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Enregistrement W3197950963 · doi:10.1016/j.epsl.2021.117175

Determining the role of diffusion and basement flux in controlling 4He distribution in sedimentary basin fluids

2021· article· en· W3197950963 sur OpenAlexafffund
Anran Cheng, Barbara Sherwood Lollar, Oliver Warr, Grant Ferguson, Erdem Idiz, Scott O. C. Mundle, Peter H. Barry, David Byrne, J. C. Mabry, C. J. Ballentine

Notice bibliographique

RevueEarth and Planetary Science Letters · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueMethane Hydrates and Related Phenomena
Établissements canadiensUniversity of SaskatchewanUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesNatural Environment Research CouncilNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaChina Scholarship CouncilAlfred P. Sloan Foundation
Mots-clésGeologySedimentary rockBasementSedimentary basinGeochemistryStructural basinGroundwaterEarth sciencePetrologyGeomorphology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The transport of helium from the crystalline continental basement and overlying Phanerozoic sedimentary formations to the near surface can be controlled by both diffusive and advective processes. The relative role of each is vital to helium resource prediction, and important in quantifying the residence times of fluids relevant to groundwater resources, hydrocarbon systems, geologic repositories for nuclear waste and carbon sequestration. The Williston Basin, North America, is a prominent sedimentary basin, providing an excellent natural laboratory to assess these processes. Here, we report noble gas isotopic and composition data for 28 gas samples from natural gas wells that sample different stratigraphic horizons down to the basement (Cretaceous to the Cambrian). Helium isotope ratios show a resolvable mantle 3He component (up to 4.7%) in most samples. Neon isotopic compositions of the Cambrian samples are consistent with a crystalline basement gas contribution. Both helium and neon isotopic observations provide evidence for the contribution of conservative noble gases from the crystalline basement or deeper into the overlying sedimentary basin. 4He groundwater concentrations in the sedimentary formations, calculated from 4He/20Ne values in gas samples, are in excess of in situ U+Th 4He production in some shallow units and depleted in others, providing further evidence of cross formation gas contributions. The highest 4He groundwater concentrations can be compared with the results obtained from a fully-coupled vertical scale transport model characterising diffusive-dominated transport through a static groundwater column. The model includes the 4He flux into the basin from the Precambrian basement and quantifies the apparent basement 4He flux to be between 0.8 - 1.6 × 10−6 mol 4He/m2 yr, comparable to the steady-state flux estimated for the average continental crust (1.47 × 10−6 mol 4He/m2 yr) (Torgersen, 2010). The lithologies in which 4He concentrations are significantly lower than the reference model predictions are consistent with a history of water flooding and produced water disposal in those formations over decades of hydrocarbon production. While an advective component cannot be ruled out, this work demonstrates the importance of both diffusion and the basin architecture development in controlling 4He flux into and out of different lithologies. The assumption of negligible 4He loss from the top surface of a lithology is often made when determining the 4He age of its groundwater. In the Williston Basin, this study shows that deeper lithologies may reach steady state at different stages of basin development, with shallower lithologies sometimes also showing significant 4He loss from their top surface. In the Williston Basin, 4He diffusive loss from the target lithology must be considered to accurately interpret 4He groundwater residence times and accumulation potential.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,009
Score d'incertitude au seuil0,019

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,004
Tête enseignante GPT0,168
Écart entre enseignants0,164 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations42
Publié2021
Routes d'admission2
Résumé présentnon

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