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    钨中找铍—南岭石英脉型钨铍矿化的发现及其找矿意义
    王炯辉
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.136
    摘要:
    铍(Be)是支撑航空航天、国防军工和核能源发展的关键稀有金属,但我国铍资源禀赋差、对外依存度高,勘查找矿形势严峻。南岭成矿带广泛发育与高分异花岗岩有关的岩浆热液成矿作用,形成了我国最重要的钨、锡、稀有金属等多金属成矿带。高程度分异的花岗岩同样具有形成铍等多种战略性矿产的潜力,但目前南岭地区铍资源的成矿富集特点和找矿前景尚不明确。本文在铍元素富集规律和全温度域成矿理论的指导下,以南岭瑶岗仙高分异花岗岩岩浆热液系统为突破口,新发现大量与高品位石英脉型钨矿共生的细粒-中粗粒绿柱石。矿物学和地球化学研究表明,这些绿柱石属于无碱绿柱石,晶格中存在Fe-Mg与Na-Cs对Al的耦合替代,是高分异岩浆演化至中高温热液阶段的产物。该类型钨铍矿化在“五层楼”式黑钨矿矿床深部广泛分布,具有较大成矿潜力、资源综合利用价值高。瑶岗仙石英脉型钨铍矿化的首次发现将为南岭钨矿区铍的成矿富集机制与找矿方向提供重要依据。
    人工智能驱动地震沉积学在零井控湖底扇富砂性预测中的应用—以渤中凹陷渤南低凸起东二下亚段为例
    胡鑫, 雷杭山, 周越, 刘鹏程, 石诺, 朱筱敏
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.080
    摘要:
    针对渤海湾盆地渤中凹陷渤南低凸起东段东二下亚段深水湖底扇因零井控导致的成因机制不明与储层富砂性预测难题。基于三维地震及钻测井资料,本研究提出一套人工智能驱动的地震沉积学一体化预测方法。首先,基于凸起边缘测井资料构建富砂指数(FSI),实现岩性与储层质量的协同量化;其次,采用皮尔逊相关分析与随机森林特征重要性相结合的双指标策略,优选甜点、邻道相干和总能量三种敏感地震属性;进而,利用随机森林回归算法建立地震属性与FSI的定量映射模型;最后,在深洼区部署虚拟井D,结合地震沉积学技术实现零井控区湖底扇垂向岩性序列预测、平面展布刻画及其富砂/泥成因机制探讨。结果表明:(1)FSI对砂岩与泥岩的识别准确率达87%以上,模型预测精度较高(R2=0.84);(2)研究区东二下亚段湖底扇整体呈现“泥包砂”特征,砂地比不足20%,垂向发育“厚层泥岩-薄层砂岩夹厚层泥岩-厚层泥岩”岩性组合;(3)初步探讨其富泥性可能受构造坡折带控制、高泥质物源供给及流体分异三因素耦合影响。本研究构建的“地质机理约束+人工智能驱动+地震沉积学解释”技术流程,旨在为陆相断陷盆地深水无井区储层预测及风险勘探规避提供了可行方案。
    昆仑山前构造三角带成因分析及其油气地质意义
    陈友智, 吴育林, 徐振平, 肖江, 王晓阳, 黄天, 赵振伟, 李龙江, 汪少华
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.072
    摘要:
    本研究基于地震与钻井资料,系统分析了昆仑山前构造三角带中滑脱层分布对构造样式差异及圈闭-生烃耦合关系的控制。研究表明:西昆仑乌泊尔段背驮盆地的演化始于石炭系—二叠系与古近系滑脱层控制的断弯褶皱,随后褶皱核部冲断剧烈抬升,最终因岩石重力负载发生挠曲沉降,完整经历了三阶段演化。西昆仑苏盖特—齐美根—柯东段受中地壳、寒武系及石炭—二叠系多套滑脱层影响,形成叠瓦冲断带与滑脱冲断带;前者以新近纪形成的非饱和油气藏为主,后者继承三叠纪构造,圈闭保存好,是白垩系油气有利区。构造楔端点因烃源岩剥蚀强烈,普遍缺乏有效油气充注。中昆仑杜瓦—乌加特段仅发育寒武系滑脱面,表现为大型断弯褶皱,且缺失石炭—二叠系烃源岩。本研究明确了滑脱层在控制构造演化与油气分布中的关键作用。
    基于矿床规模约束的西秦岭寨上-李坝矿集区智能矿产预测
    王斌, 高永宝, 刘向东, 朱志昊, 侯聪, 白兆华, 王怀涛, 荆林海
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.082
    摘要:
    西秦岭寨上-李坝矿集区是我国新一轮找矿突破战略行动重点勘查区之一。受浅地表厚层覆盖影响,传统找矿方法面临严峻挑战。基于大数据与人工智能的矿产预测为识别覆盖区弱矿化异常提供新思路。然而,现有模型在正样本构建环节,鲜少兼顾矿床规模与成矿能量场的空间差异性,制约了预测模型的精度与可靠性。为此,本文创新提出一种基于“资源量-面积”动态约束的正样本构建方法。综合地质、地球化学及遥感等多源找矿数据,提取了17个预测变量,构建了随机森林预测模型,并结合SHAP方法进行地质可解释性分析。该预测模型表现出优异的泛化与分类性能,在概率阈值0.52下,仅以8%的预测面积即捕获了92%的已知金矿床;SHAP分析揭示,Au、Sn、Cu、Zn、断层密度、Sb、As以及岩体缓冲等变量在预测中发挥主导作用;预测高概率区在空间上呈现显著受控于多期次断裂叠加的“线状”与环绕“五朵金花”复式岩体的“环状”展布模式,深刻反映了该区金成矿作用严格受“构造-岩浆”系统时空耦合控制的成矿动力学机制。依据预测结果优选了6处深部找矿靶区,其中P1靶区经深部钻孔(ZK4-1)验证成功探获最高品位达1.24 g/t的金矿化体。研究表明,基于矿床规模约束的智能矿产预测体系在覆盖区具有显著的科学指示意义与应用前景。
    融合物理机制的负样本优化策略与地震滑坡易发性评价
    刘磊磊, 段灿, 许冲, 邬忠虎
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.077
    摘要:
    准确的地震滑坡易发性评价对于震后应急响应与风险管理至关重要。然而,滑坡易发性建模中负样本选取存在较强的随机性,且缺乏基于物理机制(如考虑安全系数、永久位移和失效概率等物理评价指标)的稳定性判别,影响模型的预测能力。为探究不同物理机制驱动下的负样本选取策略对地震滑坡易发性评价结果的影响,本文基于三类典型的稳定性评价指标:安全系数(Fs)、永久位移(Dn)和滑坡失效概率(Pf),划定稳定区域构建滑坡负样本数据集,结合逻辑回归(LR)、随机森林(RF)和卷积神经网络(CNN)三种模型进行系统对比研究。结果表明,基于Dn策略构建的负样本更能反映地震诱发滑坡的物理机制,评价精度最高,AUC最大为0.924,明显优于Pf策略(0.912)和Fs策略(0.908)。在模型选择方面,CNN模型凭借其深层特征提取和非线性表达能力,在滑坡识别和分类性能方面均优于RF和LR模型,表现出更强的稳定性和泛化能力。SHAP分析显示,地震动峰值加速度、坡度、坡位以及距断层距离是滑坡发生的主控因素。研究表明,融合物理机制的Dn策略与CNN模型组合(Dn-CNN),在地震滑坡易发性评价中预测效果最好,研究成果可为地震滑坡易发性预测中负样本选择和模型选取提供参考。
    青藏高原重大道路工程的生态系统影响及狭域物种灭绝风险评估
    晋港, 孙耀航, 郭建军, 邹丰翼, 岳东霞
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.042
    摘要:
    道路建设与运营作为一种典型的重大人类活动已经成为人类对自然生态系统的强有力干扰。准确认识道路对植物群落及其生境的影响,掌握植被和土壤随道路年龄、距离的变化规律,以及由此引发的道路影响范围内狭域物种灭绝风险,能够为道路沿线生物多样性保护和生态恢复提供科学依据。本文以全长约1千公里的青藏高原中尼交通廊道重大道路工程—中尼公路为研究对象,基于不同道路沿线两侧10-150m的道路间接干扰区内9个草本样地和19个灌木样地的野外植被和土壤调查数据,分植物群落和物种两个层级,采用线性混合效应模型(LMM)综合评估了不同道路年龄和不同距离下道路对生态系统植被群落特征和土壤理化性质的影响,采用冗余分析(RDA)和距离矩阵相关(Mantel)检验探讨了草本和灌木群落特征与土壤性质的相关性,并利用最大熵(MaxEnt)模型预测了廊道内四种狭域物种的潜在适生区分布及灭绝风险。结果表明,距道路10-150m的间接干扰区为路域生态系统变化的关键区域,道路通过改变土壤理化性质作为干扰驱动,进而影响着植物群落特征,其中草本群落组成和多样性的变化主要受土壤水分含量(SMC)和pH的变化驱动,而灌木群落则受土壤水分含量、pH、全氮(STN)、全磷(STP)和土壤有机碳(SOC)等变量的影响,其影响程度因距道路距离的不同而不同。其次,在道路两侧5km缓冲区内灭绝风险最高的为西藏红豆杉,其次为喜马红景天和大花红景天,最低的为多刺绿绒蒿。本文研究结果有助于深入理解青藏高原道路工程对生态系统的影响,对路域受损生态系统修复和狭域物种的保护也重要指导意义。
    长江三峡的贯通:中下游和边缘海盆地的沉积记录
    彭天柱, 张增杰, 吴阳凡, 田云涛, 孙习林, 郭汝军, J.Stephen Daly
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.065
    摘要:
    长江演化研究是揭示青藏高原东南缘构造隆升、亚洲季风演化和地貌格局变迁相互作用的关键切入点。三峡贯通常被视作长江形成的标志,但“三峡贯通于何时?”这一关键科学问题,虽经百余年研究,仍然没有定论。伴随着三峡贯通,青藏高原东南缘的碎屑物质被搬运至长江中下游和边缘海盆地(包括江汉盆地、苏北盆地和东海陆架盆地等)。因此,在这些盆地中识别出青藏高原物质首次出现的层位,是限定三峡贯通的有效途径。本文详细梳理了上述盆地的沉积学成果,综述了地层年代和物源示踪研究进展(包括重矿物组合、单矿物年代学和同位素地球化学等),概括了不同物源工具揭示的三峡贯通时限。大样本量的碎屑锆石U-Pb年龄数据表明,扬子克拉通内部中-新生界碎屑锆石U-Pb年龄已均一化,物源示踪作用有限。新生代锆石在长江中下游盆地的出现,常被视作三峡贯通的标志,但由于供给量有限、盆地拦截作用和东部新生代火山活动,利用该信号重建三峡贯通仍需谨慎。青藏高原新生代的快速隆升产生了大量年轻的碎屑热年代学颗粒(<10 Ma),并且其滞后时间较短,是揭示河流地貌演化的有效手段。未来的研究可侧重于利用新发展的沉积岩定年技术、碎屑热年代学和地貌模拟等,在充分考虑青藏东南缘构造演化和东亚气候变迁的前提下,从地球系统科学的角度全面解答这一科学难题。
    粗粒层增压条件下非饱和阻隔层控制降雨入渗边坡规律研究
    杨野, 吴庆华, 王珂
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.059
    摘要:
    传统土质边坡表面硬化防渗措施易因降雨入渗产生干缩开裂问题,威胁工程安全,采用非饱和阻隔层阻隔保护可提升工程的长期稳定性,但存在导水能力随长期降雨入渗而下降的现象。(目的)针对传统非饱和阻隔层中毛细阻滞能力随降雨入渗衰减的问题,本文从水-气耦合角度,提出了通过粗粒层增压以增强非饱和阻隔层阻隔降雨入渗的方法。(方法)采用系列物理模型试验,在气密封闭条件下,探讨不同降雨强度、CBL初始含水量和粗粒层增压值等条件对其阻隔降雨入渗的影响,(结果)主要取得以下认知:(1)当粗粒层注气增压(1~3kPa)时,降雨全部从细粒层、过渡层与粗粒层界面排出,完全抑制降雨突破过渡层/粗粒层界面而进入粗粒层,显著提升非饱和阻隔层的阻隔效率。(2)二元结构最大导排能力随粗粒层增压值增加而增大,而随细粒层含水量增加而下降。(3)提出综合阻隔性能指数以量化注气条件下非饱和阻隔层对降雨入渗的阻隔效果。(结论)该研究成果开创性地利用土体气相作为阻隔层排水驱动力,可为边坡防护工程等领域提供科学依据。
    南堡凹陷斜坡带下古生界潜山储层特征与发育模式
    肖述光, 李慧勇, 黄志, 李飞, 刘凯
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.078
    摘要:
    下古生界潜山储层非均质性强、发育机制不清严重制约其勘探成效。本文运用岩心、成像测井及分析化验等资料,开展了南堡凹陷斜坡带下古生界碳酸盐岩储层特征、主控因素和分布规律研究。结果表明,研究区发育 “表生岩溶”和“缝溶体”两类储层。“表生岩溶”储层储集空间以小型溶蚀孔洞为主,集中分布于构造高部位和潜山顶部100m内;“缝溶体”储层主要储集空间为裂缝,展布范围广,且储层段一般超过150m。岩石类型是储层发育物质基础,灰岩和云质灰岩类为岩溶成储的优势岩性;裂缝是储层发育核心要素,缝网系统为大气水的溶蚀提供通道;古地貌是储层发育关键条件,上斜坡是岩溶作用有利位置。由此,建立了“岩性-构造-古地貌”三元耦合储层发育机制。
    柬埔寨西部晚三叠世花岗岩成因及其与东古特提斯的关联
    陈诺, 钱鑫, 张菲菲, 黄凤双, 汪程, 王岳军
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.068
    摘要:
    中南半岛晚三叠世岩浆作用对于理解东古特提斯洋闭合后的构造体制及转换具有重要的意义,但是以往的研究多集中在滇西及泰-老-越地区,对其南延的柬埔寨境内同期火成岩的成因及其动力学机制尚不明确,其与东古特提斯巨型火成岩带的关系也未能得到有效限定。因此,本研究通过系统的野外考察、锆石年代学与全岩元素-同位素地球化学分析,系统揭示了柬埔寨西部科卓尔花岗岩的源区特征及构造属性,为东古特提斯构造域碰撞后的演化及延伸提供新的证据。研究表明,柬埔寨西部的花岗质岩石主要由黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩组成,锆石U-Pb年龄为209~203 Ma,均为晚三叠世晚期。其中黑云母二长花岗岩样品,具有高钾-钙碱性特征,其SiO2含量为69. 7%~72.0%,K2O含量为3.24%~5.35%,锆石原位εHf (t)值在-2.2~+12.7之间,εNd(t)值为-4.2~ -1.5。而花岗闪长岩样品SiO2含量为63.1%~63.5%,K2O含量2.25%~3.04%,εHf(t)值为+0.4~+5.4,εNd(t)值为-2.6。地球化学特征表明,这些晚三叠世花岗质岩石为中-高分异的I型花岗岩,其源区具有以新生镁铁质下地壳为主,并有一定的变沉积岩的混合,它们是古特提斯洋闭合后,滇缅马与印支陆块碰撞后软流圈上涌引起的下地壳部分熔融的产物。区域年代学数据对比表明东部花岗岩省具有自230 Ma持续至200 Ma的岩浆活动序列,表明柬埔寨西部的科卓尔花岗岩可能与东特提斯巨型火成岩带东部花岗岩省向东的延伸有关,它们共同响应了东古特提斯碰撞后深部动力学过程。
    基于深度学习的滑坡灾害易发性评价及系统研发——以湖北省十堰市郧阳区为例
    葛云峰, 龚熙钧, 赵君, 赵景锟, 刘耕, 陈江军, 张海龙
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.045
    摘要:
    为研究不同深度学习模型在滑坡易发性评价中的适用性,并探索将复杂模型转化为实用工具的途径。以湖北省十堰市郧阳区为研究区,基于地质与遥感数据筛选出10个致灾因子作为数据集,构建 AlexNet、Inception、ResNet-101、DenseNet-201、GoogLeNet 五种深度学习模型训练与验证,通过ROC曲线、滑坡分区统计、实施难度和与随机森林模型作为对比,来评估模型性能。在所有模型中,GoogLeNet 模型表现最优,其AUC值最高 (0.84);高易发区滑坡频率比达到48%,滑坡密度统计达3.06个/km2。此外,基于MATLAB 平台开发了集成筛选、训练、测试、验证等模块的滑坡灾害深度学习易发性评价系统。深度学习方法能有效提升滑坡评价的准确性,GoogLeNet 模型在精度与效率上达到了最佳平衡。
    “低山深盆型”盆山体系的形成过程及其耦合模式:以江汉盆地为例
    吴路路, 范宇辰, 刘昭茜, 郭丽彬, 沈雷, 张朋, 沈传波, 梅廉夫
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.081
    摘要:
    目前,盆山耦合理论已形成广泛共识,然而该理论在解释裂陷盆地及其周缘山系的耦合过程中还存在较多问题。为了阐明伸展体制之下的盆山耦合关系,研究以江汉盆地及周缘山系为例,基于野外露头、钻井与地震资料、地球化学与热年代学数据的综合分析,系统揭示了盆山构造演化过程。结果表明:周缘山系先后经历了快速冷却、持续冷却、缓慢冷却和快速冷却阶段,相应地,盆地则经历了基底挤压变形、热隆升、裂陷沉降和拗陷演化;软流圈地幔在驱动盆地裂陷沉降的同时,也带来了大量的深部复合物质。研究认为,在“低山深盆型”盆山体系形成过程中,盆地不断沉降、变深,而周缘山系不断剥露、变低。盆山之间的耦合模式为“周缘山系塑盆、山系剥露填盆、盆地增温暖山”。
    滇西北羊拉铜矿赋矿地层沉积时代和构造背景:来自变质碎屑岩碎屑组分和锆石U-Pb定年的约束
    王琛凯, 李文昌, 江小均, 常华诚, 朱政坤, 李雨健, 张学珲, 周小龙
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.087
    摘要:
    滇西北羊拉铜矿是否存在沉积期的初始富集或喷流沉积、热水沉积成矿作用,长期以来一直是矿床学领域颇具争议的关键科学命题。本文在区域调查的基础上,以矿区赋矿地层变质碎屑岩为研究对象,开展岩石学、岩相学、碎屑锆石U-Pb年代学和碎屑统计分析研究。结果表明,赋矿地层变质碎屑岩为长石石英砂岩-长石砂岩,含少量火山碎屑,成熟度中等;碎屑组分统计分析指示物源区具有稳定克拉通至再旋回造山带特征,碎屑锆石U-Pb年龄区间为365-2557 Ma,其中最年轻峰值加权平均年龄分别为368.7±5.6 Ma和365.1±2.4 Ma,结合前人研究,提出赋矿地层沉积时代为晚泥盆世-早石炭世,与古生物地层基本一致。锆石年龄谱系(古元古代 1760 Ma、2557 Ma,中元古代 1484 Ma、1532 Ma,中古生代 430 Ma、365 Ma)与北羌塘-昌都地块吻合,认为其为羊拉铜矿赋矿地层沉积物源区,赋矿地层形成于金沙江古特提斯洋“裂解-扩张”演化过程中红海型陆间洋盆稳定大陆边缘浅海台地环境,且具备热水沉积成矿的构造前提,并且进一步证实金沙江洋盆于晚泥盆-早石炭世已打开,两侧物源差异受洋盆隔绝。
    基于旋转导向系统的定向钻孔二维轨迹固定时间跟踪控制
    陆承达, 高晓瑜, 李金宇, 魏宏超, 李旺年, 吴敏
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.064
    摘要:
    旋转导向技术凭借造斜可控、成孔质量高和复杂地层适应性强的优势,已在煤矿、工程地质和油气勘探等复杂环境中得到应用。本文聚焦于上述领域中的工作面超前探查与地质异常体识别等任务,针对倾角调控响应滞后导致的靶点偏移与轨迹偏差累积问题,提出一种面向旋转导向系统的定向钻孔二维轨迹固定时间跟踪控制方法。首先,在描述钻孔延伸的时滞微分方程基础上,建立定向钻孔轨迹模型的状态空间表达式。然后,设计含幂次反馈项的非线性控制器,实现轨迹误差的快速收敛。并进一步构造李雅普诺夫函数,推导收敛时间上界,证明闭环系统具备固定时间收敛特性。最后,通过仿真实验证明了所提方法具有收敛速度快、轨迹控制精度高及鲁棒性强等特点,在提升勘探效率以及降低作业风险等方面具有良好的应用价值。
    联合机器学习模型与物理力学模型的降雨条件下兰州地区浅层黄土滑坡危险性分析
    孔嘉旭, 冯卫, 庄建琦, 彭建兵, 南静静, 董英, 于国强, 贾俊, 刘港, 江睿君, 马志亮, 刘魁
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.086
    摘要:
    黄土具有独特的水敏性和结构性,其对水分作用极为敏感,加之近年来黄土高原极端降雨事件显著增加,区域性浅层黄土滑坡灾害频繁发生,导致该地区成为全球滑坡最为频发的区域之一。本研究以甘肃省兰州市城关区浅层黄土滑坡为研究对象,通过野外调查、资料收集、室内力学实验获取影响因子和模型参数等数据,结合XG Boost机器学习模型和Scoops3D物理力学模型开展不同降雨工况下浅层黄土滑坡危险性分析研究。结果表明极高易发区和高易发区主要位于兰州盆地两侧的山地丘陵区,面积占比分别为16.42%和3.75%,滑坡影响因子贡献率前四位为坡度、降雨量、高程、地形起伏度。滑坡稳定性分析结果显示,随着降雨强度的增加,小雨工况对欠稳定区和不稳定区的面积增加影响最为显著,区域内斜坡稳定性整体向欠稳定和不稳定的状态发展。滑坡危险性分析结果显示,小雨工况、大雨工况、暴雨工况下研究区的极高危险区影响区域变化最为明显,其面积增幅至少达1.35km2。本研究旨在开展联合模型下的降雨诱发浅层黄土滑坡危险性评价,为黄土高原地区人居环境发展和重大工程安全运营提供有效科学依据。
    典型柱状沉积物矿物分布及其对硝基苯非生物还原的指示意义
    杨珊珊, 张惠翔, 高畅, 刘诗羽, 李芸萱, 刘菲
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.067
    摘要:
    为了探究沉积物中矿物分布、还原能力以及非生物还原有机污染物速率之间的关系,本文选取了两组典型柱状沉积物样品,系统开展了沉积物常量元素与粒径组成、矿物分布及铁赋存状态等地球化学特征分析,定量表征了不同粒径沉积物的供电子能力(EDC),探究了沉积物非生物还原硝基苯的动力学过程。结果表明:不同粒径沉积物中主要矿物不同,伊利石等活性黏土矿物主要富集在黏粒中;黏粒的EDC高于粉粒,且黏粒对硝基苯的非生物还原速率高于粉粒;EDC不仅可以定量表征沉积物的还原能力,而且可作为评估沉积物非生物还原硝基苯能力的指示参数,为预测含水层中硝基苯发生非生物还原的潜力提供理论依据。
    高曲率班达俯冲带成因机制进展及展望
    刘豫威, 丁巍伟, 王春阳, 童政毅, 闻翔天
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.063
    摘要:
    班达俯冲带位于东南亚环形俯冲体系的最东端,以其近180°的全球最高曲率和复杂的运动学模式而备受关注。其成因机制长期以来存在争议,主要围绕“双板块模型”与“单一板块回滚模型”两种观点展开。前者强调多板块交互与微板块俯冲的作用,而后者主张高曲率形态主要源自印度洋-澳大利亚板块的持续俯冲与板片回滚。近年来,地震层析成像等地球物理观测进一步揭示了俯冲板片的连续弯折形态,支持了板片回滚的主导作用。在动力学研究方面,数值模拟与物理模拟已成为揭示深部过程与地表响应的重要手段,但现有实验多基于规则的板块几何形态,难以充分反映澳大利亚北缘不规则大陆边缘对俯冲过程的控制。本文系统总结了班达高曲率俯冲带成因机制方面的研究进展,并指出未来需开展三维岩石圈尺度物理模拟,通过构建符合实际地质条件的不规则板块形态与流变结构,定量揭示大陆岩石圈几何形态、地幔流动与碰撞过程在弧形俯冲带形成中的协同作用,从而为其动力学机制提供关键实验依据。
    二叠纪—三叠纪之交火山活动沉积示踪综述
    张志华, 欧阳庆龙, 林雯洁, 王心乾, 何倩, 沈俊
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.073
    摘要:
    二叠纪—三叠纪之交发生了剧烈的气候环境扰动,并伴随着显生宙以来最大的一次生物大灭绝事件。该时期发生了剧烈的火山活动,被认为是引起此次生态系统危机的主要触发机制。由于环境和生物信息保存丰富的沉积岩中缺乏有效的火山活动记录,开展该时期高精度的火山活动—环境扰动—生物危机的因果关系研究一直是学术界的难点。破解该难点的关键在于如何在保存丰富的沉积岩中示踪古火山活动记录。本文以二叠纪—三叠纪之交强烈火山活动为典型案例,综述古火山沉积记录示踪指标在地层中的记录,包括火山熔岩和火山灰凝灰岩、挥发组分(碳、汞、硫等)及非挥发组分(铜、锌、镍、锇、锶、铂族等元素)等。结果表明,各项指标在该时期地层中均有显著的记录,指示火山喷发对地表元素循环产生剧烈的影响。同时,探讨了各项指标的优势性与局限性,为进一步开展深时火山示踪研究提供借鉴,并展望了该领域未来研究方向。
    挤压性隧道大变形危险性评价的未确知测度评价法研究
    周航, 赵晓彦, 蒋晖光, 陈明浩, 陈仕阔, 喻炳鑫
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.075
    摘要:
    为解决复杂艰险山区深埋隧道软岩大变形风险评价中的不确定性难题,提出了基于组合赋权法和未确知测度理论的挤压性隧道大变形评价方法。通过系统研究高地应力深埋隧道大变形特征,建立了由7个核心指标组成的评价体系,包括岩石抗压强度、弹性模量、最大主应力、围强度应力比、地质构造、围岩级别、地下水。通过采用距离函数耦合层次分析法(AHP)与熵权法,构建了主客观组合赋权模型,实现了挤压性隧道大变形风险评价指标的科学权重分配。基于未确知测度理论,建立了挤压性隧道大变形危险性评价模型,通过构建线性单指标测度函数,生成测度评价矩阵,并采用置信度准则实现大变形危险性等级判定。将该模型用于成兰铁路杨家坪隧道,雅鲁藏布江地区某铁路令达拿、朗镇二号、江木拉隧道等4座典型软岩大变形隧道,并与实际大变形结果进行对比。研究结果表明:该模型的评价结果与现场实际结果总体吻合,证实了该模型用于复杂山区深埋隧道大变形风险评价的有效性及准确度,为复杂山区深埋隧道大变形风险评价开辟了新途径。
    考虑前期降雨条件的小流域泥石流触发阈值及危险性评估
    郭子正, 魏国鹏, 陈光齐, 曲正阳, 程孟晨
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.079
    摘要:
    小流域泥石流多由短时强降雨诱发,但目前关于此类灾害的降雨阈值及危险性评估研究仍然存在较多不确定性。针对该问题,本研究以2024年发生的天津蓟州区白蛇谷泥石流为例,首先使用基于物理的模型进行了该流域的破坏概率计算,通过0.5的分类阈值确定了不同前期降雨水平下的短期临界降雨量,并形成了可用于划分“四级预警”的降雨阈值曲线。使用FLO-2D软件模拟了白蛇谷泥石流的运动过程,其中物源区的流量数据由地表径流计算值和考虑泥石流现场条件的修正系数共同决定。基于模拟得到的堆积深度(h)和流动速度(v)空间分布,分析并对比了4种不同指标下(hvhv2、冲击力F、决策矩阵)的泥石流危险性分区结果,并量化了泥石流危险性对于不同监测指标(短期降雨、土壤饱和度、地表径流)的响应规律。研究结果表明,小流域泥石流的短期降雨触发阈值与前期降雨水平呈负线性相关关系(相关性R2≥0.92),在极高预警等级下,短期临界降雨量可由81.6 mm(前期降雨0.1 mm/d)下降到44.4 mm(前期降雨0.5 mm/d)。FSLAM (Fast Shallow Landslide Assessment Model)和FLO-2D的联合计算方法能够有效模拟泥石流运动过程,在特定地点的速度和堆积深度与实际情况相吻合。基于冲击力和决策矩阵的危险性评估分别得到相对“保守”和“激进”的分区结果,而基于hvhv2的分区结果更加合理。泥石流危险性对于不同指标的响应均较为明显,但是当前期降雨较小时,对土壤饱和度变化的响应要更加敏感。上述结果揭示了泥石流危险性评估中的部分不确定性来源及可优化的方向,为小流域泥石流的降雨阈值动态识别与气象预警提供了重要参考。
    野外岩石取样机器人多模态融合环境感知方法
    何佳琪, 王猛, 程春, 曹卫华, 黎育朋, 张之武, 陈泳桥, 李岩, 王英超
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.057
    摘要:
    岩石取样机器人是地质勘探智能化的核心装备,但机器人在实际作业中面临着野外非结构化环境、剧烈光照波动以及岩性复杂多变等挑战。因此,本文结合自研的野外岩石取样机器人平台,提出了一种多模态融合的野外环境感知方法,实现从野外岩石区域的高精度分割和取样位姿的精准解算。针对野外地形分布无规律的问题,采用多传感器融合的环境建图方法,构建几何结构准确且纹理色彩丰富的三维地图。在此地图基础上,融合点云的几何结构与视觉纹理信息,设计了多模态协同约束的无监督岩石区域分割算法,利用物理先验有效克服了野外光照条件变化剧烈的干扰,并解决了岩性动态多变导致的标注数据匮乏的问题。结合机器人取样作业的执行约束,提出一种取样点位姿自动生成策略,通过岩石区域的局部表面特征分析与机器人运动学约束校正,选取最优岩石取样点,并实现取样点从环境空间到机器人作业空间的精准映射。在野外实测中,岩石分割精度达89.57%,较传统区域生长法有显著提升;且取样点位姿估计位置误差为0.696cm,法向量误差为1.44°,满足自动化岩石取样的精度需求。
    东部陆相混积页岩储层差异对比及页岩油富集模式
    杜心宇, 钱门辉, 沈臻欢, 冷筠滢, 李楚雄, 黎茂稳, 李志明, 马晓潇, 曹婷婷, 黄振凯, 贾梦瑶, 孙中良
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.069
    摘要:
    渤南洼陷沙三下亚段与苏北盆地阜二段页岩储层是我国东部典型混积页岩型储层,虽均具有多源供烃、源-储共存、烃类向优势层微运移的共性特征,但在埋藏方式、热演化程度、岩相发育、储集性等方面存在显著差异,制约了混积页岩型储层页岩油富集模式的深化研究.本文以上述两套典型陆相混积页岩储层为研究对象,在系统梳理前人研究方法与认识的基础上,综合运用多种实验技术方法开展储层差异对比研究,开展储层差异对比与富集机制解析,厘清页岩油富集模式.结果表明,埋藏方式通过控制矿物组成与沉积构造类型影响储层基础特征,Ro不仅决定含油性及赋存特征,还通过热演化持续改造储集空间类型.储集空间差异控制烃类微运移方向,而周缘纹层的含油性及烃类占比则影响微运移的启动与强度.进一步揭示两研究区优势岩相的页岩油富集模式:渤南洼陷沙三下亚段以“泥生灰储”和“泥生砂储”为主,苏北盆地阜二段以“泥生云储”和“泥生砂储”为主.适宜的成熟度、充足的有机质供给、较高的大孔占比及良好的孔缝系统是页岩油富集的核心控制因素.满足上述条件的纹层组合内部存在烃类调配效应——轻质游离烃可微运移至邻近具备富集条件的纹层,并在纹层内横向运移至大孔中赋存.本文构建的页岩油富集模式为混积页岩储层的类比评价提供了可行框架,深化了源-储耦合控制下页岩油富集高产机理的认识.
    基于SWAT-MODFLOW的四湖流域地下水补排表征及土壤潜育化风险评价
    康叶, 朱棋, 刘慧, 文章, 刘路广, 李?, 吴梦琪
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.062
    摘要:
    位于江汉平原的四湖流域是长江中游典型的江-河-湖-田多端元系统,生态环境问题突出,为了精确量化四湖流域内主要水系和地下水的交互速率,分析影响流域内土壤潜育化程度的主要因素,本文利用SWAT-MODFLOW模型构建四湖流域地表水-地下水耦合模型,围绕模型结果,对四湖流域内地表水和地下水交互速率的时空差异以及冷浸田分布情况进行分析探讨。研究结果表明,耦合模型对径流与地下水的模拟效果较好;长江与地下水交换呈现明显季节性转化,春夏季以江水补给地下水为主,秋冬季则地下水排泄入江;流域内长湖交互强度高于洪湖,总干渠上下游表现出不同的交换模式;土壤潜育化风险区(地下水埋深<3 m)主要分布于洪湖周边、总干渠沿线及监利市西北部,受降水入渗、地形和土壤利用类型共同影响。本研究为四湖流域水交换过程与土壤渍涝风险提供了定量依据,可为区域水资源管理与生态保护提供科学支撑。
    花岗岩斜坡区切坡建房易损性智能分析
    吴爽爽, 吕国鹏, 胡新丽, 周渤彧, 苏昊阳, 郝帅
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.085
    摘要:
    为了评价山区切坡建房诱发滑坡地质灾害风险,以湖南省炎陵县花岗岩全风化层斜坡区的切坡建房例为数据样本,耦合非监督学习算法和光滑粒子流-有限元的数值模拟对切坡建房易损性开展智能分析。基于PCA降维和KMeans聚类进行切坡建房易损性分级,确定了关键易损性因子,进一步通过SPH-FEM数值模型揭示了在关键因子不同水平下滑坡致灾体和房屋承灾体的运动堆积关系与能量传递规律。切坡高度和挡土墙高度/坡脚距离是易损性关键因子。若将聚类获得的中易损样本按pca1绘制累计百分比曲线,可将中易损切坡建房例再划分以分级风控。当坡脚距离Ds≤0.5m时,滑体动能大量传递至墙体,导致严重破坏,随Ds增大,墙体能量吸收递减,灾害强度显著降低,Ds≥6m时,墙体几乎不变形,可视为所提及情景下的安全坡脚距离。
    东南丘陵不同岩性区的滑坡降雨阈值差异研究
    王成, 安妮, 于洋, 赵彬如, 吕庆, 孙红月
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.060
    摘要:
    为探究东南丘陵岩性差异对滑坡降雨阈值的影响,本研究基于2021年6月28日南平市群发性滑坡事件,定量对比石英片岩与花岗岩区的降雨阈值曲线及其参数差异。基于TRIGRS模型模拟了460种降雨工况下的坡体稳定性,构建了两类岩性区的降雨阈值曲线,并采用%LRclass指标验证模型精度。结果显示:石英片岩区临界降雨强度普遍低于花岗岩区;阈值曲线参数αβ呈显著负相关。随坡度增大,石英片岩区α单调递减、β递增;而花岗岩区表现为α先增后减,β先减后增。压力水头模拟结果显示上覆土层的饱和渗透系数差异是导致两类区域的降雨阈值随坡度变化呈现不同响应规律的关键因素。本研究揭示了不同岩性影响下的降雨阈值差异,为后续区域降雨型滑坡预警的精细化研究工作提供了重要参考。
    天然气丙烷位置特异性同位素地球化学:烷烃形成、演化与次生改造过程示踪
    刘鹏, 刘翰林, 邹才能, 赵群, 陈艳鹏, 邓泽, 周国晓, 郭睿良, 刘昌杰, 宋董军, 王晓锋
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.055
    摘要:
    天然气中丙烷位置特异性同位素研究是当前油气地球化学的前沿热点。本文系统介绍了丙烷位置特异性同位素组成的测试技术进展,探讨了其在天然气中分布的控制机理,并阐述了该技术对烷烃形成路径、排烃过程及次生改造作用的示踪原理与应用。此外,通过应用烃源岩热脱附气的丙烷位置特异性同位素特征,成功实现了气藏与多套邻近烃源岩的精细气源对比。该技术为研究天然气的形成、演化与改造提供了新型示踪工具。最后展望了未来需结合实验与数值模拟,以推动其在复杂地质条件下的进一步应用。
    高位崩滑碎屑流多相态动力学物理模型试验研究
    高杨, 张仕林, 李军, 杨超平, 陈飞宇, 霍子豪
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.056
    摘要:
    极高山区高位崩滑碎屑流极为发育,已成为威胁山区城镇和重大工程地质安全最为严重的灾害类型。研究大规模颗粒物质在高速运动过程中的流变学特性,是从细观尺度上探索高位崩滑碎屑流动力学机制的重要手段。本文依托自主研发的高位远程地质灾害大型物理模型试验平台,开展了不同颗粒粒径和体积条件下的高速颗粒流大型物理模型试验。结果发现:高速颗粒流在运动过程中普遍呈现出浓密态—稀疏态—超稀疏态多相态共存的动力学特征,其形成与演化本质上源于颗粒体系内部速度梯度差异引发的碰撞与速度波动;颗粒粒径增大使得内部剪切由局部过渡为整体的差异性剪切,激振程度增强,颗粒体系趋向稀疏化,而体积增加则显著增强基底局部集中剪切带内的剪切速率,使得颗粒流在厚度方向上稀疏、超稀疏与浓密流态的分异更为突出。研究进一步揭示,颗粒流中碰撞—剪切主导的应力传递机制与浓密—稀疏—超稀疏流态之间具有明确对应关系。上述认识表明,构建高位崩滑碎屑流的动力学需引入能够表征颗粒浓度、颗粒温度及流态转换的状态参量,以实现对多相态结构及跨相态演化过程的有效表征。
    小样本下岩体参数不确定性表征与围岩卸荷稳定性概率评价方法
    刘国锋, 李琦, 冯坤, 刘健, 丰光亮, 邱士利, 裴书锋
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.019
    摘要:
    对于地质信息揭露有限的工程,如何合理评估力学参数与围岩稳定性,仍缺乏适用方法.提出了一种小样本条件下岩体力学参数表征与围岩稳定性评价方法.基于室内试验获取岩石弹性模量与抗剪强度小样本数据,根据Hoek-Brown准则,融合贝叶斯推断与马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)抽样建立表征岩体力学参数不确定性的概率模型;进一步结合Monte Carlo模拟与点估计法,建立围岩卸荷位移与破裂区深度的概率评价方法.以白鹤滩水电站地下厂房为例,确定了岩体弹性模量、黏聚力、内摩擦角及抗拉强度的概率分布,并给出围岩变形与破裂深度的概率评价.与现场监测对比表明,本方法计算结果可靠,为地下洞室围岩稳定性评估提供了有效的技术途径.
    小清河干流水质时空变化特征及其污染物溯源解析
    潘维艳, 尹锐铃, 刘凤森, 耿玉莹, 刘洋, 徐征和, 徐立荣
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.048
    摘要:
    河流作为人类及其他生物赖以生存的重要自然生态系统,其水质状况直接关系到生态安全与可持续发展。为探究小清河干流水质时空变化特征,基于2019~2022年的水质监测数据,采用综合水质指数法(WQI)分析小清河干流水质时空变化特征,并利用主成分-多元线性回归模型(APCS-MLR)解析干流污染物来源及其贡献率。结果表明:2019~2022年小清河干流水质年均WQI值呈现增加趋势,水质等级从“中等”转变为“良好”;水质状况在季节尺度上未呈现显著波动,但丰水期WQI均值相对较低。空间上,小清河干流水质WQI值总体上表现为中游<上游<下游,水质较差的区域主要分布在中上游,尤其是干流沿岸建设用地和耕地面积占比较大的地区。源解析结果显示,干流污染物来源较为复杂,主要为工业废水排放源(25.81%)、农业种植活动源(24.92%)、生活污水排放和畜禽养殖源(17.60%);干流各监测断面的污染物来源组成相似,然而,其污染源的贡献结构存在差异,这种差异与沿岸的土地利用方式及人类活动强度密切相关。研究结果可为小清河流域的污染防控与治理决策提供关键科学依据。
    智能评估开挖与孔压耦合下千枚岩的蠕变特性
    李小双, 王运敏, 李启航, 杨欣淇, 蒋宏伟
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.047
    摘要:
    本研究旨在探究开挖扰动与长期降雨渗流共同作用下边坡岩体的蠕变特性。通过分级加载蠕变试验,测试了千枚岩在不同孔隙水压力下的力学性能,结合PFC数值模拟与智能图像识别技术,系统分析了岩体的蠕变行为。试验结果表明,随着孔隙水压力和K值的增加,岩体蠕变破坏模式由剪切破坏逐渐加速转为拉伸破坏。基于改进的Burgers-PSC接触模型,PFC数值模拟显示当偏应力超过33.7 MPa时,开挖卸荷与孔隙水压力共同促进岩石中拉伸微裂隙的形成与扩展。此外,基于三维点云坐标提出的IRGSM方法,能够智能、快速、高精度地提取裂隙特征,与实验结果和ORGSM方法对比误差小于3%。本研究为评估开挖-渗流耦合作用下矿山边坡的稳定性提供了理论依据。
    显生宙碳氧磷循环与海洋锂同位素演化模块的开发与耦合
    李子珩, 陈中强, 黄元耕, 冯学谦, 方谦, 仇鑫程, 熊国林, 魏广祎, 张飞飞
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.043
    摘要:
    地质历史时期,大陆硅酸盐风化是调节长时间尺度大气 CO2 浓度与地球宜居性演化的关键过程。海相碳酸盐岩的锶(87Sr/86Sr)和锂(δ7Li)同位素是示踪该过程的关键指标。由于二者受控于不同的地球化学过程影响,对其开展联合数值模拟能够提供正交约束,有效降低反演硅酸盐风化过程的多解性。碳-氧-磷-硫生物演化模型(COPSE)作为经典的生物地球化学模型,已成功重现了显生宙无机碳同位素(δ13C)、碳酸盐晶格硫同位素(δ34S)以及87Sr/86Sr的演化历史,但现有锂循环模块较为简化,尚难以匹配地质记录。为此,本研究拟通过完善 COPSE 模型中的地表锂循环机制,重建显生宙δ7Li的演化趋势。研究发现陆地植物的繁盛能显著的改变表生地球系统锂循环,导致海水锂同位素信号出现20‰-30‰的正偏。新的COPSE+Li模型框架能够更精确地量化地球深时硅酸盐风化与碳循环过程。
    深埋隧洞穿越断层带瞬态渗流机制与渗透失稳风险评价
    宋志忠, 张仁君, 施华堂, 杨志兵, 陈益峰
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.033
    摘要:
    深埋隧洞穿越大型断层带时,面临高压涌水与渗透失稳风险,其瞬态渗流机制与风险评价方法需深入研究。本文针对某重大引调水隧洞工程开展高精度三维瞬态渗流数值模拟,精细刻画断层带内部结构与渗控措施,并采用抛物型变分不等式方法模拟开挖渗流动态响应,提出了基于渗透坡降阈值的渗透失稳风险定量评价方法。结果表明,断层带内部渗透非均质性是控制渗流通道演化与渗透失稳的关键;超前地表定向灌浆可有效降低涌水量但会抬升灌浆圈外水头,而超前排水具有显著降压作用。二者联合应用可使总涌水量降低69.7%,并将未灌浆区最大渗透坡降降低74.9%至临界阈值以下,显著提升渗流安全水平。本研究为类似深埋隧洞的灾变风险识别与渗控优化提供了参考。
    江西宜春-新余地区桃源金矿床多期白钨矿的地球化学与Sr同位素特征及其对矿床成因的指示
    李昌元, 马盈, 刘德亮, 曾凯, 袁启玉, 肖丹
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.040
    摘要:
    桃源金矿床位于江南造山带东段的萍乐坳陷带内,是一个典型的石英脉型金矿床。目前,关于该矿床成矿物质来源、成矿流体演化过程及成因机制的研究仍仍显不足,尤其缺乏原位微区地球化学约束。本研究在野外调查与室内鉴定中识别出多期次产出的白钨矿,其作为关键副矿物,可为厘定金成矿过程中的流体来源、演化过程及矿床成因提供重要地球化学示踪信息。本文综合运用CL、LA-ICP-MS和LA-MC-ICP-MS等多种分析手段,对桃源金矿床中不同阶段、不同世代白钨矿的主微量元素及Sr同位素组成开展系统性原位微区分析。根据矿物共生组合及结构特征,桃源金矿床中识别出三个世代的白钨矿,分别为:第I成矿阶段石英-黄铁矿脉中具有震荡环带的Sch-1;第II成矿阶段石英-金-多金属硫化物脉中发育震荡环带并发生破碎的Sch-2a;以及CL图像呈暗色、胶结早期白钨矿的Sch-2b。三个世代的白钨矿均呈现出中稀土富集、轻稀土和重稀土相对亏损的稀土元素配分模式,该特征与国内外典型石英脉型金矿床中白钨矿的稀土配分模式高度一致。结合白钨矿中较高的Na含量及成矿流体中等盐度的特征,表明REE3+与Na+很可能通过电价补偿机制替代Ca2+,选择性进入白钨矿晶格。Sch-1和Sch-2a均显示显著的正Eu异常,而Sch-2b则呈现微弱的负Eu异常,反映成矿流体的氧逸度自早至晚逐渐升高。流体氧逸度的升高,可能与成矿过程中大气降水的混入有关。不同世代白钨矿的87Sr/86Sr比值高度均一(0.71236–0.71301),与经过年龄校正后的加里东期赋矿花岗闪长岩的Sr同位素组成在误差范围内基本一致,表明成矿流体中的Sr主要源自赋矿花岗闪长岩,且水岩反应过程中斜长石发生显著分解,不仅释放出Sr,同时也提供大量Ca,后者与热液中迁移的W结合,在适宜的温压条件下沉淀形成白钨矿。
    热液成矿过程岩石差异破裂机制
    王张弛, 许洛源, 周荣志, 徐其来, 蔡哲鑫, 张鹏聪, 于皓丞
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.025
    摘要:
    岩石破裂对热液运移和金属富集至关重要,影响着矿体的规模、形态和空间分布,其差异破裂机制受岩石岩性、力学性质以及构造应力体制等多因素控制,不同因素影响导致破裂模式差异的机制需要定量约束。本文基于安德森断层理论与修正格里菲斯准则,系统分析了不同岩性(花岗岩和板岩)在不同构造体制(正断层、逆断层、走滑断层)、不同深度下孔隙流体因子(λv)与差应力(σ13)对三类破裂模式(伸展破裂、伸展-剪切破裂、剪切破裂)的控制机制。在相同深度(4 km或6 km)下,花岗岩(岩石抗拉强度与岩石内聚强度比值约0.55-0.62)在不同构造体制内均发育完整的三类破裂序列,而板岩(岩石抗拉强度与岩石内聚强度比值约0.66-0.75)在不同构造体制内不发育伸展-剪切破裂;对于正断层,差应力增长相对缓慢,在浅部以伸展破裂为主导,但在深部以剪切破裂为主导;对于逆断层,差应力随深度的增加迅速攀升,优先发生剪切破裂;在岩石破裂再活化过程中,不同深度下均以剪切破裂为主导,若后期断层愈合,则可能发生剪切破裂。计算结果表明,在相同深度下,岩性差异是控制破裂模式差异的主要因素;在相同构造体制下,深度变化对岩石破裂模式影响较大,岩性差异影响微弱,不同构造体制之间的破裂模式差异更为显著;对于不同条件下先存破裂的再活化因其力学性质改变均表现为剪切破裂,若内聚强度增大则伸展破裂在低差应力下再次发育。
    陆面水文循环及模型应用综述
    郑世威, 陈钢, 马腾飞, 曾贤敏, 王船海
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.046
    摘要:
    在全球气候变化与人类活动双重驱动下,陆面水文循环过程呈现显著的非线性与尺度复杂性,地表水、土壤水与地下水及其相互作用已成为制约水文模拟精度与预测能力的关键因素。本文以水文循环为核心视角,系统梳理了地表水、土壤水与地下水的相互作用机制,重点涵盖入渗、蒸发、侧向补给与排泄以及饱和区-非饱和区过渡等关键过程;从模型结构、耦合方式与尺度适应性等方面,对主流水利专业模型进行对比分析,并从物理驱动与人工智能两类方法出发,探讨水文模拟的发展路径。研究表明,现有模型在多介质耦合表征、跨尺度参数一致性及非线性过程刻画方面仍存在明显不足,模型复杂度与计算可行性、参数可辨识性以及跨尺度适应能力之间的权衡问题突出,且数据驱动方法在物理约束与外推能力方面仍有待加强。未来水文模型的发展需在强化物理机理表达的基础上,融合多源观测数据与智能算法,构建兼具物理一致性、计算效率与尺度适应性的综合模拟框架,以支撑复杂环境变化背景下的水文循环研究与决策应用。
    云边端协同高端钻探装备智能运维体系架构
    厉曈曈, 张毅, 雷彪, 张鑫, 汪伟, 赵甜
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.024
    摘要:
    为提升深部钻探成套装备在极端工况下的安全可靠运行,本文面向集成自动化、数字化、多源传感与高可靠性设计的高端钻探装备,构建了“云-边-端”分布式协同的智能运维体系架构,提出钻探装备、数据采集、智能运维与数字孪生四层模块总体框架,设计基于MQTT与Kafka的数据流程,建立主题层级分类与消息体结构定义的数据建模策略,并采用边缘特征上报与云端按需采集机制以适应低带宽、高时延、间歇连接的网络条件。该架构可支撑多源数据接入、跨井场统一部署与远程可视化交互,满足状态监测、故障诊断与预测性维护需求,为高端钻探装备智能运维平台设计与实现提供体系化参考。
    南岭东段龙源坝铀矿化集中区构造控矿特征与找矿预测
    张涛, 章军锋, 师志龙, 陈志平, 方启春, 吕川, 陈欣, 党飞鹏, 谭双, 魏欣
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.027
    摘要:
    南岭东段龙源坝铀矿化集中区是华东南铀成矿省桃山-诸广铀成矿带的核心区段,区内花岗岩型铀矿构造控矿机制研究薄弱,前人尚未系统厘清断裂活动期次与“导矿-储矿-破矿”体系的耦合关系。本研究通过野外构造地质调查、39处含矿构造产状测量、应力场反演及同位素数据验证,揭示区内构造控矿规律。结果表明:1)区内发育近东西向、北东向、北北东向、北西向四组断裂,其中近东西向黄沙、上竹坑断裂为导矿构造(控制黄沙断陷,成矿流体汇聚区),北东向F5-F8断裂为铁铅锌多金属含矿构造(伴生白色块状石英脉),北西向碎裂蚀变岩/辉绿岩脉为铀矿含矿构造(优势方位282°),北北东向F1/F53/F55断裂为破矿构造;2)铀成矿发生于燕山期NW-SE向伸展阶段(对应89Ma成矿年龄),与北西向张性裂隙形成时期耦合。根据控矿规律建立了“导矿构造控域-储矿构造控位-破矿构造改造”三级成矿模式,黄沙断陷内北西向构造深部成矿潜力显著。本研究为龙源坝地区铀矿找矿提供实操靶区,完善了南岭东段花岗岩型铀矿构造控矿理论。
    基于隐式建模和机器学习的湘中康家湾铅锌矿床三维找矿预测
    李斌, 饶瑩春, 左昌虎, 陈伟, 方文杰
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.039
    摘要:
    湘中康家湾大型铅锌矿床深部找矿潜力大,亟需开展深部矿体精准定位与找矿预测研究。采用三维隐式建模和优选机器学习算法预测康家湾铅锌矿深部潜在矿体,取得良好效果。具体方法如下:首先整合钻孔数据与地球化学数据,构建标准化的地质模型数据集;然后依托Leapfrog Geo隐式建模平台构建矿床三维地质-地球化学模型,揭示地层、矿体与成矿元素的空间分布形态。最后对比随机森林、反向传播神经网络和极端梯度提升算法三种模型性能差异和预测效果。研究表明随机森林模型综合性能最优,反向传播神经网络性能略低于前者,两个模型在预测结果高度一致,其预测的矿体空间形态与地质规律高度吻合。本研究通过随机森林模型特征重要性分析、预测结果验证及区域地质规律综合解析表明,区域大型推覆断层F22、侏罗系高家田组、二叠系斗岭组、二叠系栖霞组及硅化蚀变带是主要的控矿与容矿地质要素,硫和金元素的空间分布耦合较好且矿化强度高。整合随机森林与反向传播神经网络模型的预测结果,圈定出2处成矿高潜力靶区。两处靶区均遵循康家湾矿床矿体沿层间硅化破碎带向南延伸且赋存于二叠系栖霞组与当冲组地层中的分布规律,为康家湾矿床深部勘探提供了可靠依据。
    倾倒式危岩崩塌过程的微震原位试验研究
    苏国韶, 熊啸林, 任玉可, 黄吕, 刘小明, 张勇
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.021
    摘要:
    针对危岩崩塌突发性强,传统变形监测难以实现有效临灾监测预警的问题,开展了岩溶区倾倒式危岩崩塌过程微震监测原位试验,在提出一种微震信号智能降噪方法的基础上,分析了倾倒式危岩崩塌过程微震演化特征。研究表明,基于微震信号演化过程,可将倾倒式危岩崩塌过程分为“初始开裂、裂隙扩展、崩塌临近”三个阶段,不同阶段的危岩主控裂隙的破裂行为及其微震信号特征具有显著差异;崩塌临近的微震信号特征主要有:微震信号波形出现“平静期”后再次活跃;信号主频分布范围变窄,集中在低频带、低频信号能量占比占据主导地位、MFCC θ持续下降、b值出现大幅度下降后重新上升、微震信号活跃度持续一段“平静期”后重新上升;剪切型信号占比显著增大。微震技术应用于危岩崩塌监测是可行的,能为危岩崩塌临灾预警提供有效途径。
    西部山区大型交通工程弃渣场多因素耦合层次递阶区域选址方法
    罗璟, 裴向军, 白占雄, 杨沛璋, 张春晖, 朱正清, 姬翠翠, 王斯蒙, 李郭兵, 孙文洋
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.054
    摘要:
    西部山区构造活跃、地形高陡、灾害频发、气候多变、生态环境敏感脆弱。在多因素耦合作用下适宜弃渣场场址稀缺,选址困难。针对西部山区大型交通工程弃渣量大且分散、弃渣场选址困难的实际问题,本文系统梳理弃渣场选址痛点,全面筛选关键影响因素,提出“范围拟定-场址筛选-评估分区”的多因素耦合层次递阶区域选址方法。基于风险理论构建安全适宜性评估模型,量化弃渣场场地安全性及其次生灾害的潜在损失;以运输成本为核心,综合运输距离与运输条件建立经济适宜性评估模型;以生态系统脆弱性为表征,从格局、质量与服务功能三个维度建立生态适宜性评估模型。采用熵权法与层次分析法组合赋权,形成综合适宜性分区与候选场址优先序列。研究成果为复杂山区交通工程弃渣场选址提供了高效、定量、通用的方法体系,显著提升了选址科学性,从源头最大限度降低弃渣场安全风险、处置成本与生态恢复难度。
    基于遥感数据的长江流域城市圈生态系统服务和影响因子动态评价
    杜霖, 彭渤, 董麟, 高伟
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.031
    摘要:
    在气候变化和城市扩张的背景下,对生态系统服务的时空演变和影响因子进行深入探究具有重大意义。由于InVEST模型生境质量模块的关键参数在不同地区具有较强主观性且无法动态变化,难以反映真实生态过程的时空异质性,本研究以长江流域五大城市圈为研究对象,利用遥感生态指数的生态学意义和频率分布,对InVEST模型生境质量参数进行动态优化,计算长江流域城市圈2000-2020年的土壤保持、水源涵养以及生境质量,并通过随机森林和SHAP算法对二十年来的生态系统服务影响因子进行分析。研究结果表明:(1)长江流域城市圈生态系统服务呈现显著的上下游梯度特征,上游生态维持较好,中游波动显著且对人类活动敏感性更强,下游体现明显的生态脆弱性。(2)水文气候与植被覆盖度是三类生态系统服务提升的核心基础,在水源涵养、土壤保持和生境质量中都起到正面作用;污染物与人类活动是主要呈现负向作用,尤其在中下游严重导致生态退化。(3)生态系统服务时空演变由各因子耦合关系共同决定,气候单独影响微弱,但城市扩张带来的污染、土地利用强度和人类干扰直接影响水热条件和植被分布,多因子交互影响生态系统服务功能。综上,城市化背景下,长江流域上游城市圈生态较稳定,由自然过程主导,中下游城市圈受人类活动耦合影响严重,整体流域生态差异格局由生态过程和人类干扰共同塑造。
    山区城镇土地利用与滑坡空间发育的关联规则挖掘:以三峡库区云阳县为例
    李蕊, 周超, 朱宇航, 张婧, 李喜
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.034
    摘要:
    滑坡灾害是制约山区城镇土地开发利用的重要控制因素,然而目前对山区城镇滑坡空间发育与土地利用变化的研究仍不充分。以重庆市云阳县为研究区例,基于773个历史滑坡点,选取高程、坡度等9个影响因子构建滑坡易发性指标体系,应用随机森林和逻辑回归模型,开展易发性建模。基于2000-2020年的土地利用变化情况,通过Apriori算法挖掘主城区易发性与土地利用变化的关联规则。结果表明,平均降雨量和高程是滑坡发生的主控因素。研究区的滑坡高易发区主要集中在长江及其支流沿岸和道路沿线,土地利用类型转变为建筑和农田用地和高易发区的关联规则具有高置信度。挖掘滑坡易发性和土地利用变化可以明确不同土地利用转换模式下的滑坡发育概率,为滑坡防治提供理论依据。
    冻融循环对氯苯自发入渗后再运移行为的影响
    陈永强, 窦智, 王泽君, 邹芷晗, 周志芳
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.041
    摘要:
    探明包气带重非水相液体(DNAPLs)自发入渗稳定后受冻融循环作用的再运移规律及机制对季节性冻融区污染场地修复至关重要。选取氯苯作为典型DNAPL,以西藏色季拉山口的粉质黏土为多孔介质,利用分层核磁共振技术定量测试不同入渗时间及冻融循环次数后在土柱垂向空间位置的氯苯含量。研究表明:随着入渗时间的增加,无量纲入渗深度0-0.375范围内氯苯浓度呈下降趋势,0.375-0.750范围内氯苯浓度呈上升趋势。冻结产生的冻结诱导压力驱动入渗稳定后的氯苯向下再运移,但驱动能力有限,不同冻融循环后氯苯浓度变化率最小的为3.51%,最大的不超过24%。自发入渗和冻融循环过程中,毛细力、重力和冻结诱导压力的相互作用控制着氯苯在不同垂向深度的运移和分布。
    东昆仑喀雅克登大型萤石矿床地质特征与成因分析:来自Sm-Nd和U-Pb同位素及稀土元素地球化学的制约
    王宗胜, 张连昌, 张大明, 张勇, 林贵, 李文
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.023
    摘要:
    近年来青海东昆仑萤石找矿取得了重大突破。新发现的喀雅克登萤石矿床主要矿体主要均赋存于钾长花岗岩外接触带附近,受北西西和北西向断裂构造控制,赋矿围岩为金水口群大理岩与片麻岩;矿石主要呈块状、条带状、网脉状和角砾状构造;矿物组成以萤石、方解石和石英为主。但有关萤石矿床的成矿时代及形成机制尚缺少研究。本文通过同位素年代学和稀土元素地球化学分析等方法,重点研究了成矿时代、氧化还原条件及矿床成因。结果表明萤石Sm-Nd同位素年龄为402 Ma,钾长花岗岩锆石U-Pb年龄为404 Ma,表明二者同期形成。同时,依据萤石稀土元素球粒陨石配分型式、Ce和Eu异常特征和(Y/Ho-La/Ho)与(Tb/Ca-Tb/La)图解,说明该萤石矿床为热液成因,且具有同源同期成矿流体的特征,并与钾长花岗岩存在成因联系。依据上述研究结果进一步推测成矿物质Ca主要来自大理岩,F主要来自钾长花岗岩,矿床形成于伸展构造背景下含矿流体沿断裂-裂隙系统的充填-交代作用。
    基于Fisher判别的混积岩测井相定量表征及沉积模式分析——以渤海湾盆地大芦湖油田为例
    黄文欢, 蒋恕, 段龙飞, 张鲁川, 周晓鹏, 陈全腾, 丁慧霞
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.011
    摘要:
    针对渤海湾盆地大芦湖油田西部沙四纯上亚段及沙三下亚段混积岩储层岩性复杂、非均质性强导致的岩相识别困难与沉积规律认识不足,本研究综合利用钻录井、测井及地震资料,在构建等时地层格架的基础上,应用Fisher判别分析进行混积岩测井相定量表征,并综合揭示了混积岩沉积演化规律。结果表明:(1)基于Fisher 判别分析,优选自然伽马(GR)、声波时差(AC)、体积密度(DEN)和补偿中子孔隙度(CNL)测井曲线,分序列建立砂-泥和灰-泥系统岩性定量识别模型,有效解决了灰岩与砂岩测井响应重叠问题,显著提升了岩性识别精度,砂-泥系统验证集岩性识别正确率为79.5%,粉砂岩预测精度为95%;灰-泥系统回判总正确率达84.5%。(2)沙四纯上亚段高位体系域发育浅湖-半深湖相,岩性为灰质页岩与泥岩互层,受古水深和盐度的控制,有机质呈中西部富集和东南部局部发育的格局,集中在0.8%~1.9%;沙三下亚段低位和湖扩体系域以半深湖相为主,有机质北部和南部富集,TOC含量集中在0.9%~2.3%;沙三下亚段HST发育辫状河三角洲-半深湖复合沉积体系,盆地边缘发育三角洲前缘粉砂岩相,致有机质保存条件变差,洼陷中心保留半深湖灰泥韵律组合,富有机质泥质页岩占优。(3)建立四类岩相垂向和平面组合模式:垂向组合为厚层砂夹薄泥型、厚层泥夹薄砂型、厚层灰质页岩夹薄泥型和厚层泥夹薄灰质页岩型。平面上,混积岩沉积体系由西南向东北依次过渡为‘粉(细)砂岩相—泥质页岩相—灰质页岩相’,表现出明显的带状递变格局。平面上西部及西南部陡岸发育辫状河三角洲与近岸水下扇复合体,低位和高位体系域破折带之下的斜坡带和湖盆中发育滑塌成因浊积岩体,东部及东北部缓坡区发育半深湖和深湖环境中灰质为主的沉积相,泥质页岩和灰质页岩相向湖盆中心迁移。本研究为湖相混积岩测井相预测提供了定量化理论依据,为富含有机质烃源岩预测、细粒储层类型预测、沉积规律以及油气勘探研究提供指导。
    多时间尺度下库岸阶跃型滑坡位移智能预测
    郭飞, 胥智臻, 胡记磊, 章涵, 李婧茹, 易庆林
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.052
    摘要:
    以三峡库区白家包阶跃型滑坡为例,选取日、周、旬和月四种时间尺度监测数据,基于时间序列加法模型分解累计位移为周期项与趋势项,经灰色关联方法筛选高敏感诱发因子后,构建经验模态分解与门控循环单元耦合模型,开展滑坡累积位移预测精度分析。结果表明:周和旬时间尺度的预测精度显著高于日和月尺度,且周尺度精度最优;其预测位移均方根误差较日、月和旬尺度分别降低56.98%、64.00%和35.51%,平均绝对误差分别降低61.04%、69.07%和23.72%。机理分析显示,周尺度采样频率与滑坡对水文因素7~15天的滞后响应期相匹配,可在滤除高频噪声的同时保留关键变形信号。研究证实白家包滑坡变形趋势预测宜采用周监测数据,成果为三峡库区滑坡灾害“分级变频”预警防控提供科学依据。
    藏东南缝合带蛇绿岩高温蚀变特性及其微观机制
    李青春, 朱鸯, 冉从彦, 赵小平, 顾东明
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.037
    摘要:
    藏东南雅鲁藏布江缝合带蛇绿岩体在深部地质过程及工程热效应下处于高温环境,其蚀变特性直接影响岩体力学行为。通过宏观力学测试与微观分析,研究了蛇绿岩高温蚀变损伤机制。结果表明,高温导致岩石力学性能显著劣化,抗拉强度在200-400℃和600-800℃区间线性衰减,1000℃时强度衰减超80%。微观分析显示,600-800℃为含水矿物脱水分解临界温度,孔隙率骤增47%以上,裂纹网络化扩展。XRD与SEM分析表明,绿泥石和白云母分别在800℃和1000℃分解消失,其脱水相变主导结构失稳;石英在超过800℃时的重结晶与非晶化熔融是强度崩塌的微观诱因。研究揭示了蛇绿岩“脆性断裂-热化学损伤-熔融破坏”的渐进式破坏机制,为理解构造缝合带蛇绿岩力学演化提供了理论支撑。
    东南丘陵斜坡土层厚度空间分布规律与预测模型
    杜静怡, 贺海洪, 马骏, 徐兴华, 冯杭建, 吕庆
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.030
    摘要:
    我国东南丘陵区群发型浅层滑坡频发,其中斜坡土层厚度是决定其易发性的重要控制参数。土层厚度存在空间变异性强、沿斜坡分布规律不清、现有模型评估精度不高等问题。为揭示东南丘陵区土层厚度空间分布规律,建立高精度预测模型,提升降雨型群发滑坡风险防控能力。本文以浙江省诸暨市马剑镇某滑坡群发典型小流域(约2.88 km2)为研究区,通过直接测量、探地雷达技术和无人机摄影测量构建了高质量土层厚度数据库,采用Boruta算法和递归特征消除算法揭示影响土层厚度空间分布的主要因素;利用随机森林、极端梯度提升树、支持向量回归、回归克里金、堆叠集成等机器学习方法建立七种土层厚度预测模型。结果表明,极端梯度提升树模型预测精度最高,土层厚度预测精度可达90%以上,进一步通过SHAP方法探讨了模型的可解释性。本文成果可为我国东南丘陵区降雨型滑坡稳定性评价和区域风险防控提供参考。
    基于断裂带分段结构与应力转移模拟的胶东焦家断裂带南段深部成矿预测
    李施庆, 王中亮, 王恩敬
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.044
    摘要:
    胶东焦家断裂带为华北克拉通破坏与滨太平洋构造域叠加背景下形成的既导矿又储矿的巨型金矿带,其南段被第四系广泛覆盖,尽管已实施综合物化探工作和大量钻探工程,仍未找到工业矿体。本文通过地表及坑道填图,查明焦家断裂带分段结构,并应用应力转移模拟,揭示断裂带南段深部有利成矿部位。结果表明,焦家断裂带由中-北段位于新城以北张性断层桥、中-南段位于新城-后赵主断裂段及南段位于后赵以南断裂末端三部分组成;中-南段焦家主断裂面下盘库仑破裂应力变化量(△CFS)为0.15-0.5MPa的区域与已知金矿床空间分布高度吻合,南段后赵以南直径为3-5km的近圆形区域(△CFS为0.15-0.5MPa)是余震网络集中发生及可持续、长时间高流体通量汇聚的高渗透率带,为重点勘探方向。目前已施工共八个钻孔,六个钻孔均揭露金矿体。综上提出在查明区域上高位移、大型断裂分段结构的基础上,通过应力转移模拟计算主破裂活动导致的周围库仑破裂应力的变化,揭示高渗透率带的分布,从而预测成矿靶区,是在覆盖区勘查构造控制的脉状金矿床的一种有效方法。
    柴达木盆地北缘中段中-新生代断裂特征与构造演化
    张宇轩, 吴晨, 李小刚, 吴仕虎, 刘文有, 王光明, 李杰, 陈宣华, 丁林
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.029
    摘要:
    柴达木盆地北缘(柴北缘)记录了青藏高原东北缘中-新生代构造演化的关键信息,但其中生代盆地性质及古近纪构造背景仍存在争议。针对柴北缘中生代盆地性质(拉张/挤压)及古近纪构造背景的争议,本文在柴北缘中段,开展二维与三维地震资料的精细解释,获得如下结果:(1)基于野外地质调查、地震解释和前人热年代学数据的研究,将本区划分出三个主要构造层,分别为中生代构造层(包括侏罗系(J)+白垩系(K)),古近纪构造层(包括路乐河组(E1+2)-下干柴沟组上段(E32))和新近纪至第四纪构造层(包括上干柴沟组(N1)-第四系(Q));(2)不同的构造层中断裂的主要构造组合样式不同,中生代构造层中主要发育平面式或铲式小型正断层组合样式,古近纪构造层中发育北西向的逆冲叠瓦构造,新近纪至第四纪构造层中发育一系列北西向的逆冲断层形成的逆冲叠瓦构造和近东西向的呈Y字型组合样式的逆冲走滑断裂;(3)根据各时期构造层下的断裂特征,可以将柴北缘中生代以来构造演化主要分为三个阶段,即中生代断陷阶段(晚三叠世-白垩纪)、古近纪弱挤压阶段(27-18 Ma)和新近纪-第四纪强烈压剪阶段(5.1-2.8 Ma)。本研究厘清了柴北缘中段不同构造层内断裂组合样式及其时序演化特征,为约束柴达木盆地北缘中生代盆地性质及古近纪构造背景争议提供了新的地震学证据。构造层分段及阶段性挤压-压剪增强特征的识别,有助于深化对柴北缘中段盆-山构造关系及其演化过程的认识,并可为该区构造解析与相关油气勘探提供参考。
    复杂地形条件下山区土石界面插值策略与预测方法研究
    曹子君, 郑立宁, 赵士博, 曾雪松, 王轩毫
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.038
    摘要:
    土石界面预测对山区机场建设具有重要意义。现有方法通常基于钻孔数据直接估计土石界面高程,但在山区地形起伏剧烈、界面高程差异显著的条件下,其结果准确性难以满足工程需求。本文提出一种基于地形高程与界面深度的插值策略,土石界面高程可表示为已知地形高程减去土石界面深度。该策略只需预测土石界面深度,因此降低了地形起伏对预测结果的影响。本文系统对比了该策略在多种预测方法中的表现,包括反距离加权、径向基函数回归、高斯过程回归等核方法以及神经网络方法,如多层感知机和Kolmogorov-Arnold网络。山区机场工程案例表明,所提策略适用于不同预测方法,并显著提升土石界面预测准确性,为复杂地形条件下的机场选址、土石方工程量估算及施工方案优化提供技术支撑。
    基于多点时序监测信息融合的软土地层船坞工程安全状态动态预警
    彭铭, 马佩琪, 朱艳, 陈献军, 王开放, 周杰鑫
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.049
    摘要:
    软土地层船坞工程因地质条件复杂、施工周期长等特点,面临土体参数不确定性高、传统预警误差大等挑战。针对上述问题,本文提出一种基于多点时序监测信息融合的安全状态动态预警方法。首先,构建贝叶斯网络模型,利用网络节点响应关系和蒙特卡洛(MCS)模拟计算先验概率;然后,引入时序监测数据,通过马尔可夫链-蒙特卡洛算法(MCMC)更新后验概率,动态量化安全系数(Fs)、失效概率(Pf)等指标,实现监测信息与安全状态直接关联。最后,基于软土特性与相关规范,建立包含5级预警级别、3种响应状态的动态预警标准。以上海某船坞工程为例,该方法融合多点时序监测信息进行参数反演,有效降低土体参数不确定性(变异系数降低14%~30%);同时实现时效性安全评价,安全系数时变曲线随变形增大呈规律性递减;基于此建立分级动态预警标准,判定船坞施工期处于安全级Ⅰ (Fs=1.945>1.50,Pf< 0.001%);并通过设计极端工况模拟验证了预警标准在危险状态下触发预警的可行性。本文构建的动态预警体系,显著提升了参数反演精度与安全评价的准确性与实时性,有效规避了单一数据误报风险,增强了动态预警的精度和全面性,为同类工程风险防控提供科学方法。
    安徽旌德热液蚀变黏土型锂矿成矿过程:黏土矿物的矿物学和年代学制约
    赵琪琪, 谢卓君, 肖景丹, 陶耐, 任廷仙, 夏勇, 王泽鹏
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.035
    摘要:
    全球的锂矿主要包括硬岩型、卤水型和黏土型,其中,黏土型锂矿主要由风化或风化淋滤作用而形成的。近期在安徽旌德县发现一黏土型锂矿,为热液蚀变黏土型锂矿,其成矿过程尚不清楚。本次通过野外调查、主微量元素、LA-ICP-MS原位微量元素及伊利石LA-ICP-MS原位Rb-Sr定年等分析,对旌德锂矿的成矿作用过程和形成时代进行研究。结果显示,矿石中主要矿物为:石英、萤石、高岭石、伊利石、绿泥石等,黏土矿物与萤石、石英密切共生。Li主要赋存在高岭石和伊利石中,其中高岭石和伊利石中Li含量分别为6644-8265 ppm和5131-7034 ppm。高岭石LA-ICP-MS激光剥蚀信号图中无异常Li峰值,Li+Al含量与Si含量呈负相关。表明Li主要以结构态赋存在高岭石和伊利石中。富Li伊利石原位Rb-Sr定年结果为84.7±5.3 Ma,代表Li的成矿时间。旌德锂矿成矿过程为:晚白垩世(84.7±5.3 Ma),太平洋板块向华南板块俯冲,形成高分异花岗岩,释放富Li、F等偏酸性成矿流体。在旌德地区,流体进入北西和北东向断裂,与花岗闪长岩等发生水-岩反应,长石、角闪石、黑云母等矿物分解,形成高岭石、伊利石等黏土矿物和萤石,Li进入高岭石和伊利石中。本研究为旌德热液蚀变黏土型锂矿床的形成提供了成矿时间约束,揭示了萤石矿与热液蚀变黏土型锂矿的成因联系,未来有望在萤石矿区实现锂矿的找矿突破。
    极端降水诱发湖泊溃决的卫星重力与多源遥感观测响应分析:以2024年洞庭湖团洲垸溃决为例
    李梓龙, 谢滨鸿, 刘素兰, 刘琦, 陈俊杰, 李洋, 吴云龙
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.015
    摘要:
    2024年7月洞庭湖流域受持续极端降水影响,团洲垸发生堤防溃决,造成严重洪涝。本研究综合利用重力恢复与气候实验后续任务(GRACE-FO)卫星重力数据、全球陆地数据同化系统(GLDAS)土壤湿度数据、高分辨率遥感影像、气象水文观测资料及三峡水库调度信息,系统分析了此次事件从降水驱动、流域响应到水利工程调控的涨-滞-退全时空过程。结果表明:6月下旬至7月初的持续强降水导致流域土壤迅速饱和,陆地水储量异常(TWSA)显著累积,峰值较月初增幅达144.15mm。基于TWSA构建的洪水指数(WI)可提前4天发出预警信号,表现出良好的洪水早期预警能力。遥感监测精准提取了团洲垸的淹没范围,溃口影响面积约46.16平方公里,其中建筑受损面积为4.21平方公里。归一化植被指数(NDVI)量化了团洲垸地区农业植被遭受的严重损失,NDVI均值由6月的0.510骤降至7月的0.165。三峡水库的调度有效减轻了长江干流对洞庭湖的顶托作用,促进了湖区洪水消退。本研究验证了多源对地观测数据协同在洪涝过程精细反演与预警中的应用潜力,为长江中游地区复合型洪灾风险防控提供了科学依据。
    基于可解释机器学习的库岸滑坡位移预测研究
    蒙绍强, 石振明, 彭铭, 吴彬, 夏成志
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.007
    摘要:
    库岸滑坡位移是评估边坡稳定性和实现精准预警的关键指标,但受水库水位周期性涨落的影响,其位移过程常呈现阶梯式变化,给建模预测带来较大挑战。为此,本文提出一种融合信号分解、深度学习与模型可解释性的滑坡位移预测方法。首先,采用改进的完全集合经验模态分解自适应噪声法(ICEEMDAN)对位移信号进行分解,有效剥离高频周期项与低频趋势项,缓解模态混叠问题并保留多尺度特征;其次,引入双向门控循环单元(BiGRU)模型,分别对各分量进行建模与逐点预测,提升了对滑坡位移的前后依赖关系及突变响应的刻画能力;最后,借助 SHAP(SHapley Additive exPlanations)方法解释模型预测结果,揭示了历史与当前水库水位、降雨量及近期位移趋势等关键特征在不同监测点的影响差异。案例研究表明,该方法在 RMSE、MAE、MAPE 和 R2 等评价指标上较传统分解方法(EMD、EEMD、CEEMDAN)提升超过20%,BiGRU 在 YY209 监测点实现了 R2 = 0.992、MAE = 3.617 mm 的预测精度,SHAP 分析结果进一步增强了模型的物理可解释性。本研究提出的预测框架兼具精度与透明度,为库岸滑坡风险监测与预警提供了新的技术支撑。
    基于人工神经网络优化算法的油气水三相相平衡计算
    沈安琪, 张博源, 任思扬, 魏建光, 张栋, 宋康
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.013
    摘要:
    油气藏中的流体相态是评估储量、制定开发方案的基础;相平衡计算可提供多组分流体在不同环境下相态预测,为油气藏开发提供关键基础流体物性参数。本文基于传统热力学模型建立考虑CO2溶于水的油气水三相相平衡计算模型。通过该模型获取数据样本,结合遗传算法(GA)和模拟退火算法(SA),基于人工神经网络建立油水气(含CO2)三相相态预测模型,可计算相分率及各组分在油气水三相间摩尔分数。研究结果表明,基于人工神经网络优化算法的油气水三相相平衡预测模型误差在5%以内,其中GA、SA算法协同优化后的模型准确率最高。将传统热力学计算与神经网络遗传、模拟退火优化算法相结合,可为复杂的三相相平衡计算提供指导。
    上扬子区西南部早寒武世梅树村期沉积环境演化及其对磷富集成矿的意义
    何洪茜, 康逊, 李斌, 门欣, 杨光亮, 黄凯
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.004
    摘要:
    早寒武世梅树村期磷矿是埃迪卡拉纪-寒武纪转折期重要的成磷事件。研究寒武系梅树村组地层厚度分布、岩相时空变化及海水氧化还原状态,对该时期成磷机制研究具有重要意义。本文实测43条剖面并整理大量露头及钻井资料,开展岩矿学工作,划分岩相类型,结合微量元素地球化学指标,识别出沉积相并刻画了其时空分布特征,进而绘制了该时期岩相古地理图。梅树村期上扬子碳酸盐台地以潮坪沉积为主,相带展布受NNE向裂陷槽控制显著,槽内为潮间滩、潮下滩和潮下泥坪,槽外为潮上滩和云坪等微相。梅树村期早期Ce负异常更显著,Y/Ho值更高,Ni/Co-V/Cr及MoEF-UEF结果均指示氧化水体环境。梅树村期上扬子台地裂陷槽内的潮间-潮下高能带是磷质聚集的有利场所;梅树村早期水体氧化程度较高,为磷矿形成提供了有利条件。裂陷槽内高能氧化环境利于厚层磷块岩发育,据此指出贵州毕节-云南镇雄、贵州威宁-云南鲁甸为潜在磷矿远景区。
    基于高光谱与 LiDAR 融合的尾矿库 Pb 元素浓度反演
    刘福江, 李博, 林伟华, 郭艳, 朱哲, 王勉之
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.005
    摘要:
    尾矿库是重金属迁移与富集的高风险区域,其受胁迫植被在光谱特征与冠层结构上表现出显著响应。本研究融合机载高光谱影像与 LiDAR 点云数据,构建多源特征体系,提取光谱与三维结构参数共 112 项,并通过相关性分析与 ReliefF 方法筛选出 10 个关键特征,建立多种反演模型进行对比。结果表明,多源特征融合能够从生理与结构两个层面刻画 Pb 胁迫特征,显著提升模型对复杂污染信号的表达能力,其中 ReliefF–RF 模型表现最优。空间反演结果显示,Pb 高值区主要分布于一、二号尾矿库内部及其东南缘低洼区域,与地形汇流路径高度一致。研究结果为尾矿区重金属污染监测与生态风险评估提供了可行的技术路径。
    火星近现代地质过程与宜居环境演化
    黄琪, 史语桐, 赵健楠, 王江, 肖龙
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.014
    摘要:
    火星保存了自形成以来多期次地质作用的丰富记录,为研究行星宜居性的长期演化提供了独特窗口。然而,当前对火星近现代(亚马逊纪以来)地质过程与宜居环境演变的理解仍较为薄弱,这制约了我们对火星整体宜居性演化路径的完整认知,尤其是难以厘清其关键转变机制及现今环境状态的成因。近现代地质过程(如火山活动、撞击作用、水及冰川活动及风沙作用)不仅直接塑造了火星当前的地表环境,更记录了火星近期气候与地质变迁的历史,是揭示其宜居性演化晚期阶段特征与驱动机制的关键证据。本文系统总结了火星亚马逊纪以来主要地质过程的研究进展,在此基础上讨论了控制其宜居环境演化的关键因素,初步构建了火星宜居性评价指标体系,并对未来火星探测与研究的主要方向提出展望。亚马逊纪以来的地质过程对火星的宜居环境有着重要影响,未来探测需重点关注火星火山活动演化历史、撞击坑物质组成、水冰分布情况以及风蚀地貌成因演变。
    富满油田F17走滑断裂带碳酸盐岩储层天然裂缝地质力学特征及开发意义
    刘泽栋, 吴孔友, 汪必峰, 徐珂, 张辉
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.016
    摘要:
    塔里木盆地在超深层碳酸盐岩领域的地质力学研究已经取得了一系列成果,可以有效的支撑超深层油气的勘探开发和工程实践,为推进富满油田F17断裂带的断裂破碎体油藏进一步开采,本文结合岩石力学试验、单井地应力解释与三维地应力场模拟,明确F17断裂带断控储层的地质力学特征,并在此基础上分析F17断裂带相关天然裂缝的地质力学响应。研究表明:①储层的杨氏模量在32-47GPa之间、泊松比在0.23-0.26之间,弹性参数在垂向上有非均质性差异、在平面上表现为断裂与围岩的差异,在断裂带附近可见杨氏模量降低(约20%左右)、泊松比升高(约10%左右);②储层现今水平最小主应力在110-170MPa之间、水平最大主应力在145-205MPa之间,水平最大主应力方位与断裂走向呈小角度斜交,断裂带处相较围岩有明显应力降特征(局部可达15%以上);③大尺度天然裂缝面上的有效正应力在30-105MPa之间、剪应力在5-35MPa之间,数值受到原位地应力与裂缝产状和地层孔隙压力的多重影响。④通过应力计算,天然裂缝的有效剪正比主要在0.1-0.55之间、临界注入压力主要在92-204MPa之间、裂缝力学活动性指数FGAI主要在0.2-0.8之间,均值0.48,高角度裂缝具有更好的活动性,流体注入后首先激活;⑤地层压力达到裂缝闭合压力时将改变缝洞型储集体间的连通状态,为避免裂缝闭合后应力敏感性损伤可采取循环注采。
    柴达木盆地早渐新世湖相沉积碳氧同位素组成及其古气候意义
    吴昊, 宋博文, 季军良, 张克信, 王嘉轩, 柯学
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.008
    摘要:
    青藏高原新生代以来的隆升显著改变了亚洲的构造地貌格局,而且深刻影响了东亚及全球的新生代季风环流和气候演变过程。位于青藏高原北部的柴达木盆地是研究新生代气候环境演化历史的重要窗口。湖相沉积作为连续的、高分辨率的环境记录载体,对区域环境响应十分灵敏,而其中赋存的自生碳酸盐是古湖泊地质历史时期古气候重建研究的重要载体。本文以柴达木盆地北部大红沟剖面上干柴沟组中的湖相泥灰岩为研究对象,利用X射线衍射、扫描电镜及能谱分析确定其矿物组成为石英、方解石、伊利石、斜长石、绿泥石、钾长石等。通过泥灰岩碳氧同位素组成相关性分析(r2=0.04)以及与区域及全球现代湖泊沉积自生碳酸盐碳氧同位素组成对比,揭示出柴达木古湖在早渐新世(~30.8 Ma)仍然为一开放型淡水湖泊。在此基础上,基于泥灰岩氧同位素组成重建了柴达木古湖早渐新世(~30.8 Ma)时期夏季大气降水的氧同位素值(~-6.2±0.7‰)。该值较柴达木盆地现代夏季大气降水及河水δ18O(water-SMOW)值高~2.2‰,指示自早渐新世(~30.8 Ma)以来柴达木盆地夏季发生了显著降温,幅度达~6.5 ℃。这一降温过程受全球变冷及青藏高原隆升共同驱动,其中全球变冷起到了主导作用。
    四湖流域长江侧向交互带中磷的富集特征与成因分析
    梁宇航, 孙海船, 朱棋, 李䶮, 刘路广, 刘慧
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.297
    摘要:
    为了探究长江侧向交互带地下水中磷的富集特征与成因机制,本文以四湖流域内江陵、监利、洪湖三条侧向交互带为研究对象,开展了水化学和磷酸盐氧同位素(δ18Op)的分析。结果发现交互带地下水中普遍存在磷的显著富集区,潜水和承压水中富集位置存在差异。水化学分析显示监利断面磷富集主要受有机质矿化驱动,江陵断面与矿物溶解释放关系更为密切,而洪湖断面则受到了二者的共同调控。δ18Op证实了微生物磷循环参与诱导铁氧化物表面磷的还原溶解释放对承压水磷富集的重要作用。交互带磷富集的空间分异和主导机制受到水文过程调控,较强的水文过程促进有机质对磷富集的作用并使富集区更靠近长江。
    基于无人机热红外的山区地热资源靶区圈定
    李冰川, 唐广龙, 赵恒谦, 谢吾, 陶右鹏, 韩梦云, 徐一鸣, 胡浩, 吴扬
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.305
    摘要:
    针对卫星热红外遥感在地热探测中存在空间分辨率低、易受太阳辐射影响等问题。研究依托DJI Mavic 3T无人机平台,获取研究区高分辨率真彩色与热红外影像。并基于DJI Thermal SDK建立自动化地表温度反演流程,得到无人机地表温度结果。通过现场温度实测数据验证,无人机温度结果与实测点位温度变化趋势具有良好一致性;将无人机热红外影像重采样至 30 m后,与Landsat-8 TIRS温度反演结果在空间分布上有较强的一致性。基于提出的“十字型”与“一字型”地热靶区圈定模式,结合研究区构造格局与热异常分布规律,共识别出6处潜在地热靶区,并综合米地温实测数据与既有地质资料对其地热成因进行了分析。研究表明,无人机热红外技术能够在复杂山地环境中实现高精度地热异常识别,为小尺度地热靶区圈定、资源潜力评价提供重要技术支撑。未来需引入多深度米地温数据与浅层热扩散模型,以增强热异常与深部热源之间的定量联系。
    高寒草甸工程扰损区生态重构土壤养分与微生物群落演变特征
    李琪, 张鹏飞, 沈逸凡, 李宇航, 金博, 魏人杰, 罗璟, 张卫彪, 张晓超, 雷泞菲, 裴向军
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.302
    摘要:
    工程扰动加速高寒草甸退化,开展工程扰损区草甸修复有助于维持区域生态系统稳定。本文以汪布曲草甸道路边坡生态重构土壤为研究对象,探究生态修复3年内土壤养分与微生物群落特征的变化规律。结果表明,修复后土壤有机碳、总氮、铵态氮和速效钾含量显著提升,分别增加了344.6%、95.8%、139.9%和174.1%。微生物群落多样性持续提高,酸杆菌、绿弯菌、拟杆菌和芽单胞菌丰度随时间则呈上升趋势。同时,土壤脲酶、蛋白酶及蔗糖酶活性显著增强。PLS-PM分析揭示,修复时间是驱动土壤有机碳和养分恢复的核心因子,其通过影响微生物群落结构-土壤酶活性实现土壤与微生物的协同恢复。本研究为高寒草甸扰损区土壤恢复效果提供数据支撑。
    磷灰石与锆石地球化学特征对成矿岩体判别的启示:以大别造山带沙坪沟钼矿为例
    陈之越, 周琨, 张念钦, 陈伊翔
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.288
    摘要:
    秦岭-大别造山带是我国重要的多金属成矿带。沙坪沟斑岩钼矿位于其东部,是研究成矿过程中元素迁移的理想对象。本文通过该矿床花岗斑岩中磷灰石和锆石地球化学分析,为探究成矿机理提供新的矿物学证据。结果表明,成矿岩体形成年龄为112~104 Ma。磷灰石MnO-δEu呈显著负相关,含矿岩体(K系列)锆石Ce/Nd比值(1.9~60.5)显著高于不含矿岩体(SPG系列) (2.2~36.6)及邻区钼矿床,反映其具有更高的氧逸度,有利于钼以Mo6+形式迁移。锆石(Ce/Nd)/Y-温度图解显示K系列从核部(高温、低(Ce/Nd)/Y)向边部(中温、高(Ce/Nd)/Y)演化,指示晚期热液流体参与更强,为钼富集提供充足介质条件。锆石和磷灰石定年及主微量特征指示岩浆形成-演化-成矿之间的联系,温度、氧逸度和挥发分等变化指示可能有地幔或新生地壳物质贡献。本研究为斑岩型钼矿床的成矿机制及预测提供了理论支持。
    地热资源大规模采灌动态响应规律与演化趋势——以德州地热田为例
    康凤新, 刘帅, 闫燕, 李嘉龙, 白通, 冯颖, 张航星, 陈京鹏, 杨亚宾, 刘毅
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.303
    摘要:
    德州市是我国地热资源开发利用较早地区之一,经过多年大规模持续性开采,是否引发了资源枯竭、水质恶化以及热储温度下降等地质环境问题,一直是社会关注的焦点。本文基于1997年以来德州地热田馆陶组、东营组、寒武-奥陶系热储开发利用历史及水位、水量、水质、水温、热储温度等长序列动态监测资料,通过时空对比,分析总结热储动态演化特征。结果表明,回灌前的大规模开发造成了地热水位快速下降;随着回灌率不断增加,大部分开采井水位下降趋势明显减缓,甚至部分地热井水位止跌回升。多年的开采、回灌没有对水质造成较大影响,地热水各主要离子含量基本稳定,开采井井口水温保持动态稳定。随着回灌年度的不断增加,回灌井热储含水层段垂向温度变化幅度越来越小,温度恢复速率越来越慢,呈指数级衰减,指示规模化回灌条件下,回灌井周围“冷堆积”现象应是制约地热资源采灌均衡可持续循环开发的主要制约因素。
    基于联邦字典学习的地质钻进过程智能监测
    杜胜, 马天宇, 黄澄, 吴云龙, 范海鹏
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.002
    摘要:
    针对地质钻进过程中多井场数据分布差异显著、隐私约束严格且人工标注缺失等现实问题,本文提出一种基于联邦字典学习的智能监测方法。该方法以稀疏字典表征为核心,通过事件启发式打分与对齐机制实现无人工标签条件下的异常模式识别与可解释区分;同时在数据不出域的前提下,引入多井协同训练与服务器端加权聚合,以提升模型在异质井场间的鲁棒性与跨井泛化能力。基于多个实际钻井工程的现场测井数据,本文构建多井场联邦数据集并开展验证实验。结果表明,所提方法在多井场条件下取得更优的监测效果,分离度指标的平均水平达到4.018;弱监督精度的平均水平达到0.804,显示其在无标注条件下仍能稳定识别典型异常事件。研究结果验证了事件标注机制在提升模型可解释性与跨井泛化能力方面的重要作用,为复杂地质环境下的分布式智能监测提供了一种可行且有效的技术途径。
    基于数字露头实景三维模型的沉积古流向分析方法
    陈建华, 吴玉清, 钟瀚霆, 王炳乾, 周文峰, 王夏, 徐钰皓, 彭学礼, 林宗祺
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.307
    摘要:
    古流向分析在沉积岩石学、古地理重建等领域具有重要地位。传统野外测量古流向数据方法存在工作效率低、数据获取有盲区等问题。随着无人机技术和地理信息系统的发展,数字露头实景三维模型提供了一种新的方式可实现古流向的测量和分析。本文基于无人机倾斜摄影构建的三维模型提供的高分辨率纹理信息,准确识别指示古流向的沉积构造;利用三维模型精确的空间信息,构建数字露头实景三维平台进行模型的可视化显示,通过空间三点法实现产状量测,对野外常见的交错层理进行定量的古流向测量。基于极射赤平投影和空间几何关系校正算法,进行古流向数据校正,以消除地层构造变化的影响。对完成处理的古流向数据进行统计分析与可视化展示,通过交互式方法绘制区域玫瑰花图,直观展示古流向数据在区域范围内的分布情况和优势方向。进而,本文以鄂尔多斯盆地关家崖露头为例,开展了基于实景三维模型的沉积古流向分析应用。通过上述方法进行古流向分析,能够有效替代野外古流向数据测量并减轻野外工作负担,同时为解释物源方向、推断古斜坡等提供了数据支持。
    青藏高原东缘隧道建设对土壤团聚体有机碳微生物和植物碳源的影响
    林洪羽, 于杜, 曹欢, 王率, 李凛, 裴向军, 唐晓鹿
    , doi: 10.3799/dqkx.2026.001
    摘要:
    隧道工程作施工会对显著改变土壤结构与功能。土壤微生物与植物作为土壤有机碳库的关键来源,在全球碳循环中扮演核心角色。青藏高原生态环境脆弱,易受人为影响,从而影响土壤碳库,甚至影响全球气候变化。(目的)为探究大型工程对青藏高原土壤有机碳来源的影响,(方法)本研究以青藏高原某隧道为依托,在其建设影响区与非影响区,沿3240 m、3420 m、3600 m不同海拔及0 - 10 cm、10 - 30 cm不同土层深度,采用氨基糖、木质素作为标志物表征土壤团聚体有机碳的微生物与植物来源,探究隧道建设对土壤颗粒(> 0.053 mm)及矿物结合态(< 0.053 mm)团聚体有机碳来源的影响。(结果)结果表明隧道建设对土壤团聚体中氨基葡萄糖、氨基半乳糖、总氨基糖、真菌、微生物残体碳含量及木质素酚含量无显著影响,但显著降低了土壤团聚体胞壁酸、氨基甘露糖含量。0 - 10 cm土层中,各处理的颗粒态团聚体氨基糖含量随海拔升高无显著差异,而10-30 cm土层中,海拔3420 m处的氨基糖含量显著低于海拔3240 m和3600 m。海拔3420 m土壤矿物结合态团聚体总氨基糖含量最低,显著低于其他海拔地区。同时,隧道影响区矿物结合态团聚体中,微生物残体碳和植物碳源对团聚体有机碳的平均贡献分别为26.36%和20.65%,显著低于与对照区。(结论)隧道建设降低土壤团聚体稳定性,特别是矿物结合态团聚体。其中,矿物结合态团聚体在隧道建设、海拔梯度与土层深度的交互作用下,显著降低其微生物残体碳含量及其对SOC的贡献率,而土壤颗粒态团聚体有机碳的微生物及植物源碳贡献未受隧道建设显著影响。
    基于频率比与K-means聚类的无需非滑坡样本的滑坡易发性评价新方法
    魏亚兰, 姜元俊, 阿比尔的
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.306
    摘要:
    为缓解传统滑坡易发性评价对非滑坡样本依赖导致的空间代表性不足与精度不确定问题,本文提出一种无需非滑坡样本的FR-K-means易发性评价方法,并以随机森林(RF)作为对比。该方法基于频率比(FR)量化关键因子与滑坡发生的条件概率,构建综合因子数据集;进一步利用K-means对致灾环境进行相似性聚类,并结合自然断点法实现易发性分区。以四川平武县为研究区、通江县为验证区的结果表明,FR-K-means在极高易发区滑坡捕捉能力优于RF,滑坡密度分别为0.124和0.098个/km2(RF为0.112和0.092个/km2)。同时,该方法可清晰刻画流域两岸高风险带,有效减少流域内部极低易发区出现高易发值,减少非孕灾区误判。研究表明FR-K-means具有较好的空间聚焦能力与区域迁移性,可为复杂地质环境区滑坡风险快速制图与精细化管控提供补充思路。
    准噶尔盆地西北缘哈山构造带断裂性质与演化
    巴素玉, 李长圣, 汪伟, 宋亮, 谷今, 卢宁, 池禹, 张新松, 朱素芹, 张勇
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.298
    摘要:
    准噶尔盆地西北缘哈山构造带的断裂属性仍然存在较大的争议。本文基于哈山构造带最新地震剖面的精细解析建立地质模型,系统分析其断裂活动性,并通过平衡剖面恢复定量揭示构造演化过程。研究结果表明,哈山构造带是一个经历多期构造演化的复合断裂系统:其中达尔布特断裂体系是具有花状构造特征的走滑断裂体系,而乌尔禾-夏子街断裂体系则是走滑变形向盆地方向传播形成的褶皱冲断带。哈山构造带自二叠纪以来主要经历三期构造变形:二叠纪末期为主变形期,达尔布特走滑断裂体系于此期间成型,三叠纪-侏罗纪是乌尔禾-夏子街断裂体系主要形成时期,白垩纪-新生代表现为斜向抬升。
    扬子克拉通庙湾异剥钙榴岩的发现及其石榴子石U-Pb定年
    吕畅, 王浩, 杨进辉, 吴石头, 闫垚琪
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.285
    摘要:
    庙湾蛇绿混杂岩是扬子克拉通出露的规模最大的超基性-基性混杂岩体之一,但因缺乏可靠的年代学约束,其构造演化过程尚不明确。本研究在湖北宜昌庙湾蛇绿岩套中首次识别并厘定了一种异剥钙榴岩(命名为庙湾异剥钙榴岩),同时对其石榴子石进行了主微量元素分析和高分辨率的LA-SF-ICP-MS原位微区U-Pb定年。庙湾异剥钙榴岩呈脉状产出于蛇纹石化橄榄岩中,主要矿物包括石榴子石、透辉石、葡萄石等。对石榴子石进行直接原位U-Pb定年,获得了897±24Ma的精确年龄,该年龄被解释为异剥钙榴岩的形成时代。庙湾异剥钙榴岩的发现为证明庙湾超基性-基性混杂岩属于洋壳残片提供了关键的岩石学证据。岩石产状、矿物组合及石榴子石主微量元素特征则指示该异剥钙榴岩的形成可能与洋底蛇纹石化富Ca流体交代有关。结合前人研究揭示庙湾蛇绿岩形成于≥900Ma,指示扬子克拉通陆核区在新元古代早期可能还存在一个有限的洋盆。
    深部煤层气储层地质力学研究与进展
    鞠玮, 肖宇航, 田永净, 王玫珠, 马立民, 吴春龙, 曾碧涛, 赵宇峰, 丛彭, 卢海兵, 杨焦生, 程家耀, 袁航
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.294
    摘要:
    深部煤层气资源潜力巨大,是中国非常规天然气未来规模性增储上产的重要领域。储层地质力学在深部煤层气勘探开发过程中起到至关重要的作用,是实现效益开发的关键支撑。为查明深部煤层气储层地质力学研究现状与进展,论文在深部煤层气储层地质力学特性、关键技术分析基础上,探讨未来发展方向。结果显示:(1)深部“三高”(高地温、高地应力、高流体压力)地质环境主导控制煤岩力学行为变化,是从浅部脆性向深部脆-延性乃至延性转变的关键因素,是造成储层低孔-特低渗、强非均质性和各向异性的核心研究挑战,开展考虑深部“三高”环境与裂缝非均质发育特征的流-固-热耦合分析是深部煤层气储层地质力学分析的重要研究内容;(2)基于多数据融合的原位地应力场精细反演、基于CT/深度学习算法的数字裂缝网络模型构建、多场耦合数值模拟是深部煤层气储层地质力学研究的重要技术方法,智能化和实时监测是深部煤层气开发降本增效的关键技术;(3)未来深部煤层气地质研究应当突破传统单一学科界限,重点发展融合地质力学-渗流-经济性的多目标协同优化算法,构建起数字孪生系统,实现深部煤层气安全、高效与经济开发。
    橄榄岩蛇纹石化和碳酸盐化反应动力学、反馈机制及固碳-产氢效应
    张宓, 李玟玟, 黄瑞芳
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.301
    摘要:
    蛇纹石化通常是指超基性岩 (如橄榄岩和科马提岩)的热液蚀变,岩石中的橄榄石和斜方辉石与富水流体反应,生成蛇纹石、(±)滑石和 (±)磁铁矿等矿物。橄榄岩作为地幔中最具代表性的超镁铁质岩石,其蛇纹石化过程在地壳-地幔水循环和岩石圈演化中扮演关键角色,并且在天然氢生成和固碳方面具有重要潜力。本研究系统探究了影响橄榄岩蛇纹石化与碳酸盐化反应动力学的关键因素,重点分析了二者之间能量与物质传递的反馈机制,以评估其在碳封存与制氢领域的应用前景。温度、压力、盐度、pH及溶液组分 (如NaCl和NaHCO3浓度)是影响蛇纹石化与碳酸盐化反应动力学的核心参数。特定温压条件能够显著加快反应速率,而流体化学成分的变化也对反应整体进程具有关键调控作用。此外,反应的自热特征、自限性以及生成的富硅层共同构成了复杂的动力学反馈机制。蛇纹石化与碳酸盐化本质上均为放热反应,释放的热量能够有效提高体系温度,从而促进反应动力学过程。尽管橄榄石蛇纹石化与碳酸盐化反应速率均高度依赖温度,但两者存在不同的最佳反应温度区间。同时,蛇纹石化与碳酸盐化反应通常伴随着体积膨胀和孔隙度的变化。反应初期,孔隙发育有利于流体渗入与矿物接触,但随着碳酸盐矿物持续沉淀,孔隙率与渗透率显著降低,对流体运移形成负反馈。由于二者沉淀动力学的差异,最终产物在高流速区与低流速区呈现明显的分异分布。此外,固液界面形成的钝化层会抑制矿物溶解和碳酸盐沉淀,严重制约蛇纹石化与碳酸盐化反应的持续进行。未来的研究可通过优化反应条件,提升固碳效率与产氢速率,并针对协同反应中的离子迁移行为展开深入探索,从而有效缓解溶解点位附近因沉淀导致的孔隙堵塞与钝化层问题。同时,推动原位固碳-产氢技术的实际应用,有望为应对气候变化与满足能源需求提供兼具“固碳”与“产氢”双重效益的解决方案。
    海洋甲烷运移扩散机制及环境影响研究进展与展望
    倪鑫, 梁前勇, 刘修国, 董一飞, 郭斌斌, 吴杨, 吴学敏, 苏丹仪, 许安迪, 杨林, 肖曦, 王智刚, 吴晓钰, 窦晓峰, 李嘉成, 蒋钟叶
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.291
    摘要:
    甲烷作为强效温室气体,其单分子温室效应在百年尺度上是二氧化碳的30倍,而海洋甲烷储量占全球总储量的95%,甲烷源汇过程直接影响全球气候变化.本文通过文献调研和数据分析方法,系统梳理了全球海洋甲烷渗漏的空间分布格局与运移扩散机理,并结合南海、墨西哥湾等典型案例区实测数据定量评估环境效应.结果显示全球甲烷渗漏呈显著空间差异,环太平洋海域渗漏最为活跃,北极与大西洋沿岸次之,环南极洲海域最低.这种分布格局主要由板块构造活动、天然气水合物稳定带条件以及沉积有机质供给共同控制.北极等高纬度地区的实际渗漏活跃度可能被低估,这些地方是海洋甲烷进入大气的主要来源.从全球来看约70%-90%的海底渗漏甲烷被微生物氧化消耗,但仍有1.5%-4%直接进入大气,年贡献量约6-12 Tg.海底甲烷渗漏通过水体运移扩散、生态重构和温室气体排放对全球环境产生显著影响.应加强动态监测及甲烷负排放技术研发,服务双碳目标与全球气候治理.
    基于深度学习的重大铁路工程施工期生态环境质量评价
    姬翠翠, 万胜, 黄早阳, 张晓超, 罗璟, 杨恒聪, 裴向军
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.296
    摘要:
    针对西南山区重大铁路工程施工期生态环境扰动监测空间精度低的问题,本研究提出“深度网络耦合遥感光谱特征”框架进行生态环境质量动态评价。利用2019-2024年Sentinel-2的10 m分辨率时序影像,构建由影像光谱波段、光谱指数和纹理特征组成的输入特征集,采用U-Net语义分割模型,对比全卷积网络(FCN)与LinkNet,实现多年雅安至林芝段重大铁路工程施工期生态环境质量动态评价。结果表明:U-Net测试集精度达91.65 %,显著优于FCN(82.95 %)和LinkNet(90.23 %),该网络模型结合光谱波段和植被指数特征更鲁棒可靠。其次,发现2019-2024年优等区面积锐减28.5 %,精准识别出2021-2022年铁路主体施工期为生态退化关键阶段,生态质量指数下降0.18。再者,结合变化分析揭示了“一般→较差”与“良→一般”为主的生态退化路径,并量化了扰动时空异质性,发现以弃渣场,交通便道为主体的持续退化热点区域。总体区域上生态质量呈“东西高、中间低”格局,优等区主要分布在雅安—康定段与林芝段,差等区集中在昌都—波密段。研究证明,深度学习网络耦合遥感光谱特征方法为铁路工程施工期生态环境质量评价新范式,可实现复杂山区交通廊道生态质量的高精度、快速监测,为重大铁路工程生态风险精准防控与恢复策略制定提供科学依据。
    西南山区泥石流防护工程结构与植生环境破坏机制浅析
    石豪, 曾志雄, 董志浩, 吴帆, 王涛, 刘珂孜, 刘云峰, 廖徐冉, 唐朝生
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.293
    摘要:
    西南山区地质条件复杂,降雨量大集中,泥石流灾害多发频发。虽然自上世纪以来已逐步构建体系化的防护系统,然而在极端天气事件增多和人类工程活动加剧的背景下防护工程面临严峻的挑战。为了阐明泥石流作用下“工程-生态”系统的协同破坏机制,本文通过对多处泥石流沟防护工程及植生环境进行了实地考察与取样测试,系统分析并总结了不同防护工程结构破坏机制,阐明了植生环境失效机理。基于现场实地调查与典型案例的综合分析,发现拦挡坝和排导槽等防护工程的破坏三种模式:受大质量泥石流冲击造成的结构断裂、细沙砾石长期磨蚀导致的表层骨料外露,以及基础被水流淘蚀引发的整体失稳。而泥石流对植被的作用包括直接与间接影响。直接作用主要是冲击造成的茎干断裂、拔出、表皮磨损,以及掩埋导致的根系衰竭与光合受阻;间接作用则源于堆积体破坏土壤结构、侵蚀引起养分流失,从而抑制种子萌发,导致植被退化。而且硬质工程可能加剧局部生态退化,而植被恢复则可有效增强工程结构的长期稳定性。基于上述机制,本研究提出了“生态-工程”协同的泥石流防护工程设计原则,及“监测-模拟-评估-预警”智能防控框架。研究成果有望为西南山区泥石流的韧性防护与生态化治理提供理论依据和系统性技术路径,提升区域综合防灾能力,保障生命财产与生态安全。
    基于SWAT-ML-SHAP模型的土地利用变化对流域水文过程的影响——以分水江流域为例
    章可颖, 王天龙, 苏晶堃, 孙红月
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.290
    摘要:
    土地利用变化深刻影响流域水文过程,尤其是径流、蒸散发和入渗,厘清其作用机制对水资源管理与灾害防控具有重要意义。以分水江流域为研究区,基于率定与验证的SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型模拟水文过程,并结合随机森林(RF)、极端梯度提升(XGBoost)、轻量梯度提升机(LightGBM)等15种机器学习模型提升预测能力。进一步利用SHAP(SHapley Additive exPlanations)方法解析气象、水文与土地利用因子的对贡献。降水对径流具有显著正向驱动作用,气温主导蒸散发变化。建设用地比例对径流和蒸散发均产生负面效应,林地通过截留、蒸腾和土壤蓄水削弱径流,农田比例则表现出对入渗和径流系数的复杂非线性影响。SWAT与机器学习的结合不仅提高了预测精度,也增强了水文响应的可解释性。该方法为流域水资源管理与土地利用规划提供了有力工具,并在泥石流等山地灾害的预警和风险评估中展现出重要应用价值,对实现资源可持续利用与灾害防控具有广泛意义。
    内外动力耦合作用下雅鲁藏布江中游崩滑灾害分布规律
    陈梅, 林棋文, 杨虎锋, 宋章, 罗肖, 崔浩文, 程谦恭, 王玉峰
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.292
    摘要:
    雅鲁藏布江中游独特的区域地质环境与气候条件孕育了广泛的崩滑灾害,为研究内外动力耦合作用下地表崩滑响应提供了天然良好的实验室。本研究通过遥感解译和野外调查,识别贡嘎-林芝雅江河段滑坡483处,近岸重点崩塌26处和变形体18处,分析揭示内外动力耦合作用下崩滑灾害分区分带规律:崩滑灾害沿桑日-朗县段密集发育,该段与构造活动密切相关;崩滑灾害主要分布在季节冻土区;滑坡集中在加查-朗县、贡嘎-桑日的千枚岩等软岩中,其次是里龙-林芝的片麻岩等地层,崩塌集中在桑日-里龙的花岗闪长岩类中;贡嘎-桑日段宽谷地形低缓,小规模滑坡更为发育。此外,加查-朗县沿岸连续分布几处大规模滑坡与河流凹岸侵蚀有关。灾害分布体现了构造对灾害密度、气候对灾害孕育、岩性对灾害类型、地形地貌对灾害规模的主控作用。
    基于Copula函数的湖北省短时强降水IDF时空特征分析
    高伟, 廖贞闵, 秦鹏程
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.289
    摘要:
    为探究气候变化背景下湖北省短时强降水时空演变特征,基于1961-2025年湖北省74个气象站分钟降水观测数据,采用Copula函数与多种候选边缘分布构建了适用于不同地理区域的短历时(5-180min)强降水强度-历时-频率(IDF)曲线。空间分析表明,中东部地区IDF曲线设计雨强较西部地区偏高10%~224%,且在短历时、高重现期条件下差异更显著。时间序列分析表明,1991-2025年间短时强降水IDF曲线估值较1961-1990年增幅达1%~53%,且以短历时、高重现期增幅最显著。总体上,中东部城市化及平原与山地过渡区域的强降水强度与频率更高,极端强降水事件趋于集中、频发和增强,但东北部地区出现了强度下降的特征。研究结果可为支撑韧性城市规划与基础设施的适应性设计、优化防灾减灾规划提供科学支撑。
    基于多传感器融合的煤矿井下巷道三维感知与重建方法
    郭云飞, 徐鹏, 李伟, 越文政, 朱本钊, 安剑奇
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.274
    摘要:
    煤矿作为重要的能源资源,其井下环境普遍存在结构复杂、空间狭窄、光照不足及防爆需求高等特点,这对精细化三维感知与建模提出了严峻挑战。高精度三维重建不仅是保障矿山作业安全的关键环节,也是开展地层结构解析、透明地质体系构建和动态环境监测的重要基础。针对传统单一传感器在井下场景中受遮挡严重、噪声干扰大、建模精度有限的问题,本文提出了一种基于多传感器融合的三维建模方法。该方法在巷道清洗车上部署多线激光雷达阵列,并融合视觉与毫米波雷达信息,通过结合局部特征描述与参数估计(LEPE-ICP)的自动拼接策略,提取多源数据中的稳定几何与纹理特征,采用基于特征匹配的初始配准与基于概率分布优化的精细配准相结合的两阶段融合方法,有效克服井下环境中由重复结构、动态干扰和光照变化引起的匹配歧义,逐步构建井下巷道的全局三维模型。实验结果表明,该方法在煤矿巷道环境中的平均平移误差小于0.12m,相较于传统方法拼接效率提升约47%,同时目标识别准确率达到92.7%。研究结果证明,多源信息融合能够显著提升煤矿井下三维建模的精度与鲁棒性,为地层结构智能建模、透明地质构建及煤矿智能化发展提供了可靠的数据支撑与技术参考。
    近坝库岸滑坡涌浪溃坝灾害链模型试验方法
    杜镇瀚, 钟启明, 周家文, 侯文昂, 张士辰
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.283
    摘要:
    近坝库岸滑坡引发的涌浪灾害链具有突发性、链生性、强破坏性等特点,对水工建筑物及下游安全构成严重威胁。通过开展滑坡涌浪溃坝一体化物理模型试验,系统记录涌浪演进、坝体冲蚀及溃决过程的关键数据,揭示了土石坝在涌浪作用下的溃决机制。基于水槽试验数据,建立基于有限体积法的三维精细化数值模型,耦合滑体运动、水流动力与坝料冲蚀模块,验证了数值方法的可靠性。开展多因素数值分析,揭示了滑坡体积、滑落高度、坝体几何形态及滑坡位置等因素对溃坝过程的影响。研究结果表明,在溃坝场景下,涌浪冲击显著加速坝体侵蚀,导致洪峰流量增大、溃决时间提前,呈现出明显的灾害放大效应。研究为近坝库区地质灾害链的风险识别与评估提供了理论依据与模拟方法支撑。
    冻融环境陡立边坡生态修复植生层优化及性能演化
    陈慧娥, 吕宏泽, 杜华
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.284
    摘要:
    为明确陡立边坡生态修复植生层的有效组成及其性质在冻融环境下的演化规律,结合陡立坡面附着试验及植生试验优化植生层配比,通过直剪试验明确冻融条件下土体黏结特性的变化。结果表明,生物炭可提升土体植生性能;添加粘结剂、保水剂后,聚丙烯酰胺的加入不利于植物生长。最优植生层组成为0.8%海藻多糖、1%羧甲基纤维素、1.5%生物炭。冻融20次后基质土黏聚力损失率是重构植生层黏聚力损失率的1.27-2.93倍。低含水率条件有利于冻融过程中土体黏结特性的维持。粘结剂和保水剂形成的胶结结构有效维持了重构植生层的稳定性,使其抗冻融劣化能力显著优于基质土。成果可为季冻区陡立边坡生态修复基材配比及工程防护提供理论依据。
    雪崩形成机制及危险性评价方法综述
    沈丹祎, 杨剑, 朱永生, 吴家耀, 杨江涛
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.277
    摘要:
    开展雪崩形成机制和临灾危险性评估,对防灾减灾具有重要意义。本文梳理了雪崩分布区域特征及雪崩类型主要划分方式,系统阐述了雪崩影响因素及其启动-运动-堆积机理,详细归纳了积雪稳定性、雪崩抛程和雪崩危险性等级计算方法。在此基础上,进一步提出雪崩研究仍需要关注以下5方面:1)构建全球统一的雪崩案例数据库,为雪崩形成及运动研究提供基础;2)开展极端气候条件下积雪力学特性动态演化、不同地形和气候条件共同作用下对积雪性质的影响研究,厘清雪崩活动的时空演化规律;3)建立雪崩启动概率定量分析模型,开展裂纹扩展机制研究,提出雪崩启动裂纹扩展表征方法;4)研究雪崩运动中侵蚀互馈过程及物质和能量转化规律,构建雪崩堆积体形态尺寸与影响因素定量关系;5)构建考虑动力学机理的雪崩抛程计算方法,提出雪崩动态风险评估模型,为雪崩灾害预测及防灾减灾技术研究提供参考依据。
    耦合InSAR形变与稳定指数的降雨突发型滑坡早期识别
    黄健, 曾探, 王英凡, 张谱升, 贺美森
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.272
    摘要:
    针对InSAR技术在短时强降雨诱发滑坡前兆识别中的不足,本文以四川理县西山村滑坡和黄泥坝子滑坡为研究对象,提出了一种耦合InSAR形变监测与SINMAP稳定性指数的降雨型突发滑坡早期识别方法。首先基于长期地表形变监测数据,通过可视性和测量敏感性分析定量评价InSAR的先验适用性;在低适用性区域,联合解析InSAR形变时序与稳定性指数时空演化特征,并构建时空交叉验证规则实现两类指标的有效融合与隐患综合判识。结果表明:西山村滑坡整体基本稳定,但降雨条件下前缘易发生局部失稳;黄泥坝子滑坡降雨敏感性强,但受几何畸变影响,InSAR难以捕捉其前兆变形。进一步利用该方法对2019年贵州鸡场镇降雨型突发滑坡进行重演验证,结果显示形变–稳定性指数耦合分析可有效识别InSAR单独监测难以发现的前兆信号,显著提升了降雨诱发突发滑坡的早期识别能力,为复杂地形区滑坡早期预警提供了新技术路径。
    联合GNSS、GRACE与测井资料监测京津冀地下水储量时空变化
    邹蓉, 秦旭, 杨凡, 陈超, 曹家铭, 汪超, 王琪
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.270
    摘要:
    京津冀地区因地下水长期超采,已引发一系列地质与生态问题。为精准监测该区域地下水的时空变化,本文基于GRACE、GNSS与实测水井数据,反演2011—2020年京津冀地下水储量变化,并探讨了南水北调工程与人为用水对地下水的影响。GRACE反演结果与760口实测井水位数据相关性高达0.86,反演结果可靠;京津冀地下水位下降速率分别为-13.1 mm/a、-12.9 mm/a和-16.4 mm/a,其中邯郸—邢台一带地下水储量亏损最为严重,最大亏损速率高达-40 mm/a;GNSS垂向位移显示,2018年后GNSS基岩站隆升速率减缓,土层站沉降速率减缓,共同印证地下水亏损态势有所缓解。本文系统分析了京津冀地区近10年来地下水持续亏损的情况,揭示了2018年后地下水亏损情况好转的主因是农业用水的减少而不是南水北调工程,为科学评估与合理利用地下水提供有力支撑。
    金沙江上游SBAS-InSAR滑坡三维形变监测与堵江影响分析
    蒋亚楠, 许强, 汤明高, 朱星, 张超
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.269
    摘要:
    本文利用SBAS-InSAR技术处理了2014年至2022年间Sentinel-1A升降轨SAR数据,重点研究了白格滑坡堵江事件对其下游最近临滑坡群活动性的影响。选择受堵江影响显著的沙东滑坡进行了地形约束下的InSAR三维形变反演,并结合GNSS监测验证模型性能。研究结果显示,白格滑坡堵江后,沿岸滑坡的形变速率普遍增加了3至7倍不等。特别是位于金沙江凹岸的沙东滑坡,单体受影响面积约1.85km2,最快变形速率增加了堵江前的7倍。三维形变结果表明,相较于地表平行流(Surface-Parallel Flow,SPF)模型,坡向平行流(Aspect Parallel Flow,APF)地形约束模型在沙东滑坡三维形变反演中的表现更优。
    多因素耦合作用下东南降雨型群发滑坡多尺度孕育机制研究综述
    刘智琪, 吴琼, 王亮清, 朱悦, 唐辉明
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.266
    摘要:
    东南地区是我国降雨型群发滑坡的高发区,其孕育过程受地质、气象、水文、生态与人类活动等多因素综合控制,具有明显的多尺度效应。本文系统回顾了多因素耦合作用下东南降雨型群发滑坡的多尺度孕育机制研究进展,重点分析了地质条件、气象水文、生态环境和人类活动等因素的单独及协同作用机制,阐述了从单体尺度到流域尺度滑坡孕育过程的差异与联系,并总结了现场监测、物理模型试验、数值模拟和人工智能数据驱动等研究方法的应用现状。研究表明,多因素耦合机制与跨尺度联动是理解群发滑坡孕育规律的关键,但目前仍存在多因素动态耦合机制不清、模型跨尺度衔接不足等挑战。未来应加强群发滑坡多因素互馈机制和协同演化物理力学过程研究,推动构建多尺度孕育模型,提升区域滑坡灾害预警与防控能力。
    融合斜坡单元多尺度分割与环境因子异质性表征的滑坡易发性预测方法研究
    李文彬, 陈佳伟, 江炳辰, 张泰丽, 黄发明, 涂梨平, 翟高鹏, 李海潘, 章志峰
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.275
    摘要:
    本文针对传统水文分析法在滑坡斜坡单元划分中存在的边界模糊、面积过大以及忽略环境因子空间异质性等问题,提出一种融合多尺度分割算法(MSS)与变异系数量化异质性的滑坡易发性预测方法。以江西省瑞金市梅河流域为研究区域,基于局部方差变化率确定最优分割参数(尺度7、形状权重0.9),划分出平均面积为0.033 km2的精细斜坡单元,并同步提取环境因子的均值(表征均质性)与变异系数(CV,表征异质性),构建34维特征集并进行相关性筛选降维。通过构建随机森林与XGBoost模型进行对比分析,结果显示MSS-XGBoost模型表现最优,测试集AUC达0.846。Bootstrap分析显示其平均准确度为0.742,标准差最低(0.033),表明具有较高的稳定性与泛化能力。主控因子分析表明,NDBI变异系数(权重0.196)、降水变异系数(权重0.154)及岩性(权重0.117)对滑坡发育影响最为显著。易发性制图结果进一步显示,极高易发区主要分布在丁陂镇、瑞林镇梅江两岸、九堡镇九堡河左岸研究区,与高降水变异区域及岩浆岩地层高度吻合。研究表明,采用MSS划分斜坡单元并结合变异系数量化环境因子异质性可有效提升滑坡易发性预测模型的精度与可靠性,为区域滑坡风险评估与防控提供科学支撑。
    河流潜流带地表水-地下水交互作用对磺胺甲恶唑迁移转化过程的影响
    潘维艳, 刘洋, 徐征和, 桑国庆
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.267
    摘要:
    磺胺甲恶唑(SMX)作为一种广泛使用的抗生素,其在环境中的残留与检出频率持续增加,研究SMX在河流潜流带中的迁移转化行为对保障河流生态健康与水安全至关重要。本研究基于室内模拟实验,探讨了不同水力梯度下,地表水-地下水交互作用对潜流带沉积物中SMX迁移转化规律的影响。结果表明:地表水-地下水交互作用驱动着潜流带环境因子的动态变化,进而引起微生物多样性及群落结构的演替,最终影响SMX的迁移与转化行为。SMX在潜流带中的转化主要经由水解、脱硫化和生物降解途径实现,其主导衰减机制随交互作用时间的延长而转变。其中,变形菌门与厚壁菌门是参与SMX生物降解的优势菌群。此外,水力梯度对SMX的去除效率具有明显影响,在低水力梯度下,较小的水流流速更有利于SMX在沉积物中的滞留与降解,因而表现出更显著的去除效果。
    考虑基覆面形态影响的堆积层滑坡失稳机制数值模拟
    章伟凯, 牛佳伦, 幸金权, 陈会官, 赵程, 姜海西
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.276
    摘要:
    为探究不同基覆面形态堆积层滑坡在降雨-库水作用下的失稳机制,依据三峡库区堆积层滑坡基覆面几何特征,建立了直线形、弧形、靠椅形、折线形四种典型基覆面概化模型,结合离散元数值模拟揭示了其力学响应规律、变形破坏模式及失稳机制。研究表明基覆面形态通过调控应力分布显著影响滑坡失稳模式:直线形和弧形滑坡表现出典型的牵引式破坏特征,靠椅形滑坡呈现明显的推移式变形特征,而折线形则整体呈现混合式变形破坏特点;降雨通过抬升中后部地下水位,增加范围内孔隙水压力,以激励滑坡变形。而库水位则通过调控前缘地下水位重分布,形成向外渗透水压,驱动前缘局部牵引变形。研究成果可为类似堆积层滑坡失稳及灾害防治提供依据。
    高寒山区河道径流水分来源时空变化特征
    刘帅, 常启昕
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.273
    摘要:
    高寒山区是中下游地区的重要水源地,其径流过程受冻土等下垫面条件影响极为复杂. 相较于大尺度流域,小尺度流域更有助于揭示下垫面对水文过程的主导作用;然而,受高寒恶劣环境制约,观测资料稀缺,相关研究仍显不足. 为深入揭示小流域尺度下河道径流水分来源的时空分异规律,以黑河上游葫芦沟流域为例,结合水稳定同位素与水文气象观测,应用MixSIAR模型定量解析了多年冻岩区、多年冻土区和季节冻土区的河道径流组成. 结果表明:3月季节冻土区径流以基流为主(98%),其余区域断流;5月,多年冻岩区与多年冻土区径流恢复,均以冰雪融水和积雪融水为主要水分来源,而季节冻土区仍以基流为主(62%);7月至9月,冰雪融水成为多年冻岩区和多年冻土区主要水分来源,季节冻土区基流仍为主要水分来源(63%以上). 研究表明,气象要素是径流变化的主要驱动因素,而下垫面条件(如冻土分布与含水层特征)对水分来源组成具有关键调控作用. 研究成果深化了对高寒山区小流域水文过程机理的认识,可为寒区水资源管理提供理论依据.
    鄂尔多斯盆地(陕西段)深部咸水层二氧化碳地质封存潜力禀赋与靶区选择
    周阳, 郭鸿, 张乐, 桂忠强, 蒋恕, 刘宸, 杨金峰, 王克, 段晨阳, 熊鹏飞, 柯婷婷, 商旭甫, 赵汗青
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.271
    摘要:
    为了对鄂尔多斯盆地(陕西段)二氧化碳地质封存勘查选区、工程选址及科学规划提供理论指导,本文采用资料收集、地质调查、地球物理勘查、样品测试等方法,查明了研究区深部咸水层二氧化碳地质封存主要储层特征,评价了碳封存适宜性,估算了碳封存潜力,圈定了碳封存靶区。结果表明研究区6个主要碳封存储层预测地质潜力为1210.23亿吨,预测技术容量170.86亿吨;将研究区二氧化碳地质封存适宜性分区分为适宜区、较适宜区、一般适宜区及不适宜区等4类;圈定了碳封存靶区5处,靶区预测地质潜力为67.33亿吨,预测技术容量9.5亿吨。基于研究区碳封存潜力巨大,源汇匹配度高,认为研究区具备碳封存规模化开发的各项条件,可作为我国开展CCUS技术应用的重点区域。
    胶东蓬莱大柳行金矿区煌斑岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征
    张鹏昊, 王晓红, 段梦, 黄天梁, 郭鹏远
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.229
    摘要:
    胶东地区发现大量煌斑岩岩脉,但有关该区域煌斑岩的成因及其与金成矿之间的关系仍存在争议。本文选取胶东大柳行金矿区的9件煌斑岩样品,系统开展了岩相学观察、全岩主量与微量元素分析以及锆石U-Pb年代学研究。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果表明,煌斑岩的侵位时间为125.7±1.5 Ma,属于早白垩世岩浆活动产物。其具有高钾、富碱、富铝的特征,Mg#=64.8-73.3,微量元素呈现出富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Ti)的特征,但与典型的岛弧岩浆岩有数量级的微量元素含量差别。结合已发表的Sr-Nd同位素组成,本文认为这些煌斑岩的地幔源区是被交代的古老岩石圈地幔,推测交代介质是来自于含碳酸盐沉积物的熔体。胶东大规模基性岩浆活动与超大型金矿在时空上的耦合,说明基性岩浆在金成矿过程中发挥了重要作用。碳酸盐熔体及其共存的高氧化性流体通过相互作用,可能为金在岩浆系统中的溶解和迁移提供关键通道。
    非均质咸水层中CO2地质封存热-水-气-力耦合数值模拟
    廖晋, 李才, 杨其辉, 金澳涵, 王全荣
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.250
    摘要:
    深入理解储层非均质性及多场耦合效应对于准确评估封存过程中CO2运移、转化及封存机制具有重要意义。本文综合考虑了气-水两相流动机制、储层孔渗结构的动态演化及非等温条件下温度对CO2物性的影响,构建了热-水-气-力耦合模型,旨在探讨非均质咸水层中CO2的迁移动态与封存效率。模拟结果表明,储层非均质性对平均孔隙压力的积聚具有显著影响,低孔隙度地层中孔隙压力增幅约为1.96 MPa,而较高孔隙度地层中仅为约1.64 MPa,进而影响了CO2的物性参数与运移路径。同时,热锋的最大迁移距离仅为约161 m,而CO2羽流的最大横向迁移距离可达约1782 m。在CO2注入过程中,储层渗透率和孔隙度分别以约1.01-1.13的比率和2.10%-12.8%的幅度变化,且低渗储层的孔渗结构对压力扰动更为敏感。在低渗非均质储层中,CO2最大封存效率系数约为0.88,显著高于高渗储层,证明了在此类地层中保持低于岩石破裂压力的注气速率有助于提升CO2的有效封存能力与长期稳定性。
    “苔-藻”生物结皮对工程弃渣的改良作用
    魏人杰, 裴向军, 李宇航, 苟林平, 王冰鶴, 沈逸凡, 杨镒霞, 张慧媛, 修宇鑫, 肖云星, 秦欣科, 李琪
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.259
    摘要:
    为了探究工程弃渣场“苔-藻”生物结皮对渣土的改良效果,选取高寒地区弃渣场生物结皮修复区,对比分析不同苔藓和藻类配置对渣土理化性质、酶活性和微生物群落的影响。(1)生物结皮处理分别提高了土壤铵态氮(最高2.68倍)、硝态氮(最高2.85倍)、有效磷(最高7.67倍)、有机碳(最高达26.11 g/kg)。(2)土壤纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、植酸酶等酶活性最高增加2.00、2.29和45.6倍。(3)此外,微生物多样性与均匀度提升,并引入了互养菌门(Synergistota)、达达菌门(Dadabacteria)等新的微生物门类。“苔-藻”生物结皮有效提升了土壤养分水平,优化了土壤微生物群落结构。研究为生物结皮技术在高寒地区生态恢复中的应用提供了理论与实践依据。
    澜沧江上游德钦段大型高位滑坡发育特征与形成演化机制研究
    曹世超, 郭长宝, 杨为民, 董秀军, 吴瑞安, 江万, 钟宁
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.258
    摘要:
    澜沧江上游德钦段大型高位滑坡发育,类型多样,变形明显,演化过程复杂且易在流域内形成灾害链,威胁城镇及工程建设。然而,该区域滑坡孕灾背景、发育规律及地质力学模式仍缺乏系统研究。本文利用InSAR、无人机、地面调查、钻探和地球物理探测等多技术手段,查明研究区大型高位滑坡发育分布特征,揭示典型高位滑坡的形成演化机制。结果表明,受高陡地形和地层岩性-构造联合作用控制,佛山-燕门乡段以大型高位滑坡为主,叶枝镇-燕门乡段多为古堆积体滑坡,区内倾倒变形体发育;研究认为地层岩性及其组合特征是滑坡发育的关键因素,滑坡的形成演化受内外动力耦合作用影响,地壳隆升和断裂活动提供了滑坡孕育的内动力地质背景,河流深切与长期卸荷促使岩体倾倒形成高位拉裂缝,降雨和地下水活动加速滑坡内部岩体弱化。总结归纳了研究区高位滑坡变形破坏的3类8种地质力学模式,其中倾倒变形破坏为主要模式。进一步分析表明,滑坡堆积体在地震、强降雨及人类工程扰动下易复活。研究成果揭示了德钦段大型高位滑坡的成因机制与演化过程,可为流域滑坡灾害链防控及重大工程选址提供科学依据。
    南岭地区正冲锂铷铯矿床云英斑岩成因
    刘湘华, 许金梅, 韦桂妹, 林寿洪, 唐汉, 张博, 赖健清, 李斌
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.245
    摘要:
    湖南道县正冲锂铷铯矿床是南岭地区正在开发的大型稀有金属矿床,锂金属储量Li2O 26.9万吨,铷金属储量Rb2O 10.9万吨,铯金属储量Cs2O 0.6万吨. 该矿床成因与高分异花岗岩有关,成矿地质体为云英斑岩,具有全岩矿化特征. 云英斑岩呈深灰绿色,局部因铁质浸染呈红褐色,斑状结构,质地坚硬. 主要造岩矿物为石英、铁锂云母和黄玉,其中,赋矿矿物为铁锂云母. 副矿物有独居石、锆石、金红石、锡石、铌黑钨矿和钍石等. 云英斑岩中可见少量孔隙或晶洞,孔径0.2~3.0 mm. 目前,对于该矿床云英斑岩的成因仍存在较大争议:岩浆成因或交代成因?南岭地区此类特殊云英岩是稀有金属矿化的重要载体,其成因研究对完善稀有金属成矿机制具有重要意义. 基于野外地质调查、室内测试分析及综合研究,本文认为正冲矿床的云英斑岩并非云英岩化产物,而是形成于岩浆结晶分异作用最后阶段的较封闭体系,由富F(>2.8 wt.%)的含花岗质组分的水硅质流体固结而成,主要证据有:(1)云英斑岩和花岗岩(或花岗斑岩)接触界线的矿物比例呈突变特征,不论是宏观上还是微观上,几乎观察不到接触晕,且存在花岗岩捕掳体;(2)云英斑岩具有典型斑状结构,斑晶多呈自形,常见矿物-熔体包裹体,石英斑晶阴极发光(CL)图像显示原生生长环带;(3)云英斑岩中石英Al元素含量较均一,显示相对稳定的岩浆结晶环境,Ti元素平均含量高达21.8 μg/g;(4)云英斑岩中的云母几乎全为铁锂云母,白云母少见,且铁锂云母F元素含量较高,结合黄玉中F元素含量较低的特征,两者显示岩浆成因;(5)云英斑岩中独居石颗粒未见热液蚀变结构或蚀变矿物,Th元素平均含量高达6.1 wt.%,具有岩浆成因特征的Th/Ce、Y/LREE、Ca/Ce、Si/Ce比值;(6)云英斑岩全岩Y/Ho、Nb/Ta比值与稀土四分组效应TE1-3值显示硅酸盐熔体微量元素地球化学特征,不同于存在显著岩浆-热液蚀变作用的花岗质岩石或云英岩. 地球化学模拟结果表明,云英斑岩可能是金鸡岭复式岩体多级原地结晶作用的产物.
    莺歌海盆地东方区晚中新世粗粒与细粒沉积物源汇系统特征及成因分析
    何小胡, 姜涛, 冯婧姿, 张亚震, 袁丙龙, 刘国昌, 何杰
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.251
    摘要:
    为了解莺歌海盆地东方区黄流组一段粗粒与细粒沉积物源汇系统的差异特征,综合运用矿物学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd同位素分析方法,分别对莺歌海盆地东方区黄流组一段粗粒与细粒沉积物的物源特征进行定量分析。结果表明:莺歌海盆地东方区晚中新世粗粒沉积物的红河物源平均供源占比可达约65%,越南中部物源平均供源占比约为16%,海南岛物源平均供源占比约为19%;细粒沉积物的红河物源平均供源占比约为44%,越南中部物源平均供源占比约为37%,海南岛物源平均供源占比约为19%。粗粒沉积物比细粒沉积物具有更高的红河物源和更少的越南中部物源,推测是受晚中新世青藏高原快速隆升,红河断裂反转的影响。此外,粗粒与细粒沉积物源汇系统特征的差异还受到沉积物中较低的重矿物和较高的泥质含量的影响。
    有限差分法模拟潜水含水层井流的水位校正与流线识别
    张帅, 王旭升, 韩鹏飞, 景明, 陈伟伟, 常布辉
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.256
    摘要:
    中心网格有限差分法模拟水位与流线是开展众多水文地质工作的基础。为了解决潜水含水层中抽水井处水位模拟误差问题并精确识别流线。本研究基于复势理论,推导了中心网格有限差分法抽水井处水位校正公式,耦合数值模型量化分析了水位校正对流线精度的影响。结果表明,校正公式可显著提升抽水井处水位模拟精度;同时明确了当离散网格尺寸约为井半径的5倍时,无需校正即可同时保证水位与流线的模拟精度。该研究为解决数值模拟中离散化带来的模拟误差提供了理论依据与实用判据。
    鄂尔多斯盆地东缘深部煤岩气储层水力割缝应力响应规律
    卢海兵, 陈艳鹏, 王玫珠, 翟玺坤, 李瑞, 金丽红, 张乐, 阳保科, 韩兵
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.254
    摘要:
    为提高深部煤岩气储层改造效果, 以鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县矿区为对象, 综合运用Flac3D数值模拟与理论分析方法, 对深部煤岩气水力割缝下的地应力响应规律进行了研究. 结果表明:(1)水力割缝在煤岩气储层创造的卸压空间可以有效改变地应力状态, 降低储层有效应力, 提高储层导流能力. (2)缝槽长度每增加1 m, 卸压范围可增大4.3-4.9 m, 卸压程度增大4.7%-21%. 缝槽宽度每增加1 m, 卸压范围增大0.3-0.7 m, 卸压程度减小0.7%-1.4%. (3)与单一缝槽相比, 多组缝槽可形成应力释放叠加区, 进一步增大卸压范围和增强卸压效果. 优化缝槽长度与间距可显著提高煤岩气开采资源量的控制范围. 煤岩气储层水力割缝具有显著的地应力改造效果, 可为通过水力割缝技术高效开发煤岩气提供指导.
    基于RC-Transformer的微地震背景噪声压制方法
    陈坤, 李萌, 王鹏, 李效恋, 朱珺洁
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.257
    摘要:
    在微地震信号处理领域,复杂噪声的干扰严重影响有效事件的准确识别,增加了P波与S波初至拾取的不确定性。为了有效提升微地震信号质量,增强初至拾取的可靠性,本文提出一种基于RC-Transformer的微地震噪声压制方法。该方法基于Transformer深度学习框架,采用自注意力机制捕捉全局信号特征,同时结合残差卷积网络增强局部噪声的抑制能力,从而高效地降低复杂背景噪声,显著恢复有效信号的幅度。三维合成微地震数据、储气库监测与煤层顶板压裂实测微地震数据测试表明,本文的方法能够有效压制背景噪声、恢复微地震有效事件的波形幅度。与传统算法相比,RC-Transformer 大幅提升微地震信号信噪比和初至拾取准确性,推理效率高,为复杂地质环境下的噪声压制与检测提供高效解决方案。
    藏东南则隆弄冰川运动速度长时间季节性变化规律
    薛泽远, 范宣梅, 邓宇, 蒋力洋
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.244
    摘要:
    研究冰川运动速度对于理解高寒山区冰流的响应机制具有重要意义。然而在藏东南地区,由于时间和空间上的限制,许多冰川的运动研究仍不充分。本文利用多源遥感影像,采用特征追踪方法获取了藏东南则隆弄冰川的表面速度。结合冰川坡度、厚度等地形要素,以及30年平均气温和降水量等气象数据,分析了其长期流动特征。结果表明,该冰川流速具有显著的季节性:夏秋季较快,春冬季较慢。流速主要受坡度和厚度影响,并在全球变暖背景下呈现缓慢上升趋势。进一步结合气候数据发现,冰川流速变化受季节性气温和降水控制,其中降水的影响存在一定滞后。这种滞后性与降水下渗并传递至冰川底部所需的时间密切相关。长期观测揭示了则隆弄冰川的季节性流动特征和逐渐增强的长期趋势。同时,研究还探讨了流速异常与地质灾害的关系。总体来看,本研究为理解气候变化对藏东南地区冰川动态的影响提供了科学依据。
    基于多源GNSS和地震数据融合的GeoViT-PFN地震活动性预测
    王雪鉴, 王自法, 周坤伯, Jianming Wang, 李兆焱
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.248
    摘要:
    本文针对地震预测中多源异构数据难以有效融合与标签不对齐的挑战,提出了一种基于多模态机器学习框架的GeoViT-PFN模型,重点引入GNSS形变图像与地震参数协同建模的新方法。该模型将GNSS台网位移数据通过距离加权插值转换为图像时序,同时从地震目录中提取b值、a值作为表格序列;采用视觉Transformer(ViT)对图像进行编码并经PCA降维,与地震特征融合后输入基于Transformer的TabPFN解码器进行回归预测。实验表明,所提出的多模态融合方法在测试集上预测地震活动性的误差(MSE)降低至0.7×10-4,决定系数(R2)为0.97,相较于单模态提升约50%。验证了GNSS形变与地震统计参数协同的有效性,且该框架具备可扩展性,能够为集成多源地球物理数据提供思路。
    面向地磁探测的平面三轴GMI磁传感器磁场信号解算方法及验证
    晋芳, 江锦鹏, 鲁佳琦, 朱晓渝, 王世恒, 董凯锋, 宋俊磊, 莫文琴
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.249
    摘要:
    地磁场在地球内部具有稳定分布,其方向和强度可作为天然参考基准。地磁探测技术为深地、水下等复杂环境提供了可靠的导航解决方案,尤其在自主性、隐蔽性和抗干扰能力方面优势显著。地磁导航探测中多采用三轴磁传感器获取空间磁场分布信息,从而反演得到位置信息,因此三轴磁传感器精度是地磁导航探测的关键性能指标之一。然而,传统三轴磁传感器由于体积大、制备工艺复杂、正交性难以保证,常引入测量误差且不易校正,制约了其精度的提升。为此,本文提出了一种基于磁力线变轨和磁力线聚集原理的平面三轴GMI磁传感器设计方案。该设计将三个磁探头在平面内呈正交排列,通过磁力线变轨结构实现三维磁场的平面化测量,有效避免常规三轴磁传感器正交性难以保证带来的误差。文中对构建的三轴磁探头进行了仿真分析,解析了各探头信号构成,并推导出相应的信号解算方法。实验结果表明,该传感器测量范围达±370 μT,X、Y、Z三个方向的输出电压灵敏度分别为1416V/T、1424V/T和628.3V/T。本方案在保障测量精度的同时,实现了三维磁场的平面化集成测量,尤其提升了Z方向的检测精度,为高性能三轴磁传感器的发展提供了新路径。
    基于多普勒雷达的突发性灾害体智能识别
    乐千桤, 张瑞, 陈辉, 闫帅星, 王东坡
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.243
    摘要:
    针对突发性地质灾害识别的高精度与实时性需求,本研究提出了一种适用于多普勒雷达的轻量级多尺度特征融合网络DRWAF-Net(Doppler Radar Wavelet Attention Fuse Network),通过小波变换与注意力机制协同优化,实现了复杂地表环境下泥石流、滚石等灾害体的实时识别。研究充分利用多普勒雷达动态捕获灾害体距离与速度的能力,整合环境干扰下的泥石流数据集与RDRD数据集的核心要素,针对性构建了突发地质灾害场景的多普勒雷达数据集。实验结果表明,DRWAF-Net以2.38M参数量、9.27MB模型大小和6.31ms推理速度,使准确率(96.77%)、精确率(96.90%)、召回率(96.77%)和F1分数(96.77%)均在测试集上达到最优水平。消融实验验证,结合多输入注意力门控(MIAG)机制的DRWAF-Net较基准模型提升识别率1.87%-3.13%。本研究通过轻量化设计与实时推理优化,为突发性地质灾害应急响应提供了实时、智能的监测方案。
    构造交汇区应力场演化及其对裂缝发育的影响——以川北元坝、通南巴为例
    唐永1, 唐文军2, 刘昭茜3, 皮雄4, 张缘1
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.260
    摘要:
    构造交汇区致密砂岩储层往往受到不同方向、不同期次构造作用力的影响,致密砂岩储层在多期构造叠加改造下,形成不同密集程度、不同规模裂缝,裂缝的叠加改造大大增加了致密砂岩优势储集层刻画的难度。川东北元坝和通南巴上三叠统须家河组致密砂岩裂缝正是在大巴山冲断带、米仓山隆起、龙门山冲断带联合主导的交汇应力作用下所发育,这些多方向、多期次裂缝影响了川东北须家河组天然气的勘探开发。因此准确表征元坝、通南巴区块所处的构造交汇发育部位、特征、成因成为有效表达目标区块须家河组致密砂岩裂缝发育特征及空间分布规律的关键,是有效开发裂缝型气藏前提。利用川东北野外构造形迹实测数据,综合地震解释成果分析,明确交汇区构造空间特征,断裂分布的空间转化,并以此为基础分析和模拟构造交汇区不同区域的裂缝发育差异,解析构造交汇区对裂缝的控制作用。在构造应力场约束下,应用随机模拟技术体现裂缝发育区域单条裂缝之间方位偏转规律,表征自然裂缝的随机发育特征。研究结果显示,燕山晚期构造交汇区受到均一的北西-南东向构造应力作用,发育以北东向褶皱(九龙山背斜、通南巴背斜)为主,而喜山期构造交汇区呈现明显的差异:交汇区西部(元坝区块西部)发育北东向断裂,交汇区中部(元坝区块中东部)发育南北向断裂,而构造交汇区的东部(通南巴区块)发育北西向断裂。燕山晚期形成的NE向背斜控制裂缝分布,喜山期断裂控缝。构造交汇区自西向东,裂缝发育程度越来越高,控制裂缝的断层由形态简单的单条断层逐渐向由形态复杂单条断层控制、复杂的多条断层控制,裂缝方向也由西部(元坝区块西部)NW逐渐变化为东部(通南巴区块)NE。构造交汇区西部(元坝区块)主要由单条断层控制裂缝发育;往东构造交汇区中部(通南巴西部),主要由断层的弯曲、转折,以及断层的斜列来控制裂缝的发育;构造交汇区东部(通南巴东部)则主要发育距离较近断层联合控制,局部可见交切断层的交汇部位裂缝发育程度高。
    采动影响下复杂岩溶矿区地表水-地下水交互模式
    康小兵, 乔宇, 眭素刚, 王帮团, 许模
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.261
    摘要:
    为研究采矿活动影响下的复杂岩溶矿区地表水-地下水相互作用模式。借助水化学及同位素技术、示踪实验、数值模拟等方法,发现天然条件下,地下水以大气降水补给为主,沿分水岭向牛栏江排泄。开采干扰下(1950-2010年)中,浅层开采对区域地下水流动系统影响有限,仅引起局部水位下降,改变局部径流方向。干扰强化条件下(2010年后)第一时期(2010-2025年)呈现“浅部弱自然循环-深部强人工排泄”的特征,浅部含水层与牛栏江弱连通,深部地下水向巷道排泄,第二时期(2025年后)以持续扩展的降落漏斗为特征,预测往后第5、10、20年的水位下降约64m、103m、120m。综上,矿区岩溶地表水-地下水交互受控于矿区岩溶水文地质结构与采矿活动。研究成果为会泽铅锌矿区制定科学有效的防排水方案提供理论依据。
    基于数值模拟的富水煤系地层滑坡水文地质参数反演
    周洁, 穆康帝, 张玉芳, 班超, 刘成君, 杨忠民, 周华德, 何佳俊
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.230
    摘要:
    由于连续降雨导致广东省某地区高速交汇处发生滑坡险情,滑坡导致高速局部边坡挡墙顶面泥浆水漫流,边坡挡墙存在开裂、倾斜等病害。该滑坡区地层为典型的富水煤系地层,不均匀性高,遇水易软化。地下水及水文地质参数是滑坡防治的重要因素,为探究该滑坡区水文地质参数,在滑坡治理期间,进行了水文地质试验。本文将通过不同井的试验数据对其进行建模,再运用数值反演法,采用Visual MODFLOW 3D对水文地质试验过程进行数值模拟,通过反演水文地质参数,使各个不同位置的观测井水位实时变化规律的模拟结果和实测结果相一致,从而优选确定该参数为最接近场地实际的水文地质参数,便于更准确地预测和分析滑坡的发生、发展和影响范围。
    基于贝叶斯优化XGBoost的堰塞坝溃决洪峰流量预测模型及参数敏感性研究
    吴昊, 吴家伟, 郑德凤, 钟启明, 年廷凯
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.238
    摘要:
    准确且迅速地评估堰塞坝溃决洪峰流量,对应急抢险至关重要。基于机器学习方法预测突发型堰塞坝溃决参数是当前的研究热点,而目前堰塞坝数据库缺少足够案例量,且堰塞坝溃决洪峰流量预测模型无法考虑各影响因素之间的非线性映射关系,这导致模型的泛化能力弱。基于此,本文采用泥沙冲刷模型模拟堰塞坝溃决过程,从而扩充堰塞坝溃决案例数据库;建立贝叶斯算法优化的极端梯度提升(XGBoost)的机器学习算法;提出考虑堰塞坝几何形态参数(坝高、坝宽、坝长、坝体积)、堰塞湖库容、诱发因素、物质组成(侵蚀度和结构类型)等八个影响因素的非均质堰塞坝溃决洪峰流量机器学习预测模型;基于参数敏感性分析,进一步建立便于堰塞湖灾害应急抢险使用的简化三参数模型。结果表明,与传统模型相比,贝叶斯优化的XGBoost模型具有更高的预测精度;基于唐家山和白格堰塞坝案例分析证实本文模型预测溃决洪峰流量与真实值最大误差约20%。研究成果能够为堰塞坝应急抢险地质处置及区域防灾减灾提供有益参考。
    冀中坳陷大城凸起深部煤层气不同相态分布规律及控制因素
    朱洁琼, 蒲龙川, 古强, 王小明, 肖阳, 窦连彬, 史冠中, 张霁潮, 王磊
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.209
    摘要:
    渤海湾盆地大城凸起石炭-二叠系深部煤层气含气性差异及其控制因素是当前勘探开发中面临的重要难题。本研究对大城凸起已有探井含气量分析和模拟计算,研究显示大城凸起由石炭-二叠系煤层具有明显的“北低南高”含气量分布格局,南部探井含气量普遍超过10 m3/t。储层温度、压力、含水饱和度、煤变质程度以及孔隙特征是影响煤层含气性的关键因素。随着煤变质程度的增加,甲烷的吸附能力增强,但游离气含量呈下降趋势;孔容积与含气量呈显著正相关,而总孔隙度与煤变质程度Ro存在负相关关系,灰分含量的增加也会导致总孔隙度的降低。本研究构建了深部煤层在储层压力、温度、煤变质程度和视密度影响下的等温饱和吸附模型和游离气含量预测模型。模型验证表明,预测结果与实验数据具有较好的相关性,可用于深部煤层甲烷吸附量的预测。计算结果显示,甲烷的饱和吸附量在埋深约1100m 处达到临界值14 m3/t,游离气含量随埋深增加呈增长趋势并趋于稳定,总含气量的临界深度位于1500m 左右,含气量可达16 m3/t。综合考虑煤层含气量、气体赋存状态和埋深,认为1500m 以深总含气量介于14-16 m3/t,游离气占比在25%-44%之间,兼具高含气量与可动游离气优势,是大城凸起区的最优开发深度范围。大城凸起煤层气含气量高值区受与煤岩热成熟度影响较大,煤层生气能力是评价大城凸起深部煤层气富集的首要控制因素。
    黄土高原地质灾害链发育特征及其分类体系
    王新刚, 刘凯, 黄强兵, 胡胜, 连宝琴, 王道正, 薛晨
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.228
    摘要:
    近年来,在全球气候变暖带来强降雨风险的背景下,黄土高原地质灾害有了新的变化趋势,常呈链式形态形成黄土地质灾害链,其往往具有多发性、隐蔽性、灾难性和复杂性等特征,亟需阐明黄土高原地质灾害链的发育特征,并对其进行科学系统的分类。本文在广泛查阅和总结黄土高原地区各类地质灾害分类基础上,通过大量野外调查、无人机航测和室内遥感影像分析等方法对黄土高原地区典型地质灾害链进行了综合分析,系统性地从灾种、控制性界面、地貌、动力成因、因果关系和形成时代等几个方面对黄土高原地质灾害链进行了归纳,提出了黄土高原地质灾害链六大类25亚种的分类体系,总结了典型黄土地质灾害链的发育特征和成灾模式,揭示了典型黄土地质灾害链的链式结构及其彼此间的影响关系。研究可为黄土高原地质灾害链防控治理提供理论借鉴,有助于对黄土灾害链针对性减灾防灾工作的实施。
    三维土石混合体边坡大变形SPH-DEM模拟
    苏正洋, 李典庆, 王顺, 盛金保
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.215
    摘要:
    自然界中的大多数边坡由土体与块石混合构成,一旦发生大变形破坏,可能严重威胁周围人民生命安全及基础设施建设运维。针对土石混合体边坡研究中存在的精细化建模及块石与土体耦合计算难题,本研究建立了一种三维土石混合体边坡高保真建模技术,并提出了基于SPH-DEM耦合的三维土石混合体边坡大变形模拟方法,进一步分析了块石对边坡大变形冲击过程的影响,并预测了青海省浪加滑坡体再次滑动后冲击大坝附属建筑物动力过程,结果表明:块石含量和位置分布显著影响滑坡冲击过程,块石含量越高,冲击力时程曲线的差异性越显著,若块石与建筑物直接碰撞,峰值冲击力较不考虑块石时提高约30%。浪加滑坡再次滑动后前缘最大运动距离达108m,启闭房、施工营地所受峰值冲击力分别高达自身重力的20倍和4倍,极易被滑坡体冲毁。该研究成果可为土石混合体滑坡的灾害预测和危险性分析提供参考依据。
    矽卡岩矿床中方铁矿(Wüstite)的发现及意义—以淄博金岭矽卡岩型铁矿为例
    王雅琴, 刘睿, 张超, 麻少婷, 赵勇
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.219
    摘要:
    本文以鲁西地区淄博金岭矽卡岩型铁矿为研究对象,通过扫描电镜、聚焦离子束技术及透射电镜等纳米矿物学方法,在磁铁矿中发现自形的方铁矿(FexO,x≤1)包裹体,其晶格间距(4.87Å、4.21Å)与方铁矿(003)、(012)晶面吻合,且与磁铁矿共生。研究表明,该包裹体形成于早期高温(>570℃)、低氧逸度(logfO2=FMQ-2.5-FMQ-4)的岩浆热液环境,是菱铁矿热解作用的产物,后被晚期结晶的磁铁矿捕获。该发现揭示了成矿流体演化过程:早期富Cl岩浆流体的出溶与沸腾作用导致低氧逸度,使Fe2+以氯化物络合物形式迁移;主成矿期奥陶系膏岩层中硫酸盐介入,经氧化还原反应提升氧逸度,驱动Fe2+氧化为Fe3+并沉淀形成磁铁矿。本研究证实方铁矿可形成于高温低压低氧逸度的浅成热液系统。
    土钉加固边坡智能优化设计方法
    罗琛, 甘太平, 张洁, 陶媛媛
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.204
    摘要:
    为了提升土钉加固边坡优化设计的智能化与自动化水平,并提高优化设计效率,提出了一种以安全系数自动化计算方法为核心的土钉加固边坡智能优化设计方法。以土钉参数作为设计变量,在满足边坡安全性的条件下建立了以土钉材料的最小费用为目标函数的优化模型,采用该方法求解了优化模型。通过一个土钉加固边坡优化设计算例应用了该方法,并提供了优化设计参数的取值建议。结果表明,提出的优化设计方法在确保安全性的同时可使土钉加固费用降低48.6%,并实现了优化结果中土钉布置及最危险滑动面的可视化。为了兼顾收敛性能与计算效率,推荐设置初始种群个体数量200个及进化代数400代。研究成果可为土钉加固边坡以降低成本为目标的优化设计提供有效手段。
    冰川融水及降雨协同作用下高速远程演化机制
    仉文岗, 孔德婧楠, 王鲁琦, 卢望, 王硕, 谭钦文, 王培清, 陈亮
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.224
    摘要:
    高速远程滑坡灾变模式复杂,诱发因素多样,其启滑机制及动力学演变阶段的判定是研究的重点与难点。本文以易贡高速远程滑坡为例,融合静力学反演与动力学模拟,揭示了冰川融水与降雨共同作用下的滑坡触发机制与运动特性。基于遥感影像、环剪试验与数字高程模型,采用极限平衡法标定关键参数(孔压系数),并在滑移路径预设松散堆积层,实现了剪切液化与铲刮效应的定量表征。结果表明,降雨与冰川融水显著增加孔隙水压力,降低抗剪强度,诱发滑坡失稳;运动过程中剪切液化与铲刮效应使滑体速度提升了32.1%,规模扩大了28.3%。模拟结果与实际工况吻合良好,为类似灾害风险防控提供了科学依据与方法。
    纤维加筋钙质砂液化及超静孔压增长特性研究
    谭洁, 任非凡, 沈超
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.214
    摘要:
    钙质砂地基液化是造成其上修建的防波堤、码头及机场跑道等关键基础设施地震损毁的主要原因。作为一种环境友好型土工材料,纤维加筋技术可显著提高钙质砂抗液化能力,在南海岛礁工程建设中展现出良好的应用前景。本文开展了一系列不排水循环单剪试验,研究纤维掺量Fc和循环应力比CSR对加筋钙质砂超静孔压、变形特性及抗液化强度的影响。在此基础上,提出了适用于纤维加筋钙质砂的新型超静孔压发展预测模型。研究表明:纤维掺量Fc的增加可明显减小钙质砂超静孔压和剪应变发展速率,提高其抗液化强度;随着CSR的增加,加筋效果逐渐减弱。纤维加筋可改变钙质砂在液化过程中的变形模式,有效抑制变形急剧增大现象的出现。此外,纤维加筋钙质砂超静孔压发展模式与硅质砂存在较大差异,相同循环振次比下钙质砂超静孔压累积速率更快,传统Seed模型难以准确刻画其超静孔压发展模式的变化特征。随着CSR的增加,其超静孔压发展模式由S型逐渐转变为双曲线型,而随着Fc的增加,发展模式则呈现相反的演变趋势。研究成果可为纤维加筋土技术在岛礁区基础设施抗液化处理中的应用提供重要的理论依据。
    考虑围压约束的深煤岩峰前-峰后能量脆性综合评价方法
    时贤, 张博涛, 蒋恕, 琚宜文, 翟成, 陈峥嵘, 杨江浩
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.213
    摘要:
    深部煤岩储层压裂开发中,脆性评价的准确性直接影响压裂效果,但现有方法多针对页岩设计,难以适用于煤岩复杂的原生裂隙和围压敏感特性。为此,本文通过三轴压缩试验获取煤岩应力-应变曲线,引入损伤变量量化峰前裂纹演化对能量分配的非线性影响,构建损伤-能量双参数峰前脆性指标Bpre;结合围压动态约束效应,建立应力降速率-围压耦合的峰后脆性指数Bpost,并采用调和平均法得到了基于峰前-峰后能量特征与围压约束的煤岩脆性指数Bcoal。试验结果表明,Bcoal能有效区分不同围压下煤岩的脆性差异,在5~20MPa围压下评价结果可靠,且相较于传统方法具有更高的敏感性和可靠性。该研究提升了煤岩脆性评价准确性,为煤层气压裂优化提供重要理论支撑。
    深海保压取心球阀驱动力影响机理与预测模型
    秦如雷, 卢秋平, 谢文卫, 于彦江, 许本冲, 高洁云
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.205
    摘要:
    保压取心钻具对深海资源评价与开发至关重要,其密封球阀的关闭性能直接决定原位岩心样品获取成败。针对球阀驱动力受多因素耦合影响、精确量化困难的问题,本文融合试验与机器学习展开驱动力多因素定量预测研究。通过全面析因试验,获取温度、密封圈类型及润滑剂粘度等多水平工况下的驱动力数据,系统分析各因素主效应及交互效应。结果表明,润滑剂粘度是首要影响因素,且与温度存在强烈耦合作用。基于此,结合数据增强技术并采用梯度提升回归算法构建多因素预测模型,模型R2值达0.99以上。)量化评估显示关键特征重要性排序与试验分析趋势一致,验证了方法有效性。研究结果可为深海保压取心钻具球阀密封系统优化设计和材料选型提供可靠依据。
    辽西凌海地区新太古代岩石深熔特征及其成因机制
    陈雪, 梁琛岳, 郑常青, 宋志伟
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.208
    摘要:
    华北克拉通北部辽西凌海地区新太古代花岗质岩石普遍经历深熔作用改造,为揭示地球早期大陆地壳形成和演化提供了关键窗口。通过宏-微观构造解析、地球化学分析和EBSD组构测试,发现辽西凌海地区2.53~2.50Ga处于大陆弧环境,发生大规模部分熔融,其中~2.52GaTTG片麻岩系列具有过铝质钙碱性花岗岩特征,源于岩浆弧根部加厚地壳的石榴石角闪岩部分熔融,为下地壳部分熔融产物;~2.50Ga富钾花岗岩属于过铝质钾玄岩系列的S型花岗岩,源自上地壳变泥质岩石的部分熔融,为新太古代末期地壳改造过程中熔体聚集区,具有原地型混合花岗岩特点。从TTG片麻岩到富钾花岗岩,深熔岩浆的分异程度和成熟度逐渐增高,深成熔体不断分异、富集,地壳成分由富Na、Ca向富K转变。深熔作用发生于高温(700℃)中压(0.4~1.0GPa)环境,其中长石变形受位错蠕变主导。综合区域研究成果,~2.52Ga的大陆岩石圈碰撞缩短导致地壳深部物质发生部分熔融,熔体有效地改变了深部岩石的物理性质,促使地壳变形从缩短增厚向伸展减薄转换,诱发伸展作用的启动。~2.50Ga以强烈伸展作用为主,伴随深部地壳物质快速剥露,导致变泥质岩石发生大规模减压部分熔融作用,形成了区域大量富钾花岗岩。
    深海钻探技术现状及发展动态
    宁波, 沙志彬, 李晶, 宋刚, 陈云龙, 金雪梅
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.202
    摘要:
    在过去六十年,通过一系列深海钻探计划的实施,使我们对地球和海洋的认识取得了显著进步。本文通过回顾深海钻探技术的发展和演化历程,探讨了动力定位、钻柱升沉补偿、钻孔重返、深水条件的泥浆循环以及各类型岩心采集等关键技术对深海钻探的支撑作用,结合我国在深海钻探技术攻关方面的战略部署,对在钻探试验航次中的使用情况以及在此过程中获得的科学经验和教训进行总结,同时基于“梦想”号大洋钻探船,提出了人工智能辅助、深海耐高温高压材料、高精度探测及高速通讯的深海钻探技术的重点发展方向,旨在为后续深海钻探技术研究和应用提供参考依据。
    深部煤储层游离气-吸附气动态演化规律及其地质控制—以鄂尔多斯盆地大宁-吉县区块为例
    田文广, 邓泽, 张政, 陈浩, 曹毅民, 申建
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.217
    摘要:
    煤层气的赋存状态是影响深部煤层气资源评价和开发效益的关键因素之一。为了揭示深部煤储层中游离气-吸附气的动态演化规律及其地质控制,从而深化对深部煤层气成藏过程的认识,本文以鄂尔多斯盆地大宁-吉县区块太原组8号煤储层为研究对象,构建了游离气含量、吸附气含量、原位孔隙度以及含水饱和度的预测模型,结合煤层埋藏史、受热史、热演化史及储层压力演化过程的系统分析,探讨了煤层气成藏过程中气体赋存状态的动态演化规律。研究表明,该区煤层气成藏过程中游离气-吸附气的动态演化可划分为四个阶段:(Ⅰ)晚二叠世至早侏罗世,煤层快速沉降阶段,吸附气含量不断增加,几乎不存在游离气;(Ⅱ)早侏罗世至早白垩世,煤层小幅升降阶段,游离气含量逐渐增加,吸附气含量呈现波动式变化;(Ⅲ)早白垩世至白垩纪中期,煤层二次快速沉降阶段,游离气含量先降低后升高,吸附气含量缓慢上升;(Ⅳ)白垩纪中期至今,煤层快速抬升阶段,游离气含量逐渐降低,吸附气含量持续上升。该研究成果可为深部煤层气资源的有利区优选和高效开发提供一定的理论借鉴。
    冀中坳陷石炭-二叠系残留断陷盆地深部煤层气富集规律及有利区评价
    闫睿昶, 李熹微, 李小冬, 罗静, 王元杰, 黄芸, 李奔, 王小明, 史冠中
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.210
    摘要:
    随着全球能源结构转型的加速,深部煤层气作为重要非常规天然气资源,已成为中国天然气增产的战略接替领域。冀中坳陷作为渤海湾盆地的重要组成部分,其石炭-二叠系煤系地层历经多期构造演化,呈现复杂的地质特征与煤层气富集规律。本文基于钻井、测井及实验测试数据,系统分析了冀中坳陷深部煤层气的地质特征、富集主控因素及成藏模式,并提出了有利勘探区优选方案。研究表明,冀中坳陷深部煤层厚度大(太原组单层最大25m)、埋深差异大(1000-5600m),煤岩Ro总体在0.65-0.95%之间,显微组分以镜质组为主(46.7%-97.4%),热成熟度受火山烘烤作用影响显著,局部镜质组反射率(Ro)高达4.6%。煤层含气量(6-18m3/t)与煤厚、压力系数及保存条件密切相关,深部弱超压环境(压力系数>1.18)及稳定盖层(碳质泥岩突破压力15-29MPa)对气体富集与保存具有重要作用。研究揭示火山活动引发的异常热流是促进煤层气产气的关键地质因素,二次生烃与构造保存条件的时空配置主导了成藏过程。通过综合评价,文安斜坡中-内带及大城凸起东北部被划为I类有利区,具备煤层厚度大(6-8m)、生气强度高(>110m3/t)、吸附能力强(平均兰氏体积11.39-12.42m3/t)等优势。研究成果为冀中坳陷深部煤层气勘探开发提供了理论支撑,为类似残留断陷型盆地煤层气资源评价提供重要参考。
    黄河上游德恒隆古滑坡-堰塞湖-溃决洪水灾害链全过程模拟与灾害放大效应
    刘登海, 沈伟, 刘子扬, 欧阳慕云, 李纪恒, 黄强兵, 彭建兵
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.194
    摘要:
    位于青藏高原东北缘的黄河上游峡谷段发育了大量巨型古滑坡-堰塞湖-溃决洪水灾害链,理清其运动演化过程对防控此类灾害链具有重要意义。本文在野外调查基础上,通过构建深度平均滑坡-堵河运动学模型与考虑颗粒物运移及物理侵蚀沉积机制的溃决洪水动力学耦合模型,以其中典型的德恒隆巨型滑坡灾害链为例开展模拟研究,系统分析了滑坡堵河-堰塞湖蓄水-溃决洪水的完整运动学过程。结果表明:德恒隆滑坡体积达35亿m3,峰值平均速度约44.5 m/s,总滑移时长约120 s,形成堰塞坝高达234 m,堵塞黄河形成面积约280 km2、库容约232.3亿m3的巨型堰塞湖;堰塞坝溃决过程持续约100 h,洪峰流量达23.8万m3/s,洪水沿黄河河道波及下游900 km流域,最高洪水位达158 m。相比于滑坡本身的运动距离,本次巨型滑坡-堵河-溃坝洪水灾害链波及了上下游约1000 km河道范围内的广大区域,具有显著的灾害放大效应。本文研究成果可为黄河流域滑坡灾害链的风险评估与防灾决策提供科学依据。
    藏东南地质灾害的内外动力影响模式研究进展
    张波, 汪发武, 盛鹏, 尤琪, 冯有千, 李森, 曹生喆
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.199
    摘要:
    藏东南活跃的内外动力地质作用,决定了该区域地质灾害在时间上的多期次特征和在空间上的链式特征,以及频繁而巨大的致灾效应。 聚焦内外动力对藏东南地质灾害发生的影响模式,针对区域内外动力孕灾环境特征,分别提炼出断裂活动和地震等内动力地质作用、气候和河流等外动力地质作用对地质灾害的长期孕育模式和短期诱发模式,明确了内动力在大时空尺度上的主导作用和外动力在小时空尺度上的诱发作用。提出了藏东南地质灾害时空分析的系统性框架,从时空两个维度对藏东南地质灾害的特征和内外动力的多尺度综合影响模式进行概括,构建起区域地质灾害时空特征与内外动力影响的关联。 结合研究现状,对进一步量化藏东南地质灾害内外动力影响的研究方向进行展望,认为最终必须明确藏东南地质灾害与内外动力环境关联的模式,以实现藏东南区域更精准的地质灾害防治、更有力的战略工程保障和更有效的气候变化应对。
    藏东南八宿县林卡乡高位古滑坡群的孕灾条件与形成机制
    马昊, 汪发武, 胡明鉴, 莫洵懿, 付子进, 张耀祖, 尤琪, 曹生喆
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.196
    摘要:
    藏东南地处青藏高原东南缘,板块构造活跃、地形起伏剧烈,大型高位古滑坡密集分布。为进一步揭示藏东南大型高位古滑坡的孕灾机制,以八宿县林卡乡为研究区,通过高分辨率遥感影像解译,识别和厘定古滑坡边界,建立林卡乡古滑坡编目数据集;基于GIS空间分析和数据统计,查明林卡乡古滑坡群的空间分布特征与主控孕灾因子;通过现场调查、无人机航拍和地球物理勘探,揭示典型大型高位古滑坡的形成机制。结果表明,八宿县林卡乡境内共发育51处高位古滑坡,其中50处为大型滑坡,古滑坡聚集分布于深切河谷的谷坡之上。岩性和地形起伏度是控制该区域古滑坡分布的关键因素,砂板岩地层和起伏度介于1000~1600 m之间的陡峻地形对古滑坡的发育最有利。对林卡乡孜嘎村附近4处大型高位古滑坡的调查分析表明,其均为弯曲倾倒-拉裂滑移型破坏。由于林卡乡境内砂板岩地层普遍具有中-陡倾的薄-中厚层状结构,为典型的易倾倒岩体,且已探明古滑坡的主滑方向多与区域地层的优势倾向一致或相反,符合弯曲倾倒所致滑坡的典型运动特征,推测岩层长期的弯曲倾倒变形是造成林卡乡古滑坡群聚发育的重要因素,倾倒岩体的拉裂滑移是区域内古滑坡的主要破坏机制。
    多尺度地质力学约束与融合土壤建模的越野路径规划多级优化方法
    王锐, 南洋, 陈伟涛, 王瑞禛, 陈浩, 秦绪文
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.179
    摘要:
    越野路径规划在应急救援等特殊场景任务中具有重要战略价值,但现有模型在复杂地形中存在通行性模型精度不足与求解效率低下的问题。为此,本文基于地质力学约束和融合土壤建模的思想,构建了通行性评估支撑的越野路径规划模型。首先,引入土壤湿度-硬度经验模型(SMSP II)预测土壤额定圆锥系数(RCI),结合车辆额定圆锥指数(VCI),构建多要素约束且融合土壤通行性指标的通行度栅格图;在此基础上,提出一种融合分治策略与启发式搜索的改进NSGA-II算法,并与Dijkstra算法集成,构建了多级混合路径优化框架。研究结果表明,论文提出的模型在路径可行性保持不变的前提下,计算效率提升约45%,路径通行度提升2%,路径长度缩短约2.1%。研究验证了论文提出的技术方法体系在复杂地质环境下越野路径规划的优越性能。
    常规-非常规含油气系统模拟中的湖相烃源岩金管生烃动力学:应用、问题与展望
    李志强, 李慧勇, 张中巧, 张如才, 杨传超, 蒋军, 张艳红
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.180
    摘要:
    响应全国油气资源评价、成熟超级盆地精细勘探及页岩油研究领域的迫切需要,近年来金管热解生烃动力学技术已广泛应用于湖相烃源岩研究。为阐明湖相烃源岩金管生烃动力学参数外推至地质条件指导常规-非常规油气资源评价/勘探存在的技术风险,通过对渤海湾、松辽、塔里木和准噶尔等4个超级盆地23块湖相/倾油型煤源岩的生烃动力学参数进行地质条件外推结合湖相烃源岩金管/Rock-Eval热解平行实验,评述了金管体系生烃动力学参数标定、地质应用、校准和虚假补偿效应等问题。1)生油动力学参数在地质应用时常出现低温阶段生油提前现象,与吸附烃残留、热解低温阶段缺少温度点、单指前因子模式标定动力学参数存在缺陷有关。2)使用烃气质量/体积产率标定生气动力学参数时,需类比不同组分(C1、 C2-5、C1-5、C6+)质量/体积产率曲线特征,以明确原油/重烃气裂解程度。3)湖相烃源岩在生油窗生油转化率曲线陡倾,地温场差异显著影响生油量计算结果,石油资源评价需加强地温场研究;生气动力学参数应结合标定该参数时的气产率数据进行地质应用,但在过熟阶段高估了实际生气量;4)使用含油饱和度指数(OSI)-深度剖面校准生油动力学参数,可显著提升生油门限预测精度及游离烃(S1)含量评估的可靠性。5)相同有机相源岩的不同动力学参数组合在实验室加热速率下可以预测相同反应速率(即虚假补偿效应),但在外推至地质条件/页岩油原位转化条件时会出现较大偏差,应加强与地质资料的对比和校准,尝试不固定/固定指前因子标定多组动力学参数。从油气勘探应用角度,未来应重视金管体系的初次裂解组分/原油裂解组分计量及其相关动力学参数表征方面的攻关探索。
    华北克拉通北缘东段榆树沟Nb-Ta-REE矿床成因、物质来源及成矿构造背景
    鞠楠, 杨高, 刘欣, 张鹏鸽, 刘博, 卢君实, 伍月, 王海鹏, 施璐, 马维, 冯玉辉
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.187
    摘要:
    华北克拉通北缘作为关键金属成矿潜力区带之一,区内稀有-稀土矿床成矿背景相似,矿化类型丰富。其中,榆树沟Nb-Ta-REE矿床是区内典型的碱性岩/碱性花岗岩型稀有-稀土矿床。其矿体主要赋存于石英正长岩体内,呈层状、脉状产出,矿石矿物以铌钽铁矿、褐钇铌矿为主并伴生氟碳铈矿等,围岩蚀变较弱且与矿体呈渐变过渡关系。本文首次在欲收购矿床中利用SHRIMP U-Pb锆石定年技术,精确厘定榆树沟矿床与成矿相关岩体U-Pb年龄为1724.1±7.1Ma(中元古代四堡运动时期)。岩石地球化学特征表明,石英正长岩属于过铝质、碱性-钙碱性、拉斑玄武岩系列,具有LREE富集的右倾V型稀土配分模式,较弱的负Eu异常、微弱的的正Ce异常、明显的稀土四分组效应、负的εNd(t)值以及较老的Nd同位素二阶模式年龄,指示成矿物质来源于下地壳与亏损地幔的混合源区,且成矿过程受高演化岩浆熔体-流体相互作用控制。综上,榆树沟矿床形成于四堡期大陆裂谷向被动大陆边缘转化的构造背景下,成矿过程与软流圈上涌引发的岩石圈底侵和拆沉事件有关,不仅导致正长岩结晶基底受幔源岩浆作用改造,更促使Nb、Ta、REE元素富集,导致大规模多金属成矿事件的发生。揭示了裂谷拉张背景下壳幔相互作用是寻找高演化碱性岩浆相关稀有-稀土矿床的重要方向。
    陕西石川河二叠纪晚期古土壤成土白云石的特征及成因
    贾富文, 洪汉烈, 王朝文, 赵安迪, 邓安贝, 方谦, 赵璐璐
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.181
    摘要:
    古土壤中的碳酸盐矿物一般为方解石, 而白云石则十分罕见、且被归因于碎屑来源. 近来作者在陕西石川河二叠纪晚期古土壤中发现了以白云石矿物为主的成土碳酸盐, 为厘清古土壤中白云石的成因, 本文系统地研究了古土壤中碳酸盐的微观结构特征、以及同位素组成特征, 揭示了其形成机制. 结合光学显微镜分析、X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)、及电子探针(EPMA)分析方法, 获取矿物相、晶体形貌与元素空间分布, 并采用MAT253质谱仪测定碳酸盐的δ13C、δ18O同位素组成. 古土壤剖面中发育白色网纹状碳酸盐、结核状碳酸盐、以及薄板状碳酸盐等, 白色网纹状碳酸盐主要由白云石 (~49%)和石英(~47%)组成, 碳酸盐结核含有方解石(~40%)、白云石(~19%)、以及较多的石英(~41%), 而薄板状碳酸盐则主要为方解石(~93%)组成. 白色网纹状和结核状碳酸盐均具有自形菱面体形貌的微晶-微亮晶结构, 其中碎屑石英颗粒边缘溶蚀与碳酸盐沉积而发育特征的冠状结构. 白色网纹状和结核状碳酸盐中矿物分布于土壤基质的内部与边缘、以及以填充孔隙的他形钙质胶结物的产出, 而薄板状碳酸盐中方解石发育于土壤团聚体间隙与层理裂隙中, 边界清晰. 网纹状碳酸盐的微晶-微亮晶δ13C和δ18O分别为-6.07‰~-5.71‰和-5.85‰~-5.13‰, 结核状微晶-微亮晶碳酸盐的δ13C和δ18O分别为-9.18‰和-7.35‰, 而碳酸盐结核内部填充的细脉状方解石胶结物的碳和氧同位素组成(δ13C≈-11.39‰,δ18O≈-8.29‰)更加负偏. 薄板状碳酸盐的δ13C和δ18O分别为-6.08‰~-6.34‰和-11.79‰~-11.60‰, 反映其形成环境不同于网纹状与结核状碳酸盐. 石川河二叠纪晚期孙家沟组古土壤剖面中白色网纹状碳酸盐与结核状碳酸盐的白云石为成土阶段自生沉积的产物, 其与土壤基质的空间关系、微晶-微亮晶形态、以及同位素特征等, 均不同于成岩方解石, 薄板状碳酸盐为成土期后地下水活动导致的钙质胶结所形成. 古土壤剖面不同产状的碳酸盐共同记录了干旱-半干旱环境下土壤剖面中碳酸盐矿物在成土-成岩过程中的演化, 这些结果为古土壤的陆相古气候重建提供了重要的依据.
    考虑震源效应、路径效应和场地效应空间变化的日本俯冲带地区非遍历地震动模型
    侯瑞彬, 冀昆, 刘名吉, 王宏伟, 任叶飞, 赵兴权
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.183
    摘要:
    地震动模型是地震危险性分析的重要组成部分,基于遍历性假定的地震动模型采用地震动影响因素的物理表征参数建立函数化模型实现地震动预测,在表征参数相同的情况下,忽视了震源特性、传播介质和场地条件的空间变化特性,导致设定“震源-路径-场地”系统的预测结果出现较大偏差,是模型预测精度难以提升的原因之一。本文在遍历性地震动预测方程的基础上,引入空间建模方法,通过将研究区域剖分为地理单元格评估地震动衰减的空间变化,并将震源效应、路径衰减和场地效应的空间变化过程假定为高斯随机过程,选用指数核函数刻画三者的变化规律,从而搭建非遍历地震动预测体系,实现设定“震源-路径-场地”系统的地震动预测。利用日本俯冲带地区的5957条观测记录,建立非遍历地震动模型,利用贝叶斯回归得到非遍历地震动效应的结果。研究结果表明,引入非遍历地震动效应项后,模型能更精准地预测震源效应、路径衰减效应和场地效应的空间变化特征;模型随机误差显著下降,事件间标准差和场地间标准差的降低最大均接近40%,总标准差的降低最大达26%;在记录数量较稀疏的地区,模型的认知标准差较大。研究成果可为我国非遍历地震动模型的构建提供参考。
    吉南金英金矿中侏罗世-早白垩世岩浆作用及其成矿意义
    刘博, 周瑞欣, 马婧轩, 徐宏伟, 鞠楠, 施璐, 冯伟, 胡博艺, 莫枭扬
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.174
    摘要:
    吉南金英金矿床位于华北克拉通北缘东北段,其中侏罗世-早白垩世岩浆活动对研究吉南中生代构造演化和金成矿作用具有重要意义。本文以金英金矿床出露的中侏罗世-早白垩世岩浆岩为研究对象,通过岩相学、锆石U-Pb年代学及全岩主-微量元素地球化学研究,探究其岩石成因、构造背景及其对金英金矿床的成矿意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,驮道沟花岗闪长斑岩的年龄为165±1Ma,东大坡花岗闪长斑岩和花岗斑岩岩心的年龄为130±1Ma和131±2Ma,代表其侵位时代分别为中侏罗世和早白垩世。中侏罗世和早白垩世花岗闪长斑岩均属于钙碱性系列,兼具准铝质I型埃达克质岩石特点。其中,前者Mg#值(45~47)较低,Nb/Ta比值(14.35~16.89)低于原始地幔值,可能起源于加厚古老下地壳的部分熔融。相比较下,后者Mg#值(57~59)和Nb/Ta比值(18.87~19.31)偏高,暗示其形成与拆沉下地壳部分熔融有关。结合最新的区域地质资料,推测中侏罗世岩浆岩的形成与古太平洋板块俯冲而诱发的挤压环境密切相关,而早白垩世岩浆岩则代表华北克拉通破坏峰期拆沉作用的产物。结合已有矿床学数据,本文资料支持金英金矿床的成因类型可能为远成低温岩浆热液型金矿的观点,区域古元古代不整合界面与早白垩世岩浆作用可能是金英金成矿事件的关键成矿要素。
    冀北—辽西成矿带萤石矿成矿规律及成因新认识
    金松, 张伟胜, 张成信, 姚志宏, 李英杰, 董培培, 高立湧, 金涛, 张杨, 王畅
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.152
    摘要:
    冀北—辽西成矿带萤石矿产资源丰富,单一的热液充填型成因理论难以全面解释其成矿规律及成因。在大量考察典型矿床特征基础上,总结了萤石矿空间分布格局、成岩成矿时代、稀土元素组成、流体包裹体及H—O同位素特征。萤石矿可分为产于火山岩区的火山—次火山热液充填型、产于花岗岩区的岩浆期后热液充填型、产于碳酸盐岩区的热液交代—充填型三类。火山岩区萤石矿受控于早白垩世中期伸展构造背景下的火山盆地边缘断裂或火山断裂,深源高F碱性岩浆经液态不混溶分异形成含F热液,向上运移至浅部与大气降水发生降温混合后冷却沉淀成矿;花岗岩区萤石矿产出于早白垩世早期构造体制转换背景下的断隆构造,大气降水以及建造水萃取花岗岩体和深部基底的成矿元素,与不同性质成矿流体或大气降水等温混合沉淀富集成矿;碳酸盐岩区萤石矿受控于晚侏罗世强挤压造山运动形成的背斜构造,盆地热卤水在热源驱动下上涌并萃取成矿元素,至背斜核部层间破碎带受泥页岩层位阻断屏蔽后经水岩反应富集成矿,后期可能受构造活化改造沿断裂充填形成不连续的脉状萤石矿。
    基于多源遥感数据的近30年洞庭湖蓄水量变化及其保障程度分析
    余姝辰, 邹娟, 徐质彬, 张利军, 刘启, 李海兵, 贺秋华, 张高华
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.167
    摘要:
    为研究洞庭湖蓄水量变化及生态需水量保障程度,本文利用1994年以来231个时相卫星遥感影像,结合水位、径流量、降水量等水文数据,拟合近30年来洞庭湖水面、湖容与水位的关系模型,揭示三峡水库(Three Gorges Reservoir,TGD)运行前后洞庭湖蓄水量时序变化特征,采用“生态需水量年内展布法”,分析洞庭湖生态需水量保障程度,剖析驱动原因。结果表明:(1)近30年来,洞庭湖年均蓄水量总体呈减小趋势,由TGD运行前的51.41×108m3减少到运行后的45.83×108m3,减幅10.85%。其中10月份减幅最大,达24.50%,与TGD因发电在每年10月份控制下泄量的时间吻合。(2) TGD运行后洞庭湖水生态安全趋于严峻,年均最小、适宜生态需水量保障度和最大生态需水量超出度分别由96.38%、68.05%和20.69%减少到90.30%、62.71%和16.84%。其中9~10月最小、适宜生态需水量保障度大幅度降低,加剧了洞庭湖秋季缺水与干旱水情; 7~8月最大生态需水量超出度明显减小,缓解了洞庭湖汛期洪涝灾害隐患。(3)洞庭湖入湖径流量、年均降水量减小和持续的泥沙淤积是洞庭湖蓄水量减少与保障度降低的主要驱动,湖砂开采扩大了洞庭湖的湖容,但蓄水量增幅极其有限。卫星遥感技术为湖泊蓄水量保障程度研究提供了新的技术手段,这对支持洞庭湖水资源调配和水生态修复具有实用意义。
    联合历史地形图与遥感影像的洞庭湖区堤垸时空演变
    邹娟, 余姝辰, 邹聪, 徐质彬, 赵动, 李雪宇, 贺秋华
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.156
    摘要:
    囿于历史时期地理空间信息缺乏,给洞庭湖区长时序堤垸演变研究带来了困难。本文通过1933年以来9个时段的历史地形图和遥感影像,反演近百年堤垸时空演变,分析演变特征及驱动原因。20世纪30年代,堤垸主要分布于荆江南流“三河”两岸和湘资沅澧“四水”河口三角洲地带,新中国成立后结合水利工程建设进行围湖垦殖,面积从1933年的7387.45km2增至2024年的9674.99km2,增幅2287.54km2。近百年来围湖垦殖经历了1933-1949年局部围垦期、1950-1958年大规模围垦期、1959-1980年极限围垦期、1981年后禁围退垸期等4个阶段,年均增幅分别为13.21km2、122.98km2、44.88km2、-0.71km2。前两阶段是特定历史背景下“向湖要粮”的举措,“极限围垦”超出洞庭湖承受力,“禁围”难以消除其带来的水灾隐患,“退垸”程度极其有限。研究成果为合理开发、利用和保护湖区国土资源及科学规划治湖思路提供了原创性基础数据。
    基于斜坡单元与SBAS-InSAR地表形变速率的高山峡谷区滑坡危险性评价:以金沙江上游地巫乡段为例
    袁新霞, 郭长宝, 闫怡秋, 李彩虹, 刘贵, 简文星
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.146
    摘要:
    青藏高原东缘金沙江上游高山峡谷区构造活动活跃,滑坡灾害频发,现有滑坡危险性评价模型预测精度较低,难以满足实际防灾减灾工作的准确性等需求。本文以金沙江上游地巫乡段为研究区,基于遥感解译和野外地质调查,结合区域滑坡发育特征,通过改进水文分析法划分基于流域-地貌-斜坡结构的斜坡单元,选取地形地貌(地面高程、地形坡度、地形坡向和地形起伏度)、地层岩性、活动断裂、降雨量、水系、人类工程活动、植被覆盖和SBAS-InSAR地表形变速率等13个影响因子,采用随机森林-连续频率比(RF-OFR)模型开展了区域滑坡危险性评价研究。结果表明:斜坡单元的评价精度(AUC=0.902)显著高于栅格单元(AUC=0.858),划分出的高危险区与滑坡灾害分布高度一致;在斜坡单元下,升降轨联合地表形变速率结果的评价精度更高(AUC=0.902),相比未结合、结合升轨形变速率、降轨形变速率的评价结果精度分别提升6%、5%和0.6%,对隐蔽性蠕滑滑坡的识别能力显著增强。研究成果可为高山峡谷区滑坡危险性评价提供更为科学的技术支撑,为区域地质灾害防治和风险管控提供参考依据。
    华北克拉通宣龙式铁矿成矿环境:来自地球化学和硅同位素的约束
    刘世晗, 杨秀清, 杨国威, 杨云, 梁永生, 张子民, 黄源辉, 张政涛
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.143
    摘要:
    宣龙式铁矿主要形成于前寒武纪铁建造缺失期(元古宙中期,18-8亿年),其成矿环境尚不明确。前人主要对铁矿石及其围岩(例如页岩和白云岩)开展了大量研究,本文通过对(含铁)石英砂岩和铁矿石开展地球化学和硅同位素对比研究,示踪物质源区和风化强度,进而深入探讨宣龙式铁矿成矿环境。宣龙式铁矿及其围岩(含铁)石英砂岩均显示很高的PIA、CIW值,暗示源区经历了强烈的风化作用。(含铁)石英砂岩稀土元素显示轻稀土相对富集和重稀土相对亏损的特征,Eu可见负异常(Eu/Eu*=0.65~0.71);(含铁)石英砂岩和铁矿石中石英硅同位素基本一致,并且与花岗岩中石英硅同位素也相似,表明(含铁)石英砂岩和铁矿石中的石英碎屑颗粒可能来源于太古宙花岗岩风化;(含铁)石英砂岩中Fe和Mn均存在于胶结物中,且MnO和TFe2O3呈正相关,表明(含铁)石英砂岩沉积时海洋表层发生了氧化,但是氧化还原界面很浅。结合前人研究,我们认为元古宙中期可能发生了多期氧化事件,其导致中元古代铁建造发生大规模缺失。
    高陡岩质斜坡潜在不稳定块体识别及灾害效应量化分析
    吴章雷, 姚兆威, 黄达, 肖华波, 田雄, 马行东, 占洁伟
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.126
    摘要:
    为解决山区重大工程建设中面临的高陡岩质斜坡潜在不稳定块体空间定位难、灾害效应量化分析不足的瓶颈问题。本文提出了一种融合无人机摄影测量、结构面解译算法、三维运动学分析及落石运动模拟的高位潜在不稳定块体识别定位、失稳模式判识及其灾害效应分析的综合分析框架。以大渡河双江口水电站坝址左岸一高位岩体露头为例,该框架有效识别出92处潜在不稳定块体,确定其潜在失稳模式以楔形体破坏为主。落石三维运动轨迹模拟结果表明不稳定块体失稳后整体呈现加速-减速的循环趋势,最远运动距离为845.6 m,对水电站枢纽区影响较小。本研究强调了不稳定块体空间精准定位对落石灾害风险预测精度提升的重要性,这对落石灾害防控具有重要指导意义。
    土石混合体的潜蚀过程
    蒋先刚, 冉芮绮, 张宗亮
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.124
    摘要:
    土石混合体由粗颗粒和细颗粒组成。细颗粒极易在渗流的作用下发生潜蚀。现有的潜蚀模型无法定量分析土石混合体潜蚀过程中各粒组的演化,不能全面理解潜蚀过程中土体参数的变化。本文通过对颗粒进行受力分析,推导了土颗粒运移的临界条件及运移颗粒的质量,得出了潜蚀过程中定量计算任意时刻土体级配的方法。并耦合渗流控制方程和孔隙率方程,建立了可量化分析土石混合体各粒组质量变化的潜蚀模型。结合实验数据验证了所建模型的可行性和准确性。通过所建模型预测土石混合体在潜蚀过程中各粒组质量的变化,进而获得土体干密度和孔隙率的变化。该研究实现了土石混合体潜蚀过程中各粒组的量化分析,进一步揭示了土石混合体的潜蚀机制。
    基于近似贝叶斯计算的多道面波频散曲线概率反演方法
    王轩毫, 曹子君, 杜文琪, 李典庆
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.118
    摘要:
    贝叶斯反演方法常用于量化多道面波分析(MASW)频散曲线反演结果的不确定性。因为反演过程涉及高维非线性的地球物理模型和大量重复的频散曲线正演计算,基于传统数值方法的贝叶斯推断计算耗时且效率低。本文提出一种基于近似贝叶斯计算(ABC)的频散曲线反演方法,高效反演剪切波速(vs)剖面。所提方法通过减少频散曲线正演的重复次数有效缩短计算耗时,同时结合子集模拟方法提升求解高维贝叶斯方程的效率。此外,所提方法能够确定vs剖面最可能后验值,弥补了传统ABC方法在该方面的不足。本文采用模拟算例和工程实例验证了所提方法,说明了所提方法的高效性和合理性。本研究为地球物理数据的快速概率分析提供了参考。
    基于地质规则驱动的钻孔地层自动标准化方法
    花卫华, 黄宇, 肖海清, 伍昕颖, 侯旭娟, 李浩
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.113
    摘要:
    随着地质勘探精度要求的不断提高以及数据共享与分析需求的日益增长,钻孔地层数据的标准化处理变得日益重要。本文提出了一种地质规则驱动的钻孔地层自动标准化方法,旨在提高地层数据处理的效率和准确性。该方法通过结合地层划分、编码规则和编程技术,实现了地层编码的自动标准化。研究首先将地层划分为大层、亚层和次亚层,然后根据地层从属关系、地层排序规则和地层编码规则建立标准地层层序,最终基于标准地层层序完成地层编码标准化。采用厦门市孚中央西路的测试钻孔数据进行实验,通过钻孔岩土分层自动标准化平台进行验证。结果表明,自动标准化方法准确性较好,且在效率、一致性方面均优于传统手动方法。本研究提出的地层标准化方法,对于地质数据的自动化处理和智能化分析具有重要的理论和实践意义。
    西宁—海东都市圈不同土地利用情景下生态系统服务模拟:基于GMOP-PLUSInVEST模型
    宣炳旭, 魏晓燕, 毛旭锋, 姚乃鑫, 金鑫, 张乐乐, 杜凯, 金彦香
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.114
    摘要:
    生态系统服务是维系可持续发展的基础。生态系统服务的可持续性依赖于土地利用模式的优化。本研究以青藏高原东北缘的西宁-海东都市圈为研究对象,针对其发展空间稀缺性和三生空间竞争性的冲突问题,采用多目标优化和土地利用模拟模型模拟的方法,结合InVEST模型评估了2010-2020年土地利用变化与生态系统服务特征,模拟了2040年自然发展,经济发展,生态保护三种发展模式下生态系统服务变化特征。研究发现:(1) 2010-2020年,研究区建设用地扩张先快后慢,林地和草地面积缩减导致生境质量下降0.01,碳储量减少192,492.28吨,但平均产水量增加0.23毫米。南北山脉因人类活动干扰较少,成为高生境质量、高碳汇和低产水量的生态屏障。(2)在ND和ED情景下,产水量上升,生境质量大幅下降,无法支撑都市圈的可持续发展;而EC情景通过平衡经济与生态保护,使生境质量仅小幅下降,碳储量增加,且产水量增幅最小,体现了生态保护与发展的协调性。( 3)多目标优化与空间模拟结合的量化决策方法,可为高原都市圈土地利用结构优化提供量化决策工具。研究发现,经济与生态协调发展模式能够有效平衡城市扩张与生态保护,为高原型都市圈可持续发展提供重要科学依据。
    高寒山区溜砂坡遥感数据集构建与智能识别算法评估
    漆基孝, 范宣梅, 方成勇, 王欣
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.111
    摘要:
    高寒山区溜砂坡分布广泛、形态复杂且灾害风险高,但受制于恶劣环境与数据匮乏,其智能识别面临重大挑战。本研究通过构建首个高分辨率溜砂坡语义分割数据集,实现数据资源建设的突破。基于高分二号高分辨率遥感影像,建立包含形态-光谱-环境多维度解译标志体系,形成3811组标准化标注样本的开放数据集。基于统一的数据集和评价体系,评估4类卷积神经网络与2类Transformer模型的分割性能,验证了基于Transformer架构和动态Mask注意力的Mask2Former模型在复杂地貌下的技术优势(平均交并比75.72%,F1分数77.62%)。具备优异的泛化能力与鲁棒性,实现溜砂坡的精准识别。这项研究不仅填补了高寒山区溜沙坡数据资源的空白,并且为复杂地貌场景下智能识别模型的选型提供了科学依据。
    地质灾害生态化治理工程耐久性评估指标研究
    吕雅兰, 崔圣华, 裴向军, 蒋卓君, 杨人杰, 张晓超, 雷泞菲, 李琪
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.106
    摘要:
    随着国家生态文明建设的深入推进,传统地质灾害治理工程侧重防护强度,在生态保护修复、生态环境质量提升、景观恢复方面的局限日益凸显,生态功能耐久性严重不足。本研究面向减轻地质灾害风险、提升生态效益的核心目标,在地质灾害生态化治理规划设计及生态化治理技术有机配置分析基础上,阐明生态环境与治理工程之间的耦合关系,综合考量工程体耐久性、治理效果耐久性及景观恢复耐久性3个层面,筛选能够客观反映生态耐久性的具体指标,建立地质灾害生态化治理工程耐久性评估指标体系,并提出明确量化方法;评估指标体系包括7个一级指标, 以及13类二级指标和17个三级指标。可推进地质灾害防治生态效益提升和推动生态减灾实践,为地质灾害生态化治理工程方案制定、效果评估提供科学参数和理论支撑。
    含地层交错的第四纪覆盖层工程地质剖面图生成方法
    花卫华, 韦文成, 刘修国, 伍昕颖, 李浩, 肖海清, 朱玉华
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.101
    摘要:
    针对第四纪覆盖层中常见的沉积相地层交错、透镜体等地层结构复杂性导致的自动剖面绘制精度不足问题,本文提出了一种基于地层贯通思想的自动化处理算法,旨在实现复杂地层层序的统一与剖面图的智能化绘制。该方法首先对透镜体进行了分类和识别,提出了基于特征相似性的透镜体聚合和嵌入方法,并通过实验验证了其有效性。接着基于地层贯通思想提出了地层分级编码规则以统一地层层序编码,简化地层连接中的层次结构。本文还探讨了地层尖灭处理、地层分级连接策略以及底部地层连接处理等问题。通过北京市中关村科技园区数据的实验与分析,表明所提出的算法在自动剖面绘制中获得了高准确率和鲁棒性,显著提升了地层空间推断的准确性和一致性,为工程地质勘察和地质建模提供了有效的技术支持。
    云南地区砂化白云岩力学参数取值及相关性
    董家兴, 李清伟, 刘文连, 米健, 许汉华, 代佩玄, 龚欣月, 眭素刚
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.096
    摘要:
    砂化白云岩作为中国西南地区水利、交通工程中所遭遇的一种特殊岩体,其空间变异性及离散性极强,传统勘察方法难以快速获取可靠参数,施工过程中地质灾害频发,开展砂化白云岩力学参数快速取值研究尤为重要。本研究通过现场试验与数理统计分析,系统揭示了研究区域砂化白云岩力学参数的随机分布规律与相关性。主要成果如下:(1)建立了微砂化~弱砂化白云岩单轴抗压强度(UCS)与岩体波速(Vm)、点荷载强度(Is(50))的关系式;(2)提出了强烈~剧烈砂化白云岩Vm-NPI关系式;(3)得到研究区不同地层砂化白云岩不同力学参数的最优分布形态。研究成果可为砂化白云岩岩体分级、分类和力学参数理论估算提供依据。
    芦山地震作用下山区干线公路地质灾害发育演化特征及成灾运动过程
    邬凯, 易雪斌, 付晓东, 杜文杰, 丁海锋, 赵海松, 习田
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.077
    摘要:
    研究强震山区干线公路沿线典型地质灾害发育演化特征及成灾运动过程,对灾害识别评估和公路防灾减灾工作具有重要意义。本文基于现场调查、遥感解译、GIS空间分析等多种方法,综合考虑2013年、2022年芦山多期地震事件的影响,研究了震区国道351线宝兴段沿线同震地质灾害发育规律和演化特征,并采用三维两相物质点法(MPM),分析了新华村高位堆积体滑坡的成灾运动过程,讨论了地震频发区干线公路高位崩滑灾害场景推演关键技术。结果表明:(1) 研究区共发育2022年同震地质灾害215处,主要分布于东河河谷两侧岸坡1500m高程范围内,30°~50°的斜坡上,与2013年同震地质灾害共同的分布特征是硬质岩高陡斜坡段是灾害高发区。(2) 2022年同震地质灾害发育分布主要受地貌、河流和断层因素控制为主,与震中位置空间耦合性不强;对公路影响较大的灾害点,主要发育在多面临空的突出山体部位和断裂带附近,且受多期地震叠加和历史降雨作用影响显著。(3) 新华村高位滑坡受多期地震、降雨、冻融等作用叠加影响,近十年来表现为不断向上扩展的渐近后退式变形,最终在2022年强震作用下整体大范围失稳并壅塞河道;三维两相MPM模拟再现了滑坡运动→入水涌浪→堆积成坝全过程,结果显示滑坡体约76万方,最大运动距离约609m,涌浪高度最高8 m,模拟滑坡运动后堆积形态与现场实际基本吻合。研究成果对强震山区干线公路灾前风险评估和灾后建设提供了理论与技术支撑。
    松辽盆地南部两井地区四方台组砂岩型铀成矿条件及找矿方向
    石蕾, 鞠楠, 张森, 郜晓勇, 孙求实, 陈树旺, 公繁浩
    , doi: 10.3799/dqkx.2025.069
    摘要:
    通过对松辽盆地南部两井地区四方台组铀源条件、构造特征、岩性岩相条件、含矿目的层特征、水文地质及古气候特征、钻探验证及铀矿化特征进行系统分析,认为两井地区四方台组具备砂岩型铀成矿的基本地质条件。区内铀源丰富,发育东高西低呈NE-SW走向的缓斜坡构造及断穿T2—T03的油源断裂,辫状河沉积体系发育,具有多套良好连续性和稳定性的砂体,砂体含烃量高还原性容量大,泥-砂-泥结构稳定;地下水补-径-排体系完善;干热温湿交替的弱碱性氧化古气候环境有利于铀元素活化迁出及含氧含铀地下水的形成,有利于后生氧化叠加铀成矿;铀异常普遍发育在四方台组中下段,铀矿化信息显示及钻探验证效果明显。两井地区西南部四方台组中下段分流河道微相与河道间微相的砂泥互层界面以及岩石地球化学参数异常地带应是两井地区四方台组砂岩型铀矿找矿的重点方向。
    论文
    鄂尔多斯盆地湖盆中部长73亚段深水砂质沉积特征及勘探前景
    刘显阳, 郭雯, 刘江艳, 李士祥
    摘要:
    鄂尔多斯盆地延长组长73亚段发育大套厚层的富有机质泥页岩夹薄层粉细砂岩,深水环境的砂质岩类受到优质烃源岩的高强度源内充注,局部具有一定规模,是盆地深水勘探的重要目标。基于湖盆中部长73亚段的岩心、测录井、分析测试资料,结合岭页、池页水平井风险勘探实践,对长73亚段深水砂质岩类的沉积储层特征进行探讨分析。研究结果表明:长73沉积期水体较深,优质烃源岩发育,湖盆西南祁秦造山带地震火山活动频发,物源供给充足,降雨量大、湖平面上升,滑塌成因与洪水成因的重力流沉积在湖盆中部广泛发育;环绕湖盆的一级坡折带控制着深水重力流的发育范围,沉积物入湖后受古地貌与沉积微相的控制,发育滑动-滑塌、砂质碎屑流、混合事件层、浊流、异重流等沉积类型,坡折带的坡脚、古沟道相对富砂,砂质碎屑流、浊流沉积是有利的储层类型;单砂体较薄,平均厚度1m,孤立或叠置发育,空间上厚度、长度、宽度较小,较厚的块状单砂体和紧密连续叠置的薄层单砂体组合是期待钻遇的储层;高Ro、高TOC的泥页岩是砂质岩类充注油气的物质基础,高剩余压差下,储集性能较优的紧密叠置细砂岩薄储层与优质烃源岩互层的源储配置关系最易出现优质砂岩“甜点”;长73亚段深水砂质沉积勘探潜力较好,需持续攻关薄储层地球物理探测技术及砂泥一体压裂改造工艺。
    辽宁及其邻区高精度航磁数据分析:对区域性断裂带与岩石圈热结构约束
    高维, 舒晴, 孟庆奎, 张凯淞, 陈立梅
    摘要:

    高精度航磁数据分析与挖掘是揭示区域性断裂带空间展布与岩石圈热结构重要手段之一。为了揭示辽宁及其区航磁异常与区域性断裂带关系,估算其居里面深度与岩石圈厚度,本文在对航磁数据进行化极的基础上,利用功率谱法反演了研究区居里面深度;采用一维稳态热传导方程,计算了辽东-渤海湾地区岩石圈厚度。研究表明:(1)辽东、辽西与渤海湾地区存在多条北东向/北北东向航磁异常带,它们是晚中生代以来太平洋板片俯冲作用背景下,活动大陆边缘长期伸展与短暂挤压状态交替演变的产物;而辽北地区被北东向磁异常带错断的近东西/北西西向航磁异常带,则是古亚洲洋闭合后碰撞造山晚期伸展抬升至中地壳层次的构造形迹。(2)辽宁及其邻区居里面深度介于16 ~ 40 km 之间,平均深度为28 km,阜新与盘锦等居里面隆起区对应的大地热流值相对偏高;而沈阳与辽源居里面坳陷区对应的大地热流值偏低。(3)辽宁及其邻区岩石圈厚度具有空间非均匀性,变化范围为70 ~ 150 km,平均值为100 km;郯庐断裂带附近的营口-鞍山地区下方岩石圈厚度最薄,为60 ~ 80 km;辽东与渤海湾地区岩石圈厚度空间非均匀性可能是晚中生代以来太平洋板片俯冲诱导的上升流与克拉通岩石圈内部先存的构造薄弱带共同作用的结果。

    基于深度特征的双极化SAR遥感图像岩性自动分类
    李发森, 李显巨, 陈伟涛, 董玉森, 李雨柯, 王力哲
    摘要:

    目的)基于像元基元、极化合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)数据和传统机器学习算法的岩性分类方法,易受SAR图像固有斑点噪声影响,精度不高。为了降低噪声的影响,(方法)本研究以大尺度像元邻域为基元,用于表征地表地质体的遥感图像特征和相应的岩性语义信息;采用高分三号双极化SAR数据,先进行极化分解,并构建3通道彩色合成影像,作为后续模型输入数据;然后采用深度卷积神经网络(Deep Convolutional Neural Network,DCNN)迁移学习的方法,提取有效的深度特征表示,从而分别实现5m和15m两种空间分辨率下岩性遥感自动分类。(结果)实验结果表明:基于不同分辨率数据和不同DCNN算法,岩性遥感自动分类的总精度均大于80%,且最高精度达到91%。(结论)总之,基于大尺度像元邻域和DCNN迁移学习方法,能够实现基于SAR数据的高精度岩性分类。论文创建的双极化SAR岩性遥感数据集,也能作为基于人工智能的岩性遥感分类基准数据集。

    综述
    泥页岩中有机质:类型、热演化与有机孔隙
    刘贝
    摘要:

    泥页岩中的有机质作为石油和天然气的来源,其有机岩石学分类方案仍不明确,传统的煤岩学分类方法并不完全适用于泥页岩中的分散有机质。页岩中有机孔隙是页岩孔隙系统的重要组成部分,控制了页岩的含气量和孔隙度,但其成因及与有机质类型和热成熟度的关系仍存在争议。本文系统地总结了泥页岩中分散有机质的类型、不同类型有机质的热演化特征以及有机孔隙发育与保存的控制机理,并提出了存在问题及今后研究方向。泥页岩中的分散有机质包含5个显微组分组:镜质体、惰质体、类脂体、动物碎屑和次生有机质,每个显微组分组可再划分为多个显微组分。不同显微组分的成因和生烃潜力不同,有机孔隙发育程度也存在差异。页岩中有机孔隙包括原生孔隙和次生孔隙,后者是主要的有机孔隙类型,其形成与生油型有机质生烃密切相关,主要赋存在固体沥青或焦沥青中。有机质类型和成熟度决定了次生有机孔隙的发育程度,而热成熟度、有机质含量、矿物组成和孔隙压力控制了其保存程度。烃源岩评价中对有机质生烃潜力的研究应建立在对显微组分以及不同显微组分生烃能力充分了解的基础上。非常规油气储层表征中对有机孔隙的研究应充分考虑有机质数量、类型、成熟度以及页岩矿物学组成,准确地评价有机孔隙对页岩孔隙系统的贡献。