1. 提供一些关于美国总统山的资料
一、 简介
拉什莫尔山国家纪念公园（Mount Rushmore National Memorial），是一座坐落于南达科他州基斯通附近的美利坚合众国总统纪念公园（United States Presidential Memorial）。公园内有四座高达60英尺（约合18米）的美国前总统头像，他们分别是乔治·华盛顿、托马斯·杰弗逊、西奥多·罗斯福和亚伯拉罕·林肯，这四位总统被认为代表了美国建国150年来的历史。整个公园占地面积1278英亩（5.17平方公里），最高处海拔为5725 英尺 （1745 米）。 公园由美国内政部下属的一个分局——国家公园管理局（National Park Service）进行管理，每年能吸引大约两百万游客前来观光旅游。
1885年，美国纽约的著名律师查尔斯·E·拉什莫尔（Charles E. Rushmore）将其在南达科他州布拉克山（Black Hills）所拥有的矿山附近的一座花岗岩山以其姓氏命名为“拉什莫尔山”，这就是拉什莫尔山名字的来由。数十年后拉什莫尔山国家纪念公园的建造计划正式启动后，拉什莫尔还曾捐助了5000美元。在拉什莫尔山上建造雕塑的初衷是为了吸引更多的人们前来布拉克山地区旅游，然而这个建造计划却引发了美国国会和时任总统卡尔文·柯立芝（Calvin Coolidge）之间旷日持久的争论。最终，建造计划获得了国会的批准。整个工程的建设于1927年开始，并于1941年宣告完成。
时至今日，拉什莫尔山不仅成为了一个世界级的旅游胜地，还成为了美国文化中美国总统的象征。同时，在当代流行文化的影响之下，拉什莫尔山也衍生出了许多其他含义。
二、历史
早在1923年，就有一位名叫多恩·罗宾逊（Doane Robinson）的历史学家提出在拉什莫尔山雕刻总统群像，以为南达科他州吸引更多游客。为此他在1924年说服了雕刻家格曾·博格勒姆（Gutzon Borglum）前往布拉克山地区勘察，以判定这一地区是否适宜进行这一巨大的雕刻工程。起初设想的雕刻地点是布拉克山地区的尼德尔斯（Needles），那里有许多花岗岩柱可供雕刻。然而后来博格勒姆发现尼德尔斯地区的花岗岩长年受侵蚀作用损耗，难以在上面雕刻如此巨大的作品。而拉什莫尔山却符合雕刻的条件。博格勒姆在他看到拉什莫尔山时曾说：“美利坚将在这条天际线上延伸。”（"America will march along that skyline."）1925年3月，美国国会正式批准建设拉什莫尔山国家纪念公园。此间柯立芝总统强调，除了不可缺少的华盛顿之外，雕刻的其他三位总统必须为两位共和党人、一位民主党人。
从1927年10月4日到1941年10月31日，格曾·博格勒姆和约四百名工人花了整整14年时间，雕刻出了高达60英尺（约合18米）的四位美国总统巨像。这四位总统是乔治·华盛顿、托马斯·杰弗逊、西奥多·罗斯福和亚伯拉罕·林肯——他们代表了美国前150年的历史。博格勒姆之所以选择这四位总统，是因为他们在美国历史上享有的重要地位。
自1933年起，拉什莫尔山归入国家公园管理局的管辖范围。此后，工程师朱利安·斯波茨（Julian Spotts）对工程施工中的一些设施进行了改进。譬如他对施工用的吊车采取的加固措施，就使工人能够更轻松地从地面到达拉什莫尔山顶部。1934年7月4日，华盛顿的面部雕刻率先完成。两年后，托马斯·杰弗逊的雕像也雕刻完成了。第三个完工的是亚伯拉罕·林肯的雕像，这部分工程在1937年9月17日宣告竣工。同年，有人在国会提出议案，要求在整个雕刻中添加民权领袖苏珊·安东尼。但由于当时美国政府的年度预算案中有一个附加条款，规定投入这一工程的联邦基金只能用于已开始施工的四座雕刻上，这一计划被迫流产。1939年，雕刻的最后一部分——西奥多·罗斯福的头像宣告完工。
1939年，格曾·博格勒姆指导设立了雕刻家工作室（Sculptor's Studio），用于陈列相关的缩微石膏模型以及制作工具。1941年3月，博格勒姆因血栓去世。他的儿子林肯·博格勒姆（Lincoln Borglum）接替了他的工作，继续领导整个工程的进展。但在他去世七个月后，工程由于受到资金问题的困扰被迫停止下来。按照原先的计划，四位总统的雕像应均为半身像，即雕刻要包括腰部以上所有部分。由于半途停工，华盛顿的雕像只是一座胸像，而其他三位总统的雕像更只完成了头像部分。整个工程共耗资989992.32美元。值得称道的是，这样一个浩大的工程在其施工过程中没有任何工人死亡。
1966年10月15日，拉什莫尔山被正式列入国家史迹名录（National Register of Historic Places）。1975年，管理当局在老博格勒姆当年的工作室树立了一根特制的铜柱。铜柱上端是一块铜制的牌匾，上面镌刻着一篇四十年前由来自内布拉斯加州的威廉·安德鲁·伯基特（William Andrew Burkett）所写就的获奖文章。1934年格曾·博格勒姆曾与美国报业大亨威廉·伦道夫·赫斯特（William Randolph Hearst）合作，在后者拥有的报纸上举办了一次有奖征文比赛，以扩大这一工程的影响。最终，当时参加大学组征文的伯基特成为了幸运儿，虽然他的文章直到1975年才被真正在拉什莫尔山留下印记，但这篇获奖作文足以使他在当时获得了四年的大学奖学金。由于整个雕刻并没有按原定计划完成，长时间以来，拉什莫尔山国家纪念公园从来没有宣布正式落成。直到1991年7月3日，时任美国总统的老布什才为拉什莫尔山举行了官方的落成典礼。而这一天刚好是拉什莫尔山雕刻工程结束50周年。
1998年，历时十年的拉什莫尔山整修工程告一段落。工程中最后完工的部分包括游客中心、博物馆、总统之路以及人行便道等便利游客游览的设施。整个公园（特别是主要的雕刻部分）的日常维护工作相当复杂和繁琐，其中以清除雕像上的苔藓并对雕像进行清洗最为艰巨，而这项工作需要经常进行。2005年7月8日，德国的清洗机器制造商凯驰（Kärcher）为总统雕像的面部进行了一次免费清洁。清洁过程中使用的高压水温度高达200华氏度（约合90摄氏度）。
三、争议
居住于附近的印第安人部落认为布拉克山是他们的圣山。在1876至1877年的布拉克山战争（Black Hills War）后，美国政府从拉科塔部落手中夺取了这块地区，而后者则是1776年在与夏延部落的战争中获得这片土地的。此后被赶出这片地区的拉科塔人与美国政府间的矛盾一直没有消失。而拉什莫尔山的总统雕像也成为拉科塔人批评的靶子。即便是在2004年有关当局任命了拉什莫尔山国家公园历史上第一位印第安裔负责人杰勒德·贝克（Gerard Baker）之后，这样的批评仍然没有停止。作为对于总统山工程的回应，拉科塔人在布拉克山区的另外一个地方建造了纪念历史上著名的拉科塔酋长狂马的狂马纪念雕像（Crazy Horse Memorial）。虽然狂马纪念雕像工程只得到了来自于美国政府的一小笔拨款，不过由于得到了狂马生前所属的拉科塔部落的酋长的大力支持，这座比总统山整体还略大些的雕像最终还是顺利完工了。
四、生态环境
拉什莫尔山动植物的分布和构成情况与其所在的南达科他州布拉克山地区类似，纪念公园已经成为了许多布拉克山地区具有代表性的动植物栖息的乐土。诸如红头美洲鹫、秃鹫、鹰和草地鹨等大型鸟类经常在拉什莫尔山上空盘旋，它们还时常将自己的巢穴筑在山体的岩壁上。而一些体形相对较小的鸟类，比如鸣禽类、五子雀、啄木鸟等，则大都生活在山脚四周的松树林里。此外，公园里还繁衍生息着老鼠、花鼠、松鼠、臭鼬、豪猪、浣熊、海狸、郊狼、大角山羊和野猫等哺乳动物，它们中有不少是美国原产的动物。 同时公园里面还生活着若干种青蛙和蛇。公园中还有两条小溪，分别叫“灰熊溪”和“椋鸟洼地溪”，它们为长鼻鲦鱼和溪鳟鱼提供了栖身之地。并非所有生活在当地的动物都是土生土长的。当地的山羊就是由从卡斯特州立公园（Custer State Park）中逃出来的羊群繁衍而来，而后者则是由加拿大作为一件礼物赠送给卡斯特公园的。
在海拔较低处，主要由北美黄松（Ponderosa Pine）构成的的针树林覆盖了公园的绝大部分地区，制造了大片的绿荫，当然还有其它诸如刺果栎（Bur Oak）、云杉和白杨等树木夹杂其间。拉什莫尔山附近一共生长着9种灌木，同时还有种类繁多的野花，特别是金鱼草（Snapdragon）、向日葵和紫罗兰等。而在海拔较高的地方，植被则相对稀疏。值得一提的是，在拉什莫尔山所在的布拉克山区，仅有接近5%左右的植物是土生土长的。
尽管拉什莫尔山所在的地区年平均降水量达到了18英寸（460毫米），但是却仍然无法满足动植物的巨大需水要求。植物们都竭力吸收着地表水以防止其流失；水沟、岩石渗水和泉涌等为动物们提供了引水之处，一定程度上减少了地表水流失带来的影响。此外，诸如砂岩和石灰岩的岩石构成也有利于地下水的形成。
通过对树木年轮抽样调查时发现的因火烧而留下的伤疤分析得知，拉什莫尔山附近的黄松林大约每27年发生一次森林火灾，这有助于清除长期堆积在地表上的残枝败叶，维持生态的自然循环。不过大规模的山林火灾却非常罕见，但可以确信的是，在这一地区的历史上一定发生过这样规模的大火。
五、地质概况
拉什莫尔山主要由花岗岩构成。纪念雕塑位于布拉克山区的哈尼峰（Harney Peak）岩基的西北面岩壁上，所以在拉什莫尔山的雕刻上布拉克山区的地质构造一目了然。大约在16亿年以前的前寒武纪时期，岩基的岩浆侵入了正在形成中的云母和页岩层。然而，岩浆和云母、页岩层的不均匀冷却形成了纹理细密且带有粗糙颗粒的矿石岩层，包括石英、长石、白云母和黑云母等。而岩层之间的缝隙则填满了结晶花岗岩。总统雕像前额上的浅色纹路就是这些结晶花岗岩带的杰作。
前寒武纪末期，布拉克山区的花岗岩因为裸露而不断受到侵蚀。然而到了寒武纪时期，它却被大量的砂岩和其它沉积物所掩埋。该地区在整个古生代都沉睡于地下，但到了大约7000万年前因为受到地质抬升的作用而再次裸露并受到侵蚀。布拉莱克山地区在抬升过程中形成了一个海拔达20000英尺（约合6公里）的穹顶形地貌，但是随后经年累月的自然侵蚀使其只剩下了4000英尺（1.2公里）的海拔高度。自然侵蚀去除了覆盖在花岗岩层上的沉积物和其它质地相对较软的岩层，使之有利于雕塑的建造。至今在华盛顿总统头像雕塑的下面，仍然可以看到花岗岩层和颜色更深的片岩之间的分界线。
博格勒姆之所以选择拉什莫尔山作为雕塑的建造地主要是基于以下几点考虑：首先，拉什莫尔山主要由平整的、纹理细密的花岗岩构成。花岗岩非常坚固，且其化学性质也非常稳定，每一万年的自然侵蚀仅有1英寸（2.5厘米），这就使其足够坚固以支撑整个雕塑；另外，5725英尺（1745米）的海拔也使其成为这一地区的最高峰；同时这座山的花岗岩裸露部分恰好朝向东南方向，这可以使雕像在一天的大部分时间内都沐浴在阳光下，从而呈现出更好的观赏效果。
六、观光旅游
旅游业是南达科他州的第二大产业。拉什莫尔山一直以来就是该州吸引游客数目最多的景点，仅2004年就有超过200万的游客慕名前来观光。
林肯·博格勒姆博物馆（Lincoln Borglum Museum）坐落于纪念公园内。它拥有两个125个座位的电影院，这两个电影院不停地播放着一部长度为13分钟的关于拉什莫尔山的短片。博格勒姆博物馆的上方，就是观赏雕塑的最佳地点是——大观景台（Grandview Terrace）。总统之路（The Presidential Trail），是指一条从大观景台开始并穿过黄松林最终到达雕刻家工作室（Sculptor's Studio）的小径，它为人们更近距离地接触纪念馆提供了很好的机会。雕刻家工作室由林肯·博格勒姆的父亲格曾·博格勒姆（Gutzon Borglum）建造，内有对于整个雕塑建造过程以及所使用的工具的简介。临近黄昏时，电影院还讲播放一部长度为30分钟的介绍纪念公园的节目。随后，整座拉什莫尔山将会被灯光所照亮，灯光照明每天持续2个小时。
七、流行文化中的拉什莫尔山
由于拉什莫尔山以其壮观的总统头像雕刻闻名于世，流行媒介常常会在恶搞时将四位总统换成其他人物或角色。在电影《超人2》（Superman II）中，头号反面角色佐德将军（General Zod）和其同伙就利用他们的超能力将四位总统的头像换成了他们三人的脸。同样，在蒂姆·波顿的著名恶搞科幻电影《火星人玩转地球》里，火星人也利用他们的飞碟发射的激光把拉什莫尔山上的总统像雕刻成了火星人的头像。摇滚乐队深紫（Deep Purple）也曾从拉什莫尔山身上得到启发——在他们的专辑Deep Purple in Rock的封面上，他们将拉什莫尔山上的总统雕像换成了乐队五位成员的头像。无独有偶，同样在专辑封面上利用拉什莫尔山作文章的还有一支由虚拟人物组成的乐队金花鼠（The Chipmunks）。在他们的专辑Chipmunk Rock的封面上，拉什莫尔山上的四位总统的雕像变成了冥河乐队成员詹姆斯·扬（James Young）、动画角色土拨鼠阿尔文（Alvin Chipmunk）以及另外两位歌手乔伊·拉莫内（Joey Ramone）和弗兰克·扎帕（Frank Zappa）的头像。在红矮星系列的小说《Better Than Life》当中，当主角戴夫·利斯特（Dave Lister）发现了大部分都被垃圾掩埋起来的拉什莫尔山时，他才意识到自己已经回到了地球。此外，故事中的拉什莫尔山还新增了虚构的美国总统伊莱恩·塞林格（Elaine Salinger）的头像。
由于拉什莫尔山是一个极具历史意义的地理标志，在许多动作片和小说的故事中，它常常会被作为某一方势力基地的所在。在恶搞人偶片《美国之队：世界警察》（Team America: World Police）中，拉什莫尔山就被美国之队辟为他们的基地。不过，最后它却被迈克尔·摩尔（Michael Moore）的自杀炸弹炸毁了。在Wildstorm漫画中，来自外星的超级英雄Mr. Majestic也把它的秘密基地设在拉什莫尔山内。而在系列漫画DC Universe里，All Purpose Enforcement Squad也在拉什莫尔山设立了一个秘密基地。
在电视剧集《巴克·罗杰斯在25世纪》（Buck Rogers in the 25th Century）的某一集中，被控引发毁灭地球的战争的主人公巴克·罗杰斯发现他正身处一个位于拉什莫尔山下的房间。
在《星舰奇航记》系列小说中，拉什莫尔山上新增了一位虚构总统的雕像。
在那些包含有以拉什莫尔山为背景的场景的影片中，最著名的是阿尔弗雷德·希区柯克的《西北偏北》（另名《北西北》，North by Northwest）。这部经典悬疑片的最后一个场景（即著名的飞机追杀）的背景就是拉什莫尔山。不过这个场景并没有在拉什莫尔山实地拍摄。由于在事先递交的拍摄备案中，提到影片中有一个镜头包含有飞机试图射击爬上总统雕像面部的主人公的内容，公园管理方面没有允许剧组进入拍摄。最后这组镜头是在摄影棚里通过搭建模型完成的。
在电视电影《10.5： Apocalypse》，拉什莫尔山被地震所摧毁。
在电影《富贵小当家》（Richie Rich）中，富氏家族将3位家庭成员的头像雕刻在一座巨大的石头山上，并将此山命名为“富氏山”（Mount Richmore）。
在电影《国家的宝藏2》中，拉什莫尔山上的总统雕像被认为是用来保护传说中的“黄金城”宝藏，由尼古拉斯·凯奇扮演的本杰明·富兰克林·盖茨最终找到了这座位于拉什莫尔山上的地下宝藏。
2. 有机酸、二氧化碳对矿物溶解作用模拟
一、二元羧酸对硅酸盐单矿物的溶解作用
低分子量有机酸易溶于水，在水中可电离为羧酸阴离子。
实验是在高压聚乙烯塑料瓶中进行的。实验样品选用纯净石英和正长石颗粒，分别加入0.1mol/L草酸和0.1mol/L草酸钠溶液，模拟酸性和中性条件，在恒温水浴锅内，于80℃（±1℃）加热240小时。
实验结束后，取出固体颗粒。固体颗粒溶蚀前后称重，计算溶蚀量。溶蚀后颗粒作电子扫描显微镜观察，并与未溶蚀颗粒对照。溶液用等离子发射光谱分析硅、铝及主要阳离子含量（表9-1）。
表9-1二元羧酸对单矿物溶解作用实验结果
注：元素分析由武汉工业大学测试中心完成。
实验表明，石英和正长石在纯水中是稳定的，较难发生溶蚀。但在草酸及其中性钠盐中，都能发生不同程度溶解。其中，2号石英样品在中性草酸钠溶液中比1号石英样品在酸性条件下的溶解度大，溶液中SiO2浓度从纯水→草酸溶液→中性钠盐溶液增高。
在酸性条件下，3号正长石发生了更为强烈的溶蚀，在长石向高岭石转化过程中，释放出游离硅酸，可以与羧酸阴离子形成水溶性配位化合物，又促进了长石的溶解。
轮南地区三叠系暗黑色泥岩热成熟过程中产生了丰富的有机酸。长石类矿物受到了来自暗黑色泥岩有机酸的更为强烈的溶蚀。
矿物表面发生的溶解除产生次生孔隙、增大总孔隙度外，对孔隙喉道的影响尤为重要。溶蚀作用可能使通道孔径加大，但是由于粘土的生成也可能阻塞通道。
二、有机酸对多矿物体系的溶解作用
用不同有机酸，包括氨基酸，对不同矿物组合进行了溶解实验，结果如下。
选用的氨基酸为常见D,L-α-丙氨酸。矿物组合比例为：石英：微斜长石：方解石＝7∶2∶1（质量比），这一比例与塔里木盆地储层砂岩的矿物组成相接近。各种酸浓度均为0.05mol/L，用NaOH调节pH值至7。实验分为70℃和120℃两组，加热时间为240h，溶解后水溶液常量元素含量分析结果见表9-2。
表9-2有机酸对多矿物溶解作用实验结果
①矿物：C—方解石；F—长石；Q—石英（下同）。②元素分析由湖北省水文地质工程地质实验室完成（下同）。
有机酸对混合矿物的溶解结果可以说明以下几点。
（1）实验过程中所有样品矿物颗粒都发生了不同程度溶解，表现为颗粒失重，溶液中SiO2和金属离子含量增加。
（2）比较方解石、长石与石英的失重量以及元素分析数据，可知多元组合矿物在有机酸作用下，最先发生溶解的是方解石，其次是硅酸盐矿物。
（3）假定以溶液中SiO2含量代表硅酸盐类的溶解程度，以Ca2+含量代表方解石的溶解程度，则在不同的温度下两类不同矿物的溶解度变化不同。硅酸盐在水中溶解度随温度升高而增加，碳酸盐岩的溶解度随温度升高略下降。
（4）不同有机酸对两类矿物溶解程度也有所差异。对石英和长石的溶解速度序列为：氨基酸＞柠檬酸＞草酸＞乙酸＞苯酚。对方解石，不同有机酸的溶解速率序列为：柠檬酸＞氨基酸＞苯酚＞乙酸＞草酸。这一序列与硅酸盐的溶解序列有所不同，原因是草酸不能与钙形成配位化合物，而是形成难溶的沉淀物，阻碍了方解石的继续溶解。不仅如此，来自长石溶解的Ca2+还可能沉淀在方解石颗粒表面，结果导致了实验中2号样品方解石颗粒相对质量的增加（表9-2）。
三、矿化度和CO2分压对矿物溶解的影响
用不同浓度NaCl溶液模拟不同矿化度，对石英和正长石进行了溶解实验，进行了不同CO2分压下不同有机酸对矿物的溶解实验。
实验一用不同浓度NaCl溶液模拟不同矿化度卤水与石英和正长石的作用，温度为120℃，时间240h。实验后，对溶液中SiO2等元素的含量进行分析，结果列于表9-3中。
表中，对于石英样品，溶液中SiO2质量浓度随NaCl质量浓度上升而降低。加入了0.05mol/L乙酸，通常被认为能与SiO2形成配位化合物而促进矿物溶解，但由于NaCl的存在，NaCl-乙酸溶液中SiO2的质量浓度甚至低于纯水中的质量浓度。
长石在水中的溶解情况与石英不同。大体上，各元素含量（除Fe外）还是随NaCl的增加而下降，说明长石在溶解过程中，高质量浓度NaCl阻碍长石中金属离子向水中迁移是主要控制因素。在高质量浓度NaCl溶液中，Al3+受到Si—O—Al四面体晶格约束，因此Al3+质量浓度随NaCl质量浓度增加逐渐下降（表9-3）。
总而言之，如果不考虑有机质影响，由实验可知，高矿化度的卤水对硅酸盐矿物的溶解是不利的。
实验二在100mL聚乙烯塑料瓶中，分别加入不同有机酸和矿物颗粒，并在两个塑料瓶中加入水和矿物颗粒作对照。实验结果见表9-4。
表9-3模拟卤水NaCl浓度对矿物溶解影响
表9-4CO2分压下矿物溶解实验
由实验可知，在低的CO2分压下（实验中瓶口与大气相通），方解石强烈溶解，使溶液中Ca2+浓度明显上升（33号样品，由于草酸钙难溶沉淀的生成，阻碍了方解石的进一步溶解，Ca2+降低），实验结束后，方解石颗粒几乎溶蚀殆尽。表中，SiO2以及Al3+等金属离子浓度有所增加，表明低的CO2分压也使硅酸盐出现部分溶蚀。这个现象与Surdam等（1984）总结的分解反应途径是一致的。在低的CO2分压下，碳酸盐岩发生溶解。当羧酸浓度大于碳酸根浓度时，无残留碳酸盐矿物，铝硅酸盐矿物出现溶蚀结构。
四、关于稠油砂岩松散化的模拟实验
根据塔里木盆地两种稠油储层的地质产状和岩石学及地球化学特征，我们设计并进行了两种模拟实验，以探讨在风化油藏条件下发生的两类原油生物降解作用及其对储层次生孔隙形成过程的影响。
（一）原油生物降解作用与砂岩溶蚀孔隙的形成
1.实验材料和方法
1）实验材料
油样塔里木盆地轮南地区LN203井三叠系第Ⅰ油组（4746～4760m）褐色中质原油。
砂岩塔里木盆地轮南地区LN2井三叠系灰色粉细砂岩。
合成水样在1000mL蒸馏水中，加入NaNO31.0g,KH2PO40.4g,NA2SO40.2g。所用试剂均为分析纯，调节水样pH值至8.0左右。
含菌水样取塔里木油污土壤（人工制备）5.0g，用100mL合成水样搅拌破碎混匀，静止沉淀。取出上清液经合成水样稀释10倍后作为含菌水样。用细菌测试瓶法测得该样中腐生菌数为106个/L。
2）实验方法
在250mL塑料瓶中加入油样12.0g，合成水样145mL，含菌水样5mL，砂岩样品1块（悬吊置于油水交界处），塞上棉塞，在HYA-Ⅱ型恒温摇床中进行恒温（30℃）充氧（转速为160r/min）培养，使原油发生生物降解。经14天培养后进行下列分析：①微生物作用前后油样的族组成分析及饱和烃气相色谱（GC）分析；②微生物作用后水样的pH值及铝、硅浓度测定；③微生物作用前后砂岩样品的扫描电镜（SEM）观察。
2.实验结果与讨论
（1）试验前后原油的族组成发生了明显变化：饱和烃含量明显降低，沥青质和非烃含量增加，芳烃含量相对增加。这与自然界原油遭受生物降解作用所发生的族组分变化相一致。微生物作用后，异构烷烃显著降低，正构烷烃大大增加，Pr/nC18则由0.55增加到1.68，增值达二倍多。由此可见，易遭受生物降解的正烷烃含量明显降低，而抗生物降解的异构烷烃和环烷烃含量则相对增加。
（2）原油的生物降解作用引起水溶液pH值明显下降，这是原油生物降解过程中产生有机酸等酸性物质所致。原油生物降解过程就是原油烃类的生物氧化过程。在充氧条件下微生物能彻底氧化原油烃类，最终生成二氧化碳和水。
（3）扫描电镜分析表明：原油降解后，砂岩溶蚀孔隙发育成浑圆状，这与原样（经合成水样浸泡14天）形成明显差别；通过原油生物降解作用产生的有机酸对砂岩中碳酸盐胶结物的溶蚀导致孔隙加大和遭清洗现象；此外，长石颗粒也有较轻微溶蚀现象，这与水溶液中铝、硅浓度增加相对应。
3.结论
在风化油藏环境中，靠近风化壳上部或断裂带，原油喜氧降解的作用最为强烈，持续的地质时间长，水动力条件较好，微生物代谢成因的有机酸充分溶解砂岩胶结物的矿物颗粒，进入水溶液的Ca、Mg、Al等金属离子和SiO2不断地被新注入的淡水稀释并向低能位运移。碳酸盐胶结物的大部分或全部溶解，最终导致储层砂岩的松散化。因此，稠油砂岩松散化是风化油藏中与微生物活动紧密相关的有机-无机相互作用的结果。
（二）细菌硫酸盐还原作用（BSR）与重晶石溶蚀孔隙的形成
塔里木盆地阿克苏地区肖尔布拉克下寒武统底部含磷岩系中存在含沥青（重油）的重晶石结核层，结核为椭球形，直径70～250mm不等，多为中心放射状集合体，沥青充填于解理、微裂隙和溶蚀孔隙中。针对溶蚀孔隙与高硫沥青、元素硫和黄铁矿之间有无成因关系的问题，设计了硫酸盐还原菌对重晶石的生物还原作用的模拟实验。
1.实验方法
1）实验材料
原油取自塔里木盆地LN2井中的TⅠ层（4740～4759m）；重晶石切片用上述含沥青重晶石制得，置于油水界面处；实验所用水样在室内制备；硫酸盐还原菌（SRB）菌种从江汉油田回注水中分离得到。
2）实验步骤
实验设实验组和对照组。对照组除水样中不含SRB以外，其余与实验组相同。整个实验在封闭的广口试剂瓶中进行，试剂瓶置于恒温生化培养箱中。
2.实验结果及讨论
SRB在模拟油藏条件下与重晶石作用45天后，分别测定了作用前、后实验组和对照组水样中Ba2+的含量，测定结果见表9-5。
表9-5Ba2+测定结果
注：由湖北省地质实验所检测。
实验结果表明，经硫酸盐还原菌（SRB）作用45天以后，含有重晶石光片的油水溶液中Ba2+浓度比对照组高5倍，说明在厌氧条件下，硫酸盐还原菌能利用水中的