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2023, 69(2):419-427. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.10.001
摘要:复杂性科学是当今世界科学重要的前沿领域之一。为了促进复杂性科学的基本理论和方法在页岩油气勘探和研究领域的广泛应用,笔者等重点围绕地质系统复杂性的基本内涵,从地质系统构成单元的多重耦合和相互作用、地质作用的复杂时空结构、地质作用过程中的自组织临界过程动力学以及矿产资源形成在混沌边缘等方面,介绍了地质系统复杂性研究的基本理论和研究方法。将上述地质系统复杂性理论运用于页岩油气系统,探讨了利用复杂系统的总体特征通过局域组成单元相互作用的“涌现”机制,来解决目前页岩储层中存在的如何利用微观局域精细表征进行客观刻画宏观储层特征问题;分析了利用地质作用的时空结构理论,建立页岩储层非均质性的静态和分形时空结构的方法;在整体论思想指导下,根据地质系统在混沌边缘分形生长这一规律,探讨了页岩油气在自组织临界态的混沌边缘富集预测方法。复杂性科学的理论和方法,必将在页岩油气的勘探研究中发挥越来越重要的作用。
吴子杰,邱隆伟,高福亮,陈军典,马文坡,赵忠海,郑伟,仲米山,耿树峰,衣欣,王旭日,高永钊,胡义
2023, 69(2):428-440. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.10.061
摘要:辽宁拥有丰富的古生物化石资源,它们在中国乃至世界范围内具有较高知名度,具有非常高的科研、科普和社会经济价值。根据近年来辽宁古生物化石资源的调查成果资料,对辽宁古生物化石的类型、时空分布规律等进行总结研究,并分析了辽宁古生物地质遗迹的保护利用现状,对其保护和利用模式进行分析探讨。提出了化石保护与利用多元化发展模式,并挖掘化石的最大优势,对化石资源研学旅行开发进行探讨和设计,以化石文化为依托打造化石衍生文创产品。对古生物化石特征的总结以及对保护利用模式的探讨,能够为辽宁古生物化石的深入研究工作提供基础材料,为辽宁的古生物化石产业发展提供思路。
2023, 69(2):441-447. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.08.051
摘要:迄今为止,纸厂文山鱼(Wenshanaspis zhichangensis Zhao,Zhu et Jia,2002)仅在文山古木地区发现唯一一件较为完整的头甲;笔者等通过全面系统的古生物化石调查,在云南文山广南珠街一带下泥盆统坡松冲组首次采获了一件较为完整的纸厂文山鱼化石标本,这一发现拓宽了纸厂文山鱼的分布范围,丰富了化石层段层序地层的研究,对早泥盆世古地理面貌恢复提供了有力的化石证据。通过与正型标本的对比,新发现一个连接眶上管与侧背管的椭圆形开孔,并对其功能作了分析讨论。
梁金同,周刚,曾云贤,和源,朱华,罗冰,谢忱,刘四兵,李笑天,张浩,文华国
2023, 69(2):448-460. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.09.071
摘要:自然伽马能谱测井资料在碳酸盐岩层序地层研究中具有较好的应用效果,Th/U和Th/K曲线的振荡趋势可为层序地层的旋回性识别提供依据。笔者等选取东北地区LT1典型井的自然伽马能谱测井资料为对象进行层序地层分析,结合岩芯碳氧同位素资料,探讨了沉积期古环境和相对海平面升降之间的耦合关系。结果表明,通过对自然伽马能谱测井资料进行INPEFA分析和Demy小波变换分析,可将LT1井下寒武统龙王庙组划分为1个三级层序和6个四级层序。INPEFA处理得到的Th/U_1曲线和Demy小波变换得到的Th/U_3_d8曲线可指示LT1井龙王庙组三级层序的相对海平面变化,Th/U_3_d6曲线与四级层序的相对海平面变化曲线相当。LT1井龙王庙组δ13C变化受三级层序相对海平面变化控制明显,最大海泛面位置对应ROECE碳同位素负漂移事件开始位置。结合龙王庙组δ13C变化和基于自然伽马能谱测井的相对海平面变化分析,认为ROECE事件可能与深部缺氧海水上涌和河流的持续输入以及风暴沉积带入的陆源碎屑物质有关。整体而言,LT1井龙王庙组沉积期古海水温度和古盐度的振荡变化趋势与三级和四级层序的相对海平面变化曲线(Th/U_3_d8和Th/U_3_d6)形态具有一定相关性,说明基于自然伽马能谱测井资料开展碳酸盐岩层序地层划分具有可行性,对沉积古环境恢复具有一定的指导和借鉴意义。
2023, 69(2):461-468. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.10.071
摘要:通过1∶5万区域地质调查及剖面研究,在扬子西缘云南东川地区黑山组发现大套流纹质凝灰质板岩夹层,获得LA- ICP- MS锆石U- Pb 年龄加权平均值为1522±15 Ma,同时在中元古界黑山组泥质板岩中发现微生物成因沉积构造(MISS),通过对MISS及围岩进行电子探针、XRF分析及能谱分析,研究发现MISS主要成分为P、 S、 Fe、 Cr,明显是微生物沉积过程中形成的化合物特征;而围岩主要为Al、 Si、 K、 Mg、 Ti,为正常黏土质矿物组成元素,两者存在较大差别。笔者等发现的MISS是目前扬子西南缘已知发现的最古老的MISS;MISS在黑山组的出现表明了中元古代时期微生物群落的繁盛,反映了当时沉积环境为滨岸浅水潮上带,在凹陷的位置微生物参与形成了这样不规则的条带皱饰构造,为中元古代地层微生物区域对比、古环境研究提供重要的参考资料,对于恢复康滇裂谷盆地的生物—沉积作用和环境演化具有重要意义。
2023, 69(2):469-480. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.08.091
摘要:运动速度与构造样式之间或许存在一定的内在联系,充分认识它们之间的关系对理解自然界的构造变形演化过程具有十分重要意义。为此,笔者等结合野外露头观察,开展了脆—韧性结构条件下,不同的变形速率对褶皱—冲断带的构造样式影响的物理模拟测试分析。结果表明:① 高应形速率形成以前冲为主的构造样式,中等应形速率形成以前冲和后冲为主的构造样式,而低应形速率则形成以纯后冲为主的构造样式。② 构造变形样式的差异主要是物质内部的应力状态所决定的:褶皱—冲断带的根带,脆性层剪应力大于基底韧性层的剪应力,形成以前冲断裂为主的构造样式; 而褶皱—冲断带的中段和前缘地区,脆性层的剪应力和基底韧性层的剪应力较为接近,形成后冲和对称性冲起构造为主。③ 构造地质体的变形速率很可能决定了其存在的物质状态。葡萄牙南部滨岸带的布丁构造和北美卡斯卡底古陆的纯后冲构造等特殊的构造样式极有可能是在差异的变形速率下形成。
2023, 69(2):481-495. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.08.151
摘要:中晚三叠世,印支运动I幕导致秦岭隆升,同期地震、火山活动频发,在鄂尔多斯湖盆中保存了大量地质事件沉积层。为了认识构造活动影响下地质事件沉积序列,探讨地质历史时期内各类地质事件的耦合关系,从全新的角度认识大型坳陷湖盆的形成和演化过程,笔者等以鄂尔多斯盆地内部及周缘的长7油层组野外露头及钻井岩芯中发育的关键事件沉积层为研究对象,对地震事件、浊流事件、火山事件、缺氧事件沉积特征和叠置关系进行研究。研究结果表明:在长7期,湖盆中多种事件沉积类型主要受控于中—晚三叠世秦岭造山运动,构造活动引起湖盆沉降,为事件沉积层的保存提供了条件;火山事件喷发的火山灰降落在湖盆中形成凝灰岩层,同时,也为湖盆缺氧事件创造了条件;沉积层因地震活动形成震积岩,而地震活动又是诱发浊流事件发生的关键因素;这些构造活动影响下的地质事件交替发生,共同构成长7油层组内各类事件沉积层的相互叠置关系。
2023, 69(2):496-512. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.10.051
摘要:渤海湾盆地石炭系—二叠系为烃源岩的古生界潜山内幕型原生油气藏认识程度低,勘探难度大,明确石炭系—二叠系烃源岩生烃演化过程及与中—新生代构造演化的响应关系对内幕型原生油气藏勘探具有重要意义。笔者等基于三维地震资料、典型井实测镜质体反射率、流体包裹体等数据资料,进一步采用构造解析、潜山埋藏史分析以及盆地生烃模拟等技术手段,探讨了渤海湾盆地黄骅坳陷中—新生代构造运动及对石炭系—二叠系烃源岩生烃演化的控制作用,明确了生烃时期及有利生烃范围。研究表明,黄骅坳陷中—新生代构造活动经历了“两期裂陷,两期抬升”的四个演化阶段,形成多种类型的埋藏史,构造运动引起的古地温变化使南北地区烃源岩进行差异了生烃演化,裂陷建造作用促进地温上升,有利于有机质生烃,挤压改造作用抑制地温上升,有机质生烃中止。乌马营潜山及歧北潜山具有3次生烃阶段,生烃期为早—中三叠纪、早白垩纪、古近纪,港北潜山具有两次生烃阶段,生烃期为早—中三叠纪、古近纪。黄骅坳陷内早期(即早—中三叠纪)生烃范围局限,晚期(即古近纪)生烃最有利,乌马营地区及歧北地区为原生油气藏有利勘探区。
2023, 69(2):512-512.
摘要:近日,中国科学技术协会科普部公布了《2022年度全国学会科普工作优秀单位名单的通知》(科协普函综字〔2022〕50号),经评审,中国地质学会被评为“2022年度全国学会科普工作优秀单位”。
刘建中,王泽鹏,宋威方,王大福,杨成富,李俊海,郑禄林,李松涛,谭亲平,谢卓君,陈发恩,覃永军,杨毓红,谭礼金,徐良易,刘婧珂,汪小勇
2023, 69(2):513-525. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.08.065
摘要:南盘江—右江成矿区作为中国南方集中产出卡林型金矿的地区,是我国最重要的金资源产地之一。笔者等通过沉积系统、地层系统、岩石系统、构造系统、年代系统、物质系统、就位系统、动力学系统的研究,拓展了构造蚀变体的内涵,建立其判别指标,明确其既可产出于不整合面之间,亦可在能干性差异大的岩层之间,构建了中国南方卡林型金矿多层次构造滑脱成矿系统,建立了贵州卡林型金矿区域找矿预测综合模型。笔者等基于构建的成矿系统和预测模型,开展了区域成矿预测,圈定找矿靶区,进行了理论指导下的找矿实践,实现了贵州卡林型金矿的历史性突破。
2023, 69(2):526-534. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.09.155
摘要:胶东地区地层岩性多为岩浆岩和变质岩,富水性差异大,整体为缺水区。伴随着社会经济发展,人民对美好生活的需求不断提升,优质、稳定的地下饮用水也成为胶东人民的重要民生问题之一。笔者等通过大比例尺水文地质调查成果总结和已有研究成果分析,结合地下水勘查案例,从水文、地形地貌、含水层岩性和地质构造4个方面,对岩浆岩地区的地下水富集机理进行分析,提出了断裂型、接触带型、岩脉型、洼地风化带型和多期变质作用形成的5种蓄水构造模式,并对各类蓄水构造特征进行了分析,同时总结了风化裂隙水、构造裂隙水和岩溶裂隙水3类岩浆岩、变质岩分布区裂隙水的找水方向,进一步丰富了岩浆岩与变质岩缺水地区蓄水构造模式研究,对该地区地下水资源探寻具有一定的指导作用。
2023, 69(2):535-550. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.09.175
摘要:为分析新太古界Campbellrand亚群白云岩基底形成的岩溶系统对南非Postmasburg锰矿田发育和分布的影响,笔者等利用XRF和偏光显微镜鉴定技术,结合野外地质调查和岩芯钻探,对矿石的矿物成分、矿体中的Mn、Fe空间分布、Doornfontein砾岩的结构特征、白云岩容矿构造的形态进行了研究。结果表明:Maremane穹隆上的Campbellrand亚群白云岩遭受了两次大规模的溶蚀。溶蚀构造引起沉积物分异,沉积建造底部Mn质最为富集,向外、向上逐渐由Fe质主导,形成褐锰矿—方铁锰矿—赤铁矿的序列,顶部则演变为铝土质岩。沉积序列中Mn+Fe质和Al质含量呈现出较强的负相关性。溶坑的特殊形态导致矿体受层控,但并不呈现规则的层状形态。东矿带的Wolhaarkop硅质角砾岩与白云岩中的燧石和硅质白云岩密切相关,而混合带和西矿带普遍发育的Doornfontein砾岩则是岩溶作用影响下锰质的成岩作用被推迟所形成,它们都是成矿期岩溶系统发育的间接产物。溶坑底部的锰土混合物揭示了成矿后期溶蚀作用的发生和沉积序列的坍塌破碎,小型的断层也造成了矿体的严重破碎和顶板地层的褶曲。Gamagara低山脊两侧分布的小型堆积型矿体也与后期地表岩溶系统长期的发育有关。
吕大炜,张奥聪,张之辉,高远,王东东,刘海燕,徐锦程,王洛静,田兴
2023, 69(2):551-562. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.08.141
摘要:古土壤是地质历史时期气候变化的重要记录者,通过古土壤记录的信息,可以定性和定量重建深时古环境和古气候,为认识地质历史时期的各种地质事件提供依据。前人大多对特定区域展开古土壤研究,对全球性古土壤数据的整理和古气候、古环境研究相对较少。基于古土壤的干湿情况对古气候环境的指示作用,我们按照植物根迹、根系结构与根化石、黏土矿物以及古土壤的结构构造等依据,将前人报道的古生代(410~255 Ma)古土壤分为干旱古土壤和湿润古土壤两种类型。将古土壤干湿特征与其他气候敏感性沉积物进行对照,显示为干旱古土壤分布与钙质结核以及蒸发岩等指示干旱气候带的敏感性沉积物分布一致,湿润古土壤分布与高岭石、煤以及铝土矿等指示湿润气候带的敏感性沉积物分布一致。干旱古土壤大都分布在晚古生代中低纬度干旱地区;湿润古土壤大都分布在晚古生代赤道附近及中纬度湿润地区。通过以上分析认为,古土壤干湿特征可以作为一个新的气候敏感指标指示古气候环境,进而作为划分气候带的有力依据。
2023, 69(2):563-572. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.09.021
摘要:共和盆地位于青藏高原东北缘,处于秦岭—祁连—昆仑造山带的交汇部位。盆地的平均热流值明显高于中国大陆地区热流平均值,也明显高于周边构造单元,表现为高热异常区域。笔者等结合区域地质、地球物理探测资料及近年来新获的热学参数测试数据,对共和盆地开展了热演化数值模拟,分析了共和盆地的高热异常机制。结果显示,如果将新生界地层作为一个整体考虑,实测的热导率参数不足以形成共和盆地的高热,必然有深部热源,如中—下地壳熔融体的影响。而结合地温曲线,对新生界地层进行分层数值计算分析,显示盆地高热异常形成的主要控制因素是浅表层松散的新生界沉积层的极低热导率,同时岩石圈以下的深部过程影响为共和盆地高热异常提供一定程度的区域热异常背景。
高天栋,郭恒飞,姜山,巫建华,牛子良,王洪志,王之晟,马国祥
2023, 69(2):573-590. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.08.045
摘要:大滩盆地位于华北克拉通北缘隆起带和沽源—红山子铀成矿带西南段,盆地内五里营铀矿点赋存在义县期(早白垩世晚期)二长斑岩中。二长斑岩全岩为高钾、富碱、低钛、贫铁,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,无明显Eu负异常,具有碱性系列和钙碱性系列的特征,属典型的钾玄岩系列;\[n(87Sr)/n(86Sr)\]i为0. 707290~0. 707399(平均值为0. 707343),\[n(143Nd)/n(144Nd)\]i为0. 511849~0. 511895(平均值为0. 511876),εNd(t)值变化范围是-12. 38~-11. 49,\[n(206Pb)/n(204Pb)\]i为17. 236~17. 343(平均值17. 296),\[n(207Pb)/n(204Pb)\]i为15. 407~15. 428(平均值为15. 416),\[n(208Pb)/n(204Pb)\]i为37. 666~37. 707(平均值为37. 684)。εNd(t)—\[n(87Sr)/n(86Sr)\]i、\[n(143Nd)/n(144Nd)\]i—\[n(87Sr)/n(86Sr)\]i、\[n(207Pb)/n(204Pb)\]i—\[n(206Pb)/n(204Pb)\]i和\[n(208Pb)/ n(204Pb)\]i—\[n(206Pb)/n(204Pb)\]i图解显示岩浆来源与EMⅠ富集地幔密切相关,可能还有下地壳组分的参与。受太平洋板块洋壳俯冲和华北克拉通岩石圈拆沉的双重影响,其构造环境为拉伸环境,岩浆主要源于加厚陆壳底部物质的部分熔融。五里营铀矿化与下庄矿田“交点型”铀矿床成矿特征相似,赋存于一系列NNW向硅化、青磐岩化蚀变带内,其赋矿围岩二长斑岩(钾玄岩系列)所具备的富集地幔印记制约着U等大离子亲石元素的富集。
2023, 69(2):591-602. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.11.001
摘要:潜山储层的裂缝发育预测是勘探开发领域一个技术难题。目前多采用地震刻画、地震属性提取、周边钻井资料揭示以及岩芯观察等方法对地下裂缝的分布情况进行预测,但存在不少问题。笔者等通过有限元数值模拟方法对珠江口盆地惠州26构造裂缝发育情况进行预测,并提出预测流程。该方法首先采用断层生长连接分析结合演化史分析建立合适的几何模型和数理模型,通过给定力学参数和边界条件,模拟裂缝主要形成期文昌期、恩平期的古构造应力场,最终通过对张应力和剪应力大小及分布的分析来预测储层构造裂缝的发育程度。模拟结果显示,文昌期裂缝强烈发育区位于F2断层西段和F1断层西段,在惠州26构造处,构造的高部位裂缝发育强度较强,在4井位置裂缝发育较弱,在7井位置发育较好的裂缝。恩平期受应力方向和大小的改变影响,主要的裂缝发育区集中在F2断层下盘惠州26构造高部位。将预测结果与钻井结果进行比较,预测结果和钻探结果较一致,印证了该方法在古潜山裂缝预测中的实用性。有限元数值模拟方法不仅能够恢复构造裂缝形成期构造应力场的分布情况,也可以对储层构造裂缝的分布及发育程度进行预测,为裂缝型潜山油气藏勘探开发提供技术支持。
2023, 69(2):603-614. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.09.091
摘要:近年来,在人类活动强烈的干扰下,湿地地下水环境日益恶化。传统的地下水质量评价方法因未区分天然高背景和人为污染的影响,评价结果不能全面、真实、可靠地表示出水质的实际状态。笔者等选取地下水主要超标指标进行因子分析,并根据各因子的得分和方差贡献率计算各采样点得分,并最终计算因子影响下的综合得分。综合评价结果表明,研究区地下水主要有3个影响因子,因子1主要为天然高背景引起的高铁(TFe),锰(Mn)和铝(Al),因子2为农业及生活污水影响导致的NH+4、高锰酸钾指数(CODMn)和NO-2超标,因子3为天然与人为复合影响导致的I-污染。计算得出的综合影响程度与传统的水质评价结果吻合,综合影响程度得分图不仅可以得出地下水质信息,还可根据确定的因子得出天然与人为对地下水质的影响。
2023, 69(2):615-624. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.09.011
摘要:煤层中发育的断层构造不仅破坏煤层的连续性,而且往往与冒顶、突水、瓦斯突出等事故伴生,小断层等微幅构造的精确探测一直是煤田安全生产研究的重点。三维地震技术是目前获得煤区构造特征、识别小断层最有效技术手段之一,但常规地震数据处理技术难以满足现阶段煤田勘探精度的需求。笔者等针对煤田采区三维地震资料的特征,提出一种有效的煤田三维地震数据精细处理技术,通过对静校正、叠前去噪、振幅处理和反褶积等关键技术进行攻关试验,提高煤田三维地震资料的信噪比和分辨率,进而更好地识别小断层等微幅构造。通过对实际煤田三维地震资料进行精细处理测试表明,笔者等提出的精细处理技术对于煤田三维地震资料具有很好的实用性,在现有三维地震叠后偏移剖面基础上可以识别出煤层中5 m以内的小断层,验证了研究区煤田三维地震精细处理技术的有效性,体现了精细处理技术在煤田精细勘探中的重要作用。
2023, 69(2):625-638. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.10.081
摘要:裂隙介质渗透结构表现为高度的非均质性与各项异性。为了科学有效地预测某核工程场地裂隙地下水的流动规律,揭示裂隙岩体地下水的渗流特性,笔者等采用Pilot Point调参方法与null space Monte Carlo方法(NSMC),开展了裂隙岩体渗透结构的不确定性分析研究,构建了符合实际水文地质条件的多个渗流数值模型集合。结果表明:该方法获得的各个实现地下水位模拟结果能够与实际观测数据较好吻合,可反映工程场地裂隙地下水动力特征与流动趋势;各个实现的参数化渗透结构在空间上存在一定的差异性,但整体变化趋势是保持一致的,渗透参数的不确定性表现为在实测数据分布区域相对较低,钻孔空白区域相对较高;该方法可以弥补单一、确定性模拟结果在表征裂隙介质渗透结构方面的局限性,有效地降低模型参数的不确定性与随机性。此方法对进一步提升裂隙岩体渗流模拟精度与预测能力,深化裂隙地下水迁移规律的认识具有重要的意义。
2023, 69(2):639-647. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.08.081
摘要:为了查明南京河西地区地面沉降的成因,笔者等在系统研究水文地质与工程地质条件的基础上,研究了地面沉降的分布特征和发展规律,以及地面沉降与地下水位、软土分布及建筑荷载之间的关系,进而揭示了南京河西地区地面沉降的成因。研究结果表明:南京河西地区不开采地下水,地面沉降与软土层厚度和建筑荷载分布关系密切,地面沉降主要受建筑工程影响,即建筑荷载和深基坑降水的作用。
2023, 69(2):648-668. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.10.041
摘要:兰坪盆地位于东特提斯构造域,是三江地区的重要成矿带和中国海相找钾的潜在地区之一。其中,云龙组发育厚层膏盐蒸发岩系,是盆地内的重要含盐层位。为了更好地理解兰坪盆地在特定时期的成盐成钾条件和钾盐成矿潜力,笔者等从地层年代、古气候环境以及碎屑岩和蒸发岩物源等方面对近些年来围绕云龙组的研究工作进行了总结梳理,获得以下主要结论和认识:① 多种同位素定年结果基本限定云龙组地层年代为白垩纪,但目前缺乏直接的精细年代学研究;② 古纬度演化表明盆地自晚三叠世以来长期处于副热带高压带内,云龙组沉积期间总体表现为炎热、高温特征,同时存在炎热干旱与温暖湿润交替的古气候环境;③ 云龙组蒸发岩物源以海水为主,而碎屑岩主要来自大陆上地壳再旋回造山带的长英质岩石,其碎屑锆石年龄谱可较好地与扬子、松潘—甘孜和南羌塘陆块以及盆地内部与周缘缝合带的岩浆岩对比;④ 兰坪盆地云龙组与蕴藏有中国大陆目前唯一固体钾盐矿的思茅盆地勐野井组具有可对比的沉积序列、地层年代、古气候和物源演化特征,指示了良好的海相成钾前景。下一步,开展建立在云龙组精细地层年代基础上的“气候—构造—物源”耦合关系研究,是深刻认识兰坪盆地钾盐成矿条件和资源潜力的关键。
2023, 69(2):669-690. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.10.055
摘要:现代地球岩石圈主要由镁铁质上地幔和长英质地壳两个储集层组成,研究大陆地壳的形成和演化对揭示地球早期地质过程和物质循环、厘定板块构造启动时限具有重要意义。冥古宙—始太古代具有更高的地幔潜能温度和地温梯度,岩浆海冷却形成薄的原始地壳;大洋岩石圈表现为韧性,主要构造机制应为停滞盖层模式,有地幔柱参与。太古宙片麻岩中奥长花岗岩—英云闪长岩—花岗闪长岩(TTG)的出现标志着镁铁质原始地壳向长英质陆壳转变的开始。本文总结了地球早期停滞盖层模式到现代板块构造模式下含水玄武岩部分熔融、结晶分异形成大陆地壳的过程,主要包含幔源岩浆停滞盖层(“自下而上”的热管火山岩和“自上而下”的深成侵入岩构造模式)、增厚镁铁质地壳部分熔融、俯冲洋壳、岛弧及洋底高原部分熔融模式;陆壳的破坏和消减主要受陨石撞击、分层沉降、重力不稳导致拆沉控制;板块构造的出现进一步促进了地球内部的热量扩散,俯冲作用加快了洋壳和陆壳之间的物质循环。最后,结合太古宙变质岩、古老克拉通岩石学特征和锆石Hf、O及全岩Nd、Sr、Ar、Ti同位素组成,讨论了陆壳的形成时间和演化过程: 3. 0 Ga之前形成了现有陆壳体积的60%~70%,厚度约为20~40 km;3. 0~2. 5 Ga,地壳改造速率明显增加,陆壳生长和破坏速率达到动态平衡,表明全球性现代板块构造体制逐渐成为控制大陆形成、裂解和陆壳演化的主要因素。
2023, 69(2):691-700. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.08.061
摘要:页岩气、地热等清洁能源正成为全球能源开发日益重要的组成部分,也是我国未来能源产量增长的主体,对保障能源资源安全、支撑双碳目标意义重大。然而随着页岩气、地热等地下工业开采活动规模的不断扩大,由此引发的地震灾害问题正日益受到人们的关注。强化工业活动与诱发地震关系研究、管控相关诱发地震灾害风险成为全球面临的重要课题和挑战。基于此,笔者等调研了工业活动诱发地震的全球典型案例,系统介绍了不同国家(美国、加拿大和韩国)工业活动诱发地震的现状及其差异,并对流体注入诱发地震的主要途径、物理机制、相关作业参数和诱发地震关系等做了全面的综述。发现诱发地震不仅与流体注入参数(体积、速率等)相关,还受控于特定的区域地质背景和断裂条件。合理管控地震灾害风险、促进相关能源的开采,应该统筹开采区地质地球物理的综合调查和开采过程的动态监测。
2023, 69(2):701-718. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.08.035
摘要:陆相湖盆中沉积物滑塌常造成复杂的同沉积变形,对确定古地震事件、古地形等有重要作用,系统研究滑塌变形体系有助于厘清变形成因、理解变形机理和深化区域构造背景认识。笔者等梳理国内外滑塌变形研究进展,总结沉积物顺坡滑塌的形成条件、滑塌变形特征,尤其是滑塌褶皱的形态演化、伴生构造、对古斜坡的指示、有关滑塌变形的物理模拟等,并结合野外变形成因的识别,探讨滑塌成因与后期构造成因变形的有效鉴别标志。综合分析认为,陆相湖盆滑塌变形与重力流沉积密不可分,单一滑塌体的褶皱形态从滑塌体后缘到前缘由圆柱状褶皱、紧闭等厚直立褶皱转变为蘑菇状褶皱,演化过程可划分为多个阶段。在滑塌褶皱中存在逆冲断层、碎屑脉体、不规则侵蚀面、软布丁构造等,引起滑塌变形的机制可分为应力作用机制和液化作用机制。物理模拟因其可改变材料物理参数的优势,可能成为未来滑塌变形的重要研究方向。指出在鉴别滑塌成因变形和后期构造成因变形研究中仍然存在较多争议,其中未固结沉积物的活化、再改造、生物扰动、液化现象的存在是确定软沉积物变形的关键,变形构造在大尺度、层系规模上具有相同的应力场并与区域构造背景相符合是后期构造成因变形的最有力证据。
2023, 69(2):718-760.
摘要:当代地球科学正在不断地朝着全球化、科学化、综合化和信息化的方向发展,这就要求人们不断地修订完善传统的地质认识,充分和创新性地利用多种信息,促进众多地学分支学科相互交叉渗透,以满足地球科学迅速发展。20世纪80年代末期诞生并被人们广为接受的层序地层学正是顺应了地球科学发展的历史潮流,它的出现和应用提供一个完整统一的地层学概念,就象板块构造学说一样,改变了分析世界地层记录的基本原则,开创了了解地球历史的一个新纪元。
2023, 69(2):719-726. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.10.011
摘要:1923年Nopcsa命名的Emydichnium是龟类足迹最早的报道,后来其他一些中生代的足迹也被陆续报道描述。但是大多数化石只显示出或多或少的明显爪印或者划痕,无法反映造迹者足部较为全面的生物学特征。山东诸城皇龙沟足迹点保存了早白垩世大量形态多样的龟类足迹,本文对其中一保存较好,能够反映足部生物学特征的龟类足迹进行了详细描述,并依据数据统计与莱阳足迹Liayangpus进行对比,显示两者存在明显不同。诸城的龟类足迹区别于以往发现的龟类足迹,因此根据其形态建立新种:完整诸城足迹Zhuchengichnites perfectus。本文亦对中国发现的龟类足迹化石点的层位、保存类型等进行了总结。
2023, 69(2):727-746. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.10.095
摘要:镜铁山铁(铜)矿床是我国西北地区发现和勘探最早的大型铁(铜)矿床。对于铁矿床的成因,目前还存在不同的观点。笔者等对镜铁山铁铜矿床赋矿地层开展了岩石学和岩石化学成分分析,结果显示:变质石英砂岩的SiO2平均含量为96. 95%、Al2O3平均为1. 36%、Fe2O3平均为0. 31%,SiO2/Al2O3平均值为73. 26,K2O/Na2O平均值为12. 54;除Sn以外,其他微量元素平均含量均低于后太古宙澳大利亚页岩(PAAS) 值,稀土元素总量显著低于PAAS值,具有弱的Eu正异常,Ce异常不明显;铁碧玉岩SiO2平均含量为85. 67%、Fe2O3平均含量为10. 19%、SiO2/Al2O3平均为430. 47、K2O/Na2O平均为0. 79;除Cu、Ba和Pb平均含量显著高于PAAS外,其他微量元素平均含量均低于PAAS,具有极低的稀土总量、较明显的Eu正异常和不明显的Ce异常;千枚岩SiO2平均为63. 56%、Al2O3平均为14. 35%、Fe2O3平均为5. 04%,K2O平均为5. 08%,MgO平均为2. 46%,SiO2/Al2O3=4. 2~4. 95,平均为4. 44,除了Cu、Sr和U外,其他微量元素均高于PAAS,尤其是Sn和Ba显著高于PAAS。稀土元素总量与PAAS相当,Ce和Eu异常不明显。认为镜铁山群下岩组千枚岩和变质石英砂岩为陆源石英质沉积岩和中—中酸性火成岩在半干旱—潮湿的气候条件下经历了中等—强烈的风化并在被动大陆边缘的氧化—贫氧—次氧化水体环境沉积而成,铁碧玉岩源岩主要为火成岩,形成于氧化的水体环境,为典型的热水成因。镜铁山铁矿为SEDEX型矿床,其形成与哥伦比亚超大陆裂解有关。
2023, 69(2):747-760. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.08.121
摘要:新元古界青白口系其它大坂组是中祁连地块西段基底岩系之一,对研究中祁连地块元古宙地质构造演化具有重要意义。笔者等通过1∶5万区调工作在其它大坂组中发现了英安质晶屑岩屑凝灰岩夹层,并对凝灰岩进行了锆石U- Pb年代学、岩石地球化学研究。测年结果表明样品中锆石年龄主要分3组。结合区域地质资料,笔者等认为第一组锆石(1456~1524 Ma)和第二组锆石(1018~1021 M)为外来锆石或/碎屑锆石,分别为物源区中元古代早期Columbia超大陆裂解事件和Rodinia大陆聚合事件(格林威尔造山作用)在中祁连地块中的响应;第三组锆石(946~964 Ma)的n(206Pb)/n(238U) 加权年龄为958±3 Ma(MSWD=1.4),代表英安质凝灰岩的形成时代。岩石地球化学分析表明,其它大坂组英安质晶屑岩屑凝灰岩样品属于过铝质(A/CNK=1.37~1.75)、高钾(K2O>Na2O,K2O=4. 48%~4. 86%)、钙碱性(σ=0. 89~1. 26)火山岩,稀土总量为(149. 7~156. 4)×10-6,(La/Yb)N为10. 15~10. 61,具负Eu异常(δEu=0. 62~0. 63),富集K、Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti等高场强元素,显示出与岛弧钙碱性火山岩相似的特点,形成于活动大陆边缘环境,是中祁连地块中—新元古代早期Rodinia超大陆形成地质事件的响应。
张新远,李五福,王秉璋,刘建栋,李善平,王春涛,李积清,曹锦山
2023, 69(2):761-778. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.09.125
摘要:笔者等以松潘—甘孜造山带东南段香卡日瓦岩体和珍秦岩体为研究对象,开展了岩石学、岩石地球化学、锆石UPb年代学及Lu—Hf同位素研究,探讨了岩石成因和构造意义。结果表明:香卡日瓦岩体和珍秦岩体岩性分别为黑云母花岗闪长岩和黑云母花岗闪长斑岩,岩石SiO2含量为65. 45%~70. 04%、Al2O3含量为15. 30%~16. 69%、K2O/Na2O为1. 10~1. 56,属高钾钙碱性系列岩石;铝饱和指数A/CNK介于1. 04~1. 11之间,显示弱过铝质特征。稀土元素球粒陨石标准化配分模式图上表现出相似的曲线特征,总体表现为轻稀土富集、重稀土亏损、Eu负异常的“V”型右倾特征。岩石明显富集Cs、Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素。两个岩体的锆石n(206Pb)/ n(238U)加权平均年龄在217. 9~216. 3 Ma之间,指示为晚三叠世岩浆作用的产物;锆石Hf同位素初始值n(176Hf)/ n(177Hf)为0. 282453~0. 282543,εHf(t)值为-6. 84~-3. 50,相应的二阶段模式年龄(TDM2)为1. 48~1. 69 Ga,暗示源区可能为古老地壳。综合岩体地球化学特征及区域相关研究,认为香卡日瓦岩体和珍秦岩体形成于晚三叠世后碰撞构造环境。
2023, 69(2):779-794. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.10.065
摘要:阿巴嘎旗阿德拉嘎碱长花岗岩位于贺根山蛇绿岩带北侧。为了确定该碱长花岗岩体的岩石成因类型,探讨其构造环境,对该岩体进行了野外地质、岩石学、地球化学和LA- ICP- MS锆石U- Pb年代学研究。锆石LA- ICP- MS U- Pb测年表明,阿德拉嘎碱长花岗岩体的侵位年龄为310. 7±2. 6 Ma,形成时代为晚石炭世。岩石地球化学研究表明,阿德拉嘎碱长花岗岩具有较高的SiO2、Na2O+K2O含量和较高的Ga/Al、(N2O+K2O)/CaO值,相对贫CaO、MgO、Sr、Ba、Eu、Ti和P。稀土元素总量较低,轻重稀土分馏不明显,稀土配分曲线呈海鸥性,负铕异常明显(δEu=0. 15~0. 37)。岩石学和岩石地球化学特征表明,该碱长花岗岩为A型花岗岩,形成于弧后伸展构造环境,为晚石炭世古亚洲洋向西伯利亚俯冲作用的产物。
2023, 69(2):795-808. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.01.105
摘要:硒(Se)是人类和动物必需微量元素之一,为科学预测作物硒含量,实现富硒土地资源合理开发利用。本研究系统采集并分析了13042个表层土壤样品和313套玉米、164套马铃薯及其对应的根系土样品,研究了该区土壤 Se 含量分布特征及影响因素,分别建立了马铃薯、玉米可食部分Se含量的BP神经网络预测模型,对富 Se农作物种植区进行了合理规划。结果表明:土壤Se含量均值是0. 164 μg/g,空间分布不均匀,研究区内清水河平原地区出现富硒区且连片分布。研究区土壤硒元素含量主要受其成土母质控制,岩石经风化剥蚀、随河水迁移和农业灌溉,伴随着有机质含量增加,造成第四系冲洪积平原 Se 含量增加。研究区马铃薯、玉米籽实富Se 率分别为 82. 32% 和 38. 02%,且重金属含量不超标,具备开发富硒农产品的潜力。农作物籽实 Se 含量主要与根系土中Se、S、pH和有机质含量有关,通过作物籽实 Se 含量预测模型规划出研究区富 Se 马铃薯种植区面积为 1050. 11 km2,富 Se 玉米种植区面积 19. 19 km2。该认识可为当地富硒农产品种植区规划及作物种植调整提供依据。
陈文静,蔡奎,栾文楼,闫家栋,薛东青,田浩飞,邹承杰,赵亮,郭涵,宋炜,董鑫
2023, 69(2):809-815. DOI: 10.16509/j.georeview.2022.09.081
摘要:土壤是重要的自然资源之一,与人们的生活息息相关。笔者等基于任丘市1∶5万比例尺土地质量地球化学调查成果,依据相关标准和规范,对研究区土壤植物生长必需营养元素、重金属环境质量和土壤健康质量的元素进行了评价,为研究区生态环境保护、土地利用规划、特色农业开发、高标准农田建设等提供了科学依据。评价结果表明:① 土壤养分元素磷、钾、三氧化二铁处于丰富或中等状态,有机质、氮、铜、钼等元素处于较缺乏状态,有效态中有效锰、有效铁较缺乏;土壤总体处于碱性,偏碱性,元素有效态含量与其全量做相关分析得出具有一定的相关性,土壤pH从碱性到强碱性,Cu、Mn、Zn、K元素有效态与其全量的相关性减弱,B、P元素有效态与全量的相关性增强;② 重金属元素单因子指数法评价,除一个样品Ni元素和两个样品Zn元素超过农用地土壤筛选值外,Cu、Pb、As、Cd、Cr、Hg元素均符合农用地土壤污染风险管控标准;研究区尼梅罗综合污染指数全部小于0. 7,说明全部达到了一级水平;研究区8种重金属元素全部符合无公害蔬菜产地的环境质量标准;除个别Cd元素和Pb元素样品不达标外,其他元素水平全部符合土壤《绿色食品产地环境质量标准》;③ 反映土壤健康质量的元素F和Se元素整体处于缺乏—较缺乏状态,I元素整体处于适中状态。
2023, 69(2):6902480-480.
摘要:近日,中国科学技术协会公布了第八届中国科协青年人才托举工程入选者名单,由中国地质学会推荐的6位青年地学人才入选,分别是中国科学院力学研究所杜书恒、黑龙江科技大学王师捷、长春工程学院戚波、中国地质科学院方向、中国地质大学(北京)刘永升、北京科技大学梁亚运。中国科协于2015年启动实施了青年人才托举工程,面向有较大创新能力和发展潜力的32周岁以下的青年科技工作者开展,补齐青年科技人才扶持的结构短板。截止目前已开展了八届,共计有3000余名青年科技工作者获此殊荣。
2023, 69(2):69029999-69029999.
摘要:
2023, 69(2):2023020000-2023020000.
摘要:
2023, 69(2):2023020001-2023020001. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.03.055
摘要:在油气勘探、评价及开发中,岩性识别和薄片鉴定是十分重要的基础工作,准确的薄片识别结果可以为勘探和开发提供可靠的依据。传统的人工判定方法或实验室分析方法具有主观性强、效率低、自动化程度低等问题。目前基于内容的智能图像识别技术在准确性和具体应用方面还面临着许多难题。论文基于国内外相关研究成果与油气勘探与开发中岩芯薄片图像的特点及要求,设计并研制成功薄片图像自动识别系统和薄片智能鉴定系统。利用图像梯度分布和色彩分析进行火成岩岩石薄片智能分类,对所有像素进行类别划分进而得到整体的鉴定结果,实现了省时、高效、高精度的薄片智能鉴定成果。
2023, 69(2):2023020002-2023020002. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.03.011
摘要:辫状河三角洲是一类常见的沉积体系,也是一类常见的油气储层,其沉积特征、沉积演化过程及内部结构一直受到沉积学研究的关注。为明确辫状河三角洲沉积特征、演化过程及生长演变规律,笔者等通过水槽实验模拟辫状河三角洲在平缓的水下底形上逐步发育的过程,并采用三维激光扫描仪、延时拍照等手段进行精准的沉积地貌监测和定量沉积学分析。研究表明:① 辫状河三角洲沉积演化过程中,三角洲的规模、水流分散样式、沉积体表面地貌特征及沉积物分布样式存在阶段性差异,可据此将实验辫状河三角洲的演化分为3个阶段。② 在最初阶段,辫状河携带沉积物直接入“湖”堆积并形成朵状河口坝,入“湖”水流无明显的水道化特征,随着朵状河口坝逐渐堆积露出水面,三角洲平原初步形成,平原上河道开始分流并导致后续河口坝转变为连续的弧形坝分布于先期沉积体周缘,这一阶段三角洲平均半径快速增加;进入第二阶段后,三角洲平均半径增速减缓,供给河道进入三角洲平原后形成1~2条主干分流河道与多条次级分流河道,并在主干河道河口区形成弧形的前缘朵体;到第三阶段,三角洲平原面积已经较大,其平均半径增速进一步降低,平原上分流河道的分叉性更强、宽度更小,不同分流河道规模接近并可同时将沉积物输送到三角洲前缘多个部位发生沉积,在同一时期形成多个孤立的小规模的前缘朵体。③ 在整个沉积演化过程中,伴随着三角洲规模的逐渐增大,分流河道的宽度逐步减小、流程变长、分流河道数量逐步增加,三角洲前缘沉积由少量弧形的连续分布朵体转变为多个孤立分布的小规模朵体。④ 在第二、三阶段,分流河道表现为多个侵蚀—回填的自旋回演化过程,形成了多套自旋回沉积复合体。⑤ 辫状河三角洲前积层存在自下而上、由近向远表现为沉积连续性逐步减小、叠切规律逐渐复杂的特性。通过水槽实验揭示辫状河三角洲沉积演化过程及内部结构,可为露头解剖与地下储层研究提供参考。
2023, 69(2):2023020003-2023020003. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.03.013
摘要:甘肃合作早子沟金矿是西秦岭夏河—合作金矿富集区最著名的特大型金矿床,经过近20年持续勘查,已探明资源量超过150 t。笔者等通过对2018~2021年实施的深部科研钻探SDZK8314岩芯进行系统编录和测试分析,为研究深部流体和成矿物质来源提供新的资料。研究表明,早子沟金矿中不同类型的岩石与矿石的稀土微量元素具有相似配分曲线特征,含矿岩石相对围岩具有明显更低ΣREE含量和更高的K、Sr含量,同时矿石中的金品位与K2O含量呈现明显的正相关关系。早子沟金矿中的石英闪长玢岩n(208Pb)/ n (204Pb)=38.33~38.48、黄铁矿—毒砂n(208Pb)/ n (204Pb)=38.23~39.19、辉锑矿n (208Pb)/ n(204Pb)=37.75~38.63,具有多源、混合铅的特征,从闪长玢岩黄铁矿—毒砂辉锑矿具有从上地壳到造山带甚至地幔的演化趋势。H—O同位素显示,成矿流体主要来源于岩浆水,后期有大气降水和围岩循环水的混入。矿石中δ34SVCDT值的范围为-14.7‰~-7.0‰,平均值-10.3‰,硫主要来源于岩浆热液,与围岩发生强烈的水岩反应而带入一部分地层硫。早子沟金矿的形成与区域较晚期岩浆—构造活动直接相关,成矿物质主要来源于深部石英闪长岩。
2023, 69(2):2023020004-2023020004. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.03.015
摘要:广东丰顺丰良地区出露的地热水温度高达96℃,热储层为裂隙发育的下侏罗统的英安斑岩,F-含量较高。但关于其地热流体的补给来源、循环演化过程及热储温度研究较少。本文基于早期开展的勘探工作和补充采集、测试的地热水和气体数据,探讨了该地热系统的流体成因及热储温度。结果表明,丰良地区地热水存在2类,A类地热水温度普遍低于40℃,Ca2+含量高,Na+和K+含量低,以HCO-3—Ca2+型为主;B类地热水Na+含量高,Ca2+含量低,为HCO-3—Na+型。A类地下水可能受浅层地下水混入影响,但缺少直接证据。B 类地下水由周边山区的大气降水补给,沿裂隙或者断裂系统进入英安斑岩储层,循环深度和水—岩相互作用时间分别可达5200~6300 m和22 ka;储层温度条件下铝硅酸盐矿物的溶解以及阳离子交换作用促进了富N2、SiO2、F-、Na+、Sr和Li的地热水的形成;深部地热水上升至地表过程中,受冷水混入(混入比例为10%~25%)及少量CO2脱气(蒸汽散失比例为0. 3%~0. 5%)的影响;F-含量受控于富氟副矿物萤石矿物的溶解,与温度和pH值成正比。基于校正了混合作用和CO2脱气作用的地温计组合方法,得到深部热储温度为138~143℃,与其南部的汤坑地热系统热储温度一致,二者有可能属于同一大的地热系统。
2023, 69(2):2023020005-2023020005. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.03.035
摘要:应用三维地球物理成像技术可以揭示陆域地壳的流体分布。在青藏高原,高分辨率的地震波速度三维图像是揭示了高原地壳流体层分布的主要方法。从取得的三维波速、密度和电阻率图象可见,低波速、低密度和低电阻率异常指示了地壳流体层的位置和范围。同时,高波速高密度异常也揭示上方发育的屏蔽盖层。据此,划分出高原地壳的多个流体发育层的分布范围。根据地壳高分辨率地震层析成像的结果还发现,青藏高原地壳流体发育层分布,与其下面的软流圈上涌有密切关联。
2023, 69(2):2023020006-2023020006. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.03.045
摘要:章鸿钊、李四光二位大师,都是中国地学界举足轻重的人物。新中国建立初期,为更好地服务国家经济社会发展,以李四光为代表的老一辈地质人,推动了新中国地质事业的艰难起步。本文收录了这一时期李四光致章鸿钊的六通书札,略做考释,个别书札附有章鸿钊回函,其中一则为其回函时所书写的底稿/草稿,更为难得。内容主要涉及建国初期地质机构设置等,可为此一时期研究提供一手珍贵历史资料。
2023, 69(2):2023020007-2023020007. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.03.001
摘要:笔者等通过对哀牢山—红河剪切带5件砂岩磷灰石样品裂变径迹分析,获得测试分析样品的表观年龄,对所有样品利用模拟退火法进行了热史模拟,取得其热演化史;得出哀牢山—红河剪切带在新生代发生了相似的构造演化过程,其经历了2次快速冷却剥露事件,分别发生在37~14 Ma和5. 1~0 Ma,平均冷却速率分别为3. 98℃/Ma和11. 15℃/Ma;在发生快速冷却的时间上,存在自东向西逐渐变晚的趋势,说明哀牢山—红河剪切带在新生代可能为自东向西的幕式隆升。
2023, 69(2):2023020008-2023020008. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.03.065
摘要:民勤绿洲北部荒漠区作为国家北方防沙带的重要组成部分以及石羊河下游生态保护治理区,在地下水水化学方面的研究程度很低。在野外调查、勘探及采样测试的基础上,综合运用数理统计、Piper三线图、离子相关性分析、Gibbs图及离子比例系数等方法对民勤绿洲北部荒漠区的地下水水化学特征及成因进行了研究分析。结果表明:研究区地下水溶解性总固体以及硬度值较高,水化学类型主要为Cl-·SO2-4-Na+型。地下水水质总体能够满足生态屏障区种植旱生、耐盐植被的需要。地下水水化学演化是由蒸发浓缩作用主导、风化溶解和阳离子交换共同作用的结果。地下水中超标的高硝酸盐氮水与牲畜粪便污染有关,高氟水的形成受原生地质环境背景影响。成果不仅进一步提高了区内地下水水化学的研究程度,亦可为民勤绿洲区保护、北方防沙带以及石羊河下游生态保护治理区建设提供科学依据。
2023, 69(2):2023020009-2023020009. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.03.025
摘要:本文在对比分析一亩泉漏斗区地下水开采前—开采中—压采全过程地下水水化学特征基础上,综合利用数理统计分析、离子比例分析、水文地球化学模拟技术,揭示了漏斗区地下水水化学特征演化规律,解析了水化学特征演变驱动机制。结果表明,研究区地下水水化学特征演化表现出阶段性,在开采初期至压采初期,水化学类型、TDS、总硬度保持稳定,水化学类型以HCO-3—Ca2+·Mg2+型为主;在漏斗恢复期地下水水化学类型种类增多,TDS和总硬度显著增大,表现出向盐化和硬化方向演化趋势;1960~2010年研究区地下水水化学成分主要受脱白云石化作用、阳离子交换作用控制,呈自然演化规律;2010年以后,在漏斗恢复背景下,包气带中水岩相互作用过程加剧,地下水水化学演变受溶滤作用和离子交换作用控制,人类活动对地下水水化学特征的影响逐渐显现。研究结果可为漏斗区地下水保护与修复提供科学依据。
2023, 69(2):2023020010-2023020010. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.03.033
摘要:湖南省龙山县作为我国重要的百合生产基地县之一,其土壤却存在一定程度的镉(Cd)污染风险。同时,百合作为一种食药同源的植物,其食用和药用的质量安全标准不一致。因此,在龙山县提出百合种植区安全区划具有重要意义。笔者等在龙山县耕地采集326件表层土壤样品和70件百合样品(配套根系土样),在分析土壤及百合中Cd的含量和土壤中氧化物、有机质、pH等指标的基础上,探讨Cd生物有效性的影响因素,并据此建立百合Cd生物富集系数预测模型,结合土地质量地球化学调查数据预测耕地的百合Cd含量,给出百合种植区安全区划及建议。结果表明,研究区土壤存在Cd污染风险,百合具有质量安全问题。研究区Cd的生物有效性受到土壤CaO、S、P、K2O含量和土壤pH的共同影响。与多元线性回归模型相比,随机森林模型能够更好地预测百合Cd生物富集系数。百合种植区安全区划显示,研究区食用百合优先种植区、药用百合优先种植区、药用百合次级种植区、结构调整种植区面积占比分别为1. 49%、92. 71%、2. 88%、2. 92%,建议大力开发药用百合农产品。该研究成果将Cd污染风险耕地的安全利用与食药同源农产品的质量安全有效衔接,完善了受污染耕地安全利用的工作方法,为推动龙山县百合产业发展提供了科学依据。
2023, 69(2):2023020011-2023020011. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.03.021
摘要:开鲁凹陷位于松辽盆地西南部,油气前景优良,但研究程度较低。前人主要针对凹陷内次级构造单元进行研究,而对凹陷整体构造和基底特征缺乏研究。为了研究凹陷构造特征,预测油气有利区,笔者等基于重力资料,综合地质、地震等前人相关研究成果,推测了该区的断裂构造;应用Parker法和相关分析法计算了盆地的基底深度;并对凹陷进行了次级构造单元划分及油气有利区预测。研究结果表明:开鲁凹陷重力场特征宏观上表现为由西北向东南重力高和重力低呈条带状相间分布;反映了凹陷内突起与断陷亦由西北向东南相间分布。凹陷内断裂发育,其边界主要受近SN向、EW向及两组NE向断裂控制。开鲁凹陷可进一步划分为8个次级构造单元,各次级构造单元之间以断裂为界。凹陷内新生界、中生界白垩系、侏罗系发育。开鲁凹陷西部清河—苇莲苏断陷带内的平安地断阶,东部茫汉断陷中的茫汉南西缓坡带,南部奈曼旗断陷等区域,油气地质条件良好,为油气有利区。
2023, 69(2):2023020025-2023020025.
摘要:
2023, 69(2):2023020028-2023020028. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.04.002
摘要:贵州涟江惠水段级次清晰的四级阶地是流域地貌阶段性演化的直观记录。笔者等利用差分GPS测量法精确厘定了涟江阶地的级序和高程,结合剖面观测发现从上游到下游,涟江惠水段阶地标高和级差逐渐降低,地貌面整体呈“收拢”趋势;阶地沉积物呈现砾石层厚度变小,砾石含量降低、砾径减小,砂质沉积占比增大趋势;阶地类型从基座阶地为主向堆积阶地为主演变。光释光(OSL)测年显示,T1阶地埋藏年龄31.2±2.0 ka BP到14.7±1.3 ka BP,T2阶地122.4±8.5 ka BP到66.9±3.8 ka BP,阶地年龄与贵州高原其他流域十分相近,具有同步演化特征。结合阶地时代和发育特征,认为贵州高原河流阶地是构造运动的产物。涟江四级阶地记录了在更新世以来四次构造抬升背景下,流域经过多期自北向南“削高补低”的地貌改造,逐步由构造洼地演变为山间盆地的地貌过程。
2023, 69(2):2023020029-2023020029. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.04.011
摘要:响应乡村振兴战略的地质文化村建设正如火如荼地开展,而地质文化村规划却滞后于地质文化村建设。实施乡村振兴战略要坚持规划先行,以地质文化村规划引领地质文化村建设是必要的。本研究将地质文化村规划定位为国土空间规划体系下的专项规划,并提出构建地质背景下的自然文化资源保护专项规划体系的建议。针对范围划定,提出了先划定地质资源范围,再综合划定地质文化村规划范围的方法。在比较分析地质文化村规划、地质公园规划、村庄规划主要内容的基础上,结合江西大洲塘地质文化村规划实践探索,提出地质文化村规划的15项主要内容,包括9项强制性内容和6项引导性内容。在规划内容中,注重突出地质产业、彰显地质特色、融入地学文化和衔接好空间规划。
2023, 69(2):2023020030-2023020030. DOI: 10.16509/j. georeview. 2023.04.033
摘要:深熔作用是大陆地壳分异、元素迁移富集的重要地质过程。位于中亚造山带南缘的北山地区,笔者等对前寒武系北山岩群进行了研究,结果表明该岩群普遍经历了角闪岩相变质及深熔作用,长英质浅色脉体分布广泛,却鲜有文献报道。绵山地区出露的古元古代北山岩群斜长角闪岩及相关的长英质浅色脉体的野外地质特征、相互关系共同指示了北山岩群变质地层经历了部分熔融,熔体在原地分凝聚积。锆石LA- ICP- MS U- Pb 测定结果表明,顺北山岩群变质地层片理产出的长英质浅色脉体锆石n(206Pb)/n(238U)加权平均年龄约为370 Ma,表明深熔作用发生时间为晚泥盆世; 一测点的n(207Pb)/n(206Pb)年龄为1623±12 Ma,与前人报道的北山岩群测年结果高度相近,虽此年龄值不足为证,但结合产出特征,可能指示长英质浅色脉体的源岩为北山岩群。此外,北山岩群中深熔作用普遍发育,露头可见大量的石榴子石、电气石、云母类矿物,指示区内部分稀有元素成矿潜力巨大。
2023, 69(2):2023020031-2023020031. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.04.023
摘要:婆罗洲西部(印尼)在中生代期间处于特提斯构造域和古太平洋构造域交汇地带,是全球少有的多重板块动力学体制既有先后叠加又有同时复合的独特大地构造单元。因此,该区相关花岗岩类成因及构造背景的研究对揭示东南亚构造—岩浆演化历史及多重构造体制叠合造山作用下的岩浆演化机制至关重要。笔者等对西婆罗洲Mensibau岩基的花岗岩类进行了锆石U- Pb年代学、元素地球化学和Sr—Nd—Hf同位素分析。其中,石英二长岩和钾长花岗岩样品的LA- ICP- MS锆石U- Pb同位素年龄分别为126.9 ± 2.1 Ma和141.8 ± 2.6 Ma,表明岩体形成于早白垩世,岩浆活动至少持续了15 Ma。Mensibau花岗岩类具有高SiO2(67. 5% ~ 73. 3%)、高K2O (4. 3% ~ 5. 4%)和低P2O5(0. 07% ~ 0. 14%)的元素含量特征,铝饱和指数(A/CNK)为0. 92 ~ 1. 06,并且含角闪石,属准铝质—弱过铝质I型花岗岩类。这些花岗岩类具有轻稀土元素(LREEs)富集和重稀土元素(HREEs)亏损,弱的负铕异常(δEu = 0. 65 ~ 1. 00),以及富集大离子亲石元素(Rb、Th、U和K)和亏损高场强元素(Nb、Ta和Ti)特征,显示出岛弧花岗岩的地球化学特征。此外,Mensibau花岗岩类具有正的εNd(t)值(+3. 14 ~ +4. 09)、低的\[n(87Sr)/n(86Sr)\]i值(0. 70420 ~ 0. 70424)和高的锆石εHf(t)值(+9. 30 ~ +13. 87),表明岩浆来源于新生镁铁质地壳的部分熔融。综合区域地质背景研究表明,发育在俯冲—增生杂岩上的Mensibau花岗岩类可能为受两种构造体制(古太平洋和新特提斯洋)叠合俯冲作用下的新生地壳来源的增生弧岩浆岩,证实了西婆罗洲地区在早白垩世期间经历了重要的增生造山过程。
2023, 69(2):2023020032-2023020032. DOI: 10.16509/j. georeview. 2023.04.013
摘要:钦杭(钦州—杭州)成矿带位于扬子和华夏古陆间的巨型构造带之间,是我国重要的成矿区带,对探讨华南地区构造和区域成矿的研究有重要意义,对今后矿产勘查、找矿预测有重要的指导价值。CiteSpace可以有效识别科学文献图数据的社区和社区结构,生产关键词时间线图谱,挖掘热点现象等。本研究以CNKI(中国知网)数据库收录2009~2022的钦杭成矿带论文文献为样本,使用CiteSpace软件进行数据信息挖掘。结果显示,从2010年以来,与钦杭带有关的研究维持10年之久,近年来受中国矿产勘查政策调整影响,热度有所下降。发文学者形成了几个的相关性较强关系网络,他们构成了钦杭成矿带研究密切合作的社区(团队)。发文机构主要以“大学与研究所”模式为主。关键词的频率、中心性和突现性的分析显示,成矿带找矿、成矿带地质特征、大数据找矿是近年来钦杭带研究热点。
2023, 69(2):2023020033-2023020033. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.04.031
摘要:水页1井未压裂煤系高产气流的偶然发现,昭示黔西北威宁及其邻区下石炭统祥摆组可能成为我国西南局部地区煤系气勘查新层系。然而,该区祥摆组前期煤系气地质调查有限,关于资源条件和前景区的认识存在一定差异,且对煤系特点考虑不足。鉴于此,基于近期地质调查进展,结合前人基础地质研究成果,探讨了威宁及其邻区祥摆组煤系气地质条件和勘查前景。结果显示,威宁地区祥摆组是一套典型的薄互层煤系,下段潮坪—潟湖相煤系气显示强烈,但煤系储层总体上具有低孔特低渗的特征。单井研究发现,随埋深加大,祥摆组储层吸附气含量存在一个“临界深度”,一旦超过该深度,煤系页岩吸附甲烷含量快速增高,煤层吸附甲烷含量开始降低但其游离气含量可能增大,导致总含气量可能明显增大。综合分析认为,威宁地区祥摆组在埋深大于1500 m之后可能具有综合开发价值,龙街、羊场、海改地、二都、天星洞、玉龙6个深向斜是下一步勘查的重点构造单元,往东可扩展到黔西地区格目底、晴隆、朗岱等较大规模深向斜构造。同时,逆冲推覆构造对祥摆组煤系气保存条件的影响值得高度关注。基于上述分析,提出了落实祥摆组煤系气勘查战略选区的5条原则性建议。
2023, 69(2):2023020034-2023020034. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.04.035
摘要:两广地质调查所是南京国民政府时期设立的一所重要的地质矿产调查研究机构。1927年两广所成立后,主要负责华南地质矿产调查事项,编制调查报告及绘制地质矿产图等,对于推进近代中国区域性地情地学研究工作影响深远。本文以两广地质调查所原始文献及《申报》、《地质论评》等材料为基础,考察社会动荡、战争频发年代,两广地质调查所在机构隶属、经费拨发和人才招徕等方面呈现出的复杂社会面相。
2023, 69(2):2023020035-2023020035. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.04.001
摘要:玄武岩纤维是国际上重点发展的新材料之一,附加价值极高。以天然玄武岩拉制的连续纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料,具有强度高,电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。笔者等通过对山东省临朐—沂水地区橄榄玄武岩地质特征、岩相学特征及岩石地球化学特征进行分析研究,发现产出于中新世临朐群牛山组偏基性火山岩的致密块状橄榄玄武岩,是拉丝纤维用的理想原矿石。笔者等梳理了国内部分生产企业和学者研究关于天然玄武岩成功拉丝的研究进展,分析研究了山东省临朐—沂水地区橄榄玄武岩影响连续纤维用玄武岩矿拉丝性能的七大参数指标,结果表明,研究区橄榄玄武岩除酸度系数偏低外,各项参数均符合连续拉丝纤维生产各项指标,可为后续开展纤维用玄武岩地质调查工作提供参考,助力资源的开发利用研究。
2023, 69(2):2023020036-2023020036. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.04.025
摘要:地下空间、地下水、浅层地热能和地质材料是重要的地下地质资源,协同开发利用是大势所趋。苏州既是历史文化名城又是现代国际大都市,城市发展至今对地下地质资源的需求相当迫切。通过对苏州各类地下地质资源的的识别分析,表明其具备分别开发地下空间、地下水、浅层地热能和地质材料资源的能力。若多种资源协同开发,平面上开发利用条件较好,竖向尺度地下浅层到次深层适宜地下空间和地质材料的协同开发,而深层适宜以浅层地热能为主的协同开发。结合苏州国土空间发展格局和地下资源的优势分布特征,城镇空间建议采取“地下空间+浅层地热能”的协同利用模式;农业空间建议采取以“浅层地热能”为主的协同利用模式;生态空间予以生态环境保护。
2023, 69(2):2023020037-2023020037. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.04.015
摘要:城市地质工作是我国新型城镇化战略与城市发展的重要基础支撑,城市地质工作政策对工作的部署、实施影响巨大。2017年原国土资源部出台《关于加强城市地质工作的指导意见》(国土资发〔2017〕104号),是我国第一份专门针对城市地质工作的政策文件。为了解该文件五年来的实施效果,本文通过实地调查,问卷访问等方式,评价城市地质工作政策制定、政策实施和实施成效,分析当前存在的问题并提出意见建议。研究表明,城市地质工作政策的事实取得了一定的积极成效,推动我国城市地质工作思路发生重大转变,工作内容和服务领域极大拓展,但目前仍然存在工作体系尚不完善,适应新需求能力不强等问题。研究认为,为推动我国城市地质工作发展,需要进一步加强法律制度建设,跟进后续相关政策、强化现有工作体系,完善工作协调合作机制,深化投入机制改革等。
2023, 69(2):2023020038-2023020038. DOI: 10.16509/j.georeview.2023.04.021
摘要:厘清岩芯中的矿物的主要成分及其含量对地层划分等地质研究具有重要作用。笔者等利用红外光谱反射技术对北羌塘盆地玛曲地区内QZ16井雀莫错组岩芯进行矿物的定性—半定量识别研究,分析其矿物组合特征和岩性对应关系,最后结合层序地层学等结果,通过多种矿物的相对含量曲线对侏罗系雀莫错组地层开展精细划分。结果显示红外光谱反射技术能否识别矿物种类及获得其相对含量信息,对岩性识别具有良好的指示意义。石英、石膏、黏土矿物和碳酸盐矿物的相对含量值具有明显的三段式结构,与雀莫错组的雀一段、雀二段、雀三段具有良好的对应关系。且根据测试结果将雀莫错组的三段进一步划分成雀一段:雀一1、雀一2、雀一3。雀二段:雀二1、雀二2。雀三段:雀三1、雀三2、雀三3,共计8个小层。并进一步识别出对应的沉积亚相特征,由下至上依次为冲洪积—河道沉积—河漫滩—咸化潟湖—淡化潟湖—前三角洲—三角洲前缘—前三角洲。本次测试结果表明,红外光谱技术在大批量、大尺度岩芯扫描及地层精细划分方面具有显著的优势,可为后续区域地质的沉积体系等研究提供科学依据。
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