东濮凹陷北部深层异常高压形成机理及对有机质热演化的抑制作用_王东晔
第20卷第3期油气地质与采收率Vol.20,No.3
2013年5月
Petroleum Geology and Recovery Efficiency
May 2013
收稿日期：2013-03-07。
作者简介：王东晔，男，工程师，从事油气勘探综合研究。联系电话：（0546）8715302，E-mail ：wangdongye861.slyt@https://www.wendangku.net/doc/988767768.html, 。基金项目：国家科技重大专项“渤海湾盆地精细勘探关键技术”（2011ZX05006）。
东濮凹陷北部深层异常高压形成机理及
对有机质热演化的抑制作用
王东晔
（中国石化胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营257015）
摘要：东濮凹陷北部深层存在明显的异常高压，欠压实作用和有机质热演化是主要的控制因素，相应地主要发育成岩高压和生烃高压2种类型的异常高压。成岩高压主要分布在深洼部位，其余分布在向深洼的过渡带；生烃高压分布范围广，除西部断阶带胡庆地区外，其他地区均有发育。异常高压对有机质热演化的抑制作用应具备4个条件，即压力达到门限压力、异常高压为早期成因、有机质类型较好和原始有机质丰度较高。东濮凹陷北部深层异常高压对有机质热演化具有抑制作用，尤其是早期形成的异常高压，抑制作用更为明显。通过门限压力、异常高压发育状况以及异常高压形成时期的综合分析，认为东濮凹陷北部深层有机质热演化受抑制的区域主要分布在东部洼陷和西部洼陷，其中东部洼陷分布较广。
关键词：异常高压成岩高压生烃高压抑制作用有机质热演化东濮凹陷中图分类号：TE112.11
文献标识码：A
文章编号：1009-9603（2013）03-0033-04
由于中国东部中、浅层油气藏已进入高勘探程度阶段，盆地深层（埋深大于3500m ）成为东部油气勘探的主要领域之一，然而，深层油气成藏条件较苛刻，受储层物性条件的限制，且油气源条件尤为重要，因为在深层存在“孔隙死亡线”和“油气死亡线”，传统的油气演化理论在一定程度上制约了东部深层油气的进一步勘探。
传统研究认为，有机质热演化主要受温度和时间双重因素控制，没有考虑压力作用。但中外众多
学者研究认为，在一定条件下，异常高压对有机质热演化具有抑制作用［1-11］。如Sajgo 等对未成熟藻质体和褐煤进行热解模拟实验，认为高压对沥青成熟和煤化作用具有抑制作用［1］；杨天宇等通过烃源岩高温高压模拟实验，认为在达到一定值之后，压力的增大对有机质热演化具有明显的抑制作用［2-7］；倪建华等研究认为早期异常高压对有机质的热演化具有抑制作用，而晚期异常高压对其无抑制作用［8］；郝芳等认为早期存在的异常高压对有机质热演化的抑制作用至关重要［9］。异常高压对有机质热演化抑制作用的发现有助于解决深层油气的油气源和储层问题，因此，笔者对东濮凹陷北部深层异常高压的形成机理及其对有机质热演化的抑制作用进
行了研究，以期为研究区深层油气勘探提供参考和依据。
1异常高压形成机理
东濮凹陷北部深层存在明显的异常高压，是沉积物物性、封闭条件、欠压实作用、烃类大量生成、高地温场、脱水效应（粘土矿物和石膏）等多种地质因素共同作用的结果，其中，欠压实作用和烃类大量生成（有机质热演化）是主要的控制因素，相应地研究区主要发育成岩高压和生烃高压2种类型的异常高压。1.1
成岩高压
成岩高压带主要分布在东濮凹陷北部的深洼部位（前梨园洼陷、柳屯—海通集洼陷），其余分布在向深洼的过渡带。主要是因为在凹陷强烈裂陷期，深洼沉积厚度和沉积速率过大，导致地层沉积速度超过了流体（沉积水、粘土矿物转化释放水）的排出速度，地层中的流体不能及时排出，形成异常高压；向深洼的过渡带由于沉积厚度和沉积速率相对也较大，加上文东、文西断裂的影响（增大了可容纳空间），差异压实作用在局部地区也可能形成异
·34·油气地质与采收率2013年5月常高压；中央隆起带及凹陷的东、西断阶带由于相
变为砂砾岩体（浊积扇、水下扇、扇三角洲等），沉积速率虽然大，但由于物性好，流体容易排出，差异压实作用难以形成异常高压。如文东、桥口、白庙地区在沙三3亚段沉积时期—古近纪末期，盆地抬升、剥蚀之间均具有较大沉积速率，文东—桥口、白庙地区及深洼沙三2亚段的沉积速率分别为191，193和226.4m/Ma，符合Waples提出的“以快速沉积为异常高压主导因素的沉积盆地沉积速率应不小于
100m/Ma”的结论［12］，充分说明快速沉积引起的欠压实作用是该区形成异常高压的主要因素。但李熙哲等认为东濮凹陷异常高压带的分布整体上与深度有关，而与层位关系不大［13-16］，异常高压带顶面在地震剖面上是穿层的，不受岩相带的控制，表明东濮凹陷北部某些地区的欠压实作用并不是异常高压形成的决定性因素。此外，东濮凹陷北部发育的多套膏盐岩（厚度约为1300m，单层厚度为300～400m），由于膏盐岩塑性强、传导性弱［15-16］，该区压力和温度高于相同埋深的其他地区，这也是深洼及过渡带形成异常高压的重要原因。
1.2生烃高压
研究区生烃高压带分布范围广，除西部断阶带胡庆地区外，其他地区均有发育。进入生烃高压带的深度随地区变化而变化，一般为2900～3500 m。按照东濮凹陷平均地温梯度（3.0～3.4℃/hm），可计算出压力转换带的温度为87～119℃，与有机质热演化生烃高峰期相对应。在高地温场条件下，由于流体膨胀率比岩石骨架大得多（水的膨胀系数为0.207×10-3，原油的膨胀系数为0.955×10-3，天然气的膨胀系数约为4×10-3，岩石骨架的膨胀系数仅为0.009×10-3），此时生成的大量烃类、水等在良好封闭条件下难以排出，极易导致异常高压的形成。
东濮凹陷发育古近系暗色泥岩及石炭—二叠系煤系地层2套烃源岩。古近系烃源岩以沙三段暗色泥岩为主，有机质丰度高，埋深为3500～6000 m，热演化程度高，已进入生油高峰至干气期，3500 m以下油和气的资源量分别为2.76×108t和1145.2×108m3。石炭—二叠系分布稳定，山西组、太原组和本溪组为含煤层系，厚度约为220m，该层系有机质丰度高，暗色泥岩有机碳含量为0.61%～4.26%，煤岩有机碳含量为43.55%～99%，由于埋深一般大于4000m，二次生气强度大，为10×108～50×108m3/ km2，表明有机质热演化对该区异常高压的形成具有重要的作用。2异常高压对有机质热演化的抑制作用
2.1抑制作用的形成条件
异常高压对有机质的抑制作用应具备4个条件：①压力超过门限压力［1-7］。但是，门限压力并不是固定不变的，其随盆地类型、有机质热演化程度、有机质类型、异常高压体系封闭能力等因素的变化而变化。相对而言，挤压性盆地地温梯度高，有机质热演化程度高，在异常高压带封闭性能相同的条件下，门限压力较大；拉张性盆地则正好相反。②异常高压为早期成因［8-9］。因为异常高压形成越早，相应的成岩作用越弱，沉积物连通性好，整个高压系统相当于一个大的反应器，从化学动力学角度看，此时压力的变化对有机质热演化影响较大，即具有较强的体积膨胀效应和较高的产物浓度变化速率，促进了异常高压对有机质热演化的抑制；相反，异常高压形成越晚，成岩作用越强，孔隙间连通性变差，整个高压带被分割成多个不连通体系或连通性极差的体系，此时压力的变化对有机质热演化影响相对较小；另外，早期异常高压地层保持较丰富的地层水，可以明显降低粘土矿物的催化作用，有利于促进异常高压对有机质热演化的抑制。③较好的有机质类型。不同类型的有机质具有不同的结构，特别是干酪根结构中的活性部分所占的比例明显不同，Ⅰ型和Ⅱ型干酪根具有较高的活性组分，在热演化过程中具有较强的体积膨胀效应和较大的产物浓度变化速率，更容易受到异常高压的抑制，Ⅲ型干酪根由于活性组分含量相对低，受抑制程度较低。④较高的原始有机质丰度。有机质丰度越高，其热演化的增压效应越强，抑制作用也就越强；若有机质丰度太低，其热演化的增压效应太弱，将不利于抑制作用的发生。
东濮凹陷北部深层异常高压现象明显，大部分地区压力系数为1.15～1.35，东、西部洼陷压力系数可达1.5～1.7。另外，凹陷北部深层生油层为沙三段，大量镜下观察和电镜扫描样品鉴定表明，干酪根类型以Ⅰ型和Ⅱ型为主（含量约为75.4%）。从东濮凹陷异常高压发育情况不难看出，东濮凹陷北部深层异常高压具备抑制有机质热演化的客观条件。
2.2抑制作用的证据
东濮凹陷北部深层早期形成的异常高压对有机质的热演化具有明显的抑制作用，其主要证据
第20卷第3期王东晔.东濮凹陷北部深层异常高压形成机理及对有机质热演化的抑制作用·35·
为：①濮深13、濮深7等井的镜质组反射率（R o ）和最高热解峰温（T max ）呈现明显的两段式，拐点深度均在
3700m 附近（图1）。②深层烃源岩的热演化程度比用常规热模拟方法预测的低，如濮深7井沙三3亚
段实测镜质组反射率为0.8%～1.2%，处于生凝析油阶段，在5613.2m 处可见浅棕色凝析油，而常规热模拟沙三3亚段镜质组反射率大于2%。③埋藏深度为5500m 的地层中含有较丰富的烃类，正构烷烃碳数可达C 30以上，且发育较丰富的异戊间二烯烷烃，特别是姥鲛烷和植烷，姥鲛烷与相邻正构烷烃比值、植烷与相邻正构烷烃比值在小于4300m 深度范围内变化正常，在大于4300m 的深度范围内，随深度的增加而增大。④在Pusey 认为的“液态窗”地层（深度大于4500m ，温度高于150℃）中发现工业油流，如濮深8井沙三2亚段4488.39～4647.93m 井段获工业油流，产油量为23.93m 3/d 。⑤超深部位发育大量的有机质热演化成因的次生孔隙（图2）。
⑥随深度的增加，地层水矿化度增幅变缓，主要原
因为粘土矿物脱水导致地层水矿化度明显降低。图1
东濮凹陷濮深13井和濮深7井镜质组反射率、
最高热解峰温和压力系数垂向分布
图2
东濮凹陷濮深12井次生孔隙成因模式
2.3抑制区块预测
门限压力、异常高压发育状况以及异常高压的
形成时期是决定有机质热演化受抑制区域分布的主要因素。由于门限压力是有机质演化时间、有机
质类型、有机质丰度、地温梯度等众多因素的函数，定量化研究存在很大困难，只能通过半定量方法来研究。濮深13、濮深7等井的镜质组反射率、最高热解峰温及压力系数在垂向上的分布规律表明，在3700m 处（对应压力系数为1.42时）有机质热演化就已开始受到抑制，结合压力系数平面展布规律，由异常高压形成时期可知，东濮凹陷深层北部有机质热演化受抑制区域主要分布在东部洼陷和西部洼陷，其中，东部洼陷分布较广（图3），这与东部洼陷
沉积厚度和沉积速率大存在一定的关系。
图3
东濮凹陷北部深层抑制有机质热演化异常高压平面分布（据苏玉山［14］修改）
3结束语
异常高压抑制有机质热演化为深层油气勘探提供了重要的理论依据，对深层发育异常高压的中国东部大部分油田来说，具有重要的理论及现实意义。具体表现在以下4个方面：①由于异常高压对有机质热演化和生烃过程的抑制作用，异常高压盆地中有机酸的释放空间和有机酸对砂岩成岩作用
的影响范围大大超过常压盆地，因此在异常高压盆地中有效应力引起的压实作用减弱、流体流动性引起的胶结作用减缓，有利于深层孔隙的保存和溶蚀次生孔隙的形成；②深层异常高压体系内地层水引起的水力压裂作用和有机质热演化过程中的幕式
排烃，可形成大规模的裂缝，增大了深层油气的储
·36·油气地质与采收率2013年5月
集空间；③异常高压对有机质热演化的抑制导致生烃窗范围扩大，使深层具有良好的生烃潜力；④烃源岩中的流体异常高压是深层油气初次运移和二次运移的主要动力。
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编辑武云云
（上接第32页）
子沟油田古近系下干柴沟组储层中共捕获盐水、液态烃、气液烃和气态烃4种流体包裹体，以盐水包裹体和气液烃包裹体为主，主要沿石膏充填的灰岩缝洞呈带状分布。根据流体包裹体荧光分析和均一温度、盐度测试，认为研究区下干柴沟组储层中主要存在2期油气充注，同时具有多期充注和持续充注的特征。综合埋藏史、生烃史和热演化史分析表明，研究区第1期油气充注发生于上新世中期，距今约12～10Ma；第2期发生于上新世末期，距今约
4～2Ma。
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编辑邹潋滟
ⅢV ol.20No.3Petroleum Geology and Recovery Efficiency:English Abstracts
tive grain size components that are determined in the study area,which respectively represent suspension transportation,coastal cur?rent,wave and flow of distributary channel of delta.The wave and coastal current are the main hydrodynamics of the four kinds of hy?drodynamics which control the formation and development of beach-bar sandbodies.The wave is the dominant hydrodynamic that con?trols the formation and development of beach-bar sandbodies of the second member of Shahejie formation in Chexi sag according to the calculation of the percentage of environmentally sensitive grain size components of wave and coastal current in the grain population. The percentage of wave environmentally sensitive grain size components is generally more than60%.The effect degree of coastal cur?rent and its percentage in the grain population is very low.The percentage of coastal current is generally below20%in Chexi sag. Key words:environmentally sensitive grain size components;hydrodynamic;beach-bar sand body;second member of Shahejie forma?tion;Chexi sag
Lu Shenqiang,Geophysical Research Institute,Shengli Oilfield Company,SINOPEC,Dongying City,Shandong Province,257022, China
Li Hai,Tang Dazhen,Xu Hao et al.Analysis of hydrocarbon accumulation period in Paleogene reservoirs, Shizigou oilfield of Qaidam basin.PGRE,2013,20(3):30-32
Abstract:It is proved by practice of exploration that the Shizigou Paleogene reservoir contains abundant hydrocarbon resources,but deep oil-gas exploration didn’t make a big breakthrough,and the major reason is that,a poor understanding of hydrocarbon accumula?tion stages restrains the accurate research about accumulation process.In this paper,through the microscopic observation,fluorescence analysis and homogenization temperature and salinity test of fluid inclusions in Paleogene reservoirs of study area,the hydrocarbon charging history of Paleogene reservoir have been discussed.The result shows that there are two major stages.By integrating with the study on the burial and thermal history,the first change occurs in middle Pliocene(12-10Ma bp)and the entrapped fluid inclusions are mainly consisted of liquid hydrocarbon and gas-liquid hydrocarbon with buff-yellow and yellow-green fluorescent light.The second time occurs in the final stage of Pliocene(4-2Ma bp)and the entrapped fluid inclusions are mainly consisted of gas-liquid hydrocar?bon with yellow-green and green fluorescent light.In addition,the reservoirs in study area also have the characteristics of multi-stage charging and continual charging,but major fluid injection time is in the later period on the whole.Therefore,the scale of later hydrocar?bon accumulation is larger.
Key word:Paleogene;fluid inclusion;hydrocarbon accumulation period;Shizigou oilfield;Qaidam basin
Li Hai,School of Energy Resources,China University of Geosciences(Beijing),Beijing City,100083,China
Wang Dongye.Forming mechanism of deep overpressure and its inhibitory effect on the thermal evolution of organic matter in the north part of Dongpu depression.PGRE,2013,20(3):33-36
Abstract:It is indicated that the deep overpressures exits in the northern of Dongpu depression,the rapid deposition and hydrocarbon generation are the two key control factors which result in diagenetic overpressure and hydrocarbon generation overpressure separately. The diagenetic overpressure is mainly developed in the deep sag area and others in transitional zone.The hydrocarbon generation over?pressure is developed in the whole depression except for Huqing area in western fault zone.It is pointed out that the constrain effect on the thermal evolution of organic matter has4conditions,which includes threshold overpressure,early developed overpressure,good or?ganic matter type and high original TOC content.The early developed overpressure significantly inhibits the thermal evolution of organ?ics in the north part of Dongpu depression.Based on analysis of threshold value,the distribution and forming period of overpressure, this paper predicts the target zones which are inhibited by deep overpressure in the north part of Dongpu depression.
Key words:abnormal overpressure;diagenetic overpressure;hydrocarbon generation overpressure;constrain effect;thermal evolution of organic matter;Dongpu depression
Wang Dongye,Geoscience Research Institute of Shengli Oilfield Company,SINOPEC,Dongying City,Shandong Province,257015, China
Jin Yanlin,Qin Fei,Yao Tianwan.Analysis on sedimentary characteristics of lower Jurassic in Yakela fault arch,Shaya uplift of Tarim basin.PGRE,2013,20(3):37-40
Abstract：The lower Jurassic layer of Yakela fault arch was formed during subsidence.The control on sediment of area tectonism was quite different in various periods and with various depositional features.The study on main Cretaceous reservoirs was very mature.The discovery of new area of oil and gas,and research on the earlier and thinner lower Jurassic layer became increasingly prominent.The four sand beds of target zone displayed typical depositional features.This paper succeeded to specifically elaborate these typical sedi?mentary features and differences from fragments,single well facies,provenance systems,plane sedimentary facies and longitudinal stra?ta correlation.The sedimentary subfacies of lower Jurassic layer experienced facies from delta front to delta plain of braided river to shallow lake from bottom to top.Three main provenance systems behaved significantly different on supplying patterns and quantities. TheⅢ-Ⅳsand bed is deposited with channel sandbodies of delta-front and three provenance systems are abundantly supplied.The distribution form of sedimentary facies in plane is in shaped of dumbbell that is represented by SC2and S4well area,in accordance with the distribution of effective reservoir.TheⅡsand bed is swamp deposited as delta-plain and provenances reducing increasingly. TheⅠsand bed transited to shallow lake facies and the provenances was nearly interrupted.The microfacies display obvious differenc?es.The extensive developed and better submarine distributary channel microfacies can be regarded as favorable facies.This paper attri?butes guides and references not only for subsequent oil/gas potential arguments,but also for researches on characteristics and develop?ment of similar oil/gas reservoir.
土壤有机质
土壤有机质 土壤有机质含量代表土壤肥力水平。它可以促进土壤团聚体结构的形成，改善土壤物理，化学和生物过程的条件，并改善土壤的吸收和缓冲性能。如果土壤有机质过低，土壤免疫力就会降低，容易硬化和酸化，农作物容易生病。增加土壤有机质可以使根系更多、更健康。 土壤有机质具体指什么呢？土壤有机物（SOM）是指源自土壤中生命的物质。它主要来自植物，动物和微生物残留，其中高等植物是主要来源。从狭义上讲，土壤有机质通常是指通过微生物作用形成的一种特殊，复杂和稳定的高分子有机化合物。 土壤有机质不仅是一种具有生命功能的稳定长期物质。它几乎包含了农作物和微生物所需的所有营养。土壤有机质可以丰富土壤中的养分并改善土壤物理性质。在有机物分解过程中会产生二氧化碳，这会导致土壤pH值暂时下降，从而可以提高磷酸盐和某些微量元素的利用率。有机物分解过程的中间产物，微生物代谢和自溶物质可以在土壤中与多价金属离子形成稳定的络合物，从而增强不溶性物质在土壤中的溶解度， 在有机物分解过程中合成的腐殖质和其他有机胶体可以与土壤中的粘土矿物混合形成胶体，从而可以改善土壤结构和理化性质，增加水稳性团聚体和孔隙率，降低堆积密度，改善土壤水肥保持性能，增加土壤缓冲能力，加速盐碱土壤的脱盐，减少红壤中活性铝和游离铁的危害。有机质包含植物生长发育所需的各种营养元素，尤其是土
壤中的氮。土壤中有机态氮含量超过95％。除了施用氮肥外，土壤氮的主要来源还来自有机物的分解。土壤有机物分解产生的二氧化碳可以为绿色植物提供光合作用。此外，有机物还是土壤中磷，硫，钙，镁和微量元素的重要来源。因此，有机质含量较高的土壤中的养分含量较高，可以减少化肥的施用。 有机质中的腐殖酸可以增强植物的呼吸作用，提高细胞膜的通透性，并增强养分的吸收。同时，有机物中的维生素和一些激素可以促进植物的生长发育。 土壤有机质中的有机胶体，带大量负电荷，吸附能力强，能吸附大量的阳离子和水，其阳离子交换能力和吸水率是几十倍甚至几十倍比粘土颗粒大两倍，因此它可以提高土壤保留肥料和水的能力，还可以提高土壤对酸和碱的缓冲能力。土壤有机质提供土壤微生物所需的能量和养分，微生物的活动和繁殖不能与土壤有机质分开。
土壤有机质
土壤有机质 什么是土壤有机质？ 土壤有机质是泛指土壤中来源于生命的物质，是土壤中除土壤矿物质以外的物质，它是土壤中最活跃的部分，是土壤肥力的基础，可以说没有土壤有机质就没有土壤肥力。 土壤有机质是指土壤中有机化合物，包括含碳化合物、木素、蛋白质、树脂、蜡质等。土壤中有机质的来源十分广泛，比如动植物及微生物残体、排泄物和分泌物、废水废渣等。微生物是土壤有机质的最早来源。 土壤有机质的含量在不同土壤中差异很大，含量高的可达20%或30%以上（如泥炭土，肥沃的森林土壤等），含量低的不足1%或0.5%（如荒漠土和风沙土等）。 一、土壤有机质有什么用 土壤有机质含有植物生长发育所需要的各种营养元素，也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。 1、促进作物的生长发育。 有机质中的胡敏酸，可以增强植物呼吸，提高细胞膜的渗透性，增强对营养物质的吸收，同时有机质中的维生素和一些激素能促进植物的生长发育。 2、改良土壤结构。
有机质中的腐植质是土壤团聚体的主要胶结剂，一方面，它能降低黏性土壤的黏性，减少耕作阻力，提高耕作质量；另一方面它可以提高砂土的团聚性，改善其过分松散的状态。 3、提高土壤的保水保肥能力。 土壤有机质中的有机胶体，具有强大的吸附能力，它能提高土壤保肥蓄水的能力，同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。 4、促进土壤微生物的活动。 土壤有机质供应土壤微生物所需的能量和养分，有利于微生物的活动。土壤微生物生命活动所需的能量物质和营养物质均直接和间接来自土壤有机质，并且腐殖质能调节土壤的酸碱反应，促进土壤结构等物理性质的改善，使之有利于微生物的活动。这样就促进了各种微生物对物质的转化能力。土壤微生物生物量是随着土壤有机质质量分数的增加而增加，两者具有极显着的正相关。但因土壤有机质矿化率低，所以不像新鲜植物残体那样会对微生物产生迅猛的激发效应，而是持久稳定地向微生物提供能源。正因为如此，含有机质多的土壤肥力平稳而持久，不易产生作物猛发或脱肥等现象。 5、提高土壤温度。 有机质为暗色物质，一般是棕色到黑褐色，吸热能力强，可以提高地温。可改善土壤热状况。 6、提高土壤养分性。 有机质中腐植质具有络合作用，腐植质能和磷、铁、铝离子形成络合物或螯合物，避免难溶性磷酸盐的沉淀，提高有效养分的数量。
土壤有机质的七大作用
1、是土壤养分的主要来源 有机质中含有作物生长所需的各种养分，可以直接或简接地为作物生长提供氮、磷、钾、钙、镁、硫和各种微量元素。特别是土壤中的氮，有95%以上氮素是以有机状态存在于土壤中的。因为土壤矿物质一般不含氮素，除施入的氮肥外，土壤氮素的主要来源就是有机质分解后提供的。土壤有机质分解所产生的二氧化碳，可以供给绿色植物进行光合作用的需要。此外，有机质也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。 2、促进作物的生长发育 有机质中的胡敏酸，可以增强植物呼吸，提高细胞膜的渗透性，增强对营养物质的吸收，同时有机质中的维生素和一些激素能促进植物的生长发育。 3、促进改善土壤性质，结构 有机质中的腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂，土壤有机胶体是形成水稳性团粒结构不可缺少的胶结物质，所以有助于黏性土形成良好的结构，从而改变了土壤孔隙状况和水、气比例，创造适宜的土壤松紧度。土壤有机质的黏性远远小于黏粒的黏性，只是黏粒的几分之一。一方面，它能降低黏性土壤的黏性，减少耕作阻力，提高耕作质量；另一方面它可以提高砂土的团聚性，改善其过分松散的状态。 4、提高土壤的保肥能力和缓冲性能 土壤有机质中的有机胶体，带有大量负电荷，具有强大的吸附能力，能吸附大量的阳离子和水分，其阳离子交换量和吸水率比黏粒要大几倍、甚至几十倍，所以它能提高土壤保肥蓄水的能力，同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。 5、促进土壤微生物的活动 土壤有机质供应土壤微生物所需的能量和养分，有利于微生物活动。 6、提高土壤温度 有机质颜色较暗，一般是棕色到黑褐色，吸热能力强，可以提高地温。可改善土壤热状况。 7、提高土壤养分性
东濮凹陷构造特征与油气勘探
东濮凹陷构造特征与油气勘探 学院：地球科学与资源学院 专业：矿物学、矿床学、岩石学姓名：赫海洋 指导教师：张亚敏 完成时间：2010-12
摘要 东濮凹陷是渤海湾盆地东南部的一个含油凹陷，本文以构造样式理论和含油气系统理论为指导，以综合地质研究、岩心裂缝的观察分析为基础，利用测井-地震约束非线性储层反演主要构造，并对构造样式进行划分。利用裂缝预测技术，预测研究区目的层段裂缝分布，圈定有利的裂缝分布区；通过对研究区油气藏成藏条件和成藏过程的研究，掌握了该区三叠系油气藏主控因素，总结了其成藏模式，对凹陷内三叠系的勘探具有重要的现实意义和长远意义。 关键词: 东濮凹陷, 构造样式, 油气藏,三叠系,地震
ABSTRACT Dongpu sag in the southeast of bohai bay basin is an oily sag, this article is based on comprehensive geological research, core and crack ‘s observation analysis,with structural patterns theory and petroleum system theory for guiding, using the logging-seisming restrain the nonlinear reservoir to invert the main structure, and the tectonic style is divided. Using the crack prediction technology, predict crack distribution of survey region’s interval of interest, delineat favorable crack distribution range; by studying accumulation conditions and process of the hydrocarbon reservoirs in survey region, we grasp the main control factors of hydrocarbon reservoir of the region in the Triassic and summarize these reservoiring pattern, for explorating Triassic of the sag has important realistic meaning and profound significance. KEY WORDS: dongpu sag, tectonic style, hydrocarbon reservoir, Triassic, seism
沉积盆地热演化史研究方法
沉积盆地热演化史研究方法 盆地热演化史研究方法很多，主要有地球动力学模型法及古温标法两类。 一、地球动力学模型法 地球动力学模型法是通过对盆地形成和发展过程中岩石圈构造（伸展、减薄、均衡调整、挠曲形变等）及相应热效应的模拟（盆地定量模型），获得岩石圈热演化史（温度和热流的时空变化）。不同类型的盆地，具有不同的热史模型，根据已知或假定的初始边界条件，通过调整模型参数，使得模型计算结果与实际观测的盆地构造沉降史相拟合，从而确定盆地底部热流史；进而结合盆地埋藏史，恢复盆地内地层的热演化历史。 不同类型的盆地由于其形成的地球动力学背景和成因机制的差异，导致盆地演化过程的不同。因而描述其构造热演化过程的数学模型也是不同的，P．A．Allen和J．R．Allen（1990）在其论著中对岩石圈伸展作用形成的盆地、挠曲盆地及与走滑变形有关的盆地的热史模型都作过详细地论述。 （一）伸展盆地 伸展盆地是目前研究较广泛、研究程度较高的盆地类型，裂谷、拗陷、拗拉槽和被动大陆边缘是其基本样式。在地壳和岩石圈伸展、减薄作用下形成，其主要的构造热作用过程包括：岩石圈的伸展减薄、地幔侵位、与热膨胀和冷却收缩以及沉积负载相关的均衡调整。裂谷是地壳中的拉张区，现代裂谷具有负的重力异常、高热流值和火山活动等特征，表明在深部存在某种热异常。裂谷分主动裂谷与被动裂谷两种类型。 1978年McKenzie研究了被动裂谷或机械伸展模型的定量结论后，提出了瞬时均匀伸展模型。该模型假定地壳和岩石圈的伸展量是相同的（即均匀伸展）；伸展作用是对称的，不发生固体岩块的旋转作用。因此，这是纯剪切状态。构造沉降主要取决于伸展量、伸展系数（β）以及初期地壳与岩石圈的厚度比值。该模型可概括如下：①拉张盆地的总沉降量由两部分组成：其一是由初始断层控制的沉降，称为初始沉降，它取决于地壳的初始厚度及伸展系数β；其二是岩石圈等温面向着拉张前的位置松驰，从而引起的热沉降，热沉降只取决于伸展量的大小；②模拟结果表明，断层控制的沉降是瞬时性的，而热沉降的速率随时间呈指数减小，这是由于热流随时间减小的结果。McKenzie（1978）提出了计算初始沉降、热沉降和地表垂直热传递的数学表达式，奠定了伸展盆地定量模型和模拟研究的理论基础。该模型已成功地应用于北海盆地和各种大陆架。但是Slater等（198）在有些地区发现：实际 地壳伸展和初始沉降量要比McKenzie。模型预测的小得多，同样热沉降值要比根据
土壤中有机质和全氮的空间分布规律
长丰县土壤中有机质和全氮的 空间分布规律研究 作者：指导老师：胡宏祥 （安徽农业大学资源与环境学院 2004级农业资源与环境合肥 230036） 摘要：探明土壤有机质和全氮的空间分布，是科学配方施肥的重要依据。通过对长丰县8个乡镇土壤样品的化验测定，并对样品中有机质和全氮的含量进行统计分析。结果表明，长丰县土壤中全氮含量属中等水平，变异系数为中等程度变异；有机质含量偏低，变异系数也为中等程度变异。同时，该县土壤有机质和全氮含量的空间差异显著，有机质和全氮呈显著的正相关性，说明增加土壤有机质不仅能改良土质，而且能增加土壤肥力。 关键词：长丰县土壤全氮有机质空间分布 1.引言 我国要以占世界不足7%的耕地，养活占世界近22%的人口，为满足如此众多的人口对物质不断增加的需求，必须在有限的耕地上生产更多的产品[1]。要想在有限的耕地上生产更多的产品，增施化肥是提高农作物产量的重要措施。但是，盲目增施化肥已导致地区间土壤养分差异变大。在我国经济发达地区化肥施用明显过量，平均达339kg／hm2，是全国平均用量（262 kg／hm2)的1.29倍，而经济发展相对落后地区施肥量则仅为178kg／hm2，是全国平均的67.8％[2]。其结果是一些地区使有限的肥料资源大量浪费，且导致环境污染。为了解决这些问题，我国在上个世纪就引入了“精准农业”理念[3]，并以北方土壤及种植管理模式为对象，开展了大量有关土壤养分状况的研究，对作物实施平衡施肥并在贵州、甘肃、广西、湖南、湖北、江西、四川等省份都得到实施，带来了经济、生态和社会效益[4]。 测土配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据作物需肥规律，土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥料的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法。通俗地讲，就是在农业科技人员指导下科学施用配方肥。测土配方施肥技术的核心是调节和解决作物需肥与
东濮凹陷PDC钻头录井岩性特征及识别方法
东濮凹陷PDC钻头录井岩性特征及识别方法 一、前言 随着科学技术的进步，钻井工艺有了进一步的提高。复合钻进、PDC钻头钻进、大位移定向井、水平井等钻井新技术广泛地应用，给我们录井提出了新的技术要求。特别是PDC钻头特殊的破岩机理，导致钻井岩屑非常细碎（近似粉末状），钻井速度快，岩屑采集困难，甚至采集不到岩屑，造成岩性识别困难，难以有效地划分储集层和非储集层，加上挑样困难，严重影响了地化分析和地质取样，增加了油气识别难度，使岩屑描述符合率较低，给录井及时发现油气层带来很大困难。在这样的条件下如何提高岩屑录井的准确性，提高剖面符合率，已是摆在我们面前十分迫切需要解决的课题。在以前的研究课题中也得到了一些方法，但现场适用性不强。有的甚至从设备到人力都要求投入太高，分析一包岩屑甚至需要很长的时间，就目前的钻井速度是不能适用现场工作要求的。因此我们在实际工作中通过不断探索，总结出了一套适用于现场识别岩性特征的简单易行的新方法，实施后取得了很好的效果。 二、PDC钻头岩性特征分析 东濮凹陷是渤海湾含油气区的一个组成部分，也是一个多油气藏类型的复杂断块油气田，面积约5300km2。目前油田勘探开发进入中后期，钻井工程采用PDC＋螺杆＋转盘的复合钻井新工艺，虽然大大提高了钻井速度，但也造成了岩屑采集、分析、识别的困难。给我们地质录井工作带来了新的挑战，结合目前实钻情况，对PDC钻头岩屑特征进行分析如下：PDC钻头因其特殊的结构构造和独特的破岩机理，造成岩屑稀少、细小（近似成粉状），并且改变了岩屑颗粒的原始形状，通过钻井液携带到地面的岩屑一般都是破碎后重新凝结而形成的，通常呈片状，或中细粒状，总的特征一般是一面光滑一面褶皱。见表1、图例一、二、三、四
土壤全氮的测定—凯氏定氮法
土壤学实验讲义 （修订版） 吴彩霞王静李旭东 2012年10月
目录 实验一、土壤分析样品采集与制备 实验二、土壤全氮的测定—凯氏定氮法实验三、土壤速效钾的测定 实验四、土壤有效磷的测定 实验五、土壤有机质的测定 实验六、土壤酸度的测定
实验一土壤分析样品采集与制备 一、实验目的和说明 为开展土壤科学实验，合理用土和改土，除了野外调查和鉴定土壤基础性状外，还须进行必要的室内常规分析测定。而要获得可靠的科学分析数据，必须从正确地进行土壤样品(简称土样)的采集和制备做起。一般土样分析误差来自采样、分样和分析三个方面，而采样误差往往大于分析误差，如果采样缺乏代表性即使室内分析人员的测定技术如何熟练和任何高度精密的分析仪器，测定数据相当准确，也难于如实反映客观实际情况。故土样采集和制备是一项十分细致而重要的工作。 二、实验方法步骤 (一)土样采集 分析某一土壤或土层，只能抽取其中有代表性的少部份土壤，这就是土样。采样的基本要求是使土样具有代表性，即能代表所研究的土壤总体。根据不同的研究目的，可有不同的采样方法。 1.土壤剖面样品 土壤剖面样品是为研究土壤的基本理化性质和发生分类。应按土壤类型，选择有代表性的地点挖掘剖面，根据土壤发生层次由下而上的采集土样，一般在各层的典型部位采集厚约l0厘米的土壤，但耕作层必须要全层柱状连续采样，每层采一公斤；放入干净的布袋或塑料袋内，袋内外均应附有标签，标签上注明采样地点、剖面号码、土层和深度。 图1 土壤剖面坑示意图
2. 土壤混合样品 混合土样多用于耕层土壤的化学分析，一般根据不同的土壤类型和土壤肥力状况，按地块分别采集混合土样。一般要求是： (1)采样点应避免田边、路旁、沟侧、粪底盘以及一些特殊的地形部位。 (2)采样面积一般在20—50亩的地块采集一个混合样可根据实际情况酌情增加样品数。 (3)采样深度依不同分析要求而定，一般土壤表层取0-10cm，取样点不少于5点。可用土钻或铁铲取样，特殊的微量元素分析，如铁元素需改用竹片或塑料工具取样，以防污染。 (4)每点取样深度和数量应相当，集中放入一土袋中，最后充分混匀碾碎，用四分法取对角二组，其余淘汰掉。取样数量约1公斤左右为宜。 (5)采样线路通常采用对角线、棋盘式和蛇形取样法。 (6)装好袋后，栓好内外标签。标签上注明采样地点、深度、采集人和日期，带回室内风干处理 (二)土壤样品制备 样品制备过程中的要求： (1)样品处理过程中不能发生任何物理和化学变化，以免造成分析误差。 (2)样品要均一化，使测定结果能代表整个样品和田间状态。 (3)样品制备过程包括：风干一分选一去杂一磨碎一过筛—混匀一装瓶一保存一登记。 风干一将取回的土样放在通风、干燥和无阳光直射的地方，或摊放在油布、牛皮纸、塑料布上，尽可能铺平并把大土块捏碎，以便风干快些。 分选一若取的土样太多，可在土样均匀摊开后，用“四分法”去掉一部分，留下1000克左右供分析用。 去杂、磨细和过筛一将风干后土样先用台称称出总重量，然后将土样倒在橡皮垫上，碾碎土块，并尽可能挑出样品中的石砾、新生体、侵入体、植物根等杂质，分别放入表面皿或其它容器中；将土样铺平，用木棒轻轻辗压，将辗碎的土壤用带有筛底和筛盖的0.25mm 筛孔的土筛过筛，并盖好盖、防止细土飞扬。不能筛过的部分，再行去杂，余下的土壤铺开再次碾压过筛，直至所有的土壤全部过筛，只剩下石砾为止。(样品通过多大筛孔、应依不同分析要求而定)。 混匀装瓶一将筛过的土壤全部倒在干净的纸上，充分混匀后装入500～1000ml磨口瓶中保存。每个样品瓶上应贴两个标签，大标签贴在瓶盖上。书写标签用HB铅笔或圆珠笔填
碎屑岩天然气储集层次生孔隙的三种成因机理
碎屑岩天然气储集层次生孔隙的 三种成因机理 陈丽华(1) 赵澄林(2) 纪友亮(2) 王雪松(1) (1)中国石油天然气集团公司石油勘探开发科学研究院 (2)石油大学 前 言 我国碎屑岩天然气储集层分布广泛,涉及的地层有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系及第四系。碎屑岩储气层以上古生界和中、新生界为主,仅少数为第四系生物气储集层。碎屑岩天然气储集层有如下特点:①砂体类型多样,有三角洲、扇三角洲、浅水滩坝、湖底扇等;②较低的成分及结构成熟度,岩石类型以岩屑及长石砂岩为主;③填隙物对储集性能有影响,主要胶结物为CaC O3、SiO2、粘土、沸石;④成气与成岩作用有良好匹配关系,储气层成岩阶段多属晚成岩A2、B、C期,少量为早成岩A期;⑤孔隙类型以次生孔隙为主,少数为原生孔隙;⑥储集性能多数属低孔低渗、特低孔特低渗,孔隙度为10%～20%,渗透率小于10×10-3μm2。 次生孔隙形成机理 我国碎屑岩天然气储集层次生孔隙大致有3种形成机理。 1 煤系天然气储集层———有机酸及二氧化碳酸性水的溶解 以煤系地层为气源岩的天然气储集层,主要分布于鄂尔多斯盆地中部气田、文留气田、苏桥气田(以C—P煤系为气源岩)、吐哈盆地(以侏罗系煤系为气源岩)、崖1321气田(以第三系煤系为气源岩)。其基本特点为:①低孔低渗(少数中孔中渗),孔大喉细,压实作用强,碳酸盐胶结物少,岩屑砂岩物性差。由于这类储气层中存在有机酸及二氧化碳酸性水的溶解作用,加之产轻质油及气,所以仍有较高产能。②有较好产能的煤系优质储集层必须具有有利的沉积相类型、粒度粗、抗压实强。③处于晚成岩A2、B、C期成岩阶段。 ④在酸性水介质条件下,自生矿物组合是石英次生加大以及高岭石发育。⑤处于晚成岩A期的煤系地层有机酸浓度高,1g煤中的有机酸可达11～95mg/g(酸性水致使有机酸浓度高),长石硅酸盐不稳定矿物溶解是产生次生孔隙的原因。 如鄂尔多斯盆地上古生界石炭2二叠系天然气储集层的气源岩为中石炭统、上石炭统及下二叠统山西组的煤系地层,主要产气层段为山西组山1、山2段,下石盒子组盒7、盒8段。主要产气层有以下特点:①属湖泊三角洲中的三角洲平原及三角洲前缘沉积;②以岩屑砂岩为主,还有少量石英砂岩,岩石成分成熟度低,岩屑以中酸性火山岩岩屑为主;③高岭石富集,还有伊利石、绿泥石、伊/蒙混层粘土,具有煤系地层粘土矿物组合特征,石英次生加大发育;④孔隙类型以次生溶孔及微缝为主,孔隙度多小于10%,以4%～8%为主,渗透率多小于1×10-3μm2,孔喉半径小,平均为4.94μm,属典型的致密储集层;⑤处于晚成岩A2、B、C期成岩阶段,有机质进入成熟、高成熟阶段,以产气为主。此成岩阶段的煤系烃源岩正值排气时期,由于酸性水溶解产生的次生溶孔及微缝的存在改善了碎屑岩储气层的储、渗性能,有利于天然气的聚集,上覆地层上石盒子组及石千峰组泥岩发育,成为很好的盖层。 2 东部深层天然气储集层———热循环对流 东部深层油气藏位于3500m或4000m以下,是我国油气勘探的新领域。如渤海湾地区孔店组、沙四段、东濮凹陷沙三段盐岩盖层之下的油气藏;其岩石类型包括砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩、火山碎屑岩(济阳坳陷、辽河坳陷)、粉—细砂岩(东营凹陷),成分和结构成熟度均较低;其沉积相有湖泊相、三角洲相、浊积相(东濮凹陷深层)、扇三角洲相(辽河坳陷深层)、冲积平原分流河道相(松辽盆地深层)。研究发现,东部深层碎屑岩中热循环对流是产生次生孔隙的主要原因。 (1)流体的流动方式及次生孔隙的分布 成岩流体的流动方式与次生孔隙的分布有关,常见的流动方式有下降流、上升流和热循环对流。下降流主要指大气降水通过渗透性单元向下流动,特别在 77 石 油 勘 探 与 开 发 1999年10月 PETRO LE UM EXP LORATI ON AND DE VE LOP ME NT V ol.26 N o.5
土壤有机质的作用及调节
土壤有机质的作用及调节 一、土壤有机质的作用 土壤有机质在土壤肥力和植物营养中具有多方面的重要作用。主要包括以下几个方面： （一）提供作物需要的各种养分 土壤有机质不仅是一种稳定而长效的氮源物质，而且它几乎含有作物和微生物所需要的各种营养元素。大量资料表明，我国主要土壤表土中大约80%以上的氮、20%~76%的磷以有机态存在，在大多数非石灰性土壤中，有机态硫占全硫的75%~95%。随着有机质的矿质化，这些养分都成为矿质盐类（如铵盐、硫酸盐、磷酸盐等），以一定的速率不断地释放出来，供作物和微生物利用。 ，另外，据估计土壤有机质的分解以及微生物和根系呼吸作用所产生的CO 2 每年可达1.35*1011t,大致相当于陆地植物的需要量,可见土壤有机质的矿化分的重要来源,也是植物碳素营养的重要来源. 解是大气中CO 2 此外，土壤有机质在分解过程中，还可产生多种有机酸（包括腐殖酸本身），这对土壤矿质部分的一定溶解能力，促进风化，有利于某些养分的有效化，还能络合一些多价金属离子，使之在土壤溶液中不致沉淀而增加了有效性。 （二）增强土壤的保水保肥能力和缓冲性 腐殖质疏松多孔，又是亲水胶体，能吸持大量水分，故能大大提高土壤的保水能力。此外腐殖质改善了土壤渗透性，可减少水分的蒸发等，为作物提供更多的有效水。 腐殖质因带有正负两种电荷，故可吸咐阴、阳离子；又因其所带电性以负电 +、Ca2+、荷为主，所以它具有较强的吸咐阳离子的能力，其中作为养料的K+、NH 4 Mg2+等阳离子一旦被吸咐后，就可避免随水流失，而且能随时被根系附近的其他阳离子交换出来，供作物吸收，仍不失其有效性。 腐殖质保存阳离子养分的能力，要比矿质胶体大许多倍至几十倍。一般腐殖质的吸收量为150~400cmol（+）/kg。因此，保肥力很弱的砂土中增施有机肥料后，不仅增加了土壤中养分分数，改良砂土的物理性质，还可提高其保肥能力。
鄂尔多斯盆地中元古界烃源岩热演化史模拟
第39卷第4期 2017年7月 石油实验地质 PETROLEUM GEOLOGY&EXPERIMENT V〇1.39,N〇.4 Jul.,2017 文章编号：100卜6112(2017) 04-0520-07 doi： 10.n78L/sysydz201704520鄂尔多斯盆地中元古界烃源岩热演化史模拟 田刚，宋立军 (西安石油大学地球科学与工程学院，西安710065) 摘要:鄂尔多斯盆地中元古界是中国石油长庆油田天然气增储上产的潜在层系，然而长期以来对其内烃源岩热演化史一直缺乏深入研究。以PetrnMod盆地模拟软件为工具，在对区内各构造单元岩性、剥蚀厚度、古大地热流值等模拟参数分析的基础上，以实测镜质体反射率(仏）作为约束,对区内各构造单元中元古界进行热史模拟，分析不同构造单元烃源岩热演化的差异性,并结合含油气系统分析,对有利的勘探区进行了预测。结果表明：（1)盆地中元古代拗拉槽及周缘中元古界烃源岩进入生烃门限时间明显较早；除西缘冲断带中北部之外，其他拗拉槽及周缘处烃源岩各阶段成熟时间也早于其他地区，现今处于生干气阶段；除伊盟 隆起地区长城系烃源岩成熟期次都较晚、现今仍处于生湿气阶段外，其他地区基本上于晚二叠世晚期进入生烃门限，现今处于生干气阶段;蓟县系烃源岩于晚二叠世晚期一中三叠世早期先后进入生烃门限，随后受盆地沉积中心不断向西迁移和天环向斜北部、渭北隆起西部早白垩世岩浆岩的侵入影响，烃源岩成熟加快，早白垩世先后进入生干气阶段。（2)渭北隆起中部、天环向斜南 部、伊陕斜坡西北部、伊盟隆起中部为有利勘探区，是下一步开展研究的重点区域。 关键词：热史模拟;镜质体反射率;生烃门限；有利勘探区；中元古界;鄂尔多斯盆地 中图分类号:TE122.1 文献标识码：A Thermal evolution modeling of Mesoproterozoic source rocks in the Ordos Basin Tian Gang，Song Lijun (Geosciences and Engineering Faculty，Xi' an Shiyou University，Xi' an，Shaanxi 710065，China) Abstract：The Mesoproterozoic is a potential stratum ol gas accumulation and production ol the Changqing oil field in the Ordos Basin.However，few recent studies have been made on the thermal evolution history of source rocks. Applying the PetroMod basin modeling software，the thermal evolution histories of the Proterozoic source rocks in each tectonic unit of the study area were simulated taking measured values as calibration and based on the analyses of lithology，erosion thickness restoration and ancient heat flow.The differences of thermal evolution of source rocks in different tectonic units were discussed.Some favorable exploration areas were predicted combining with oil and gas system analyses.The results show that： (1) The hydrocarbon generation threshold of Mesoproterozoic aulacogens and peripheral source rocks is much earlier than others.The maturation stage of other aulacogens and peripheral source rocks is also earlier than others except for the mid-northern part of the western margin thrust belt，and it is in a stage of dry gas generation at present.The source rocks in the Changcheng System reached the hydrocarbon generation threshold at the end of the Late Permian and are generating dry gas now，except for those in the Yimeng uplift，which became mature late and are still generating wet gas.The source rocks in the Jixian System reached the hydrocarbon generation threshold from the end of the Late Permian to the beginning of the Middle Triassic，became mature as the basin depositional center migrated continuously to the west and influenced by intrusions in the northern Tianhuan syncline and western Weibei uplift，and finally entered the dry gas stage in the early Cretaceous. (2)The central area of the Weibei uplift，southern Tianhuan syncline，northwestern Yishan slope，and the central part of the Yimeng uplift in the Ordos Basin are favorable exploration areas. Key words：thermal history simulation；vitrinite reflectance;hydrocarbon generation threshold;favorable explo-ration zone;Mesoproterozoic;Ordos Basin 收稿日期：2016-12-23;修订日期：2017-05-03。 作者简介：田刚（1991 — ),男，硕士 ,从事含油气盆地分析研究。E-mail:691561570@https://www.wendangku.net/doc/988767768.html,。 通信作者:宋立军（ 1977—），男，副教授，从事盆地分析及构造地质教学与研究。E-mail:8210954@https://www.wendangku.net/doc/988767768.html,。 基金项目：构造地质与油气资源教育部重点实验室基金项目（TRR-2012-20)资助。
土壤全氮测定方法
土壤全氮的测定—凯氏定氮法 一、目的 1、掌握土壤中全氮含量测定的方法。 2、了解测定土壤全氮的原理 二、原理 土壤中的氮大部分以有机态（蛋白质、氨基酸、腐殖质、酰胺等）存在，无 机态（NH 4+ 、NO 3 -、NO 2 -）含量极少，全氮量的多少决定于土壤腐殖质的含量。 土壤中含氮有机化合物在还原性催化剂的作用下，用浓硫酸消化分解，使其中所含的氮转化为氨，并与硫酸结合为硫酸铵。 给消化液加入过量的氢氧化钠溶液，使铵盐分解蒸馏出氨，吸收在硼酸溶液中，最后以甲基红-溴甲酚绿为指示剂，用标准盐酸滴定至粉红色为终点，根据标准盐酸的用量，求出分析样品中的含氮全量。 三、试剂： 1、混合催化剂：称取硫酸钾100g、五水硫酸铜10g、硒粉1g。均匀混合后研细。贮于瓶中。 2、比重1.84浓硫酸。 3、40%氢氧化钠：称400g氢氧化钠于烧杯中，加蒸馏水600ml，搅拌使之全部溶解。 4、2%硼酸溶液：称20g硼酸溶于1000ml水中，再加入2.5ml混合指示剂。（按体积比100:0.25加入混合指示剂） 5、混合指示剂：称取溴甲酚绿0.5g和甲基红0.1克,溶解在100ml95%的乙醇中,用稀氢氧化钠或盐酸调节使之呈淡紫色，此溶液pH应为4.5。 6、0.01的盐酸标准溶液：取比重1.19的浓盐酸0.84ml，用蒸馏水稀释至1000ml，用基准物质标定之。 四、操作步骤 1、消煮：在分析天平上准确称取通过60号筛的风干土0.5000g左右，移入干燥的凯氏瓶中，加入1.5g的还原性混合催化剂。用注射器加入4ml浓硫酸，放到通风柜内的消煮器上消煮1.5h左右。直至内容物呈清彻的淡蓝色为止。 2、蒸馏：消煮完毕后冷却。 将三角瓶置于冷凝管的承接管下，管口淹没在硼酸溶液中（三角瓶用2%的硼酸20ml作吸收剂），然后打开冷凝器中的水流，进行蒸馏。在整个蒸馏过程中注意冷凝管中水不要中断，当接受液变蓝后蒸馏5min,将冷凝管下端离开硼酸液面，再用蒸馏水冲净管外。 3、滴定：用0.01当量的盐酸标准溶液滴定至红色为止。记录所消耗的盐酸标准溶液的体积。 4、空白：除不加试样外其余步骤完全相同。 五、计算： 土壤含氮量（%）=(V-V )*N*0.014*100/W
土壤全氮测定方法
一、土壤全氮的测定—凯氏定氮法 一、目的 1、掌握土壤中全氮含量测定的方法。 2、了解测定土壤全氮的原理 二、原理 土壤中的氮大部分以有机态（蛋白质、氨基酸、腐殖质、酰胺等）存在，无 机态（NH 4+ 、NO 3 -、NO 2 -）含量极少，全氮量的多少决定于土壤腐殖质的含量。 土壤中含氮有机化合物在还原性催化剂的作用下，用浓硫酸消化分解，使其中所含的氮转化为氨，并与硫酸结合为硫酸铵。 给消化液加入过量的氢氧化钠溶液，使铵盐分解蒸馏出氨，吸收在硼酸溶液中，最后以甲基红-溴甲酚绿为指示剂，用标准盐酸滴定至粉红色为终点，根据标准盐酸的用量，求出分析样品中的含氮全量。 三、试剂： 1、混合催化剂：称取硫酸钾100g、五水硫酸铜10g、硒粉1g。均匀混合后研细。贮于瓶中。 2、比重1.84浓硫酸。 3、40%氢氧化钠：称400g氢氧化钠于烧杯中，加蒸馏水600ml，搅拌使之全部溶解。 4、2%硼酸溶液：称20g硼酸溶于1000ml水中，再加入2.5ml混合指示剂。（按体积比100:0.25加入混合指示剂） 5、混合指示剂：称取溴甲酚绿0.5g和甲基红0.1克,溶解在100ml95%的乙醇中,用稀氢氧化钠或盐酸调节使之呈淡紫色，此溶液pH应为4.5。 6、0.01的盐酸标准溶液：取比重1.19的浓盐酸0.84ml，用蒸馏水稀释至1000ml，用基准物质标定之。 四、操作步骤 1、消煮：在分析天平上准确称取通过60号筛的风干土0.5000g左右，移入干燥的凯氏瓶中，加入1.5g的还原性混合催化剂。用注射器加入4ml浓硫酸，放到通风柜内的消煮器上消煮1.5h左右。直至内容物呈清彻的淡蓝色为止。 2、蒸馏：消煮完毕后冷却。 将三角瓶置于冷凝管的承接管下，管口淹没在硼酸溶液中（三角瓶用2%的硼酸20ml作吸收剂），然后打开冷凝器中的水流，进行蒸馏。在整个蒸馏过程中注意冷凝管中水不要中断，当接受液变蓝后蒸馏5min,将冷凝管下端离开硼酸液面，再用蒸馏水冲净管外。 3、滴定：用0.01当量的盐酸标准溶液滴定至红色为止。记录所消耗的盐酸标准溶液的体积。 4、空白：除不加试样外其余步骤完全相同。 五、计算： 土壤含氮量（%）=(V-V )*N*0.014*100/W
土壤有机质
土壤有机质是土壤中除碳酸盐以外的所有含碳化合物的总称，包括植物的残体，施入的有机肥料，以及经过微生物作用所形成的腐殖质。 土壤有机质有五种类型：①新鲜有机质，尚未被分解的动植物残体，如作物的秸秆和根茬等；②半分解的有机质，有机残体在缺氧条件下，经微生物作用后形成的物质，如泥炭、半腐烂的有机肥料等；③简单的有机化合物，为有机残体经微生物分解所产生的，在土壤中含量不多，如糖类、氨基酸、脂肪酸等；④微生物，包括细菌、真菌、放线菌、原生动物和一些昆虫等；⑤腐殖质，是有机质经微生物转化后形成的黑色或黑褐色，成分和结构都比较复杂的高分子有机胶体，一般分为可溶于稀碱但不溶于酸的胡敏酸和溶于碱又溶于酸的富里酸，以及既不溶于碱又不溶于酸的胡敏素三个组分。前四种土壤有机质为非腐殖质物质，占土壤有机质总量的30％—50％，腐殖质占土壤有机质总量的%50—70％。 土壤有机质的成分主要是碳、氢、氧，还含有氯、硫、磷、钾、钙、镁、铁以及微量元素，是作物营养元素的来源，也是微生物的食物，一般只占表层干土重的0.5％—3％，个别土壤如黑土有机质含量达10％左右。土壤有机质数量虽然不多，但它对土壤的物理、化学性质有很大影响，对培肥、改良土壤有重要作用。 根据土壤普查耕层有机质含量数据标准划分成6 个等级：
大于40 g kg-1、30 g kg-1~40 g kg-1、20 g kg-1~30 gkg-1、10 g kg-1~20 g kg-1、6 g kg-1~10 g kg-1、小于（等于）6 g kg-1。 在自然状态下，影响土壤有机质含量的因素包括气候、植被、母质、地形和时间，而在人类耕作活动影响下，施肥状况和耕作措施则成为短期影响农田土壤有机质含量的主要原因。
土壤有机质与氮磷钾的相关性
土壤有机质与氮磷钾的相关性 摘要：以庐山具垂直地带性分布的土壤为研究区，选择典型剖面，测定了山地棕壤、山地黄棕壤、赛阳红壤三处土壤的各种理化性质。本文主要讨论有机质与氮、磷、钾的影响关系和相关性浅析。主要运用相关性分析来说明结果。 关键词：土壤有机质；氮磷钾；空间相关性 作为土壤重要组成部分和代表一个主要碳库的土壤有机质在生态系统中扮演了一个十分重要的角色。土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮、磷的重要来源。它能使土壤具有保肥力和缓冲性，还能使土壤疏松和形成结构，从而可改善土壤的物理性状。它也是土壤微生物必不可少的碳源和能源。因此，除低洼地土壤外，一般来说，土壤有机质含量的多少，是土壤肥力高低的一个重要指标[1]。因此，研究有机质对提高土壤肥力，了解全球碳循环有重要意义。有机质含量能影响到土壤的许多性质，其中包括供给氮、磷、钾和微量元素的能力[2]。 1材料与方法 1．1研究区概况 本次实验以庐山采集回的土壤为实验用土。庐山位于江西省北部九江市郊，位于东经115°5’~116°10’，北纬29°28’~29°45’。庐山是由断裂抬升而形成的断块山，主峰大汉阳峰海拔1 473.80m，相对高差1 440m；地处我国中亚热带北缘，属亚热带季风湿润气候；降水量1 833.50mm左右，比山下多500mm；由于山地气温随海拔增高而降低，降水随海拔增高而增多，水热状况随高度的变化导致气候上的差异，根据积温的不同，庐山的气候出现相当于从亚热带-暖温带-温带的垂直变化，生物、土壤的分布也随气候而呈规律的垂直变化；主要植被类型有（从下至上）：常绿阔叶林、亚热带竹林、落叶常绿阔叶混交林、落叶阔叶林、亚热带针叶林、灌丛、山地草甸；母质在山区以坡积残积物为主，在海拔900～1 200m 处分布着网纹红土，在湖滨及河谷地区主要是第四纪近代沉积物[3]。 1．2土壤采集与分析 我们在庐山的3处采集了典型土样，土样基本情况如下：
土壤有机质分解和转化
土壤有机质如何分解和转化 土壤有机质是土壤的重要组成部分，对土壤肥力、生态环境有重要的作用。土壤有机质是指存在于土壤中所有含碳的有机物质，包括土壤中各种动物、植物残体、微生物体及其分解和合成的各种有机物质，即由生命体和非生命体两部分有机物质组成。原始土壤中微生物是土壤有机质的最早来源。随着生物的进化和成土过程的发展，动物、植物残体称为土壤有机质的基本来源。自然土壤经人为影响后，还包括有机肥料、工农业和生活废水、废渣、微生物制品、有机农药等有机物质。 土壤有机质分为新鲜有机质、半分解有机质和腐殖质三种。新鲜有机质和半分解有机质，约占有机质总量的10％～15％，易机械分开，是土壤有机质的基本组成部分和养分来源，也是形成腐殖质的原料。腐殖质约占85%～90％，常形成有机无机复合体，难以用机械方法分开，是改良土壤、供给养分的重要物质，也是土壤肥力水平的重要标志之一。耕作土壤表层的有机质含量通常<5%,一般在1%～3%之间，一般把耕作层有机质含量>20%——有机质土壤，耕作层有机质含量<20%——矿质土壤。 一、土壤有机质组成 土壤有机质由元素和化合物组成。 1、元素组成 主要元素组成是c、h、o、n，分别占52％～58％、34％～39％、3.3％～4.8％和3.7％～4.1％，其次是p、s。 2、化合物组成
（１）糖、有机酸、醛、醇、酮类及其相近的化合物，可溶于水，完全分解产生ｃｏ２和ｈ２ｏ，嫌气分解产生ｃｈ４等还原性气体。 （2）纤维、半纤维素，都可被微生物分解，半纤维素在稀酸碱作用下易水解，纤维素在较强酸碱作用下易水解。 （3）木质素，比较稳定，不易被细菌和化学物质分解，但可被真菌和放线菌分解。 （4）肪、蜡质、树脂和单宁等，不溶于水而溶于醇、醚及苯中，抵抗化学分解和细菌的分解能力较强，在土壤中除脂肪分解较快外，一般很难彻底分解。 （5）含氮化合物，易被微生物分解。 （6）灰分物质（植物残体燃烧后所留下的灰），占植物体重的５％。主要成分有ca、mg、k、na、si、p、s、fe、al、mn等。 二、土壤有机质的分解和转化 进入土壤的有机质在微生物作用下，进行着复杂的转化过程，包括矿质化过程与腐殖化过程 （一）矿质化 微生物分解有机质，释放co2和无机物的过程称矿化作用。这一过程也是有机质中养分的释放过程。土壤有机质的矿质化过程主要有以下几种。 1、碳水化合物的分解
土壤有机质的种类与含量
土壤中有机质的种类与含量有机质含量的多少是衡量土壤肥力高低的一个重要标志，它和矿物质紧密地结合在一起。在一般耕地耕层中有机质含量只占土壤干重的0．5-2．5％，耕层以下更少，但它的作用却很大，群众常把含有机质较多的土壤称为“油土”。土壤有机质按其分解程度分为新鲜有机质、半分解有机质和腐殖质。腐殖质是指新鲜有机质经过微生物分解转化所形成的黑色胶体物质，一般占土壤有机质总量的85—90％以上。 不同土壤中有机质含量也不尽相同。 1.棕壤棕壤又称棕色森林土，主要分布于半湿润半干旱地区的山地垂直带谱中，如秦岭北坡、吕梁山、中条山、六盘山等高山及洮河流域的密茂针叶林或针阔混交林的林下。在褐土分布区之上。具有深达1.5-2m发育良好的剖面，有枯枝落叶层、腐殖质聚积层，粘化过渡层，疏松的母质层等。表土层厚约15-20cm，质地多为中壤。其下则为粘化紧实的心土层，粘粒聚集作用明显，厚约30-40，富含胶体物质和粘粒，有明显的核状或棱块状结构，在结构体表面有明显的铁锰胶膜复被。再下逐渐过渡至轻度粘化的底土层。K、Ca、Mg、Mn在表层腐殖质中有明显聚积。土壤胶体吸收性较强，土壤代换总量约5—25当量/100g土，土壤吸收性复合体大部分为盐基所饱和，盐基饱和度达80%以上。土壤呈微酸性反应，PH值6.5左右。发育在酸性基岩母质上的棕壤，PH值可达5.5-6，盐基饱和度也较低，约在60—70%。棕壤土养分释放迅速，因土壤质地粘重，结构和通透性差，水分不易入渗，在地势较高的山坡地，易受干旱威胁，在地势低洼地带，又易形成内涝。
2.褐土：褐土分布区为暖温带半干旱半湿润的山地和丘陵地区，在水平分布上处于棕壤以西的半湿润地区，在垂直分布上，位于棕壤带以下，在黄土高原地区主要分布于秦岭北坡、陇山、吕梁山、伏牛山、中条山等地形起伏平缓、高度变化不大的山地丘陵和山前平原以及河谷阶地平原。褐土多发育在各种碳酸盐母质上，其成土过程，主要是粘化过程和碳酸钙的淋溶淀积过程。典型的褐土剖面包括暗灰色的腐殖质层（A层）、鲜褐土的粘化层（B层）、碳酸钙积聚的钙积层（BCa）和母质层（C层）。土体中的粘化现象明显，粘化层紧实而具有核状或块状结构，物理性粘粒含量一般在30—50%。钙积层碳酸钙含量20—30%。土壤上层呈中性或微酸性反应，下层呈中性或微碱性。土壤代换量较高，可达20—40mg当量/100g土，代换性盐基以钙、镁为主，粘粒矿物以水云母和蛭石为主。具有良好的渗水保水性能，但水分的季节性变化明显，表现为春旱明显。土壤胶体吸收能力强，盐基饱和度高。在自然植被下，有机质含量为1—3%，但由于褐土适于耕作，大部分已辟为农地，致使有机质含量逐渐减少（一般为1%左右），氮磷贮量少。褐土肥效反应快，但稳肥性差。由于粘化现象明显，土壤易板结，耕性较差。 3.碱土：分布面积很小，主要分布在银川平原西大滩一带的洼地。其主要特征是土壤胶体复合体吸收了大量的交换性钠，土壤呈碱性，PH值大于9，农作物和高等植物均无法生长。 4.娄土：主要分布在潼关以西、宝鸡以东的关中平原地区，在山西的南部，河南的西部也有一定面积的分布。娄土是褐土经人为长期耕种熟化、施肥覆盖所形成的优良农业土