刘丽华
- 作品数：49 被引量：95H指数：6
- 供职机构：中国科学院广州能源研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广州市科技计划项目NSFC-广东联合基金更多>>
- 相关领域：天文地球动力工程及工程热物理环境科学与工程石油与天然气工程更多>>
- 南海神狐海域自生黄铁矿分布、形貌特征及其对甲烷渗漏的指示被引量：5
- 2017年
- 自生黄铁矿是渗漏甲烷发生甲烷厌氧氧化和硫酸盐还原作用的产物之一,是海底甲烷渗漏活动的有效示踪剂。南海神狐海域是我国天然气水合物研究的重点区域,对神狐海域柱状沉积物中自生黄铁矿含量、分布、形貌等特征进行研究,结果发现自生黄铁矿的含量随深度增加而递增,存在两个异常富集峰段:在第一个黄铁矿富集峰段,黄铁矿以长条状为主,外形较粗,微晶形态以草莓状黄铁矿为主,且粒径均一;在第二个峰段主要以细长的条状黄铁矿为主,由带外壳结构的草莓球颗粒组成,晶粒大小不一,存在二次生长现象。另外还发现胶黄铁矿与自生黄铁矿共生。这些特征反映神狐海域沉积物中存在多期次的甲烷渗漏事件,高通量的甲烷渗漏发生在较浅的层位,可能发生甲烷的有氧氧化而变成缺氧环境,有利于黄铁矿富集在第一个峰段;较低的甲烷渗漏发生在较深的层位,甲烷厌氧氧化和硫酸盐还原作用而形成大量的黄铁矿保存在第二个峰段。因此,神狐海域沉积物中自生黄铁矿的异常富集可以作为地质历史时期甲烷渗漏通量和期次的指示矿物之一。
- 张美陆红锋邬黛黛刘丽华吴能友
- 关键词：甲烷渗漏神狐海域
- 南海北部海马冷泉区表层沉积物的AOM生物标志化合物特征及意义被引量：4
- 2022年
- 选取采自南海天然气水合物赋存区海马冷泉,管状蠕虫区(ROV06站位)和贻贝区(HM101站位)的2个表层沉积物柱状样品,提取其中的生物标志化合物,对其种类和稳定碳同位素进行了测定,用以探讨海底表层沉积物中的有机质来源、微生物种群分布及其对冷泉渗漏活动的响应特征.两个站位的沉积物中均发现了大量与甲烷厌氧氧化古菌(ANME)有关的生物标志物,如2,6,11,15‐四甲基十六烷(crocetane)、2,6,10,15,19‐五甲基二十烷(PMI)等类异戊二烯烃,古醇(archaeol)、sn2‐羟基古醇(sn2‐OH‐Ar)等,以及来源于硫酸盐还原菌(SRB)的异构/反异构脂肪酸iso‐C_(15)和ai‐C_(15)等.这些生物标志物均具有极低的碳同位素特征(古菌生标δ^(13)C值低至−126‰,硫酸盐还原菌生标δ^(13)C值低至‐89‰),表明沉积物中发生了甲烷厌氧氧化作用(AOM).ROV06和HM101站位沉积物中均检测到了crocetane,大多数sn2‐羟基古醇/古醇大于1,同时ai‐C_(15)/iso⁃C_(15)脂肪酸比值小于2,这说明两个站位沉积物中的甲烷厌氧氧化古菌主要以ANME‐2/DSS为主,指示甲烷渗漏强度较强.ROV06站位的表层沉积物含有crocetane,但sn2‐羟基古醇/古醇小于1,且ai‐C_(15)/iso⁃C_(15)脂肪酸比值大于2.1,指示了ANME‐1/DSS和ANME‐2/DSS混合存在的种群特征,说明ROV06站位顶部甲烷渗漏强度有减小的趋势.根据古菌种群ANME‐2化合物对甲烷的碳同位素分馏(Δ:−50‰)及古菌生物标志物(PMI、古醇、sn2‐羟基古醇)的平均δ^(13)C值,计算得到甲烷δ^(13)C值(−58‰~−53‰),显示甲烷为热成因和生物成因混合气.虽然ROV06和HM101站位的甲烷具有相近的δ^(13)C值,但ROV06站位的SRB生物标志物比HM101站位要更加亏损^(13)C(Δδ^(13)C:18‰),这可能与管状蠕虫的共生菌(硫氧化菌)吸收硫化物并释放出硫酸盐有关,因为其不断释放出的硫酸盐很可能极大地增强了甲烷厌氧氧化作用,使沉积物�
- 吴一帆管红香许兰芳茅晟懿刘磊苏正刘丽华
- 关键词：冷泉贻贝生物标志化合物
- 南海北部台西南盆地硫酸盐—甲烷转换带自生矿物特征被引量：1
- 2020年
- 研究表明,我国南海北部冷泉活动发育,台西南盆地是冷泉活动的典型区域,以九龙甲烷礁最为典型。由于水合物分解、甲烷渗漏引起的冷泉活动带来的冷泉流体中含有大量的甲烷,上涌甲烷与孔隙水中的硫酸根等离子发生氧化还原反应,其中最为典型的反应就是硫酸盐还原—甲烷厌氧氧化作用(AOM)。而这个反应区域被称为硫酸盐还原—甲烷厌氧氧化反应带或转换带,这个转换带相对于硫酸盐—甲烷界面(SMI)是一个相对完整的反应带。在这个反应带内,由于受硫酸盐还原—甲烷厌氧氧化作用的影响,会导致孔隙水异常,造成碱性及硫化环境,从而导致碳酸盐矿物及硫化物矿物的形成,并且该反应还会造成产物中特殊的硫同位素组成,同时也会影响Mo和U等氧化还原敏感元素的富集或亏损。
- 邬黛黛谢瑞孙甜甜刘丽华吴能友
- 关键词：南海北部冷泉
- 非水液相混合有机污染物的过冷液体溶解度间接测量
- 2013年
- 存在于混合物中的有机污染物是现代生活环境中常见的危害性较高的污染物。有机物过冷液体溶解度不仅是环境科学研究领域的重要概念,也是环境监测、环境质量评价、制定污染治理方案所需要的重要参数。由于过冷液体溶解度无法通过常规的实验方法进行测量,只能借助热力学计算取得。但是已有的热力学参数欠缺、精度不够,很多有机物的过冷液体溶解度或者无法准确计算,或者差异巨大。针对非水液相混合有机污染物中过冷液体溶解度取值问题,本文提出了一种测量过冷液体溶解度的实验方法,即采用批处理实验在不同摩尔分数点取得该点的平衡浓度,根据实验结果将不同摩尔分数点的平衡浓度外推(依线性或者非线性规律)至摩尔分数为一时,得到值为过冷液体溶解度。本文对对几种多环芳香烃进行了实验研究,并将实验结果的与其它方法得到的数值进行比较。结果与已经发表数值吻合,证实该方法的准确性和可靠性。同时也点评了该方法的局限性及应用前景。
- 刘丽华吴能友何勇
- 关键词：多环芳香烃
- 台湾新养女湖泥火山流体地球化学特征与流体来源
- 2020年
- 陆地泥火山流体来源及其演化过程的研究,对于理解板块俯冲边界增生楔中流体特性及迁移途径有重要作用,对于油气等资源勘探具有指示意义。通过分析台湾西南部新养女湖(SYNH)泥火山喷出流体的离子组分、氢氧同位素组分以及泥质沉积物的矿物组分,探索泥火山喷出流体源区的化学特征、流体的来源及源区温度和深度条件;搭建组分运移、演化的概念模型。调查发现SYNH泥火山喷出泥质沉积物的矿物以石英、长石、伊利石、绿泥石为主,含少量方解石和白云石。流体中Na+、Cl−占主导,且Na+和Cl−呈显著正相关,表明泥火山流体起源于海洋沉积孔隙水。泥浆池中流体的Cl−浓度约为海水的1/5;氧同位素δ18O为6.24‰~6.59‰,明显富集18O;氢同位素δD的范围为−23.72‰~−12.9‰,显示贫化的特征。Cl−浓度和氢氧同位素特征指示蒙脱石脱水稀释流体组分、改变流体的化学特征。此外,氢氧同位素分布偏移大气降水线,表明大气降水对泥火山流体的影响较小。流体中富集Na+,严重贫化K+,可能与蒙脱石的伊利石化作用有关。根据Na/K、K/Na地温计和氢氧同位素数据推算深部流体的温度范围为79~181℃。结合地温梯度,推测SYNH泥火山喷出流体起源的深度为2.6~6.0 km,对应中新世长石坑组及乌山组的页岩-砂岩和上新世的开竹寮页岩。基于研究区构造背景、矿物组成及流体地球化学特征搭建SYNH泥火山深部流体喷出过程的简化模型,即原始海水组分被保留在孔隙中,塑性页岩的圈闭作用使得孔隙流体排出不均衡,随着上覆岩层的压实作用及横向构造挤压,孔隙内部流体压力急剧升高,当压力大于上覆岩层压力或存在高渗通道时,流体携带沉积物喷出地表。
- 马晓理刘丽华魏雪芹翟梦月余娟
- 关键词：泥火山流体地质温度计流体来源
- 琼东南海域海底浅层水合物层识别研究被引量：3
- 2017年
- 琼东南盆地位于南海西北部陆缘,为北东向伸展的新生代陆缘张裂盆地,是我国重要的油气富集区。盆地在构造演化上经历了特征显著不同的两个发育阶段：始新世至渐新世的断陷阶段和早中新世以来的拗陷阶段,这两个发育阶段使盆地形成了上下两个构造层,具有明显的双层结构特征。
- 杨睿刘丽华郭攀刘杰
- 关键词：天然气水合物反演
- 南海东沙海域深水区末次冰期以来天然气水合物稳定带演化被引量：4
- 2021年
- 利用基于热力学理论的CSMHYD程序,模拟预测了末次冰期以来南海东沙海域深水区天然气水合物稳定带(GHSZ)的演化特征,同时讨论了海平面、底水温度对该区天然气水合物稳定带变化的影响,以及水合物分解对环境的影响。结果表明:①水深超过595 m的海域具备形成天然气水合物的环境条件;GHSZ平均厚度可达245 m,其中最厚区位于研究区东部,超过380 m,其次为东沙陆坡段与台湾浅滩陆坡段的结合部。②末次冰期(LGM)以来东沙海域GHSZ厚度呈现不对称旋回变化,按照时间由老到新可以分为TC1、TC2、TC3、TC4和TC5共5个完整的旋回。稳定带变化的减薄半旋回持续时间要长于增厚半旋回。TC1—TC4旋回内GHSZ厚度变化受海平面升降的控制,TC5旋回内稳定带厚度变化受到海底温度的控制。③在由陆缘向中央海盆方向逐渐增大的高地温梯度背景下,LGM以来海底温度和海平面变化对GHSZ的影响在中层水范围内大于深层水;同时水柱引起的压力效应在中层水深度范围内相对较大,深层水范围内海平面变化对GHSZ的影响十分有限。东沙海域CaCO3含量异常降低可能受水合物分解释放的甲烷气进入水体后引起海水酸化的影响。
- 刘杰刘丽华刘丽华吴能友邬黛黛杨睿
- 关键词：天然气水合物末次冰期东沙海域
- 南海北部深海浅层沉积物中甲烷生物地球化学过程数值模拟研究被引量：1
- 2016年
- 富甲烷浅层海相沉积物中的生物地球化学过程已引起了国内外学者的广泛关注。研究采用数值模拟的方法对"海洋四号区"浅层沉积物中甲烷生物地球化学过程进行定量研究。依据研究区域实际地质资料,使用Mathematica建立起一维反应运移稳态模型。模拟结果认为研究区深层沉积物内赋存有甲烷源,释放的甲烷气以气泡的形式运移至沉积物表层,并造成气泡淋滤现象。气泡淋滤使孔隙水中SO_4^(2-)等溶质浓度在海底以下0~2.8m的范围内保持不变。甲烷气泡在浓度梯度作用下向孔隙水中溶解,溶解通量为160mmol·m^(-2)·a^(-1),溶解甲烷在微生物作用下被SO_4^(2-)氧化,氧化速率为140mmol·m^(-2)·a^(-1)。甲烷通量与氧化速率均远小于水合物脊等甲烷渗漏活跃地区,SMTZ埋藏也相对较深,故推测甲烷源埋藏较深或规模较小,也有可能是良好的圈闭条件阻止了甲烷逸出。作为AOM过程的重要自生矿物,本地区碳酸盐和硫化物矿物沉淀速率都比较低(分别为35mmol·m^(-2)·a^(-1)和70mmol·m^(-2)·a^(-1)),且碳酸盐的沉淀受到了硫化物矿物的影响。
- 吴雪停刘丽华Matthias Haeckel吴能友
- 关键词：AOM数值模拟
- 换热单元体展布特征对水平井多级压裂的EGS采热的影响被引量：2
- 2020年
- 借鉴页岩气等低渗透非常规油气资源体积压裂技术,水平井分段多级压裂技术可用于构建增强型地热系统(EGS)人工热储。基于EGS储层压裂呈现出的较强非均匀性,构建EGS水平双井非均匀多级压裂模型,通过调整换热单元体(HTU)厚度、展布类型分别设计多组算例,研究换热单元体展布特征对水平井多级压裂的EGS采热的影响。为表征换热单元体展布的非均匀性,引入优势厚度比的概念。研究结果表明:非均匀压裂的热储层中,系统产出温度与压裂级数呈不严格的正相关性,还受到换热单元体展布特征的影响,与储层换热单元体的优势厚度比呈负相关性;非均匀压裂的热储层中,通过封堵劣势换热单元体或增强储层压裂使换热单元体均匀化,均可增强系统的采热性能。
- 翟海珍金光荣古锐开苏正刘丽华金云龙
- 关键词：水平井多级压裂
- 南海北部神狐海域沉积物Fe-P-S元素地球化学特征及对甲烷渗漏的指示
- 2022年
- 神狐海域是我国天然气水合物勘探试采的重点区域,在甲烷渗漏过程中会形成黄铁矿和蓝铁矿等具有指示意义的矿物,这些矿物和Fe、P、S等元素密切相关,通过Fe-P-S等元素地球化学特征来研究该区域的甲烷渗漏对进一步了解南海水合物的成藏状况有重要意义。本研究选取南海北部神狐海域Site 2A柱状沉积物为研究对象,通过对其主微量元素、铁结合磷、自生磷灰石态磷、碳酸盐铁、磁铁矿铁、还原性铁、铬还原硫、硫同位素以及总有机碳(TOC)等数据分析,研究该地区的Fe、P和S等元素之间的关系以及对甲烷渗漏的指示。研究发现,在600 cmbsf(centimeter below sea floor)深度以下的初级生产力水平随深度增加而略有升高。在600 cmbsf深度以下,沉积物中可指示黄铁矿的铬还原硫含量增加,其硫同位素明显正偏,说明可能存在甲烷厌氧氧化作用,根据沉积物中指示富镁方解石和文石的Mg/Ca和Sr/Ca、与自生碳酸盐有关的Sr/Ti和Ba/Ti均在600 cmbsf出现了峰值,以及铁结合磷和自生磷灰石态磷含量的增加,可推测600 cmbsf左右为硫酸盐—甲烷转换带(SMTZ)的上界。另外,铁结合磷的含量在SMTZ带明显增加,黄铁矿中的铬还原硫以及δ;S可以指示黄铁矿的含量,从而可以利用不同形态的Fe、P和S元素地球化学特征指示和识别甲烷渗漏。
- 区相文邬黛黛谢瑞吴能友刘丽华
- 关键词：甲烷渗漏古生产力元素地球化学神狐海域
