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    2020年  45卷  第4期

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    2020, 45(4).
    摘要:
    地学与健康
    “同一健康”视角下医学地质学的创新发展
    王焰新
    2020, 45(4): 1093-1102. doi: 10.3799/dqkx.2020.060
    摘要:
    "同一健康"概念是一种融合跨学科和跨行业资源的整体性健康研究与管理新方法,为医学地质创新发展提供了新视角.在全球性传染病防治引起人类社会空前重视的时代背景下,医学地质学需要研究在人类活动影响下,地球物质循环、生态系统韧性变化与疾病出现和传播模式的变化之间的成因联系,并面临三方面的科学挑战:(1)研究对人类和动物有害或有益的地球物质循环规律及其健康风险;(2)揭示与全球性疾病有关的地质环境因素和过程,探索减缓风险对策;(3)识别和评估新型污染物和病原体的分布、迁移与健康风险.为有效应对这些挑战,需要整合创新资源,倡导和支持"聚合"研究,推动多学科协作的医学地质调查计划,加强平台建设和人才培养.
    古生物学和古生态学
    豫西登封地区寒武系第二统朱砂洞组生物扰动构造及其地球化学特征
    庆国帅, 齐永安, 杨文涛, 代明月, 白万备, 樊钰超, 刘炳辰
    2020, 45(4): 1103-1114. doi: 10.3799/dqkx.2019.136
    摘要:
    生物扰动在现代海洋沉积物地球化学循环中起着重要作用,它影响着底栖生物群落特性、有机物分解速率、海水化学性质、沉积物氧化还原性以及营养物循环.豫西登封地区寒武系第二统朱砂洞组碳酸盐岩发育了大量以Thalassinoides主导的扰动构造,对其进行碳和氮同位素测定,可以了解扰动生物对沉积物生物地球化学循环影响.测试结果表明,潜穴充填物和围岩中δ13Ccarb值区别显著,不同扰动程度也差异明显,而δ13Corg和δ15N值差异不大,反映出生物对沉积物的扰动改造可以改变沉积物的氧化还原性及孔渗性,这一变化可能与生物扰动引起沉积物孔隙水含氧量增高导致的自生碳酸盐岩比例降低和成岩期白云岩化的增强有关.Thalassinoides造迹生物对沉积物的扰动改造不仅改变了沉积物的原始物理化学信息,促进了海水与沉积物的生物地球化学循环,而且诱导了沉积底质革命,扮演了显生宙早期生态系统工程建造者的角色.
    矿物学·岩石学·矿床学
    赣西北小九宫-沙店白垩纪花岗岩的岩石成因及构造意义
    王艳, 马昌前, 王连训, 刘园园
    2020, 45(4): 1115-1135. doi: 10.3799/dqkx.2019.116
    摘要:
    赣西北-湘东北地区出露较多晚中生代花岗岩,并与中、下扬子地区晚中生代花岗岩组成一条NEE向岩浆岩带.通过对赣西北小九宫和沙店花岗岩进行系统的岩石学、年代学、元素地球化学、全岩Sr-Nd同位素研究,探讨其岩石成因及其构造意义.小九宫和沙店花岗岩的岩石类型主要为中粗粒斑状黑云二长花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,其形成年龄分别为124±1 Ma和125±1 Ma,均为燕山晚期花岗岩.小九宫和沙店花岗岩均具有高钾、钙碱性、贫铁镁的含量特征,主要为弱过铝质花岗岩.两岩体具有相似的稀土元素分布型式和微量元素特征,表现为轻稀土富集的右倾型式,具有明显的Eu负异常(Eu/Eu*=0.17~0.50),富集K、Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Ba、Sr、P和高场强元素Nb、Ta、Ti等.主量、微量元素地球化学特征显示,两岩体为高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩.小九宫和沙店花岗岩的εNdt)值分别为-8.06~-6.20、-6.51~-6.08,两阶段模式年龄(TDM2)分别为1.42~1.57 Ga、1.42~1.45 Ga.Sr-Nd同位素组成和地球化学特征表明,两岩体主要来源于下地壳源区,其源岩可能为中元古代中性-基性火成岩.小九宫和沙店花岗岩体通过岩墙扩张作用方式被动侵位,结合区域构造背景,认为两岩体形成于伸展构造环境.地幔物质上涌可能为下地壳火成岩部分熔融提供持续的热源,岩浆在上升过程中经历明显的分离结晶作用.岩体中含有少量微粒包体及围岩捕虏体,反映岩浆在上升过程中可能受到较弱的混染作用.区域对比表明,从燕山早期到燕山晚期,赣西北-湘东北地区花岗质岩浆源区存在压力变小的趋势,可能反映了地壳的明显减薄.
    青藏高原北部全吉地块白垩纪煌斑岩脉群的发现及意义
    王秉璋, 陈静, 张金明, 李积清, 白建海
    2020, 45(4): 1136-1150. doi: 10.3799/dqkx.2019.139
    摘要:
    除陆相沉积盆地外,青藏高原北部白垩纪建造记录稀少,岩浆活动的研究极少,幔源岩浆活动十分罕见,在青藏高原北部全吉地块首次发现了白垩纪煌斑岩脉群,深入研究可深化认识高原北部中生代晚期地质过程.对分布在全吉地块东部沙柳泉地区的煌斑岩进行了大比例尺填图,主微量元素、Sr-Nd-Pb同位测定、锆石SHRIMP和LA-ICP-MS U-Pb年代学研究.煌斑岩中获得锆石U-Pb年龄分别为135.2±1.8 Ma和132.9±1.3 Ma.岩石具高钾(K2O=4.53%~5.25%)、镁(MgO=7.23%~12.27%)和低钛(0.85%~1.29%)的特点,为钾质钙碱性煌斑岩,Rb、Ba、Th、U和Pb等大离子亲石元素(LILE)富集,Nb、Ta和Ti等高场元素(HFSE)亏损,(87Sr/86Sr)i介于0.718 0~0.718 6.εNdt)=-14.2~-14.4,208Pb/204Pb变化于38.414~39.334,207Pb/204Pb在15.632~15.681,206Pb/204Pb介于18.568~19.203,显示岩浆源于与洋陆俯冲作用影响有关的EMⅡ型地幔源,形成于南北拉张背景下沿深大断裂引起的岩石圈地幔局部部分熔融.岩石具有较高Au(平均值为6.8×10-9)和F(平均值2 450×10-6)浓度,对全吉地块东部金矿成矿作用十分有利.
    东昆仑东段将军墓含矿岩体锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义
    俞军真, 郑有业, 许荣科, 侯维东, 蔡鹏捷
    2020, 45(4): 1151-1167. doi: 10.3799/dqkx.2019.134
    摘要:
    将军墓含矿花岗闪长斑岩位于东昆仑造山带东段.通过岩石地球化学、锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素研究,结果表明,含矿花岗闪长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为218.8±1.3 Ma,形成于晚三叠世.含矿花岗闪长斑岩SiO2含量为65.23%~67.25%,MgO含量1.50%~1.59%,Al2O3含量15.30%~15.75%,K2O/Na2O比值1.00~1.20,Mg#值43~44.表现富硅、富铝、富钾特征,显示高钾钙碱性系列;岩石具有轻重稀土分馏和轻稀土富集及负Eu异常特征,富集大离子亲石元素(LILE),如Th、U、Rb、K;亏损高场强元素(HFSE),如Nb、P、Zr等;锆石εHft)=-1.7~+1.01,TDM2=1 064~1 214 Ma,反映源区主体为中元古代下地壳.综合年代学、岩石学和地球化学证据,显示将军墓含矿花岗闪长斑岩源于中元古代下地壳重熔,并有少量地幔岩浆加入而发生不完全混合,含少量暗色微粒包体的含矿岩石.将军墓含矿花岗闪长斑岩形成于东昆仑晚三叠世碰撞后伸展环境,是东昆仑晚三叠世壳幔相互作用成岩-成矿的体现.该岩体不仅仅是东昆仑古特提斯构造岩浆事件的产物,同时具备良好的成矿条件,为东昆仑晚三叠世岩浆作用研究和寻找与之有关的斑岩型或热液型多金属矿床提供重要的证据.
    大别山金河桥超高压榴辉岩石榴石中的水
    蒋素会, 王志民, 陈仁旭, 郑永飞, 朱琳
    2020, 45(4): 1168-1186. doi: 10.3799/dqkx.2019.132
    摘要:
    名义上无水矿物的水含量研究对于认识俯冲带流体活动和地球动力学具有重要意义.对大别山金河桥榴辉岩中石榴石进行了傅里叶变换红外光谱分析和主微量元素分析,结果表明石榴石含有分子水和结构羟基,分别为 < 1×10-6~1 946×10-6和< 1×10-6~1 347×10-6.石榴石羟基含量与Ca、Na、Ti、Zr和Pr正相关,而与Si负相关,表明羟基结合机制以水榴石替代为主并伴有其他机制.分子水主要为初始水或折返过程中羟基转化形成.石榴石总水含量为 < 1×10-6~3 293×10-6,最大值对应于峰期超高压石榴石水储存能力.水在峰期石榴石中可达到饱和.石榴石变化的水含量受原岩性质、流体可获得性、压力和温度等多种因素控制,但主要由折返过程中降压脱水导致.石榴石平均总水含量为749×10-6~1 164×10-6,是俯冲板片向地幔水传输的重要介质.
    海南岛罗葵洞斑岩钼矿床地球化学特征及成矿物质来源
    朱昱桦, 陈根文, 单强, 许德如, 王历星, 何妙玲, 兰永文, 孙俊
    2020, 45(4): 1187-1212. doi: 10.3799/dqkx.2019.101
    摘要:
    为了正确理解海南岛罗葵洞钼矿床赋矿斑岩体的岩石学成因与成矿之间的关系以及成矿物质来源,对矿床中含矿斑状花岗岩进行了全岩主量、微量、Sr-Nd-Pb同位素和金属硫化物S-Pb同位素等测试分析,结果表明:(1)罗葵洞斑状花岗岩具有高SiO2(70.94%~72.59%)、Al2O3(15.11%~16.26%)和低MgO(0.56%~0.68%),高Sr(421×10-6~564×10-6)、低Y(7.50×10-6~14.57×10-6)和Yb(0.76×10-6~1.30×10-6)含量,较弱的负Eu异常(平均0.75),亏损HFSE,富集LREE和LILE,较高的La/Yb(26.1~46.4)与Sr/Y(36.9~67.1)比值特征,表现出与埃达克岩相似的地球化学特征;(2)斑状花岗岩的(87Sr/86Sr)i=0.708 38~0.708 44,(143Nd/144Nd)i=0.512 22~0.512 23,εNdt)=-5.6~-5.5,对应的TDM2模式年龄为1.35~1.36 Ga,表明其可能形成于底侵的增厚玄武质下地壳岩石(中元古代)的重熔;(3)全岩锆饱和温度(平均795±12℃(σ))和锆石Ti温度(平均690±21℃(σ))表明斑状花岗岩岩浆来源于在水近饱和条件下发生的部分熔融;(4)锆石Ce4+/Ce3+比值范围为174~621(平均383),表明其在形成时的岩浆-热液体系的氧逸度较高,有利于Mo等成矿元素在岩浆熔体中富集,成矿潜力较大;(5)金属硫化物δ34S(平均1.7‰)和Pb同位素特征指示成矿物质来源以下地壳为主,同时伴有少量地幔成分的参与;(6)对比年代学、矿物学、地球化学和形成环境等方面后,初步认为该矿床属于Endako型斑岩钼矿床.
    广西大厂花岗斑岩黑云母成分特征及其成岩成矿意义
    胡荣国, 赵义来, 蔡永丰, 冯佐海, 刘希军, 周志辉, 沙培哲
    2020, 45(4): 1213-1226. doi: 10.3799/dqkx.2019.130
    摘要:
    广西大厂锡多金属矿床是世界上最大的锡多金属矿床之一,区内花岗斑岩主要分布于铜坑-长坡-巴里-龙头山矿区的东侧,受近SN向张扭性断裂构造控制,并对早期形成的矿体产生了叠加改造作用.为了探讨花岗斑岩的成岩成矿条件,对花岗斑岩中以斑晶、包体以及基质形式产出的黑云母进行了详细的电子探针分析.结果显示:花岗斑岩中的黑云母主要为岩浆成因的铁质黑云母,且指示岩体具有高碱度的特征.与斑晶和包体黑云母相比,基质黑云母相对富铁、锰、锂,贫镁、钛.斑晶和包体黑云母结晶温度为688~715℃,结晶压力为1.7~2.3 kbar,相当于6.3~8.4 km的侵位深度;基质黑云母的结晶温度为630~673℃,结晶压力为1.6~2.0 kbar,相当于6.0~7.4 km的侵位深度.斑晶、包体和基质黑云母的氧逸度分别为-17.0~-16.1、-17.0~-16.6和-19.0~-17.4,指示在侵位的过程中,伴随着岩浆的上涌,氧逸度随之降低,成岩条件由相对氧化向相对还原的方向变化.与花岗斑岩有关的共存流体性质研究显示,斑晶黑云母中的lg(fH2O/fHFFluid、lg(fH2O/fHClFluid和lg(fHF/fHClFluid值分别为3.41~3.82、3.78~4.07和-0.54~-0.17;包体黑云母中的lg(fH2O/fHFFluid、lg(fH2O/fHClFluid和lg(fHF/fHClFluid值分别为3.90~4.11、3.86~4.11和-0.74~-0.43;基质黑云母中的lg(fH2O/fHFFluid、lg(fH2O/fHClFluid和lg(fHF/fHClFluid值分别为3.90~4.39、3.85~4.96和-0.61~0.25.结果显示,在花岗斑岩上侵的过程中,与不同阶段结晶生成的斑晶、包体和基质黑云母共存的流体在成分上有一定的差异性,不是单一的流体.大厂花岗斑岩中黑云母成分的变化指示岩浆结晶过程早期阶段具有高温、高碱度和低氧逸度的特征,有利Sn元素的活化、迁移、富集,进而对大厂锡多金属矿床起到叠加改造作用.
    扬子与华夏地块西南端界线:来自钦防地区碎屑锆石U-Pb年代学的制约
    蒙麟鑫, 周云, 蔡永丰, 冯佐海, 唐专红, 蒙有言, 麻艺超
    2020, 45(4): 1227-1242. doi: 10.3799/dqkx.2019.090
    摘要:
    广西钦防地区位于扬子地块和华夏地块结合带的西南段,是华南唯一的海相志留系与下泥盆统连续沉积出露区.对钦防地区志留系地层中的沉积岩展开了精细的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析和测试.分析结果表明,7个代表性沉积岩样品的年龄频谱图显示出了~2.5 Ga、~1.0 Ga、~0.47 Ga 3个明显的年龄峰值,暗示太古代全球地壳生长事件(~2.5 Ga)、格林威尔期造山运动(~1.0 Ga)以及早古生代构造事件(~0.47 Ga)在华南地区保存有记录.结合锆石的阴极发光图像特征和相关区域地质资料,推测~2.5 Ga、~1.0 Ga和~0.47 Ga碎屑锆石均主要来源于钦防地区东北侧的云开地块,钦防地区与华夏地块具有亲缘性,早古生代时期钦防地区可能为一夭折的裂谷,这一时期华夏与扬子地块西南端的分界线至少位于钦防地区的西北侧.
    粤西晚侏罗世花岗质岩体及其暗色微粒包体的成因及意义:年代学、矿物学和地球化学约束
    刘梓, 张玉芝, 崔翔, 甘成势, 王岳军
    2020, 45(4): 1243-1265. doi: 10.3799/dqkx.2019.113
    摘要:
    粤西阳江市八二花岗质岩体中广泛发育似斑状细粒闪长质暗色微粒包体,这些暗色微粒包体形态多样,与寄主岩具相似的矿物组合,对研究花岗岩成因和壳-幔相互作用具有十分重要的意义.为了探讨它们的岩石成因及构造属性,对寄主岩和暗色微粒包体开展了系统的岩相学、年代学和地球化学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,寄主岩年龄为160.0±1.0 Ma,暗色微粒包体年龄为159.3±1.1 Ma,均为晚侏罗世的产物.全岩地球化学特征显示,寄主岩属于富钾的准铝质I型花岗岩,寄主岩和暗色微粒包体均富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和Nb、Ta、Ti等高场强元素.此外,两者具相似的Sr-Nd同位素组成,寄主岩的εNdt)值为-5.73~-5.67,(87Sr/86Sr)i值为0.707 63~0.707 67;而暗色微粒包体的εNdt)值为-5.81~-4.35,(87Sr/86Sr)i值为0.707 04~0.707 74.锆石饱和温度计和角闪石全铝压力计表明八二花岗质岩体结晶于730~754℃和19.8~20.6 km.综合寄主岩及其暗色微粒包体的岩石学、地球化学、同位素特征,晚侏罗世八二花岗质岩体可能形成于陆内伸展背景,由于软流圈物质上涌底侵,导致中下地壳变基性岩为主的源岩部分熔融,并且源区有少量幔源物质的加入,局部可能存在岩浆混合作用;暗色微粒包体是由镁铁质岩浆与长英质岩浆混合形成的.
    沉积学和盆地动力学
    鄂尔多斯盆地西缘上奥陶统拉什仲组深水等深流沉积
    李向东, 陈海燕
    2020, 45(4): 1266-1280. doi: 10.3799/dqkx.2019.119
    摘要:
    为缩小等深流沉积研究中的现代海洋研究与地层记录研究之间的不平衡和探索中-晚奥陶世鄂尔多斯盆地西缘大洋环流体系在海相深水油气勘探中的意义,在详细的野外观测的基础上,对有关沉积构造进行了古水流和流体动力学分析.结果表明:(1)非水道环境下约有1/3的小型交错层理古水流方向与区域斜坡方向垂直;(2)水道环境下普遍发育双向递变沉积构造,包括平行层(沙纹层)-均匀层-平行层(沙纹层)、条纹条带和双向粒序层3种类型.上述特征可解释为深水斜坡环境下的等深流沉积,并识别出非水道型和水道型2类,后者又分为部分改造型和完全改造型2亚类.
    四川盆地震旦系灯影组丘滩体储层沉积模式与物性特征
    徐哲航, 兰才俊, 马肖琳, 胡超, 陈浩如, 李平平, 邹华耀
    2020, 45(4): 1281-1294. doi: 10.3799/dqkx.2019.138
    摘要:
    研究丘滩复合体沉积模式有助于预测四川盆地灯影组优质储层.基于钻井和露头资料,通过微观薄片鉴定,发现丘滩体主要的岩石结构为藻白云岩,并可进一步细分为5种微相:丘基、丘核、丘坪、丘盖和丘翼.识别出3种典型的微相组合类型,包括反映加积的"丘基-丘核-丘坪"序列,反映迁移的"丘基-丘核-丘翼"序列,反映终止的"丘基-丘核-丘盖"序列.结合沉积相带分布,将灯影组丘滩分为加积型台缘丘滩、迁移型台缘丘滩、台内丘滩、台内台坪4种类型.其中加积型台缘丘滩体主要沉积"丘基-丘核-丘坪"序列,旋回性明显,丘核多发育格架残留孔、洞,并在反映储集性能的储层总厚度、孔隙度、渗透率等方面均有优势,是四川盆地灯影组最有利的丘滩储集体.
    南堡凹陷高柳及四号构造带沙一段-东营组扇体的精细刻画及其成因机制
    李潇鹏, 王华, 甘华军, 马乾, 陈思, 赵忠新, 彭钰会
    2020, 45(4): 1295-1307. doi: 10.3799/dqkx.2019.093
    摘要:
    准层序组格架下扇体的精细刻画对于揭示陆相断陷湖盆内部沉积充填演化历史、沉积与构造活动等的耦合关系等具有重要意义,同时,也可为老油区的深入挖潜、细化勘探提供重要参考.利用岩心、测录井及三维地震资料,对南堡凹陷高柳及四号构造带沙一段-东营组的扇体演化特征、扇体形态、结构和成因机制进行研究.结果表明,从时空演化上,沙一段沉积期高柳地区扇体发育程度高,多位于中西部,到东营组沉积期4号构造带扇体发育规模逐渐增大.以外部形态和内部结构为依据,可将发育扇体划分为4个类型,分别为:(1)"外宽内窄",平原河道稳定多分支,前缘河口坝靠近平原,在边界断裂断陷强度高于湖盆中沉降速率的背景下形成;(2)"外窄内宽",平原河道少分支,河口坝数量多,单个规模小,在有逆牵引背斜区发育;(3)长条状,平原河道少分支,前缘河道不稳定,河口坝数量多,铺开面积大,在湖盆沉降速率高于边界断裂断陷速率背景下形成;(4)"鸟足状",平原河道稳定,前缘河道多分支,河口坝数量少,单个规模大,在边界断陷速率与湖盆沉降速率相当的背景下形成.构造古地貌的差异性对扇体形态、内部结构的变化起到了重要的控制作用.
    石油、天然气地质学
    一种解释高-过成熟烷烃气碳同位素系列倒转的新观点:芳香烃脱甲基作用
    彭威龙, 刘全有, 胡国艺, 吕玥, 孟庆强, 郭丰涛, 关海洋
    2020, 45(4): 1308-1314. doi: 10.3799/dqkx.2019.133
    摘要:
    天然气成因机理复杂,鉴于在高-过成熟阶段烷烃气碳同位素系列倒转普遍存在,而高-过成熟阶段有机质中常富含芳环结构,利用芳香烃(甲苯)热裂解实验探讨高-过成熟阶段烷烃气碳同位素系列倒转成因.甲苯热裂解实验表明随着模拟温度的增加,烷烃气产率逐渐增大;模拟产物中H2产率也随着模拟温度的增加而增加.甲苯裂解产物中δ13C1、δ13C2和δ13C3分布区间分别为-31.8‰~-27.7‰,-31.0‰~-20.4‰和-31.0‰~-20.4‰.在甲苯热模拟实验450℃时,出现了烷烃气碳同位素系列的部分倒转(δ13C113C2 < δ13C3).发现无论是煤成气还是油型气,在高-过成熟阶段都会出现烷烃气碳同位素系列的倒转,结合本次模拟实验结果,认为芳香烃脱甲基作用可能是烷烃气高-过成熟阶段出现碳同位素系列倒转的一个重要原因.
    塔里木盆地北部YM32下古生界潜山油气藏油气运移
    管文胜, 韩剑发, 刘永福, 查明, 杨淑雯, 吴梅莲, 苏洲, 刘博
    2020, 45(4): 1315-1326. doi: 10.3799/dqkx.2019.144
    摘要:
    YM32下古生界潜山油气藏是受断裂控制的低幅度油气藏,油气运聚复杂.结合新钻井的地球化学分析数据,对研究区油气藏油气运移规律进行剖析.依据YM32下古生界潜山气田藏的原油及抽体物样品中的饱和烃的烷烃、甾藿烷,芳烃的萘与菲、烷基二苯并噻吩、三芳甾烷等生物标志化合物进行系统分析,优选油气示踪参数,并归一化,结合族组分分析结果,形成了油气运移示踪二步法.综合研究发现,YM32下古生界潜山油气藏有YM342-YM343和YM322两个油气充注点,以及YM342-YM343→YM34-1H→YM32、YM342-YM343→YM34-7H→YM33、YM342-YM343→YM37-YM35,以及YM322→YM321→YM32共4条油气运移路径,并在YM342-YM343→YM37-YM35油气运移路径上,发现2个资源量超过1.00×106t的潜力圈闭.单参数与油气运移示踪二步法都可以反映油气运移路径,而后者具有全面、直观、准确地表征油气运移路径的特点.
    源-汇系统级次划分方法及应用
    陆威延, 朱红涛, 徐长贵, 张向涛, 杜晓峰, 杜家元, 李森
    2020, 45(4): 1327-1336. doi: 10.3799/dqkx.2019.123
    摘要:
    源-汇系统研究是当今世界范围内地球科学领域颇为关注的重要课题.源-汇系统划分是源-汇系统定量化研究和精细解剖的基础,但是国内外关于源-汇系统级次划分的报道比较少见,更多是集中在源-汇系统源-渠-汇单元耦合、参数拟合、预测及其控制因素分析等研究.以分水岭、分水线和脊线分别作为划分一级、二级和三级源-汇系统级次划分的界线和依据,总结、归纳出三级源-汇系统级次划分方法、流程,并选取云南洱海现代湖盆源-汇和珠江口盆地珠一坳陷西江凹陷XJ23洼南部低凸起古代湖盆源-汇实例解剖,开展三级源-汇系统级次划分方法的应用分析.云南洱海"点苍山-洱海"现代源-汇系统可以划分为东、西侧两个一级源-汇系统,东侧一级源-汇系统划分为19个二级源-汇系统,15号二级源-汇系统进一步划分为AB两个三级源-汇系统.珠江口盆地珠一坳陷西江凹陷XJ23洼南部低凸起古代源-汇系统可以划分为ABC三个一级源-汇系统,一级源-汇系统A划分为A1A2A3A4四个二级源-汇系统,二级源-汇系统A3进一步划分为Ⅰ、Ⅱ两个三级源-汇系统.三级源-汇系统级次划分方法对源-汇系统定量化研究和精细解剖方面具一定的参考价值.
    构造地质学与活动构造
    阿拉善地块东缘新生代中新世挤压变形及动力学背景
    赵衡, 张进, 曲军峰, 张北航, 牛鹏飞, 惠洁, 云龙, 李岩峰, 王艳楠, 张义平
    2020, 45(4): 1337-1361. doi: 10.3799/dqkx.2019.126
    摘要:
    在阿拉善地块东缘发现新生代中新世挤压构造,形成近SN或NE-SW走向的逆冲断层及卷入新生代地层的褶皱.其形成背景关系到阿拉善地块新生代的变形特征以及与青藏高原扩展的关系.为了进一步探讨阿拉善地块东缘的挤压构造是否受青藏高原扩展控制,为青藏高原北缘新生代扩展过程的研究提供资料,通过详细地质填图、区域地质调查与对比方法,确定了这些挤压构造的几何样式以及运动学特征,结合断层滑动矢量,恢复出变形时的古应力场.室内外的分析表明,形成这些挤压构造的最大主应力方位为NW-SE或近EW向,结合盆地地震反射资料、卷入构造的地层,推测变形的时代是中新世中晚期.这期变形的动力可能是阿拉善地块受到青藏高原北缘的挤压向东运动所致.同时在阿拉善地块向东运动的过程中,其内部发育的早期东西向构造带发生右行走滑,和阿拉善东缘的挤压构造一同调节地块的变形.晚中新世之后,高原东北缘最大主应力方位发生顺时针旋转,阿拉善东缘挤压构造被后期构造叠加.
    地球化学
    单个流体包裹体LA-ICP-MS分析及应用进展
    郭伟, 林贤, 胡圣虹
    2020, 45(4): 1362-1374. doi: 10.3799/dqkx.2019.199
    摘要:
    独立封存的单个流体包裹体,能够准确地反演被捕获时期的流体信息.激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)是单个流体包裹体微区分析的重要手段,展现了原位、实时、高空间分辨率、高灵敏度、高精密度、低检出限、多元素同时检测的优点.单个流体包裹体组成信息的LA-ICP-MS测定技术,在单个流体包裹体选取、激光剥蚀采样方式、气溶胶传输与电离、质谱瞬时信号采集效率、定量校准与内标元素准确测定等方面逐步突破,且该技术应用于成矿元素来源及分配、成矿流体来源及特征、建立成矿模式等方面的研究广泛.因此提高单个流体包裹体分析成功率、降低小体积流体包裹体元素检出限、测定矿石矿物流体包裹体成分等成为该分析技术亟待解决的问题.
    盐湖页岩有机质富集主控因素及模式
    孙中良, 王芙蓉, 侯宇光, 罗京, 郑有恒, 吴世强, 朱钢添
    2020, 45(4): 1375-1387. doi: 10.3799/dqkx.2019.096
    摘要:
    为深入研究盐湖背景下的江汉盆地潜江凹陷潜江组34段第10韵律及4段部分韵律层的页岩有机质富集机理,采用X荧光光谱(XRF)、碳硫仪、GC、GC-MS等手段,研究该地区页岩的元素变化与TOC富集之间的关系,以此探讨有机质富集的主控因素,从而建立有机质富集模式.结果表明,潜江组页岩有机质在水进体系域(TST)中相对较为富集,在高位体系域(HST)及低位体系域(LST)中较为贫乏;潜江组页岩有机碳与古生产力指数(P/Ti)、古气候指数(Mg/Ca)、古水深指数(Rb/K)大致呈正相关,随古盐度指数(Sr/Ba)值的增加先增大后减小,与陆源物质输入量参数(SiO2、Al3O2)呈负相关.页岩层段中古生产力指数(P/Ti)大于1、古盐度指数(Sr/Ba)介于2~4、古气候指数(Mg/Ca)小于0.4,古水深指数(Rb/K)大于0.007且陆源物质输入较少,有机质富集.研究揭示,潜江凹陷潜江组页岩有机质来源主要为水生生物,水进体系域中,在较为潮湿的古气候条件下,水生生物繁盛,陆源碎屑输入量低,对有机质的稀释作用减弱;同时,较多的降水使湖水深度快速增加,表层水体盐度降低,湖底盐度较大,形成盐度分层,增强深部古水体的还原性,有利于有机质的富集.
    地球化学调查数据在地质背景、成矿条件分析中的应用:以中国西北干旱荒漠区为例
    龚晶晶, 杨剑洲, 胡树起, 马生明
    2020, 45(4): 1388-1402. doi: 10.3799/dqkx.2019.094
    摘要:
    1:5万矿产地质调查中通常会优先部署地球化学调查工作,采样密度一般大于8点/km2,并分析多达38项地球化学指标,其主要目的是发现"矿致异常",指导矿产勘查工作.而研究表明,区域地球化学数据是地表物质化学组成的直接反映,所以不仅包含了与成矿有关的异常信息,更包含了丰富的地质信息.在本次工作中应用中国西北干旱荒漠景观区1:5万地球化学调查数据成功识别了工作区地质体单元的分布.相比1:20万地质底图,通过clr-PCA分析提取出的1:5万地球化学数据信息展现了更多的细节:(1)地质体单元可以更为细致地划分为多个次级单元;(2)侵入体单元可以进行期次或岩相划分;(3)可为地质体单元的归属提供依据.本项研究结果成功指导了后续开展的1:5万地质调查工作,并对最终的1:5万地质图进行了验证,此外还提供了多处有利找矿线索.
    海洋地质学
    印尼马都拉海峡盆地晚渐新世至早中新世珊瑚生物礁特征及其古地理指示
    魏新元, 栾锡武, 冉伟民, 鲁银涛, Mohammad SaifulIslam, 王阔, 张豪, 张丹丹
    2020, 45(4): 1403-1415. doi: 10.3799/dqkx.2019.118
    摘要:
    马都拉海峡盆地属特提斯构造域东段,晚渐新世至早中新世裂后稳定沉降时期沉积大面积碳酸盐岩,是区内最重要的油气储层之一.为探讨该时期盆地演化模式,依据马都拉海峡盆地钻遇库炯组的钻井数据和岩心照片以及约120 km长的二维地震数据,通过井沉积相和地震相分析,将盆地地震相划分为6种类型,识别出库炯组珊瑚生物礁以区内F6反转断裂带为界具有明显的南北分区特征.依据珊瑚生物礁生长发育所需特殊环境,认为马都拉海峡盆地裂后沉降期被一系列EW向正断层分为中南部浅海陆架开阔台地区和北部相对深水区,呈现出"南高北低"的古地理特征.
    南海北部神狐海域地质环境综合调查及科学意义
    朱俊江, 李三忠, 陆敬安, 康冬菊, 牟泽霖, 赵彦彦, 陈朝晖, 张晓华, 杨国明, 吴佳庆, 宋德磊, 王长盛, 熊梓翔
    2020, 45(4): 1416-1426. doi: 10.3799/dqkx.2019.109
    摘要:
    在南海北部神狐海域水合物活跃区域开展了一次综合的海洋地质、物理海洋和生态环境调查,10个站位分布在水深1 000~4 000 m范围内的陆坡和深水盆地区域,是南海北部油气活跃的重要区域和天然气水合物试采区域.航次主要对10个海底站位进行了表层沉积物箱式和重力活塞柱状取样.针对天然气水合物试采区域,开展了一台"海燕"水下滑翔机的海洋物理环境连续走航剖面观测.利用海底地震仪在两个站位开展了连续海底地震和微振动观测.进行了站位的分层水体和沉积物样品中微生物学实验研究.初步航次结果展示了沉积物为黏土和软泥.站位和水下滑翔机走航观测提供了水体内海洋物理环境参数变化特征.海底地震仪观测展示了研究区天然地震活动和可能与水合物活动有关的微震动和短持续事件记录.微生物学实验揭示了沉积物中的微生物细菌群落特征.
    水文地质学·工程地质学·灾害地质学
    采动条件下沉积变质型铁矿床水化学特征及控制因素:以司家营铁矿南区为例
    左文喆, 任永强, 杨豹, 刘帅洲
    2020, 45(4): 1427-1438. doi: 10.3799/dqkx.2019.117
    摘要:
    为了解沉积变质型铁矿床开采后矿区地下水化学特征的变化趋势,在充分掌握矿区含水系统划分和流动系统发育规律的基础上,通过对四含上、四含下、基岩含水层148个水样常规离子的相关性、水化学类型及公因子的分析,得出水化学类型分区和公因子得分等值线,将二者叠加,分析各含水层潜在的形成作用及其控制因素.研究结果表明,四含上以碳酸盐溶滤、污染、氧化作用为主;四含下以污染、溶滤、局部脱硫酸作用为主;基岩含水层以离子交换吸附、第四系水的混合、硅酸盐矿物的不全等溶解作用为主.除了背景因素外,矿山开采后的三维流场控制了基岩含水层的形成作用和原生水化学类型,影响了第四系含水层的局部形成作用,水化学类型分区界线明显移动.
    井内混合效应与尺度效应对注入井附近溶质径向弥散过程的影响
    肖勋, 施文光, 王全荣
    2020, 45(4): 1439-1446. doi: 10.3799/dqkx.2019.124
    摘要:
    径向弥散是指溶质在径向流场下的迁移规律,被广泛用于描述含水层修复领域中污染物的迁移过程.然而,在现有描述径向弥散的模型中,往往忽略了井内混合效应对溶质径向弥散的影响.建立新的注入井附近溶质径向运移动力学模型,同时考虑井内混合效应与弥散度的尺度效应.采用Laplace变换推导该模型的半解析解,利用Stehfest数值逆变换获取溶质在实数空间的解.通过与不考虑混合效应的模型对比研究混合效应对溶质径向弥散的影响,并利用室内渗流槽中的溶质径向弥散实验数据验证模型的合理性与适用性.结果表明:混合效应和尺度效应对注水井附近溶质径向弥散有显著影响.具体地讲,井内的混合效应越显著,在井壁处及含水层中的穿透曲线越低,溶质浓度达到峰值所需时间越长,与不考虑混合效应模型的差异越明显;随尺度效应的增强,溶质提前穿透且扩散范围变大,溶质浓度达到峰值所需时间越长;与前人的模型相比,本研究模型能更好地模拟注水井附近的溶质径向弥散问题.
    基于沟床宽度与颗粒粒径的泥石流精细化预报模型
    余斌, 杨凌崴, 刘清华, 常鸣
    2020, 45(4): 1447-1456. doi: 10.3799/dqkx.2019.131
    摘要:
    泥石流形成区沟床宽度和颗粒粒径对沟床起动型泥石流的发生影响很大,在强烈地震影响区内显得尤为突出,但目前的泥石流预报中还没考虑到这两个因素,无法准确预测强震区泥石流的发生.在泥石流10 min和1 h精细化预报模型基础上,通过现场调查群发泥石流事件,结合汶川地震强烈影响区泥石流的演化特点,引入了泥石流形成区沟道宽度和颗粒粒径的影响,建立了改进的精细化泥石流10 min和1 h预报模型,并在贵州望谟打易和四川德昌群发泥石流、汶川地震强烈影响区的文家沟多次泥石流事件中获得了很好的验证结果,得出泥石流形成区的颗粒粒径代表泥石流的地质因子,泥石流形成区沟床宽度代表泥石流的地形因子之一,这2个因子在泥石流发生中的作用都非常重要;改进的精细化10 min和1 h预报模型以及临界值,可以用于强烈地震区和一般的泥石流预报.
    论城市地质调查中土体工程地质单元划分依据:以武汉市都市发展区为例
    李长安, 张玉芬, 庞设典, 朱锐, 官善友
    2020, 45(4): 1457-1465. doi: 10.3799/dqkx.2019.137
    摘要:
    第四纪地质是工程地质的基础,第四纪沉积物的地层时代、岩性组合等是土体工程地质单元划分的重要依据.通过武汉市地貌、第四纪地质特征(地层、成因、岩性等)及土体工程地质性质等综合调查和分析,提出基于"地层时代+岩性组合(岩石地层单位)+岩性层"的武汉市工程地质单元体划分原则.根据城市建设的需要,将武汉市都市发展区土体工程地质单元体分为3级:单元层(1)、亚单元层(1-1)、基本单元层(1-1-1),其划分的控制因素依次为:地层时代、岩性组合(岩石地层单位)、岩性层.据此划分出工程地质单元层6个、亚单元层14个、基本单元层28个.并对各个工程地质单元体的特征进行了分析.
    广东惠州花岗岩体及其地热意义
    旷健, 祁士华, 王帅, 肖志才, 张敏, 赵旭, 甘浩男
    2020, 45(4): 1466-1480. doi: 10.3799/dqkx.2019.128
    摘要:
    为洞悉东南地区地热的形成演化,以惠州黄沙洞-石坝地区高温地热田为例,综合地震学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学等方法来解译该地热田的形成模式.研究区岩体主要为燕山期高分异高含产热元素的I型花岗岩,形成背景为古太平板块俯冲的前进与后撤;深部花岗岩体连为一体且厚度达3.5 km.高导热率的花岗岩促进地幔热传导至地表和花岗岩中放射性元素衰变产生的热量是惠州高温地热形成的两大重要原因.研究区深部花岗岩生热量及干热岩地热资源储量巨大.研究区地热产出模式对惠州乃至东南地区的能源供给系统有重大意义.