• 中国出版政府奖提名奖

    中国百强科技报刊

    湖北出版政府奖

    中国高校百佳科技期刊

    中国最美期刊

    留言板

    尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

    姓名
    邮箱
    手机号码
    标题
    留言内容
    验证码

    2020年  45卷  第12期

    目次
    目录
    2020, 45(12).
    摘要:
    争创一流,助力地质调查事业创新发展(代序)
    2020, 45(12): 1-2.
    摘要:
    基础地质调查
    论断代构造-地层区划的原则与方法:以中国寒武纪构造-地层区划为例
    张克信, 何卫红, 徐亚东, 姚华舟, 张雄华, 林启祥, 季军良, 骆满生, 宋博文, 于洋, 韩凤禄, 寇晓虎, 王嘉轩, 王丽君
    2020, 45(12): 4267-4290. doi: 10.3799/dqkx.2020.315
    摘要:
    基础地质调查的首项任务就是查清不同构造-地层区划单元内的地层层序和时代.因此,开展构造-地层区划和建立地层格架,是矿产能源、水文环境和工程地质等工作不可缺少的一项奠基性工作.本文强调构造、沉积和气候环境等对地层发育的主控作用,并提出断代构造-地层区划定义为:是指对一个国家或地区某一地质发展阶段(如新元古代,寒武纪等)内形成的地层,通过对其形成的构造环境、沉积和气候环境、岩石组合、古生物组合、地球物理和地球化学特征等记录的综合调查分析对比后,所进行的地层地理分布划分.根据新含义,本文以中国寒武纪构造-地层区划为实例,拟定出构造-地层区划的主要依据是:全球洋陆重建分布、地层建造大类、基底和盖层地层序列和洋陆转化时间、地层序列完整性与接触关系、地层岩性岩相序列对比、造山带对接缝合带洋板块地层分布与特征、造山带叠接缝合带洋板块地层分布与特征、生物古地理区系、构造-岩相古地理格局、古气候分区、区划边界11条识别标志.
    覆盖区区域地质调查(1:50 000)思路、原则与方法
    胡健民, 陈虹, 邱士东, 王国灿, 刘士毅, 王家兵
    2020, 45(12): 4291-4312. doi: 10.3799/dqkx.2020.307
    摘要:
    随着生态文明建设成为新时期国家目标,区域地质调查必须为我国能源资源安全保障和国土空间规划与生态文明建设服务.目前,我国区域地质调查工作已经向覆盖区为主的平原、盆地、草原、荒漠等地区拓展,但现行的地质填图技术方法体系,难以满足现今覆盖区地质填图工作的需要,亟待探索形成新的地质填图技术方法体系,扩大地质调查成果的服务领域.中国地质调查局于2014年设立了“特殊地质地貌区填图试点”项目,探索总结覆盖区区域地质填图技术方法.经过努力,形成了以“覆盖区区域地质调查技术要求(1:50 000)”为核心的覆盖区填图技术方法体系.试点项目初步确立了中国东部晚新生代以来构造-沉积演化的基本格架,揭示了晚更新世以来中国中东部沉积过程与生态环境演化及人类文明发展的制约关系.该方法体系的建立,对引领我国区域地质调查服务国家生态文明建设和生态环境保护具有重要意义.新的填图方法体系明确提出聚焦国家生态文明建设与生态环境保护,以地球系统科学为覆盖区区域地质调查的理论基础,实行需求驱动、问题导向、目标考核,努力解决调查区重大基础地质问题、重大资源与生态环境问题.调查的技术路线是地表地质调查与多种现代地球探测技术、信息技术等高度融合,并强调预研究与设计阶段的重要性.同时规定不平均使用工作量,取消填图主要实物工作量的量化指标规定;创新成果表达方式,明确地质填图服务多种社会需求,倡导填图首席科学家负责制,建立区调填图诚信体系.
    覆盖区地质调查中的盆山构造地貌关系研究:以东天山-吐哈盆地为例
    王国灿, 申添毅, 陈超, 季军良, 王岸
    2020, 45(12): 4313-4331. doi: 10.3799/dqkx.2020.300
    摘要:
    西北地区中-新生代以来发育系列断陷盆地,盆地内的覆盖层结构及其与周缘造山带之间的盆山构造地貌关系是研究大陆动力学的基础性问题.在覆盖区地质调查工作中,利用地质学、地球物理学、地球化学、钻探等多种方法手段,可以对覆盖区盆地的结构形态、盆地边界构造属性、沉积物分布特征、沉积过程的源汇体系进行系统的分析研究,帮助深入理解覆盖区的沉积过程、山脉隆升剥露过程以及构造地貌演化过程.基于新疆吐哈盆地覆盖区的地质调查工作,本研究提出并实践了在覆盖区开展盆山构造地貌关系研究的技术方法体系.通过野外地质调查和室内测试分析,结合重力、航磁、地震等地球物理勘探方法以及钻孔岩心分析,系统分析和探讨了哈密盆地中-新生代覆盖层三维结构、控盆控貌构造及源汇系统,建立了研究区与相邻造山带之间的盆山耦合关系及构造地貌演化过程,为覆盖区地质调查过程中开展盆山构造地貌过程的研究提供了示范.
    晶粥储存、侵入体累积组装与花岗岩成因
    马昌前, 邹博文, 高珂, 文霞
    2020, 45(12): 4332-4351. doi: 10.3799/dqkx.2020.316
    摘要:
    花岗质岩浆在地壳内的储存、迁移和分异,是导致大陆地壳生长演化的基本过程.有关地壳岩浆冷储存的新发现,挑战了数十年来深部存在以熔融体为主要组成的大岩浆房的观点.对活火山区的地球物理探测、岩石矿物学研究以及热历史模拟都一致证明,岩浆储库中的物质以晶粥为主,它们长时间处于固相线下的温度条件,属于冷储存状态.今天出露地表的大型侵入岩体,是古岩浆储库的代表,它们大都是在数百万年甚至更长的时间跨度内,多幕式的岩浆输运、累积侵位和多次添加组装而成的.侵入体的累积组装,可以通过岩石单元间接触关系的观察、岩石和矿物成分的不均一性研究以及侵入体内大的结晶时间跨度来证明.地壳浅部大型侵入体的形成,大体积的火山喷发,都要求存在穿地壳的岩浆通道系统,该系统中岩浆主要以岩墙形式将不同深度的岩浆储库串联起来,并通过无数岩床的堆垛而形成巨大的岩株或岩基等侵入体.高分异花岗岩和高硅流纹岩的存在,尤其是火山的超级喷发现象,要求岩浆储库的晶粥体发生活化和分异,而晶粥的解体往往是由于从下部侵入的新岩浆注入了额外的热和流体.保留在岩石中的晶体种群蕴含了侵入体累积组装、晶粥活化和岩浆分异的线索.尤其是再循环晶可以提供岩浆通道系统结构和演变的新信息.未来,在花岗岩成因研究中,重点要从晶粥活化与岩浆分异演化过程、岩浆上升和组装机制、火山岩与侵入岩的成因联系等方面入手,开展岩浆通道系统的跨学科研究,构建花岗岩岩浆过程研究的新范式,深入认识大陆地壳的生长和演化机理.
    中国古近纪构造-地层区划及地层格架
    宋博文, 张克信, 徐亚东, 侯亚飞, 季军良, 骆满生
    2020, 45(12): 4352-4369. doi: 10.3799/dqkx.2020.122
    摘要:
    古近纪是地球演化进程中最为关键的时段之一,如印度与欧亚板块碰撞和青藏高原初始隆升、太平洋板块向西往欧亚大陆俯冲伴随大规模弧后裂陷、古新世-始新世极热和渐新世初大降温、哺乳动物和被子植物大辐射等,因此,建立中国古近纪构造-地层区划及地层对比格架,是进一步深入研究古近纪时期地球表层岩石圈-水圈-大气圈-生物圈等多圈层耦合演化的基石,意义十分重大.中国古近纪构造-地层区划主要反映古近纪阶段中国范围内的构造-地层的一级和二级单元的划分与各单元内的主要盆地构造背景与分布特征.本次通过对中国古近纪大地构造、沉积盆地(群)、火山岩、隆起带和大型变形构造等的综合研究,共厘定出一级构造-地层单元(大区)10个,二级构造-地层单元27个(区),包含各类沉积盆地129个.通过对各个地层分区内盆地的盆地类型、构造控制背景、沉积序列及地层接触关系的研究,建立了中国古近纪地层对比格架,并对中国古近纪时期沉积-构造耦合历史进行了系统总结.
    东昆仑诺木洪地区白沙河岩组岩石学、地球化学及年代学特征
    周文孝, 赵晓成, 吕新彪
    2020, 45(12): 4370-4388. doi: 10.3799/dqkx.2020.313
    摘要:
    金水口岩群上部的白沙河岩组作为东昆仑的基底变质岩系之一,对研究东昆仑造山带的形成与演化具有重要的地质意义.选择青海省诺木洪地区出露的白沙河岩组作为研究对象,对其开展野外地质调查、岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学等相关研究.通过调查将该地区白沙河岩组划分为上中下3个岩性段,从中识别出矽线石、石榴子石、单斜辉石、白云石等特征变质矿物组合,表明该岩组经历了高角闪岩相-低麻粒岩相变质作用.对识别出的泥质变质岩利用石榴子石-黑云母温度计和石榴子石-黑云母-斜长石-石英压力计所恢复的视峰期变质温度为660~683℃,压力为3.9~4.2 kbar;对基性变质岩使用角闪石-斜长石温度计与角闪石-斜长石-石英压力计,恢复其变质温度为723~772℃,压力为3.4~4.9 kbar.对其中的长英质副变质岩进行碎屑锆石年代学研究,频数峰值集中在1 300 Ma,其原岩沉积年龄应晚于中元古代.白沙河岩组中变质基性岩原岩为形成于板内伸展环境的拉斑玄武岩;长英质变质岩原岩为泥质-砂质陆缘碎屑岩.白沙河岩组原岩建造为陆缘碎屑岩夹基性火山岩系列,上部为碳酸盐岩沉积,其可能形成于由伸展向挤压转换的构造条件下的大陆裂谷晚期.
    矿产地质调查
    聚矿构造系统与找矿
    姚书振, 丁振举, 周宗桂, 胡新露
    2020, 45(12): 4389-4398. doi: 10.3799/dqkx.2020.337
    摘要:
    聚矿构造系统是控制成矿物质迁移富集成矿的复合构造系统.按其规模从大到小可划分为7个层次,按照成因类型不同,分为岩浆矿床、岩浆期后热液矿床、沉积-热水沉积矿床和变质矿床聚矿构造系统4大类.重点阐述了矽卡岩型铁铜等矿床、斑岩型与斑岩-矽卡岩型铜钼矿床、岩浆期后高温热液钨锡矿床、岩浆期后中低温热液金多金属矿床和热水沉积-改造型铅锌矿床聚矿构造系统的特征及其控矿规律.总结了聚矿构造系统发育的有利部位及标志,阐述了通过聚矿构造研究,综合运用地质、地球物理与地球化学相结合的方法和类比求异的分析思路,进行隐伏矿床(体)定位预测和寻求找矿突破的有效途径,并提供了可借鉴的实例.
    大兴安岭地区铅锌多金属矿床时空分布、地质特征及成因
    吕新彪, 杨俊声, 范谢均, 魏巍, 梅微, 阮班晓, 王祥东, 衮民汕
    2020, 45(12): 4399-4427. doi: 10.3799/dqkx.2020.995
    摘要:
    随着近年来找矿工作的不断突破,大兴安岭地区的铅锌多金属矿床在矿化元素组合、矿床时空分布、成因类型等方面逐渐显示出复杂性和多样性特征.为了进一步探究该地区铅锌多金属矿床的差异性及其内在因素,在前期对白音诺尔、拜仁达坝、维拉斯托、浩布高和边家大院等铅锌多金属矿床研究基础上,结合区内前人对中型以上铅锌多金属矿床的资料和成果,重点讨论了区域上中生代与岩浆作用有关的铅锌多金属矿床成矿背景、共性特征和成矿时空规律,获得了以下主要认识:(1)大部分矿床空间上大致以北、中、南近平行的三条NE向矿带展布,其中一南带矿床尤为密集;(2)时间上可分为中-晚三叠世与晚侏罗-早白垩世两期,且后者的矿床数量占大多数,多期次成矿的现象较为普遍;(3)成因类型上,北矿带主要为浅成低温热液型矿床,中、南成矿带则以矽卡岩型和岩浆热液脉型最为重要;(4)在晚侏罗-早白垩世区域范围内的拉伸环境下,大规模的中酸性岩浆侵入活动是大兴安岭地区最重要岩浆-热事件,形成了多种类型的铅锌多金属矿床,其中的高分异花岗岩与南带富锡铅锌多金属成矿的关系密切;(5)F、Mn元素相关的蚀变与矿化具有较为强烈的空间联系;(6)S同位素显示北带矿床的S来源主要为相关的火山-次火山岩,中带矿床S主要来自成矿岩浆,而南带矿床除岩浆外,围岩地层对S也有一定贡献;(7)Pb同位素数据显示其主要为造山带混合铅来源,与晚侏罗-早白垩世时期大兴安岭地区后造山伸展构造环境有关;(8)H-O同位素数据表明区域矿床的成矿流体来源较为相似,浅成低温热液型矿床流体中大气降水比重较大,而矽卡岩型和岩浆热液脉型矿床则主要为岩浆水,大气降水则在成矿晚期加入.
    大兴安岭南段黄岗矽卡岩型铁锡多金属矿床蚀变矿化特征及其成因
    梅微, 吕新彪, 王祥东, 范谢均, 魏巍
    2020, 45(12): 4428-4445. doi: 10.3799/dqkx.2020.298
    摘要:
    大兴安岭南段黄岗铁锡多金属矿床具有明显的蚀变-矿化特征,对于研究矽卡岩型矿床的成矿过程具有重要的意义.因此对该矿床中具有代表性的蚀变矿物以及金属矿物开展电子探针研究,结果指示研究区的热液演化经历了4个阶段:在进变质矽卡岩阶段(Ⅰ),矿物以含有钙铁榴石GrtⅠ核的钙铝榴石GrtⅡ和钙铁辉石为主;在退变质矽卡岩阶段(Ⅱ),矿物以富铁榴石GrtⅢ、浸染状磁铁矿以及含水矿物为代表;氧化物阶段(Ⅲ)的矿物以大量磁铁矿、锡石以及少量钙铁榴石GrtⅣ和透辉石为主;在硫化物阶段(Ⅳ),磁铁矿逐渐被硫化物交代,最后形成毒砂、黄铁矿、黄铜矿、铁闪锌矿、浅色闪锌矿-黄铜矿-方黝锡矿固溶体、锑黝铜矿等,表明黄岗铁多金属矿床的流体来源从岩浆水、交代流体最后演化为大气降水的加入,流体成分变化复杂,流体演化具体表现为温度逐渐降低,水岩比值逐渐升高,具有还原性→氧化性→还原性等特点.
    大兴安岭中段塔尔气地区中酸性火山岩成因及构造背景
    陈超, 吕新彪, 李杰, 衮民汕
    2020, 45(12): 4446-4462. doi: 10.3799/dqkx.2020.317
    摘要:
    为探讨大兴安岭中段塔尔气地区中酸性火山岩成因及构造背景,深化大兴安岭中生代火山岩带的对比研究,对该地区满克头鄂博组、白音高老组火山岩开展了锆石U-Pb定年、岩石地球化学及Hf同位素分析.满克头鄂博组年龄为154±2 Ma和154±3 Ma,白音高老组年龄为132±2 Ma.样品富碱质,贫镁和钙,为弱过铝质.富K、Rb、Zr、Hf,贫Eu、Ba、Sr、P、Ti等元素,具有中等到较强的Eu负异常.锆石饱和温度平均值分别为915℃和841℃,表现出A型流纹岩的特点.样品εHft)值分别介于+6.9~+8.4和+6.7~+7.9,tDM2分别介于624~670 Ma和611~682 Ma,指示岩浆来源于新元古代亏损地幔增生年轻地壳物质.本地区满克头鄂博组形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合后伸展早期阶段,白音高老组则形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合后岩石圈伸展及拆沉作用,同时受到太平洋板块俯冲引发的弧后伸展作用叠加的影响.
    冈底斯西段首例银锡多金属矿床的发现、成因及意义
    高顺宝, 郑有业, 姜晓佳, 李伟良, 姜军胜
    2020, 45(12): 4463-4480. doi: 10.3799/dqkx.2020.262
    摘要:
    最新的矿产调查工作在冈底斯西段火山岩区新发现了拔隆银锡多金属矿床,地表矿体表现为受火山沉积断陷盆地边缘逆冲断隆带、火山机构及次级断裂控制的脉状矿体.为了查明该矿床的成因,开展了含矿火山岩锆石U-Pb年代学、矿石矿物学、地球化学及S-Pb同位素等研究.结果表明:拔隆矿床含矿火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb加权平均年龄为126.5±1.2 Ma,矿物组合以中低温为主、兼有少量中高温矿物,闪锌矿Zn/Cd和Zn/Fe比值变化分别介于321~17 407、2.4~4.4,黄铁矿Co/Ni比值为2.2~3.6,硫化物样品δ34S值变化于2.94‰~4.48‰,206Pb/204Pb比值为18.590~18.779,207Pb/204Pb比值为15.636~15.865,208Pb/204Pb比值为38.883~39.991,具有岩浆硫、上地壳铅特征,矿床的形成与冈底斯西段早白垩世火山活动晚期的次火山热液密切相关.经与世界典型银锡多金属矿床的对比认为,拔隆矿床的成矿特征与世界大型-超大型银锡多金属矿床较相似,地表矿体属于浅成低温热液型银多金属矿体,向下可能发育有斑岩型锡多金属矿体.拔隆矿床富银含锡的成矿特征在冈底斯西段属于首次发现,该发现不仅为研究冈底斯西段火山岩区矿床成因类型提供了新的资料和约束,还极大地拓宽了冈底斯西段火山岩区的找矿视野.
    新疆北山二叠纪镁铁-超镁铁质岩成因、成矿作用和找矿信息
    阮班晓, 吕新彪, 俞颖敏, 刘月高, 柳潇, 魏巍, 王鹏, 王恒
    2020, 45(12): 4481-4497. doi: 10.3799/dqkx.2020.245
    摘要:
    为认识新疆北山二叠纪镁铁-超镁铁质岩石成岩成矿作用,基于地质调查获得的新资料,对这套岩石存在争议或认识模糊的年代学、岩浆起源与性质、动力学背景、硫化物熔离机制等进行了重新梳理.区内幔源岩浆除了早二叠世大规模侵入,中二叠世还有一期小规模侵入(261~266 Ma).母岩浆起源于受俯冲流体交代改造的亏损地幔在相对浅的深度发生高程度部分熔融,其具高温、高镁、含水、氧化特征.这些岩石并非地幔柱成因,亦非产于岛弧环境,而是造山后伸展背景下板片断裂引起的软流圈地幔上涌形成镁铁质侵入岩.坡北亚带和红石山亚带具有类似的岩石矿物组合和地球化学特征,但是矿化方式有明显差异.不同类型矿化是硫化物多期次熔离的产物,来自邻近VMS型铜矿床的外源硫混染触发硫化物在橄榄石结晶分异之前熔离,高品位脉状矿化是硫化物矿浆晚期贯入苏长岩的产物.超镁铁质岩相橄榄石中较低的Ni含量,岩体低Ti、高Mg、高m/s和m/f比值、母岩浆MgO含量大于11.5%、部分熔融程度不低于10%、固结指数SI大于50,均是有利的找矿指标,红十井深大断裂一带可能具有找矿潜力.
    水文地质、环境地质与工程地质调查
    流域地球关键带调查理论方法:以长江中游江汉平原为例
    马腾, 沈帅, 邓娅敏, 杜尧, 梁杏, 王志强, 於昊天
    2020, 45(12): 4498-4511. doi: 10.3799/dqkx.2020.274
    摘要:
    围绕如何运用地球关键带理论解决巨型流域生态环境保护问题,在总结国内外地球关键带研究进展的基础上,结合在长江中游开展的地球关键带调查实践,将流域侵蚀基准面定义为流域地球关键带底边界,建立了流域生态环境问题库、地球四大圈层变量库和人类活动变量库;构建了以典型生态环境问题为导向的、基于地球系统四大圈层、人类活动和时间的六维环境变量矩阵;提出了流域地球关键带横向三断面和垂向五界面的结构概化模型,识别了各断面和界面的共性变量和特征变量.有效突破了传统地球关键带研究局限于小流域、环境变量梯度和生态环境问题相对单一的不足,科学回答了流域地球关键带“在哪里调查”、“调查什么”和“监测什么”的问题,初步构建了流域地球关键带调查理论方法体系,并在江汉平原进行了示范性研究.本文为长江流域地球关键带调查以及长江大保护战略的实施提供了科学依据,并为我国流域地球关键带调查理论方法体系的建立提供探索性经验.
    岩溶水系统结构和水文响应机制的定量识别方法——以三峡鱼迷岩溶水系统为例
    王泽君, 周宏, 齐凌轩, 王纪元, 燕子琪
    2020, 45(12): 4512-4523. doi: 10.3799/dqkx.2020.261
    摘要:
    岩溶水系统结构复杂难以刻画,介质结构对地下水文特征的控制机制不清.以三峡鱼迷岩溶水系统为研究对象,利用人工示踪试验和地下水动态监测技术,建立了对流-弥散模型和扩散模型,求取了标准衰减曲线,构建了电导率和流量的高斯混合分布模型.结果表明:该系统中存在“单源单汇”、“单源多汇”和“多源单汇”3种地下水循环模式;水文事件的响应阶段地下水运动以对流为主,管道流占优势,衰减阶段则以扩散为主,裂隙流和孔隙流占优势;鱼泉洞在丰、枯水期分别识别出5种和6种地下水径流组分,以电导率180 μS/cm和流量0.6 m3/s为界,低电导率和大流量组分为快速流,其平均时间贡献占比为3.5%,径流量占比为19%.岩溶水系统中,管道和溶洞是快速流的储蓄和运移空间,空间尺寸大、开放性强、易受降雨影响;裂隙和孔隙是慢速流的储蓄和运移空间,空间尺寸小、开放性弱、对降雨有一定调蓄作用.研究可为岩溶水系统结构识别和水文机制研究提供参考,为岩溶流域水文地质调查提供理论依据.
    宜昌潮水洞岩溶间歇泉动态特征及成因
    郭绪磊, 陈乾龙, 黄琨, 周宏
    2020, 45(12): 4524-4534. doi: 10.3799/dqkx.2020.138
    摘要:
    潮水洞无降雨补给时仍有规律的间歇性流出,是典型的岩溶间歇泉,其流量、水化学动态规律及形成机制缺乏系统的研究.基于长期水文气象观测和水化学测试数据,分析了潮水洞不同时期流量、水温和电导率变化特征以及潮水洞岩溶水系统的水化学特征.潮水洞为多个岩溶水子系统的连接,其动态呈现为雨期和无雨期两个不同特征,且存在多个不稳定周期的间歇出流过程.通过c(Mg2+)/c(Ca2+)比值及水文动态特征辨识出间歇出流的地下水来源为天河板组灰岩含水层,随着过程流量的不断增加,深循环地下水占比最高达97%.结合水文地质条件概化出潮水洞岩溶水系统循环模式,天河板组灰岩含水层内虹吸管道的发育是间歇性动态特征的主要成因.
    滑坡易发性预测不确定性:环境因子不同属性区间划分和不同数据驱动模型的影响
    黄发明, 叶舟, 姚池, 李远耀, 殷坤龙, 黄劲松, 姜清辉
    2020, 45(12): 4535-4549. doi: 10.3799/dqkx.2020.247
    摘要:
    对于滑坡易发性预测建模,连续型环境因子在频率比分析时的属性区间划分数量(attribute interval numbers,AIN)和不同易发性预测模型是两个重要不确定性因素.为研究这两个因素对建模的影响规律,以江西省上犹县为例,考虑5种连续型环境因子AIN划分(4、8、12、16及20)和5种数据驱动模型(层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)、逻辑回归(logistic regression,LR)、BP神经网络(back-propagation neural network,BPNN)、支持向量机(support vector machine,SVM)和随机森林(random forest,RF)),总计25种不同工况下的滑坡易发性预测研究.再开展滑坡易发性指数的不确定性(包括精度评价和统计规律等)分析.结果表明:(1)对于同一模型,随着AIN值从4增加至8再到20时,易发性预测精度先逐渐提升,然后缓慢提升直至稳定;(2)对于同一AIN值,RF模型预测精度最高,其后依次为SVM、BPNN、LR和AHP模型;(3)在25种组合工况下,AIN=20和RF模型的预测精度最高,AIN=4和AHP模型精度最低,但在AIN=8和RF模型组合下的易发性建模效率较高且精度也较高;(4)更大的AIN值和更先进的机器学习模型预测出的滑坡易发性指数的不确定性相对较低,更符合实际的滑坡概率分布特征.在环境因子属性区间划分为8和RF模型工况下高效准确地构建滑坡易发性预测模型.
    地质调查新技术
    大湾区珠江口海上高密度电法探测
    陈斌, 汪耀, 胡祥云, 李倩婕
    2020, 45(12): 4550-4562. doi: 10.3799/dqkx.2020.289
    摘要:
    海域环境对高密度电阻率法在仪器设备、测量技术和反演解译等方面提出了更高要求,开展海上高密度电法的数值模拟和实测研究将进一步丰富近岸海域地质、资源和环境等问题的勘查手段.基于数值模拟和野外实测,深入研究了偶极-偶极、温纳、斯贝等不同装置对近岸海域典型地电模型的分辨能力和空间定位效果,并详细分析了海水导电性的影响,最后在珠江口伶仃洋海域开展了国内首次2条长剖面的实际测量.结果表明海水电导率对不同测量装置在探测深度和精度方面存在差异化影响,井中电缆利用浮力材料固定后,进行水面拖缆式偶极-偶极测量能大幅降低海底沉缆式测量的施工风险,实现复杂海域环境下高密度电法探测效果、深度与效率的优化折中.
    基于半监督神经网络的铜矿预测方法
    徐永洋, 李孜轩, 谢忠, 冯斌, 陈浩
    2020, 45(12): 4563-4573. doi: 10.3799/dqkx.2020.297
    摘要:
    将人工智能技术引入成矿预测研究中,可以提高预测效率,挖掘探测数据与结果之间的隐藏信息.利用半监督学习方法对样本构建要求低的优点,结合其在异常识别方面的应用效果,设计了基于分割准则的孤立森林与深度自编码网络的神经网络结构;基于西藏冈底斯地区的化探元素数据,对研究区内的铜矿进行了成矿预测工作,预测结果与已知矿区数据叠加效果较好,说明本文的神经网络结构能够完成成矿远景区的预测工作.
    矢量地理数据安全保护关键技术和方法
    李虎, 朱恒华, 花卫华, 尚浩, 刘海涛, 李罡, 杨帆, 宋军
    2020, 45(12): 4574-4588. doi: 10.3799/dqkx.2020.299
    摘要:
    近年来,矢量地理数据在政府、国防、国土、交通、海洋等多个领域广泛应用.矢量地理数据在存储、传输、共享过程中正面临日趋严重的安全威胁.矢量地理数据的安全保护与数据共享矛盾已成为制约地理信息产业发展的关键问题之一.针对上述问题,分析了现有矢量地理数据安全保护中数据加密、数据水印、数据置乱和信息伪装等若干关键技术及其进展,分析了矢量地理数据安全保护所面临的方法及新技术融合带来的技术挑战.结合当前矢量地理数据和网络空间安全领域的新进展,提出了敏感信息度量和局部动态处理等一些未来研究和发展的重要方向,为矢量地理数据安全保护与数据共享技术的研究和应用作出一些有益的探索.
    甘肃阿克塞余石山铌钽矿区二长花岗岩成因和形成环境:来自年代学及地球化学的证据
    廖风云, 陈威, 曹晓峰, 陈广琛, 何昆洋, 杨文, 吴义布, 李通国
    2020, 45(12): 4589-4603. doi: 10.3799/dqkx.2019.260
    摘要:
    余石山铌钽矿区位于北阿尔金-柴北缘-祁连的交汇部位,该区域构造演化复杂.为了揭示矿区内二长花岗岩的成因和形成环境,运用岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学、锆石Lu-Hf同位素等理论及技术方法对该二长花岗岩进行了系统的研究.该二长花岗岩的详细定名为中细粒似斑状黑云二长花岗岩,暗色矿物以黑云母、角闪石为主.地球化学特征表明,余石山的二长花岗岩属于钾玄质准铝质-弱过铝质系列,富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Sr、P、Ti等高场强元素,稀土元素配分曲线具有明显的负Eu异常,δEu的平均值为0.57,(La/Yb)N的平均值为11.09,说明该二长花岗岩体岩浆部分熔融程度较高.根据岩石学及地球化学特征可判断该岩体为I型花岗岩.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年显示,该二长花岗岩的结晶年龄为481.3±1.7 Ma,形成于早奥陶世.锆石Lu-Hf同位素分析表明,锆石εHft)的值为+0.4~+11.8,均为正值,二阶段模式年龄的范围为675~1 308 Ma,指示其源岩主要为元古代新生地壳物质.该二长花岗岩的形成与早奥陶世时期北阿尔金洋壳俯冲中南祁连陆壳密切相关,在中南祁连陆壳边缘的余石山地区(弧后),由于洋壳俯冲导致了陆壳的伸展从而产生了裂隙,俯冲产生的熔融岩浆通过裂隙上侵而形成了该二长花岗岩岩体.
    铬铁矿矿物包裹体的聚焦离子束-透射电镜研究
    黄阳, 邓浩
    2020, 45(12): 4604-4616. doi: 10.3799/dqkx.2019.290
    摘要:
    铬铁矿矿物包裹体可以记录其成岩成矿时物理化学条件(温度、压力等)、化学成分演化、熔/流体富集活动规律等关键信息.然而传统的二维分析方法无法全面获取形态微小、成分复杂的包裹体信息.通过聚焦离子束-透射电镜(FIB-TEM)联用对华北克拉通遵化豆荚状铬铁矿中矿物包裹体进行观察测试,在三维空间上发现包裹体的矿物种类丰富(硅酸盐、铂族、碳酸盐等),矿物形态复杂多变,且包裹体矿物中发育位错、部分开放晶界/相界、熔流体痕迹等显微-超显微结构.因此综合矿物种类、形态、显微结构等信息推断遵化铬铁矿具有复杂的形成条件和演化过程.
    西南天山阿克牙孜下游地区变质岩的演化:来自碳质拉曼光谱温度计的启示
    岳季, 吕增, 崔莹
    2020, 45(12): 4617-4629. doi: 10.3799/dqkx.2020.072
    摘要:
    西南天山造山带是塔里木板块和伊犁-中天山板块聚合碰撞的产物,经历了长期复杂的演化.伊犁-中天山陆块南缘的变质作用研究对于揭示西南天山的地质演化历史具有重要意义.这一地区变质岩分布广泛,但目前的变质作用研究主要集中于木扎尔特的高级变质岩,位于同一构造带上其他变质岩的演化和分布特点缺少详细的研究,尚不清楚它们是作为高温变质带的一部分还是来自造山带的其他构造单元.针对该问题,在详细的岩相学分析基础上,利用碳质拉曼光谱(Raman spectroscopy of carbonaceous material,RSCM)温度计对木扎尔特东侧的阿克牙孜河下游地区多个剖面开展了变质温度研究.根据结构构造特征将这些岩石分为具有变余沉积结构构造且发生不同程度糜棱岩化的浅变质碎屑岩-碳酸盐岩系列和具有变质结晶结构的片岩-变粒岩系列.RSCM温度计显示前者经历的峰期温度为465~597℃,原岩很可能为卷入造山带的石炭纪地层,抬升过程中局部发生糜棱岩化.后者峰期温度为552~617℃,绿片岩相叠加期间发生C-O-H流体活动,可能属于伊犁-中天山的变质基底那拉提岩群.研究表明,伊犁-中天山南缘的阿克牙孜下游一带的变质岩具有不同的变质演化历史,它们来自不同的构造单元,并不是木扎尔特高温变质带的延续.
    西藏聂拉木县嘉龙湖冰湖溃决型泥石流危险性评价
    柴波, 陶阳阳, 杜娟, 黄平, 王伟
    2020, 45(12): 4630-4639. doi: 10.3799/dqkx.2020.294
    摘要:
    冰湖溃决型泥石流是高原山区特殊的地质灾害,以西藏聂拉木县嘉龙湖为例,建立了一套冰湖溃决型泥石流危险性评价方法.以喜马拉雅山区1970—2015年气温波动频次和聂拉木冰湖溃决历史事件预测了未来10年嘉龙湖溃决的时间概率.利用遥感影像识别嘉龙湖上方不稳定冰体的范围和规模,采用美国土木工程师协会推荐公式和修正的三峡库区涌浪计算方法分析了冰川滑坡产生的涌浪规模,从涌浪波压力和越顶水流推力两方面预测了冰碛坝发生失稳的可能性.采用FLO-2D模拟冰湖溃决泥石流的运动过程,以最大流速和泥深表达了嘉龙湖溃决泥石流的危险程度.评价结果表明:2002年嘉龙湖溃决事件与当年气温偏高有关,未来嘉龙湖发生溃决概率高;冰川滑坡激起涌浪能够翻越坝顶,并引起坝体快速侵蚀而溃决;冰湖溃决泥石流对聂拉木县城河道两侧54栋建筑造成威胁.评价方法实现了冰湖溃决型泥石流危险性的定量分析,评价结果对聂拉木县城泥石流防灾具有现实意义.
    应力历史对饱和软土固结系数的影响
    王江锋, 袁威, 何况, 郑培信
    2020, 45(12): 4640-4648. doi: 10.3799/dqkx.2020.184
    摘要:
    为了探究不同固结状态下的饱和软土固结系数的变化规律,在太沙基固结理论的基础上,利用渗透系数和孔隙比的关系、孔隙比和固结应力的关系,分别推导出了在正常固结和超固结状态下固结系数(Cv)随固结应力变化的关系式,将关系式代入Terzaghi方程,进而获得考虑应力历史和固结应力影响的修正Terzaghi一维固结方程;通过室内固结试验和工程应用分析对固结系数关系式和修正的Terzaghi一维固结方程的准确性进行验证.结果表明,对于正常固结的软土,当固结应力小于前期固结应力时,固结系数随应力的增大而增大;当固结应力大于前期固结应力时,固结系数随应力的增大而减小.对于超固结状态的软土,固结系数随应力的增大而增大,最后趋于平缓.当上覆荷载较小时,修正前后的Terzaghi一维固结方程计算结果相近;但当上覆荷载较大时,修正后的Terzaghi一维固结方程计算的固结度明显滞后于修正前的计算结果.前期的应力历史和后期的固结应力对软土固结系数的影响是不容忽视的,修正后的Terzaghi一维固结方程更能真实反映土体的固结性状.