• 《中国地质》又有10篇论文入选“领跑者5000——中国精品 科技期刊顶尖学术论文”
  • 《中国地质》位列2021世界影响力(WJCI)学科Q1区
  • 《中国地质》入选“第5届精品科技期刊”
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    2022年第49卷第3期
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    • 杨伟龙,白宇明,李永利,胡浩远,杜鑫

      2022,49(3):683-694, DOI: 10.12029/gc20220301

      Abstract:

      研究目的】植物修复技术因其具有绿色、经济、环保的特点,在矿山生态修复中应用广泛,而调查和筛选矿山周边适应本地生境的植物物种是进行植物生态修复的关键环节。【研究方法】通过野外调查取样和室内分析测试相结合的方法,对内蒙古包头某废弃铁矿尾矿库及周边11种优势植物的重金属含量、重金属迁移富集能力及其上覆土壤重金属特征进行分析研究,以期筛选优良修复植物,为矿区生态修复提供科学依据。【研究结果】该废弃铁矿尾矿库及周边土壤Fe、Mn、Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、F含量均远超过河套平原土壤背景值,地累积指数显示污染等级为2~7级,污染程度从轻—中度污染到极强度污染。植物地下部分各元素含量总体上高于地上部分,除Cu外各植物重金属含量大多超出了正常值范围。【结论】沙蒿和独行菜具有富集型植物特征,玉米、狗尾草、虎尾草和拂子茅属于根部囤积型,碱蓬、灰条菜、苍耳、新疆杨和红柳符合规避型植物特征。可根据植物对重金属的吸收和富集特点,科学合理地选择适宜的植物进行矿区受污染土壤植物修复。
      创新点:研究了废弃铁尾矿库及周边11种优势植物的重金属特征;揭示了优势植物对重金属的吸收机制。

    • 刘才泽,王永华,赵禁,曾琴琴,雷风华

      2022,49(3):695-705, DOI: 10.12029/gc20220302

      Abstract:

      研究目的】重金属镉主要通过“土壤-植物”系统进入食物链进而影响人体健康,开展农作物镉积累研究对保障人类健康安全具有重要意义。【研究方法】系统采集了四川省东北部南充市、巴中市、广安市等地的土壤及水稻样品,采用ICP-MS方法检测了土壤和水稻中的镉含量,并运用CART决策树和相关系数法进行了数据分析。【研究结果】结果显示,川东北地区表层土壤镉含量相对较低,为0.071~0.92 mg/kg,平均0.254 mg/kg,几乎所有(99.9%)样品镉含量都低于标准限值;水稻(糙米)镉含量差异性较大,为0.002~0.803 mg/kg,平均0.076 mg/kg,超标率达14.0%;水稻镉超标区成人每日通过稻谷摄入的镉达90.4 μg/d,已超过允许摄入量标准60 μg/d。【结论】土壤镉不超标而农作物镉超标的现象可能与土壤的低pH、低CaO、高SiO2等特点有关,这一认识对于指导区域内粮食安全生产具有重要指导意义。
      创新点:土壤和水稻综合调查发现土壤镉不超标但农作物超标的现象,CART和相关系数法分析了其原因。

    • 杨艳林,靖晶,赵永波,何军,杜小锋

      2022,49(3):706-715, DOI: 10.12029/gc20220303

      Abstract:

      研究目的】揭示武汉北部新城地表水、地下水的氢氧稳定同位素特征及其相互作用。【研究方法】2019年,采集、测定了降水样7件、河水样6件、水库样14件、民井样98件、泉水样3件和钻孔样11件,并收集到武汉站1986—1998年的监测数据50件,以空间分析和流域分析为基础,氢氧稳定同位素分析为手段。【研究结果】(1)武汉降水氢氧同位素随季节变化,并表现出“降雨效应”明显、“温度效应”不明显的特点;(2)地表水在枯水期受到强烈的蒸散发,表现出一定的“地貌效应”与“干支流效应”的特征;(3)民井、泉和钻孔等地下水均源于大气降水,表现出“含水层埋深效应”与“山区平原效应”的特点;(4)枯水期,界河流域中界河获得了上游水库和地下水的补给,夏家寺水库流域中夏家寺水库得到了地下水补给。【结论】氢氧同位素能显著提高武汉北部新城地表水-地下水相互转换规律的认识。
      创新点:利用各类水体氢氧同位素组成及空间分布特征,揭示了武汉北部新城降水、地表水和地下水相互转换的规律

    • 汪新伟,王婷灏,李海泉,张瑄,罗璐,刘慧盈,王嗣敏,向才富

      2022,49(3):716-731, DOI: 10.12029/gc20220304

      Abstract:

      研究目的】太原盆地作为优质岩溶热储分布与城市供暖需求匹配良好的地区之一,其岩溶地热系统的形成演化与成因要素的研究对本区地热资源的整体开发以及断陷盆地型地热资源展布规律的认识均具有重要的指导意义。【研究方法】本文在综合前人研究成果与最新54口地热井资料的基础上,分析了太原盆地岩溶地热系统的热源、热储展布和水热动力学特征,并分8个单元评价了地热资源量。【研究结果】结果表明,岩溶热储发育的层位主要为华北板块广泛分布的下古生界奥陶系,经历了早古生代末的表生岩溶、晚古生代的直接盖层沉积、中生代岩溶地热系统初始形成、新近纪的改造与第四纪最终定型等5个阶段。该地热系统的热源来自于新生代裂谷盆地产生的高大地热流(最高达79.12 mW/m2),热传递方式可分为强烈对流型(盆地边缘)和热传导型(盆地内部)截然不同的两类。热储储集性能具纵向分层、平面分带特征。在纵向上识别出15~20层有效储集段,累计厚度160~180 m,可划分为3~4层主力含水段;在平面上有利储集带主要受NE向隐伏构造的控制,且主力含水层在运移过程中易发生“越流”现象。盆地中段的奥陶系热储因埋藏适中(约400~1900 m)、且储层温度较高(30~75℃),是最有利的勘探开发区。依据热储体积法评价出太原盆地岩溶地热系统可利用的静态地热资源量为83.03×108 GJ,折合标煤2.83×108 t。【结论】年开采地热资源量可满足1502万m2的供暖面积。鉴于目前已开发资源仅占可开发的23.3%,开发潜力巨大。
      创新点:根据区域构造-沉积旋回对地热系统组成要素的控制作用,剖析山间断陷盆地岩溶地热系统的成因模式;结合地热井产水量与测井曲线解释成果,分析热储物性纵向分层、平面分带的规律;采用热储体积法分区块精细评价太原盆地岩溶地热系统的地热资源量。

    • 王高峰,高幼龙,姚亚辉,田运涛,徐友宁,孙秀娟,李瑞冬,何元宵,邓兵,叶振南,陈宗良,郭宁

      2022,49(3):732-748, DOI: 10.12029/gc20220305

      Abstract:

      研究目的】泥石流灾害是白龙江流域分布广泛并常引起群死群伤的重大地质灾害,准确评价泥石流活动规模及其危险度,是泥石流危险性预警预报的前提,合理构建危险性预报模型是泥石流防灾减灾的关键。【研究方法】本文以研究区历史泥石流案例和对应降雨资料为基础数据,采用统计分析方法,通过分析形成泥石流关键地质环境条件及其相互关系,构建了白龙江流域潜在泥石流危险度定量评价模型,提出了两类泥石流危险级别临界判别模式。【研究结果】结果表明:(1)以泥石流活动规模、沟床平均比降、流域切割密度、不稳定沟床比例为判断因子的泥石流危险度动态定量计算模型,能快速准确预测未来不同工程情景和降雨频率工况下泥石流危险度;(2)影响降雨型泥石流发生的地形条件由流域面积、10°~40°斜坡坡度面积比、沟床平均纵比降等组成,降雨条件主要由泥石流爆发前的24 h累积降雨量、触发泥石流1 h降雨量或10 min降雨量等组成;(3)依据30条典型泥石流沟危险度计算结果,获得泥石流危险性临界判别值,提出了降雨型潜在泥石流危险性1 h预报模型(Ⅰ类)和10 min预报模型(Ⅱ类),其中Ⅰ类模型高危险度以上泥石流预测精度大于87.5%,Ⅱ类模型中等危险度以上泥石流预测精度大于80%,而两类预报模型验证准确率为83.3%。【结论】研究成果为泥石流精准预警预报提供了技术支撑,对建立中小尺度泥石流实时化预警系统具有一定参考意义。
      创新点:通过确定与泥石流相对应关键地质环境因子,构建了泥石流危险度动态定量评价模型,依据泥石流危险性1 h和10 min临界判别模式可准确实现潜在泥石流预警预报。

    • 综述性论文
    • 秦绪文,陆程,王平康,梁前勇

      2022,49(3):749-769, DOI: 10.12029/gc20220306

      Abstract:

      研究目的】中国地质调查局先后于2017年、2020年在南海北部神狐海域成功实施两轮水合物试采,创造了产气时间最长、产气总量最大、日均产气量最高等多项世界纪录,了解和掌握南海天然气水合物开采储层相变与渗流机理,有助于进一步揭示该类型水合物分解机理、产出规律、增产机制等,可为中国海域水合物资源规模高效开采提供理论基础。【研究方法】基于两轮试采实践,笔者通过深入研究发现,储层结构表征、水合物相变、多相渗流与增渗、产能模拟与调控是制约水合物分解产气效率的重要因素。【研究结果】研究表明,南海水合物相变具有分解温度低,易在储层内形成二次水合物等特点,是由渗流场-应力场-温度场-化学场共同作用的复杂系统;多相渗流作用主要受控于未固结储层的物性特征、水合物相变、开采方式等多元因素影响,具有较强的甲烷吸附性、绝对渗透率易突变、气相流动能力弱等特点;围绕南海水合物长期、稳定、高效开采目标,需要在初始储层改造基础上,通过实施储层二次改造,进一步优化提高储层渗流能力,实现增渗扩产目的。【结论】随着天然气水合物产业化进程不断向前推进,还需要着力解决大规模长时间产气过程中温度压力微观变化及物质能源交换响应机制以及水合物高效分解、二次生成边界条件等难题。
      创新点:南海水合物相变是由渗流场-应力场-温度场-化学场共同作用的复杂系统;南海泥质粉砂储层具有较强的甲烷吸附性、绝对渗透率易突变、气相流动能力弱等特点,多相渗流机理复杂。

    • 延雨宸,杨忠芳,余涛

      2022,49(3):770-788, DOI: 10.12029/gc20220307

      Abstract:

      研究目的】近年来,由微塑料造成的生态环境污染问题引起了广泛关注。【研究方法】本文通过查阅大量土壤微塑料方向的文献,综述了国内外关于土壤中微塑料的来源、危害及检测治理技术最新研究进展。【研究结果】主要包括:(1)土壤中微塑料的主要来源是没有高效回收的农用地膜的裂解,此外还有农业生产活动中使用含有微塑料的污水污泥、空气中的微塑料沉降到地表等;(2)土壤中的微塑料能吸附重金属、抗生素等污染物,改变土壤pH、容重等理化性质,影响蚯蚓等土壤动物的发育,降低参与土壤养分循环过程中关键微生物的活性,对土壤环境造成危害;(3)目前还没有统一的微塑料分离检测技术标准,目检法、光谱法和热分析技术是微塑料主要的分析方法。【结论】土壤中的微塑料会给环境及动植物健康带来不同程度的风险,进一步通过食物链威胁人类健康。未来的研究重点包括阻隔土壤微塑料的来源、 土壤微塑料与重金属的复合污染机制和新兴的土壤微塑料检测技术。
      创新点:(1)目前关于土壤微塑料方面的研究刚刚起步,本文综述了土壤微塑料对农作物、土壤环境的影响及在食物链中传播的风险,对今后有关环境污染和人体健康方向的研究有一定的帮助; (2)本文较为全面地整理了以农业生产活动为主的土壤微塑料来源,由于已被微塑料污染的土壤治理难度较高,笔者提出关于土壤微塑料源的阻断建议,希望能有效降低未来土壤中微塑料的输入量。

    • 徐雪生,骆检兰,黄逢秋,王欢欢,夏学齐,鲁江,张子虎,朱丽芬

      2022,49(3):789-801, DOI: 10.12029/gc20220308

      Abstract:

      研究目的】天然富硒农产品是人体摄入硒元素最安全有效的途径,依托天然富硒土地资源建立的富硒农业和富硒特色小镇等富硒产业,成为脱贫攻坚和乡村振兴的新兴产业支柱,其规划和建设需以富硒土地质量等级为基础,但国内缺乏富硒土地资源评价体系。【研究方法】本文以新田县为例,从耕地的开发利用条件和潜力、开发利用价值以及开发制约条件着手,构建耕地地力、经济质量和生态环境“三位一体”的富硒耕地质量评价体系;基于新田县新圩镇富硒土壤详查数据和全国土地调查成果开展富硒耕地质量评价研究,对耕地的自然属性、环境属性、经济属性等进行综合评价。【研究结果】其评价结果与农产品质量和富硒程度耦合良好,真实反映了耕地资源开发条件与潜力。【结论】构建的富硒耕地质量评价体系对富硒耕地资源开发利用有较科学指导价值,为富硒土地资源和富硒产业规划提供了重要参考和借鉴。
      创新点:从耕地的开发利用条件和潜力、开发利用价值和制约条件着手,构建耕地地力、经济质量和生态环境“三位一体”的富硒耕地质量评价体系,制定指标权重、调查评价单元、单因子等级和综合等别划定等方法与规则。

    • 杜磊,文华国,罗连超,董俊玲,温龙斌,游雅贤,王启宇

      2022,49(3):802-821, DOI: 10.12029/gc20220309

      Abstract:

      研究目的】陆地热泉钙华作为火山、地热区常见的陆相碳酸盐岩沉积物/岩被广泛用于恢复古环境,但其中可反映古气候信息的代用指标多受复杂外界条件变化控制,因此利用热泉钙华进行古气候信息提取有待深入研究。【研究方法】本文对当前热泉钙华在重建古气候信息方面的成功案例进行了总结,并梳理了与热泉钙华沉积相关的各类气候、非气候影响因素。【研究结果】研究认为针对热泉钙华进行古气候恢复代用指标的选取,目前较为可行的有C-O同位素、主微量元素,孢粉学数据由于孢粉保存的局限性,可作为佐证信息,配合其他气候代用指标来检验古气候意义的正确与否,同时需将热泉钙华中各项气候代用指标与生物地层学、冰芯、石笋等相对成熟的古气候研究手段进行对比,使各类古气候替代指标相互验证,从而更好的解读热泉钙华中古气候信息。【结论】利用热泉钙华中的各项气候代用指标进行可靠的古气候信息提取与恢复具有可行性。
      创新点:本文梳理了国内外热泉钙华恢复古气候的成功案例,并探讨了针对热泉钙华进行古气候恢复研究存在的问题。

    • 学术论文
    • 张宏鑫,余绍文,张彦鹏,陈雯,黎清华,刘怀庆,张庆玉

      2022,49(3):822-833, DOI: 10.12029/gc20220310

      Abstract:

      研究目的】查明防城港地区浅层偏酸性地下水时空分布、成因及环境影响。【研究方法】于2013—2015年间进行了浅层地下水pH值现场测试,枯水期214组,丰水期168组;讨论了其时空分布特征、成因和生态影响。【研究结果】结果表明,丰水期和枯水期偏酸性(pH <6.5)地下水样分别占79.3%和64.3%,pH值总体上丰水期低于枯水期。地下水pH值在低山区(均在5≤pH<5.5范围,平均值5.18,n=4)<丘陵区(大多数5≤pH<6.5,平均值5.18,n=202)<平原区(大多数6.5≤pH<8.5,平均值6.77,n=8)。【结论】偏酸性地下水成因主要与偏酸性大气降水有关,其次与酸性的包气带介质及硫化物矿物的氧化有关。偏酸性大气降水入渗补给是丰水期pH值低于枯水期的主要原因。相比较而言,潮汐作用使得江平地区地下水pH值升高。偏酸性地下水影响饮水安全(研究区枯水期仅20.6%的样品pH值符合生活饮用水标准),促进某些有害组分的释放,腐蚀地下管网和建筑桩基等设施。偏酸性地下水向地表水排泄亦可对地表水环境和地表生态系统产生影响。本研究有助于研究区水资源管理。
      创新点:本研究利用地质调查项目数据优势,系统阐述了防城港地区浅层偏酸性地下水时空分布特征;偏酸性地下水的成因与偏酸性大气降水、酸性包气带介质和硫化物矿物氧化有关;偏酸性地下水对人类健康、地下设施和生态环境具有潜在影响。

    • 孙岐发,杨柯,孙茁桉,贾林刚,田辉,郭晓东,李旭光,朱巍

      2022,49(3):834-848, DOI: 10.12029/gc20220311

      Abstract:

      研究目的】为查明长春新区地下水特征及演化,支撑东北老工业基地建设。【研究方法】本文在调查取样的基础上,充分利用前人成果资料,应用SPSS分析软件、地下水污染分析软件,通过对长春新区的地质条件、水化学参数空间分布特征、地下水化学类型、地下水化学成因的分析,得出系列结果。【研究结果】长春新区地下水的硬度较高且矿化度较大,HCO3在地下水的离子中占据主导,Ca2+、Cl-、O42-、Na+在地下水中的绝对质量浓度较高;pH、H2SiO3、Sr、TDS、Mg2+、HCO3的质量浓度相对稳定;地下水离子以HCO3和Ca2+为主;Na+和K+同时来自岩盐和硅酸岩的溶解;Ca2+和Mg2+主要来源于碳酸盐的溶解。区内地下水质量可分为四级,其中Ⅴ类水未评出。【结论】总体来看,Ⅰ类水占7.50%,Ⅱ类水占32.10%,Ⅲ类水占20.80%,Ⅳ类水占39.60%。较好以上地下水占60.4%,总体情况较好。
      创新点:研究了国家级新区的地下水化学、成因和演化,得出地下水的水质特征,有效支撑区域生态健康发展。

    • 周长松,邹胜章,朱丹尼,林永生,王佳,樊连杰,李军,蓝芙宁,李衍青,邓日欣,缪雄谊

      2022,49(3):849-859, DOI: 10.12029/gc20220312

      Abstract:

      研究目的】近年来,随着生活水平的不断提高,人们对健康饮水的要求也在不断提高,寻找与开发富含H2SiO3等矿物质优质地下水已成为关键。【研究方法】本文以昭觉地区水文地质调查工程、地下水污染调查工程所获取的地下水化学数据为基础,探讨了昭觉地区富H2SiO3地下水的分布特点、元素水文地球化学特征、形成条件及成因。【研究结果】结果显示:(1)全县富H2SiO3(≥25 mg/L)地下水均属于低矿化度偏碱性水,分布在基底岩石为玄武岩的6个片区,H2SiO3含量一般介于25.74~46.04 mg/L,pH含量一般介于7.4~8.58,TDS含量一般介于49.4~333 mg/L;(2)玄武岩地下水存在HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg、HCO3-Ca·Na、HCO3-Ca·Mg·Na、HCO3-Na等5种水化学类型,总体以HCO3-Ca · Mg为主,其次为HCO3-Ca,再次为HCO3-Ca · Na,三者分别占总采样点数的50.00%、25.76%、12.12%;(3)全县富H2SiO3地下水的形成受水岩相互作用、硅酸盐矿物的分布范围及其可溶性、围岩裂隙发育程度、水源涵养及补给条件等四方面因素影响,其中水岩相互作用占据主导作用;(4)在后续开发利用过程中,需进一步揭示影响地下水中H2SiO3分布与迁移的因素。【结论】研究结果可以为昭觉地区矿泉水产业的发展及城乡优质水源地的建设提供依据。
      创新点:系统总结了昭觉县优质偏硅酸地下水空间分布特征和水化学特征;从形成条件与水岩作用的角度探讨了优质偏硅酸地下水的形成机制。

    • 陈兴,吴开彬,王军,黄建国,陈军,杨镇,邓贵标,廖铸敏,白培荣

      2022,49(3):860-879, DOI: 10.12029/gc20220313

      Abstract:

      研究目的】为仁怀市农业生产中土壤养分的合理利用、农业结构调整及土地利用价值的提升等提供科学依据。【研究方法】本文利用电感耦合等离子体发射光谱法、容量法及电位法获取了5486件表层土壤样品氮磷钾(全量和有效态)及有机质的含量,系统研究了其地球化学特征及含量影响因素。【研究结果】仁怀市耕地土壤氮、磷、钾、有机质、碱解氮、速效磷及速效钾的平均值分别为1.74 g/kg、0.75 g/kg、19.90 g/kg、30.90 g/kg、100.28 mg/kg、10.40 mg/kg和101.03 mg/kg。其中,氮、碱解氮、磷、钾及有机质的含量及分布与地层关系密切;速效磷及速效钾的含量及分布与地层关系较差。仁怀市耕地土壤肥力较好,以较丰富等级为主,较丰富及丰富等级占比为57.6%。其中,氮、磷及钾皆处于丰富水平;碱解氮及有机质处于中等水平;速效磷及速效钾处于缺乏水平。【结论】仁怀市耕地土壤养分的含量及分布不仅受地质背景、土壤类型、海拔高度、酸碱度及土壤深度等自然因素影响,还与土地利用方式等人为活动有关。
      创新点:系统统计了仁怀市耕地土壤氮磷钾(全量和有效态)及有机质的含量,对其地球化学等级开展了评价,并系统分析了它们的含量影响因素。耕地土壤养分的含量及分布不仅受地质背景、土壤类型等自然因素影响,还与土地利用方式等人为活动有关。

    • 张艺璇,白辰阳,刘宇佳,杨海琳,LIVIORuffine,赖勇,卢海龙

      2022,49(3):880-900, DOI: 10.12029/gc20220314

      Abstract:

      研究目的】在末次冰期,全球气候变化以千年尺度的快速、大幅度温度波动旋回为特征,这种波动变化在两极冰芯、深海沉积、中国黄土和洞穴石笋等诸多地质样品中均有记录。黑海位于北大西洋与东亚季风区过渡带,具有极有代表性的沉积记录。本文旨在通过对黑海沉积序列的研究,建立起其区域环境变化与北大西洋及东亚季风气候域气候变化的联系。【研究方法】研究对取自黑海西北部罗马尼亚陆坡区多瑙河峡谷北侧GAS-CS12钻孔的长22.0 m的岩芯样品,进行了粒度、矿物成分、主量元素、有机碳、总氮及碳氮同位素等分析。【研究结果】揭示出该段岩芯沉积于末次冰期中后期“Neoeuxine”湖相阶段,可划分为5个沉积单元,对应于北大西洋H4、H3、H1气候变化事件、末次冰盛期(LGM)及Bolling-Allerod气候变暖事件。【结论】建立起了其沉积序列及区域环境变化与北大西洋及东亚季风气候域气候变化的联系,印证了末次冰期千年尺度的气候变化事件在北大西洋、东亚季风区及两者过渡带上具有高度的一致性。
      创新点:建立了黑海西北沉积序列与区域环境变化的关系;补充了北大西洋与东亚季风区两者过渡带上气候波动事件的可靠时标。

    • 张玉芬,李长安,熊德强,张岱,胡绪龙

      2022,49(3):901-911, DOI: 10.12029/gc20220315

      Abstract:

      研究目的】巫山黄土是位于北亚热带河谷的一处代表性的粉尘堆积,具有重要的区域环境指示意义。【研究方法】本文通过系统取样,对巫山黄土的稀土元素组成特征和古气候意义进行了分析和讨论。【研究结果】结果表明:(1)巫山黄土各样品的稀土元素含量相差不大,并具有同步变化。同时轻稀土含量远远高于重稀土含量,表现为轻稀土富集,重稀土亏损;(2)巫山黄土具有从老到新∑REE逐渐减小的特点,这可能与黄土风化作用的强度不同有关;(3)剖面中不同深度样品的REE分布模式具有相似性,且特征值δCe、δEu、La/Yb、Gd/Yb和ΣREE也非常相近;(4)所有样品稀土元素配分曲线均具有负斜率,La-Eu曲线较陡,Eu-Lu曲线较平缓的特点,揭示了轻重稀土元素之间具有一定的分异作用;(5)巫山黄土δEu值分布在纵轴的0~1区间,具有明显的Eu负异常。而δCe却分布在1附近,没有表现出明显的Ce异常,表明沉积物遭受的风化作用并不强。【结论】巫山黄土并未经受较强的化学风化作用,堆积时该区的气候晚期比早期更为干冷,且在堆积过程中没有发生明显的物源改变。
      创新点:基于稀土元素含量揭示了巫山黄土形成过程中的气候特征及其物源的变化。

    • 魏荣珠,庄其天,闫纪元,魏云峰,杜艳伟,范俊辉

      2022,49(3):912-928, DOI: 10.12029/gc20220316

      Abstract:

      研究目的】晋中盆地位于汾渭断陷盆地带的中部,新生代最大沉积厚度超过3800 m,建立晋中盆地精确地层年代框架和高分辨率沉积层序对于理解汾渭断陷盆地带的演化、华北地区气候变化具有重要意义。【研究方法】本文对晋中盆地东北部晚新生代标准孔ZK01(钻孔深度870.5 m)岩心开展了年代学和沉积学研究。【研究结果】将ZK01孔揭示的松散沉积物分为6个岩性组。首次通过磁性地层学研究,划分出13个正极性时段和12个负极性时段,建立了ZK01孔地层年代框架。晋中盆地新生代沉积物底部最老年龄约8.1 Ma,将晋中盆地活动的起始时间从前人一般认为的上新世初期,确定为中新世晚期,提前了约3 Ma。区内晚新生代地层划分为新近系中新统灞河阶(N14)和保德阶(N15),上新统高庄阶(N21)和麻则沟阶(N222),第四系下更新统泥河湾阶(Qp1),中、上更新统和全新统。【结论】构造活动与气候变化是盆地沉积环境的主要控制因素,共同导致了上新世早期和早更新世中晚期的两次湖泊大规模发育。全新世时期,早中期即先秦(约2.5 ka以前),盆地中仍是河湖共存阶段;晚期(2.5 ka以来),出现湖消河长的局面,直至明、清时期湖泊全部消失,气候变化和人类活动影响是盆地中湖泊最终消失的主要原因。
      创新点:首次通过磁性地层学将晋中盆地发育时间确定为中新世晚期约8.1 Ma;盆地的湖泊发育早期主要受构造和气候控制,全新世以来气候变化和人类活动造成湖泊最终消亡。

    • 黄理善,侯一俊,陈远荣,敬荣中,王建超,赵毅,李学彪,裴超,曾友强,曾晖

      2022,49(3):929-942, DOI: 10.12029/gc20220317

      Abstract:

      研究目的】城市及其周边地区隐伏断层构造的探测对城市建设和经济发展具有重要影响而引起人们重点关注,根据城市的地质背景及人文条件要求,采用适宜的方法是对隐伏断层能否快速精确定位的关键,同时探测方法须具有经济快速、绿色环保及强抗干扰能力等特点。【研究方法】以广西桂林市临桂区为例,为快速精确定位被第四系覆盖的隐伏断层F1,依据该区的地质背景和地表景观特点,采用了可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)、土壤汞气测量、氡气测量等物化探综合方法。【研究结果】经试验发现低电阻率异常与土壤汞气、氡气高值异常高度吻合,推测多方法异常重合的部位为隐伏断层的位置,而经钻探查证,揭露到了隐伏断层构造及丰富的地下水,为该区寻找与开发深部地下热水提供了依据。【结论】显然CSAMT、土壤汞气测量和氡气测量是实现桂林市及周边地区隐伏断层快速精确定位的技术组合,也为其他地区隐伏断层的探测工作提供了参考。
      创新点:采用地球物理、地球化学多方法在城市及周边开展隐伏断层快速探测,互相验证、最大限度减少人文干扰的影响;土壤汞气和氡气测量具有经济、快速的特点,对深部隐伏断裂构造反映明显。

    • 张保民,陈孝红,蔡全升,陈林,张国涛,李培军

      2022,49(3):943-955, DOI: 10.2029/gc20220318

      Abstract:

      研究目的】不同页岩岩相的矿物组分、含气性和可压性等的差异,决定不同岩相的开发潜力不同,页岩岩相的划分及评价对找寻页岩气勘探开发甜点具有重要指导意义。【研究方法】基于钻井、岩心和分析测试资料,综合利用地质理论结合硅质矿物-黏土矿物-碳酸盐矿物含量三端元图解,对鄂西宜昌斜坡带上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组下段含气页岩岩相进行划分,结合有机碳含量、含气量、岩心镜下特征等划分优势岩相。优选有机质丰度、硅质矿物含量、黏土矿物含量3项指标与页岩含气量进行相关性分析,建立了五峰组—龙马溪组含气页岩优势岩相的分级标准。【研究结果】研究区优势岩相均为II类优势岩相,II1类(最优)优势岩相为S-2混合硅质页岩相和S-3含黏土硅质页岩相,位于龙马溪组一亚段和五峰组上段,厚6 m;II2类(次优)优势岩相为S硅质页岩相,位于五峰组下段,厚4 m。【结论】宜昌斜坡带和涪陵地区具有相似的岩相垂向演化序列,优势岩相均位于五峰组—龙马溪组一亚段,但同一岩相组合的页岩厚度和品质差异较大,发生在鲁丹阶早期的湘鄂西水下隆起和鲁丹阶晚期的水下隆起是造成宜昌地区优势岩相的厚度和品质均要差于涪陵地区的主要原因。
      创新点:建立五峰组—龙马溪组含气页岩优势岩相的分级标准,提出龙马溪组一亚段和五峰组是优势岩相发育层位。

    • 白博文,平建华,赵继昌,杨振威,宁艺武,熊超凡

      2022,49(3):956-966, DOI: 10.2029/gc20220319

      Abstract:

      研究目的】淮阳地热属于典型的中低温沉降盆地型地热,研究淮阳县地热资源的质与量,有助于其合理开发利用及科学管理。【研究方法】本文综合利用地球化学、环境同位素,对淮阳县地温场及地热流体化学特征和成因进行分析研究。【研究结果】结果表明,深部热储地温场受基底构造与断裂影响较明显,构造单元分界处和多条断裂交汇处,地温梯度较高,如苏庄地温梯度3.75℃/100 m,其他地段<3.5℃/100 m。研究区内地热流体中主要为Cl·HCO3·SO4-Na、Cl·SO4·HCO3-Na、Cl·SO4-Na型。地热流体中阳离子主要以Na+为主,阴离子呈多样化,研究区地热流体主要来源于西部伏牛山区的大气降水,且地热流体发生水-岩作用,但相对较弱。地热流体为1952年前入渗补给的“古水”。【结论】淮阳经济可开采热储层主要为新近系明化镇组和馆陶组,区内地热资源开发主要可用来供暖,以促进当地经济发展,助力于本地区“双碳”目标的达成。
      创新点:分析了淮阳地温梯度与地质构造和断裂活动的关系;结合地层特性,讨论了淮阳地热流体中不同离子的来源以及地热流体的主要来源。

    • 祁泽学,汪生斌,王强民,肖勇,温川

      2022,49(3):967-978, DOI: 10.2029/gc20220320

      Abstract:

      研究目的】格尔木市地处柴达木盆地南缘,是青藏高原上正在崛起的新兴城市,随着各个工业园区的建设及中国最大的钾肥生产基地的建成,地下水资源的重要作用更加凸显,查明其地下水资源量对工矿企业及钾肥生产基地的运行至关重要。【研究方法】基于资料收集、动态长观、钻孔抽水试验等手段,采用补给量总和法以及排泄量总和法结合数值模拟等方法,评价了区域地下水天然资源量及允许开采量。【研究结果】格尔木河冲洪积扇地下水天然资源量为199.8×104 m3/d,允许开采量为100×104 m3/d。【结论】格尔木地区存在百万吨级的地下水源,6座水源(已建/在建/规划)规划开采量达百万吨时,地下水有充足的补给保证,可持续稳定开采。最终提交了B+C级地下水储量100×104 m3/d的百万吨级地下水源。
      创新点:基于最新一次的地下水详查工作,完善了区域地下水流模型;在设定模型入境水量场景时,采用“丰枯年组合”的方法,充分考验了含水层的调节能力和连枯年持续供水能力,评价的结果可信度高。

    • 尹德超,祁晓凡,王雨山,徐蓉桢,安永会,王旭清,耿红杰

      2022,49(3):979-992, DOI: 10.2029/gc20220321

      Abstract:

      研究目的】白洋淀为雄安新区核心生态功能区,为支撑白洋淀湿地生态修复与保护,系统开展了全淀区表层沉积物环境质量调查。【研究方法】在白洋淀湿地采集表层沉积物样品484组,查明了白洋淀表层沉积物重金属地球化学特征,并采用地累积指数法、潜在生态风险指数法等多种方法开展了重金属生态风险评价。【研究结果】白洋淀表层沉积物重金属含量普遍偏高于河北省表层土壤重金属含量背景值,府河入淀口及白沟引河入淀口为重金属元素主要富集区,入淀河流输入为白洋淀重金属主要来源;环境地球化学综合评价结果为清洁无污染等级分布面积144.54 km2,占表层沉积物分布总面积的96.68%;各重金属污染程度由重到轻排序为Cd>Cu>Hg>Pb>Zn>Ni>Cr>As,Cd元素污染程度等级以中度和偏中度为主,Cu元素以轻度和清洁为主,其他元素以清洁无污染为主;重金属潜在生态风险以轻度和中度为主,河流入淀口所在淀区重金属潜在生态风险高于其他淀区,潜在生态风险由高到低排序为南刘庄>烧车淀>小白洋淀>王家寨>藻苲淀>捞王淀>池鱼淀>泛鱼淀。【结论】白洋淀表层沉积物环境质量总体较好,南刘庄等局部淀区存在重金属污染潜在生态风险,以Cd元素污染最为突出。
      创新点:采用地累积指数法、潜在生态风险指数法等多种方法,系统评价白洋淀湿地表层沉积物重金属污染程度和生态风险;重金属地球化学特征分析与主成分分析法相结合,揭示表层沉积物重金属污染主要来源为河流输入。

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      学术论文
    • 陈远铭, 高志鹏, 郭华明, 李伟, 陈宗良, 王茜, 马雪梅

      DOI: 10.12029/gc20180915003

      Abstract:

      提要:泰莱盆地是已知的含锶矿泉水的水文地质单元之一,研究泰莱盆地含锶矿泉水的分布规律及成因,能为今后开展含锶矿泉水调查和开发利用的工作提供方向。在泰莱盆地不同含水岩组划分的基础上,通过采集盆地岩溶水、裂隙水、孔隙水和地表水等水样,运用数理统计、离子比例系数、相关性分析、同位素分析及水文地球化学模拟等方法研究了泰莱盆地四种类型水的水文地球化学特征及含锶矿泉水的演化过程。结果表明:研究区四种类型水样水化学类型主要为HCO3.SO4-Ca.Mg型水,表现出富钙、镁,低钠、钾,弱碱性的特点;四类水样水力联系紧密,并受到了一定程度蒸发浓缩作用的影响;中部盆地岩溶水、孔隙水的Sr2+浓度较高,而基岩裂隙水和地表水的浓度则相对较低。地下水中Sr2+的富集主要受到了方解石、白云石等钙质矿物风化溶解的控制,并受到了一定程度蒸发浓缩作用的影响,阳离子交换作用的影响则相对较小。

    • 张予杰, 安显银, 刘石磊, 高永娟, 郑杰, 桑永恒

      DOI:

      Abstract:

      黔东北地区是我国南华纪“大塘坡式”锰矿重要富集区,而岩相古地理是沉积型锰矿最重要的控矿因素。作者根据松桃—江口地区南华系各组岩性及碎屑锆石年龄特征对清水江组、两界河组、铁丝坳组及大塘坡组进行细致的地层划分,在建立了本区南华纪大塘坡早期沉积充填序列的同时,将本区沉积盆地划分为4个II级盆地、12个III级盆地以及11个次级(IV)聚锰盆地。在不同盆地内的大塘坡一段中识别出14种岩相类型,划分出2类沉积系、10类主要的岩相古地理单元,进而编绘了本区南华纪大塘坡早期岩相古地理图。提出在大陆边缘裂谷盆地的背景下,研究区南华纪大塘坡早期沉积环境应属大陆边缘障壁海岸体系,属于典型的“大塘坡式”锰矿,与障壁后侧迅速沉降的深水局限盆地密切相关。

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    2022年第49卷第3期
    • 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。

    • 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。

    • 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。

    • 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。

    • 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。

    • 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。

    • 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。

    • 徐 通1 裴先治1, 2 李瑞保1, 2 李佐臣1, 2 裴 磊3 刘成军1 陈有炘1 汪晓伟1 杨 杰1 胡 楠1

      2013,40(6):1777-1792, DOI:

      Abstract:

      提要:横现河地区张岩沟双峰式火山岩位于勉略构造带三岔子—略阳段,由紧密共生的变质基性火山岩和变质中酸性火山岩组成,其原岩为亚碱性玄武岩和亚碱性流纹-英安岩。中酸性火山岩稀土元素含量明显低于玄武岩,表明中酸性火山岩为地壳部分熔融形成,而非分离结晶成因。玄武岩具有较高的Zr含量与较高的Zr/Y值,表现出板内玄武岩特征,其具有的弧印记应为陆壳物质混染所致。LA-ICP-MS锆石U-Pb测试结果表明,流纹岩成岩年龄为(728±10) Ma (n=4,MSWD =0.14)。结合区域地质背景,认为张岩沟双峰式火山岩形成于地壳伸展机制下的大陆裂谷环境,预示着该地区新元古代洋盆的打开。这一新成果,对研究勉略带新元古代的构造演化以及探讨扬子地块北缘对Rodinia超大陆裂解的响应具有重要意义。

    • 董连慧1 王克卓2 朱志新2 赵同阳2 郑加行2 徐仕琪2

      2013,40(5):1552-1568, DOI:

      Abstract:

      提要:新疆位于印度板块、塔里木—中朝古板块、哈萨克斯坦—准噶尔古板块和西伯利亚古板块的汇聚地带,地质构造复杂多样。文章以大型变形构造的特征分析为切入点,全面总结和分析了新疆境内主要大型变形构造带的类型、规模、组合型式、物质组成、构造层次、变形期次等特征,探讨了大型变形构造对地层格架、侵入岩浆活动、变质变形作用、区域构造演化及成矿作用的控制作用,并据此划分出了34个大型变形构造。初步探讨了大型变形构造形成演化过程与成矿的关系。

    • 许志琴1 王 勤2 曾令森1 梁凤华1 李化启1 戚学祥1 蔡志慧1 李忠海1 曹 汇1

      2013,40(3):671-680, DOI:

      Abstract:

      提要:作为喜马拉雅造山带变质核的高喜马拉雅杂岩带,是以高级变质岩石、普遍的深熔反应以及高温韧性变形为主要特征的热碰撞造山带。在高喜马拉雅平行造山的韧性伸展构造发现的基础上,建立高喜马拉雅挤出的3-D 构造模式,并提出了挤出的动力学过程: (1)造成高喜马拉雅中弱和热物质产生的局部熔融阶段 (46~35 Ma),(2) 平行造山的韧性伸展和重力裂陷阶段(28~26 Ma开始),(3)韧性逆冲型剪切带形成阶段(>626~23 Ma), (4) MCT 和STD的形成造成的高喜马拉雅挤出阶段(23~17 Ma)。

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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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