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主编: 王焰新
执行主编: 陈中强，蒋少涌
副主编: 蒋恕，李长冬，马瑞，孙启良，王墩，王伦澈，肖龙，赵新福，宗克清，左仁广，王淑华（常务）
主管: 教育部 主办: 中国地质大学
编辑出版: 《地球科学》编辑部
投稿网址: http://mc03.manuscriptcentral.com/es
ISSN: 1000-2383
CN: 42-1874/P
优先发表栏目展示本刊经同行评议确定正式录用的文章，这些文章目前处在编校过程，尚未确定卷期及页码，但可以根据DOI进行引用。
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doi: 10.3799/dqkx.2024.001
摘要
PDF 4492KB
摘要:
随着氢气地位的进一步提高，大规模储氢逐渐得到重视.通过大量的调研文献对地下储氢库的特征、氢气与矿物的相互作用进行了阐述，并总结了粘土矿物和煤层对氢气的吸附特点.研究结果表明：（1）地下储氢库中，盐穴储氢是目前最好的方式；（2）温度、压力、硬脂酸浓度和有机酸碳数的变化会影响矿物的氢润湿性，从而影响盖层密封能力；（3）粘土矿物、煤层等可以吸附氢气，可为地下储氢新材料提供思路.基于以上研究和分析，指出了地下储氢目前存在的主要的难题，展望了地下储氢的未来发展前景，以期为地下储氢库的选址实施提供参考.并对地下多孔材料作为大规模储氢新材料的可行性做了简要概述，以期为寻求多样化、适宜化的储氢材料作出贡献.
随着氢气地位的进一步提高，大规模储氢逐渐得到重视.通过大量的调研文献对地下储氢库的特征、氢气与矿物的相互作用进行了阐述，并总结了粘土矿物和煤层对氢气的吸附特点.研究结果表明：（1）地下储氢库中，盐穴储氢是目前最好的方式；（2）温度、压力、硬脂酸浓度和有机酸碳数的变化会影响矿物的氢润湿性，从而影响盖层密封能力；（3）粘土矿物、煤层等可以吸附氢气，可为地下储氢新材料提供思路.基于以上研究和分析，指出了地下储氢目前存在的主要的难题，展望了地下储氢的未来发展前景，以期为地下储氢库的选址实施提供参考.并对地下多孔材料作为大规模储氢新材料的可行性做了简要概述，以期为寻求多样化、适宜化的储氢材料作出贡献.
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doi: 10.3799/dqkx.2023.182
摘要:
（目的）中-晚三叠世是现代型生态系统构建的关键时期，系统研究该时期生物与环境的协同演变过程对揭示生物复苏机制和生态系统重建规律具有重要意义。（方法）琥珀是探讨中-晚三叠世植物演化和古气候演变的重要载体。本文对青岩剖面雷打坡段的琥珀和伴生的植物化石开展研究， 并将全球的中-晚三叠世琥珀的分布与湿润事件进行对比分析。（结果和结论）结果发现青岩琥珀是由松柏类植物伏脂杉生产，琥珀的出现与松柏类植物的辐射演化有关。菊石生物地层表明含有琥珀的地层属于中三叠世安尼期 Pelsonian 亚期。本研究认为琥珀的产出与湿润事件具有对应性，说明湿润事件可能是中-晚三叠世琥珀频繁出现的重要原因。
（目的）中-晚三叠世是现代型生态系统构建的关键时期，系统研究该时期生物与环境的协同演变过程对揭示生物复苏机制和生态系统重建规律具有重要意义。（方法）琥珀是探讨中-晚三叠世植物演化和古气候演变的重要载体。本文对青岩剖面雷打坡段的琥珀和伴生的植物化石开展研究， 并将全球的中-晚三叠世琥珀的分布与湿润事件进行对比分析。（结果和结论）结果发现青岩琥珀是由松柏类植物伏脂杉生产，琥珀的出现与松柏类植物的辐射演化有关。菊石生物地层表明含有琥珀的地层属于中三叠世安尼期 Pelsonian 亚期。本研究认为琥珀的产出与湿润事件具有对应性，说明湿润事件可能是中-晚三叠世琥珀频繁出现的重要原因。
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doi: 10.3799/dqkx.2022.472
摘要:
一般认为在陆相盆地深湖-半深湖等深水环境易富集油气，但大量页岩气勘探证实，页岩气藏一般更靠近湖盆边缘，因此有必要深入剖析陆相湖盆有机质富集的规律。本文采用类比法对比了页岩油气、煤的成矿条件，结合湖泊的初级生产力、固碳速率、化石发育，采用古地貌及埋藏史恢复手段，提出了页岩发育于浅水局限环境的六大证据。研究发现，页岩油气和煤具有相似的成矿模式；与浅水环境的煤、蒸发盐岩等具有共生关系； 浅水环境下固碳速率远大于深水环境。结论是，页岩油气富集于浅水湖湾、间湾等封闭-半封闭环境；最大湖泛期凝缩段应为贫有机质段。最后以松南等地区进行验证，说明本结论具有普适性，可更好地指导页岩油气勘探。
一般认为在陆相盆地深湖-半深湖等深水环境易富集油气，但大量页岩气勘探证实，页岩气藏一般更靠近湖盆边缘，因此有必要深入剖析陆相湖盆有机质富集的规律。本文采用类比法对比了页岩油气、煤的成矿条件，结合湖泊的初级生产力、固碳速率、化石发育，采用古地貌及埋藏史恢复手段，提出了页岩发育于浅水局限环境的六大证据。研究发现，页岩油气和煤具有相似的成矿模式；与浅水环境的煤、蒸发盐岩等具有共生关系； 浅水环境下固碳速率远大于深水环境。结论是，页岩油气富集于浅水湖湾、间湾等封闭-半封闭环境；最大湖泛期凝缩段应为贫有机质段。最后以松南等地区进行验证，说明本结论具有普适性，可更好地指导页岩油气勘探。
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doi: 10.3799/dqkx.2023.162
摘要:
以往关于人类活动对海洋生态系统产生的影响讨论主要聚焦于污染物的排放、过度二氧化碳的排放及过度开发等，然而人为噪声也是海洋生态系统的重要压力源之一。人为噪声的频率范围与海洋动物发出和感知的声音频率范围存在高度重合，因此人为噪声的增加会影响海洋动物的行为、生理甚至生存。鉴于海洋声景的快速变化，迫切需要发展深海环境噪声监测技术，评估人为噪声对深海生态系统的影响，从而针对性地减轻人类对海洋声景的影响，服务于构建健康的海洋。本文立足国内外研究形势，回顾人类活动影响下的海洋声景及深海噪声监测技术的发展情况，介绍多个致力于海洋噪声监测和研究的国际大计划，并呼吁相关机构及部门增强对海洋声景的关注，鼓励先进技术的研发，并制定相应的管理框架。
以往关于人类活动对海洋生态系统产生的影响讨论主要聚焦于污染物的排放、过度二氧化碳的排放及过度开发等，然而人为噪声也是海洋生态系统的重要压力源之一。人为噪声的频率范围与海洋动物发出和感知的声音频率范围存在高度重合，因此人为噪声的增加会影响海洋动物的行为、生理甚至生存。鉴于海洋声景的快速变化，迫切需要发展深海环境噪声监测技术，评估人为噪声对深海生态系统的影响，从而针对性地减轻人类对海洋声景的影响，服务于构建健康的海洋。本文立足国内外研究形势，回顾人类活动影响下的海洋声景及深海噪声监测技术的发展情况，介绍多个致力于海洋噪声监测和研究的国际大计划，并呼吁相关机构及部门增强对海洋声景的关注，鼓励先进技术的研发，并制定相应的管理框架。
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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。
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。
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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。
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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。
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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。
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2024, 49(3): 803-821.
doi: 10.3799/dqkx.2022.096
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摘要:
对桂东北鹰扬关地区新发现的罗家山辉长岩开展年代学、矿物学和矿物化学研究，可进一步约束区域构造背景.罗家山辉长岩的主要矿物为单斜辉石（Cpx）和斜长石（Pl）.单斜辉石具有高铁铝、低钙钠钛的特征，其成分为Wo27~31En36~47Fs21~32，属于普通辉石；斜长石具有高硅铝钠、低钙钾的特点，其成分为An0~3Ab96~100Or0~2，属于钠长石.根据单斜辉石的化学成分判定罗家山辉长岩的母岩浆属于Si不饱和的亚碱性拉斑玄武岩系列.单斜辉石温压估算结果表明，罗家山辉长岩的形成温度介于1 282~1 292 ℃，平均值1 287 ℃；形成压力介于1.53~2.37 GPa，平均值2.02 GPa；对应深度介于50.49~78.21 km，平均值66.80 km. LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄表明罗家山辉长岩形成于（768.9±6.8）Ma.单斜辉石的化学成分特征表明罗家山辉长岩属于典型的板内拉斑玄武岩.结合区域构造演化特征，推断罗家山辉长岩起源于地幔物质上涌、岩石圈减薄的伸展裂谷构造背景.
对桂东北鹰扬关地区新发现的罗家山辉长岩开展年代学、矿物学和矿物化学研究，可进一步约束区域构造背景.罗家山辉长岩的主要矿物为单斜辉石（Cpx）和斜长石（Pl）.单斜辉石具有高铁铝、低钙钠钛的特征，其成分为Wo27~31En36~47Fs21~32，属于普通辉石；斜长石具有高硅铝钠、低钙钾的特点，其成分为An0~3Ab96~100Or0~2，属于钠长石.根据单斜辉石的化学成分判定罗家山辉长岩的母岩浆属于Si不饱和的亚碱性拉斑玄武岩系列.单斜辉石温压估算结果表明，罗家山辉长岩的形成温度介于1 282~1 292 ℃，平均值1 287 ℃；形成压力介于1.53~2.37 GPa，平均值2.02 GPa；对应深度介于50.49~78.21 km，平均值66.80 km. LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄表明罗家山辉长岩形成于（768.9±6.8）Ma.单斜辉石的化学成分特征表明罗家山辉长岩属于典型的板内拉斑玄武岩.结合区域构造演化特征，推断罗家山辉长岩起源于地幔物质上涌、岩石圈减薄的伸展裂谷构造背景.
2024, 49(3): 822-836.
doi: 10.3799/dqkx.2022.196
摘要:
为了更好地约束林子宗群火山岩的年龄格架、岩石成因及其演化历史，对拉萨地块中南部南木林盆地的林子宗群火山岩进行了详细的岩相学、锆石U-Pb年代学和全岩主微量元素地球化学研究.结果显示，南木林盆地林子宗群火山旋回时限依次为62.8~57.0 Ma、52.0~50.2 Ma、49.7 Ma.随着时间的演化，早期典中组以爆发相为主，年波组以喷发-沉积相为主，到晚期帕那组以喷溢相为主，且呈现出从中酸性向酸性演化，由钙碱性系列向高钾钙碱性系列再到钾玄岩系列逐渐过渡的趋势.其中，典中组英安质岩石为钙碱性系列，富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，具有明显的Nb、Ta、Ti负异常，显示典型的弧火山岩特征；年波组和帕那组流纹质岩石为钙碱性-高钾钙碱性系列岩石，且有钾玄岩出现，富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，除具有明显的Nb、Ta、Ti负异常外，还具有显著的Ba、Sr、P负异常，显示碰撞-碰撞后火山岩的特点.上述特征暗示典中组英安质岩石可能是新特提斯洋北向俯冲消减过程中岛弧区幔源岩浆底侵诱发上覆地壳部分熔融的产物，年波组和帕那组流纹质岩石则是印度-亚洲大陆碰撞初期阶段英安质岩石进一步分离结晶的产物.林子宗群火山岩是记录这种体制转换的重要载体.
为了更好地约束林子宗群火山岩的年龄格架、岩石成因及其演化历史，对拉萨地块中南部南木林盆地的林子宗群火山岩进行了详细的岩相学、锆石U-Pb年代学和全岩主微量元素地球化学研究.结果显示，南木林盆地林子宗群火山旋回时限依次为62.8~57.0 Ma、52.0~50.2 Ma、49.7 Ma.随着时间的演化，早期典中组以爆发相为主，年波组以喷发-沉积相为主，到晚期帕那组以喷溢相为主，且呈现出从中酸性向酸性演化，由钙碱性系列向高钾钙碱性系列再到钾玄岩系列逐渐过渡的趋势.其中，典中组英安质岩石为钙碱性系列，富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，具有明显的Nb、Ta、Ti负异常，显示典型的弧火山岩特征；年波组和帕那组流纹质岩石为钙碱性-高钾钙碱性系列岩石，且有钾玄岩出现，富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，除具有明显的Nb、Ta、Ti负异常外，还具有显著的Ba、Sr、P负异常，显示碰撞-碰撞后火山岩的特点.上述特征暗示典中组英安质岩石可能是新特提斯洋北向俯冲消减过程中岛弧区幔源岩浆底侵诱发上覆地壳部分熔融的产物，年波组和帕那组流纹质岩石则是印度-亚洲大陆碰撞初期阶段英安质岩石进一步分离结晶的产物.林子宗群火山岩是记录这种体制转换的重要载体.
2024, 49(3): 837-849.
doi: 10.3799/dqkx.2022.474
摘要:
蛇纹岩中的锆石不仅可以提供年代学信息，还可以约束蛇纹岩的成因和区域构造演化过程.本文以唐加‒松多古特提斯缝合带中的龙崖松多蛇纹岩为研究对象，对其进行了全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究.结果显示，龙崖松多蛇纹岩具较高的MgO和TFeO含量、高Mg#值以及较低的Al2O3和TiO2含量.样品稀土元素配分曲线呈较为宽缓的“U”型.微量元素蛛网图显示，样品富集U、Ta，亏损Th、Nb、Zr和Hf.龙崖松多蛇纹岩锆石U-Pb定年结果为（230.3±2.3）Ma，εHf（t）值在+13.4到+16.0之间.年代学和地球化学研究表明，龙崖松多蛇纹岩的原岩为地幔楔内尖晶石二辉橄榄岩部分熔融后的残留体.龙崖松多蛇纹岩受到松多古特提斯洋板片俯冲产生的超临界流体的交代形成了交代锆石，可能还受到富水流体的交代，导致流体活动性元素的富集.结合前人研究，本文认为松多古特提斯洋在晚三叠世可能尚处于北向俯冲阶段.
蛇纹岩中的锆石不仅可以提供年代学信息，还可以约束蛇纹岩的成因和区域构造演化过程.本文以唐加‒松多古特提斯缝合带中的龙崖松多蛇纹岩为研究对象，对其进行了全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究.结果显示，龙崖松多蛇纹岩具较高的MgO和TFeO含量、高Mg#值以及较低的Al2O3和TiO2含量.样品稀土元素配分曲线呈较为宽缓的“U”型.微量元素蛛网图显示，样品富集U、Ta，亏损Th、Nb、Zr和Hf.龙崖松多蛇纹岩锆石U-Pb定年结果为（230.3±2.3）Ma，εHf（t）值在+13.4到+16.0之间.年代学和地球化学研究表明，龙崖松多蛇纹岩的原岩为地幔楔内尖晶石二辉橄榄岩部分熔融后的残留体.龙崖松多蛇纹岩受到松多古特提斯洋板片俯冲产生的超临界流体的交代形成了交代锆石，可能还受到富水流体的交代，导致流体活动性元素的富集.结合前人研究，本文认为松多古特提斯洋在晚三叠世可能尚处于北向俯冲阶段.
2024, 49(3): 850-867.
doi: 10.3799/dqkx.2023.135
摘要:
青藏地区拉萨地块、羌塘地块、松潘甘孜-可可西里地块中，广泛发育后碰撞以来的钾质-超钾质火山岩.在上述众多钾质-超钾质火山岩研究数据中，拉萨地块的Rb、Cs等稀碱元素的超常富集程度远高于其他两地块，为了将此现象量化表述，并且尝试对富集原因进行探究.本文通过实测和已公开发表的数据，运用箱线图等统计方法，以及系统的矿物学、地球化学分析手段，量化了三大地块稀碱元素富集程度，对富集成因有了初步认识.结果表明拉萨地块钾质-超钾质火山岩存在较高程度的岩浆分异是导致Rb、Cs等稀碱元素超常富集的主要原因，超常富集区主要分布于火山岩年龄范围为25~13 Ma之间的拉萨地块中西部.并且类比高分异花岗岩的研究成果划分了拉萨地块钾质-超钾质火山岩较高程度分异的Zr/Hf和Nb/Ta判别范围.
青藏地区拉萨地块、羌塘地块、松潘甘孜-可可西里地块中，广泛发育后碰撞以来的钾质-超钾质火山岩.在上述众多钾质-超钾质火山岩研究数据中，拉萨地块的Rb、Cs等稀碱元素的超常富集程度远高于其他两地块，为了将此现象量化表述，并且尝试对富集原因进行探究.本文通过实测和已公开发表的数据，运用箱线图等统计方法，以及系统的矿物学、地球化学分析手段，量化了三大地块稀碱元素富集程度，对富集成因有了初步认识.结果表明拉萨地块钾质-超钾质火山岩存在较高程度的岩浆分异是导致Rb、Cs等稀碱元素超常富集的主要原因，超常富集区主要分布于火山岩年龄范围为25~13 Ma之间的拉萨地块中西部.并且类比高分异花岗岩的研究成果划分了拉萨地块钾质-超钾质火山岩较高程度分异的Zr/Hf和Nb/Ta判别范围.
2024, 49(3): 868-892.
doi: 10.3799/dqkx.2022.214
摘要:
辽北清原地区位于华北板块北缘东段，是研究古太平洋构造域的典型地区之一.研究区中生代岩浆岩的成因及构造背景对认识古太平洋构造域的演化具有重要意义.本次研究对清原夏家堡地区辉长苏长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学分析.锆石U-Pb测年结果表明，辉长苏长岩形成于中侏罗世晚期（（163.8±2.4）Ma），石英闪长岩形成于中侏罗世中期（（169.9±2.2）Ma），花岗闪长岩形成于中侏罗世中期（169.9~167.3 Ma）.岩石地球化学特征上，辉长苏长岩和石英闪长岩属于钙碱性系列岩石，具有低硅、富铝、高镁及较高的Mg#，弱富集轻稀土元素（LREEs），富集Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素（LILEs），亏损Nb、Ta等高场强元素（HFSEs），Eu呈微弱的正异常或无异常；花岗闪长岩具有较高的硅、铝和全碱含量，具有高钾钙碱性I型花岗岩地球化学特征，Sr/Yb值较高，Eu具弱的负异常，富集LREEs和LILEs（Rb、K、Ba等），亏损HFSEs（Nb、Ta等）.上述地球化学特征表明辉长苏长岩和石英闪长岩的原始岩浆应起源于受俯冲板片析出流体所交代的岩石圈地幔部分熔融；花岗闪长岩是俯冲背景下受流体交代的下地壳基性火成岩部分熔融的产物.结合区域构造演化史和区域岩浆活动时空分布规律，认为辽北清原夏家堡地区中侏罗世侵入体的形成与古太平洋板块的俯冲作用有关.
辽北清原地区位于华北板块北缘东段，是研究古太平洋构造域的典型地区之一.研究区中生代岩浆岩的成因及构造背景对认识古太平洋构造域的演化具有重要意义.本次研究对清原夏家堡地区辉长苏长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学分析.锆石U-Pb测年结果表明，辉长苏长岩形成于中侏罗世晚期（（163.8±2.4）Ma），石英闪长岩形成于中侏罗世中期（（169.9±2.2）Ma），花岗闪长岩形成于中侏罗世中期（169.9~167.3 Ma）.岩石地球化学特征上，辉长苏长岩和石英闪长岩属于钙碱性系列岩石，具有低硅、富铝、高镁及较高的Mg#，弱富集轻稀土元素（LREEs），富集Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素（LILEs），亏损Nb、Ta等高场强元素（HFSEs），Eu呈微弱的正异常或无异常；花岗闪长岩具有较高的硅、铝和全碱含量，具有高钾钙碱性I型花岗岩地球化学特征，Sr/Yb值较高，Eu具弱的负异常，富集LREEs和LILEs（Rb、K、Ba等），亏损HFSEs（Nb、Ta等）.上述地球化学特征表明辉长苏长岩和石英闪长岩的原始岩浆应起源于受俯冲板片析出流体所交代的岩石圈地幔部分熔融；花岗闪长岩是俯冲背景下受流体交代的下地壳基性火成岩部分熔融的产物.结合区域构造演化史和区域岩浆活动时空分布规律，认为辽北清原夏家堡地区中侏罗世侵入体的形成与古太平洋板块的俯冲作用有关.
2024, 49(3): 893-906.
doi: 10.3799/dqkx.2022.231
摘要:
四川会理芭蕉箐地区位于康滇地轴中南段，是我国少有的元古宙产铀地区，其构造条件复杂，研究程度低，钠长岩作为本区重要的含铀岩石，对其更是鲜有报道，严重限制了进一步的铀矿勘查.在结合前人研究的基础上，通过对芭蕉箐地区1841铀矿化点的野外地质调查、钠长岩元素地球化学分析及锆石U-Pb年代学测试分析，发现研究区钠长岩分为岩浆钠长岩与交代钠长岩，样品富集Th、U、Zr、REE等元素，相对贫Ba、K、Sr、Rb等元素，测年结果显示两类钠长岩主要峰值年龄为~2.3 Ga与~1.8 Ga.钠长岩岩石来源主要为下地壳变质泥岩部分熔融且有幔源物质加入，形成于陆内拉张构造环境.其原岩的形成与2.4~2.3 Ga期间发生在扬子地台西南缘的碰撞事件有关，并在1.8 Ga左右经历岩浆作用形成钠长岩，同时铀元素在此处大量富集.其年代学数据记录的两次岩浆活动，是Columbia超大陆聚合在扬子地块西南缘的响应.
四川会理芭蕉箐地区位于康滇地轴中南段，是我国少有的元古宙产铀地区，其构造条件复杂，研究程度低，钠长岩作为本区重要的含铀岩石，对其更是鲜有报道，严重限制了进一步的铀矿勘查.在结合前人研究的基础上，通过对芭蕉箐地区1841铀矿化点的野外地质调查、钠长岩元素地球化学分析及锆石U-Pb年代学测试分析，发现研究区钠长岩分为岩浆钠长岩与交代钠长岩，样品富集Th、U、Zr、REE等元素，相对贫Ba、K、Sr、Rb等元素，测年结果显示两类钠长岩主要峰值年龄为~2.3 Ga与~1.8 Ga.钠长岩岩石来源主要为下地壳变质泥岩部分熔融且有幔源物质加入，形成于陆内拉张构造环境.其原岩的形成与2.4~2.3 Ga期间发生在扬子地台西南缘的碰撞事件有关，并在1.8 Ga左右经历岩浆作用形成钠长岩，同时铀元素在此处大量富集.其年代学数据记录的两次岩浆活动，是Columbia超大陆聚合在扬子地块西南缘的响应.
2024, 49(3): 907-921.
doi: 10.3799/dqkx.2021.256
摘要:
华北板块北缘在晚中生代受到古太平洋板块西向俯冲作用的影响，发育强烈的构造变形及大规模的岩浆活动.研究区柳河盆地地处华北板块北缘，对其开展研究能够为约束华北板块北缘晚中生代构造演化阶段提供沉积方面的证据.依据对盆地早白垩世鹰嘴砬子组样品碎屑组分、岩性序列、沉积相演化特征的研究，结合碎屑锆石U-Pb年代学判断，盆地样品矿物组成具有石英含量较低，岩屑和长石含量较高的特点，显示沉积物物源主要来自岩浆弧物源区.两组碎屑锆石U-Pb年龄组成相似，以晚中生代为主，古元古代为辅.L1-B178样品（岩心）碎屑锆石存在约127 Ma的主峰和约2 553 Ma的次峰；P303-B3样品（剖面）存在约126 Ma的主峰和约2 545 Ma的次峰，中生代沉积物物源可能来自盆地东北侧丰富的岩浆岩.早白垩世鹰嘴砬子组最年轻碎屑锆石颗粒的U-Pb年龄限定岩层的最大沉积年龄为（125±4）Ma，介于早白垩世巴雷姆阶与阿普特阶，与层内流纹岩样品（124.3±0.7）Ma的锆石加权平均年龄吻合.通过对柳河盆地样品矿物组成特点、沉积相演化和碎屑锆石U-Pb年代学特征综合判断，盆地在（125±4）Ma已接收到古太平板块俯冲作用带来的物源.
华北板块北缘在晚中生代受到古太平洋板块西向俯冲作用的影响，发育强烈的构造变形及大规模的岩浆活动.研究区柳河盆地地处华北板块北缘，对其开展研究能够为约束华北板块北缘晚中生代构造演化阶段提供沉积方面的证据.依据对盆地早白垩世鹰嘴砬子组样品碎屑组分、岩性序列、沉积相演化特征的研究，结合碎屑锆石U-Pb年代学判断，盆地样品矿物组成具有石英含量较低，岩屑和长石含量较高的特点，显示沉积物物源主要来自岩浆弧物源区.两组碎屑锆石U-Pb年龄组成相似，以晚中生代为主，古元古代为辅.L1-B178样品（岩心）碎屑锆石存在约127 Ma的主峰和约2 553 Ma的次峰；P303-B3样品（剖面）存在约126 Ma的主峰和约2 545 Ma的次峰，中生代沉积物物源可能来自盆地东北侧丰富的岩浆岩.早白垩世鹰嘴砬子组最年轻碎屑锆石颗粒的U-Pb年龄限定岩层的最大沉积年龄为（125±4）Ma，介于早白垩世巴雷姆阶与阿普特阶，与层内流纹岩样品（124.3±0.7）Ma的锆石加权平均年龄吻合.通过对柳河盆地样品矿物组成特点、沉积相演化和碎屑锆石U-Pb年代学特征综合判断，盆地在（125±4）Ma已接收到古太平板块俯冲作用带来的物源.
2024, 49(3): 922-938.
doi: 10.3799/dqkx.2023.213
摘要:
大红柳滩二云母花岗岩被认为是白龙山等伟晶岩型锂矿的成矿母岩.为约束大红柳滩地区花岗岩‒伟晶岩的岩浆‒热液演化过程.本文选取大红柳滩岩体二云母花岗岩及不同矿化程度伟晶岩中的贯穿性矿物——云母和电气石，开展了背散射结构观察（BSE）和电子探针成分分析（EPMA）.二云母花岗岩（Ms1）和白云母‒微斜长石伟晶岩（Ms2）中云母结构均一、化学成分变化小；白云母‒钠长石‒锂辉石伟晶岩（Ms3）中云母类型多样，除白云母外，还发育富锂多硅白云母、铁锂云母、锂云母，后者常交代白云母.Ms3中Li、F含量突增，其中Li2O最高可达4.68%、F可达6.47%.二云母花岗岩（Tur1）和白云母‒微斜长石伟晶岩（Tur2）中电气石为碱性黑电气石，白云母‒钠长石‒锂辉石伟晶岩中（Tur3）发育碱性锂电气石.相较于黑电气石，锂电气石具有富SiO2、Al2O3、Li2O，贫TiO2、MgO、CaO的特征.云母和电气石的成分和结构特征揭示，二云母花岗岩与白云母‒微斜长石伟晶岩形成于岩浆阶段，未发生锂矿化.白云母‒钠长石‒锂辉石伟晶岩形成于岩浆‒热液过渡期，锂元素发生了显著富集，发育锂辉石、富锂多硅白云母、铁锂云母、锂云母、锂电气石等.据此提出，岩浆‒热液转换期对于锂成矿具有重要意义.在伟晶岩型锂矿床中，锂电气石与锂云母的存在表明伟晶岩具有极高的岩浆演化程度.
大红柳滩二云母花岗岩被认为是白龙山等伟晶岩型锂矿的成矿母岩.为约束大红柳滩地区花岗岩‒伟晶岩的岩浆‒热液演化过程.本文选取大红柳滩岩体二云母花岗岩及不同矿化程度伟晶岩中的贯穿性矿物——云母和电气石，开展了背散射结构观察（BSE）和电子探针成分分析（EPMA）.二云母花岗岩（Ms1）和白云母‒微斜长石伟晶岩（Ms2）中云母结构均一、化学成分变化小；白云母‒钠长石‒锂辉石伟晶岩（Ms3）中云母类型多样，除白云母外，还发育富锂多硅白云母、铁锂云母、锂云母，后者常交代白云母.Ms3中Li、F含量突增，其中Li2O最高可达4.68%、F可达6.47%.二云母花岗岩（Tur1）和白云母‒微斜长石伟晶岩（Tur2）中电气石为碱性黑电气石，白云母‒钠长石‒锂辉石伟晶岩中（Tur3）发育碱性锂电气石.相较于黑电气石，锂电气石具有富SiO2、Al2O3、Li2O，贫TiO2、MgO、CaO的特征.云母和电气石的成分和结构特征揭示，二云母花岗岩与白云母‒微斜长石伟晶岩形成于岩浆阶段，未发生锂矿化.白云母‒钠长石‒锂辉石伟晶岩形成于岩浆‒热液过渡期，锂元素发生了显著富集，发育锂辉石、富锂多硅白云母、铁锂云母、锂云母、锂电气石等.据此提出，岩浆‒热液转换期对于锂成矿具有重要意义.在伟晶岩型锂矿床中，锂电气石与锂云母的存在表明伟晶岩具有极高的岩浆演化程度.
2024, 49(3): 939-951.
doi: 10.3799/dqkx.2022.232
摘要:
为查明海岸带弱透水层孔隙水的盐分来源与演变机制，在连云港海州湾钻探采集了4个钻孔的粘性土柱，采用压榨法采集孔隙水，测定了孔隙水化学‒同位素组分，建立了二维剖面孔隙水全新世以来的溶质运移数值模型.由陆向海孔隙水的总溶解固体由0.9增加到41.4 g/L，垂向上浅层高、深层低.孔隙水Cl/Br比为170~533（均值267），87Sr/86Sr比值为0.709 3~0.711 6，Cl‒与δ18O呈正相关关系，表明孔隙咸水为海相成因，同时还受到硅酸盐矿物风化和阳离子交换作用影响.全新世弱透水层孔隙水为10~5 ka BP海侵时期的古海水，向下入渗造成更新世孔隙水咸化.4 ka BP海退后，孔隙水接受淡水补给，但古海水并未被完全驱替.近海岸处孔隙水受持续蒸发影响而形成盐水.数值模拟表明海侵‒海退事件是控制弱透水层孔隙水盐分演变的主要因素，海侵时海水以“指状”模式向下入侵，造成了咸淡水的不均匀分布.
为查明海岸带弱透水层孔隙水的盐分来源与演变机制，在连云港海州湾钻探采集了4个钻孔的粘性土柱，采用压榨法采集孔隙水，测定了孔隙水化学‒同位素组分，建立了二维剖面孔隙水全新世以来的溶质运移数值模型.由陆向海孔隙水的总溶解固体由0.9增加到41.4 g/L，垂向上浅层高、深层低.孔隙水Cl/Br比为170~533（均值267），87Sr/86Sr比值为0.709 3~0.711 6，Cl‒与δ18O呈正相关关系，表明孔隙咸水为海相成因，同时还受到硅酸盐矿物风化和阳离子交换作用影响.全新世弱透水层孔隙水为10~5 ka BP海侵时期的古海水，向下入渗造成更新世孔隙水咸化.4 ka BP海退后，孔隙水接受淡水补给，但古海水并未被完全驱替.近海岸处孔隙水受持续蒸发影响而形成盐水.数值模拟表明海侵‒海退事件是控制弱透水层孔隙水盐分演变的主要因素，海侵时海水以“指状”模式向下入侵，造成了咸淡水的不均匀分布.
2024, 49(3): 952-964.
doi: 10.3799/dqkx.2022.225
摘要:
地热水资源的形成与演化过程认识是区域地热资源科学合理开发利用的重要基础.运用水化学及同位素分析方法，结合区域地质构造特征，系统揭示了海南东海岸官塘地区地热水水化学特征、地热储温度以及补给来源，构建了官塘地区地热水循环演化概念模型.研究结果表明：该区地热水水化学类型主要为HCO3·SO4-Na型，其组分主要来源于硅酸盐矿物溶解及深部CO2等气体；地热水主要受到大气降水补给，补给海拔约为1 122.2~1 569.4 m，并且地热水上升过程中与浅部地下水之间存在较为显著的混合作用.在考虑混合和蒸汽损失的条件下，深部地热水与冷水混合前蒸汽损失的质量百分比约为18.2%~25.2%，地热水温度为190.4~217.8 ℃，冷水混合比例可达到66.8%~80.8%.该地区地热水开发程度逐年提高，导致地热水水位大幅下降，使得浅部冷水补给量增大，这可能是造成该地区开采地热水温度下降的关键影响因素.
地热水资源的形成与演化过程认识是区域地热资源科学合理开发利用的重要基础.运用水化学及同位素分析方法，结合区域地质构造特征，系统揭示了海南东海岸官塘地区地热水水化学特征、地热储温度以及补给来源，构建了官塘地区地热水循环演化概念模型.研究结果表明：该区地热水水化学类型主要为HCO3·SO4-Na型，其组分主要来源于硅酸盐矿物溶解及深部CO2等气体；地热水主要受到大气降水补给，补给海拔约为1 122.2~1 569.4 m，并且地热水上升过程中与浅部地下水之间存在较为显著的混合作用.在考虑混合和蒸汽损失的条件下，深部地热水与冷水混合前蒸汽损失的质量百分比约为18.2%~25.2%，地热水温度为190.4~217.8 ℃，冷水混合比例可达到66.8%~80.8%.该地区地热水开发程度逐年提高，导致地热水水位大幅下降，使得浅部冷水补给量增大，这可能是造成该地区开采地热水温度下降的关键影响因素.
2024, 49(3): 965-977.
doi: 10.3799/dqkx.2022.425
摘要:
在核设施场址筛选和长期性能安全评价中，地下水化学特征是最重要的因素之一. 本文采用数理统计、离子比例法、同位素分析法以及水文地球化学模拟等方法，对沿海某核设施场址水化学特征及主要控制因素、地下水补给来源与年龄等进行了分析，并构建了该场址地下水循环演化模式. 研究表明：场址地下水中TDS较低，pH值多呈弱酸性；地下水化学类型主要为HCO3-Na·Ca型和HCO3-Ca·Na型；水化学组分主要受硅酸盐岩风化作用的控制；地下水主径流路径上以钠长石、钙长石的风化溶解为主；地下水来源于当地大气降水入渗补给，硐室深度范围内地下水14C表观年龄为2.08~3.60 ka. 该场址地下水化学特征及水循环交替条件对于保障该核设施的安全性是有利的.
在核设施场址筛选和长期性能安全评价中，地下水化学特征是最重要的因素之一. 本文采用数理统计、离子比例法、同位素分析法以及水文地球化学模拟等方法，对沿海某核设施场址水化学特征及主要控制因素、地下水补给来源与年龄等进行了分析，并构建了该场址地下水循环演化模式. 研究表明：场址地下水中TDS较低，pH值多呈弱酸性；地下水化学类型主要为HCO3-Na·Ca型和HCO3-Ca·Na型；水化学组分主要受硅酸盐岩风化作用的控制；地下水主径流路径上以钠长石、钙长石的风化溶解为主；地下水来源于当地大气降水入渗补给，硐室深度范围内地下水14C表观年龄为2.08~3.60 ka. 该场址地下水化学特征及水循环交替条件对于保障该核设施的安全性是有利的.
2024, 49(3): 978-991.
doi: 10.3799/dqkx.2022.242
摘要:
饱和导水率是重要的土壤水力学参数，对渗流和溶质运移研究起着至关重要的作用.土壤传递函数可以代替大规模采样和室内外试验间接预测该参数，但由于土壤的空间变异性以及方法的局限性等原因，以往的传递函数往往精度有限.本文以黄河下游沿岸兰考县闫楼乡包气带不同土层为研究对象，基于64个钻孔数据，将土壤粒径分布（黏粒、粉粒和砂粒含量）、土壤结构分形维数、干容重、总孔隙度、pH值、有机质和电导率等9个基本理化特性参数作为影响因素，基于逐步回归、主成分回归和主成分‒地理加权回归（PCA-GWR）三种方法，分别对研究区包气带不同土层的饱和导水率进行回归分析，比较精度后基于PCA-GWR对饱和导水率进行地理加权回归克里金插值.结果显示，除表层粉土以外，PCA-GWR法的预测精度有显著优势.不同土层传递函数和饱和导水率分布的差异性表明，由于黄河下游地区快速多变的沉积过程、黄河的决口改道以及人类活动等因素，包气带土层相变剧烈，土壤饱和导水率在平面上亦具有明显的非平稳特征.而局部地质作用和人类活动是第二层粉土层回归克里金估计结果欠佳的深层原因.
饱和导水率是重要的土壤水力学参数，对渗流和溶质运移研究起着至关重要的作用.土壤传递函数可以代替大规模采样和室内外试验间接预测该参数，但由于土壤的空间变异性以及方法的局限性等原因，以往的传递函数往往精度有限.本文以黄河下游沿岸兰考县闫楼乡包气带不同土层为研究对象，基于64个钻孔数据，将土壤粒径分布（黏粒、粉粒和砂粒含量）、土壤结构分形维数、干容重、总孔隙度、pH值、有机质和电导率等9个基本理化特性参数作为影响因素，基于逐步回归、主成分回归和主成分‒地理加权回归（PCA-GWR）三种方法，分别对研究区包气带不同土层的饱和导水率进行回归分析，比较精度后基于PCA-GWR对饱和导水率进行地理加权回归克里金插值.结果显示，除表层粉土以外，PCA-GWR法的预测精度有显著优势.不同土层传递函数和饱和导水率分布的差异性表明，由于黄河下游地区快速多变的沉积过程、黄河的决口改道以及人类活动等因素，包气带土层相变剧烈，土壤饱和导水率在平面上亦具有明显的非平稳特征.而局部地质作用和人类活动是第二层粉土层回归克里金估计结果欠佳的深层原因.
2024, 49(3): 992-1004.
doi: 10.3799/dqkx.2022.430
摘要:
岩溶地热系统具有巨大的能源开发潜力，广东省龙门县马星和隔陂地热异常区是两个典型的岩溶地热田.为探究热储温度及流体演化特征，基于离子比值关系、氘氧同位素、地温计等方法对其进行分析讨论.结果表明研究区为中性偏碱性低TDS的HCO3型地热水，方解石类碳酸盐矿物和硅酸盐矿物溶解及阳离子交换作用共同控制了水化学演化过程.大气降水是区内地热水的主要补给来源，马星和隔陂地热田的热储温度分别约为105.0~148.0 ℃和101.5~131.0 ℃，冷水混入的体积比约为44.2%和48.5%.在热储水化学及温度特征的基础上，建立了流体演化概念模型.
岩溶地热系统具有巨大的能源开发潜力，广东省龙门县马星和隔陂地热异常区是两个典型的岩溶地热田.为探究热储温度及流体演化特征，基于离子比值关系、氘氧同位素、地温计等方法对其进行分析讨论.结果表明研究区为中性偏碱性低TDS的HCO3型地热水，方解石类碳酸盐矿物和硅酸盐矿物溶解及阳离子交换作用共同控制了水化学演化过程.大气降水是区内地热水的主要补给来源，马星和隔陂地热田的热储温度分别约为105.0~148.0 ℃和101.5~131.0 ℃，冷水混入的体积比约为44.2%和48.5%.在热储水化学及温度特征的基础上，建立了流体演化概念模型.
2024, 49(3): 1005-1016.
doi: 10.3799/dqkx.2022.198
摘要:
高砷地下水在我国广泛分布，开发绿色高效的除砷材料对于促进地区发展和保障居民饮用水安全具有重要意义.采用共沉淀法结合NaOH水热处理技术制备了二氧化锰改性粉煤灰吸附材料MFA150，并研究其对地下水中As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附特性.结果表明，NaOH水热处理破坏了原始粉煤灰的玻璃体结构，且在这一过程中生成沸石相，粉煤灰比表面积由1.30 m2/g增加至40.26 m2/g.在负载MnO2后，MFA150比表面积达到148.82 m2/g.此外，吸附材料表面-OH的含量显著增加，为As（Ⅲ）和As（Ⅴ）提供了更多的吸附活性位点.MFA150对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附过程符合Elovich模型和Freundlich模型.在中性条件下MFA150对As（Ⅴ）和As（Ⅲ）的吸附量分别达到2.55 mg/g和9.71 mg/g，酸性条件更有利于吸附.溶液中共存的HCO3‒和PO43‒会抑制As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附，而SO42‒对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的去除具有轻微促进作用.在模拟地下水中，MFA150对总砷的去除率达到91.90%.MFA150制备方法简单，制备原料廉价易得，吸附性能好有望用于含砷地下水处理.
高砷地下水在我国广泛分布，开发绿色高效的除砷材料对于促进地区发展和保障居民饮用水安全具有重要意义.采用共沉淀法结合NaOH水热处理技术制备了二氧化锰改性粉煤灰吸附材料MFA150，并研究其对地下水中As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附特性.结果表明，NaOH水热处理破坏了原始粉煤灰的玻璃体结构，且在这一过程中生成沸石相，粉煤灰比表面积由1.30 m2/g增加至40.26 m2/g.在负载MnO2后，MFA150比表面积达到148.82 m2/g.此外，吸附材料表面-OH的含量显著增加，为As（Ⅲ）和As（Ⅴ）提供了更多的吸附活性位点.MFA150对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附过程符合Elovich模型和Freundlich模型.在中性条件下MFA150对As（Ⅴ）和As（Ⅲ）的吸附量分别达到2.55 mg/g和9.71 mg/g，酸性条件更有利于吸附.溶液中共存的HCO3‒和PO43‒会抑制As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附，而SO42‒对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的去除具有轻微促进作用.在模拟地下水中，MFA150对总砷的去除率达到91.90%.MFA150制备方法简单，制备原料廉价易得，吸附性能好有望用于含砷地下水处理.
2024, 49(3): 1017-1027.
doi: 10.3799/dqkx.2022.424
摘要:
拦挡坝有效库容和泥石流冲击力是泥石流实体拦挡坝设计的重要指标，现有实体拦挡坝在泥石流反复冲击作用下淤积甚至填满，会对坝体调控能力产生重要影响.为此，基于理论分析和物理模型试验，开展坝后淤积条件下泥石流冲击实体拦挡坝动力响应研究，推导坝后淤积条件下泥石流速度衰减率、坝体拦挡率的无量纲计算公式，并建立考虑空间分布特性的坝后淤积条件下泥石流冲击力计算模型.结果表明：泥石流速度衰减率和坝体拦挡率与淤积体高度/淤积长度比值和泥石流相对容重呈正相关；泥石流冲击力静动荷载组合计算模型能较好反映坝后淤积条件下泥石流冲击力的组成和分布特征.上述研究可为泥石流实体拦挡坝工程设计提供理论及技术支持.
拦挡坝有效库容和泥石流冲击力是泥石流实体拦挡坝设计的重要指标，现有实体拦挡坝在泥石流反复冲击作用下淤积甚至填满，会对坝体调控能力产生重要影响.为此，基于理论分析和物理模型试验，开展坝后淤积条件下泥石流冲击实体拦挡坝动力响应研究，推导坝后淤积条件下泥石流速度衰减率、坝体拦挡率的无量纲计算公式，并建立考虑空间分布特性的坝后淤积条件下泥石流冲击力计算模型.结果表明：泥石流速度衰减率和坝体拦挡率与淤积体高度/淤积长度比值和泥石流相对容重呈正相关；泥石流冲击力静动荷载组合计算模型能较好反映坝后淤积条件下泥石流冲击力的组成和分布特征.上述研究可为泥石流实体拦挡坝工程设计提供理论及技术支持.
2024, 49(3): 1028-1038.
doi: 10.3799/dqkx.2022.211
摘要:
在干湿循环作用下，片岩的抗剪性能劣化对片岩边坡长期稳定性具有重要影响.以鄂西北广泛分布的云母石英片岩为研究对象，通过开展一系列室内试验，揭示其抗剪性能劣化规律及机理.吸水性试验及直剪试验结果表明，云母石英片岩的吸水率随着干湿循环次数增加呈逐渐上升的趋势，抗剪强度及残余抗剪强度随干湿循环次数的增加呈逐渐下降的趋势，抗剪性能劣化效应明显.结合扫描电镜测试所得云母石英片岩微观结构变化规律，揭示其抗剪性能劣化机理：干湿循环作用下，云母石英片岩片理面逐渐扩展开裂，内部矿物颗粒强度软化，颗粒间胶结弱化，岩石骨架变得松散；粘聚力主要受矿物颗粒之间的胶结程度影响，劣化速率较快；内摩擦角主要受矿物颗粒嵌固程度和颗粒本身强度的影响，劣化速度相对较慢.
在干湿循环作用下，片岩的抗剪性能劣化对片岩边坡长期稳定性具有重要影响.以鄂西北广泛分布的云母石英片岩为研究对象，通过开展一系列室内试验，揭示其抗剪性能劣化规律及机理.吸水性试验及直剪试验结果表明，云母石英片岩的吸水率随着干湿循环次数增加呈逐渐上升的趋势，抗剪强度及残余抗剪强度随干湿循环次数的增加呈逐渐下降的趋势，抗剪性能劣化效应明显.结合扫描电镜测试所得云母石英片岩微观结构变化规律，揭示其抗剪性能劣化机理：干湿循环作用下，云母石英片岩片理面逐渐扩展开裂，内部矿物颗粒强度软化，颗粒间胶结弱化，岩石骨架变得松散；粘聚力主要受矿物颗粒之间的胶结程度影响，劣化速率较快；内摩擦角主要受矿物颗粒嵌固程度和颗粒本身强度的影响，劣化速度相对较慢.
2024, 49(3): 1039-1051.
doi: 10.3799/dqkx.2022.233
摘要:
建立滑坡灾害多维度气象预警判据和划分“网格化”预警单元能够为滑坡灾害气象预警提供科学依据.本文以浙江省金华市磐安县205个降雨型滑坡为研究对象，首先，基于平均有效降雨强度‒降雨历时（I⁃D）阈值模型，采用普通最小二乘回归（OLSQ）和分位数回归（QR）划分临界阈值曲线；其次，引入当日降雨量（R），进一步优化I⁃D阈值模型，建立I⁃D⁃R阈值模型，采用不同参数估计方法对比不同阈值模型精度，选择最优阈值模型作为磐安县滑坡灾害气象预警判据；最后，基于降雨分布的差异性，在划分地形单元的基础上利用泰森多边形（VD）建立了乡镇级别的“网格化”预警单元.结果显示：（1）I⁃D⁃R阈值模型相比于I⁃D阈值模型具有更好的预警精度，且基于QR的I⁃D⁃R阈值模型效果更好，警告及以上阈值等级精度提升到50%，特别注意及以上阈值等级精度提升到88.9%；（2）采用基于QR的I⁃D⁃R降雨阈值作为磐安县51个预警单元四级气象预警（红、橙、黄、蓝）的判据，并提出相应的应急响应措施.研究成果提供了一种新的阈值模型，能够为磐安县区域气象预警提供借鉴与参考.
建立滑坡灾害多维度气象预警判据和划分“网格化”预警单元能够为滑坡灾害气象预警提供科学依据.本文以浙江省金华市磐安县205个降雨型滑坡为研究对象，首先，基于平均有效降雨强度‒降雨历时（I⁃D）阈值模型，采用普通最小二乘回归（OLSQ）和分位数回归（QR）划分临界阈值曲线；其次，引入当日降雨量（R），进一步优化I⁃D阈值模型，建立I⁃D⁃R阈值模型，采用不同参数估计方法对比不同阈值模型精度，选择最优阈值模型作为磐安县滑坡灾害气象预警判据；最后，基于降雨分布的差异性，在划分地形单元的基础上利用泰森多边形（VD）建立了乡镇级别的“网格化”预警单元.结果显示：（1）I⁃D⁃R阈值模型相比于I⁃D阈值模型具有更好的预警精度，且基于QR的I⁃D⁃R阈值模型效果更好，警告及以上阈值等级精度提升到50%，特别注意及以上阈值等级精度提升到88.9%；（2）采用基于QR的I⁃D⁃R降雨阈值作为磐安县51个预警单元四级气象预警（红、橙、黄、蓝）的判据，并提出相应的应急响应措施.研究成果提供了一种新的阈值模型，能够为磐安县区域气象预警提供借鉴与参考.
2024, 49(3): 1052-1065.
doi: 10.3799/dqkx.2022.230
摘要:
为了解采样机具与模拟月壤间的相互作用，同时验证月壤采样机具模块化建模的可行性.基于中国地质大学（武汉）研制的CUG-1A型模拟月壤，开展不同条件下机具贯入力载的试验研究，并依据试验结果建立理论模型进行验证.各机具在浅层模拟月壤贯入阻力平均增长率为19.9%，次浅层提升至38.18%，深层出现陡增达到63.43%；贯入速度对贯入阻力的平均误差为2.5%；不同入土角度下贯入阻力的平均增长率为62.85%；不同截面机具贯入阻力随截面面积增长而增长，值近似为1∶2∶3∶4.同时进行了机具结构模块化验证，理论模型与试验结果吻合度在85%以上.采样机具所受贯入阻力与贯入深度、方式和机具结构明显相关，可建立模块化理论模型准确预估不同条件机具的贯入阻力.
为了解采样机具与模拟月壤间的相互作用，同时验证月壤采样机具模块化建模的可行性.基于中国地质大学（武汉）研制的CUG-1A型模拟月壤，开展不同条件下机具贯入力载的试验研究，并依据试验结果建立理论模型进行验证.各机具在浅层模拟月壤贯入阻力平均增长率为19.9%，次浅层提升至38.18%，深层出现陡增达到63.43%；贯入速度对贯入阻力的平均误差为2.5%；不同入土角度下贯入阻力的平均增长率为62.85%；不同截面机具贯入阻力随截面面积增长而增长，值近似为1∶2∶3∶4.同时进行了机具结构模块化验证，理论模型与试验结果吻合度在85%以上.采样机具所受贯入阻力与贯入深度、方式和机具结构明显相关，可建立模块化理论模型准确预估不同条件机具的贯入阻力.
2024, 49(3): 1066-1080.
doi: 10.3799/dqkx.2022.185
摘要:
辽东地区是我国重要的黄金产区，实现深部找矿新突破已成为该区的重点研究任务.地球物理方法是发现和探测深部金矿的主要技术手段.为了精细刻画青城子矿集区地层结构，准确揭示深部矿化蚀变带物探异常特征，建立深部找矿物探解释标尺，在小佟家堡子金矿区ZK12-11孔开展了多参数地球物理测井和井中物探测量工作，结合钻孔岩心编录，利用直方图、交会图等技术分析了该孔300~990 m井段岩性和矿化蚀变带的响应特征，划分了钻孔岩性剖面和矿化蚀变层位.结果表明：自然伽马、电阻率、磁化率和极化率4种参数能够区分钻孔主要岩性，可以作为重建钻孔岩性剖面的主要依据；黄铁矿化层位黄铁矿含量不高，不足以引起地层电阻率的明显降低，石墨化是引起电阻率降低的主要因素；自然伽马高低过渡带与低阻高极化无磁异常带是小佟家堡子金矿区地球物理测井找金的找矿标志.地球物理测井能够有效圈定找金有利层位，更加精确地指导金矿深部找矿工作，应受到广泛重视.
辽东地区是我国重要的黄金产区，实现深部找矿新突破已成为该区的重点研究任务.地球物理方法是发现和探测深部金矿的主要技术手段.为了精细刻画青城子矿集区地层结构，准确揭示深部矿化蚀变带物探异常特征，建立深部找矿物探解释标尺，在小佟家堡子金矿区ZK12-11孔开展了多参数地球物理测井和井中物探测量工作，结合钻孔岩心编录，利用直方图、交会图等技术分析了该孔300~990 m井段岩性和矿化蚀变带的响应特征，划分了钻孔岩性剖面和矿化蚀变层位.结果表明：自然伽马、电阻率、磁化率和极化率4种参数能够区分钻孔主要岩性，可以作为重建钻孔岩性剖面的主要依据；黄铁矿化层位黄铁矿含量不高，不足以引起地层电阻率的明显降低，石墨化是引起电阻率降低的主要因素；自然伽马高低过渡带与低阻高极化无磁异常带是小佟家堡子金矿区地球物理测井找金的找矿标志.地球物理测井能够有效圈定找金有利层位，更加精确地指导金矿深部找矿工作，应受到广泛重视.
2024, 49(3): 1081-1103.
doi: 10.3799/dqkx.2022.195
摘要:
近年来在西藏冈底斯‒念青唐古拉成矿带林子宗群火山岩分布区发现一系列中‒大型铅锌银矿床，该区显示出巨大的找矿潜力.由于林子宗群火山岩分布范围广，如何有效地圈定成矿远景区，缩小找矿靶区是取得找矿突破的关键.选取产于谢通门县娘热地区典中组火山岩中的斯弄多银多金属矿床为研究对象，开展了大量勘查地球化学测量和激电中梯测量.结果显示典中组火山岩中铅锌银成矿作用具有Au、Mo、Pb、Zn、Ag异常，金银成矿作用具有强Au、Ag、Mo、As、Sb异常，主成矿元素变异系数大于3.以极化率大于2.5%和电阻率小于800 Ω·m圈定隐伏铅锌银矿体的找矿靶区，取得了很好的找矿效果.上述结果表明激电中梯方法在林子宗群火山岩中寻找浅成低温热液型铅锌银矿体效果良好，能够为西藏冈底斯‒念青唐古拉成矿带林子宗群火山岩中的找矿工作提供十分重要的指导.
近年来在西藏冈底斯‒念青唐古拉成矿带林子宗群火山岩分布区发现一系列中‒大型铅锌银矿床，该区显示出巨大的找矿潜力.由于林子宗群火山岩分布范围广，如何有效地圈定成矿远景区，缩小找矿靶区是取得找矿突破的关键.选取产于谢通门县娘热地区典中组火山岩中的斯弄多银多金属矿床为研究对象，开展了大量勘查地球化学测量和激电中梯测量.结果显示典中组火山岩中铅锌银成矿作用具有Au、Mo、Pb、Zn、Ag异常，金银成矿作用具有强Au、Ag、Mo、As、Sb异常，主成矿元素变异系数大于3.以极化率大于2.5%和电阻率小于800 Ω·m圈定隐伏铅锌银矿体的找矿靶区，取得了很好的找矿效果.上述结果表明激电中梯方法在林子宗群火山岩中寻找浅成低温热液型铅锌银矿体效果良好，能够为西藏冈底斯‒念青唐古拉成矿带林子宗群火山岩中的找矿工作提供十分重要的指导.
2024, 49(3): 1104-1118.
doi: 10.3799/dqkx.2023.016
摘要:
月球火山穹窿是了解月球火山活动的重要窗口.利用高分辨率多源遥感数据，对月球正面的3个火山复合体区（Marius Hills和Rümker Hills位于风暴洋克里普地体，Gardner在风暴洋克里普地体外）里发育的火山穹窿进行形貌和铁钛元素特征提取，利用这些特征参数进行层次聚类分析，并将所有穹窿划分为7个聚类（DC1~DC7）；然后结合流变学、年代学和区域地质背景对3个火山复合体区的火山活动特征进行了综合分析.Marius Hills发育的火山穹窿数量多，高度和坡度较高，以中高钛为主，穹窿代表类型为DC7，岩浆活动时间跨度大（约2.6 Ga）、周期长，表明该区域存在多期次不同特征的火山活动.Rümker Hills发育的火山穹窿数量少，高度和坡度居中，以低钛为主，穹窿代表类型为DC1和DC4，活动时间相对集中（约0.8 Ga）.Gardner及其周边区域发育的穹窿呈环状和带状分布，高度和坡度较低，以中低钛为主，岩浆活动时间持续约1.0 Ga，穹窿代表类型为DC6，该区域发生了多期次且复杂多样的火山活动.本研究揭示了月球正面火山复合体岩浆活动的复杂性，这种复杂性可能与岩浆源区及生热元素的不均匀分布情况有关.
月球火山穹窿是了解月球火山活动的重要窗口.利用高分辨率多源遥感数据，对月球正面的3个火山复合体区（Marius Hills和Rümker Hills位于风暴洋克里普地体，Gardner在风暴洋克里普地体外）里发育的火山穹窿进行形貌和铁钛元素特征提取，利用这些特征参数进行层次聚类分析，并将所有穹窿划分为7个聚类（DC1~DC7）；然后结合流变学、年代学和区域地质背景对3个火山复合体区的火山活动特征进行了综合分析.Marius Hills发育的火山穹窿数量多，高度和坡度较高，以中高钛为主，穹窿代表类型为DC7，岩浆活动时间跨度大（约2.6 Ga）、周期长，表明该区域存在多期次不同特征的火山活动.Rümker Hills发育的火山穹窿数量少，高度和坡度居中，以低钛为主，穹窿代表类型为DC1和DC4，活动时间相对集中（约0.8 Ga）.Gardner及其周边区域发育的穹窿呈环状和带状分布，高度和坡度较低，以中低钛为主，岩浆活动时间持续约1.0 Ga，穹窿代表类型为DC6，该区域发生了多期次且复杂多样的火山活动.本研究揭示了月球正面火山复合体岩浆活动的复杂性，这种复杂性可能与岩浆源区及生热元素的不均匀分布情况有关.
2024, 49(3): 1119-1143.
doi: 10.3799/dqkx.2022.220
摘要:
渤海湾盆地中生界长期缺乏统一的岩石地层格架.基于测井、录井、孢粉组合及年龄数据分析，开展了地层划分和对比研究.研究表明，中生界可划分为8个岩石地层单元：（1）三叠系陆相红层，发育Aratrisporites⁃Triassisporis⁃Chordasporites组合，最大沉积年龄为（241.4±6.8）Ma至（248.2±1.9）Ma；（2）侏罗系含煤地层，发育Cyathidites⁃Osmundacidites⁃Cycadopites⁃Classopollis组合，最大沉积年龄为（173.4±1.1）Ma至（187.2±4.8）Ma；（3）侏罗系灰色砂岩层，发育Cyathidites⁃Osmundacidites⁃Deltoidospora⁃Cycadopites组合，最大沉积年龄为（155.3±1.3）Ma至（164.4±3.8）Ma；（4）侏罗系红色砂砾岩层，发育Classopollis⁃Abietineaepollenites组合；（5）下白垩统下部含基性火山岩红层，发育Cicatricosisporites⁃Lygodiumsporites⁃Classopollis组合；火山岩年龄在140~132 Ma之间；（6）下白垩统中部含中、基性火山岩灰色地层，发育Lygodiumsporites⁃Cicatricosisporites⁃Osmundacidites⁃Cycadopites组合，火山岩年龄在130~116 Ma之间；（7）下白垩统上部含中、基性火山岩地层，发育Cicatricosisporites⁃Schizaeoisporites⁃Classopollis⁃Piceites组合，火山岩年龄在119~103 Ma之间；（8）上白垩统含酸性火山岩红层，发育Schizaeoisporites⁃Ephedripites⁃Classopollis组合，火山岩年龄在76~69 Ma之间.
渤海湾盆地中生界长期缺乏统一的岩石地层格架.基于测井、录井、孢粉组合及年龄数据分析，开展了地层划分和对比研究.研究表明，中生界可划分为8个岩石地层单元：（1）三叠系陆相红层，发育Aratrisporites⁃Triassisporis⁃Chordasporites组合，最大沉积年龄为（241.4±6.8）Ma至（248.2±1.9）Ma；（2）侏罗系含煤地层，发育Cyathidites⁃Osmundacidites⁃Cycadopites⁃Classopollis组合，最大沉积年龄为（173.4±1.1）Ma至（187.2±4.8）Ma；（3）侏罗系灰色砂岩层，发育Cyathidites⁃Osmundacidites⁃Deltoidospora⁃Cycadopites组合，最大沉积年龄为（155.3±1.3）Ma至（164.4±3.8）Ma；（4）侏罗系红色砂砾岩层，发育Classopollis⁃Abietineaepollenites组合；（5）下白垩统下部含基性火山岩红层，发育Cicatricosisporites⁃Lygodiumsporites⁃Classopollis组合；火山岩年龄在140~132 Ma之间；（6）下白垩统中部含中、基性火山岩灰色地层，发育Lygodiumsporites⁃Cicatricosisporites⁃Osmundacidites⁃Cycadopites组合，火山岩年龄在130~116 Ma之间；（7）下白垩统上部含中、基性火山岩地层，发育Cicatricosisporites⁃Schizaeoisporites⁃Classopollis⁃Piceites组合，火山岩年龄在119~103 Ma之间；（8）上白垩统含酸性火山岩红层，发育Schizaeoisporites⁃Ephedripites⁃Classopollis组合，火山岩年龄在76~69 Ma之间.
2024, 49(3): 1144-1153.
doi: 10.3799/dqkx.2022.223
摘要:
断层封堵评价分为垂向封堵评价和侧向封堵评价.前人多采取综合模糊评价法综合评价断层封堵性，模糊综合评判法的评价结果受评价分值和权重系数影响，传统综合评判法的各参数评价分值通过最大隶属度原则获取，忽视了同一类评价标准的内部差异，精度较低，且权重系数采取经验赋值或同等权重赋值，与实际区域地质环境有所出入.本次研究综合考虑断层力学背景、岩性对置关系、断储配置关系等定性参数，结合断层岩泥质含量、断面正压力、断储排替压力及断层应力特征等定量参数的影响，实现了参数的评价标准定量化分值表示；且基于区域各项参数统计分析，各项参数权重系数的确定通过层次分析法予以改进，权重系数更符合区域规律.选择涠西南凹陷二号断裂带A块潜力目标作为靶区，运用该方法进行评价，取得了较好效果；与前人研究方法对比，精度存在显著提高.
断层封堵评价分为垂向封堵评价和侧向封堵评价.前人多采取综合模糊评价法综合评价断层封堵性，模糊综合评判法的评价结果受评价分值和权重系数影响，传统综合评判法的各参数评价分值通过最大隶属度原则获取，忽视了同一类评价标准的内部差异，精度较低，且权重系数采取经验赋值或同等权重赋值，与实际区域地质环境有所出入.本次研究综合考虑断层力学背景、岩性对置关系、断储配置关系等定性参数，结合断层岩泥质含量、断面正压力、断储排替压力及断层应力特征等定量参数的影响，实现了参数的评价标准定量化分值表示；且基于区域各项参数统计分析，各项参数权重系数的确定通过层次分析法予以改进，权重系数更符合区域规律.选择涠西南凹陷二号断裂带A块潜力目标作为靶区，运用该方法进行评价，取得了较好效果；与前人研究方法对比，精度存在显著提高.
2024, 49(3): 1154-1164.
doi: 10.3799/dqkx.2022.427
摘要:
䗴化石是石炭纪、二叠纪重要的标准化石，其详细的鉴定工作对确定地质时代和划分石炭系‒二叠系具有重要意义.鉴于目前䗴类化石检测方法的局限性，提出一种基于深度学习单阶段算法的䗴类化石检测.以䗴类化石为研究对象，对原始模型进行分析，之后联合优化权重损失函数和BN层尺度因子的L1正则化等方式进行通道剪枝，再使用知识蒸馏使剪枝后模型恢复检测性能.实验结果表明，该方法可实现薄片图像中䗴类所在区域的定位和分类，平均精度均值达到98.1%，满足实时检测模型的要求，并且剪枝后参数量压缩了74.1%，解决了真实场景中存在的算力缺乏等问题.该方法能够有效保证䗴类化石的检测效果，同时扩展了该模型在嵌入式设备的适用范围，为深度学习在古生物化石图像的智能识别方面提供更多可能性.
䗴化石是石炭纪、二叠纪重要的标准化石，其详细的鉴定工作对确定地质时代和划分石炭系‒二叠系具有重要意义.鉴于目前䗴类化石检测方法的局限性，提出一种基于深度学习单阶段算法的䗴类化石检测.以䗴类化石为研究对象，对原始模型进行分析，之后联合优化权重损失函数和BN层尺度因子的L1正则化等方式进行通道剪枝，再使用知识蒸馏使剪枝后模型恢复检测性能.实验结果表明，该方法可实现薄片图像中䗴类所在区域的定位和分类，平均精度均值达到98.1%，满足实时检测模型的要求，并且剪枝后参数量压缩了74.1%，解决了真实场景中存在的算力缺乏等问题.该方法能够有效保证䗴类化石的检测效果，同时扩展了该模型在嵌入式设备的适用范围，为深度学习在古生物化石图像的智能识别方面提供更多可能性.
2024, 49(3): 1165-1176.
doi: 10.3799/dqkx.2022.433
摘要:
建立三维矿体模型是数字矿山、智慧矿山的基础.针对经典径向基函数曲面重建算法在原始数据稀疏时出现曲面边界自拟合及模型不连续现象，提出了一种集成多种机器学习模型的径向基函数曲面复杂矿体三维建模方法.该方法利用Stacking模型学习矿体轮廓线离散化点云数据的分布特征，建立表征矿体模型几何信息的有向点集；在此基础上提取边界点及法向量，通过Hermite型径向基函数建立隐式场，最后基于行进四面体算法建立三维矿体模型.与轮廓线拼接法、经典径向基函数曲面重建算法、简单克里金插值法相比，该方法能够有效减少曲面边界自拟合现象，减少模型多余孔洞，提高模型的连续性；建立的模型所切轮廓线与原始轮廓线相似度达75.14%，与人工干预程度较高的显式模型相当；在体积表征上与显式模型的差距达到最低.
建立三维矿体模型是数字矿山、智慧矿山的基础.针对经典径向基函数曲面重建算法在原始数据稀疏时出现曲面边界自拟合及模型不连续现象，提出了一种集成多种机器学习模型的径向基函数曲面复杂矿体三维建模方法.该方法利用Stacking模型学习矿体轮廓线离散化点云数据的分布特征，建立表征矿体模型几何信息的有向点集；在此基础上提取边界点及法向量，通过Hermite型径向基函数建立隐式场，最后基于行进四面体算法建立三维矿体模型.与轮廓线拼接法、经典径向基函数曲面重建算法、简单克里金插值法相比，该方法能够有效减少曲面边界自拟合现象，减少模型多余孔洞，提高模型的连续性；建立的模型所切轮廓线与原始轮廓线相似度达75.14%，与人工干预程度较高的显式模型相当；在体积表征上与显式模型的差距达到最低.
2024, 49(3): 1177-1188.
doi: 10.3799/dqkx.2022.204
摘要:
高寒山区土壤碳是全球冻土碳库的重要组成部分，以溶解相从陆地侧向输出到河流是该地区土壤碳输出的重要途径，而以往研究主要集中在多年冻土区，对季节冻土区关注较少.为探讨季节冻土区河流溶解性碳的输出规律、影响因素及其作用机制，以位于青藏高原祁连山北麓黑河上游的季节冻土山区——红泥沟小流域为研究区，通过对河水中溶解性有机碳（DOC）和溶解性无机碳（DIC）浓度与通量的连续观测，结合河水中稳定同位素丰度及流域内气象、水文、地温等观测数据，发现在冻土消融前期（春末），流域出口河水中DOC和DIC浓度较高但通量较低；在冻土消融后期（夏季），河水中DOC和DIC浓度较低但通量较高；河水中DOC和DIC浓度在消融后期总体呈下降趋势，但低流量期的浓度比高流量期略有上升.研究表明：对以红泥沟小流域为代表的季节冻土山区，消融前期溶解性碳输出的主控因素仍是冻土特征及动态，但在消融后期则变为水文输入特征主控，以细粒残坡积物为主的薄层含水层和广泛发育的冻融扰动地貌也对其有重要影响，导致河流中DOC浓度高于青藏高原其他地区的报道值.
高寒山区土壤碳是全球冻土碳库的重要组成部分，以溶解相从陆地侧向输出到河流是该地区土壤碳输出的重要途径，而以往研究主要集中在多年冻土区，对季节冻土区关注较少.为探讨季节冻土区河流溶解性碳的输出规律、影响因素及其作用机制，以位于青藏高原祁连山北麓黑河上游的季节冻土山区——红泥沟小流域为研究区，通过对河水中溶解性有机碳（DOC）和溶解性无机碳（DIC）浓度与通量的连续观测，结合河水中稳定同位素丰度及流域内气象、水文、地温等观测数据，发现在冻土消融前期（春末），流域出口河水中DOC和DIC浓度较高但通量较低；在冻土消融后期（夏季），河水中DOC和DIC浓度较低但通量较高；河水中DOC和DIC浓度在消融后期总体呈下降趋势，但低流量期的浓度比高流量期略有上升.研究表明：对以红泥沟小流域为代表的季节冻土山区，消融前期溶解性碳输出的主控因素仍是冻土特征及动态，但在消融后期则变为水文输入特征主控，以细粒残坡积物为主的薄层含水层和广泛发育的冻融扰动地貌也对其有重要影响，导致河流中DOC浓度高于青藏高原其他地区的报道值.
摘要：
元素铁因其在地球早期环境演化和在海洋初级生产力中的重要角色, 是目前全球变化与地球化学研究的热点.铁元素的相态分析, 对于深入了解其在环境中迁移、转化及生物的吸收利用, 都具有重要意义.回顾沉积物中铁的化学相态分析方法发展过程, 从早期的简单相态分析(degree of pyritization, DOP), 元素的顺序提取法(Tesser方法), 到Raiswell和Poulton等学者提出针对Fe元素特定的相态分析法等.重点介绍较为常用的三步提取法和其在表生地球化学研究中的应用; 结合目前国际上铁地球化学循环研究进展, 提出Fe的化学相态分析的改进建议.
元素铁因其在地球早期环境演化和在海洋初级生产力中的重要角色, 是目前全球变化与地球化学研究的热点.铁元素的相态分析, 对于深入了解其在环境中迁移、转化及生物的吸收利用, 都具有重要意义.回顾沉积物中铁的化学相态分析方法发展过程, 从早期的简单相态分析(degree of pyritization, DOP), 元素的顺序提取法(Tesser方法), 到Raiswell和Poulton等学者提出针对Fe元素特定的相态分析法等.重点介绍较为常用的三步提取法和其在表生地球化学研究中的应用; 结合目前国际上铁地球化学循环研究进展, 提出Fe的化学相态分析的改进建议.
摘要：
通过分析时间序列的卫片资料、4 m高的露头剖面的沉积学和元素地球化学特征, 研究钱塘江涌潮河段的滩槽冲淤变化规律、涌潮沉积特征和沉积层序.涌潮河段河道宽浅, 受径流与潮流相互作用强烈, 冲淤频繁且剧烈, 滩槽演替存在约20 a的周期, 与流域年代际洪、枯期转变有关.在滩槽叠置的垂向层序中, 底部为河槽、低潮滩相的厚层块状砂质沉积, 发育各种变形沉积构造, 为典型的涌潮沉积; 顶部为高潮滩相的潮汐韵律沉积, 发育典型的潮汐成因的双黏土层、大小潮周期; 二者之间的中潮滩相呈渐变过渡.C-M图和概率累计曲线可较好地区分涌潮沉积与潮成砂、泥质沉积.涌潮沉积层Si/Al、Zr/Al、Ti/Al等元素比值较高, 而潮汐韵律层Fe/Al、Mn/Al等元素比值较高, 这与它们的赋存方式和水动力分异有关.Si、Zr和Ti主要见于石英和重矿物中, 因此在强水动力沉积层中富集; 而Fe、Mn易被黏土矿物吸附, 在水动力较弱的中高潮滩富集.
通过分析时间序列的卫片资料、4 m高的露头剖面的沉积学和元素地球化学特征, 研究钱塘江涌潮河段的滩槽冲淤变化规律、涌潮沉积特征和沉积层序.涌潮河段河道宽浅, 受径流与潮流相互作用强烈, 冲淤频繁且剧烈, 滩槽演替存在约20 a的周期, 与流域年代际洪、枯期转变有关.在滩槽叠置的垂向层序中, 底部为河槽、低潮滩相的厚层块状砂质沉积, 发育各种变形沉积构造, 为典型的涌潮沉积; 顶部为高潮滩相的潮汐韵律沉积, 发育典型的潮汐成因的双黏土层、大小潮周期; 二者之间的中潮滩相呈渐变过渡.C-M图和概率累计曲线可较好地区分涌潮沉积与潮成砂、泥质沉积.涌潮沉积层Si/Al、Zr/Al、Ti/Al等元素比值较高, 而潮汐韵律层Fe/Al、Mn/Al等元素比值较高, 这与它们的赋存方式和水动力分异有关.Si、Zr和Ti主要见于石英和重矿物中, 因此在强水动力沉积层中富集; 而Fe、Mn易被黏土矿物吸附, 在水动力较弱的中高潮滩富集.
摘要：
湘西寒武纪早期黑色岩系中富含源于上层海水生物体的有机质, 其稀土元素(REE)特征不被碎屑物质干扰, 能有效地反映海洋上层水体的古环境特征.样品中作为有机质主体的干酪根的重稀土富集、Ce负异常、Y正异常和Eu无明显异常等特点与现代海水一致, 其特征可能反映古海洋上层水体的氧化还原信息.扬子地台各相区沉积剖面底部可能出现滞流(或硫化)环境, 随后沉积环境逐渐氧化.全岩样品中Ce的负异常可能由有机质提供, Ce/Ce*值由剖面底部的较低值向上逐渐升高可能意味着海洋上层水体含氧量的逐渐上升, 而海水含氧量逐渐升高或许是由寒武纪早期海洋底部硫化环境的减弱所导致.
湘西寒武纪早期黑色岩系中富含源于上层海水生物体的有机质, 其稀土元素(REE)特征不被碎屑物质干扰, 能有效地反映海洋上层水体的古环境特征.样品中作为有机质主体的干酪根的重稀土富集、Ce负异常、Y正异常和Eu无明显异常等特点与现代海水一致, 其特征可能反映古海洋上层水体的氧化还原信息.扬子地台各相区沉积剖面底部可能出现滞流(或硫化)环境, 随后沉积环境逐渐氧化.全岩样品中Ce的负异常可能由有机质提供, Ce/Ce*值由剖面底部的较低值向上逐渐升高可能意味着海洋上层水体含氧量的逐渐上升, 而海水含氧量逐渐升高或许是由寒武纪早期海洋底部硫化环境的减弱所导致.
摘要：
阿拉善北部地区石炭纪火山岩分布广泛, 目前对其成因和构造环境研究还很薄弱.通过对该区石炭纪火山岩岩石学和地球化学特征的分析, 探讨其岩石成因和形成时的构造背景, 为判定石炭纪盆地性质与古构造环境提供岩石地球化学约束.研究区内石炭纪火山岩主要为中-酸性火山岩, 少量基性火山岩.玄武岩、玄武安山岩的大多数样品显示亚碱性系列特征, Mg#介于0.29~0.69之间, 高场强元素Nb、Ta、Ti明显亏损, 岩石轻度富集轻稀土元素(LREE), (La/Yb)N=2.19~10.10, Eu异常不明显(δEu=0.81~1.08), 稀土配分曲线右倾较缓, εNd(t)值较高(+1.10~+6.35).总体上既显示板内构造环境特征, 又携带俯冲带地球化学印记.综合区域地质特征及前人研究结果, 认为阿拉善北部及其邻区石炭纪火山岩形成于板内裂谷环境, 且可能与地幔柱事件有关, 岩浆在上升过程中受到地壳物质不同程度的混染.
阿拉善北部地区石炭纪火山岩分布广泛, 目前对其成因和构造环境研究还很薄弱.通过对该区石炭纪火山岩岩石学和地球化学特征的分析, 探讨其岩石成因和形成时的构造背景, 为判定石炭纪盆地性质与古构造环境提供岩石地球化学约束.研究区内石炭纪火山岩主要为中-酸性火山岩, 少量基性火山岩.玄武岩、玄武安山岩的大多数样品显示亚碱性系列特征, Mg#介于0.29~0.69之间, 高场强元素Nb、Ta、Ti明显亏损, 岩石轻度富集轻稀土元素(LREE), (La/Yb)N=2.19~10.10, Eu异常不明显(δEu=0.81~1.08), 稀土配分曲线右倾较缓, εNd(t)值较高(+1.10~+6.35).总体上既显示板内构造环境特征, 又携带俯冲带地球化学印记.综合区域地质特征及前人研究结果, 认为阿拉善北部及其邻区石炭纪火山岩形成于板内裂谷环境, 且可能与地幔柱事件有关, 岩浆在上升过程中受到地壳物质不同程度的混染.
