高校地质学报

孙岩，陆现彩，琚宜文

2018, 24(3): 307.

摘要 ( 309 )

PDF (7947KB) ( 914 )

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纳米科学已涉及从信息学到地学的各个领域，成为这个时代一个标志性的关键词。近十多年来，国内外的纳米地学
研究，在实践、理论和实验等诸方面都取得了迅速的进展。该文运用4F (Fact, Formation, Function and Formulation，即事实观
察、形成机理、功效作用和计算模拟)研究方法，利用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对断裂剪切带中
的纳米结构与成矿作用进行了样品观察和综合分析。首先，作者表述了岩石剪切面上广泛分布的剪切薄壳（膜）的形成、
发育和组成，一般脆性剪切的薄壳厚度（h，毫米—厘米级）要比韧性的剪切薄膜（忽米—毫米级）厚，前者是由动态摩擦
粘滑滑移引起的，而后者则是由静态蠕滑滑移造成的，且两者均是由纳米矿物和纳米结构组成的。随之，作者集中探讨了
作为研究主体的剪切薄壳（膜）中纳米结构的应变变形和生成演化，它们既具有弹性又有粘性的变形特征而不是单一的力
学属性。纳米结构的生成—发育—演化，可依剪切变形过程划分为强化(硬化)—弱化（软化） —脆化(退化)三个变形应变阶
段，和相应的纳米涂层—纳米弱化—纳米层裂三种类型纳米作用：（1）纳米涂层是一种最基本的纳米作用，在成熟的断裂
剪切(带)中，只要有滑移摩擦存在，就会有纳米结构。这种作用能引起有序的纳米结构和定向结构，包括单体纳米颗粒
（通常直径d= 40~80 nm） —复体纳米颗粒—多重复体纳米颗粒；纳米粒—纳米线—纳米层；纳米颗粒粒化—异化—再生
等。（2）纳米弱化作用是由颗粒粒度减小，瞬时温热，叶理发育和弱势矿物等所致，并可细分为滑动纳米弱化、流变纳米
弱化和动力纳米弱化三种类别。（3）纳米层裂作用是一种由动力热作用到静力冷作用诱发的剥离作用，通常沿着纳米结构
的劈理面、解理和滑移面开裂。进而，以江西省的金山金矿和广丰滑石矿为例讨论了纳米结构与成矿关系：（1）含金糜棱
岩发育过程中的纳米涂层作用成岩，纳米弱化作用成矿和纳米层裂作用形成面理的三个阶段。其重要的是纳米弱化作用期
间超糜棱岩的温度能够达到纳米金物质的熔点327 ℃，并在流变滑移过程中产生集中颗粒型（d=15~35 nm）和分散颗粒型
（d=4~8 nm）的金颗粒；（2）滑石矿中高应变反映的纳米结构和纳米作用尤为强烈，具有局部熔融流变，纳米弱化作用阶段
的纳米次分层作用非常发育，沿（001）面滑移的叶理厚度仅10~15 nm，且纳米层裂作用更是造成开放性的剥离、裂理作
用。上述的研讨，揭示了实质上至少一维的“纳米小疙瘩（nano-orange）在地球物质中无处不在”。这场地学变革—— “纳
米科学与技术是地球科学的下一次革命（Hochell, 2000）”——大幕才刚刚开启，就促使科研工作者对一些地质现象重新认
识，也激发大家去开发“纳米小疙瘩”在地球物质中的“新奇”功效。

安徽铜陵地区晚中生代早、晚两期侵入岩的地质和地球化学特征

徐晓春，左续，何俊，傅仲阳

2018, 24(3): 325.

摘要 ( 483 )

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安徽铜陵地区是中国东部长江中下游构造—岩浆—成矿带中的一个重要矿集区，区内铜金多金属矿床与晚中生代
（燕山晚期）岩浆作用具有密切的成因联系。以往研究认为，铜陵地区侵入岩的同位素地质年龄集中于147~135 Ma区间，
结合最新的同位素地质年龄测定发现，铜陵地区还存在部分锆石U-Pb年龄介于132~124 Ma间的侵入岩。因此，将铜陵地
区晚中生代侵入岩划分为早、晚两期，对应的地质时代分别为晚侏罗世—早白垩世和早白垩世。文章系统对比和研究了铜
陵地区早、晚两期侵入岩的岩石类型、产状、空间分布等地质特征，以及主量、微量和稀土元素地球化学特征，并对比长
江中下游构造—岩浆—成矿带宁芜地区和庐枞地区火山—侵入岩，认为铜陵地区晚中生代早晚两期侵入岩分别形成于陆内
挤压—伸展过渡和伸展的构造应力背景之下，晚期侵入岩是早期岩浆房中的岩浆再次侵位和深部地壳进一步熔融岩浆侵位
形成的，与之相应的成矿作用不容忽视。

义敦岛弧带晚白垩世海子山二长花岗岩成因及其地质意义

张方毅，赖绍聪*，秦江锋

2018, 24(3): 340.

摘要 ( 319 )

PDF (3855KB) ( 615 )

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义敦岛弧是三江特提斯复合造山带的重要组成部分。文章对义敦岛弧海子山花岗岩体进行锆石U-Pb年代学、全岩地
球化学及Sr-Nd-Pb同位素地球化学进行分析，探讨其成因与构造意义。海子山花岗岩锆石U-Pb年龄为93.7±1.1 Ma（MSWD=
2.1, 2σ），为晚白垩世早期岩浆活动产物，岩石具高硅、富碱的特征，铝饱和指数A/CNK=1.04~1.12，属于弱过铝质岩石。
稀土配分曲线呈燕式分布，Eu/Eu*=0.05~0.32，具有明显的Eu负异常。富集Rb、Th、U、Ta、Pb等元素，明显亏损Ba和
Sr，表现出A型花岗岩的特征。岩石的εNd(t)=–4.8~-3.4，二阶段模式年龄TDM2= 0.91~1.00 Ga，结合岩石的Pb同位素特征及
低的CaO/Na2O比值与高的Al2O3/TiO2比值，说明其应起源于泥质岩石的部分熔融并有少量地幔组分加入。综合地球化学、
同位素特征及义敦岛弧地区构造资料，表明海子山花岗岩是造山后伸展背景下形成的A型花岗岩，为地壳拉张、减薄，软
流圈地幔上涌引起中上地壳泥质岩部分熔融的产物，具有壳幔物质混合的特征。

新疆西南天山阿万达金矿区赋矿围岩物源及形成时代：碎屑锆石U-Pb年代学制约

付宇，丁清峰*，吴昌志

2018, 24(3): 353.

摘要 ( 398 )

PDF (4215KB) ( 764 )

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阿万达金矿位于西南天山造山带内。此次研究在简要总结其矿床地质特征基础上，对与阿万达金矿成矿密切相关的
阿克苏群中硅质片岩围岩分别进行了岩石地球化学分析和LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb定年研究，以期对围岩的沉积环境、
物源及形成时代进行讨论。岩石地球化学分析结果显示，阿万达金矿赋矿围岩中硅质片岩的原岩可能为一套成熟度较低的
泥岩或砂岩，物源主要为石英岩质沉积物，沉积环境可能处于活动大陆弧内的沉积盆地内。U-Pb定年结果显示，其碎屑锆
石定年数据主要形成了加权平均年龄值为405 Ma或406 Ma的年龄峰，其谐和年龄最小峰值即405 Ma可以作为其最大沉积
年龄。因此笔者认为阿克苏群中硅质片岩的沉积时代并不是前人所定的长城纪，而是不老于早泥盆世。另外，这一地层的
物源组成具有多样性，~405 Ma碎屑锆石占主体，可能与哈尔克山北缘火山弧内的早泥盆世岩浆活动有关；~745Ma的碎
屑锆石的出现，表明其物源有少部分来自新元古代岩石；极少数~2.50 Ga的碎屑锆石的出现，反映了华北地台对本地层有
物源上的贡献。

泥岩埋藏成岩过程中绿泥石的演化途径及意义

杜佳宗，蔡进功*，谢忠怀，王学军

2018, 24(3): 371.

摘要 ( 785 )

PDF (465KB) ( 1004 )

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粘土矿物是泥质沉积岩重要的组成部分。在温度、压力、阳离子及水/岩比值等多种因素的共同作用下，埋藏成岩过
程常常伴随着不同粘土矿物间的相互转化：蒙脱石、伊利石、高岭石和磁绿泥石等矿物均可发生绿泥石化。但各种矿物发
生绿泥石化条件及反应机制不同，形成的绿泥石在化学成分及构型方面也有很大差异，通过X-射线衍射(XRD)、电子探针
(EMPA) 和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM) 等测试手段可识别出不同类型的绿泥石，区分不同转化序列并分析其转化机
制。不同转化序列形成的绿泥石，不仅受温度的控制，还受阳离子类型和浓度的控制，在利用绿泥石作为地温计时需慎
重；不同转化序列绿泥石化过程中都有水的参与，并伴有氢离子释放或消耗，这将会对有机质生烃产生影响。因此，关注
泥岩埋藏成岩过程中绿泥石演化途径的差异，对拓宽绿泥石化的地质应用领域，特别是粘土矿物—有机质的协同作用具有
重要的意义。

河南晚更新世—全新世黄土记录的环境变化及物源特征

王兆夺，黄春长*，周亚利，庞奖励，查小春，郭永强

2018, 24(3): 380.

摘要 ( 251 )

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基于河南新郑县的一套完整晚更新世—全新世黄土古土壤剖面（格大张剖面），应用端元分析模型，对75个沉积样
品的粒度分析数据进行分析，并对各端元组分在地层深度对应的时间尺度上做了小波变换。结果认为，从格大张剖面沉积
物粒级组分中可以分离出三个沉积端元，端元1可能指示了东亚夏季风作用动力特征，夏季风的强弱引起的温湿变化造成
相应时期内沉积物的古土壤化的强弱；端元2可能指示了东亚冬季风作用下沙尘暴沉积动力作用特征，代表了典型风成黄
土的粗颗粒组分特征；端元3粒级组分更粗，代表了更强搬运动力条件，应属于东北风搬运黄泛平原粗颗粒而来的近源沉
积物，距今3100 a以来尤为显著。根据小波分析结果，认为各端元组分在不同的时间尺度上具有周期性特点。端元分析法
在指示沉积物沉积动力环境和物源特征上具有很好的效果，各端元组合特征能够敏感地反映出沉积动力组合特征，很好地
反映晚更新世以来各动力变化特征。采用小波分析方法对识别各端元组的周期性特征以及根据目前状态推断未来可能的趋
势具有参考意义。

四川盆地川中地区须家河组古盐度特征及其地质意义

戴朝成，任军平，饶强，张怀胜

2018, 24(3): 390.

摘要 ( 508 )

PDF (3346KB) ( 613 )

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在沉积学研究基础上，以粘土矿物为研究对象，利用X衍射分析和微量元素分析技术，采用Couch公式对四川盆地
须家河组沉积期湖盆古盐度进行恢复，结果表明，须家河组古盐度介于4.8‰~19.7‰之间，平均值为12.8‰，远低于正常
海水盐度。不同层位古盐度呈规律性变化，须二段至须六段古盐度逐渐降低，由咸水转变为微咸水。盐度的增高有利于蒙
脱石向伊利石转化，使得须二段以伊利石为主，须四段—须六段伊利石平均含量逐渐降低，而以绿泥石为主。古盐度对绿
泥石成分也有一定影响，随着古盐度的增高，绿泥石成分中的Si4+逐渐减少，而AlIV的含量逐渐增多，Fe2+/Mg2++Fe2+比值逐
渐降低。结合四川盆地区域构造运动，认为须家河组古盐度变化主要由印支期构造所造成，须三段之后由于龙门山南段的
抬升，四川盆地与外海失去联系成为独立沉积系统，须家河组二段和三段沉积应为陆相沉积物质，但受到海相潮汐叠加改
造，而须四段—须六段则属于正常陆相沉积环境。

地震反射特征对风化壳发育带的指示意义：以东营凹陷永北地区沙三上亚段为例

王铸坤，操应长*，王艳忠，李宇志，赵博，欧浩文

2018, 24(3): 401.

摘要 ( 381 )

PDF (6001KB) ( 541 )

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东营凹陷永北地区T1不整合面之下风化壳发育带的的预测是地层油藏勘探的重点与难点。综合利用高精度三维地震
解释、岩心观察、薄片鉴定、测录井分析及物性分析等方法，结合构造发育史、埋藏史等研究成果，对东营凹陷永北地区
T1不整合面下沙三上亚段地层中特殊的地震反射特征进行研究，并对其地质意义进行了探讨。研究表明：T1不整合面下发
育典型埋藏风化壳，包括风化粘土层和半风化淋滤带2层结构；在大气淡水风化、淋滤作用下，半风化淋滤带内部地震同
相轴消失，表现为空白反射特征；半风化淋滤带物性得到改善，与未风化岩石之间形成一个物性差异界面，表现为不连续
的角度不整合面；未受明显风化、淋滤作用的地层，则表现为典型的角度不整合；地震反射特征的演化过程可划分4个阶
段：沙三上沉积后阶段、沙三上抬升后阶段、风化壳形成早期阶段、风化壳形成阶段。地震空白反射带的发育范围是风化
壳发育带的保守范围或最小范围，向湖盆方向逐渐过渡为正常地层。风化壳的发育大大改善了原岩的储集性能，可作为良
好的油气储集空间和运移通道，是下步地层油气藏勘探的重点目标。

致密砂岩气藏储渗单元研究方法与应用：以鄂尔多斯盆地二叠系下石盒子组为例

郭建林，贾成业*，闫海军，季丽丹，李易隆，袁贺

2018, 24(3): 412.

摘要 ( 283 )

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精细表征储层特征和储层结构是致密砂岩气藏开发中后期的主要技术需求。基于不同类型砂体的相似孔渗特征将辫
状河沉积体系中河道充填和心滩砂体聚类为储渗单元，提出了储渗单元研究概念和研究思路，开展了辫状河沉积体系储渗
单元发育模式研究。通过露头观测和测井相标志，识别出辫状河沉积体系中储渗单元发育四种叠置模式，即心滩叠置型、
河道充填叠置型、心滩和河道充填叠置型、心滩或河道充填孤立型；基于储渗单元发育模式，提出了河流相致密砂岩气藏
开发井型的适应性，指出辫状河沉积体系中河道叠置带是叠置型储渗单元发育的有利部位，是水平井开发的有利目标，辫
状河沉积体系中的过渡带和洼地主要发育孤立型储渗单元，适合直井或丛式井组开发。鄂尔多斯盆地二叠系下石盒子组野
外露头研究和苏里格气田加密井区井间干扰试验表明，辫状河沉积体系中储渗单元发育规模为顺古水流方向长600 m和垂直
水流方向宽400 m左右，证实苏里格气田具备进一步加密到400×600 m的条件，预计可提高采收率15%~20%。

松辽盆地古龙凹陷泉头组坡折带特征及其对沉积层序的控制作用

王一同，张顺，林春明*，杨知盛

2018, 24(3): 425.

摘要 ( 407 )

PDF (2865KB) ( 566 )

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依据地震、钻井、测井、地层对比以及地层厚度等资料，对松辽盆地古龙凹陷泉头组坡折带进行了深入研究，发现
该区发育三种类型坡折，即断裂坡折、挠曲坡折和沉积坡折，坡折带沿着凹陷西部英台鼻状构造呈南北向弧形分布，平均
坡降介于19‰~50‰之间。坡折带的发育对层序结构及沉积演化具有重要控制作用，断裂坡折带发育于层序的底部，控制
了SQ11河流相加积型层序的发育，其特点是坡折下部地层厚度是上部的2倍。挠曲坡折带发育于层序中部，呈现缓坡带
（α）和陡坡带（β）两段式特点，四级层序SQ21在坡折部位发育密集的上超点，形成了以湖相上超为特点的层序结构，同
时坡折带两侧地层具有上薄下厚的分布格局。沉积坡折带分布在层序顶部，控制了五级层序SQ22-1的发育，形成了湖泊
—三角洲相进积型层序，具有坡折下部薄、上部厚的分布特点。断裂坡折带控制的河流相加积型层序，有利于断层上倾遮
挡及点坝透镜体圈闭的发育；挠曲坡折带控制的湖相上超型层序，有利于岩性上倾尖灭圈闭的发育；沉积坡折带控制的湖
泊—三角洲进积型层序，有利于河口坝型岩性圈闭的发育，因此，坡折带的研究对于松辽盆地古龙凹陷油气勘探具有重要
的指导意义。

珠江口盆地新近纪构造特征与演化

胡阳，吴智平，何敏，王光增

2018, 24(3): 433.

摘要 ( 381 )

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在构造特征精细刻画的基础上，运用丰富的三维地震资料，通过断裂活动性的定量计算和平衡剖面分析，恢复了珠
江口盆地新近纪构造演化过程，探讨了盆地动态演化的区域动力学机制。珠江口盆地新近纪经历了构造稳定期和构造活化
期两大演化阶段。珠江组沉积时期，隆起区与坳陷区均整体沉降，仅坳陷内少量控盆断裂微弱活动，整体处于构造稳定阶
段。进入韩江组沉积时期以来，盆地进入构造活化阶段，坳陷区表现为连续沉降，先期控盆断裂活动强度明显增强，以断
块活动为特点；而东沙隆起区则经历了韩江组下段沉积时期、韩江组上段沉积时期和粤海组沉积时期三期同沉积隆升和万
山组沉积时期以来的持续隆升过程，同时发育了近EW向右旋和NW向左旋共轭走滑断裂带以及一系列NWW向次级张性断
裂。构造稳定阶段主要受南海扩张的影响，而构造活化阶段则是在伸展背景下发生的，可能与菲律宾海板块NW、NWW向
运动导致的仰冲和弧-陆碰撞作用有关。

不同类型海岸带海水入侵数值模拟研究进展

董健，曾献奎*，吴吉春

2018, 24(3): 442.

摘要 ( 384 )

PDF (420KB) ( 648 )

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：海水入侵作为一个全球化的问题，正随着沿海地区对地下淡水需求的增加而不断加剧，其不断发展引起地下水水质
恶化、土壤盐渍化等一系列生态环境问题。海水入侵的相关研究既具有重要的理论意义，对沿海地区的可持续发展也有重
要的实际价值，因此逐渐成为了国际研究的热点。随着数值计算方法及计算平台的不断发展，数值模拟方法已经成为研究
海水入侵问题最有效的工具之一。文章总结归纳了多种海岸带类型的划分方法与标准，从海岸带水文地质学的角度将海岸
带概括为松散岩类和基岩类两大类，并将其含水介质分别概化为等效多孔介质和裂隙岩溶介质。在此基础上，分析阐述这
两类含水介质海水入侵的数值模拟方法及其适用性，对当前海水入侵数值模拟方法进行了较为全面的概括。此外，对海水
入侵数值模拟方法的发展方向及趋势进行了展望，指出考虑密度变化的过渡带模型和离散—连续介质耦合模型将成为今后
研究中的重点发展方向。

利用P波S波相结合的逆时偏移方法监测微地震群

于大勇，王攀*

2018, 24(3): 450.

摘要 ( 311 )

PDF (4059KB) ( 627 )

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微地震定位是油气资源开采中评估水力压裂质量和评估矿山地震和水库地震安全的重要手段。但是，采用地震震相
到时定位的方法很难对具有相近到时的微地震事件群精确定位地震。本文尝试用P波和S波结合的逆时偏移方法对具有相
近到时的微地震定位。先用绝对振幅记录做逆时偏移，获得P波和S波以及P波与S波结合的综合波场，再采用波前在震源
位置成像前后的汇聚到散射的转换过程作为成像条件，提取震源位置和发震时刻。用数值模拟生成具有相近到时的微地震
群，然后用该方法定位微地震。结果表明该方法可以有效提取各个震源位置和发震时刻。

电渗前后淤泥质土的物理力学性质对比研究

田震，王宝军*，卢毅，李飞，马楠诘

2018, 24(3): 460.

摘要 ( 219 )

PDF (575KB) ( 573 )

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为深入研究电渗排水对土体工程性质的影响，采用铁丝为电极，在模型箱内对南京市某河道淤泥质土进行电渗排水
模拟试验。电渗前后土的物理力学性质对比分析表明：电渗后土体的液、塑限与塑性指数均降低；电渗前后土体在相同含
水量和干密度情况下进行直接剪切试验，发现电渗后土体的凝聚力和内摩擦角均降低，即电渗后土体在特定情况下出现了
强度衰减的现象。论文基于土中阳离子流失机理对土体在特定情况下的强度衰减现象进行了微观解释。另外，利用提出的
新的电渗机理从微观角度解释了电渗过程中土体开裂现象，阳极因快速失水，最早出现裂隙，但裂隙延展范围较小；阴极
含水量始终高于阳极，且失水速度较慢，裂隙延展范围较大。值得一提的是，在以往的研究中并未关注到电渗加固过程中
土中阳离子流失对电渗后土体性质的影响。

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