The salt chimney effect: delay of thermal evolution of deep hydrocarbon source rocks due to high thermal conductivity of evaporites

Half of the topseals to the world's largest oilfields are evaporites. Rock salt has a thermal conductivity two to four times greater than that of other sedimentary rocks found in oil‐ and gas‐bearing basins. Strong heat conduction through evaporites can increase the geothermal gradient above evaporite deposits, resulting in a positive thermal anomaly and above‐average temperature while simultaneously decreasing the geothermal gradient below evaporites, resulting in a negative thermal anomaly. Most Triassic–Jurassic hydrocarbon source rocks in the Kuqa Basin, western China, are overlain by ~1500‐m‐thick Tertiary evaporites with underlying Cretaceous sandstones and mudstones. Directly measured strata temperatures indicate an obvious break in the steepness of the geothermal gradient above and below Paleogene evaporites, with a significantly steeper geothermal gradient above the evaporites. Simulations of the thermal evolution of source rocks based on data collected from well Kela‐2 indicate that if the thickness of evaporites (mainly rock salt and anhydrite rock) in overlying rocks above source rocks increases compared with the thickness of siliciclastic rocks in the overlying rocks, then strata temperatures and vitrinite reflectance in Jurassic source rocks will decrease accordingly. Our thermal simulations based on the thickness and thermal conductivity of evaporites accurately coincide with previous studies based on homogenization temperatures, hydrocarbon–water contact retrospection, and carbon isotope results from natural gases. The gas generation center located in the Kalasu Tectonic Belt today is also sealed in an evaporite‐related structural trap that formed at this time. Therefore, the speculated natural gas generation times not only correlate with the evaporite‐related structural trap formation, but the calculated maturity of deep source rocks below the evaporites also coincides with current gas reserves. And our studies can help to find the deep oils and gases under thick evaporites.     

云冈石窟大气中二氧化硫浓度的变化特征分析

利用1991年、2001年和2011年云冈石窟站点的空气质量日报数据,研究了云冈石窟大气中二氧化硫浓度的年、季和月变化特征,探讨了二氧化硫对云冈石窟的腐蚀性,分析了云冈石窟大气中二氧化硫来源及影响因素。结果表明,1991年以来云冈石窟大气中二氧化硫浓度逐年减轻,2001年比1991年下降17%,2011年比2001年下降57%,2001~2011年二氧化硫浓度降低幅度较大;1991年、2001年二氧化硫浓度年平均值高于国家三级标准,2011年二氧化硫浓度年平均值低于国家二级标准。二氧化硫浓度存在明显的季节变化特征,冬季最高,春秋次之,夏季最低。二氧化硫浓度月平均值呈"U"型发展变化趋势,1月份和12月份最高,随后逐月下降,6~9月份最低。煤矿生产、居民生活用煤和煤矸石自然是云冈石窟大气中二氧化硫的主要来源,且受气象变化、粉尘及草本植物等因素的影响,云冈石窟大气中二氧化硫污染状况的改善主要是景区多年来周边环境整治的结果,特别是1998~2001年、2008~2010年两次重大的环境整治工程。因此,要长期有效地改善云冈景区的大气环境质量,不仅要科学合理的控制本地煤矿的私采滥挖及工厂企业的燃煤废气排放,更应重视文物周边环境的改善,云冈石窟从保护文物演进到保护文物及其周边环境的综合概念,可作为其他文化遗产地保护的一个例证。     

三种凝胶材料清洁烟熏壁画的模拟试验及效果评估

烟熏污染是古代壁画的主要病害之一,严重影响其艺术价值和视觉效果。针对石窟和殿堂壁画的烟熏病害,高仿真制作了轻度、中度和重度烟熏试块,采用卡波姆凝胶、琼脂凝胶和结冷胶开展烟熏清洁实验,并利用显微镜观察、剖面分析和红外光谱(FTIR)分析烟熏污渍形态、胶结状态及评估清洁效果。结果表明,三种凝胶材料对轻度和中度烟熏试块的清洁效果较好;并能不同程度地减轻重度烟熏,使黑褐色污染变为浅灰色,其中卡波姆凝胶清洁效果为佳。便携式显微镜观察清洁界面可见,未清洁区密集分布着黑褐色污渍颗粒,清洁区污渍颗粒大幅减少;相较而言,无涂层壁画经清洁后亦有少量污渍颗粒与颜料颗粒交替相间分布,而涂层壁画清洁后除重度烟熏试块表面有少数褐色小泡状结构外,其余均无污渍,清洁后可完全再现颜料本色,壁画亮度明显提升。清洁区经FTIR检测,表面无凝胶残留。然而,清洁效果受壁画有无涂层、老化程度、并发脆弱性病害、烟熏或灼烧程度、污渍与壁画颜料结合程度以及导致烟熏的燃料介质差异等多种耦合因素共同影响。当前凝胶清洁仅适宜于涂层壁画烟熏和无涂层壁画非重度烟熏的清洁。本研究为壁画烟熏病害的清洁提供了参考和借鉴。     

反映博物馆展柜瞬态环境温度变化的三维CFD建模与分析

温湿度是评价文物保存微环境的重要因素。目前，基于文物预防性保护工作的要求产生了大量文物保存微环境监测数据。如何更好地分析、利用现有的数据，建立有效的数学分析模型，用以评估并优化现有的环境调控措施是预防性保护工作的重要课题。本研究使用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)的方法，建立能够反映展柜所处环境温度瞬态变化的三维CFD仿真模型，通过瞬态温度边界建模方法，将展柜外实测温度数据使用UDF(user defined function)编译，作为模型的瞬态边界条件。模型使用夏季工况的柜内温度实测数据进行标定，并将标定后的模型直接应用于冬季工况。结果表明，经标定后的模型在夏季工况中运行良好，模拟值与实测值间的平均偏差为0.18℃,最大偏差为0.33℃。模型直接应用于冬季工况，表现出很好的预测效果，模拟值与实测值之间的平均偏差为0.029℃,最大偏差为0.081℃,进一步验证了模型的有效性。本研究为预防性保护的监测数据利用及定量化研究提供了一种新的思路，同时证明了CFD技术在文物保护领域的广阔应用前景。     

西安事变后的南京讨伐派——以戴季陶、何应钦为中心的再探讨

西安事变后,南京国民党中央对事变的处理,分为和战两派,但“讨伐派”究竟包括哪些人?过去并未见有具体的考察。实际上,戴季陶是主战最力的人物,讨伐派的代表。何应钦最初主战,其后迫于各种压力,至少在表面上,主战的热情下降,并因军事行动迟缓而受到戴季陶等人的斥责。讨伐派受到了宋美龄等人的强烈质疑和反对。     

再论1929年中东路事件的收场

中东路事件发生后，国民政府继续对苏强硬，一再放弃和平解决事件的机会，并几度阻挠东北地方当局和平解决的尝试，中苏交涉陷于停顿。苏联遂在边境发起一系列军事进攻，使东北方面损失惨重。在苏联强大的军事压力和国内变乱频生的情况下，国民政府应对乏力，只得放松了对东北方面自谋局部交涉的限制，事件乃以中方接受苏联最初提出的条件而草草收场。     

山东青岛“德国总督楼”旧址琉璃瓦件的釉胎损毁研究

针对青岛“德国总督楼”旧址博物馆最具代表的女儿墙绿色琉璃瓦目前出现的釉层脱落和胎体粉化等不同病变，为探索其原因，采用扫描电子显微-能谱分析、微区X射线衍射分析、热扩散系数分析、热膨胀特性分析以及界面张力分析等，确定琉璃构件釉层和胎体呈层状脱落的主要原因。结果表明：1)琉璃保护材料、釉层和胎体的热扩散、热膨胀以及各界面性能等的差异，使得含磷、铅和钙元素的腐蚀物形成于胎釉界面尤其是釉层冰裂纹延伸区域，造成胎釉界面结合强度降低，冰裂纹扩展并与胎釉结合薄弱处形成的裂缝贯通后，造成釉面呈片层状脱落；2)对于无釉胎体表面的层状剥落，含保护层胎与基体胎界面形成硫酸钙结晶带，造成界面处孔隙增加、颗粒结合降低，推测这是造成琉璃胎体呈片层状脱落的主要因素。本工作从基础性科学研究角度确定琉璃釉层和胎体层状脱落的内在原因，为进一步保护提供科学依据。