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世界地质
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世界地质
2022年 41卷 2期
刊出日期：2022-05-25
基础地质
基础地质
247
李涛,那玉玲,李云峰,孙春林
内蒙古宁城盆地中侏罗世似藓属 Muscites化石新材料
苔藓植物几乎在所有的陆地生态环境中均有分布,是种数上仅次于被子植物的第二大高等植物 类群?笔者首次系统报道了发现于内蒙古宁城盆地中侏罗世地层中的似藓属 Muscites化石,并建立了 2个新种:小叶似藓 (新种)Muscites microphyllus sp.nov.NaetLi和密叶似藓 (新种)Muscitespycno-phyllussp.nov.NaetLi?新种的发现丰富了宁城盆地中侏罗世苔藓植物化石记录,同时对研究该类群 的分布与演化,分析宁城盆地中侏罗世时期地理?气候和环境提供了重要的化石证据?
2022 Vol. 41 (2): 247-255 [
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256
张新荣,刘晓奇,方石,平帅飞,张世锋,王晓杨
中国东北依兰盆地始新世气候演化及湿度降低对冷却事件的指示
利用时频时序分析对依兰盆地始新世连续沉积物的烧失量数据进行旋回划分，再利用皮尔逊相关分析、降噪滤波和统计学方法分析有机质和碳酸盐的含量特征和变化规律。在依兰盆地始新世中识别出湿热、半湿较热、半干较热、干冷、半干较冷和半湿较冷 ６种气候状态。认为其温度湿度的中长期变化趋势是先升高，在巴顿阶末期温度湿度达到整个始新世最高，之后逐渐降低，在晚始新世早期达到最低，之后回升，又小幅下降。在短期气候变化过程中，温度湿度从同步平衡态向下一个同步平衡态过渡的过程中，温度保持不变，湿度持续下降，是冷却即将出现的重要标志。依兰盆地始新世中长期温度变化与东北地区一致，滞后于深海同位素揭示的温度变化。
2022 Vol. 41 (2): 256-271 [
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272
朱书宏,袁鹏宇,孔凡乾,聂立军,张海莹,李广铁,郭道鹏
吉林双阳石门水库早三叠世C型埃达克质岩的发现及其地质意义
吉林双阳地区石门水库花岗闪长岩多呈岩株产出，通过对该花岗闪长岩开展岩石学特征、锆石Ｕ-Ｐｂ测年及岩石地球化学特征的综合研究，旨在确定其形成年代并讨论了岩石类型及源区、岩浆活动和构造演化。锆石 Ｕ-Ｐｂ测年结果表明石门水库花岗闪长岩形成于早三叠世 （２４６３±１-２）Ｍａ。岩石地球化学分析结果表明该岩体具有富钠、贫钙镁的特点，Ａ／ＣＮＫ值为 １-０３～１０７，属于弱过铝质高钾钙碱性系列。富集大离子亲石元素 Ｂａ、Ｔｈ、Ｕ和轻稀土元素 Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ，具有弱的负 Ｅｕ异常，轻稀土分馏明显，重稀土分馏不明显且明显亏损的特征。岩体较高的 Ａｌ２Ｏ３ 含量 （１５２３％ ～１５９５％）、Ｎａ２Ｏ含量 （４４５％ ～４６８％）、Ｓｒ含量 （６３７６×１０－６ ～７１７７×１０－６） 和 Ｓｒ／Ｙ比值（６１１８～９８３２），较低的 ＭｇＯ含量 （０７１％ ～０７６％）、Ｙ （７３０×１０－６～１０６０×１０－６）、Ｙｂ（０７１×１０－６～１０９×１０－６）含量，显示出埃达克质岩的地球化学特征，且根据较高的 Ｋ２Ｏ含量 （２８８％～３４６％）和 Ｒｂ／Ｓｒ比值 （００８～０１２）、较低的 Ｍｇ＃值 （３４４７～３５５５）和 Ｃｒ含量 （４８６×１０－６～５２５×１０－６），进一步认定该岩体的成因为增厚下地壳部分熔融形成的 Ｃ型埃达克质岩。结合区域构造演化背景，认为石门水库早三叠世花岗闪长岩是在华北板块与其北侧板块碰撞造山环境中由加厚下地壳部分熔融而形成。
2022 Vol. 41 (2): 272-282 [
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283
白烨，邱庆良，曹乃文
天然源面波法在膨润土矿勘查中的应用
利用天然源面波法，对吉林省长岭县金山屯膨润土矿 （２００ｍ以浅）进行勘探，该方法具有无需外部源提供信号，能够利用采集的频率域信息反演获得精确地层速度两个特点，因此在矿体与围岩具有速度差异时能够有效追踪。综合勘查区采集的频散曲线形态特征、地层的面波及横波速度，对矿体空间展布特征进行推断，认为勘查区西南部地层面波速度横向稳定区域为有利成矿带，识别结果与钻孔信息对比证明了该种方法的准确性、可靠性和经济性。
2022 Vol. 41 (2): 283-290 [
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291
王子衿,王永志,徐喆,霍雨佳,李钟山
战略性矿产资源储备勘查区评价分析方法：以江西省钨矿为例
战略性矿产资源储备主要通过储备矿产地和储备勘查区实现，常规分析方法难以满足储备区域设置工作需求。为了满足快速选取合理的储备勘查区需求，笔者提出一种基于空间分析与挖掘方法的储备勘查区评价方法，依据储备勘查区设置的基本规则，建立以自然地理、矿业权设置、地质工作程度、地质背景、勘查区基本特征、矿产储量和最小预测区等为核心指标的评价体系，制定了带有专家先验经验的量化权重的评价模型。以江西省钨矿储备勘查区设置为例，通过属性计算、空间分析相结合的综合评价方法，系统计算并优选出 ８个大中型钨矿作为储备勘查区。经验证，该评价方法得出的结果与实际生产数据有较高的吻合度。
2022 Vol. 41 (2): 291-297 [
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黄文欢，陈全腾，丁慧霞
渤海湾盆地博兴洼陷沙四上亚段泥页岩储层含油性与可动性评价
渤海湾盆地博兴洼陷沙四上亚段泥页岩层段中不同岩石类型的岩石物性、有机岩石学和地球化学等研究表明层状 （含纹层状）泥页岩样品和非源岩夹层样品具有较好的孔、渗物性特征。前者孔隙度平均为 ６７％，水平渗透率平均为 ０８８×１０－３μｍ２，后者孔隙度平均为 ６４６％，水平渗透率平均为 ０１２４×１０－３μｍ２。综合荧光显微镜和热解地球化学指标，认为该套地层中的砂岩类和层状纹层状泥页岩具有良好的含油性，同时建议以 Ｓ１ （每克岩石）为 ２ｍｇ和 ＯＳＩ（每克 ＴＯＣ）高于 １００ｍｇ／ｇ作为评价沙四上亚段页岩油可动性的标准。结合研究区内页岩油生产井的原油密度与黏度等数据参数，指出研究区内西北地区的非源岩夹层和层状纹层状泥页岩具备良好的页岩油勘探开发潜力，是未来重要目标区域。
2022 Vol. 41 (2): 298-306 [
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307
王鹏,单玄龙,贺文同,范代军,时玉芹
松辽盆地沙河子组上段 (Aptian期)黑色泥页岩 有机质来源及其沉积环境
在地质特征分析基础上，利用有机地球化学、稳定同位素地球化学与微量元素等方法指示松辽盆地晚 Ａｐｔｉａｎ期沙河子组上段沉积物中有机质来源、沉积物在湖泊沉积时所处的氧化还原状态以及古气候变化。研究发现沙河子组上段黑色泥页岩中有机质来源主要为浮游微型藻类、沉水植物等湖泊生物，含部分的陆源有机质供给；当时气候为温暖湿润气候；水体沉积环境由正常水体逐渐转变为缺氧还原的湖泊沉积环境。
2022 Vol. 41 (2): 307-314 [
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315
李振升,彭光荣,吴静,蔡国富,陶文芳,何金海
珠江口盆地番禺 ４洼新近系油气成藏条件及成藏模式
为深入剖析珠江口盆地番禺 ４洼这一小型富洼油气成藏机理，结合油气成藏条件与特征的分析，充分利用地震资料及钻井资料，建立了番禺 ４洼独特的油气成藏模式。研究结果表明，番禺-４洼油气成藏条件优越，生烃量大，发育文二段至文五段等 ４套烃源岩系，但以文三段和文四段为主力烃源岩层，烃源岩分布面积广且垂向叠合性好；珠江组上段、下段发育 ２套优质储盖组合，输导介质多样；油气纵向分布层系多，以珠江组最为富集，横向上主要分布在缓坡带和陡坡带，以构造型油气藏为主。番禺-４洼新近系油气成藏模式包括源-断耦合成藏模式和源-面-断立体成藏模式，两者在油气成藏机理上存在较大差异。
2022 Vol. 41 (2): 315-324 [
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325
张雪峰,石雪峰,葛岩,李乐忠,唐颖
澳大利亚东部 Eromanga盆地 Toolebuc组海相页岩油气 地质特征与风险分析
澳大利亚东部 Ｅｒｏｍａｎｇａ盆地发育厚度大、连续分布的上白垩统海相页岩，盆地东北区域部署的多口探井获得了油气显示。根据岩芯观察、测试分析，结合测井和地球物理手段，对该区域上白垩统海相页岩开展了油气地质特征的综合分析。结果表明，Ｅｒｏｍａｎｇａ盆地东北部上白垩统海相页岩层段有机碳含量高，有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ１型为主。全区进入生油窗，但整体成熟度偏低；储集空间类型以孔隙为主，脆性物质较少，裂缝不发育，渗透率较低。当前勘探可优先在页岩成熟度高、物性好的有利岩相区域部署探井及评价井，在取得较好的钻探及评价结果或更深的地质认识后逐步拓展勘探区域。页岩有机质成熟度偏低是主要勘探风险；页岩渗透率低和现场解析率偏低是主要开发风险。
2022 Vol. 41 (2): 325-333 [
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334
李冬怀,程纪星,万汉平,谢迎春,郝伟林
西藏续迈地热田 “热水河”深部热源通道及其成因
在研究分析西藏续迈地热田深部地球物理探测成果基础上，以音频大地电磁测深 （ＡＭＴ）和大地电磁测深 （ＭＴ）成果为依据，认为盆地东侧隐伏的深大构造是 “热水河”的深部热源通道，由其将深部地热流体运移至浅部，并贮存于浅部破碎带和第四系内；而后，在地应力作用下热水沿次级断裂构造溢出地表，并与地表沼泽冷水混合，形成 “热水河”。
2022 Vol. 41 (2): 334-341 [
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342
孙尚彪,张海明,熊灵华,张雨涵,钟林汕,王民水,王明常
基于 U-net模型的遥感影像建筑物提取
使用基于全卷积神经网络的 Ｕ-ｎｅｔ模型提取遥感影像中的建筑物，采用公开的 Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ建筑物数据集进行模型的训练，并通过迁移学习的思想对网络的权重进行微调，以便快速高效地训练模型，从而输出更高的精度。实验结果显示，Ｕ-ｎｅｔ模型在准确度、召回率和 Ｆ１值三项精度指标中分别达到 ０.９５８５２、０.８８１０９和 ０.８２１２３，与传统方法进行对比，建筑物的轮廓更加完整，准确度提高２５％以上，召回率和 Ｆ１值均提高 ２倍以上，适用于提取场景中的建筑物区域。
2022 Vol. 41 (2): 342-348 [
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349
张志鹏，孙章庆，韩复兴，王雪秋，刘明忱，高正辉
影响高斯束偏移成像质量和效率的主要因素分析
高斯束偏移在复杂区域成像潜力巨大，其成像质量和效率受偏移参数和速度模型光滑的影响。基于此，利用理论推导、模型试算进行分析，推导了高斯束偏移的基本原理与模型光滑原理，利用Ｍａｒｍｏｕｓｉ模型进行了试算研究。研究结果表明：高斯束偏移成像过程中，浅层成像精度会随最大出射角度增大而提高；射线覆盖完全时，减少傍轴射线数量成像效率提高；高斯窗半宽增加会提高偏移成像精度，但过大则图像失真；随着高斯束半宽减小，成像精度增加，但过小则浅层精度减小；高斯束中心间隔减小则成像精度提高，但成像效率变低；随着速度模型整体光滑次数的增加，成像精度逐渐增加，光滑 ５０次时，偏移成像效果最佳。
2022 Vol. 41 (2): 349-364 [
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365
王智雄,冯晅,侯贺晟,刘乾
基于背景噪声成像方法的萝北地区浅地表速度结构
为探明萝北地区地下地质结构，利用布设的 ３７个流动台站的连续背景噪声数据，基于背景噪声成像方法反演获得了萝北地区地下 ２６ｋｍ以内的三维横波速度结构。根据反演结果并结合已有资料，得出结论：①古近纪前后，不同的地壳运动造就了不同的断层形态与分布，古近纪之前，依兰-伊通断裂和与其相交的两条断层构成基底断层，古近纪之后，地壳运动方向改变，依兰-伊通断裂的形态发生了变化，位置也发生了偏移，呈与下伏断层连接的逆冲构造；②地表到地下 ５００ｍ，存在多 个圆形伸展破碎带，推测依兰-伊通断裂仍旧活动，并控制着上覆地层的发展。
2022 Vol. 41 (2): 365-372 [
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373
于泽瑞,方石,王岩,杜军,陈洋
综合物探在研究吉林长白大湖滑坡成因机制中的应用
笔者以吉林省长白朝鲜族自治县解放村大湖滑坡为例，借助高密度电法和多道瞬态面波法进行综合探查，结合钻探成果，理清滑坡的形态、物质组成和滑体厚度，推测滑面位置，分析探讨滑坡的影响因素和成因机制。研究表明：大湖滑坡受地形地貌、地层岩性和水文条件等因素影响；滑坡由于人工开挖使得坡脚临空，在坡体后缘形成拉张裂缝，降雨入渗使得岩土体抗剪强度降低，从而沿基覆界面 （滑面）发生蠕动变形，随着坡体应力积累，变形加剧，最终导致边坡失稳破坏。大湖滑坡成因的地质力学模式为蠕滑-拉裂，其演化过程可以概括为滑坡蠕滑变形、坡体裂缝发展与滑坡滑动失稳 ３个阶段。
2022 Vol. 41 (2): 373-385 [
摘要
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386
高阳,张延军,潘逸轩,袁学兵
黑龙江某地热响应试验数值计算模型研究及应用
根据试验数据，建立了三维岩土热响应试验数值计算模型，并验证了其准确性。在此模型基础上探究了加热功率与回填材料性质对热响应试验结果的影响以及试验对地温场的影响。结果表明：试验持续 ２ｄ内温度场影响范围达 ２.４ｍ，在试验结束后 ２ｄ内岩土体温度恢复速度最快，８ｄ后基本恢复；回填材料性质对试验有一定影响，而加热功率对岩土综合导热系数基本无影响；在冬季运行工况下，设备每日运行期间最低温度及非运行期最高温度不断降低，经计算 Ｕ型管每延米换热量为 ３３.７Ｗ／ｍ，运行 １８０ｄ后温度影响范围达到 ５７ｍ。
2022 Vol. 41 (2): 386-393 [
摘要
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394
邵恩庆,卢笑,刘世安,张志芹,顾朝杰
填海区人工填土层及地下水对基坑施工导致的不利影响及存在问题
依托青岛地铁安子东站，分析填海区人工填土层的填土成分和地下水对地铁车站基坑安全的不利影响及施工过程中存在的问题。结果显示：①填海区地下水水量丰富，基坑开挖前应加强止水措施，并保证施工质量，才能有效避免基坑涌水、漏水风险；②填海区填土成分较复杂，对基坑施工的围护措施和止水措施的选择和施工都存在较大影响，施工单位在施工时应按照设计要求，保证桩的垂直度和桩间咬合，以提高止水帷幕的效果；③填海区基坑施工过程中，止水措施不当还会引起地下水的氯离子含量变化，施工需采用更高标号混凝土，增加施工成本。
2022 Vol. 41 (2): 394-401 [
摘要
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402
李彤,陆继龙,来雅文,赵威,汤肖丹,蓝天
吉林市苇沙河水中重金属元素地球化学特征与风险评价
为研究吉林市苇沙河水中重金属元素地球化学特征,评估河水的健康风险,采用单因子污染指 数法对苇沙河水中 Cu?Pb?Zn?Cd?As?Hg等 6种元素污染特征做出评价,并采用重金属污染指数 法 (HPI)对水质总污染情况做出评价,最后采用人体健康风险评价模型对研究区通过饮水途径引起 的健康风险进行评价?结果表明,苇沙河河水整体污染程度较轻,个别样点 Pb?Hg为轻污染;HPI 评价结果显示有 4个样点受到污染,污染点受尾矿影响较大?致癌元素 As?Cd通过饮水途径造成的 人均年健康风险为 Cd>As,儿童健康风险值约为成人的 3~4倍,更易受到污染威胁?非致癌元素 Cu?Pb?Zn?Hg造成的风险远远低于推荐值,但 Pb的风险值已超过可忽略风险水平?人均年总健康 风险高于瑞典?荷兰?英国推荐的最大可接受风险水平?
2022 Vol. 41 (2): 402-410 [
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田宇,赵艳成,闫金灿,冯立民,张凤君
改性生物炭去除地下水中2,4-二氯苯酚的效能研究
针对地下水环境中的2,4-二氯苯酚 (2,4DCP)污染,制备了具有高效吸附和催化能力的氮硫 共掺杂生物炭 (S,N-BC)材料?相比于原始 BC催化剂,S,N-BC催化剂具有丰富且均匀的孔隙结构? 较高的比表面 (比表面积可达 980.824m2/g)?较大的 ID/IG (0.84)值和丰富的表面官能团?吸附 实验和降解实验表明 S,N-BC具有良好的吸附能力与较好的活化过一硫酸盐的能力,在 10min内, 2,4-DCP去除效率为 94.19%,其降解过程符合一级动力学模型,条件实验证明 S,N-BC/PMS体系具 有良好的抗干扰能力?淬灭实验表明,2,4-DCP的降解过程遵循以超氧为主导的非自由基氧化途径, 为氮硫掺杂的生物炭在吸附和催化 PMS去除地下水中有机物提供理论依据?
2022 Vol. 41 (2): 411-419 [
摘要
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420
孙浩,陈晨,刘兆煐,冯立民,张凤君
氮改性生物炭活化过一硫酸盐降解水体中 2,4-二氯酚的机制研究
以玉米秸秆为原料,以三聚氰胺为氮源,在高温热解条件下制备氮改性生物炭 (nitrogen-doped strawbiochar,NSBC),用于活化过一硫酸盐 (PMS)氧化降解2,4-二氯酚 (2,4-DCP),并对其进行 表征?结果表明,NSBC呈现出密集且发达的孔隙结构,比表面积为 1172.865m2/g?2,4DCP降解 的最佳条件为:NSBC用量 0.1g/L,PMS浓度 1mM?此外,中性和酸性环境条件下2,4-DCP的去除 率明显高于碱性环境,在体系中存在 HCO- 3 ?Cl-?NO- 3 ,2,4-DCP的去除均受到少量抑制?在最 佳反应条件下,2,4-DCP的去除率在 40min内达到 98.45%?PMS活化产生的 O· - 2 和1O2是引起2,4- DCP降解的主导活性氧 (ROS)物质?研究表明,NSBC是 PMS降解水中氯酚类有机污染物的有效活 化剂?
2022 Vol. 41 (2): 420-427 [
摘要
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428
徐铭崇,李淑杰,张瀛
敦化市城市规模和效益协调度研究
选取吉林省敦化市 2010?2014和 2018年三期 Landsat系列卫星影像,采用监督分类和目视解译 相结合的方法提取和对比城区用地信息,得到敦化市城市用地数量和空间特征,通过构建协调度以及 灰色关联度模型,分析敦化市城市规模和用地效益的发展情况及影响因素?结果表明,敦化市城市规 模趋于稳定,经济发展和城市用地之间协调性显著增强,人口发展和城市用地之间不协调;城市规模 增长和城市效益提升呈现同向发展态势,整体协调发展程度增强,但仍处于勉强协调阶段;敦化市城 市用地规模和效益受到自然环境?社会经济和政策规划等影响,其中公共财政支出是敦化市城市规模 和效益发展的最主要的推动因素?
2022 Vol. 41 (2): 428-436 [
摘要
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