高校地质学报

闫浩洁，王勤*

2018, 24(1): 1.

摘要 ( 461 )

PDF (2520KB) ( 1003 )

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橄榄石的含水量对上地幔的物理化学性质具有重要影响。傅里叶变换红外光谱（简称FTIR）是目前最常用的测量名
义上无水矿物含水量的方法。由于矿物中红外光谱的吸收系数是各向异性的，理论上应使用偏振光来测量橄榄石的含水
量，但是该方法需要把橄榄石颗粒分离出来进行定向，非常费时。前人大多使用非偏振光来测量薄片中多个橄榄石的含水
量，并使用Paterson （1982）的校正方法计算样品中橄榄石的平均含水量。非偏振光的使用忽略了颗粒定向造成的影响，会
低估橄榄石的含水量。上地幔橄榄石常发育晶格优选定向，为快速准确地获得橄榄石的原位含水量，该文将电子背散射衍
射技术（EBSD）与FTIR 相结合，提出测量薄片中橄榄石含水量的新方法。首先使用Bell 等（2003）的红外偏振光实验结
果，通过橄榄石[100]、[010]和[001]方向的含水量吸收系数建立一个椭球体。然后使用EBSD 测量某一颗粒在薄片中的取
向，根据欧拉角计算该方向的含水量吸收系数Ws，再根据Beer-Lambert 公式获得该颗粒的含水量。对加拿大Slave 克拉通
Muskox 金伯利岩携带的石榴橄榄岩中橄榄石的含水量研究表明，该方法可用于测量显微尺度的橄榄石原位含水量分布，为
橄榄石含水量与组构关系的研究提供基础资料。

诸广南部产铀花岗岩长江岩体中的绿泥石和铀源矿物研究

张丽，孙立强，陈卫锋，伏顺成，付宏宁，高爽，魏文芳，沈渭洲，凌洪飞*

2018, 24(1): 13.

摘要 ( 522 )

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长江岩体是诸广南部地区重要的产铀花岗岩体之一，此次研究运用电子探针和扫描电镜对长江岩体新鲜花岗岩和
蚀变花岗岩中的绿泥石和有关含铀矿物进行了精细对比，揭示花岗岩中铀的活化与成矿前期或早期致使花岗岩发生绿泥
石化的还原性热液蚀变作用关系密切，黑云母等的绿泥石化蚀变，使其中包裹的一些含铀副矿物也发生蚀变，导致原来
以类质同象形式存在于副矿物中的惰性铀转变成活性铀，并在绿泥石附近沉淀成铀石等铀含量高且在成矿期低度氧化性
热液作用下容易释放铀的矿物。长江岩体中的副矿物有锆石、磷灰石、褐帘石、铀石—钍石、晶质铀矿、独居石等，其
中，晶质铀矿、铀石、铀钍石中铀含量高且铀容易释放，是长江岩体的主要铀源矿物；独居石中铀含量较高，当其周围
矿物绿泥石化时，独居石蚀变形成直氟碳钙铈矿并释放铀，因而也是长江岩体的潜在铀源矿物；锆石中铀含量虽高，但
因其结构稳定，铀难以释放，因此它不是长江岩体中重要的铀源矿物；磷灰石、褐帘石中铀含量均低于检测限，作为铀
源矿物的可能性很小。

振荡与静置条件下细菌诱导形成的碳酸钙矿物类型与形态的对比

郭文文，李福春*，张宠宏

2018, 24(1): 33.

摘要 ( 548 )

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为了探究培养方式（振荡和静置）对细菌诱导形成的碳酸盐矿物种类和形态的影响，本文在B4培养基中分别对蜡状
芽孢杆菌（GW-1菌株）、赖氨酸芽孢杆菌（GW-2菌株）和微杆菌（GW-3菌株）三种细菌进行了为期40天的振荡培养实验
及相应的无菌对照实验，重点利用X-射线衍射仪和扫描电子显微镜分别对矿物成分和形态进行了测定和观察，并将观测结
果与静置条件下的结果进行了对比。结果表明：（1）三种细菌均具有促进碳酸盐矿物沉淀的功能，但能力有所不同，从大
到小的顺序为GW-2＞GW-1＞GW-3；（2）在振荡和静置两种培养方式下，GW-1和GW-2菌株诱导形成的矿物均为方解石，
而GW-3菌株诱导形成的矿物均为球霰石。这说明细菌种类是影响矿物相的重要因素，培养方式对矿物相无明显的影响；
（3）对于GW-1和GW-2菌株，其在振荡培养条件下诱导形成的矿物形态呈现多样化，而在静置培养条件下形成的矿物形态
则比较单一。对于GW-3菌株，其诱导形成的矿物均为球形，与培养方式无关。

西藏冈底斯南缘汤白斑状花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义

王旭辉，郎兴海*，邓煜霖，崔志伟，娄渝明，韩鹏

2018, 24(1): 41.

摘要 ( 512 )

PDF (3320KB) ( 1007 )

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为了探讨冈底斯南缘晚三叠世—早侏罗世时期岩浆岩的成因及与新特提斯洋早期演化的关系，文章对冈底斯南缘汤
白地区斑状花岗岩的岩相学、年代学和地球化学特征进行研究。LA-ICP-MS 锆石U-Pb 定年结果显示，斑状花岗岩的结晶年
龄为（190.37±0.87） Ma （MSWD=0.58），形成于早侏罗世。岩体以高SiO2 （75.20%~75.97%）、Na2O （3.39%~4.12%）、
Na2O/K2O 值（1.40~2.00）和低MgO （0.32%~0.38%）为特征，属于钙碱性I 型花岗岩。微量元素地球化学特征显示，富集大
离子亲石元素（LILEs：如Rb、U 和K）和轻稀土（LREEs），亏损高场强元素（HFSEs：如Nb、Ta 和Ti）和重稀土
（HREEs），表明其形成于新特提斯洋北向俯冲相关的岩浆弧环境。同时岩石具有较低的Mg#值（26.71~41.34，平均值为
35.26）和与下地壳接近的Nb/Ta 值，指示岩浆主要起源于新生下地壳部分熔融。结合前人最新的研究成果表明，南冈底斯
晚三叠世—早侏罗世时期的岩浆岩形成于新特提斯洋北向俯冲相关岩浆弧环境，新特提斯洋向北俯冲起始时间至少早于本
文报道的汤白斑状花岗岩的结晶年龄（190.37±0.87 Ma）。

美国比格内尔山黄土的地球化学特征及其古气候意义

杨洋，张瀚之，刘连文*

2018, 24(1): 56.

摘要 ( 645 )

PDF (1091KB) ( 820 )

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黄土是美国内布拉斯加州地表分布范围最广的沉积物之一，其中末次冰期形成的皮奥瑞亚黄土（Peoria loess，PL）
质量累积速率（Mass Accumulation Rate, MAR）在比格内尔山（Bignell Hill，BH）达到世界最高。探究此地区黄土快速沉积
的原因一直是北美中部大平原黄土研究的热点。本文通过对内布拉斯加州中部BH 样品的Nd、Sr 同位素、主微量和稀土元
素的分析，发现内布拉斯加黄土的化学成分相对均一，与上部大陆地壳（UCC）和中国洛川黄土相比，Fe、Mg 值较低，
K、Na 含量相对较高。BH 黄土的化学风化指数（CIA）值平均为65.7，小于洛川黄土，显示出较弱的化学风化强度。Sr-Nd
同位素结果显示，除了普遍认为的怀特组沉积为黄土的主要源区外，还存在另一个87Sr/86Sr 比值更高, εNd更负的源区，推测
这个源区为北美劳伦冰盖冰川沉积,其对黄土的贡献达30%~45%。BH 黄土剖面的CIA、Na/K 和碳酸盐含量变化表明，在PL
形成时期（约25~18 ka），化学风化较弱，气候干冷，有助于风尘产生与堆积。

粤东盆地早侏罗世金鸡组物源分析及其对华南构造背景的约束

刘念，姜宝玉*，周雪瑶，周卫明

2018, 24(1): 65.

摘要 ( 558 )

PDF (2498KB) ( 1472 )

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华南早中生代构造背景一直存在争议。粤东盆地位于华南东南缘，记录了华南早中生代构造背景的地质信息。文章
以粤东盆地早侏罗世金鸡组碎屑沉积岩为研究对象，采用锆石U-Pb定年方法，结合岩相学、地球化学和古水流数据，探讨
盆地物源及构造背景。测年结果显示早侏罗世金鸡组样品存在八个峰值：196 Ma、247 Ma、320 Ma、432 Ma、770 Ma、
1060 Ma、1820 Ma和2430 Ma。物源分析表明粤东盆地金鸡组物源主要来自盆地的东北侧和北侧两个方向。粤东盆地碎屑
锆石与位于盆地东北侧的永安盆地和北侧的东坑盆地的物源特征相似，反映出早侏罗世中国东南部盆地尽管还是以稳定的
克拉通边缘盆地为特征，但古太平洋板块向华南板块更东侧的俯冲已经开始为中国东南缘盆地提供物源。

二连盆地中生代构造变形主控因素：物理模拟与讨论

徐强，徐凤银*，赵岳，赵欣，侯涛，王建新

2018, 24(1): 77.

摘要 ( 560 )

PDF (2039KB) ( 816 )

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二连盆地是中国东北部中生代含油气盆地，与中国东部中生代裂陷盆地之间存在显著的几何学与运动学相似性，根
据盆内构造线走向和典型地震剖面构造样式可划分为中央正向裂陷带和周缘斜向裂陷带。尽管前人对盆地中生代构造变形
开展了大量研究，但有关同期构造控制因素的认识尚不清晰。为此，研究以二连盆地为原型，设计了3 组分别改变伸展速
率、伸展方向及同沉积作用的平面沙箱模型。实验结果表明伸展方向控制裂陷内部断层特征；南东向的伸展速率改变深层
构造薄弱带的扩展和断裂发育规模；同沉积作用促进基底滑脱层的活动强度，且进一步抑制边界断裂的生长。模拟结果还
揭示了伸展方向是该盆地构造变形的主要控制因素；同沉积作用和伸展速率为次要控制因素。同时根据中国东部及邻区典
型中生代裂陷盆地的几何学与运动学相似性，认为“南东向伸展”可以提供较好的运动学解释。

中国典型河流沉积物石英释光性质初探及其物源指示意义

刘健辉，姜锋，陈杰，孙千里，陈静*，陈中原

2018, 24(1): 88.

摘要 ( 503 )

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石英是地球表面分布最广的矿物之一，抗风化能力较强且性质稳定，是母岩信号的最佳载体。前人研究结果表明石
英的释光（包括光释光OSL 和热释光TL）灵敏度和母岩以及沉积过程存在一定关系，已初步被应用于沙漠沉积物的判源研
究中。河流与海域沉积物相关研究在国内研究较少，文章拟尝试对中国东部沿海三条重要河流（黄河、长江和浊水溪）沉
积物中的石英释光性质进行分析，探讨其应用于物源判别的可能性。通过7 个粒级（<4 μm 、4~16 μm 、16~32 μm 、32~
45 μm 、45~63 μm 、63~90 μm 、90~125 μm）的石英释光灵敏度的对比分析发现，同一河流下游河口沉积物中不同粒级的
石英释光灵敏度差异明显，<4 μm 和>45 μm 粒级的石英110℃TL 峰和OSL 灵敏度较小，4~45 μm 粒级较强；黄河、长江
和浊水溪同粒级沉积物中石英110℃TL 峰和OSL 灵敏度均有明显差异，尤其是63 μm 以下粒级，均表现为长江最大，黄河
次之，浊水溪最小。母岩差异和流域搬运—沉积过程是影响河流沉积物石英释光灵敏度的主要因素。沉积物在长江流域内
的滞留时间长，石英在流域内的辐照—晒退循环次数增多从而使其释光灵敏度增大，同时流域内广泛分布的富含微量元素
的火成岩产出的石英晶体晶格缺陷较多，这两者导致其石英释光灵敏度较大。黄河河口沉积物中石英释光灵敏度继承了其
源区黄土高原的特征。浊水溪是山溪性短途河流，水面坡降大，沉积物可迅速被从源区搬运至河口区，石英接受辐照—晒
退循环次数少，且其源区母岩多以变质岩为主，这可能是其石英释光灵敏度偏小的原因。石英释光灵敏度随粒级的变化，
推测与石英自身发光性质以及河流中沉积物搬运方式的不同有关。泥沙入海后，石英释光灵敏度虽然存在随海域搬运—沉
积过程增大的可能性，但据上述研究来看，其增加幅度可能远小于长江、黄河和浊水溪河流间石英释光灵敏度的差值，因
此可尝试利用细粒级（4~45 μm）石英释光灵敏度为指标进行黄、东海陆架物源追踪探索。

甘肃敦煌地区现代泥裂几何学特征及成因机制探讨

刘闯，钟建华，曹梦春，孙宁亮，郝兵

2018, 24(1): 97.

摘要 ( 495 )

PDF (9757KB) ( 586 )

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沉积构造是沉积学研究的核心内容之一，而泥裂作为物理成因中的暴露成因构造，一直受到学者的关注。此次研究
以甘肃敦煌阿克塞河和党河地区的泥裂为研究对象，根据泥裂多边形平面形态特征和边缘形态特征划分泥裂的类型，表征
不同类型泥裂的几何学特征，总结泥裂发育的影响因素，并探讨几种特殊泥裂的成因机制。研究结果表明，甘肃敦煌地区
发育矩形泥裂、圆形泥裂、不规则泥裂、复式泥裂以及边缘翘起型泥裂；泥裂的发育受到温度及其变化、泥质沉积物的性
质、上下物质的差异、含盐度和后期生物改造的影响；矩形泥裂多发育在倾斜地层之上；边缘翘起型泥裂泥质沉积物一般
较薄，沉积物底部为松散的粉砂岩，其形成一般经历初始阶段、破裂阶段、分离阶段和翘起阶段四个过程；复式泥裂反映
了古水体、古气候的多期次变化，对古环境恢复具有一定的指导意义。

Fe²⁺在零价铁还原去除NO3^-中的作用效应

陈欢，张亚平*，阮晓红

2018, 24(1): 109.

摘要 ( 545 )

PDF (420KB) ( 677 )

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零价铁（Fe0）被广泛用于地下水中硝酸盐原位与异位修复，但二价铁（Fe2+）的存在对具有氧化膜的Fe0还原硝酸盐的作用效应仍有待研究。以100 目的未经酸化的颗粒状零价铁作为还原剂，采用室内批试验方法，研究了Fe2+在零价铁还原去除NO3-系统中的作用效应。实验结果表明，Fe2+可显著提高Fe0对于NO3-的去除速率与去除效率，且Fe2+浓度越高，去除速率与效率越高；由于未经酸化的Fe0具有氧化膜，反应初期的NO3-还原速率较慢。Fe2+将零价铁表面的Fe2O3氧化膜转化为Fe3O4，加速电子由Fe0向NO3-的转移，促进NO3-还原。此外，在反应系统中加入Fe3O4，可进一步提高Fe0对于硝酸盐的去除能力，若Fe2+不存在，仅添加Fe3O4，NO3-的去除效率没有提高。

砂土高压蠕变微观机理分析

尹建华，顾凯，姜洪涛，刘春，施斌*，刘兵

2018, 24(1): 116.

摘要 ( 457 )

PDF (1353KB) ( 812 )

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砂土层在地面沉降过程中呈现一定的蠕变特性。文章采用一维压缩试验对4 MPa 下砂土的变形特征进行了研究，并
采用改进的试验装置对砂土的微观结构进行了提取。通过对8 组不同级配砂土样的蠕变特性和微观结构分析，得到如下结
论：粒径单一的砂土在蠕变过程中更容易出现突变，砂粒受力后更容易发生破碎，产生滑移错动；砂土蠕变的蠕变量与砂
粒级配密切相关，砂土的粒径越单一且粒径越大时，砂土的蠕变量也越大；采用表征砂土颗粒形状复杂程度的形状系数，
从微观上定量分析了砂土在蠕变过程中发生破碎的情况和蠕变量大小，且形状系数越小，表明该种砂土形状越复杂，在蠕
变过程中砂土的破碎性越高，蠕变量越大。

边坡稳定性温度效应数值模拟研究

朱晨光，刘春*，施斌，汤强

2018, 24(1): 122.

摘要 ( 521 )

PDF (559KB) ( 968 )

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气候变化引起环境温度改变，岩土体的性质随之产生相应变化。文章分析了温度对边坡稳定性产生的影响，于不同
温度状况下开展粘性土直剪试验，探究粘聚力及内摩擦角随温度变化的特征。进一步利用有限元软件ANSYS 结合实测地温
数据模拟边坡温度场演变过程，基于试验结果将温度场推导出粘聚力场，利用瑞典条分法结合粘聚力分布特征求得边坡安
全系数。通过一系列室内试验发现，下蜀土粘聚力受温度影响变化规律较为明显；土体含水量和密度不同使土体随温度升
高相应的产生热软化或热固结现象。通过ANSYS 模拟南京城郊边坡夏季高温期间温度场的演变，推算出了边坡安全系数的
变化规律。结果表明，对于高含水量的土体，在夏季高温环境下边坡稳定性降低，而城区温度更高相应边坡的安全系数通
常更低，高温对边坡稳定性具有负面作用。

滨岸相砂质输导层非均质性对油气运聚影响研究：以塔里木盆地哈得逊油田东河砂岩为例

王涛，徐怀民*，江同文，陈宣华，刘太勋，方慧京，韩如冰

2018, 24(1): 128.

摘要 ( 334 )

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以塔里木盆地哈得逊地区东河砂岩滨岸相输导层为例，研究输导层的非均质对油气运移和聚集影响。利用沉积构型
的研究方法将输导层的非均质结构解剖为9 个级次；通过野外露头描述以及岩心物性资料，重点分析了东河砂岩7、8 级输
导层单元的非均质性。在同一级次的输导单元内，将输导层非均质类型划分为结构非均质和物性非均质两种类型; 结合输导
层非均质和流体分异发现两者有明显的对应关系。运用成藏数值模拟方法对东河砂岩的成藏动态过程进行模拟。综合以上
研究成果，认为油气在滨岸相输导层内运移时，受储层非均质的影响油气的运聚具有时空不均一性。这种复杂的时空配置
关系造成的复杂油水分布是倾斜的油水界面的主要成因。从古油藏到新的圈闭聚集成藏，输导层非均质性对这一过程的影
响表现在运移和聚集两个过程，包括运移开始、运移调整、运移稳定、聚集开始和聚集结束五个阶段。两个过程五个阶段
在输导层的不同位置发生。

一种预测异常高压发育范围的新方法：以东营凹陷为例

张守春，王学军，朱日房，邱贻博

2018, 24(1): 139.

摘要 ( 316 )

PDF (670KB) ( 626 )

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成藏期异常压力是油气成藏研究的关键环节，其发育范围预示了成藏期油气运移的主要方向，对预测有利勘探区具
有重要的意义。此次研究以东营凹陷为例，应用地球化学分析的方法，依据烃类地球化学特征，建立了异常高压发育范围
预测的新方法。首先通过实测资料和地球物理资料相结合，分析了东营凹陷现今压力发育特征，进一步明确了各压力系统
划分与范围；然后统计了各压力系统内烃类的地球化学参数特征，分析了其与压力发育的关系，明确异常高压区C29S/R、
甾烷C27/C29ββ、Pr/Ph 均随压力系数增大而总体呈增大趋势，筛选了划分异常高压区的地球化学指标，并确定了相关指标
的参数范围。将本次建立的新方法应用于东营凹陷油气成藏的研究表明，东营凹陷成藏期流体异常高压的发育范围在横
向、纵向的波及范围都大于现今异常高压发育范围，且主要延伸区域多位于斜坡带，这为有利勘探目标区的优选提供了重
要依据。

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