现代地质

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1. 沂蒙山世界地质公园岱崮地貌特征、成因及演化

蔡胤璐, 武法东, 韩晋芳, 黄震, 周莹, 刘宝印, 谌杨杨

现代地质 2023, 37 (04): 1065-1074. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.085

摘要（1857）

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沂蒙山世界地质公园是岱崮地貌的命名地。作为一种新地貌类型,其成因、形成年代及演化等方面尚存在争议。基于此,本次研究通过野外崮体特征调查,总结了岱崮地貌的特征,对地层及河谷横剖面实测和光释光(OSL)测年,估算岱崮地貌开始形成的年代。研究结果表明,岱崮地貌特征与地层岩性相关。顶部寒武系张夏组厚层石灰岩,因抗风化和侵蚀能力较强,且发育垂直节理而形成“顶平”“身陡”的崮顶;下部岩性以泥岩、粉砂岩夹薄层灰岩为主,因抗风化能力较弱而形成坡缓的山麓,二者共同构成“方山”特征。利用不同时期河流阶地的年龄,计算河流侵蚀下切速率,并以此估算岱崮地貌开始形成的时间约为1.77 Ma。岱崮地貌的演化过程可划分为4个主要阶段:(1)寒武纪时期的物质基础形成阶段;(2)受构造运动抬升,地层逐渐出露地表,岱崮地貌进入地貌塑形阶段;(3)受流水、风力和重力崩塌作用影响,岱崮地貌进入发育成熟阶段;(4)最后岱崮地貌顶部灰岩坍塌而进入消亡阶段。本研究有助于加深对岱崮地貌的全面认识及其科学价值的挖掘,也有助于世界地质公园地质科学知识的普及。

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2. 莱阳凹陷莱阳群黑色页岩氧化还原敏感微量元素特征与有机质富集的控制因素

王续学, 张祥玉, 李守军, 张家豪, 张振宇

现代地质 2023, 37 (03): 733-744. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.153

摘要（430）

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咸化湖盆泥岩和页岩的地球化学特征对咸化烃源岩的形成条件和沉积环境具有重要指示意义。对山东莱阳凹陷下白垩统莱阳群泥岩和页岩的氧化还原敏感微量元素(RSE,包括Mo、Cr、Zn、Cu、Ni、Co、V、As、U和Th)和总有机碳(TOC)进行分析,旨在恢复研究区氧化还原环境和探讨盐湖有机质富集的控制因素。研究结果显示,瓦屋夼组和止凤庄组泥岩的TOC含量较低,RSE没有明显富集,RSE及其比值(U/Th、Cu/Zn、V/Cr和Ni/Co)反映该沉积时期为氧化环境;水南组黑色泥页岩的TOC含量骤增,RSE显著富集,反映该沉积时期为弱还原环境;龙旺庄组和曲格庄组TOC含量迅速减小,RSE含量较低,反映该沉积时期为富氧环境。水南组黑色页岩有机质的富集与古气候、古生产力、古盐度和氧化还原条件等综合因素有关,其中古气候是导致古生产力、古盐度和氧化还原条件等因素变化的主控因素。

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3. 峨眉山地幔柱主要研究进展及四川盆地二叠纪成盆动力学机制

孙自明, 卞昌蓉, 刘光祥

现代地质 2023, 37 (05): 1089-1099. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.043

摘要（380）

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近年来峨眉山大火成岩省及其地幔柱成因研究取得了重要进展,但关于地幔柱在四川盆地的作用范围和二叠纪成盆动力学机制等方面存在认识分歧。基于大量文献调研并结合近期研究,采用深部地幔活动控制表层系统演变的研究思路,系统梳理峨眉山大火成岩省及其深部地质特征。地幔柱是诱发峨眉山玄武岩大规模喷发并形成大火成岩省的主导因素,但地幔柱仅对四川盆地部分地区具有直接影响,具体表现为地幔柱上涌引起地壳隆升并导致中二叠统茅口组顶部出现地层差异剥蚀和对盆地中南部二叠纪沉积的控制作用,而盆地中北部中晚二叠世—早三叠世拉张槽群和“凹凸相间”沉积-构造格局的形成则主要受控于南秦岭洋岩石圈板块的拉张。

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4. 锶在土壤-作物中迁移富集机制及作物富锶标准探讨:以河南固始史河一带为例

王东晓, 袁德志

现代地质 2023, 37 (03): 767-777. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.024

摘要（282）

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通过系统采集和分析河南固始史河一带土壤、作物样品,进行土地质量地球化学评价,查明了区域土壤锶地球化学特征、影响因素,以及锶在土壤、作物中迁移富集机制,确定了土壤锶形态含量表现为残渣态 >强有机结合态>离子交换态>铁锰氧化态>腐殖酸结合态>碳酸盐结合态>水溶态,其中残渣态和强有机结合态锶累计占98%,Sr主要以难溶态稳定形式赋存在土壤中。在弱酸性环境下,难溶含锶矿物SrSO₄、SrCO₃通过水化作用和水解作用形成易溶于水的锶岩Sr(HCO₃)₂、SrCl₂,并被植物吸收利用,形成锶在土壤-作物中的迁移。对比国内外相关作物Sr含量,提出了花生、小麦、玉米、水稻等作物富锶标准,即:水稻中的富锶下限值为0.65 mg/kg,花生、小麦、玉米的富锶下限值为1.08 mg/kg。依据此Sr含量标准,研究区内小麦、花生籽粒富锶,水稻部分富锶。本研究成果为固始史河流域富锶土地资源开发、发展富锶农产品提供了新的参考依据。

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5. 西昆仑造山带东段中生代碰撞造山事件的记录:来自新疆温泉—胜利达坂一带三叠纪侵入岩年代学、地球化学的证据

鲁浩, 刘欢, 胡峰, 王海波, 王超, 孔祥超

现代地质 2023, 37 (03): 573-585. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.022

摘要（273）

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西昆仑造山带东段温泉—胜利达坂一带发育大量三叠纪侵入岩,岩性主要为中细粒二长花岗岩,为进一步丰富西昆仑造山带中生代地质构造演化史,对区内金、汞、锑等多金属的成矿时代提供年代学制约,对研究区内三叠纪阿塔木帕下序列花岗岩进行了详细的岩石学、岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究。研究结果表明,温泉—胜利达坂一带花岗岩形成时代为(203.3±1.4) Ma,为晚三叠世岩浆活动产物;岩石地球化学特征显示,区内花岗岩SiO₂含量为74.41%~76.78%,Na₂O为2.70%~3.81%,K₂O为3.93%~5.01%,铝饱和指数(A/CNK)为1.00~1.25,表明区内花岗岩属过铝质高钾钙碱性系列花岗岩;岩石稀土元素总量较低,且富集轻稀土元素,具负Eu异常(δEu=0.39),相对富集Rb、Th、U,亏损Ba、Nb、Sr、Ti等元素,显示岩石具有壳源花岗岩特征,为S型花岗岩。结合区域构造演化,区内三叠纪阿塔木帕下序列花岗岩形成于造山作用后造山阶段,为地壳变质碎屑岩俯冲到下地壳部分熔融后形成岩浆,上升侵位形成的后碰撞型花岗岩。

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6. 新疆北部喇嘛苏铜矿床成矿时代与构造背景:来自石榴子石原位LA-ICP-MS U-Pb测年的证据

王晓彤, 刘军, 杨艳, 何军成

现代地质 2023, 37 (03): 645-661. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.003

摘要（259）

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石榴子石是矽卡岩型矿床中最常见的蚀变矿物,石榴子石U-Pb定年技术的发展应用为准确限定矽卡岩成矿作用时代提供了新手段。我国西天山地区发育大量矽卡岩型铜矿床,由于缺乏精确的成矿年代学数据,制约了矿床成因和成矿动力学背景认识的深入。为了精确厘定西天山地区矽卡岩型铜矿化时代,本文选取代表性的喇嘛苏大型铜矿床矽卡岩带中石榴子石为研究对象,利用电子探针和LA-ICP-MS原位U-Pb定年技术开展了矿物成分和年代学分析。根据喇嘛苏矿床石榴子石的岩相学特征,将其分为红棕色石榴子石、浅棕色石榴子石和黄绿色石榴子石三类。电子探针分析显示,三类石榴子石的端元组分均主要为钙铁榴石(56.96%~85.09%),其次为钙铝榴石(14.33%~43.85%),属于钙铁榴石-钙铝榴石系列。U-Pb定年获得3件石榴子石的加权平均年龄介于(389.1±2.0)~(387.0±2.3)Ma之间,表明成矿时间为中泥盆世。结合区域构造演化史,喇嘛苏矽卡岩型铜矿床形成于北天山洋壳的俯冲环境。

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7. 云南潞西上芒岗金矿区白云岩风化的地球化学基因

张改侠, 孙金佳杰, 龚庆杰, 江彪, 严桃桃

现代地质 2023, 37 (03): 801-812. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.087

摘要（252）

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地球化学基因是近年来提出的地球化学成分分类与物质来源示踪的新技术。目前研究主要集中在基因稳定性检验和地质样品溯源等方面,大多涉及岩浆岩的风化过程,尚未运用到碳酸盐岩的风化过程。本文选取云南潞西上芒岗金矿区白云岩风化剖面为研究对象,调查白云岩在风化过程中地球化学基因的变化特征。结果发现,白云岩风化在成土阶段主要表现为白云石的淋失,在土壤演化阶段CaO、Na₂O含量已淋失殆尽,其他元素因性质不同而呈现出不同的风化行为。化学风化指标CIA和WIG均可定量表征剖面中样品的风化程度,但CIA有可能反映的是白云岩源沉积物的风化程度,WIG则可以较好地表征白云岩的风化程度。基于稀土元素基因、岩性基因和矿化基因分析认为上芒岗金矿区风化剖面的母岩白云岩成分是相对均匀的,属于类中性成分且具金矿化异常特征,其稀土元素基因与上陆壳类似。依据矿化基因划分的矿化异常样品本身并不一定含矿,但具有成矿潜力。金矿化基因的矿化相似度R_矿可以作为母岩是否可形成风化壳型金矿床的判据,这为成矿物质来源研究提供了新的思路和手段。

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8. 甘肃舟曲牙豁口多级滑坡变形特征及复活机理

杨校辉, 朱鹏, 袁中夏, 张卫雄, 丁保艳

现代地质 2023, 37 (04): 1004-1012. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.157

摘要（244）

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2019年7月19日,甘肃舟曲县牙豁口发生多级滑坡,该滑坡是牙豁口老滑坡中部凹槽内的复活滑动,其体积约215.5×10⁴ m³。该滑坡从斜坡体顶部崖口处启动,呈“流塑”状自上而下缓慢滑落至岷江,导致岷江河道被阻塞,水位上升,严重威胁附近居民以及下游城镇的安全。为探究该滑坡的变形特征及复活机理,本研究通过野外勘察、历史资料调研,查明了滑坡的地质环境背景与变形历史;通过对遥感解译、滑坡监测以及降雨数据等分析,探讨了滑坡的启动及演化过程,揭示了滑坡的复活机理。研究结果显示牙豁口多级滑坡的复活具有逐级加载、逐级传递应力、逐级启动的特点。滑坡的复活分为3个阶段:(1)上部滑体开始缓慢的塑性流动;(2)缓坡中部平台受到上部滑体的预压,形成“切填”效应,其破坏形式为蠕滑-拉裂-滑移;(3)下部坡体滑动。

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9. 豫西中元古界龙家园组二段叠层石特征及其沉积环境分析

李倩倩, 郑德顺

现代地质 2023, 37 (04): 845-857. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.023

摘要（232）

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叠层石记录早期环境、蓝细菌和微生物群落的生命活动,其生长形态受到沉积环境的影响,对古环境恢复具有重要意义。豫西中元古界官道口群龙家园组二段叠层石发育形态类型丰富,分布集中,是叠层石发育的典型地区,其分布与全球性事件、海洋地球化学环境和微生物岩的发展密切相关,但尚未见对其详细研究。基于此,本文选取龙家园组二段叠层石发育剖面为研究对象,对叠层石开展野外宏观形态和室内微观特征分析,据此反演沉积环境演化过程和建立沉积模式,并与其他地区同时代叠层石进行对比研究。结果表明龙家园组二段叠层石宏观形态可分为水平纹层状、波纹状、丘状、锥状和柱状,显微表现出明暗纹层,局部含少量鲕粒、球粒、碎屑物质等。鉴于水平层状叠层石发育在潮间带,波纹状、丘状叠层石发育在潮间高能带及潮下低能带,锥状、柱状叠层石则发育在潮下带,认为龙家园组二段叠层石形成于潮坪环境,经历了潮间带-潮下带-潮间带的环境演化过程。本研究有助于揭示华北南缘中元古代早期微生物岩发育环境。另外,将本研究区与华北北缘蓟县地区同时期微生物岩沉积环境进行对比分析,发现该时期微生物岩分布广泛,叠层石结构与环境演变之间存在密切关系,为全面探索该时期华北克拉通周缘海洋环境、大气环境与微生物岩发育之间的关系提供新的证据。

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10. 准噶尔盆地玛湖凹陷风城组沉积环境与沉积模式分析

倪敏婕, 祝贺暄, 何文军, 杨森, 邹阳, 张元元

现代地质 2023, 37 (05): 1194-1207. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.061

摘要（226）

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玛湖凹陷是准噶尔盆地重要的生烃凹陷,其下二叠统风城组作为主力烃源岩,也是重要的勘探层系。风城组的岩相展布与沉积模式的研究,对明确玛湖凹陷的构造演化过程和油气勘探具有重要的参考意义。基于最新的测井、录井资料,建立玛页1井风城组综合柱状图,查明玛湖凹陷风城组岩相展布,进而重建玛湖凹陷下二叠统风城组各沉积时期的沉积环境,明确沉积模式。研究结果表明,玛页1井风城组主要为黑色-灰黑色细粒沉积岩,大量发育软沉积变形构造,说明玛北地区风城组主要为半深湖-深湖亚相沉积。根据连井岩相剖面,玛湖凹陷风城组自下而上发育进积-退积-进积的旋回特征,自南西向北东方向为扇三角洲相-湖泊相-河流三角洲相沉积。风一段火山岩火山活动强烈,玛北地区发育水下熔结凝灰岩、火山碎屑岩及玄武岩,主要为浅湖沉积。风二段玛南地区为扇三角洲沉积,向玛西地区过渡为三角洲-滨浅湖沉积,玛北地区发育半深湖-深湖沉积,在湖盆中心发育碱性矿物沉淀;风二段中部化学沉淀分布范围最广,指示最大洪泛面。风三段进积作用加强,湖盆萎缩,玛南、玛西地区发育扇三角洲沉积,玛北地区发育半深湖-滨浅湖沉积。结合其沉积演化过程,玛湖凹陷风城组是受到外源碎屑沉积、内源化学沉淀和火山碎屑物质等影响的多源混积沉积模式。

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11. 克什克腾世界地质公园晚第四纪黄土沉积特征及其古气候意义

刘晓鸿

现代地质 2023, 37 (03): 821-833. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.071

摘要（223）

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黄土中蕴涵着多种古气候指标,对不同地区黄土地层中的粒度和磁化率进行测定和分析,有利于进行古气候旋回的划分和全球气候变化对比。本研究选取克什克腾世界地质公园三义乡全新世黄土剖面和土城子晚更新世黄土剖面为研究对象,对代表性黄土样品进行¹⁴C和光释光(OSL)测年以及粒度及磁化率分析,以重建研究区晚第四纪以来的古气候环境变化过程。三义乡剖面的¹⁴C测年结果为2.32 ka、9.05 ka、9.94 ka、11.27 ka,土城子剖面的光释光测年结果为21.5 ka、23.5 ka、43.9 ka、53.4 ka。分析结果显示,三义乡和土城子剖面均属于晚第四纪,后者老于前者,形成一个较为连续和完整序列的黄土剖面;黄土-古土壤沉积以粉砂(16~63 μm)为主,含量占61.45%~62.4%,其次为砂粒(>63 μm)和黏粒(<4 μm);冰期表现为较粗的粒度和较低的磁化率值,而间冰期或间冰阶磁化率值明显增高,粒度则明显变细。三义乡和土城子剖面的粒度及磁化率记录了冷-暖、干-湿的气候旋回和至少4次夏季风强化事件,其发生时限分别为60~55 ka B.P.、34~25.6 ka B.P.、11.5~10 ka B.P.、8.6~2.2 ka B.P.。该特征与黄土高原洛川剖面的结果基本相似,反映两地的古环境演化在冰期-间冰期时间尺度上均受控于东亚季风的强弱变化。本研究为季风边缘区晚更新世以来古气候重建提供了新材料和参考数据。

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12. 地下水抽出处理技术研究进展与展望

张莉, 刘菲, 袁慧卿, 梁凯旋

现代地质 2023, 37 (04): 977-985. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.030

摘要（220）

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地下水抽出处理技术(P&T)是地下水异位修复的代表性技术,也是目前控制和去除地下水污染应用较广泛的技术。然而在实际应用中,P&T技术往往受水文地质条件和污染物迁移、转化的干扰,产生拖尾或回弹效应,导致处理后期效率低、费用高。本文在阐明P&T技术发展演变历程的基础上,对其适用条件、技术优势与限制、系统设计优化方法及与其它技术的联合使用进行了系统分析。总结发现,P&T技术更多应用于污染初期高浓度污染物的抽出以及避免污染物扩散的水力控制,抽水的目标主要为“流场控制”。抽/注水井的位置通常是在污染源和污染受体区域及其上、下游,通过抽取污染水或者将未污染水注入地下形成分水岭以达到控制污染物扩散和清污分流的目的。系列研究可为P&T技术的灵活应用和我国场地地下水污染防治方案选择上提供合理性的建议。

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13. 湖南郴州丹霞地貌景观特征、成因及演化探讨

黄乐清, 吴驰华, 周丽芸, 金妮, 彭世良, 胡能勇, 杨长明, 陈杰

现代地质 2023, 37 (06): 1680-1694. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.118

摘要（218）

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湖南郴州飞天山—高椅岭丹霞地貌是华南地区特色景点之一,以圆顶岩丘景观为特点,与目前常规丹霞地貌存在显著差异。然而,关于其地貌特色、成因机理及演变过程等依然缺乏详细的研究,这与其社会知名度及特殊地貌蕴涵的科学价值不相符。本研究通过野外实地调查,查明飞天山—高椅岭丹霞地貌由石寨、岩丘、赤壁、石柱、石墙和洞穴及线状沟槽等7种地貌亚类型组成。研究区东、西两侧丹霞景观差异大,在景区东侧,以圆顶岩丘、石寨等特色地貌占主导地位,发现其构景岩层为风成沙漠相砂岩,发育巨型交错层理、小尺度的粒流层和波纹层等典型风成沉积构造。而景区西侧则为“顶斜、陡坎和麓缓”峰林型丹霞地貌景观,岩石类型以冲积扇相块状砾岩为主。不同的岩相类型,是造成景区东、西两侧景观差异的主要因素,后来叠加喜马拉雅期多期次构造改造、水流侵蚀和风化崩塌等作用而最终形成多样化的地貌形态。面积高程积分模型(HI)分析结果表明景区丹霞地貌整体处于老年早期的残丘阶段。综合分析提出了“沉积作用孕景→构造抬升造景→地表营力雕景”的三阶段成景模式。本研究旨在解析丹霞地貌的成因,提升景区丹霞地貌品牌内涵;研究成果有助于深化对华南湿润气候区岩丘状丹霞特色景观的理解,为华南白垩纪丹霞地貌地质遗迹的开发利用提供科学指导与借鉴。

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14. 围压变化作用下基于水力开度变化的单裂隙渗流特性研究

程智余, 刘瑞, 张金锋, 马海春, 王京平

现代地质 2023, 37 (04): 972-976. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.059

摘要（217）

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地下水流动及相应的溶质运移受广泛且复杂分布的地应力的影响,因此对不同围压下渗流的相关研究显得尤为必要。本文以基础的本构方程为出发点,对围压作用下的渗流进行定量的分析。基于水力开度的变化和单个结构面闭合变形法则,建立考虑围压下单裂隙的渗流特性,即渗流压力(P_s)、水力开度(e_h)、渗透率(k)和围压(P_c)的关系模型。在岩心夹持器中进行大理岩的单裂隙渗流实验,并对试验数据进行回归分析。结果表明,该模型可有效地预测不同流量下的渗流压力、水力开度和渗透率与围压的非线性关系。在单裂隙中定流量条件下,围压与渗流压力正相关,且呈现为过量渗流压力形式的非线性关系。水力开度和渗透率在12 MPa围压内快速下降,围压大于12 MPa后呈趋于稳定的非线性关系。

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15. 新疆戈壁荒漠区典型露天煤矿土壤重金属来源解析及空间分布

杜古尔·卫卫, 石海涛, 邢浩, 娄雪聪, 胡宏利, 布龙巴特

现代地质 2023, 37 (03): 790-800. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.041

摘要（216）

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查明戈壁荒漠区典型露天煤矿土壤重金属来源及其空间分布特征是准确判断和制定土壤污染治理方案的前提,然而系统的研究工作依然薄弱。本文以新疆戈壁荒漠区典型煤矿周边土壤为研究对象,系统的布设和采集了266件土壤样品,测试分析了As、Cd、Co、Cu、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn共9种元素含量及土壤pH值。通过利用描述性统计分析、相关性分析、聚类分析以及主成分分析等多元地学统计分析方法分析研究了土壤重金属含量特征并初步识别了土壤重金属来源,使用绝对主成分-多元线性回归受体模型(APCS-MLR)和反距离加权法定量分析各污染源贡献率和重金属元素空间分布特征。结果表明:(1)研究区土壤pH平均值为8.31,9种元素含量低于土壤环境质量农业用地、建设用地筛选值,同时也低于新疆土壤重金属背景值;从各功能分区来看,仅废污水排放区As、Cd、Cu、Ni和Pb元素含量高于新疆背景值;(2)Cr、Ni、Zn、Co、Cu、As、Cd元素两两之间具有中等以上相关性,Cd与Pb具有中等程度相关性,Hg与其他8种元素相关性较弱;(3)聚类分析结果将研究区土壤重金属分为Cr-Ni-Zn-Co-Cu-As、Cd-Pb和Hg三类;(4)源解析结果表明研究区土壤重金属主要来源为成土母质源(50.902%)、废污水与煤尘源(31.507%)。

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16. 黑龙江多宝山地区永新金矿床构造叠加晕特征及深部找矿预测

李成禄, 符安宗, 徐文喜, 袁茂文, 刘宝山, 杨文鹏, 赵瑞君, 赵忠海

现代地质 2023, 37 (03): 674-689. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.012

摘要（216）

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永新金矿床是近年来多宝山矿集区外围取得的重大找矿成果之一,是嫩江—黑河地区首次发现的与构造混杂岩带有关的中大型浅成低温热液型金矿床。金矿体延长400余米,深部延伸近1600 m,倾角20°~30°,严格受构造控制。目前深部勘查显示矿体明显变薄,品位变低,为进一步明确深部成矿潜力,本次对矿区不同勘探线构造叠加晕样品进行了元素地球化学研究,以期指导下一步勘查方向。地球化学分析结果统计表明,永新金矿床元素组合为Au、Ag、Pb、Mo、W、Bi、Mn、Te,其中Au 是形成金矿体的最直接、最重要的指示元素,Ag、Te是重要伴生指示元素。综合各指示元素异常特征,揭示永新金矿单一次成矿的轴向分带序列为:Sb、As、Hg(前缘晕特征指示元素)→Ag、Au、Te、Pb、Zn、Cu(近矿晕特征指示元素)→(Bi)、Mo、Mn、Co(尾晕特征指示元素)。矿体轴向特征分析显示,矿体尾部出现尾晕与前缘晕共存特征。依据构造叠加晕预测标志和地质标志在永新金矿床金矿体水平投影图上提出了1个深部盲矿预测靶位和1个有利成矿部位,其中靶位处于205线—225线之间,有利成矿部位位于235线—245线之间,均表现为矿体中、下部出现前、尾晕共存,并且前缘元素及近矿元素异常明显强于尾晕元素异常,指示矿体向下延伸很深,深部值得继续进行勘查工作。

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17. 等距对数比变换及混合分布在区域化探数据分析中的应用

李柱, 张德会, 杨帆, 刘向冲

现代地质 2023, 37 (03): 662-673. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.009

摘要（205）

HTML （21）

PDF（pc）（12589KB）（298）

区域化探数据是典型的成分数据,等距对数比变换(ILR)可以有效构建化探数据的标准正交基,消除其闭合效应,解释数据的组成性质,但是解释ILR转换的变量仍然很困难。为使ILR转换更容易理解,本研究利用地质知识和数据驱动的方法构建可解释的ILR转换变量,并将该方法应用于从大兴安岭中南段水系沉积物地球化学数据中提取地质信息。基于地质知识和层次聚类分析,构建了Sn、W、Cr和Ni元素浓度之间的顺序二元划分(SBP),并经ILR转换后表示为变量b1、b2和b3。此外,还采用了由最小信息长度准则(MML)改进的期望最大化(EM)算法,研究上述变量的混合分布。ILR转换的变量具有镁铁质岩浆作用、Sn-W热液成矿和后期地质作用的信息,服从双正态分布或三正态分布。其中b1、b2和b3的高平均值分组对应于锡钨成矿的异常,综合圈定4个锡钨找矿潜力较高的预测区。本研究表明,ILR转换和MML-EM算法在从区域化探数据中提取地质信息和圈定异常方面是一种很有前途的方法。

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18. “禹城式”矽卡岩型富铁矿的形成机制

张招崇, 王怀洪, 谢秋红, 沈立军, 朱裕振, 吕云鹤, 金博文

现代地质 2024, 38 (01): 1-12. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.003

摘要（198）

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山东省西北部齐河—禹城地区矽卡岩型富铁矿找矿工作取得了重大突破,有望成为继莱芜、金岭和济南之后又一个重要的富铁矿基地。与传统的矽卡岩型铁矿产于岩体与碳酸盐岩接触带不同的是,齐河—禹城地区李屯铁矿的矿体产于石炭系—二叠系含煤地层内,富铁矿体与围岩呈截然的接触关系,并且矿体附近的围岩发生了强烈的角岩化。针对这一现象,本文提出上覆的煤系极低的热导率使得含矿热液能够保持高温状态,发生长距离迁移而就位于远接触带的石炭系—二叠系中。李屯铁矿的形成可能是高温的岩浆流体与低温的大气降水混合,导致温度和盐度下降发生快速沉淀的结果。另外,近矿岩体普遍发生强烈的钠长石化,导致了闪长质岩石“铁的丢失”,为出溶高浓度富铁流体以及富铁矿的形成奠定了重要的物质基础。幔源“高分异”的闪长岩以及浅侵位时岩浆流体的出溶,也是邯邢式铁矿形成的先决条件。

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19. 塔里木盆地三大构造旋回油气成藏特征

杨宪彰, 能源, 徐振平, 李跨越, 黄少英, 段云江

现代地质 2024, 38 (02): 287-299. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.078

摘要（173）

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PDF（pc）（16006KB）（253）

塔里木盆地形成经历了南华纪—中泥盆世、晚泥盆世—三叠纪和侏罗纪—第四纪3大伸展-挤压构造旋回,其多旋回构造演化导致油气成藏和分布十分复杂。随着近年来盆地超深层已经成为油田的重点勘探领域,有必要对盆地的油气成藏规律进行深入探讨。本文基于最新的地震资料、钻井资料及油气地质资料,发现塔里木盆地油气规模成藏主力烃源岩为库车地区三叠系—侏罗系及塔西南地区石炭系—二叠系陆相烃源岩、台盆区寒武系海相烃源岩。盆内烃源岩及储盖组合的发育均受控于盆地3大伸展-挤压构造旋回,烃源岩的发育位置决定了塔里木盆地发育库车山前、北部坳陷、麦盖提斜坡及塔西南山前四大含油气系统。盆地在历经3大伸展-挤压旋回,其台盆区、库车前陆及塔西南前陆地区油气成藏组合差异大。台盆区发育石炭系膏泥岩与志留系—石炭系海相砂岩、奥陶系泥岩与灰岩、中寒武统膏盐岩与震旦系—寒武系白云岩储盖组合;库车地区发育新近系—第四系泥岩与砂岩、古近系膏盐层与白垩系砂岩、侏罗系泥岩与三叠系—侏罗系砂岩储盖组合;塔西南地区发育中新统泥岩-砂岩、古近系膏盐层与白垩系砂岩、石炭系—二叠系泥岩与碳酸盐岩储盖组合,分别组成了台盆区、库车及塔西南地区的上部、中部及下部组合。盆内烃源岩在加里东晚期、海西晚期—印支期、喜山期发生排烃,形成三期油气充注,结合塔里木盆地关键变革期的岩性、断裂、不整合及隆起的发育特征,构建了盆地三期成藏模式。

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20. 准噶尔盆地南缘西段齐古组深层储层特征及物性控制因素

邓毅, 高崇龙, 王剑, 刘明, 孟元林, 任影, 刘可, 王柯

现代地质 2024, 38 (02): 335-349. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.069

摘要（172）

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准噶尔盆地南缘西段齐古组深层碎屑岩储层油气勘探潜力巨大,但目前针对其储层特征及物性控制因素尚缺乏系统研究,制约了后期油气勘探进程。本文综合利用铸体薄片、扫描电镜、物性、压汞及包裹体等资料,并结合区域埋藏史及古地温等相关成果,对齐古组储层岩石学特征、物性特征、成岩作用特征及物性控制因素进行系统研究。结果表明,齐古组储层具有低成分成熟度、高塑性岩屑含量及中等结构成熟度的岩石学特征。尽管储层主体埋深大于3500 m,但储集空间仍以粒间孔为主,平均孔隙度为10.29%,平均渗透率为34.12×10^-3 μm²,总体上属低孔低渗储层,但仍发育部分中-高孔渗储层。储层成岩作用主要有压实作用、胶结作用及溶蚀作用,成岩强度相对较弱,主体处于早成岩B期—中成岩A期,并表现为压实强度中等、胶结物含量较低且晚期发育酸性溶蚀的特征。富石英与长石、贫岩屑以及分选好等特征有利于储层物性的保存,而储层物性损失以压实减孔最为显著,但储层内部绿泥石包壳及中成岩期的酸性溶蚀作用可有效改善储层物性。此外,齐古组地层早期长期浅埋、后期短期快速深埋、地层超压及较低的古地温梯度等因素延缓了储层成岩进程,进而降低成岩作用强度,导致齐古组优质储层得以有效保存。

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21. 松嫩平原黑土区西北部阿荣旗地下黑土稀土元素特征及环境指示

杜贯新, 闫百泉, 孙雨, 钱程, 秦涛, 臧延庆

现代地质 2023, 37 (03): 813-820. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.098

摘要（170）

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东北黑土的形成长期备受学者们的关注,然而人类活动不同程度影响着表层黑土的自然特征。地下黑土能较为真实地反映客观属性,但其研究仍然匮乏,由此本文选择松嫩平原黑土区阿荣旗钻孔内的地下黑土为研究对象,进行稀土元素地球化学测试,采用地质统计学分析地下黑土层ΣREE、HREE、LREE的分布特征,结合Ce异常、Eu异常、 (La/Yb)_N、(La/Sm)_N、(Gd/Yb)_N、Al₂O₃ /TiO₂图解、Ce_anom讨论了黑土的物源特征与环境记录。结果显示,阿荣旗地下黑土ΣREE含量较高,平均值为141.45×10^-6。球粒陨石标准化曲线表现为向右倾斜,轻稀土富集,δEu微弱负异常,δCe明显负异常。 (La/Yb)_N平均值7.58,(La/Sm)_N平均值为1.14,(Gd/Yb)_N平均值为3.54,表明地下黑土重、轻稀土元素分异程度大,轻稀土元素相比重稀土元素分馏作用更为显著;稀土元素配分曲线指示多个物源特征,δEu与Al₂O₃ /TiO₂图解共同指示地下黑土的源岩为下白垩统中-酸性火山岩;Ce_anom>-0.1(平均值3.9)指示其形成于还原环境。

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22. 黑龙江五大连池火山群的地貌形态和分形特征及其成因

王金雨, 刘永顺, 潘美慧, 聂保锋, 邹望, 路智, 张心怡

现代地质 2024, 38 (03): 793-806. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.001

摘要（165）

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火山地貌及其成因研究对深入揭示火山形成与行星表面形态演化具有重要意义。本文基于黑龙江五大连池火山区的遥感影像和数字高程模型(DEM)数据,对火山群形貌进行综合解译和地貌分形分析,从系统科学角度讨论形成本区火山地貌系统的复杂成因机制。研究结果表明:(1)火山锥和熔岩地貌构成了区内低起伏频率的地表形态,断裂带上复合型火山锥的分布数量影响该方向上的地形复杂度。(2)火山群地貌分形具有多度域分形结构且分形维数较小(D≈2),推测是受到大面积熔岩地貌和低矮火山锥影响造成的。沿断裂构造方向的地形剖面分形维数显示,五大连池地区三组断裂方向的地貌各向异性较小(D值为1.142~1.275,D_max与D_min仅相差0.133),NE方向的分形维数较大(D_NE为1.223~1.275),是影响火山群地貌形成的主要断裂方向。(3)火山群地貌特征受到内外营力协同控制,深浅两套断裂构造和岩浆系统是影响现阶段火山区形貌的主要因素。外营力在中微观尺度随机粗化作用正在加强,但在宏观尺度上尚未占协同对抗上风,区域形态还未发生改变。遥感波谱特性与地貌形态分析对火山地貌研究是有效的,地貌分形分析可以量化不同尺度下的地貌形态特征,这为火山区地貌及其成因机制研究提供了新的思路和方法。

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23. 岷江上游1995—2020年生态地质环境安全评价与时空演化分析

计扬, 巴仁基, 肖成志, 刘磊, 周雪妮, 曹亚廷

现代地质 2024, 38 (03): 648-659. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.037

摘要（160）

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PDF（pc）（12852KB）（198）

岷江上游是长江上游生态安全的重要屏障,在“5·12”汶川地震发生后,地下岩体、地表基质和地上生态都受到了严重的破坏。为探索岷江上游流域地震前后生态地质环境安全状况,从“地质环境-生态环境”两个维度选取了16个评价指标,基于AHP-PCA熵组合权重法对岷江上游流域1995年、2001年、2009年和2020年生态地质环境安全进行评价并分析演化趋势。结果表明:岷江上游流域生态地质环境安全整体以较安全-安全为主。其中,生态地质环境较安全-安全主要分布在流域的中、东部地区,较不安全-不安全主要分布在西、北部高山区以及深切河谷区,整体呈现中东部高、西部和北部低的格局。1995—2020年岷江上游生态地质环境安全整体呈现先降低后逐步升高的趋势。其中,流域北部及深切河谷区生态地质环境安全变化波动大,且呈现升高-降低-升高的趋势,生态地质环境不稳定;西南部生态地质环境安全整体以降低为主,虽降低区域逐渐减少,但总体生态地质环境仍持续变差;流域中部生态地质环境安全整体以升高为主,且升高区域逐渐增加,生态地质环境持续向好。本次研究结果可为岷江上游生态保护修复提供基础支撑。

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24. 大兴安岭北段阿里河镇早白垩世高分异花岗岩的确定及其地质意义

徐立明, 刘涛, 郑吉林

现代地质 2023, 37 (03): 613-626. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.053

摘要（154）

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大兴安岭广泛出露中生代花岗岩,本文选择大兴安岭北段阿里河镇岩体进行锆石U-Pb年代学和地球化学研究,通过对比大兴安岭北段、中南段和华南等地中生代花岗岩的地球化学特征,探讨岩石成因和产出的大地构造环境。2件花岗岩样品的锆石U-Pb定年结果分别是(134.6±1.5) Ma和(134.4±1.0) Ma,表明岩石的侵入时代应为早白垩世。阿里河镇岩体主要岩石组合为二长花岗岩-正长花岗岩-碱长花岗岩,暗色矿物含量普遍较低,发育晶洞构造。野外调查可见白岗岩和细晶岩出现,且在花岗岩体边部发育伟晶岩脉。该岩体在化学组成上具有高硅(73.63%~77.81%),富碱(Na₂O+K₂O=7.78%~8.97%),高分异指数DI(91.71~96.80)、过铝质(A/CNK=1.01~1.11)和贫钙、镁的特征,富集大离子亲石元素Rb、Th、U和K,亏损高场强元素Nb、Ta、P和Ti。其微量元素Zr/Hf比值与Zr含量呈正相关,Nb/Ta比值与Ta含量呈负相关,上述变化特征与华南高分异花岗岩类似。综合地质和地球化学特征认为阿里河镇岩体应为高分异I型花岗岩,其动力学背景可能为与蒙古—鄂霍次克洋闭合导致的后碰撞环境有关。

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25. 青海省海晏县团宝山一带变质岩年代学、地球化学及其地质意义

王向伟, 张保涛, 杨浩强, 韩进国

现代地质 2023, 37 (03): 586-598. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.149

摘要（153）

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团宝山位于青海省海晏县,处于南祁连东段,化隆岩群发育广泛。为加深对区内变质岩及其地质意义的认识,选取变质岩新鲜样品开展年代学和地球化学研究。样品LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(2047±30) Ma和(755±13) Ma,推断其成岩年龄为元古宙晚期。岩石SiO₂含量平均为62%,FeO含量平均为4.79%,Fe₂O₃含量平均为6.44%,MgO含量平均为3.46%,稀土元素总量平均为476×10^-6。稀土元素球粒陨石标准化配分曲线表现为向右倾斜,重稀土配分曲线趋于平缓,具有弱铕亏损和轻稀土富集的特征;微量元素富集Th、U、Ce、Zr、Hf等高场强元素,亏损Ba、P、Ti等亲石元素。综合年代学和地球化学特征,经原岩恢复,认为区内变质岩原岩主要为长英质砂泥岩,原岩构造环境趋向于大陆岛弧,推断该套变质岩是Rodina超大陆裂解记录的组成部分。

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26. 豫西寒武系辛集组含磷层沉积环境及磷酸盐富集机制

贾冰玲, 张碧云, 汤彬, 郑德顺

现代地质 2023, 37 (04): 858-869. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.094

摘要（153）

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寒武纪是全球性磷酸盐沉积的重要时期,华北克拉通南缘寒武系辛集组是北方重要的含磷层位,但含磷地层与沉积环境的联系鲜有提及,磷酸盐的富集模式有待进一步研究。本文选取豫西宝丰地区辛集组中部的典型含磷层段为研究对象,进行野外宏观和室内微观观察,分析其沉积环境,探讨辛集组含磷层的磷质来源和富集机制。结果表明,辛集组磷结核为黑色,不规则扁平盘状,粒径在2 mm至2 cm范围内变化,沿层面分布在细砂岩中。磷结核的主要组成矿物为胶磷矿,具两种形态:(1)隐晶质圆形胶磷矿,内部无结构,部分发育龟裂纹;(2)微晶质鲕状胶磷矿,发育细微纹层。辛集组沉积环境为滨浅海过渡带,磷质来源于大洋深层富磷水以及小壳生物生命活动,经历了同沉积、成岩早期两个阶段,在动荡的浅水中大量沉积。与扬子克拉通寒武纪含磷岩系对比得知,含磷地层具穿时性且磷酸盐沉积发生在沉积间断后;寒武纪磷酸盐初始沉积以生物、化学作用为主,随后由沉积环境与古构造控制含磷地层经历再次富集。辛集组含磷层的研究确定了华北克拉通南缘寒武纪初期磷酸盐富集与沉积环境之间的关系,为磷酸盐大规模沉积的原因丰富了数据资料。

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27. 塔里木盆地走滑断裂发育演化特征精细解析及其地质意义:以富满油田F_Ⅰ17断裂为例

刘强, 张银涛, 陈石, 宋兴国, 李婷, 康鹏飞, 马小平

现代地质 2023, 37 (05): 1123-1135. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.058

摘要（150）

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塔里木盆地台盆区走滑断裂具有“控储、控藏、控富”的特点,但因其发育于超深层且活动强度较弱,断裂的精细解析及演化特征分析是目前研究的重点和难点。为深化走滑断裂构造精细解析流程及探讨断裂活动的地质意义,以富满油田F_Ⅰ17断裂为例,基于新采集的高精度三维地震资料,结合相干、最大似然及储层振幅变化率等多种地震属性,分析断裂的空间展布规律、活动特征、演化过程,并结合储层发育特征初步分析断裂控储特征。通过恢复研究区前寒武纪基底结构特征,对断裂平面走向偏移的发育机制进行初步分析。研究结果表明,研究区内F_Ⅰ17断裂平面发生多次转向,走向由南往北发生逆时针偏转;基于断裂的走向变化特征,可将断裂划分为北(NE8°)、中(NE33°)、南(NE50°)三段。断裂具有垂向分层变形的特征,依据断裂变形特征,可划分为以直立走滑为特征的深部构造变形层(TO₃t之下)和发育雁列式正断层的浅部构造变形层(TO₃t之上)。断裂在深部构造变形层中具有“分层开花”的特征,垂向上发育多个花状构造,主要分布于上寒武统底面(T∈₃)及一间房组顶面(TO₃t)附近。浅部构造层垂向发育三组雁列式正断层,由下往上分布于TO₃t—TS、TS—TC以及TC—TT。断裂的演化具有多期性,演化过程可划分为5个阶段:加里东早期、加里东中期Ⅰ幕、加里东中期Ⅲ幕、加里东晚期—海西早期、海西中—晚期。前寒武纪基底裂谷结构影响了上覆走滑断裂的发育与连接,造成断裂平面走向发生偏移。

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28. 青海喇家遗址极可能由地震导致的砂土液化泥流造成:“12·18”积石山地震的启示

李俊磊, 张绪教, 鱼海麟, 王一凡, 张向格, 李秋蓉, 李彩虹, 张丽蕾

现代地质 2024, 38 (01): 248-259. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.012

摘要（149）

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形成于3900年前的青海省民和县喇家遗址,号称“东方庞贝”,是一处举世闻名的灾难遗址,但其成因争论由来已久、悬而未决。学者提出的多种“洪水成因”之说,已深入民众之心,但这次灾难事件真的和洪水有关么?2023年12月18日甘肃积石山县的6.2级地震的震中距喇家遗址仅16 km,不仅使喇家遗址博物馆损坏严重,而且触发的泥流在离遗址仅5 km处的民和县中川乡金田村和草滩村,造成了民房和村民被直接掩埋的灭顶之灾,可能是喇家灾难遗址形成过程的重现,成为对比研究喇家遗址成因的重要实证材料。通过对此次地震灾害的野外实地调查和综合研究,或许能解开喇家遗址成因之谜。积石山地震使黄土之下古河床砾石层中地下水沿地表破裂喷出上涌,进而造成黄土液化并顺冲沟快速往下游流动形成泥流,流经草滩村、金田村时泥流遇阻,漫出冲沟将部分房屋冲毁甚至导致村民被掩埋。特殊的地层结构及富集的地下水,在地震的触发之下造成砂土液化并形成泥流,是造成中川乡地震灾害的重要原因。现场调查表明,草滩村一家五口被掩埋的悲剧,并非典型的“砂涌”造成,更无“洪水”的痕迹,而是地震的次生泥流灾害所致。将今论古,结合喇家遗址的文化遗存保存状况及沉积物特征进一步推断,喇家遗址的形成可能与强降雨形成的山间洪流无关,更不是由所谓的“大洪水“造成的。3900年前的古地震及其造成的砂土液化和快速流动的泥流,极可能是造成喇家遗址瞬时灾难的主要成因。

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29. 1990—2050年黄河中游伊洛河流域不同土地利用类型碳储量时空分异特征

袁江龙, 刘晓煌, 李洪宇, 邢莉圆, 雒新萍, 王然, 王超, 赵宏慧

现代地质 2024, 38 (03): 559-573. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.035

摘要（148）

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土地利用类型变化是区域碳储量变化的主要影响因素,对整个陆地生态系统有着重要的影响。以黄河中段伊洛河流域为例,基于生态系统服务功能与权衡交易综合评价模型(InVEST)碳储量模块评估了1990—2020年碳储量时空分异特征及影响因素,利用耦合PLUS模型预测了2025—2050年土地利用类型及碳储量时空分异特征,使用地理探测器探索区域碳储量驱动力因素。结果表明:(1)伊洛河流域土地利用类型转移为耕地和草地转出,林地、水体和建设用地转入。区域碳储量在1990—2020年间增长1.0×10⁷ t,东部碳储量持续减少,中西部碳储量持续增加。(2)2025—2050年区域整体固碳能力下降。相对于历史时期,东部固碳能力仍旧持续下降,中西部固碳能力由持续上升变总体上升,生态修复情景最有利于区域固碳,耕地保护情景最不利于区域固碳。(3)使用地理探测器可以得出,单因子分析NDVI(归一化植被指数)的q值(解释力)为0.561,解释力最强,交互分析中DEM(数字高程模型)与NDVI交互q值为0.592,两个因子交互解释力最强。建议经济较好、地形平坦的IV12-1区域经济和农业发展应注重自然保护,生态较好、海拔较高的VI22-1和VI22-3区域施行生态修复政策。

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30. 长江中下游成矿带庐枞矿集区花岗岩型铀矿床成矿作用研究进展

张舒, 张赞赞, 胡召齐, 施立胜, 周涛发, 吴明安, 杜建国

现代地质 2023, 37 (06): 1435-1448. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.083

摘要（147）

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安徽庐枞矿集区是长江中下游成矿带重要的多金属矿集区,也是华南铀成矿省内重要的花岗岩型铀矿成矿区,系统开展铀矿床成矿作用和成矿规律研究,对于完善区域成矿理论、指导铀矿找矿勘探具有基础性意义。庐枞矿集区铀矿床主要分布在庐枞火山岩盆地东南侧的A型花岗岩带上,但近年深部探测科学钻孔揭示火山岩盆地内隐伏正长岩中也存在铀矿化线索。与A型花岗岩有关的铀矿床呈NE向分布,矿体产出于石英正长岩与围岩接触带,受到侵入接触构造、断裂构造及层间构造的控制,具有典型热液充填成矿的特征,成矿年龄集中在114~108 Ma;赋矿岩体为多期次侵位的复式岩体,主体年龄为127~123 Ma,末阶段碱性长石花岗岩株年龄为115~110 Ma,岩石属于A1型花岗岩,形成于伸展的构造背景下;成矿物质主要来源于赋矿岩体及围岩地层,成矿流体具有深循环大气降水与岩浆流体混合的特征。火山岩盆地内的铀矿化产出于火山岩盖层之下的隐伏正长岩中,具有热液充填成矿的特点,成矿年龄为131~129 Ma;赋矿正长岩成岩年龄为131 Ma,属于橄榄安粗质岩石,形成于挤压向拉张转换的构造背景下;岩浆阶段末期分异的高温富B、F的富铀热液在开放体系下沉淀成矿。盆地内隐伏正长岩中的铀矿化为矿集区中高温铀矿化的代表,与A型花岗岩有关的铀矿床则为晚期中低温铀矿化。综合来看,产铀岩体判别标志、精确的铀成矿年龄以及幔源物质与铀成矿之间的关系应是本区未来研究的重要方向。

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31. 内蒙古阿尔山世界地质公园地质遗迹特征及其地学意义

王璐琳, 朱青峰

现代地质 2023, 37 (04): 1075-1088. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.086

摘要（146）

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PDF（pc）（7279KB）（594）

对地质遗迹进行科学分类和特征描述是合理利用和保护地质遗迹的前提与基础。阿尔山世界地质公园内具有丰富的典型地质遗迹,具有较高的旅游价值,对其研究具有一定的地学意义。在地质遗迹调查的基础上,依据有关技术要求,将阿尔山地质公园地质遗迹划分为地貌景观、水体景观2大类,进一步划分为火山地貌、岩石地貌、流水地貌、构造地貌、泉水景观6类,以及火山机构、火山熔岩地貌、火山成因湖泊、花岗岩地貌、流水侵蚀地貌、流水堆积地貌、构造地貌、温泉、风景河段9亚类,共识别47处地质遗迹点,其中的火山地貌和温泉景观在全球地质遗迹对比分析中具有重要意义。本文阐明了地质公园的地质遗迹特征,并从地貌学、水文地质学以及旅游地学等方面探讨其地学意义,为公园的地质遗迹保护和旅游线路规划提供科学依据,促进公园地质科学研究、地球科学科普以及地学旅游的可持续发展。

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32. 嫩江河漫滩沉积物碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

梁乾坤, 陈岳龙, 王善辉, 于洋, 杨帆

现代地质 2023, 37 (03): 529-546. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.036

摘要（145）

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利用LA-(MC)-ICP-MS技术,对嫩江河漫滩沉积物碎屑锆石进行了U-Pb定年和Hf同位素组成分析研究。结果显示,293颗碎屑锆石多为岩浆成因锆石,其U-Pb年龄主要分为4组:2300~1746 Ma、363~331 Ma、316~260 Ma和252~86 Ma。中生代碎屑锆石占到全部数量的80.9%,说明该时期源区岩浆活动强烈。嫩江流域不同时代地层的相对出露面积不同:侏罗系—白垩系约占72%,石炭系—二叠系约占13%,三叠系约占8%,前寒武系约占5%,寒武系—志留系约占1%。结合Lu-Hf同位素分析结果进一步分析嫩江流域大陆地壳的形成与演化历史。嫩江流域大陆地壳主要以新生地壳的产生为主,1200~400 Ma时期是嫩江流域地壳强烈增生阶段,构成了现今地壳的98.8%,可能与古亚洲洋的发展与关闭等过程有关;400~100 Ma时期嫩江流域发生了壳内再循环的岩浆作用。依据前人公式计算了嫩江河漫滩沉积物源区不同时期大陆地壳的重熔/增生比例。中生代锆石重熔比例较低,含有约70%的新生物质。该现象与蒙古—鄂霍次克洋和古太平洋俯冲引起地幔物质的部分熔融有关。

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33. 海拉尔盆地水环境中砷和铀的分布特征及风险评价

刘圣锋, 高柏, 易玲, 方正, 史天成, 丁燕

现代地质 2023, 37 (04): 933-942. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.020

摘要（143）

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PDF（pc）（7500KB）（86）

海拉尔盆地位于干旱-半干旱地区,降水量少,蒸发量大,水资源相对匮乏。另外,由于该盆地存在丰富的砂岩型铀矿床,矿石中的As和U常常通过岩石风化、阳离子交换和降水淋滤等作用进入水环境中,其水资源污染状况堪忧。基于此,本研究在野外采样数据的基础上,分析海拉尔盆地地下水及地表水水化学特征和影响因素,利用PHREEQC软件对As和U的存在形态进行模拟,并对As和U共污染现象进行特征分析及风险评价。结果表明,海拉尔盆地水环境中As和U的浓度大部分超出了世界卫生组织(WHO)的标准限值。在贝尔湖坳陷—嵯岗隆起地带水环境中As浓度较高,嵯岗隆起靠近呼伦湖附近U的浓度较高。经美国环境保护局(US EPA)健康风险评价模型计算,不同人群的平均非致癌总风险HI_total均超过了可接受水平(HI_total<1),As的致癌风险平均值也均超过了可接受范围水平(1×10^-6),非致癌总风险和致癌风险儿童>成年女性>成年男性。PHREEQC模拟结果显示,水环境中As主要以As(V)形式存在,大部分采样点以 $HAsO 4 2 -$ 、H₂ $AsO 4 -$ 等形态为主,U以VI价的UO₂(CO₃) $3 4 -$ 、UO₂(CO₃) $2 2 -$ 为主。As的化学价态易受到pH和Eh值影响,pH值减小以及在相对还原条件下,容易形成毒性更强的As(III)。U的化学价态没有明显受到pH和Eh值影响,但改变pH和Eh值也会形成沥青铀矿等固体沉淀,可能会引发结石等相关疾病。

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34. 全国自然资源系统观测研究体系构建关键问题及思考

刘晓煌, 熊茂秋, 闵婕, 袁江龙, 陈武迪, 严宇翔, 李志恒

现代地质 2024, 38 (03): 549-558. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.020

摘要（143）

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PDF（pc）（13657KB）（414）

自然资源是人类生产、生活的物质基础,合理开发利用和保护自然资源是人类长久以来的任务。自然资源的不合理开发利用会导致生态环境的恶化,阻碍经济的发展。本文在梳理全国自然资源系统观测研究体系构建对自然资源系统研究和自然资源统一管理重要意义的基础上,详细分析业界对自然资源系统与生态系统的观测研究关系、调查监测与观测研究关系、体系构建野外观测站选址、运行机制等高度关注问题;总结了观测体系构建框架体系和试点观测研究成果,最后就体系构建面临挑战提出建议,以期为全国自然资源观测研究体系构建提供启发与思考。

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35. 生态补水下的永定河流域地下水水位变化规律

胡新宇, 申媛媛, 褚婷雯, 贺巍, 魏炜, 申晓鹏

现代地质 2023, 37 (04): 986-993. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.155

摘要（141）

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2020年春季永定河流域(北京段)生态补水工作于4月20日正式开启。为了解在生态补水影响下的永定河流域北京段及北京段周边地区地下水水位变化规律,依据收集的2020年春季补水开展后的半年内地下水水位观测数据,以聚类方式进行归类,再对每类变化规律分别进行分析。结果表明,在生态补水影响下的永定河流域研究区域地下水水位动态变化类型可划分为持续下降型、先下降后上升型和持续平缓型,其中北京段、天津段和部分河北段地下水水位呈先下降后上升的变化趋势,而且存在明显的滞后性。另一部分河北段和山西段呈持续平缓型,仅有少数位点呈持续下降型。这些规律可为制定科学的生态补水方案提供技术参考。

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36. La/Sm-La图解是用于判别岩浆岩是分离结晶还是部分熔融形成的吗?

张招崇

现代地质 2024, 38 (02): 547-548. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.055

摘要（140）

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37. 南秦岭太白河地区石英二长闪长岩锆石U-Pb同位素年代学、地球化学及其地质意义

王瑞廷, 李青锋, 秦西社, 张斌, 王博闻, 冀月飞

现代地质 2023, 37 (03): 562-572. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.013

摘要（139）

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为查明南秦岭太白河地区中性岩体的形成时代、岩石成因、源区性质和构造背景,本研究选取该地区石英二长闪长岩进行了锆石U-Pb同位素年代学和全岩元素组成研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测试结果显示,²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(216.8±2.2) Ma(MSWD=1.15,n=20),指示石英二长闪长岩形成时代为晚三叠世。岩石元素地球化学结果表现出K、Rb等大离子亲石元素和Zr、Hf等高场强元素相对富集,Nb、Ta、P、Ti相对亏损,呈现轻稀土元素强烈富集的右倾型稀土配分模式,具轻微的负Eu异常,为准铝质高钾钙碱性系列岩石。岩浆物质来源具有壳幔混合的特点。基于区域地质构造演化特征,认为太白河地区石英二长闪长岩可能形成于碰撞-后碰撞阶段,属与邻近的西坝岩体同源岩浆活动的产物。结合区域岩浆作用、构造活动与成矿作用的研究认识,以及本文对有关年龄的修正与总结,认为区内凤太矿集区成矿作用时代为晚三叠世。

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38. 京津冀地区永清县土壤重金属地球化学特征及绿色食品产地的土壤质量评价

胡庆海, 王学求, 韩志轩, 成晓梦, 吴慧, 田密, 刘福田, 孙彬彬, 陈卫明, 杜雪苗, 刘彬, 崔邢涛

现代地质 2023, 37 (03): 778-789. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.015

摘要（138）

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为保障京津冀地区食品安全,以河北省廊坊市永清县作为研究区,采集全县域412件表层土壤和410件深层土壤样品,测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn共8种重金属元素含量,采用富集因子法和潜在生态风险法对重金属污染程度及生态风险进行评价。结果表明,永清地区表层(深层)土壤中8种重金属的平均含量分别为As 9.44 mg/kg(8.93 mg/kg)、Cd 0.16 mg/kg(0.10 mg/kg)、Cr 64.4 mg/kg(62.3 mg/kg)、Cu 24.6 mg/kg(20.7 mg/kg)、Hg 0.41 mg/kg(0.20 mg/kg)、Ni 27.7 mg/kg(27.7 mg/kg)、Pb 20.7 mg/kg(18.2 mg/kg)和Zn 72.8 mg/kg(57.5 mg/kg),重金属元素含量空间分布上整体呈现“西南高,东北低”的特征。富集因子(EF)评价结果显示8种重金属大体分为三类:(1)Hg(2.18),受到较强的人为活动影响;(2)Pb(1.14)、Cu(1.22)、Zn(1.29)和Cd(1.63),由自然地质背景和人为活动共同作用控制;(3)Ni(1.01)、Cr(1.05)和As(1.09),主要受控于自然地质背景。环境质量评价结果显示,研究区土壤以可安全利用为主,风险区面积仅为1.1 km²,占调查总面积的0.14%。永清地区符合《绿色食品产地环境质量》评价标准的土壤总面积为756.62 km²,占调查总面积的99.43%,水浇地、旱地、果园符合该标准的面积占各自土地类别总面积的98.94%、99.29%和99.59%。生态风险方面,研究区旱地、水浇地、果园农业用地土壤综合潜在生态风险指数以低等风险为主,分别占比95.63%、77.37%和98.35%,仅旱地(0.13 km²)和水浇地(0.03 km²)存在少许高等生态风险区域,值得进一步关注并开展生态效应评价。综合以上结果,虽然永清地区部分区域重金属元素受到人为活动影响,但大部分地区生态风险较低,本文推荐既满足《绿色食品产地环境质量》评价标准,又属于综合潜在生态风险低等区域,作为最适宜大规模发展的绿色食品种植区域的总面积为669.12 km²,占调查总面积的87.93%。研究成果为永清县域绿色农产品的生产种植和规划管理提供科学依据。

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39. 塔里木盆地富满地区走滑断裂带精细刻画及勘探应用成效

张银涛, 余一欣, 谢舟, 孙冲, 王小鹏, 申彪, 杜琦睿

现代地质 2024, 38 (06): 1417-1430. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.065

摘要（135）

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塔里木盆地中部阿满过渡带内的富满地区走滑断裂带发育,并对奥陶系碳酸盐岩具有明显的控储控藏作用,但该地区的走滑断裂仍然存在难以识别的问题。为了精细刻画富满地区的走滑断裂,本次研究基于该地区最新三维地震资料,通过多重滤波、相干分析、信号分解等方法技术对主干和次级走滑断裂带进行精细识别,并建立走滑断裂带分级量化标准,同时利用“三定”法评价油气资源量,落实走滑断裂的勘探潜力。在塔北隆起和中央隆起区共识别出70条规模较大的主干走滑断裂带,根据断裂带延伸长度、活动期次及其强度等特征,划分出25条Ⅰ级和45条Ⅱ级控储控藏的走滑断裂带,其中富满地区发育主干走滑断裂34条。结合走滑断裂刻画及钻探情况,提出“定断裂带体系”“定缝洞体边界”“定油气藏单元”的奥陶系碳酸盐岩油气藏“三定”资源量评价方法,并初步确定70条走滑断裂带的石油资源量约为20×10⁸ t、天然气约为1×10¹² m³,富满地区石油资源量约11×10⁸ t。在走滑断裂带精细刻画基础上新落实三条油气富集带,并得到钻探证实,表明富满地区不同级别的走滑断裂带均具备增储上产的巨大潜力。本研究不仅有利于推动塔里木盆地台盆区走滑断裂带研究以及碳酸盐岩断控-缝洞型油气藏勘探开发,对其他克拉通盆地内走滑断裂体系研究也具有重要借鉴意义。

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40. 新疆祁漫塔格花土沟地区中酸性侵入岩的年代学、地球化学特征及其地质意义

马德成, 席振, 高光明, 李欢

现代地质 2023, 37 (03): 599-612. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.041

摘要（134）

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东昆仑祁漫塔格志留纪到泥盆纪岩浆活动强烈,其形成与大洋岩石圈俯冲造山、碰撞-后碰撞造山活动有关。本文对东昆仑祁漫塔格花土沟地区花岗闪长岩开展锆石U-Pb年代学、全岩地球化学研究,探讨岩石成岩过程及构造背景。花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为(396.5±4.6) Ma,为早—中泥盆世岩浆活动产物。全岩SiO₂含量为63.01%~74.70%,显示高K₂O(1.53%~4.01%)、Na₂O(2.16%~3.80%)和Al₂O₃(12.95%~14.48%)特征,Mg^#为17.01~61.23,属钙碱性-高钾钙碱性系列岩石。稀土元素球粒陨石标准化配分曲线呈中等倾斜的右倾平滑型曲线,具有负铕异常(δEu=0.48~0.72),微量元素蛛网图显示富集Rb、Th、La、Ce等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ba等高场强元素,属I型花岗岩。结合岩体成岩年龄、地球化学特征与区域构造演化,认为花岗闪长岩为造山带地壳物质特别是增生地壳物质的部分熔融,有幔源物质的混入,演化过程中经历了长石等矿物的结晶分离作用,形成于大陆碰撞造山末期向后碰撞转化阶段下的挤压向伸展过渡的构造环境。

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