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    2025年第52卷第1期
      特别关注
    • 王双明,孙强,耿济世,袁士豪,贾海梁,王生全,张卫强,胡建军,李得路

      2025,52(1):1-21, DOI: 10.12029/gc20240506001

      Abstract:

      研究目的 破解能源安全兜底保障和生态环境保护的矛盾是当前生态脆弱区煤炭资源开发面临重大难题。煤炭资源大规模、高强度的开采在引起地质条件快速变化的同时,也影响着矿区地球关键带结构和功能。地球关键带是指从地下水底部或者土壤–岩石交界面一直向上延伸至植被冠层顶部的连续体域。研究方法 围绕如何理解地球关键带运行与煤炭开发地质条件演化的关系,基于煤炭采动地质条件解析与关键带响应阐明了煤炭开采影响区地球关键带的响应模式、监控技术、预测方法和保障策略及减损工程。立足“煤炭资源开采地质条件演化与地球关键带保护”,从关键带对煤炭开发响应的科学内涵、科学问题、研究思路和保障方案四个方面,系统剖析了煤炭开发地球关键带减损保障的理论与技术。研究结果 关键带对煤炭开采响应研究思路主线是“煤炭采前地质条件和关键带结构及要素→地质条件变化和关键带响应模式及演化状态判识→全时空主被动多源信息响应及动态监控→关键带结构–功能动态演化模型及智能预测评价→关键带减损地质保障策略及修复–重构一体化技术方法”。研究内容包括:(1)查明煤炭赋存的地质结构、水文地质、岩层组合、地应力等开采地质条件因素综合特征,揭示地球关键带和下部煤层、岩层及地下水的空间关系特征,进行对关键带多要素、多模态、多场景的精细表征,形成包括环境承载力指标体系、评价模型和承载力分区在内的快速查询、智能分析数字化平台;(2)解析开采影响下岩(土)层裂隙场与关键带水文循环的连通关系,揭示地质条件和关键带的协同演化机制,提出地球关键带对煤炭开发响应模式的判识方法;(3)研究开采因素下岩层结构、裂隙网络、渗流通道、应力–能量集中特征、物质循环、能量交换与多源信息场的时空演化关系,构建煤炭开发全生命周期下的地球关键带全时空信息响应映射模型;(4)构建煤炭开采全生命周期条件下地球关键带空–天–地–钻(孔)–井(下)的全空间、多方位的多源信息量融合监测体系,形成煤炭开采影响下地球关键带界面结构和运行过程要素监控分析系统,预测分析煤炭开发区地球关键带的结构变化、响应模式、运行过程和生态环境效应;(5)提出煤及煤系资源协同开发、矿井水综合利用、煤炭开发地下空间规模化利用等技术,建立基于多源信息的地质条件和关键带结构监控技术,实现“地质结构条件透明化、损害关键要素数字化、演化过程监控信息化、模型预测智能化、关键带保障技术精准化”。结论 地球关键带地质保障涵盖地质条件、开采模式、监控系统、预测方法和减损技术等方面,追求煤炭安全开采与地质环境保护协调发展,破解资源开发与地质环境制约之间矛盾,完善生态脆弱区煤及煤系资源综合开发和地球关键带功能减损保护及修复重构的理论与技术,为建设资源节约型和环境友好型社会提供地质、力学、物理基础的科学依据,推动煤炭工程实践与安全理论深入发展。

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    • 特别关注
    • 丁建华,张勇,李立兴,叶会寿,李厚民,付雪瑞

      2025,52(1):22-42, DOI: 10.12029/gc20230526003

      Abstract:

      研究目的 钒金属因其独特的物理和化学性能而用途广泛,在经济社会发展中起着越来越重要的作用。中国是钒资源大国,无论是总资源量还是产量、消费量均排列全球第一,对中国钒矿资源进行成矿规律总结和潜力分析具有重要的理论和现实意义。研究方法 本文在系统梳理和全面总结全国钒矿成矿规律的基础上,开展了钒矿资源潜力评价。研究结果 与黑色岩系有关的沉积型钒矿是中国查明资源量占比最多的钒矿类型,主要集中分布于扬子地块南北缘、秦岭—大别造山带以及塔里木地块北缘,海侵、生物有机质、热水流体共同作用下沉积的黑色岩系地层是寻找该类型矿床最重要的找矿要素。其次为与基性—超基性杂岩有关的钒钛磁铁矿型钒矿,主要分布于攀西裂谷、华北地台北缘及天山一带,成矿主要与深大断裂有关,带状分布的构造–岩浆岩带是寻找该类型矿床最重要的要素。潜在资源预测共圈定了213个预测区,包括A类预测区32个,B类预测区85个,C类预测区96个。结论 综合考虑中国钒矿资源在全球供需链中的位置,以及中国钒矿品位较低、共伴生矿多、矿物组成复杂的特点,结合资源综合利用水平较低、资源浪费较大的现状,建议为巩固和培养中国钒资源优势,对岩浆型钒钛磁铁矿应加大找矿投入,保证已有钒产业基地产能需求;对沉积型钒矿,应加强选冶技术研发,提高综合回收率;同时应加强高档钒产品的开发,提高对钒矿资源的高效、高端开发利用。

    • 王文浩,王春连,王连训,刘开源,颜开,余小灿,游超,刘殿鹤

      2025,52(1):43-60, DOI: 10.12029/gc20231010004

      Abstract:

      研究目的 中国是世界磷矿资源大国,也是需求大国,2016年磷矿被纳入中国关键性矿产目录。随着对磷肥的需求日益增加、越来越多矿山的资源日趋枯竭,急需加大磷矿资源的地质找矿和勘查开发,而成矿规律研究是资源勘查开发的重要基础。研究方法 本文在前人工作基础上,进一步对中国磷矿资源开发利用现状、矿床类型、时空分布规律及找矿方向等进行分析与归纳,初步总结中国磷矿成矿规律及重点找矿方向。研究结果 中国磷矿资源丰富,但资源分布极不均匀,主要集中在云南、贵州、四川和湖北4省。依据成矿作用类型将中国磷矿划分为岩浆岩型、变质型、沉积型、次生型和鸟粪型磷矿床五大类;中国磷矿成矿时代广泛,但主要产磷时期为早寒武世梅树村期、晚震旦世陡山沱期、古元古代锦屏期。按照《中国成矿区带划分方案》,可将中国磷矿划分为27个Ⅲ级成矿区带,4个成矿亚带,其中滇东—川西南成矿带、大巴山—鄂西成矿带、湘黔成矿带为中国主要磷矿成矿带。重要找矿地区为云、贵、川、湘、鄂西以及北方部分地区,南方磷矿资源以沉积型磷矿床为主;北方磷矿以岩浆岩型为主,主要分布在河北和新疆等省份。结论 磷关乎农业粮食安全、新能源及医疗等重要产业供应链安全稳定,作为人口大国的中国,对于磷化学品的需求量较大,面对中国磷矿分布不均匀及磷矿开采过度等问题,应加强对磷矿资源的调查研究及资源的高效综合利用研究,保障国内磷化产品供给及环境安全,推进资源的可持续发展。

    • 王剑,刘中戎,王忠伟,付修根,范志伟,何志勇,曾胜强,易建全

      2025,52(1):61-77, DOI: 10.12029/gc20230902001

      Abstract:

      研究目的 基于浅地表地质调查认为,上三叠统黑色泥页岩是羌塘盆地最重要的烃源岩。然而,由于缺乏深钻井样品,盆地深部这套烃源岩特征尚不清楚。北羌塘坳陷东部QZ–16井钻遇了迄今为止盆地最深的上三叠统烃源岩,并发现了较显著的气测异常及大量沥青,为盆地深部烃源岩品质研究与生烃潜力分析提供了新的机遇。研究方法 以QZ–16井上三叠统黑色泥页岩为研究对象,通过有机地球化学测试分析研究,揭示羌塘盆地深部该套烃源岩的有机质丰度、类型、成熟度、来源及其与沥青油苗之间的油源关系。研究结果 与已有的地质浅钻及地表露头相比,QZ–16井上三叠统黑色泥页岩TOC含量总体较低(0.12%~1.09%,均值为0.47%),但普遍高于II型干酪根的过成熟烃源岩的TOC下限标准(0.3%);氯仿沥青A和生烃潜量(S1+S2)参数可能不能真实反映研究区过成熟烃源岩的有机质丰度;干酪根类型指数(8.75~18.5)、Ph/nC18(0.65~1.06)、Pr/nC17(0.34~0.61)值及C27–C28–C29甾烷特征等表明有机质为低等浮游生物与陆生高等植物的混合来源,为II2型干酪根,且多形成于较强的还原环境;干酪根颜色(棕褐色—黑色)、Tmax(536~602 ℃)、镜质体反射率(Ro=2.44%~2.77%)及生物标志化合物参数表明该套黑色泥页岩有机质热演化程度为过成熟;油源对比参数反映QZ–16井上三叠统沥青油苗与黑色泥页岩之间具有较好的亲缘关系,为自生自储型。结论 北羌塘坳陷上三叠统黑色泥页岩为过成熟烃源岩,具有一定的生烃潜力,该成果为羌塘盆地烃源岩评价提供了新的参考依据。

    • 李勇,何建华,曹峰,邓虎成,王园园,李瑞雪,魏力民,李厂

      2025,52(1):78-94, DOI: 10.12029/gc20230713001

      Abstract:

      研究目的 川南深层页岩储层五峰组—龙马溪组现今地应力方向变化复杂,且局部构造对地应力方向的影响尚不清晰。研究方法 以川南永川页岩气区块为例,基于古地磁和波速各向异性实验,结合测井、微地震监测以及数值模拟手段评价了应力方向的分布特征及构造变形影响下的偏转。研究结果 当应力差异系数大于0.2,横波各向异性系数大于18%时,偶极横波测井解释的准确度显著提高;在高陡地层(>60°),需同时考虑两向差应力和高角度裂缝发育情况对现今地应力方向解释的影响。永川向斜区最大主应力方向分布为近EW向,背斜核部及断块区方向发生了较大方向的偏移(方向偏差最大为70°±5°)。永川地区五峰组—龙马溪组中和面应位于龙一段1~2小层,中和面上下地应力方向变化呈相反趋势,褶皱派生应力介于10~30 MPa,对区域应力的影响不可忽略;随着距断层距离的减少,泊松比(ν)呈增大趋势并使得最大主应力方向偏转。结论 最大主应力方向有利于向斜区页岩气的保存,而背斜区的高角度天然裂缝则更易转变为有效裂缝。建议向斜区水平井部署方位为SN–NEE向;背斜区和夹持断块区以NE向为主且采用分层布井。

    • 邓乃尔,徐浩,邓虎成,何建华,刘邵军,李坤,郑紫芸,盛烈豪,宋威国

      2025,52(1):95-110, DOI: 10.12029/gc20231205001

      Abstract:

      研究目的 随着中国页岩气勘探开发进入快速规模上产阶段,埋深3500~4500 m的深层领域成为下一步页岩气勘探的重要接替区块。但深层页岩气地质条件复杂,断裂系统对地应力的扰动严重影响了气田开发效果。研究方法 为进一步明确断裂扰动特征,以四川盆地南部泸州北区深层五峰组—龙马溪组页岩气为例,通过对断裂分布范围、开展单井地应力分析基础上,总结了泸州北区地应力场分布特征,明确了断裂对应力扰动规律,建立了断裂对应力扰动要素表及扰动范围分布图。研究结果 (1)泸州区块北区断裂发育特征表现为类型多、期次多,形成了以“向斜、斜坡、背斜”为主的构造样式,断裂组合以“对冲向斜式、叠瓦式、背冲背斜式”为主。(2)研究区地应力状态复杂,三向应力值均值为SH(112.7 MPa)>Sv(106.6 MPa)>Sh(98.8 MPa),断裂区应力值相比非断裂区降低5~35 MPa;水平最大主应力方向介于75°~120°,不同井区间的地应力方向存在较大差异。(3)断裂对地应力扰动分析显示,相同走向断裂随着断裂级次的增加,应力扰动范围逐渐增大,II级断裂扰动范围介于1.43~1.85 km;不同走向断裂中NEE—EW走向断裂对应力扰动范围最大,介于0.94~1.85 km。结论 基于断裂对应力扰动规律分析,刻画出泸州北区断裂扰动分布图,将研究区划分为断裂区和非断裂区2类,实现开发单元分级评价,并完善了断裂区与非断裂区水平井段布井模式,以期为后续建产区井位部署优化提供指导意见。

    • 蔡宁波,王琳霖,鲍一遥,李怡普,万泽鑫,康志梅,罗胜元

      2025,52(1):111-130, DOI: 10.12029/gc20231019003

      Abstract:

      研究目的 湖北省宜昌地区是中扬子地台页岩气勘探的重要前沿领域之一,近年来的野外调查与钻探工作表明该地区的寒武系水井沱组是极具潜在工业价值的页岩气勘探靶区。研究方法 本文针对该地区最新的钻孔资料,利用多学科交叉手段,查明该地区水井沱组优质页岩储层的特征以及油气富集规律。研究结果 水井沱组页岩有机质丰度高,有机碳含量(TOC)主要分布在0.56%~8.42%,干酪根以II1型和I型为主,Ro等效值分布在2.4%~3.2%。水井沱组页岩储层孔隙度主要分布在0.5%~9.1%,渗透率主要分布在0.019×10–3~0.540×10–3 μm2。水井沱组页岩的储集空间主要包括有机孔隙、无机孔隙以及裂缝等类型。储集空间的发育程度主要与有机质富集程度、黏土矿物含量以及页理缝的发育程度有关。天然气主要以吸附气(45.21%~81.44%)和游离气(18.56%~54.79%)的状态赋存于水井沱组页岩储层中,溶解气的比例相对较小。水井沱组页岩储层的含气性主要受有机碳含量、脆性矿物比例以及裂缝发育程度有关。有机碳比例、脆性矿物比例和裂缝发育程度越高,储层含气性越好。结论 综合地球化学、岩石物理和现场实测数据,认为宜昌地区水井沱组页岩气极具商业价值,是中国南方理想的页岩气勘探开发目标之一。

    • 综述论文
    • 杜俊,鲁先科,蔡奎,闫丽娜,栾文楼,宋泽峰,赵志瑞,栾卓然,阎秀兰,杨潇

      2025,52(1):131-158, DOI: 10.12029/gc20240320002

      Abstract:

      研究目的 土壤镉污染已经成为国内外关注的重要环境问题。本文聚焦土壤、植物中镉污染与治理技术的研究现状与发展方向,试图为镉污染与治理技术的理论研究和生产实践提供帮助。研究方法 通过查阅大量土壤、植物中镉污染与治理技术的相关文献,对镉的危害、土壤镉污染现状、镉对植物的影响机制、镉在土壤–植物系统中的迁移转化机理以及土壤镉污染治理修复技术等进行系统介绍和客观评述。研究结果 中国土壤镉污染呈现出多元化发展的趋势,耕地、林地、草地、园地以及未利用地都存在镉污染,尤其耕地是镉污染的重灾区;镉对植物生长发育、抗氧化酶活性、光合作用和呼吸作用均有显著影响;镉从土壤向植物系统的迁移主要以镉离子和络合物形式,与界面过程有关,另外需要借助载体和通道实现;土壤镉污染治理技术可以分为化学类和生物类,主要包括生物炭、矿物材料、有机肥料、微生物、植物、动物以及联合修复技术。结论 镉具有较大的危害性,镉污染仍然是中国农田土壤面临的严重问题,镉对植物的影响以及在土壤植物系统中的迁移转化涉及多个机制,镉污染治理技术有其各自的原理和优势,联合修复技术在农田土壤镉污染治理方面具有较好的发展前景。土壤、植物中镉污染与治理技术仍须在理论研究和技术研发上持续发力,方能构建行之有效的镉污染防控技术体系,以确保粮食的安全生产。

    • 章月华,刘彦,吕庆田,陈召曦,严加永

      2025,52(1):159-179, DOI: 10.12029/gc20240122001

      Abstract:

      研究目的 全球升温是当今世界面临的严峻挑战之一,应运而生的二氧化碳地质封存是降碳减排的有效途径,但该过程对储层和盖层都可能带来一系列影响,存在二氧化碳泄露的风险。二氧化碳注入前后储层物性参数的改变为测井、地震、电磁及重力等地球物理监测方法奠定了理论依据。研究方法 本文首先概述了二氧化碳地质封存可能面临的风险及相应的地球物理监测方法,接着探讨了各种地球物理监测技术在二氧化碳地质封存领域的研究进展,最后分析了当前地球物理监测技术面临的技术挑战和应用限制,同时也展望了其发展前景。研究结果 面对二氧化碳地质封存过程中可能出现的各种地质力学问题,可以针对性地采用各种地球物理监测方法。如地表变形问题,可采用InSAR、微震及时延重力方法;诱发地震问题,可采用微震方法;破坏井筒完整性问题,可采用测井方法。而在追踪二氧化碳羽流运移及潜在泄露情况时,时延重力/地震、微震及电阻率层析成像等多种方法都能够发挥重要作用。地球物理监测技术的研究进展给实际应用带来了很大信心,但技术本身的局限性、数据处理的复杂性以及现场环境制约等因素依然是不容忽视的挑战。随着人工智能的蓬勃发展,地球物理监测技术也迎来了新的发展机遇。此外,综合利用多源信息也将进一步推动地球物理监测技术的创新和发展。结论 二氧化碳地质封存是双碳目标为地球物理行业带来的新机遇,大力发展相适应的长期稳定的二氧化碳地质封存监测体系,是地球物理开拓新市场的一个重要应用领域。借助人工智能浪潮、综合运用多种地球物理方法来监测二氧化碳地质封存项目是未来的发展趋势。

    • 王浩,徐俊辉,陆佳敏,张高,罗淼,赵云松,王卫东,徐孜俊,戴秋霞,陈留平,王同涛

      2025,52(1):180-204, DOI: 10.12029/gc20240124002

      Abstract:

      研究目的 地质储氢具有规模大、周期长、可跨季节储能等突出优势,是未来氢能大规模储备的重要发展方向。研究方法 本文通过系统搜集和整理地质储氢领域的研究成果,以及基于文献调研对地质储氢工程现状进行了论述。同时,充分借鉴盐穴天然气储气库工程建设的经验,分析了中国盐穴储氢库建设中的挑战,并提出解决思路。结合江苏省金坛区盐盆资源条件和盐穴综合利用经验,探索在该地建设盐穴储氢库的技术路线的可能性。研究结果 (1)地质储氢库根据地质构造分为盐穴、枯竭油气藏、含水层以及废弃矿洞,其中,盐穴储氢库已投产运行和中试示范的项目数量最多,且已实现纯度95%的氢气储存,是大规模地质储氢的优先发展方向。(2)盐穴储氢库的建设周期可划分为选址、钻井、造腔、注采完井、注气排卤、不压井作业、运行以及监测等8个阶段,可参考盐穴天然气储气库的建设经验,但仍存在政策、材料以及施工工艺等方面的问题。(3)在江苏金坛地区,盐穴储氢技术路线可以与该地的盐穴压缩空气储能和盐穴储天然气技术相结合,形成一套综合技术方案,包括可再生能源发电技术、高压空气压缩技术、电解水制氢技术以及天然气管道掺氢技术等不同领域技术。结论 近年来,国外地质储氢库的选址调研与试验论证工作正在加速进行,出现了多个处于中试阶段的地质储氢项目。综合考虑安全性、经济性以及技术难度等多个方面,盐穴储氢被认为是中国大规模地质储氢的优先发展方向。建成盐穴储氢验证平台,推进示范工程建设,将有助于形成具有自主知识产权的盐穴储氢技术体系。

    • 学术论文
    • 冯旻譞,毛伊敏,贾俊,齐琦,孟晓捷,刘港,高波,高满新

      2025,52(1):205-214, DOI: 10.12029/gc20231018003

      Abstract:

      研究目的 地质灾害的孕育和发生受多种因素的影响,具有不确定性和复杂性,给地质灾害的危险性评价带来一定困难。随着AI技术的发展,智能算法能更准确地计算地质灾害孕育与诱发因素之间的多元复杂非线性关系,大大提高了地质灾害危险性模型的准确性,在区域地质灾害危险性评价中逐步得到应用。研究方法 本文结合宁强县大安镇野外地质调查数据,挑选与地质灾害发生密切相关的12种致灾因子,即高程、坡度、坡高、坡向、坡型、工程地质岩组、断裂距离、水系距离、道路距离、植被覆盖、降雨及地震动峰值等作为危险性分区评价因子。通过构建样本集,运用贝叶斯、随机森林、策略梯度神经网络、KNN和神经网络算法这5种模型进行宁强县大安镇地质灾害危险性建模并进行比较。研究结果 贝叶斯模型(AUC 0.894)表现最好,绝大多数已发生的地质灾害点位于评价的极高和高危险区,且贝叶斯模型计算结果达到预测精度评价要求。结论 在宁强县大安镇地质灾害样本数目很少的情况下选择贝叶斯算法模型进行地质灾害危险性评价,是具有可行性的。

    • 赵良杰,王莹,栾崧,杨杨,吴树诚,王喆,李录娟

      2025,52(1):215-231, DOI: 10.12029/gc20231108001

      Abstract:

      研究目的 受气候变化与人类活动的双重影响,亟需深化对粤港澳大湾区水资源演变规律的认识,以期为实现区域水资源的可持续管理提供科学依据和决策支持。研究方法 本文采用定性与定量相结合、历史文献资料的深度挖掘以及多源水资源监测数据,全面分析大湾区自1980年以来近40年间的水文、降水、地表覆盖等水资源环境格局变化及其区域分异规律。研究结果 大湾区水资源状况总体上呈现"西多东少、北多南少"的分布特征,1980—2022年平均气温22.2℃,降雨2022.1 mm, 主要变化周期约4.1 a。西江、北江、东江干流平均径流量分别为11231.09 m3/s、1479.63 m3/s、809.42 m3/s,径流变差系数介于0.19~0.27,气候格局呈现出暖湿化的趋势,水体总量出现减少趋势,植被覆盖整体上升但局部出现退化,显著退化面积6225.98 km2,改善面积9537.31 km2;水体(含湿地)面积变化速率呈现“缓慢萎缩–加速萎缩–稳步增长–缓慢增长”的阶段性特征。结论 提出具有开发远景的41处应急备用水源地,允许开采量达234.26万m3/d。大湾区具有水资源与经济发展的不协调、水生态服务功能退化、水资源时空分布不均及以地表水为主的供水水源结构单一等特点。

    • 刘春雷,曹胜伟,李亚松,张媛静,李剑锋,李静,洪炳义

      2025,52(1):232-245, DOI: 10.12029/gc20230214002

      Abstract:

      研究目的 厦门湾生态环境治理和厦门港口建设,造成厦门湾重金属含量变化较大,查明湾区重金属分布特征、演变及来源分析,对厦门湾重金属污染防治与生态风险管控具有重要意义。研究方法 本文测定了厦门湾87个海域底质表层沉积物中的7种重金属的含量,分析了重金属分布特征、富集程度,并利用因子分解及主成分分析法,定量分析了重金属的主要来源。研究结果 厦门湾西港区重金属Cu(26.37 mg/kg)、Zn(122.58 mg/kg)、Cr(57.25 mg/kg)含量最高,九龙江口区Pb(48.03 mg/kg)、Cd(0.25 mg/kg)、Hg(0.085 mg/kg)、As(9.35 mg/kg)含量最高;西港Cu超一类标准率最高,达到25%;九龙江Zn超一类标准率次之,为20.69%。厦门湾重金属富集系数为Cu(1.01)> Cr(0.99)>Cd(0.70)>Zn(0.64)>Pb(0.63)>As(0.48)>Hg(0.33)。Cu表现为轻度富集,Cr与本底值接近。结论 厦门湾重金属的潜在来源中矿山冶炼贡献率为36.16%、天然母岩风化22.03%、农业与生活污水排放21.98%以及化石燃料燃烧19.83%;Cu、Zn、Cd、Cr主要来源矿山冶炼,As来源分别为燃料燃烧贡献率为85.76%和农业面源污染14.16%。Pb和Hg主要受母岩风化所控制。沉积物重金属潜在生态风险中、重度风险区主要集中在九龙江河口及厦门港附近。

    • 赵子锐,张薇,王贵玲,邢林啸,张汉雄,赵佳怡

      2025,52(1):246-263, DOI: 10.12029/gc20230226002

      Abstract:

      研究目的 高阳地热田赋存丰富的中低温地热资源,地热流体水文地球化学研究是认识深部地热水循环过程、揭示地热系统成因机制的有效手段。研究方法 通过对高阳地热田地热水样品的水化学及同位素数据的分析,研究深部地热水的形成与演化过程。研究结果 碳酸盐岩热储水化学类型为Cl–Na型,砂岩热储水化学类型为HCO3·Cl–Na和Cl·HCO3–Na型,地热水中的离子组分主要受盐岩、碳酸盐岩的溶解以及阳离子交替吸附作用控制。地热水接受太行山和燕山山区大气降水补给,补给高程在759.12~1092.33 m。雾迷山组热储温度为102~154℃,热循环深度为2524~4020 m;馆陶组热储温度为61~84℃,热循环深度为1357~2024 m。结论 高阳地热田雾迷山组热储水样γNa+/γCl小于馆陶组热储,γSO42–/γClγCl/(γHCO3+CO32–)大于馆陶组热储,说明雾迷山组热储相比于馆陶组热储变质程度更高,封闭性更好,地热水循环速度更缓慢,盐化程度更高。深部热储的热量一部分通过热水沿断裂通道以热对流的方式向上传递,另一部分通过岩石以热传导的方式向上传递,形成对流–传导型地热系统。

    • 王思源,赵敏敏,刁玉杰,马鑫,付雷,王旭清,刘廷,陈冠,郭鹏

      2025,52(1):264-277, DOI: 10.12029/gc20220517001

      Abstract:

      研究目的 昌都市是青藏高原东部的重要生态门户,当前“双评价”指南推荐的生态系统服务评价方法无法准确反映研究区生态系统特征,本文改进了生态保护重要性评价方法,提高了将研究结果纳入生态保护实践的可行性,评价结果可以为生态保护红线划定以及后期生态修复工作奠定基础。研究方法 基于高原环境特征,将碳储存与冻融侵蚀纳入评价体系,并运用改进后的生态系统服务与生态敏感性评价方法,评价了昌都市的生态保护重要性。研究结果 昌都市生态保护极重要区占区域总面积的51.35%,主要分为两类:一是生态环境良好,具有重要的水土保持及水源涵养功能的区域,主要分布在金沙江、澜沧江及怒江两岸的山地;二是由于生态系统质量较差,已出现植被退化、土地沙化、水土流失等环境问题,主要分布在丁青县北部、八宿县中南部及边坝县西部。结论 昌都市大部分地区处于生态保护极重要区和重要区,生态系统服务功能强,但部分区域生态系统敏感性也较高,在开发过程中需要分区制定生态保护措施并严格落实生态保护工作,降低气候变化背景下各种人类活动对生态系统的不利影响,保障青藏高原生态屏障区的建设。

    • 周墨,梅丽辉,刘冰权,张明,唐志敏,宗乐丽,王尚晓,田福金,张晓东,张洁,牛晓楠,黄丁伶

      2025,52(1):278-288, DOI: 10.12029/gc20230620001

      Abstract:

      研究目的 重金属元素主要通过食物链进入人体从而影响健康,开展土壤–水稻系统重金属元素地球化学特征研究,对科学管理耕地、保障粮食安全和健康中国战略的实施具有重要意义。研究方法 系统采集水稻籽实及对应根系土样品129组,通过化学分析获取As、Cd、Hg、Pb、Cr、pH和土壤Cd形态等地球化学数据,采用人体健康风险模型评估研究区健康风险。研究结果 (1)研究区土壤Cd平均含量为0.49 mg/kg,显著高于江西表层土壤背景值,有80件土壤Cd含量高于风险筛选值,占总样本的62%。水稻籽实有57件Cd含量超标,超标率为44%。(2)研究区土壤Cd的污染评价结果与农作物Cd的安全评价结果对应性较差。土壤pH值是主要的影响因素,随着土壤pH值升高,土壤中Cd含量增加了2.26倍,但水稻籽实Cd含量降低了4.5倍。(3)土壤中Cd的水溶态、离子交换态和残渣态这三种赋存形态对水稻籽实Cd含量具有显著影响,在强酸性土壤环境中,Cd生物有效性增强。(4)人体健康风险评价结果显示:研究区儿童的健康风险大于成人,非致癌风险和致癌风险因子主要为Cd。结论 研究区土壤Cd与水稻籽实Cd含量空间对应性较差,依照现行规范评价,存在一定的误判漏判的局限性;健康风险评价结果显示研究区存在因水稻Cd摄入引起的人体健康风险。

    • 毕书海,周文辉,袁国礼,高琪,李永春,邰苏日嘎拉

      2025,52(1):289-299, DOI: 10.12029/gc20221025004

      Abstract:

      研究目的 通过研究宁夏固原市原州区表层土壤重金属含量及空间分布特征,对该地区进行生态风险评价,明确原州区表层土壤重金属累积情况。研究方法 系统采集了研究区表层土壤样品12988件,获取了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等8种重金属含量,采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法进行土壤重金属生态风险评价。研究结果 与宁夏自治区表层土壤元素背景值相比,原州区表层土壤8种重金属富集系数分别为As(1.01)、Cd(1.42)、Cr(1.04)、Cu(0.99)、Hg(1.03)、Ni(0.81)、Pb(1.01)和Zn(1.07)。土壤中8种重金属空间分布特征相似,高值区主要分布在六盘山东西两侧、固原市区、张易镇和黄铎堡镇等人类活动频繁区域,在东北部第四纪黄土覆盖区的炭山乡、寨科乡土壤重金属富集程度较低。单因子指数法评价结果显示,原州区土壤整体清洁,无污染。内梅罗综合污染指数法分析结果显示,土壤各重金属元素污染指数均小于0.7,属清洁水平,污染风险等级为安全。潜在生态危害指数法分析结果显示,Cd和Hg单元素潜在危害指数达到中等风险水平,重金属综合潜在生态危害指数为轻微风险。结论 固原市原州区土壤重金属生态风险较低,受人类活动影响的区域,表层土壤重金属存在轻微富集。

    • 郑立龙,张德程,郝连成,代友旭,张健康,李先锋,任开文,刘建,孔凡全,王勇峰

      2025,52(1):300-314, DOI: 10.12029/gc20231229001

      Abstract:

      研究目的 以雷州市东部为研究区,研究土壤重金属含量及空间分布特征,剖析重金属来源,评价重金属污染程度及人体的健康风险评价。研究方法 采集381个点位的表层土壤样,分析测试土壤重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn,应用GIS软件分析重金属元素空间分布特征,运用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数开展土壤重金属污染程度评价,采用蒙特卡洛健康风险模型评估人体健康风险。研究结果 (1)As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn在土壤中的平均值依次为5.85×10–6、0.079×10–6、64.03×10–6、14.11×10–6、0.07×10–6、21.23×10–6、35.38×10–6、76.45×10–6,其中Cd、Cr、Ni和Zn超过广东省土壤背景值,表明这四种元素在土壤中呈相对富集。(2)单因子污染指数和内梅罗综合污染指数显示研究区土壤质量总体较好,以清洁状态和尚清洁状态为主,仅有个别点位存在轻度污染。(3)重金属除了地质背景来源,还与交通源、农业源和工业源有关。(4)健康风险评价表明,土壤重金属对成人和儿童的非致癌健康风险可以忽略,但对成人和儿童存在可耐受致癌健康风险,最主要的致癌因素为重金属元素As;敏感性分析表明非致癌风险中皮肤黏着系数(SL)是影响非致癌风险的首要因素,致癌风险中SL和As分别是影响成人和儿童致癌的首要因素;致癌途径主要是通过皮肤暴露和手–口暴露途径进入人体。结论 雷州市东部土壤重金属污染程度较低,整体呈轻微生态风险,但Hg和Cd应引起足够的重视;As是影响人体健康的主要致癌因素,应加强对As的污染防控。

    • 沈杰,徐浩,邓虎成,何建华,李国峰,刘岩,宋威国,邓乃尔,武瑾

      2025,52(1):315-330, DOI: 10.12029/gc20230421004

      Abstract:

      研究目的 鄂尔多斯盆地定北地区上古生界致密气资源丰富,勘探潜力巨大,但区内断裂广泛发育,断裂带附近地应力场特征规律不明,严重制约该区油气勘探开发。研究方法 本文基于差应变实验、声发射实验、测井解释地应力大小、波速各向异性实验、古地磁实验、成像测井与偶极声波测井资料解释地应力方向、数值模拟等多方法融合开展研究区上古生界地应力场特征精细解析,以期查明定北地区地应力场分布特征及其扰动机制。研究结果 定北地区上古生界三向应力具有垂向主应力>最大主应力>最小主应力的特征,区域地应力场大小主要受断裂带控制,应力扰动程度与断裂部位、断裂规模、断裂成因等因素有关,其中溶塌型断裂带区域三向应力相对最低。区域主应力场方向为N35°E~N45°E,储层地应力方向主要受区域主应力场方向和断裂带控制,不同类型断裂带引起的地应力扰动范围和扰动程度存在差异,其中地应力扰动范围主要受断裂走向与断层长度所影响。结论 基于地应力场特征研究,本文明确了定北地区地应力大小及方向的分布特征和扰动规律,探讨了不同成因断裂带对地应力大小的扰动机制,并建立了研究区地应力方向扰动宽度预测模型,对后续井网部署及压裂改造等具有重要参考价值。

    • 夏雨波,王冰,李海涛,马震,郭旭,赵凯,赵长荣,张曦,王晓旭

      2025,52(1):331-346, DOI: 10.12029/gc20220323007

      Abstract:

      研究目的 在水文地质实体内,生物生长和人群健康与周围环境、水土中的元素含量密切相关,研究地下水中与健康相关的宏微元素形成演化条件、建立健康地质区划,有利于推动健康中国战略的实施。研究方法 本文选取雄安新区作为典型研究区,运用多元统计分析、Piper图和Chadha图等方法,分析浅层地下水水文地球化学特征及其物质成分来源,开展典型剖面上浅层地下水水质物源恢复,划定水化学类型分区,以环境和元素丰缺状况划分生物必须宏、微元素分异区,建立雄安新区健康地质分区划。研究结果 研究区地下水各参数表现出高度变异性;水岩作用显示,钠长石的溶解为地下水贡献了Na+,萤石和石膏的溶解为地下水贡献了F和SO42–,消耗Ca2+、Mg2+和HCO3析出了方解石、白云石,并发生了反向离子交换;研究区北部水化学类型以HCO3–Ca、HCO3–Ca·Mg型为主,过渡为中部HCO3·SO4–Na·Mg·Ca、HCO3·Cl–Na·Ca·Mg、HCO3·SO4·Cl–Na·Mg型,递变为白洋淀及大清河下游的SO4·HCO3–Na·Mg型;雄安新区可分为北部冲洪积平原的元素缺乏健康地质分区、冲洪积平原与冲湖积平原交互地带的元素适中健康地质分区、冲湖积平原区的元素过剩健康地质分区3个分区,长时间饮用缺乏区和过剩区地下水会引起健康问题。结论 需关注雄安新区由F、SO42–、总硬度、I等浓度局部余缺引起或诱发的地方性疾病,需寻找替代水源或补充人体所需元素,为健康中国战略提供支撑。

    • 马剑飞,李向全,张春潮,付昌昌,谢小国,王晓刚,李欣泽,张登飞,白占学,王振兴

      2025,52(1):347-361, DOI: 10.12029/gc20220416004

      Abstract:

      研究目的 青藏高原东部分布多处构造岩溶发育区,岩溶水文地质结构复杂,补给来源多样、水量丰富。开展岩溶水补给源的分析研究,总结高原构造岩溶循环规律,对指导岩溶水资源开发利用、生态保护和防灾减灾具有重要意义。研究方法 本文在现场调查、流量统测、水化学和稳定同位素分析的基础上,分析了青藏高原东部典型岩溶区地下水补给来源,探讨了补给来源和补给过程的影响因素,构建了构造岩溶地下水补给模式,并提出了开发利用建议。研究结果 青藏高原东部典型岩溶大泉主要补给源是大气降水,通过裂隙溶隙高位直接补给型、高位湖泊持续补给型、汇水洼地持续渗漏补给型、河水渗漏补给型等4种模式得到补给。结论 存在补给模式差异的原因在于青藏高原东部长期经受内外动力耦合作用,其中内动力控制因素包括岩溶形成演化历史、地质构造和岩性组合;外动力控制因素主要包括气象、地形地貌和冰川运动。根据岩溶大泉水质和水量特征,提出3种开发利用方式:第一种为水质为Ⅰ~Ⅲ类水的岩溶泉,可直接扩大开发利用程度;第二种为微咸水,可与其他水源混合后适当开发利用;第三种为咸水,可适当改造作为旅游开发使用。

    • 张俊,戴亮亮,巩浩,彭志刚,许青阳,胡向荣,贺灿,吴文彬,陈伟,曾剑

      2025,52(1):362-371, DOI: 10.12029/gc20220618001

      Abstract:

      研究目的 硒(Se)是人体必需的微量元素之一。富硒土地和富硒农产品的开发利用成为了乡村振兴的重要实践,但仅根据土壤Se含量难以准确地指导地方政府进行富硒土地资源开发。研究方法 本文以湖南省龙山县西北部作为研究区,基于1∶50000土地质量地球化学调查数据和全国土地调查成果数据探讨了水稻Se生物富集系数的影响因素,并据此建立了水稻籽实Se含量多元线性回归预测模型,结合耕地地力和环境质量提出了富硒土地质量评价体系。研究结果 (1)研究区土壤Se含量为0.19~0.84 mg/kg,平均值0.48 mg/kg,水稻籽实Se含量为0.02~0.23 mg/kg,平均值0.10 mg/kg,水稻籽实富硒率为83%。(2)水稻籽实Se生物富集系数与土壤Cd、S和TC呈极显著负相关关系,相关系数分别-0.617、-0.452和-0.574。(3)区划结果显示,研究区以无公害富硒中高产耕地为主,面积占比78%,无公害中高产耕地和无公害低产耕地面积相对较小,面积分别占13%和4%;安全利用富Se耕地和谨慎利用耕地面积分别占4%和1%。结论 在科学预测农作物籽实Se元素含量的基础上,本文构建了一种基于农作物富Se水平、耕地地力和环境质量的地块尺度富Se土地质量评价体系,对地方政府进行富Se土地资源开发利用具有重要参考示范意义。

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    • 宁鹏远, 王春连, 朱平平, 梁震, 颜开, 刘殿鹤

      DOI: 10.12029/gc20230904002

      Abstract:

      提 要:【研究目的】橄榄岩是我国重要的矿产资源,在建筑材料、耐火材料及化肥原料等方面有广泛应用。研究橄榄岩矿床的成因、分布及其找矿远景,是解决我国橄榄石资源短缺的有效途经,并对于找矿方向具有重要的指引作用。【研究方法】文章通过搜集和整理前人研究资料,对我国橄榄岩的成因、分布、矿床类型、以及开发利用情况进行了归纳总结。【研究结果】根据橄榄石的产出,橄榄岩包括两种最主要的矿床类型:产于玄武岩中橄榄岩包体型、产于橄榄岩中的脉状充填热液型。我国的橄榄岩主要矿产地有河南南阳、河北、吉林蛟河、陕西商南等。吉林蛟河橄榄石宝石矿床为我国主要的橄榄石宝石产地。河南与陕西省交界的商洛山区钙镁橄榄石矿床,资源储量约5亿吨,品位高达44%。【结论】我国橄榄岩已知资源并不是十分丰富,但矿石质量良好。截止到2022年我国自然资源部统计,全国的储量为16008万吨,全国化肥用橄榄岩矿石总量为249.22万吨,全国耐火用橄榄岩矿石总量为1776.61万吨。我国橄榄石宝石矿产地主要为吉林蛟河与河北万全县,现如今河北省橄榄石矿已全部关闭,所以吉林蛟河橄榄石宝石矿床成为重要的橄榄石宝石矿产地。同时橄榄岩的部分熔融与铬的富集作用息息相关,亏损地幔经部分熔融形成的熔体发生液相不混熔,导致硅酸盐岩浆和富铬矿浆形成。不仅仅是橄榄岩矿床的找矿,同时对于以橄榄岩为围岩的矿床,对于橄榄岩的研究同样具有十分重要的研究意义。

    • 封永泰, 韦一, 杨兵, 张新智, 雷晓婷, 马婷艳, 黄卓, 王涛, 谭宁

      DOI: 10.12029/gc20230827001

      Abstract:

      【研究方法】植物化石是记录地质历史时期陆地气候变化,特别是古大气CO2浓度变化的重要材料。通过对鄂尔多斯盆地盐池地区宁东2井中侏罗世延安组产出的拟刺葵属植物化石形态研究,鉴定其为粗脉拟刺葵(温德瓦狄叶)(比较种)Phoenicopsis (Windwardia) cf. rudinervis。【研究目的】对其叶片角质层进行气孔参数统计、稳定碳同位素测试,定量建立该地区中侏罗世古大气CO2浓度、古温度以及测算植物的水分利用率。【研究结果】结果表明,粗脉拟刺葵(温德瓦狄叶)(比较种)平均气孔指数4.25%,用气孔比率法获取的古大气CO2浓度为1599 ppm,通过古CO2浓度和温度增量公式获取中侏罗世该地区温度为1.2℃~31.4℃。此外,测得植物化石角质层稳定碳同位素平均值为-23.6‰,计算出Phoenicopsis (Windwardia) cf. rudinervis当时的水分利用率为348.2 mmol/mol。【结论】总体而言,鄂尔多斯盆地盐池地区中侏罗世大气CO2浓度处于较高水平、反映了暖温带-亚热带湿润性气候。通过对比前人数据,中国北方地区中侏罗世古大气CO2浓度明显高于早侏罗世水平,可能与燕山运动大规模的火山活动有关。

    • 陈东方, 杨跃辉, 牛兆轩, 王红伟, 金显鹏, 李振宇, 吴海东, 刘东林

      DOI: 10.12029/gc20230901003

      Abstract:

      【研究目的】地应力大小和方向是干热岩开发中井位部署、压裂设计和储层评价等方面的重要基础数据,研究储层应力状态对干热岩开发具有重要意义。【研究方法】文章根据区域地质构造演化、震源机制解反演结果、节理裂隙统计、原地应力实测数据分析了共和盆地区域应力场的特征,结合共和GR2地热井储层构造、地层岩性特点建立三维模型,利用正交各向异性弹性本构关系,通过数值模拟获取了共和盆地GR2井的三维地应力数据,探讨了区域构造应力场及干热岩注水开发与断层稳定性。【研究结果】结果表明:①模拟所得地应力分布与理论值吻合,满足初始位移精度要求,最终预估了井中地应力场分布特征;②在500~4500 m深度范围内,三向主应力总体表现为σv> σH >σh,表明该区域应力结构有利于正断层活动;③青海共和盆地最大水平主应力方向整体上呈北东(NE)向挤压变形作用为主,有利于花岗岩岩体具有低的流体渗透率、低的热流传导。④在统一的区域地应力场作用下, 研究区3900~4500 m干热岩注水开发过程中, 当地面持续注入压力达到或超过约19.9 MPa 时,可能引起场区内断层的滑动失稳,导致中小地震的发生,在干热岩开发利用中需注意防范。【结论】研究结果对共和盆地地球动力学研究及干热岩安全开发利用具有一定参考价值。

    • 刘伟朋, 贾小丰, 张子纯, 张秋霞, 杨骊, 李胜涛

      DOI: 10.12029/gc20230708001

      Abstract:

      【研究目的】环首都山区属于京津冀生态涵养区,包括集中连片特困区,温泉资源较丰富,但勘查开发程度较低,开展温泉分布规律和发育特征研究,对于山区地热资源的勘查开发具有一定的指导意义。【研究方法】本文在收集京津冀山区温泉和深部构造资料基础上,叠加分析,揭示了温泉分布与深部构造热背景的联系。结合补充调查、样品采集及综合研究,总结温泉发育特征,并深入探讨了温泉热源与成因,因地制宜提出研究区温泉开发利用前景。【研究结果】结果表明:温泉主要沿NE、EW向深大断裂呈带状或串珠状分布,研究区90%温泉分布在莫霍面深部构造变异带内。温泉温度与居里面埋深具有一定的相关性,燕山北部高温温泉区居里面埋深20 km左右,燕山与太行山交接带较高温温泉区居里面埋深22~24 km,太行山及燕山东南部低温温温泉区居里面埋深22~26 km;温泉热源主要来自地幔热或“低速-高导层”,上地幔底辟体和深大断裂为深部热源的上涌提供了良好的通道;在区域尺度上,温泉出露温度与循环深度不存在直接对应关系,山间盆地沉积岩储层热储温度较低,温泉流量较大,最高可达约120 m3/h;变质岩热储温度一般大于100℃,流量较小。研究区温泉水普遍具有医疗开发利用价值,其中,燕山北部和山间盆地,具有较好的供暖潜力,承德七家-茅荆坝等地区可进一步向热电一体化方向发展。【结论】环首都山区温泉分布及发育特征受深部构造和区域地质结构影响明显,在燕山北部和山间盆地区具有较好的开发利用前景。

    • 杨志华, 吴瑞安, 郭长宝, 邵慰慰, 伍宇明, 郁鹏飞

      DOI: 10.12029/gc20230630002

      Abstract:

      【研究目的】复杂山区斜坡形变普遍存在,促进了滑坡发育发生,增加了滑坡危险性,是区域滑坡评价研究需要考虑的重要因素。【研究方法】梳理文献资料,总结了融合斜坡形变特征的区域滑坡评价研究现状。【研究结果】该领域的相关理论模型和技术方法尚不成熟,还处于探索研究阶段。区域斜坡形变获取的时间分辨率有待于进一步提高,加强捕捉长时序斜坡形变过程的关键特征,深入分析区域斜坡形变的时空分布规律。初步构建了融合斜坡形变特征的区域滑坡评价体系,包含流程步骤、技术方法和因子指标。技术方法主要有:基于专家经验的定性判断、基于专家经验和校正矩阵的加权图层叠加、斜坡形变作为区域滑坡评价的因子指标、斜坡形变作为区域滑坡评价的滑坡样本。斜坡形变因子可以进一步划分为斜坡形变类型、强度、分布位置和时间变化等次一级因子。【结论】需要结合机器学习、人工智能等新技术,提出或优化融合斜坡形变特征的区域滑坡定量化评价新模型,提高区域滑坡评价精度。研究成果期望推动融合斜坡形变特征的区域滑坡评价研究,支撑服务复杂山区滑坡灾害早期防控。

    • 许青阳, 戴亮亮, 彭志刚, 张俊, 肖凯琦, 巩浩, 吴欢欢

      DOI: 10.12029/gc20230703001

      Abstract:

      【研究目的】在龙山县采集土壤样品775件,分析土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的含量特征,评价土壤重金属造成的健康风险。【研究方法】利用地累积指数进行了土壤重金属污染评价,基于相关性分析和主成分分析讨论了土壤重金属的来源,采用健康风险模型评估了土壤重金属对人体产生的健康风险。【研究结果】结果表明:龙山县土壤中Cd含量的平均值明显高于湖南省土壤背景值,表明龙山县土壤中Cd存在一定程度的富集。As和Cd的变异系数均大于0.5,Hg的变异系数大于1,可能受到人类活动的影响。龙山县土壤中存在不同程度的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn污染,其中,Cd污染范围较广,局部地区Hg污染程度严重。龙山县土壤重金属来源可分为三类:Cr、Cu、Ni主要来源于成土母质;As、Cd、Pb、Zn主要来源于铅锌矿开采选冶,同时,Cd的来源与成土母质有一定的关系;Hg主要来源于化石燃料燃烧。龙山县土壤重金属对儿童造成的健康风险高于成人,需注意龙山县里耶镇、苗儿滩镇和洛塔乡土壤重金属产生的健康风险。此外,As、Cr是造成非致癌风险的主要重金属元素,Cr、Ni是造成致癌风险的主要重金属元素,经口摄入是产生健康风险主要暴露途径。【结论】龙山县土壤中重金属存在不同程度的污染,As、Cd、Ni是健康的主要贡献因子。

    • 刘学浩, 邹金, 易秤云, 王平, 王磊, 李江山, 龙思杰, 黄长生

      DOI: 10.12029/gc20230209001

      Abstract:

      【研究目的】垃圾填埋场渗滤液渗漏对周边土壤和地下水造成持久性环境污染,而对地下水污染羽空间分布的刻画表征是场地污染调查与修复的关键。【研究方法】以湖北某垃圾填埋场为研究对象,基于地下水U型管分层采样监测技术实施一孔六层地下水分层监测(-6 m、-8 m、-10 m、-12 m、-16 m、-20 m),结合场地水文地质调查及14个地下水样水质数据,研究地下水化学组分沿地层深度的空间分布特征。【研究结果】结果显示,地下水中TDS、COD(Mn)、Mg2+、HCO3-、Cl-等主要离子浓度随垂向地层深度线性减小,表明地表入渗及人为活动污染是垃圾填埋场浅层地下水化学组分的主控影响因素;NH4+、NO3-、NO2-、Mn、Ni等部分离子浓度随垂向地层深度线性增大,反映了自然地质条件及水岩相互作用下地下水化学场的空间特征。相关系数矩阵分析显示,地下水分层监测井水化学组分随地层深度加大,与常规地下水监测井的相关性系数由0.984减小至0.566,表征了地下水化学组分的空间分层分布特征。【结论】研究表明,地下水分层采样监测技术刻画了地下水化学组分沿地层垂向深度的空间分布特征,一定程度区分揭示自然地质成因与人为活动污染的影响,进而识别刻画地下水污染羽的空间分布,精准指导场地尺度地下水污染修复与风险管控。

    • 邢作昌, 贾立城, 王秀杰, 罗敏, 张航, 张云龙, 林效宾

      DOI: 10.12029/gc20230412001

      Abstract:

      【研究目的】松辽盆地中部腹地乾安地区四方台组砂岩型铀成矿条件研究相对薄弱。【研究方法】本文通过岩心、测井、地震、微量等数据的综合分析,在构造、建造和改造特征综合分析的基础上,系统总结乾安地区四方台组砂岩型铀矿的成矿要素。【研究结果】认为盆地中部乾安地区四方台组具备构造天窗、深大断裂、辫状河三角洲河道砂体、良好地层铀源条件与后生改造等基本成矿条件。在此基础上首次从渗入、渗出两个角度对乾安地区四方台组的铀成矿条件分别进行了系统梳理,认为四方台组同时具备渗入和渗出两种铀成矿条件,且渗出成矿占优。基于此构建了乾安地区四方台组渗出-渗入耦合铀成矿模式,认为浅部渗入流体和深部渗出流体的交汇部位是有利成矿区,提出让字镇—查干花一带四方台组的辫状河-辫状河平原河道砂体具有较大的成矿潜力,可作为盆地腹部铀矿勘查的优先探索方向。【结论】该研究首次将渗出成矿思路引入松辽盆地四方台组红杂色建造铀成矿条件的系统评价,改变了以往渗入角度评价目标层的单一思路,可有效拓展盆地腹地红杂色层的找矿思路,进而极大拓展盆地的找矿空间。

    • 王秋舒, 李文, 陈其慎, 陈秀法, 张艳飞, 李玉洁

      DOI: 10.12029/gc20221130001

      Abstract:

      【研究目的】在全球碳中和和绿色能源转型的大背景下,锂作为关键矿产已成为全球共识,非洲锂矿资源的勘查开发逐渐引起了各国重视,本文的研究目的是分析非洲锂矿成矿特征与勘查开发潜力,为服务非洲锂产业国际合作提供参考。【研究方法】本文通过跟踪研究非洲锂资源重大勘查发现和开发动态,综述非洲主要国家的锂资源成矿特征,分析开发潜力,研判非洲锂产业发展前景。【研究结果】非洲已探明资源主要为LCT型伟晶岩矿床,分布在刚果(金)、马里、津巴布韦、加纳和纳米比亚的富锂伟晶岩带中,具有资源量大、品位高、开发条件优越等特点,吸引了多国矿业公司的投资。【结论】本文认为非洲锂矿勘查起步晚,开发进度缓慢,但资源禀赋良好,当前的优质资源已被各国提前锁定,未来有望成为全球锂资源供应的新增长点。

    • 高景刚, 梁婷, 风永刚, 谭细娟, 刘艳荣, 李永, 赵如意, 周斌

      DOI: 10.12029/gc20230314001

      Abstract:

      【研究目的】通过对西昆仑东段印支期岩浆活动和伟晶岩的年代学、地球化学的综合研究,探讨印支期岩浆活动与锂铍稀有金属成矿的关系,为下一步找矿方向提供依据。【研究方法】全面总结研究区的地质背景和典型矿床特征,对比分析印支期岩浆活动的时代、岩性组合、岩石地球化学和Hf、Nd、Li等同位素地球化学特征,总结印支期岩浆活动与伟晶岩的的成因联系。【研究结果】西昆仑东段印支期岩浆活动形成的大红柳滩复式岩体控制了区内伟晶岩的空间分布。石英闪长岩、黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩的岩石地球化学、Hf、Nd同位素特征显示它们可能不是同源岩浆演化。石榴子石和电气石的矿物地球化学和全岩的Li同位素特征指示石榴子石电气石二云母二长花岗岩、含石榴子石电气石白云母伟晶岩和锂辉石钠长石伟晶岩有可能是同源岩浆演化而来。【结论】二云母二长花岗岩、尤其是石榴子石电气石二云母二长花岗岩与稀有金属矿化伟晶岩关系更加密切。阿克塔斯的外围和509道班-泉水沟一带是寻找富锂伟晶岩的有利区段。

    • 林瑞钦, 王奕松, 石富伦, 刘达东, 张大权, 冯霞, 周喆, 陈祎, 赵福平, 张子亚, 杜威

      DOI: 10.12029/gc20230317002

      Abstract:

      【研究目的】通过分析RX1井五峰组-龙马溪组页岩有机地化、物性和孔隙特征,明确桴焉向斜页岩气成藏基础地质条件,探讨盆外复杂构造区超浅层页岩气勘探开发潜力。【研究方法】本次研究利用黔北地区RX1井的岩心,开展现场解吸、地化测试、现场压裂效果以及储层特征等综合实验分析,结合邻区勘探资料,探索埋深、构造保存环境对黔北超浅层页岩气富集的影响。【研究结果】RX1井五峰组-龙马溪组优质烃源岩段厚度14.78m,总有机碳含量均值4.43%,有机质成熟度处于2.36%~2.78%,干酪根类型为II1型,具备良好的生烃基础;优质页岩段孔隙度均值为3.30%,脆性矿物含量高,平均脆性指数达69,为页岩气提供了良好的储集空间;井区构造相对稳定,地层倾角小,整体页岩气基础地质条件好,获得良好含气性显示及压裂效果。【结论】RX1井勘探实践的成功,证实了盆外复杂构造区目的层埋深1000m以浅的向斜构造单元内,页岩气可富集成藏,具有较好的建产潜力,可作为下一步有利勘探目标。结合区域地质资料分析认为,受新生代构造叠加改造形成的压扭性构造系统是盆外复杂构造区页岩气富集成藏的重要场所,压扭性构造控藏作用应是下一步勘探研究的重点。

    • 刘金龙, 李伫民, 周永恒, 董存杰, 陈良玺

      DOI: 10.12029/gc20230215001

      Abstract:

      【研究目的】中蒙俄东段地区地质演化历史复杂、成矿作用强烈,加强跨境地区成矿作用的研究,尤其是全区尺度成矿规律的总结,对提升区域基础地质研究水平和找矿勘查具有重要意义。【研究方法】通过收集各类地质资料,对成矿地质特征、资源禀赋、矿床时空分布、成矿背景等进行了梳理。【研究结果】研究区已探明或发现的超大型矿床10处、大型矿床33处、中型矿床55处、小型矿床(及矿点)众多。总体上可划分为与前寒武纪构造体系有关的矿床、与古亚洲洋构造体系有关矿床、与蒙古-鄂霍次克构造体系有关的矿床、与蒙古-鄂霍次克洋和古太平洋构造体系叠加的有关的矿床。【结论】区域矿床时空规律明显,各个历史时期形成的最重要矿产包括:分布在西阿尔丹-苏塔姆地区的太古宙Fe矿床;分布在乌多坎-戴奥斯莱格里尔地区的古元古代Cu、Fe、Ti矿床和贝加尔-木雅构造带的新元古代Pb、Zn矿床;分布在叶尼塞-后贝加尔边构造带的寒武纪-志留纪Fe、Zn、Ti矿床;分布在贝加尔-帕托姆构造带的石炭纪Au矿床;分布在奥洪-色楞格地区的三叠纪Cu、Mo矿床和安加拉河-伊利姆地区的晚二叠-早三叠的Fe矿床;分布在蒙古-鄂霍次克构造带及其周边地区的中侏罗世-白垩纪的Au、Pb、Zn、W、Mo矿床。

    • 于扬, 王登红, 王伟, 于沨, 高娟琴, 刘善宝, 王成辉, 秦燕

      DOI: 10.12029/gc20230316002

      Abstract:

      【研究目的】人与自然和谐共生的新格局影响着地质生态有机系统研究理念,了解和掌握不同地质环境中锂的分布特征有助于提升锂资源的利用效率,促进发展方式绿色转型。【研究方法】围绕地质工作需求,从整体着眼,通过大量调研、野外采样和理化特性测试分析,运用多学科交叉研究方法,最大程度地反映锂在不同地质环境中的分布特征及生态、环境与生物健康效应。【研究结果】①阐明了锂在水圈(海洋底部、地下水、河流、湖泊、冰川融水、雪水、雨水)、岩石圈(大陆地壳、岩石、土壤)、大气圈和生物圈中的区域性及多场耦合作用的分布特征,分析了锂在不同地质环境区的时空分布特征和区域性差异。②初步总结了各圈层锂元素庞大而复杂的生物、地质和地球化学过程及时空分布格局的影响因素。③充实完善了锂在陆地生物圈关键层中的分布特征,完善了大型锂资源基地综合评价指标体系,建立了系统化、定量化评价模型,评估了人为活动(采矿)影响下地表水、地下水、土壤、优势生物个体(植物、动物骨骼)锂含量的变化特征,揭示了锂的“关键层”和独特的生态、环境效应,梳理了锂缺乏与过剩的生物健康效应,为关键性矿产资源开发、生态文明建设、保障大型资源基地环境安全提供了科学支撑。【结论】不同地质环境中锂的分布特征及生态、环境效应研究表明,伟晶岩型锂资源开发对生态环境的影响整体安全可控,粘土型、卤水型锂资源清洁、高效的开发利用目前仍有一些关键问题亟待解决。随着锂成因机制理论难题的深入研究、交叉学科应用基础研究以及模拟技术的应用,将使锂元素的迁移转化机制研究取得突破性进展。生理量的锂对健康有益,但生物体内锂过剩会引起一定的副作用甚至毒性反应。因此,有必要持续开展不同类型锂资源的生态环境与生物健康效应的系统研究,为我国关键性矿产资源的安全合理开发及生态文明建设提供理论依据。

    • 刘靖宇, 赫银峰, 耿建阳, 胡宏利, 杜古尔·卫卫, 张毅, 陈志超

      DOI: 10.12029/gc20230417001

      Abstract:

      【研究目的】为准确分析干旱绿洲区土壤氟(F)的迁移富集规律及对人体健康的危害。【研究方法】结合统计学理论与空间分析手段,分析土壤F迁移富集的影响因素,并开展土壤F健康风险评价。【研究结果】 结果表明:(1)研究区表层土壤F含量平均值为543 mg?kg-1,是绿洲区土壤F背景值的1.28倍,是全国A层土壤F背景值的1.14倍。(2)研究区土壤F含量的垂向变化受到土壤质地、有机碳(Corg)含量等土壤理化性质的影响;土壤F含量的水平分布受土壤pH值、强蒸发气候等的影响,并表现出明显“表聚性”。同时,区内土壤F含量与地貌环境“标志性”指标Fe2O3、MgO呈显著正相关关系,与Al2O3、K2O、CaO呈正相关关系,与SiO2和Na2O呈负相关关系。(3)成人与儿童的非致癌健康风险HQ指数均小于1。敏感性分析结果显示,体重(BW)对成人和儿童非致癌风险的贡献率分别为-49.5%和-50.9%,说明体重越小,非致癌风险越高,且在儿童中表现更明显。【结论】研究区表层土壤F空间分布差异性较大,部分区域存在F异常现象;研究区土壤F的主要来源为成土母质,塔里木盆地的“砂源”既是主要的“氟源”;同时,人为因素等外源输入也影响着土壤F的空间分布格局。研究区土壤F健康风险主要暴露途径为经口摄入,且在儿童中表现更明显,但整体危害性较小。

    • 张晓飞, 张学斌, 张永义, 牛树银, 孙爱群, 王永立, 樊航宇, 李明辰, 韩荣文

      DOI: 10.12029/gc20221207001

      Abstract:

      【研究目的】渤海湾西北部是华北平原沉积环境变化较为频繁的地区,也是新构造运动的主要沉降区,加强渤海湾西北部晚更新世以来的地层研究,分析沉积环境演变过程,对研究海岸带地区海平面变化及沉降作用具有重要意义。【研究方法】以渤海湾西北岸地区QLT03孔、QEJ01孔和NHG14孔三个全取心钻孔为基础,综合岩石地层和生物地层的方法,采用AMS14C和光释光测年技术,对比分析了邻区收集钻孔,探讨了研究区晚第四纪以来的沉积环境及对海侵和构造运动的指示作用。【研究结果】结果表明,研究区晚更新世早期为三角洲平原和河湖相发育期,中期以漫滩湖泊相和三角洲平原发育为主,晚期为曲流河-河漫滩相发育期,全新世为三角洲平原-洪泛平原发育期。研究区自下向上发育三期海侵地层,分别是晚更新世早期的第三海侵层、晚更新世晚期的第二海侵层和全新世的第一海侵层,海侵规模由古至今呈现逐渐加强的趋势,各期海侵层与全球海平面变化较一致,并自下而上分别与MIS5、MIS3和MIS1阶段的高海面有良好的对应关系。研究区自晚更新世以来存在差异性沉降运动,且在全新世差异性运动变缓。【结论】在持续的构造沉降背景下,渤海湾沿岸地区大规模海侵均发生在晚更新世以来,这些期次海侵与渤海湾沿岸天津东南部地区长期下沉过程相关,且沉降中心自宝坻八门城镇向汉沽茶淀镇方向移动,进入全新世以后构造活动减弱,差异性沉降运动不明显。渤海湾沿岸地区晚第四纪地层发育和沉积环境演化受到海平面变化的控制。

    • 李学杰, 孙美静, 陈家乐, 高红芳, 彭学超

      DOI: 10.12029/gc20220930001

      Abstract:

      【研究目的】第四系厚度不仅可以反映物源与沉积特征,也反映构造活动对沉积过程的控制作用。【研究方法】本文以大量单道和多道地震数据为基础,经钻孔验证,首次完整编制了南海第四系厚度分布图。【研究结果】结果表明,南海第四系沉积厚度变化很大,最厚超过2000m,最薄处近乎剥蚀殆尽。【结论】南海西缘的莺歌海盆地、中建南盆地、万安盆地等海域形成沉积沉降中心,表明第四纪时西缘断裂带仍在活动,并控制沉积过程,形成沉降中心;南海西北陆坡发育北东向的沉积沉降中心,表明南海西北部第四纪仍以拉张为主;南海北部的东沙海域第四系基本被剥蚀掉,表明该区第四纪以来持续隆升,并受到强海流的冲刷作用。因此南海北部第四纪表现出西部沉降、东部隆升的格局。南海东缘马尼拉海沟的第四系较厚,主要是由于构造挤压作用,使得沉积层堆叠增厚,同时有来自台湾岛和菲律宾陆地充足的沉积物源供应。

    • 付修根, 陈明浩, 王剑, 韦恒叶, 曾胜强, 王忠伟, 沈利军, 周刚

      DOI: 10.12029/gc20230307001

      Abstract:

      【研究目的】差异构造演化对羌塘盆地晚三叠世-早侏罗世烃源岩发育特征及空间展布的影响及意义。【研究方法】本文从沉积演化的角度,讨论了羌塘盆地晚三叠世构造转换的沉积记录。【研究结果】研究表明,晚三叠世,羌塘盆地发生了明显的沉积转换,表现为中三叠世-晚三叠世的海退序列转换为早侏罗世的海侵序列。与此同时,该时期羌塘盆地也发生了重要的古地理反转,表现为北羌塘由中三叠世的海相沉积逐渐转化为晚三叠世的陆相沉积,而南羌塘则由中三叠世的陆相沉积转化为晚三叠世的海相沉积。【结论】羌塘盆地晚三叠世的沉积转换和古地理反转控制了烃源岩的分布,晚三叠烃源岩主要受前陆盆地控制,发育于北羌塘的深水区,盆地周缘则发育含煤系烃源岩。早侏罗世烃源岩主要受被动大陆边缘盆地控制,发育于南羌塘的深水区,在南羌塘北部的潟湖环境发育含油页岩烃源岩。

    • 徐磊, 赵萌生, 陈伟志, 巴永, 张亚, 侯青叶, 陆芳芳, 钱坤

      DOI: 10.12029/gc20230216002

      Abstract:

      【研究目的】在滇中楚雄地区开展的土地质量地球化学调查发现了大面积富锌富铜土壤,为研究西南地区红层山间盆地富锌富铜土壤农耕区土壤—作物系统Zn、Cu等有益元素的迁移转化机制,【研究方法】本文选取滇中姚安典型农耕区为研究区,依据所获得的表层土壤、农作物籽实-根系土地球化学数据,通过分析表层土壤、作物籽实及根系土中Zn、Cu含量特征,探讨影响水稻和玉米吸收富集Zn、Cu的主控因素,建立作物Zn、Cu生物富集系数预测模型。【研究结果】结果表明:姚安平坝区表层土壤Zn、Cu含量均值为105.40mg/kg和42.67mg/kg,富锌和富铜土地(一等)面积占比分别为84.86%和90.59%,水稻籽实Zn、Cu含量均值为19.28mg/kg和2.92mg/kg,富集率为100%和70%,生物富集系数为0.20和0.07,玉米籽实Zn、Cu含量均值为21.42mg/kg和2.06mg/kg,富集率为80.00%和6.70%,生物富集系数为0.20和0.07。【结论】影响水稻和玉米籽实Zn、Cu富集的因素存在差异,主控水稻Zn、Cu生物富集系数的因素分别为Soil–Zn、N、TFe2O3和Soil-Cu、OM、S,主控玉米Zn生物富集系数的因素为Soil-Zn、SiO2/Al2O3、TFe2O3。建立滇中红层山间盆地典型农耕区水稻和玉米籽实Zn、Cu生物富集系数的多元线性回归方程,最优模型决定系数均大于0.495,水稻的预测效果优于玉米,Zn的预测效果优于Cu。预测出姚安县典型农耕区富Zn水稻、富铜水稻、富锌玉米种植面积分别为72.87km2、70.47km2和69.71km2,可优化研究区水稻和玉米种植结构规划,服务高原特色农业发展与乡村振兴战略实施。

    • 李新, 董好刚, 谢翔, 罗敏玄, 吴丰, 杨涛, 黄锦彦

      DOI: 10.12029/gc20220918002

      Abstract:

      【研究目的】地质建造是地质环境的载体,研究地质建造与生态特征的相关性,有助于正确认识生态问题的成因,服务生态环境精准修复。【研究方法】本文选择兼具低山、丘陵、平原的罗山县为研究区域,在罗山县地质背景和构造演化特征梳理的基础上,划分出13个地质建造类型;基于剖面调查、数据统计、水文参数试验等手段,从岩石、土壤、水文地质、地形坡度四个方面对4个典型地质建造的地质特征进行分析,并对生态特征和地质建造的相关性进行了探讨。以水土流失为例,基于地质建造进行了空间分布、成因分析和修复建议。【研究结果】结果表明,从低山丘陵区白垩纪酸性岩浆岩建造到丘陵岗地区白垩纪陆相火山碎屑岩-熔岩建造,其母质层及土壤层厚度总体不断增加,其砾石含量及砂的含量逐渐变少,土壤颗粒粒度变小,因此土壤质地由砾石土(砂质壤土)、砂质壤土、粉质壤土、壤土逐渐变化;植被由天然次生林向人工种植的经济林过渡,植被类型由多样性趋于单一性,但树高胸径不断增大;地质建造与生态特征相关性较强。基于地质建造的成因分析表明,水土流失在不同地质建造发育程度不同,其中白垩纪酸性岩浆岩建造内发育最严重。水土流失问题与不同地质建造内的地形坡度、岩石的矿物组成和粒度有较强的相关性。【结论】以建造为单元分析生态特征具有较好的针对性和应用前景,能够更多体现地质对生态的约束,研究结果可为罗山县生态保护和水土流失等生态问题精准修复提供地学依据。

    • 何锦, 马雪梅, 邓启军

      DOI: 10.12029/gc20220724001

      Abstract:

      【研究目的】为了判别河北省新生代玄武岩地下水中硝酸盐成因及其带来的健康风险。【研究方法】本文选择张北县玄武岩分布区,利用45组地下水水化学及氢氧稳定同位素数据,识别了区内地下水中硝酸盐分布特征及成因,并针对氮污染问题开展了地下水硝酸盐的健康风险评价。【研究结果】研究区地下水中硝酸盐平均浓度为86.08 mg?L-1,26.6%的采样点NO- 3质量浓度超过GB/T 14848-2017《地下水质量标准》中III类地下水硝酸盐限量值(20 mg?L-1);不同土地利用类型条件下地下水中硝酸盐含量差异较大,其中城镇区地下水中硝酸盐质量浓度最高,水浇地次之,林草地和旱地最小。区内地下水硝酸盐的主要来源为牲畜粪肥及生活污水混合入渗,其次为农业化肥淋滤。基于健康风险评价模型,成人和儿童通过饮水摄入硝酸盐的健康风险较高,占总健康风险贡献率的99.23%,远大于皮肤接触途径。其中儿童经饮水摄入和皮肤接触两种途径的健康风险均显著高于成人,75.55%的采样点地下水硝酸盐对儿童的健康风险超出了可接受水平。【结论】从供水安全角度,建议对高风险地区增加净水设备降低人体健康风险。

    • 刘月高, 张江伟, 冯志兴, 杨顺龙, 王义忠, 李积清, 赵志逸, 王治安, 李树雷, 王厚方

      DOI: 10.12029/gc20230128003

      Abstract:

      【研究目的】为提升我国Cu-Ni-Co资源供应安全,有必要梳理青藏高原东北缘东昆仑造山带的岩浆型铜镍钴硫化物矿床的的成矿规律与找矿标志。【研究方法】本文系统总结了东昆仑地区除蛇绿岩以外的5期基性?超基性侵入杂岩体:晚奥陶世?早志留世、中晚志留世?早中泥盆世、早石炭世、中二叠世-早三叠世、中?晚三叠世的矿物学、岩石学、年代学、地球化学和地球物理特征。【研究结果】在上述工作基础上,本文归纳了岩浆型铜镍矿的源区性质及其与高压?超高压榴辉岩、原?古特提斯演化的关系,分析了地壳硫混染及结晶分异对硫化物饱和影响,提出了矿体优选赋存的位置,对比了成矿岩体与非成矿岩体的代表性差异。【结论】最终本文建立东昆仑造山带岩浆铜镍钴硫化物矿床的综合信息勘查模型。

    • 付宇, 董好刚

      DOI: 10.12029/gc20220805004

      Abstract:

      【【研究目的】东江流域上游赣南地区是我国典型的缺水区,酸性地下水的分布加剧了区域生活用水缺乏程度。【研究方法】本文选择东江流域上游的寻乌地区为研究区,系统采集浅层地下水,采用水化学和数理统计学等方法,分析了酸性地下水的pH值、空间分布、水化学类型及作用特征,从物质基础、循环条件和外部因素的角度探讨了水岩作用、包气带介质、酸雨、人为作用等因素对酸性地下水的控制作用成因。【研究结果】区内地下水pH值集中在5.0~7.0之间;空间分布与地貌特征和循环条件相关性明显:中低山<丘陵,补给区<排泄区;不同地下水水化学特征都以低矿化度、弱酸性中和能力为主,其pH值,HCO3型(6.0)>HCO3-Cl型(5.05)>SO4型(4.8)>Cl型(4.5);不同介质地下水类型pH值中,碎屑岩类孔隙裂隙水>松散岩类孔隙水>变质岩类裂隙水>岩浆岩类裂隙水。【结论】水岩相互作用是pH值形成和演化主要作用,碳酸离解是H+来源的主要物质基础;包气带介质和酸中和能力是影响酸性地下水形成主要的水循环条件;酸雨和人为因素是不容忽视的外部要素。研究结果对认识该区酸性地下水成因、合理利用和保护地下水资源具有指导作用。

    • 苏东, 龚绪龙, 杨磊, 许书刚, 张岩, 吕航, 补建伟, 龚亚兵, 顾春生

      DOI: 10.12029/gc20221019001

      Abstract:

      【研究目的】常州市是长三角地区典型的工业化城市,区域地下水经历了超采-禁采的周期性历史过程,地下水动力场发生了较大程度变化,地下水的可更新能力亟待深入研究。【研究方法】在地下水赋存条件分析的基础上,采用同位素技术,系统分析了常州市地下水的补径排条件和地下水年龄特征,评价了地下水可更新能力。【研究结果】结果表明,区域浅层地下水的18O和D较深层地下水更为富集,在一定程度上受到蒸发作用影响,深层地下水补给时间较早,赋存环境相对封闭。浅层地下水基本受到了现代水入渗补给的影响,现代水积极循环带的深度达到了40m;深层地下水年龄<2000~25000年不等,以古水为主。【结论】区内浅层地下水更新速率普遍大于0.1%/a,地下水的更新受赋存条件、地表水补给、人类活动等因素控制,地下水更新能力在中等及以上;深层地下水更新速率普遍小于0.05%/a,地下水的更新受古河道展布、人类开采利用等因素控制,地下水更新能力处于较弱和弱的级别。研究成果可为常州市及长江三角洲其他地区地下水资源的保护和利用提供科学依据。

    • 江海洋, 曹艳玲, 刘连, 康凤新, 崔素, 郭亮亮, 孙哲

      DOI: 10.12029/gc20221104002

      Abstract:

      【研究目的】为评估深部花岗岩热储地热资源开采潜力,【研究方法】基于山东半岛文登岩体地质勘查、深井测温、岩石力学及热物性测试等成果,建立了深部花岗岩热储地热资源离散裂缝网络水力压裂模型,模拟了目标储层改造后形成的多种热储规模。基于压裂结果,利用TOUGH2-EOS1-MINC建立了缝网热储渗流-传热耦合数值模型。研究了裂缝间距、布井模式和注水速率对产能动态的影响。【研究结果】结果表明:深部地热开采中,选择具有应力遮挡的天然裂缝储层作为目标储层时,应保持较大井间距,且不宜选择天然裂缝过度发育的储层。对于大规模热储,五井开采模式和三井开采模式的各性能指标变化规律相似,但变化幅度不同;压力指标比温度指标对布井模式更为敏感。同一储层采用五井模式的发电量比三井模式略有提高。【结论】在选择目标储层时,应优选天然裂缝适中、地应力遮挡高的高温储层。然后注入大量压裂液进行压裂改造,使热储尽可能沿水平方向延伸。若改造后热储规模很大,建议采用五井开采模式,但要考虑工程整体的经济效益。

    • 王高峰, 李刚, 孙向东, 李浩, 田运涛, 董翰川, 高幼龙, 徐友宁, 王洪德, 李瑞冬

      DOI: 10.12029/gc20230220001

      Abstract:

      【研究目的】甘肃省是我国地质灾害高发地区之一,科学构建地质灾害风险“点面双控”模式是防灾减灾的关键。【研究方法】以陇南礼县龙林镇为例,在现场精细化勘查测绘、多期遥感数据建模、室内试验测试及数值模拟分析的基础上,阐述了以地质灾害风险识别、成灾模式研究、危险性分析、易损性评价、风险评价和风险防控对策建议等6大步骤的典型城镇地质灾害风险管控技术流程,介绍了城镇风险斜坡半定量风险评价过程,形成了基于动力过程的单体地质灾害定量风险评价方法和地质灾害风险双控模式。【研究结果】(1)研究区地质灾害类型主要为滑坡、泥石流2种,共发育地质灾害隐患点71处,其中有15处直接威胁人民生命财产安全,总结了3类滑坡成灾模式并建立了地质早期识别标志;(2)基于不同降水频率(5%、2%、1%)地质灾害风险区划表明,在不同降水频率下75.23%的区域始终保持低风险,24.38%的区域风险等级随降水频率的降低而增大,0.39%的区域始终保持极高风险;(3)基于风险评价结果,提出了可用于城镇和具体灾害点减灾的风险综合双控建议。【结论】相关研究可为复杂山区城镇防灾减灾、国土空间规划管控与用途管制提供技术支撑。

    • 淡永, 闫剑飞, 张庆玉, 马龙, 聂国权, 季少聪

      DOI: 10.12029/gc20220717001

      Abstract:

      【研究目的】2020年,雪峰隆起西南缘下寒武统乌训组首次发现页岩气显示,但其成藏条件和勘探潜力未知。【研究方法】基于野外地质调查、钻探资料,结合有机地化分析测试等手段,对雪峰西南缘下寒武统乌训组页岩进行综合研究. 【研究结果】研究表明:(1)乌训组沉积于碳酸盐岩外缓坡相,与川中龙王庙组为同时异相。(2)富有机质页岩发育在乌训组中下部,岩石组合为钙质炭质页岩夹薄层灰岩,厚度30~80m,呈北东-南西狭长分布。(3)页岩有机质含量TOC 平均为 1%,有机质类型为 I 型腐泥型,Ro平均为 2.02%,热演化程度适中。(4)页岩脆性矿物含量在43%~69%,均值为59.2%,粘土矿物含量在16%~37%,均值为28.2%,硅质含量高,脆性较大,易于储层改造。(5)页岩为低孔低渗储层,有机质孔、晶间孔、层间孔、碳酸盐岩矿物溶孔为页岩气富集提供了储集空间,但至少4期构造裂缝以及构造作用造成的页岩劈理域大大改善了页岩储集能力。【结论】综合地化、储层物性及保存条件等评价指标,提出雪峰西南缘山前兴仁向斜东翼可作为页岩气勘探潜力区。

    • 李彤, 俞礽安, 荣辉, 杨桐旭, 朱强, 彭胜龙, 唐永香, 司庆红, 全孝勤

      DOI: 10.12029/gc20220718001

      Abstract:

      【研究目的】近年来,北方砂岩型铀矿勘探进展迅速,白彦花铀矿为二连盆地川井坳陷新发现的中型规模砂岩型铀矿产地。通过对白彦花地区砂岩型铀矿系统研究,以期为二连盆地川井坳陷的砂岩型铀矿找矿预测和成矿规律研究提供一定价值的参考。【研究方法】本文在钻孔资料编录、编图研究、系统取样、镜下分析、地化数据整理等基础上,笔者阐述了矿区成矿地质条件、矿体分布、矿石特征以及川井坳陷的构造、沉积充填、流体作用等,讨论本区砂岩型铀矿成矿模式。【研究结果】研究区主要含矿层位为下白垩统赛汉组上段,矿体产状呈西高东低展布,且相对平缓,区域内铀矿化富集程度与隆起带边缘的低洼区域有着紧密的空间关系。铀矿物以铀石为主,主要赋存在灰色、深灰黑色砂砾岩中。区域内,主要发育辫状河-三角洲体系,砂体分布广泛,连通性较好,河道中心发育氧化还原带,成矿流体及还原性气体运移、铀源物质运移等为区域成矿提供有利条件。【结论】白彦花地区铀矿的成矿模式为下白垩统赛汉塔拉组上段沉积间断末期,来自白彦花隆起的富铀流体发生了潜水渗入作用形成了铀矿体,二连组沉积后白彦花凸起被沉积物所覆盖,适时发生了层间氧化成矿作用。

    • 刘鹏飞, 张光辉, 崔尚进, 聂振龙, 曹乐, 崔浩浩, 王茜

      DOI: 10.12029/gc20220401007

      Abstract:

      提要:【研究目的】围绕西北内陆流域地下水浅埋区不同季节表层土壤水盐协同变化差异特征及其动力机制。【研究方法】基于野外地下水调控试验场内原位多要素高频率监测系统获取的数据,综合对比分析了无降水和灌溉入渗直接影响时段表层土壤含水率、土壤孔隙水电导率、地下水位埋深等要素的变化特征。【研究结果】年内由春末、夏季到秋初,20cm(浅部)和40cm(深部)深度土壤含水率均越来越小, 浅部和深部土壤孔隙水电导率(ECp)均越来越大, 浅部土壤饱和溶液电导率(ECe)越来越小,深部土壤ECe则越来越大。春末浅部土壤含水率、ECp和ECe日际变化相同,深部土壤含水率、ECp和ECe变化趋势各异。夏季浅部土壤含水率和ECe日际变化趋势相同,与土壤ECp变化不同;深部土壤ECp和ECe变化趋势相同,与土壤含水率变化不同。秋初浅部和深部的土壤含水率、ECp和ECe日际变化趋势均各不相同。【研究结论】灌溉是影响表层土壤水盐季节间差别的主导因素;蒸散发是引发表层土壤水盐季节内变化的直接因素,且气温越高,其影响效应越明显;地下水位埋深是影响表层土壤水盐的重要和可调控因素,夏季增大地下水位埋深,表层土壤含盐量明显降低,研究区夏季农田盐渍化防控的临界地下水位埋深位于1.6 m和1.9 m间。

    • 刘函, 孙先锋, 郭镜, 张士贞, 苟正彬, 张予杰, 李俊, 王保弟

      DOI: 10.12029/gc20220825004

      Abstract:

      【研究目的】吉隆沟将是今后一段时间西藏穿越喜马拉雅山脉重大工程建设的重要区段,但是对该区基础地质特征认识仍不够系统,特别是对南北向构造的认识不足可能造成意想不到的工程建设风险。【研究方法】本文通过野外地质调查、节理统计、音频大地电磁测深、地热调查及U系测年方法系统刻画吉隆沟南北向断层与节理构造特征,分析与南北走向构造相关的主要工程地质风险。【研究结果】吉隆沟南北向断层普遍规模较小,少数切穿高喜马拉雅带,同时还是吉隆盆地的控盆断层。吉隆盆地的形成及沉积演化受控于其东界与内部4条南北走向正断层,盆地东界断层附近震积岩及内部大量同沉积断层指示盆地具间歇性活动特征。南北向节理呈区域透入性分布,应力分析显示受控于南北向裂谷相似的应力场。【结论】吉隆沟南北向构造潜在的工程地质风险源包括全新世活动性、对区域地热和崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的控制作用。提出南北向构造是吉隆沟重大工程规划建设地质安全风险评价的重点关注方向之一。

    • 刘天航, 高永宝, 刘家军, 魏立勇, 唐卫东, 李宗会, 何佳乐, 李嘉伟

      DOI: 10.12029/gc20220816002

      Abstract:

      【研究目的】东七一山萤石矿是北山成矿带东段与碱长花岗岩有关的超大型萤石矿,矿体主要赋存在碱长花岗岩、大理岩及安山岩中,受北东向、近南北向断裂构造控制。【研究方法】本文在对东七一山萤石矿床地质特征研究基础上,开展矿床萤石和围岩的稀土、微量元素地球化学特征研究。【研究结果】结果显示,萤石微量元素曲线变化趋势一致且相对地壳明显富集Bi、Cd和Mo等高温元素,表明这些萤石样品具有高温成矿及同源性特征。萤石与碱长花岗岩具有相似的稀土元素地球化学特征,10件萤石样品的Y/Ho比值范围为21.02~28.52;La/Ho比值为3.58~15.23;样品均落在Tb/La-Tb/Ca图解的热液成因区;萤石的Sm/Nd比值为0.26~0.42,碱长花岗岩的的Sm/Nd比值为0.30~0.33;δEu值为0.60~0.64,平均值为0.62,表现为显著的负异常;δCe值为0.89~0.94,平均值为0.91,显示弱的负异常。【结论】结合矿床地质特征,认为东七一山萤石矿床为中高温岩浆热液脉状萤石矿床,属于区内与碱长花岗岩有关的钨锡稀有萤石成矿系统的产物,成矿流体以岩浆热液为主,成矿物质F主要来源于深部碱长花岗岩大岩体,Ca主要来源于大理岩地层。

    • 刘海青, 靳鹏菠, 刘景东, 刘华, 邹娟, 陈蕾

      DOI: 10.12029/gc20220910001

      Abstract:

      【研究目的】断陷盆地多期断裂叠合发育对油气运移和富集差异至关重要。【研究方法】以渤海湾盆地南堡凹陷老爷庙构造带为例,基于地质分析和物理模拟实验,对多期断裂组合样式、成因及其与油气成藏关系进行了研究。【研究结果】结果表明,老爷庙构造带发育阶梯状、复合”y”型、复合反”y”型等断裂组合,其形成过程与凹陷边界断层的活动性密切相关,其中沙河街期-东营早期受北西-南东、近南北向应力场作用,形成阶梯状断裂组合,东营晚期-明化镇期叠加晚期断裂,形成复合”y”型、复合反”y”型等断裂组合。分期异向伸展的离散元数值模拟结果证实,老爷庙构造带东营组内部大套塑性泥岩层的存在是导致深层与浅层变形差异及断裂垂向叠置的关键物质因素。【结论】多期断裂叠合对油气成藏具有重要控制作用,其中早期断裂控制凹陷和构造带的形成,晚期断裂控制圈闭发育和油气运移,断裂组合样式的差异决定了油气富集层系差异。

    • 甄世军, 赵佳怡, 张翠云, 殷密英, 张胜

      DOI: 10.12029/gc20220830002

      Abstract:

      【研究目的】了解深部环境中产甲烷菌群落多样性是探索早期生命起源、极端环境生命和调控甲烷产量的基础。然而,地热区深部碳酸盐岩岩溶-裂隙热水中产甲烷菌群落多样性仍然不清。【研究方法】利用地热科学钻探孔抽水试验,采集深部热水样用于产甲烷菌标记基因mcrA高通量测序,分析冀中地热区深部碳酸盐岩岩溶-裂隙热水中的产甲烷菌群落多样性。【研究结果】结果显示,从冀中地热区深部热水中共检出3个纲、4个目、8个属的产甲烷菌,其中隶属于广古菌门、甲烷杆菌纲和甲烷杆菌目的甲烷热杆菌属Methanothermobacter是产甲烷菌的主要类型,占比99.85%;优势菌种是Methanothermobacter wolfeii (相似性达99%,占比71%),产甲烷菌的主要代谢途径是CO2还原;不同样品产甲烷菌群落多样性不尽相同,但均以甲烷热杆菌属Methanothermobacter为优势菌属,占比均大于99.77%。【结论】本文研究揭示了冀中地热区深部碳酸盐岩岩溶-裂隙热水中含有种类较丰富而组成极不均匀的产甲烷菌群落,拓展了甲烷热杆菌属Methanothermobacter的生境类型,为进一步研究产甲烷菌在地球生态系统的功能奠定了科学基础。

    • 吴姗姗, 姚维军, 周娟, 贾志杰, 王丹, 朱鹏, 杨彬彬

      DOI: 10.12029/gc20220706002

      Abstract:

      [研究目的]大丰区位于苏北盐城市,是地热资源赋存分区的良好区,为了争取早日实现碳达峰这一战略目标、更好开发利用当地的地热资源,对当地典型地热井的地热资源的赋存特征及地热开发利用的节煤和减排潜力等进行系统解剖研究具有重要现实意义。[研究方法]通过对大丰区恒北村地热井、荷兰花海地热井和麋鹿小镇地热井三口典型地热井的“热源、通道、储层、盖层”等地热地质条件的对比分析,并对本区地热井水质分析评价,及可采矿量、储量的理论计算研究。[研究结果]研究总结了大丰区地热资源的赋存特征,可得出本区地热井开发利用方向主要为理疗、洗浴和采暖等方面,三口地热井地热资源开采理论上合计每年可节合计每年可节煤量为8884 t,相当节煤量的CO2减排量为21197 t。恒北村地热井、荷兰花海地热井和麋鹿小镇三口地热井单井地热资源开采保护范围储存的地热水量理论上合计可节煤量为18885886 t,相当节煤量的CO2减排量为45061725 t。[结论]本研究结果为大丰区地热资源的勘查和开发及碳减排潜力分析等提供了基本线索或借鉴。

    • 李志忠, 罗腾跃, 张毅, 夏鹏, 穆华一, 孙萍萍, 王建华, 王鑫

      DOI: 10.12029/gc20221009002

      Abstract:

      【研究目的】鄂尔多斯盆地是我国重要的能源基地,拥有丰富的石油、天然气和煤炭资源,以及铝土矿、铀矿等矿产资源。在盆地周缘铝土矿丰富,但盆地内深部铝土矿研究甚少。油气钻探显示盆地内铝土矿资源丰富,埋深在100~4000m,如果能实现深部铝土矿勘探开采,将极大缓解我国铝土矿资源不足的局面。【研究方法】本文以鄂尔多斯盆地铜川地区铝土矿为研究对象,开展了铝土矿地质特征及岩石物理学特征研究。【研究结果】一是盆地深部铝土矿电性特征明显,具有“四高两低”特征,参考油气测井解释方法,可建立铝土矿识别标准和铝土矿测井解释模型,获取一水硬铝石含量,完成铝土矿的评价;二是盆地铝土矿分布受古生界马家沟组古地貌控制,矿层稳定分布,资源量可观,具有很大勘探潜力;三是铝土矿属于沉积岩,具有一定的孔隙和渗透性,且呈现夹心构造,渗透性较高铝土矿层常被渗透性较低粘土岩包围,满足原位溶浸开采的地质条件;四是根据应力敏感分析,铝土矿具有可压性,在一定应力下会出现新的孔隙或裂缝,可以进一步改善矿层渗透性,增加铝土矿原位溶浸开采可能性。【结论】利用测井技术可以开展鄂尔多斯盆地深部铝土矿资源评价,结合铝土矿的岩石物理特征,铝土矿可以考虑采用原位溶浸开采。

    • 汪振立, 张恋, 罗建林, 李福平, 雷天赐, 黄长生, 于东升, 邓通德

      DOI: 10.12029/gc20220826001

      Abstract:

      【研究目的】研究贡芋品质与生态地质环境的关系,探究生态地质环境造就贡芋特殊风味的生态地质学作用机理,为芋头种植的生态地质环境选择或改良提供科学依据,并对相关学科的研究提供参考。【研究方法】从地质建造控制、土壤母质溯源、土壤物理、土壤地球化学、生物地球化学等多角度切入,在贡芋核心区和对照区岩、土、水、植系统采样,矿质元素和有机营养物质系统检测;对农田土壤物理主要指标检测分析;对检测数据用多种方法处理分析,综合研究。【研究结果】结果表明:①体现贡芋独特风味的主要指标蛋白质、能量、碳水化合物、维生素B、淀粉、氨基酸等均高于对照区;②植物必需元素K、P、Zn、S等对贡芋风味物质的形成、提高起主要作用,其次为Fe、Mg、Cl、Ni、Mn、Ca、Cu和SOM等;③土壤平均粒径偏小,土壤容重、紧实度较低;土壤灼烧减量、pH值适中,土壤水分、土壤Eh值较高,土壤具备良好可耕性。【结论】吉埠贡芋的独特风味是独特的生态地质环境造就优良的土壤物理、土壤地球化学与生物地球化学特性叠加效应的产物。

    • 金文正, 白万奎, 叶治续

      DOI: 10.12029/gc20220306001

      Abstract:

      【研究目的】为探讨龙门山冲断带中—新生代垂向构造隆升与横向构造扩展之间的关系,本文开展了低温热年代学测试及分析工作。【研究方法】通过磷灰石和锆石裂变径迹测定及结果分析,剖析构造变形演化特征。【研究结果】磷灰石裂变径迹长度介于11.4±2.6~12.2±2.2μm,有效反映本地构造隆升史;热史模拟结果表明本地区样品经历了“构造快速隆升期—构造稳定期—构造快速隆升期”三个阶段,且构造隆升具有北早南晚的特征;研究区内各岩石样品冷却速率介于1.211~6.053℃/Myr,自南东向北西构造隆升速率逐渐增加,构造隆升时间逐渐变晚。【结论】龙门山冲断带在中—新生代(150 Ma)以来表现出后展式扩展,此后分别在晚白垩世—始新世(70~50Ma)和渐新世以来(尤其约20Ma),又再次表现为后展式特征,龙门山冲断带中西部地区具有多期构造隆升叠加的特征。

    • 宋腾, 林拓, 李飞, 李浩涵, 吴海, 段轲

      DOI: 10.12029/gc20210602004

      Abstract:

      研究目的:中上扬子地区在新元古代南华纪中期发育大塘坡组海相黑色含锰碳质页岩,长期以来作为锰矿层被广泛关注,但其油气地质特征研究较少。本文从油气地质角度,对大塘坡组岩相古地理及其对油气成藏的指示作用进行阐述,以对南方地区油气调查进行指导。 研究方法:通过野外地质调查和资料收集,采用单井分析、连井对比、岩相古地理图编制等方法,结合烃源岩特征分析、储层分析等实验测试手段,对大塘坡组沉积特征和油气地质条件进行了梳理,并对其烃源岩特征和潜在油气组合进行了分析。 研究结果:大塘坡组形成于间冰期,沉积过程受拉张裂陷过程控制,可划分出2大类沉积相、7类沉积亚相及若干微相,整个沉积期构成一个完整的海侵—高位—海退沉积旋回;大塘坡组最具有油气资源潜力的相带为局限陆棚亚相和潟湖亚相,主要分布在大塘坡组一段,有机地球化学指标特征好,为优质烃源岩。 结论:大塘坡组一段具有良好的生烃潜力和页岩气发育潜力,松桃、花垣、秀山、湘潭、鹤峰等地区具有页岩气发育有利条件,为潜在页岩气发育区。以大塘坡组为烃源岩发育多种成藏组合,渝黔湘交界的秀山、松桃、花垣地区,源储配置条件较好,为潜在常规油气发育区。

    • 李娟, 王胜建, 田玉昆, 周惠, 刘策, 薛宗安

      DOI: 10.12029/gc20210407003

      Abstract:

      【研究目的】页岩储层的脆性是反映页岩气储集层压裂品质的参数之一,对压裂难易程度和压裂缝网形态有着重要的影响。【研究方法】为准确评价鄂西地区牛蹄塘组页岩储层脆性特征,对鄂西黄陵背斜南翼五口钻井进行了系统采样和全岩矿物及黏土含量测试、主微量元素含量测试、声学力学联测实验等分析测试,利用聚类分析和主成分分析法对页岩脆性进行了定量评价。【研究结果】研究结果表明:矿物与岩石脆性密切相关,利用聚类分析方法可以定量表征泥页岩中有效脆性矿物成分和非有效脆性矿物成分;利用主成分分析法建立了基于岩石力学、矿物组分和元素成分的脆性指数综合定量评价公式,克服单一方法的局限性,形成鄂西地区牛蹄塘组页岩层段的脆性指数剖面。【结论】微地震监测及压裂施工结果显示,新建立的脆性指数剖面能准确指示页岩的高脆性层段,与压裂结果吻合较好。 【关键词】关键词:页岩脆性;矿物组分;力学参数;元素;统计分析;地质调查工程 【创新点】克服单一方法的局限性,利用多种地质因素数学模型建立脆性指数模型;对页岩脆性进行定量评价并在实践中检验。

    • 孔家豪, 张关龙, 许淑梅, 王金铎, 曾治平, 王千军, 任新成, 武向峰, 舒鹏程, 马慧磊, 崔慧琪

      DOI: 10.12029/gc20220322001

      Abstract:

      准噶尔盆地车-莫同沉积古隆起是影响侏罗系结构样式和储层分布特征的重要地貌单元。当前已对车-莫古隆起的几何形态、分布范围、演化阶段和形成机制有了深入研究。本文基于盆地腹部41口井的测井数据和地震资料,对侏罗系砂体和地层结构进行了详细分析和等时性对比,重点阐述车-莫古隆起阶段性发育与准噶尔盆地周缘造山带,尤其是博格达山的协同演化及这种协同演化对盆地边界和沉积格局等的影响。车-莫古隆起在侏罗纪的形成和演化不仅影响到盆地的沉积地貌,也使盆地边界、物源格局发生重大改变,并导致沉积体系、地层结构样式和分布规律等的显著变化。这些变化对砂体展布和油藏分布规律等均会产生重要影响。车-莫古隆起的演化可划分为初始发育、快速隆升和隆升后剥蚀等三个阶段。早侏罗世车-莫古隆起的初始发育对八道湾组和三工河组展布和结构样式没有影响或影响很小,研究区由西北部扎伊尔山和东北部克拉美丽山供源,主要形成辫状河三角洲沉积体系;中侏罗世为车-莫古隆起的快速隆升阶段,除了西北部扎伊尔山和东北部克拉美丽山供源之外,博格达山也同步隆出水面开始供源,导致盆地边界、地层分布及结构样式的重大转变,使得西山窑组一段、二段大面积超覆、西山窑组三段沉积缺失或遭受剥蚀,沉积体系也随之发生转变,形成辫状河三角洲和滩坝共存的沉积体系组合;中侏罗世晚期和晚侏罗世车-莫古隆起隆升出水面则导致头屯河组和齐古组的剥蚀缺失,形成了与白垩系的区域不整合面。

    • 龚文强, 苏奎, 张振, 高伟, 魏立勇, 赵超, 王阿特, 何佳乐

      DOI: 10.12029/gc20210412001

      Abstract:

      大草滩组形成时代及物质来源尚有诸多争议,因此本文运用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学方法,对西秦岭造山带恰盖地区大草滩组碎屑岩进行研究,探讨其形成时代进而推测物质来源。结果表明,碎屑锆石年龄数据可分为以下4组:①太古代-古元古代(2232~3258Ma);②中元古代(1018~1791Ma);③新元古代(544~999Ma);④早古生代(417~519Ma)。其中,早古生代(417~519Ma)的年龄数据所占比例最大,约占总体的39.6%,且呈现出最强烈的峰值年龄504.4Ma;其次是新元古代(544~999Ma)年龄组分,约占37.3%;其他两组年龄段所占比例则较少。初步物源分析认为,大草滩组沉积物质来源较复杂,具有明显的多元和多期次的特征。物质来源包括西秦岭造山带北缘、祁连造山带东段和华北板块基底三处,其中西秦岭造山带北缘和祁连造山带在加里东期洋壳持续俯冲大陆边缘形成的岩浆岩为主要物质来源。

    • 付昌昌, 李向全, 张文静, 程旭, 白占学, 李金秋

      DOI: 10.12029/gc20220426002

      Abstract:

      提要:【研究目的】不冻泉位于青藏高原北部可可西里多年冻土区,是典型的构造融区上升泉,不冻泉水质状况及形成机理对青藏铁路沿线供水保障及当地小城镇建设至关重要。【研究方法】本文利用单指标评价法筛选出泉水中主要超标组分,基于地质条件分析、环境同位素和水化学方法研究了不冻泉蓄水构造、循环特征和主要化学组分来源。【研究结果】年内不同时期不冻泉水质综合评价结果均为V类水,V类指标为总硬度、SO42?、Cl?,毒理学指标和重金属指标均为I-II类标准,冰川融水和河水均为I-II类水。不冻泉补给水源主要为昆仑山南坡冰川融水、大气降水和地表河水,平均循环时间小于5-10年。地下水径流通道为NE向张性活动断裂形成的构造融区,补给水源沿此通道径流,遇NWW向压性活动断裂时受阻,并上涌至地表形成不冻泉。泉水中化学组分主要来源于蒸发盐岩、镁盐和碳酸盐岩的溶滤作用。【研究结论】从饮水健康角度,建议可按照泉水和河水1:2的配比供水。

    • 方晶, 王福, 商志文, 严霞, 康钦威, 曲英晖, 王天娇, 刘宇飞

      DOI: 10.12029/gc20210725002

      Abstract:

      【研究目的】为研究硅藻对全新世古海面以及最大海侵范围的指示意义,【研究方法】本文以渤海湾西岸沧州北部为研究区,通过取自第V道贝壳堤附近的3个30m深钻孔样品的硅藻分析和14C年代学研究,重建了富硅藻层的古环境和相对海面。【研究结果】结果显示,3个钻孔虽硅藻整体稀少,但各存在一层由泥炭及腐殖质灰色粘土组成的富硅藻层,厚10cm至60cm不等,由海向陆方向厚度变薄。其中,DC01孔,7473 cal BP 由海水影响的沼泽环境转为陆相淡水沼泽环境,富硅藻层与下伏沼泽层指示当时的相对海面低于-6.37m;QX02孔,7513 cal BP由盐沼环境(I带)转为受海水影响的沼泽环境(II带)再转为受海水影响的盐沼环境(III带),I带和II带界限处指示相对海平面为-6.68m;QX01孔,7836 cal BP 由淡水沼泽(I带)转为盐沼环境(II带),I带和II带界线指示相对海平面为-7.68m。【结论】海面在7.8-7.4 ka cal BP约350年的时间内上升了近1m,海水影响到第V道贝壳堤以西,盐沼和淡水沼泽环境是全新世海侵达到最大范围时岸线附近的主要环境类型,因此,在现代海面上升背景下,沼泽化是海岸地区面临的一个主要环境问题。

    • 陈孝红, 田巍, 李旭兵, 李海, 张保民, 张国涛

      DOI: 10.12029/gc20210816001

      Abstract:

      在以往湘中坳陷天然气勘探基础上,选择浅层天然气活跃的杨家山背斜开展页岩气调查,结果发现下石炭统天鹅坪组下部页岩厚度大,含气量高,具有重要的页岩气勘探意义。对天鹅坪组富有机质页岩成因和页岩气储层物性的系统研究,结合半封闭条件下中-高成熟度页岩气储层的热演化模拟获得如下认识:(1)下石炭统天鹅坪组富有机质页岩是早石炭世气候剧烈波动引起涟源地区海水分层,海底缺氧的沉积产物,具有分布广,厚度大的特点。(2)湘中地区中生代广泛而强烈的岩浆事件导致岩体附近页岩的成熟度明显升高,改变了页岩有机质成熟度随埋深增大而升高的深沉热演化模式,对涟源地区下石炭统富有机质页岩的生烃演化历程和页岩气储层特征产生重要影响。(3)在半开放体系条件下进行的中低成熟度页岩储层热演化模拟实验结果表明富有机质页岩受热分解产生的原油充填于页岩储层的各种微观空隙中,使储层的物性变差。但进入生气阶段之后,页岩的层理缝和有机孔随着成熟度的升高而变宽和增大,使储层物性发生明显改善。(4)涟源凹陷下石炭统天鹅坪组富有机质页岩经历了早石炭世-中三叠世的深成热演化阶段,晚三叠世-白垩纪的岩浆热演化阶段以及印支期和燕山早期两次区域褶皱隆升引起的油气调整改造阶段。天鹅坪组页岩气富集是有利相带控储和构造-岩浆控藏的结果,涟源凹陷中部燕山期发育的逆冲推覆断层下盘低幅隐伏构造是页岩气最有利勘探区。

    • 陈树旺, 孙守亮, 张涛, Barry P. Kohn, Andrew Gleadow, 刘岩, Ling Chung, 李永飞, 丁秋红

      DOI: 10.12029/gc20210407001

      Abstract:

      【研究目的】松辽外围白垩世断陷盆地群在构造-热演化史的研究方面相对薄弱,秀水盆地作为松辽外围南部潜力较大的勘探新区,对盆地的热史-埋藏史的恢复已然成为该地区油气勘探亟待解决的重要问题。 【研究方法】本文通过对秀水盆地辽法地1井5件钻井岩心样品开展磷灰石裂变径迹测试分析,首次厘定了盆地经历的热史-埋藏史及烃源岩成熟演化过程。 【研究结果】结果表明,秀水盆地在早白垩世晚期地层达到最大埋深,而后持续抬升剥蚀近2000m;在初始沉降期大地热流值随时间线性升高,至120Ma左右达到最大值,约为100.5 mW/m2。而后经历了三段式降温过程,即先快速降温,再缓慢降温,最后快速降温的过程。该热流规律与邻区张强凹陷、松辽盆地相似并可对比。 【结论】辽法地1井热史-埋藏史恢复结果表明,义县组三段烃源岩在90Ma左右进入到生油窗阶段,此后由于地层的抬升降温,热成熟度末进一步演化,从而最终定型。 【关键词:】埋藏史;热史;磷灰石裂变径迹;秀水盆地;松辽外围南部;油气地质调查工程 【创新点:】 1、首次厘定了松辽外围南部秀水盆地经历的热史-埋藏史,并据此分析了烃源岩成熟演化过程,为下一步油气勘探奠定了基础。 2、通过邻区对比,表明区域上古热流值整体呈现出松辽盆地最高,向南逐渐降低的趋势,并探讨了造成这种趋势的原因。

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    • 淮河流域平原区高氟地下水的环境健康风险及其成因

      许乃政, 刘林, 王赫生, 李亮, 龚建师, 陶小虎, 檀梦皎

      Abstract:

      【研究目的】氟化物(F-)在地下水中普遍存在,国际癌症研究机构列其为Ⅲ类特定致癌物。淮河流域是我国典型的高F-地下水分布地区,为全面了解淮河流域平原区含F-地下水的暴露风险,本次研究利用近期高密度的地下水水井测试数据,对地下水调查井F-暴露风险进行分级评价,并对未监测点的F-超标概率进行预测。【研究方法】本次研究运用F-风险等级划分与指示克立格方法,评估流域平原区地下水F-污染的风险程度和风险概率,并探讨了高F-地下水的成因。【研究结果】统计分析研究区5575口水井水化学测试数据,F-浓度范围0.01~5.45 mg/L,中值1.02 mg/L,均值1.97 mg/L。平原地区的F-浓度明显高于丘陵地区;呈现极高风险、高风险水井分别为 548口(9.83%)、576口(10.33%),主要分布在内陆平原地带。与深层地下水样品相比,浅层地下水样显示出较高的污染水平和空间变异性。根据F-浓度概率图预测统计,浅层地下水具有高风险面积超过5137 km2,而相应深层地下水的高风险面积为864 km2,预计有314万人可能遭受F-的高暴露风险。浅、深层地下水F-超标概率分布呈现相似的空间分布格局,在内陆平原地带都有明显的浓集中心。【结论】饮用高F-地下水是当地居民遭受其暴露风险的主要途径。地下水高风险地区与氟中毒高发病率在空间上高度重合,揭示地下水F-污染程度与氟中毒病集群相关。高F-地下水系原生成因,萤石矿物的溶解是地下水中氟主要的物质来源,碱性解析、蒸发浓缩作用也影响高F-地下水的形成。本文对淮河流域平原区地下水F-污染暴露风险区进行了划分,研究结果可为区域地下水合理利用与治理提供科学依据。

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    2025年第52卷第1期
    • 李晨阳, 王新春, 何春珍, 吴轩, 孔昭煜, 李晓蕾

      2019,46(S1):1-10, DOI: 10.12029/gc2019Z101

      Abstract:

      全国1:200 000数字地质图空间数据库是基于目前中国唯一的、实测的、全国性的1:200 000区域地质调查成果,由全国多家单位共同完成的全国性基础地质学空间数据库之一。数据库在空间上包含1 163幅1:200 000地质图数据,覆盖整个国土范围的72%,包含MapGIS和ArcGIS两种格式,总数据量达到90 GB。数据库主要资料来源于1:200 000区域地质调查报告和地质图及矿产图,原始资料时间跨度从20世纪50年代中期到90年代初期。全国1:200 000数字地质图(公开版)空间数据库通过国家级验收,数据完整性、逻辑一致性、位置精度、属性精度、接缝精度均符合中国地质调查局制定的有关技术规定和标准的要求,质量优良可靠。全国1:200 000数字地质图空间数据库是国家空间数据的重要组成部分,为国民经济信息化提供数字化空间平台,为国家和省级各部门进行区域规划、地质灾害监测、地质调查、找矿勘查、宏观决策等提供信息服务。

    • 毛景文 周振华 丰成友 王义天 张长青 彭惠娟 于 淼

      2012,39(6):1437-1471, DOI:

      Abstract:

      提要:三叠纪构造演化在中国地质历史过程中具有强度大、影响广泛的特点,然而与三叠纪重大构造事件有关的成矿作用研究明显滞后。本文基于最新研究成果,初步系统论述了中国三叠纪大规模成矿时空分布及基本特点。中国三叠纪金属矿产主要分布在昆仑—秦岭和红河—哀牢山两个三叠纪主造山带及其邻区,另外在华南、东北和新疆三个板内也发育有一系列多金属矿产。三叠纪矿床类型主要包括:①与基性-超基性岩有关的Cu-Ni硫化物矿;②与中酸性-酸性岩有关的斑岩Cu-Au、Cu-Mo、Mo矿,矽卡岩型Cu-Pb-Zn、Cu-Fe、Sn、W矿和脉状Au矿;③与高温气液-流体有关的伟晶岩型稀有金属矿;④与造山过程构造-热-流体有关的造山型Au矿;⑤与造山过程盆地流体有关的MVT型Pb-Zn矿;⑥与地幔流体有关的碳酸岩脉型Mo矿。昆仑—秦岭造山带内大多数三叠纪矿产都形成于碰撞造山或后碰撞环境,以前者为主。在东秦岭地区,三叠纪矿床以Mo、Au矿为主,形成时代集中在233~221 Ma;西秦岭地区三叠纪Au矿和Pb-Zn矿广泛分布,其中金矿受北西向脆韧性剪切构造带控制,而Pb-Zn矿集中出现在西成和凤太两大盆地内,成矿时代集中在晚三叠世(232~214 Ma);东昆仑地区新探明的一系列Cu-Mo-Fe多金属矿床,其成矿时代为240~210 Ma。红河—哀牢山造山带受新特提斯构造演化影响,三叠纪矿产呈零星出露,主要出现在中甸古岛弧区、造山带东侧的滇黔川接壤区和滇东南都龙地区。在中甸岛弧区整体表现为中部以斑岩-矽卡岩型Cu矿床为主,向南北两侧变为斑岩-浅成低温热液型Cu-Pb-Zn矿床和Au矿床,成岩成矿年龄集中于228~201 Ma;川滇黔地区近几年的测年结果显示出其主要的Pb-Zn矿都形成于三叠纪;滇东南都龙地区新近发现一组三叠纪W-Sn矿床,成矿时代集中在214~209 Ma。除两条主碰撞带外,三叠纪矿床还有华南稀有、W-Sn矿床,新疆稀有金属、Mo矿和东北及其邻区斑岩Mo矿、Cu-Ni硫化物矿和脉状Au矿等,其与板块碰撞的远程效应关系密切。其中,华南大多数三叠纪矿产与东西向构造-岩浆活动有关,来源于加厚地壳重熔形成的过铝质花岗岩上侵定位,而东北及其邻区、新疆及其毗邻的蒙古和俄罗斯阿尔泰及紧邻西伯利亚的三叠纪成矿作用则可能与地幔柱活动有关。

    • 李旭兵 赵 灿 刘 安 危 凯 李继涛

      2013,40(5):1493-1504, DOI:

      Abstract:

      提要:采用“从岩相到米级旋回,从沉积相到层序划分”的层序地层研究方法,详细划分和描述了雪峰山西侧地区埃迪卡拉系区域上可以较好对比的2个二级层序和7个三级层序。并从层序格架出发,以储层为中心、重点研究储层和烃源岩的时空分布,综合考虑影响成藏的烃源岩和盖层与储集层的匹配关系,将埃迪卡拉系碳酸盐岩油气生储盖组合划分为界面型、海侵型和高位型3种类型。研究结果显示研究区受层序界面控制的生储盖组合具备最优越的原始地质条件,高位型组合通常与岩溶或界面型组合共生,也是构成有效性明显的一类生储盖组合。

    • 屈翠侠1 杨兴科1 何虎军1 高 萍2 宋宏业3

      2013,40(5):1409-1420, DOI:

      Abstract:

      提要:本文对新疆北山盐滩一带的侵入岩进行了系统的岩石学、岩石地球化学及锆石U-Pb同位素年代学研究。该区侵入岩主要包括闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩、中细粒花岗岩和花岗斑岩,属高钾钙碱性系列和钙碱性系列。稀土元素特征表现为轻稀土富集,重稀土亏损,以及较强的负Eu异常;微量元素表现为富集Rb、Th等大离子亲石元素,而Sr、Nb、Ta等明显亏损。本研究采用锆石SHRIMP U-Pb定年,测得闪长岩和中细粒花岗岩年龄分别为(296±4.1) Ma、(294±3.7) Ma,两者在误差范围内一致,表明其形成时代为早二叠世早期。分析认为该区侵入岩为幔源物质底侵形成的I型花岗岩类,岩石形成于北山裂谷闭合之后的后碰撞构造环境。由此认为北山裂谷在该区的闭合作用在早二叠世早期已经结束。

    • 高林志1 陆济璞2 丁孝忠1 王汉荣2 刘燕学1 李 江2

      2013,40(5):1443-1452, DOI:

      Abstract:

      提要:桂西北变质基底四堡群及上覆地层丹洲群之间存在着角度不整合,而丹洲群与南华纪地层之间为平行不整合,说明它们是隶属三个构造域的产物。其地层时代的定位影响着整个江南古陆变质基底地层的对比,也制约着华南地区沉积盖层的地质关系。根据丹洲群合桐组凝灰岩锆石U-Pb年龄(801±3) Ma、拱洞组锆石U-Pb年龄(786±6) Ma、南华系长安组的底界年龄(778±5) Ma和大塘坡组年龄(661±7) Ma,结合从桂北地区四堡群顶部沉积地层中凝灰砂岩获得的锆石U-Pb年龄(842±13) Ma和侵入四堡群火成岩锆石U-Pb年龄(834±4) Ma,将四堡群变质砂板岩明确定为形成于820 Ma之下的地层。该年龄对南华纪地层的区域对比和构造演化都有着重要意义。

    • 朱笑青1 王甘露2 卢焕章3 吴学益1 陈文益4

      2006,33(5):1092-1099, DOI:

      Abstract:

      提要:黔东南金矿是赋存在新元古代浅变质岩系中的石英脉型金矿,变质岩的原岩是一套火山-沉积岩,由凝灰岩、凝灰质砂岩、粉砂岩等组成,多具清楚的条纹韵律结构,反映了一种浊流沉积的环境。石英脉的产出受背斜构造和剪切断裂控制,有整合层间脉与断裂破碎带充填脉两种类型。石英脉的组成比较简单,除石英外,主要是硫化物类矿物及捕获的围岩成分。通过对5个矿点的石英中包裹体的Rb-Sr 同位素测定和等时线法定年,确定其成矿时代为加里东期,与比邻的湘西同类型金矿的形成时代一致。根据赋矿地层岩性、地质演化历史与构造环境的比较,圈划出了一个湘黔加里东金矿带,对今后的找矿工作会有参考价值。

    • 杜晓东1, 2 邹和平1, 2 苏章歆1 劳妙姬1 陈诗艾1 丁汝鑫1, 2

      2013,40(4):1112-1128, DOI:

      Abstract:

      提要:大瑶山—大明山地区位于钦杭结合带西南段,是研究华南大地构造问题的关键部位。对区内寒武纪地层中采集的27件砂岩、泥岩样品进行了主量元素、微量元素测试和地球化学特征分析。结果表明,样品普遍具有较高的Al2O3/TiO2(11.95~36.26,平均20.81)、低Rb/Cs(13.02~68.27,平均32.21,接近上地壳值)和低Cr/Zr(0.14~1.15,平均0.59)比值。在砂岩-泥岩物源判别函数和Ni-TiO2、Th/Sc-La/Sc、La/Th-Hf图解中,投点特征均显示大瑶山—大明山寒武纪沉积岩的物源以上地壳长英质、石英质岩石为主,含有少量的火成物源及古老再循环沉积物。通过微量元素蛛网图、稀土元素配分图和La-Th-Sc、K2O/Na2O-SiO2等图解判别,再根据大部分样品的δEu值(变化于0.47~0.68,平均0.58);δCe(0.61~1.10,平均0.89);Tb/Yb(0.21~0.41,平均0.34);La/Sc(1.45~7.66,平均3.97);Th/U(3.37~11.18,平均5.80)等特征,及其与不同构造环境参数进行对比,并结合浅水沉积标志、沉积古地理及区域地质和地球化学资料分析,认为研究区寒武纪碎屑岩成分主要代表了被动大陆边缘浅海环境物源,早古生代岩石中不存在反映“华南洋”洋壳成分的地球化学证据。

    • 陈 刚1 李书恒2 章辉若2 丁 超1 杨 甫1 雷盼盼1

      2013,40(5):1453-1465, DOI:

      Abstract:

      提要:油气成藏年代学是多旋回叠合盆地油气成藏动力学研究的热点问题。运用钻井岩心样品的自生伊利石同位素定年和流体包裹体间接定年方法,探讨分析了鄂尔多斯盆地东北部二叠系多期次油气成藏的时间和期次。含油气砂岩自生伊利石年龄以较宽的时间域分布在178~108 Ma,测年数据的统计分布特征指示二叠系原生油气成藏时间主要集中在175~155 Ma和145~115 Ma两组主值年龄区间,相应的峰值年龄为165 Ma和130 Ma。流体包裹体测温数据的统计分析与其宿主砂岩磷灰石裂变径迹热史模拟路径的投影关系表明,二叠系不同层段共同经历了与90~78 ℃和125~118 ℃两组统计峰温相应的162~153 Ma和140~128 Ma两期原生油气成藏事件,其中的上二叠统则还经历了统计峰温接近98 ℃、峰值年龄接近30 Ma的一期次生油气成藏事件。由此认为,鄂尔多斯盆地东北部二叠系不同层段在中生代早—中期的多旋回沉降增温过程至少经历了165~153 Ma和140~128 Ma的两期原生油气成藏作用,上二叠统则在晚白垩世以来盆地后期抬升改造阶段的构造动热转换过程经历了接近30 Ma的一期次生油气成藏作用。

    • 张万益1,2 聂凤军3 刘树文1 左力艳2 陕 亮2 姚晓峰2

      2013,40(5):1583-1599, DOI:

      Abstract:

      提要:通过对大兴安岭南段西坡典型矿床地质特征、矿床成因等研究,总结了区内金属矿床的成矿规律。结果表明,大兴安岭南段西坡不同产状的岩矿石中金属硫化物样品硫同位素δ34S值大部分在+1‰~+8‰,硫主要来源于岩浆硫,有少部分沉积硫参与。硫化物样品206Pb/204Pb、 207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值变化范围分别为17.949~18.529,15.370~15.691和37.653~38.460,铅同位素主要为幔源。成矿元素以铁、银、铅、锌、金、铜、钼等为主,矿床类型主要有矽卡岩型和中低温热液型两类,均明显受地层、构造和岩浆岩作用控制。一般来说,金属矿床的容矿围岩为奥陶系、泥盆系和石炭系火山-沉积岩,且以泥盆纪地层为主,在碳酸盐岩地段花岗岩类交代围岩形成矽卡岩型矿床,在泥质板岩、砂岩等地段则形成中低温热液矿床。NE向和NW向的张性断裂为重要的导矿通道或容矿构造。矿床在时空分布和成因上与海西期至燕山期花岗岩类侵入岩体有关。

    • 孙忠实1 刘四川1,2 郑常青1 谭 亮2 孙 黎1 李 娟1 施 璐1 崔芳华1 范思琦3

      2013,40(2):529-537, DOI:

      Abstract:

      提要:控矿构造一直是热液矿床研究的难点之一,本文以大兴安岭中段为研究对象,通过1∶25万柴河镇幅和蘑菇气幅地质调查,提出:(1)该区主干控矿构造由大黑山—太平岭—鸡冠山北断裂带和扎兰屯市—哈多河断裂带构成,形成时代主要为海西期和燕山期。(2)控矿构造性质主要表现为压性、张性和剪切性质,三者之间分别经历了剪切与拉张,剪切与压扭性质之间的转换,主压应力场依次发生E-W向、SE-NW向、SSE-NNW向三次变化。(3)总结出该区主干构造控矿、分枝构造控矿、平行构造控矿和斜列构造控矿等若干赋矿规律,该赋矿规律与该区导矿构造,导矿构造和矿源与深部板块俯冲产生熔融岩浆密切相关。这些新认识为该区的地质基础、成矿理论深入研究和找矿工作等均具有重要的意义。

    • 王 磊 龙文国 周 岱

      2013,40(4):1016-1029, DOI:

      Abstract:

      提要:对云开地区1∶25万区调中划归前寒武纪或新元古代的(片麻状)花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,获得的年龄分别为(443.3±2.6)Ma(样品1009,陆川县陆透水库东南)、(445.7±2.3)Ma(样品1010,陆川县月垌村)、(441.1±2.0) Ma(样品1012,高州市谢鸡镇)和(443.7±1.7)Ma(样品10108,信宜市朱砂镇),表明它们属于加里东期的产物而不是以往认为的前寒武纪基底或新元古代岩石。结合前人的研究表明,这些花岗岩主要由元古宙基底岩石发生深熔作用而成,是华南地区加里东期陆内造山作用的响应。随着云开地区前寒武纪基底中大量加里东期年龄的发现,说明加里东运动对该区的影响非常强烈,1∶25万区调中划归前寒武纪基底或新元古代的部分片麻状花岗岩应归属加里东期。云开地区前寒武纪基底主要是以片麻岩类为代表的高州杂岩和以变沉积岩类为代表的云开群,高州杂岩形成时代为中新元古代,云开群形成时代可能为新元古代。从整个华夏地块来看,存在古—中元古代结晶基底,但出露可能并不像以往认为的那么广泛。

    • 汪凯明

      2013,40(2):430-438, DOI:

      Abstract:

      提要:对桂中坳陷泥盆系泥页岩的成藏条件进行了分析,认为区内泥页岩主要发育在中-下泥盆统,该层系泥页岩分布面积广,沉积厚度大,有机碳含量高,泥页岩层段埋藏深度适中,具备页岩气成藏的基本条件。但桂中坳陷历经多期强烈的构造改造,断裂发育,部分地区还伴随岩浆活动,导致桂中坳陷页岩气藏的保存条件较差,而断裂和岩浆活动影响相对较小的中西部地区是桂中坳陷页岩气勘探的有利方向。认为在有机质演化程度高,构造运动复杂的地质背景下,页岩气的勘探必须强调保存条件,保存条件将会是制约中国页岩气藏勘探的关键因素之一。

    • 周 洁1, 2 姜耀辉1 曾 勇2 葛伟亚2

      2013,40(5):1379-1391, DOI:

      Abstract:

      提要:旌德花岗质杂岩体位于安徽南部,由花岗闪长岩和二长花岗岩组成。本研究得到岩体中锆石U-Pb年龄为(141.0±1.0) Ma,认为该年龄代表岩体的侵位年龄。岩体全岩主量元素特征显示出中偏酸性 (SiO2=66.01%~70.87%),富Al (Al2O3=14.91%~16.24%),富碱 (alk = 6.64%~8.01%),K2O/Na2O变化范围在0.78~1.04,镁、铁含量较低,MgO:0.68%~1.06%,TFe2O3 (2.0%~3.34%),以及低磷 (P2O5 =0.10%~0.14%)的特点;微量元素主要富集Sr (189×10-6~452×10-6),贫Nb、Ta、P、Ti、Y、Yb,高Sr/Y比值 (23~66)和 (La/Yb)N (13~58),Eu有轻微的负异常到弱的正异常 (δEu=0.81~1.18)。旌德岩体的地球化学特征与中国东部中生代埃达克质岩相似。ISr=0.7096~0.7101, εNd(t)=-6.28~-7.32,εHf(t)值变化于-6.5~-1.1,两阶段模式年龄 tDM2=1.4~1.5 Ga。较年轻的Nd同位素模式年龄、较高的εNd(t)值和εHf(t)值,以及岩体中发育有岩浆混合成因的暗色包体,指示源区可能有地幔物质的贡献。幔源岩浆底侵使下地壳发生部分熔融,并发生了岩浆混合作用,形成了旌德岩体。

    • 林 进1,2 李 云1,2 何 剑1

      2013,40(5):1542-1551, DOI:

      Abstract:

      提要:本文通过对钻井岩心、野外露头样品及薄片观察描述以及阴极发光、分析化验资料的综合应用,从矿物组分及成因类型、古水流特征、稀土元素的富集规律等方面对鄂尔多斯延长探区本溪组物源方向进行了综合判定,在此基础上对沉积相分布及演化进行了分析。研究表明,延长探区石炭系本溪组砂岩颗粒自北向南具有粒度由粗变细、磨圆度由低变高的趋势;石英组分阴极发光类型以暗褐色、浅-深棕色为主,具变质岩型成因类型;岩屑组分以变质岩岩屑为主,达85.1%;野外露头古水流方向测量结果显示出其具有北部、东北→南部、西南方向的趋势;稀土元素的分配规律与盆地东北缘大青山古陆类似。综合判定研究区本溪组物源主要来自北部的阴山—阿拉善古陆。晚石炭世本溪组本2期为鄂尔多斯地区上古生界沉积发育史的一个重要转折,研究区受区域上缓慢沉降海水自东部侵入的影响,形成了浅海泥质陆棚、障壁岛-潟湖及潮坪沉积体系;本1期整体面貌与本2期类似,受进一步海侵影响,泥质陆棚及潟湖面积有所扩大;砂体连通性平行海岸线方向好。

    • 王永磊1 陈毓川2 王登红1 徐 珏1 陈郑辉1 梁 婷3

      2013,40(5):1366-1378, DOI:

      Abstract:

      提要:锑矿是中国的优势矿种之一,但2011年被英国地质调查局列为全球第一紧缺矿种。本文在全国矿产资源潜力评价项目的基础上,结合前人的资料及III级成矿区带研究成果,简要总结了中国锑矿资源特点,初步将中国锑矿划分为13个矿集区,简单介绍了这些矿集区的基本地质特征,剖析了6个重点锑矿集区的成矿特征。结合近几年锑矿勘查的新进展,对锑矿集区的资源潜力和找矿方向进行了探讨,认为藏南、西昆仑等地尚有一些有待开展工作的空白区,已有老矿山深部及外围仍有找矿潜力,指出了新的找矿方向。

    • 陕 亮1,2 许荣科3 郑有业1, 3 张雨莲4 曹 亮5 庞迎春5

      2013,40(5):1600-1611, DOI:

      Abstract:

      提要:北山地区是中国重要成矿区带之一。白山堂铜多金属矿是北山地区最重要的斑岩铜矿之一。本文采用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年法测定了白山堂矿区I矿带两类含矿斑岩的同位素年龄。获得的花岗斑岩锆石加权平均年龄(275.0±3.0)Ma(MSWD=1.17),代表了花岗斑岩的结晶年龄(早二叠世)。在流纹斑岩中获得两组年龄,一组系结晶较好的岩浆锆石,加权平均年龄为(371.1±2.8)Ma(MSWD=1.7),表明流纹斑岩的结晶年龄为晚泥盆世;另一组锆石为继承锆石,晶形明显磨圆或包裹于第一组岩浆锆石中,年龄分别为(2627±35)Ma, (2598±35)Ma, (1705±44)Ma, (1722±48)Ma, (1642±51)Ma, (1213±54)Ma,大致分为26亿年、17亿年、12亿年左右的3类。结合地球化学特点,确定流纹斑岩可能与中上地壳在泥盆纪的重熔有关。

    • 陈国超1,4 裴先治1 李瑞保1 李佐臣1 裴 磊2 刘战庆3 陈有炘1 刘成军1

      2013,40(4):1044-1065, DOI:

      Abstract:

      提要:东昆仑造山带晚华力西期—印支期花岗质岩石中广泛发育暗色微粒包体。本文以东昆仑东段和勒冈希里克特花岗闪长岩体为例,对暗色微粒包体及其寄主岩进行了详细研究。包体的野外产出特征、形态、结构构造和矿物学特征表明,他们是基性岩浆进入中酸性岩浆快速冷凝结晶的产物,和寄主花岗岩有着相似的稀土元素配分模式,显示轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土元素分馏明显的特征,微量元素蛛网图也具有明显的相似性,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,反映了岩浆混合作用的特征;LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究显示,暗色微粒包体的形成年龄为(224.9±4.1)Ma,与寄主岩的同位素年龄值(225±5)Ma在误差范围内一致,表明了在晚三叠世期间东昆仑地区存在着后碰撞阶段壳-幔岩浆混合作用。

    • 李 冰1, 2 晁代超3 魏明君2, 4 李永峰2, 5 罗正传2, 5 尚建阁1

      2013,40(5):1644-1654, DOI:

      Abstract:

      提要:本文介绍了采用可控源音频大地电磁测深(CSAMT)和瞬变电磁测深(TEM)在河南省舞阳王楼、小韩村两个铁山式矿区进行深部铁矿探测试验研究与找矿预测。试验研究表明,CSAMT和TEM电磁方法寻找隐伏沉积变质型铁矿是可行的。在同等地质条件下,线源TEM的有效探测深度最大,CSAMT的有效探测深度居中,中心回线TEM较弱;TEM方法受地表低阻体干扰影响较CSAMT方法大,但垂向分辨率优于CSAMT方法。在干扰较强的铁矿区采用CSAMT预测,以经山寺、小韩村、冷岗一带为中心,可能存在深部隐伏铁矿体,为整装勘查下一步工作部署提供了依据。

    • 燕建设1 牛树银2 冯建之3 孙卫志3 孙爱群2 王杏村3 崔燮祥3 陈 超 2

      2013,40(2):538-548, DOI:

      Abstract:

      提要:小秦岭金矿集中区以隆升幅度大、剥蚀程度深、构造活动强烈、构造形迹清楚、矿床分布集中而著称。本文论述了研究区从早到晚,经历了塑性流变褶皱→区域东西向主体褶皱→南北向横跨叠加褶皱→垂向隆升的横弯褶皱等4期褶皱作用,以及塑性流变→脆韧性压扭性→韧脆性张扭性→隆升造成的脆性正向拆离滑脱等4期剪切作用。主期脆韧性剪切作用发育于主体褶皱翼部的薄弱构造带。由于第三期的韧脆性剪切作用的改造为燕山期含矿流体的大规模贯入和成矿提供了良好的容矿条件。研究认为,成矿流体主要来自深源,通过地幔热柱多级演化,贯入到韧脆性剪切带中积聚成矿,而且矿区往往存在着一两条主要矿脉却控制着矿区50%以上的金属储量。

    • 牛晓露1 杨经绥1 陈松永1 刘 飞1 熊发挥1 刘 钊1 郭国林2

      2013,40(3):756-766, DOI:

      Abstract:

      提要:东波超镁铁岩体位于雅鲁藏布江缝合带的西段,在中国是一个不多见的面积超过400 km2的大型超镁铁岩体。已有的岩石学和矿物学特征表明,该岩体与同一带中含有大型铬铁矿的罗布莎岩体可以对比,是一个寻找铬铁矿床的远景区。本文开展了东波超镁铁岩的主要组成岩石类型——方辉橄榄岩的铂族元素(PGE)研究,并结合主量和稀土元素(REE)组成,探讨岩体的成因。东波超镁铁岩中方辉橄榄岩具有相当高的Os含量(3.52×10-9~4.36×10-9),亏损的主量元素组成和低于原始地幔的稀土元素含量(0.89×10-6~1.37×10-6),指示东波超镁铁岩为经历过部分熔融和熔体抽取的亏损残余地幔岩石。东波超镁铁岩的PGE总含量为23.97×10-9~31.98×10-9,高于原始地幔的含量;PGE配分型式为左倾的正斜率型,相对Ir亚组铂族元素(IPGE)亏损钯亚组铂族元素(PPGE),Pd/Ir=1.49~2.65;REE配分型式为中稀土亏损的“V”型或“U”型,原始地幔标准化元素比值(La/Sm)m 为 1.05~3.37,(Gd/Yb)m=0.28~0.64;这些数据揭示东波超镁铁岩经历过交代作用,交代物质应富集不相容元素,高PGE含量,相对IPGE富集PPGE;较低的Cu/Pd比值(1226~3448)要求交代物质还应富含硫化物;推测交代物质可能来源于俯冲带构造环境下所产生岩浆熔离出的富硫化物熔体/流体。

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    主编:郝梓国

    创刊:1953年

    国际标准刊号:ISSN 1000-3657

    国内统一刊号:CN 11-1167/P

    国内邮发代号:2-112

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