地球科學(xué)綜合

童曉光，張光亞，王兆明，等

地球科學(xué)綜合

全球油氣資源潛力與分布

童曉光，張光亞，王兆明，等

開(kāi)展全球油氣資源評(píng)價(jià)是開(kāi)展國(guó)際油氣合作業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。以地質(zhì)評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，中國(guó)石油首次自主開(kāi)展了除中國(guó)以外148個(gè)主要盆地的油氣資源評(píng)價(jià)。待發(fā)現(xiàn)油氣資源評(píng)價(jià)以成藏組合為評(píng)價(jià)單元，針對(duì)不同勘探程度采用不同評(píng)價(jià)方法，高勘探程度盆地采用發(fā)現(xiàn)過(guò)程法，中等勘探程度采用主觀概率法，低勘探程度采用類(lèi)比法，采用蒙特卡羅模擬法進(jìn)行匯總。針對(duì)世界不同儲(chǔ)量分類(lèi)體系，采用四類(lèi)儲(chǔ)量增長(zhǎng)函數(shù)預(yù)測(cè)了全球到2030年的已知油氣田儲(chǔ)量增長(zhǎng)量。對(duì)非常規(guī)油氣資源主要采用體積法與類(lèi)比法，評(píng)價(jià)了全球重油、油砂、油頁(yè)巖、頁(yè)巖氣、煤層氣、致密氣六個(gè)礦種的地質(zhì)資源量與可采資源量。最后指出了未來(lái)有利勘探領(lǐng)域。1）全球油氣資源總量由已采出量、剩余可采儲(chǔ)量、待發(fā)現(xiàn)資源量、已知油氣田儲(chǔ)量增長(zhǎng)四部分組成。全球常規(guī)石油總資源量為5120億t，主要分布于中東、北美；天然氣總資源量為456萬(wàn)億m3，主要分布于中東、俄羅斯。截止到2008年底，全球常規(guī)石油資源的采出程度為26.52%，剩余常規(guī)石油可采儲(chǔ)量為1856億t，占資源總量的36.26%；全球天然氣采出程度為15.4%，剩余常規(guī)天然氣可采儲(chǔ)量為175萬(wàn)億m3，占資源總量的38.33%。全球常規(guī)待發(fā)現(xiàn)石油資源量為1206億t，占資源總量的23.57%，主要分布于中東、南美、北美；天然氣待發(fā)現(xiàn)資源量為135萬(wàn)億m3，占資源總量的29.58%，主要分布于俄羅斯、中東、北美。待發(fā)現(xiàn)資源主要分布于白堊系、侏羅系、新近系。全球常規(guī)油氣資源勘探潛力仍然巨大。由于儲(chǔ)量計(jì)算體系的不同，全球儲(chǔ)量體系可以分為北美型、歐洲型、前蘇聯(lián)型、澳洲型四類(lèi)。基于不同儲(chǔ)量增長(zhǎng)體系建立不同增長(zhǎng)函數(shù)預(yù)測(cè)表明：2008—2030年，全球已知油田儲(chǔ)量增長(zhǎng)量為699億t，占資源總量的13.65%；天然氣儲(chǔ)量增長(zhǎng)量為76萬(wàn)億m3，占資源總量的16.69%。未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)已知油氣田的開(kāi)發(fā)與利用，特別是中東、南美。2）全球非常規(guī)石油可采資源量為4676億t，與常規(guī)石油資源的總量大致相當(dāng)，是目前剩余石油可采儲(chǔ)量的2.5倍；全球非常規(guī)天然氣（不包括天然氣水合物）可采資源量為179萬(wàn)億m3，與目前天然氣剩余可采儲(chǔ)量大致相當(dāng)。非常規(guī)油氣資源潛力巨大，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是借鑒北美頁(yè)巖油氣的成功規(guī)模開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，將推動(dòng)未來(lái)非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)與利用。3）油氣主要富集于被動(dòng)大陸邊緣（36%）、裂谷（30%）及前陸（19%）3種盆地類(lèi)型，持續(xù)穩(wěn)定沉降的沉積盆地有利于油氣富集；層位上油氣主要富集于白堊系、侏羅系、新近系。4）將油氣地質(zhì)、資源潛力與勘探新發(fā)現(xiàn)相結(jié)合，認(rèn)為中東大型前陸及被動(dòng)陸緣盆地、南美東岸被動(dòng)陸緣盆地群、俄羅斯陸上大型裂谷及克拉通盆地、安第斯前陸盆地群、非洲西岸被動(dòng)大陸邊緣盆地群、中亞前陸盆地群、北極被動(dòng)陸緣盆地群、中北非裂谷—被動(dòng)陸緣—前陸盆地群、東南亞弧后盆地群、南亞被動(dòng)陸緣盆地群、澳大利亞西北大陸架、東非被動(dòng)陸緣盆地群等仍是未來(lái)重點(diǎn)有利勘探領(lǐng)域。

來(lái)源出版物：地學(xué)前緣, 2014, 21(3): 42744

入選年份：2014

2013年元月我國(guó)中東部地區(qū)強(qiáng)霾污染成因分析研究

王躍思，姚利，王莉莉，等

摘要：目的：2013年1月，罕見(jiàn)的連續(xù)高強(qiáng)度大氣灰霾污染席卷了我國(guó)中東部地區(qū)。依托中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（A類(lèi)）建立的“中國(guó)氣溶膠觀測(cè)研究網(wǎng)”（CARE-China）及戰(zhàn)略先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)（B類(lèi)）“大氣灰霾追因與控制”之項(xiàng)目“大氣灰霾溯源”，對(duì)此次大面積重霾污染過(guò)程的大氣細(xì)顆粒物和氣態(tài)污染物進(jìn)行了多站點(diǎn)協(xié)同觀測(cè)，對(duì)本次強(qiáng)霾污染形成的天氣過(guò)程、環(huán)流條件和區(qū)域氣象進(jìn)行了系統(tǒng)分析；同時(shí)結(jié)合京津冀地區(qū)重點(diǎn)城市（北京）細(xì)顆粒物化學(xué)組分在線觀測(cè)結(jié)果，對(duì)本次重霾污染的特點(diǎn)和化學(xué)協(xié)同轉(zhuǎn)化過(guò)程進(jìn)行了初步分析和探討，力求以2013年1月我國(guó)中東部地區(qū)強(qiáng)霾污染成因分析研究為起點(diǎn)，逐步加強(qiáng)“CARE-China”研究網(wǎng)絡(luò)，為今后我國(guó)20～30年霾污染防控提供科學(xué)研究平臺(tái)。方法：本文的研究區(qū)域?yàn)槲覈?guó)中東部地區(qū)，并以京津冀區(qū)域?yàn)橹?，包含了“CARE-China”觀測(cè)網(wǎng)的11個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)，分別代表了京津冀和長(zhǎng)三角地區(qū)的主要城市站點(diǎn)、城鄉(xiāng)站點(diǎn)、鄉(xiāng)村站點(diǎn)和區(qū)域背景站點(diǎn)。“CARE-China”觀測(cè)網(wǎng)的PM2.5質(zhì)量濃度在線監(jiān)測(cè)統(tǒng)一采用基于石英微量震蕩天平的工作原理的國(guó)際品牌儀器。氣態(tài)污染物（NOx、O3）SO2和CO）監(jiān)測(cè)采用美國(guó)環(huán)保署認(rèn)證Thermo-fisher公司生產(chǎn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀。本文所用顆粒物化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)主要來(lái)自高分辨—飛行時(shí)間—?dú)馊苣z質(zhì)譜（HR-ToF-AMS）實(shí)時(shí)觀測(cè)的NR-PM1成分?jǐn)?shù)據(jù)。結(jié)果：2013年元月，我國(guó)中東部地區(qū)遭受歷史罕見(jiàn)強(qiáng)霾污染，污染最嚴(yán)重的京津冀地區(qū)共計(jì)發(fā)生5次強(qiáng)霾污染過(guò)程，主要城市北京、天津和石家莊均表現(xiàn)出污染的協(xié)同一致性，PM2.5質(zhì)量濃度達(dá)到環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095—2012）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)天數(shù)的比例平均小于10%，70%以上超過(guò)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095—2012）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。大氣環(huán)流、局地氣象要素、邊界層結(jié)構(gòu)與特殊地形疊加極其不利于污染物擴(kuò)散。中東部地區(qū)強(qiáng)冷空氣活動(dòng)少，天氣系統(tǒng)弱；華北地區(qū)高空以緯向環(huán)流為主，低層受暖平流影響，且地面受不利于污染物擴(kuò)散的低壓場(chǎng)或弱氣壓場(chǎng)控制；京津冀山前平原地區(qū)相對(duì)濕度逐步增加并以高濕狀態(tài)保持，風(fēng)向由北轉(zhuǎn)南且弱偏南風(fēng)長(zhǎng)時(shí)間維持，強(qiáng)而厚的逆溫層和低的混合層高度將污染物強(qiáng)烈地壓縮于近地層。與此同時(shí)，化石燃料燃燒過(guò)程排放的大量NOx促發(fā)了氣態(tài)SO2向顆粒態(tài)硫酸鹽的快速轉(zhuǎn)化，是此次霾污染生消過(guò)程的關(guān)鍵內(nèi)部促發(fā)因子。這種協(xié)同反應(yīng)主要在含碳顆粒物表面通過(guò)非均相反應(yīng)進(jìn)行，隨著粒徑的增長(zhǎng)，顆粒物中的二次無(wú)機(jī)鹽（主要是硫酸鹽和硝酸鹽）的比例逐漸增大，使得其吸濕性成倍增加，從而使得顆粒物在大氣中更容易吸收水分而增長(zhǎng)。顆粒物含水量的增加可進(jìn)一步促進(jìn)SO2和NOx等在顆粒物表面的氣—液—固反應(yīng)，以上協(xié)同循環(huán)反應(yīng)過(guò)程可不斷促進(jìn)一次排放的氣態(tài)污染物向二次氣溶膠的轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致顆粒物吸濕性顯著增強(qiáng)，從而對(duì)強(qiáng)霾污染形成起到了促進(jìn)作用。結(jié)論：天氣系統(tǒng)弱、強(qiáng)冷空氣活動(dòng)少和極其不利于污染物擴(kuò)散的局地氣象條件及地理位置，是造成本次強(qiáng)霾污染形成的外部條件；一次排放的氣態(tài)污染物向顆粒態(tài)的快速轉(zhuǎn)化，是本次強(qiáng)霾污染“爆發(fā)性”和“持續(xù)性”的內(nèi)部促發(fā)因子，特別是大氣中燃油排放為主的大量NOx促發(fā)了燃煤排放氣態(tài)SO2向顆粒態(tài)硫酸鹽的快速轉(zhuǎn)化。因此，降低大氣中PM2.5濃度，首先是減少一次源直接排放，更重要的是要大力消減氣態(tài)反應(yīng)物及前體物，減少二次氣溶膠的生成。目前我國(guó)中東部地區(qū)，協(xié)同控制SO2和NOx的排放，才有可能顯著消減大氣PM2.5濃度。

來(lái)源出版物：中國(guó)科學(xué)地球科學(xué), 2014, 57(1): 14-25

入選年份：2014

編輯：張寧寧