐层系沉积的缺失与全球气候持续干旱和海平面下降有关。

关键词：含盐层系物质来源陆缘盆地沉积旋回库姆格列木群库车坳陷塔里木盆地

川西北地区须家河组古环境分析与沉积演化特征

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矿物岩石 2024年

作者：芦刚王长城邓宾杨荣军刘四兵刘重江金鑫苟明星油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都理工大学成都理工大学能源学院中国石油勘探开发研究院成都理工大学沉积地质研究院

关于川西北地区须家河组古环境特征与沉积演化模式一直存在争议。弄清该问题不仅有助于理解印支运动对川西坳陷形成的控制作用，而且对于须家河组致密砂岩气藏的勘探具有重要的指导意义。本文基于野外露头剖面、岩石标本和薄片鉴定等资... 详细信息

关于川西北地区须家河组古环境特征与沉积演化模式一直存在争议。弄清该问题不仅有助于理解印支运动对川西坳陷形成的控制作用，而且对于须家河组致密砂岩气藏的勘探具有重要的指导意义。本文基于野外露头剖面、岩石标本和薄片鉴定等资料，结合主量元素、微量元素及硼锶元素等多种地球化学手段，对川西北地区晚三叠世须家河组沉积环境和沉积特征进行了研究，进而探讨周缘造山带的构造演化对盆内沉积体系的控制作用。结果表明，在晚三叠世，川西北地区须家河组自下向上发育海相-海陆过渡相-陆相沉积，海水逐渐从北向南退出的过程。须一段沉积期，川西北地区与外海相连通，样品古盐度平均值为11.9‰，古水体以咸水-半咸水为主，分析为海相沉积环境。龙门山造山带由北向南逐渐隆升，沉积体系向南迁移。须二段样品古盐度平均值为6.0‰，整体有所降低，但存在3个古盐度值较大的样品，表明该时期盆地仍有海水注入，可能与间歇性的海侵有关，分析为海陆过渡相沉积。龙门山的大规模隆升使得湖盆具有一定的封闭性，盆内逐渐以陆相沉积为主。须三段-须四段样品古盐度平均值为5.7‰，分析为正常陆相沉积环境。龙门山造山带的隆升与古水体性质的变化，影响了川西北地区晚三叠世须家河组的沉积演化过程。

关键词：川西北地区须家河组古环境特征造山带隆升沉积演化

四川盆地中二叠统茅口组一段含海泡石层系古环境与沉积格局指示意义

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石油学报 2024年第6期45卷 914-931页

作者：宋金民江青春刘树根金鑫范建平李智武黄士鹏苏旺杨迪姜华叶玥豪王佳蕊王俊轲任杉成都理工大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室四川成都610059 中国石油勘探开发研究院北京100083 西华大学四川成都610039

四川盆地中二叠统茅口组一段(茅一段)灰岩-泥质灰岩韵律层发育含海泡石层系。基于岩石薄片鉴定、扫描电镜观察、主/微量元素与碳/氧同位素测定等分析方法,对茅一段含海泡石层系的古环境与沉积模式进行研究,揭示其蕴含的沉积地质意义。... 详细信息

四川盆地中二叠统茅口组一段(茅一段)灰岩-泥质灰岩韵律层发育含海泡石层系。基于岩石薄片鉴定、扫描电镜观察、主/微量元素与碳/氧同位素测定等分析方法,对茅一段含海泡石层系的古环境与沉积模式进行研究,揭示其蕴含的沉积地质意义。研究结果表明,中二叠统茅一段的海泡石主要存在4种形态:透镜状、星点状、层状与生物碎屑状。其中,透镜状和星点状海泡石主要发育在灰岩层中,层状海泡石则发育在泥质灰岩层中,生物碎屑状海泡石在灰岩和泥质灰岩中均有发育。灰岩沉积期,利用氧同位素(δ^(18)O)恢复的古海水温度(T_(1))集中分布于3.71~12.45℃,利用Mg/Ca恢复的古海水温度(T_(2))集中分布于13.78~14.20℃;灰岩中的Sr/Ba集中分布于16.57~659.18,古盐度平均为131.97,Sr/Cu平均为2175.43,V/(V+Ni)平均为0.9044,Ni/Co平均为14.32,指示沉积环境为高盐度、干旱、贫氧-缺氧的凉水环境;泥质灰岩沉积期的T_(1)集中分布于6.98~14.48℃,T_(2)分布于13.80~15.14℃,Sr/Ba集中分布于77.34~819.59,古盐度平均为131.76,Sr/Cu平均为1511.73,V/(V+Ni)平均为0.9122,Ni/Co平均为16.42,反映沉积环境为相对低盐度、相对湿润、缺氧的凉水环境。在贫Al、富Mg的凉水环境下(T_(1)及陆源输入量少,海水盐度高,硅质流体少,由此沉积透镜状、星点状海泡石;泥质灰岩沉积期,海水温度升高,淡水及陆源输入量增加,盐度随之降低,火山活动频发,硅质流体注入,由此沉积层状海泡石。含海泡石层系的厚度分布特征揭示四川盆地茅口组具有“两台一凹”的沉积格局,“C”形通江-长寿凹陷内含海泡石层系的厚度大。

关键词：中二叠统含海泡石层系古环境沉积模式通江-长寿凹陷四川盆地