高校地质学报

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1. 常用化学风化指标综述：应用与展望

李绪龙, 张霞, 林春明, 黄舒雅, 李鑫

高校地质学报 2022, 28 (1): 51-63. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020118

摘要（3239）

PDF （1109KB）（4130）

常用化学风化指标诸如帕克风化指数（WIP）、化学蚀变指数（CIA）、成分变异指数（ICV）、CIX指数和αAlE常被用于评价源区化学风化强度，但利用以上化学风化指标评价化学风化强度时要考虑不同指标的控制因素，否则会导致风化评价结果失真。文章认为以最常用化学风化指标探究源区化学风化过程时，应在了解源区地质信息的情况下，选取合适的的细粒物质或悬浮物作为样品减弱粒度的控制作用，通过酸处理去除杂质，再利用Sc/Th-CIA 判别图反映物源信息，Th/Sc-Zr/Sc判别图进一步判别沉积分异和沉积再旋回的控制作用，进而选取ICV＞1的样品排除再旋回作用的干扰，用A-CN-K图或Panahi（2000）提出的公式进行钾交代作用的校正，最终通过CIA计算得出源岩化学风化强度。为确保准确反映源区风化情况，利用SPSS进行CIA受控因子分析，进而构建研究区的特征风化指标。

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2. 酶诱导碳酸钙沉淀（EICP）技术及其在岩土工程中的应用

曹光辉, 刘士雨, 俞缙, 蔡燕燕, 胡洲, 毛坤海

高校地质学报 2021, 27 (6): 754-768. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020200

摘要（1801）

PDF （4975KB）（1335）

通过酶诱导生成碳酸钙沉淀来改良土壤的技术被称为EICP，由于其应用广泛，在过去十多年来引起了越来越多的关注。文章从EICP的机理出发，总结植物脲酶和细菌脲酶的提取方法，探究脲酶、钙源、尿素、脱脂奶粉、温度和pH等因素对EICP胶结效果的影响，归纳检测EICP加固试样的强度、碳酸钙含量、微观结构和成分的方法，并对EICP在岩土工程的应用进行总结与评述。目的是展示目前国内外关于EICP的研究现状，展望未来的研究方向及需要克服的问题。

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3. 渤海海域辽西凹陷中央反转带原油成因类型及成藏特征

田德瑞, 牛成民, 王德英, 郭涛, 潘文静, 郭龙龙

高校地质学报 2021, 27 (4): 444-458. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020093

摘要（416）

PDF （1211KB）（1078）

辽西凹陷中央反转带是辽东湾探区优质轻质原油的富集区，但关于该地区原油成因类型、分布规律及成藏特征尚未开展系统研究。文章通过系统的生物标志化合物分析及对比，识别出辽西凹陷沙河街组发育沙一段、沙三段、沙四段3套有效烃源岩，但有机质来源及沉积环境差异明显。研究证实3套烃源岩的有机质组成均以浮游生物为主，其中沙一段浮游生物含量最高，陆源输入最少，沙四段有机质组成中沟鞭藻含量明显高于沙一段和沙三段。此外，沙三段和沙四段烃源岩均沉积于淡水—微咸水弱碱性还原环境，沙一段烃源岩沉积于半咸水—咸水碱性强还原环境。通过聚类分析方法将中央反转带发现的原油划分为3种类型，结合油源对比研究表明第Ⅰ类原油为沙三段和沙一段烃源岩生成的混源油，主要分布在中央反转带的中块和东块中部地区；第Ⅱ类原油来自沙四段烃源岩，仅分布在中央反转带东块南部地区；第Ⅲ类原油为沙四段和沙三段烃源岩生成的混源油，主要分布在中央反转带西块以及东块北部地区。在此基础之上对辽西凹陷中央反转带成藏主控因素进行分析，明确辽西凹陷中央反转带油气藏受“源—断—砂”三因素耦合控制，即有效烃源岩分布、油源断裂与砂体匹配程度控制了油气的空间分布。

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4. 浙江白垩纪大衢山岩体的成因过程：晶体—熔体分离与岩浆补给

何晨, 夏炎, 徐夕生, 邱检生, 徐航, 张志, 赵思狄

高校地质学报 2023, 29 (5): 657-678. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022018

摘要（1144）

PDF （11167KB）（1042）

穿地壳岩浆系统理论和晶粥模型为研究中国东南部白垩纪岩浆作用提供了新的思路。大衢山岩体位于浙闽沿海东北部，主体由钾长花岗岩组成，其中发育大量暗色微粒包体（MME），局部可见中—基性岩脉穿插其中，潮头门附近出露少量二长岩。MME具细粒结构，发育针状磷灰石。锆石U-Pb定年结果显示，大衢山岩体出露的钾长花岗岩、MME、二长岩、中—基性岩脉均结晶于~100 Ma。钾长花岗岩硅含量较高（SiO2=68.45%~73.82%）。岩体东端可见不含MME的晶洞花岗岩（DQS-7），具有更高硅含量（76.27%），其全岩化学成分与Sr-Nd同位素组成与大衢山周围同期出露的高硅花岗岩体（SiO2 >75%，小洋山岩体，普陀山岩体等）类似。大衢山钾长花岗岩中可见斜长石、钾长石聚晶，与大衢山晶洞花岗岩及周边高硅花岗岩具有Ba、Sr、P等微量元素“互补”的地球化学特征。进一步研究显示大衢山钾长花岗岩是由受到岩浆补给的起源于古老地壳基底重熔的长英质岩浆，经分离结晶和高硅熔体抽离后的残余堆晶固结而成，而高硅熔体形成了大衢山晶洞花岗岩及周边高硅花岗岩。大衢山基性岩脉富集大离子亲石元素，亏损Nb、Ta等高场强元素，与同期出露的浙闽沿海镁铁质岩墙具有相似的地球化学特征，起源于俯冲流体交代的富集地幔。电子探针分析结果表明，钾长花岗岩和MME中的斜长石具有核—幔—边结构，核部（花岗岩27~36、MME 25~41，后同）与边部（17~32、18~26）An值较低，幔部An值（28~57、27~65）相对较高，是岩浆混合作用的典型矿物学标志。结合元素地球化学特征和Sr-Nf-Hf同位素组成，二长岩和中性岩脉应该是幔源镁铁质岩浆与长英质岩浆发生均匀混合的产物，而MME为两种岩浆机械混合的产物。角闪石全铝压力计计算结果表明，MME的形成深度为1.8~3.0 km；二长岩中角闪石发育核—幔—边结构，核部和幔部形成深度为17.0~21.2 km，边部形成深度1.9~4.5 km，指示了不同深度相互连通的两个岩浆房。通过对钾长花岗岩、MME、晶洞花岗岩、二长岩和中—基性岩脉岩石成因及其成因联系的研究，并对比周边同期高硅花岗岩，文章建立了大衢山穿地壳岩浆系统模型。古太平洋板片后撤，沿海地区的弧后伸展和软流圈上涌导致幔源镁铁质岩浆的底侵，并进一步诱发下地壳岩石部分熔融产生长英质岩浆。幔源岩浆的持续补给和加热延长了长英质岩浆房的寿命，发生了分异演化与晶体—熔体的分离，从而形成了深度分别为17~21 km和2~3 km的两个岩浆房。两个不同深度岩浆房中发生的岩浆混合和晶体—熔体分离，最终形成钾长花岗岩、高硅花岗岩、二长岩、MME和中—基性岩脉。

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5. 藏南冈底斯岩浆带研究进展与展望

孟元库, 袁昊岐, 魏友卿, 张书凯, 刘金庆

高校地质学报 2022, 28 (1): 1-31. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020057

摘要（645）

PDF （2414KB）（1036）

冈底斯岩浆岩带（以下简称冈底斯带）是新特提斯洋俯冲和印度—亚洲板块碰撞的产物，为典型的复合型大陆岩浆弧，是研究板块增生、大陆地壳生长再造和碰撞造山的天然实验室。大量研究揭示新特提斯洋主要经历了4个重要的演化时期：分别是早期俯冲（>152 Ma）、晚期俯冲（100~65 Ma）、主碰撞（55~40 Ma）和后碰撞伸展期（23 Ma至今）。前人对其开展了大量的工作，并取得了重要的认识和进展，然而关于新特提斯洋的形成和演化以及冈底斯带火成岩岩浆源区的属性、精细的成岩过程等方面仍然存在着激烈的争议。文章首先介绍了冈底斯带的研究历史和大地构造背景，对冈底斯带目前存在的主要科学问题和争议进行了初步梳理，从13个方面进行了论述和总结。初步的梳理给出的启示是：冈底斯带是一个典型的岩浆—构造—成矿—变形变质带，经历了长期、复杂和多阶段的演化过程，而不是简单地拼贴于古老拉萨地体之上的新生大陆岛弧体。主要认识包括：（1）冈底斯岛弧带是研究新特提斯洋俯冲最为理想的场所，记录了新特提斯洋演化的关键信息，是破解新特提斯洋板片初始俯冲时限和板片俯冲方式最佳的研究对象；（2）冈底斯带中不同时代的花岗岩基或岩株可能经历了一个多期次组装累积的过程，今后应运用晶粥体的模型去重新理解冈底斯带花岗质岩石的形成和动力学成岩过程；（3）冈底斯地区地幔的性质沿着走向表现出复杂性，具有地球化学上的不均一性；（4）冈底斯带的火成岩存在同位素上的倒转，这可能暗示冈底斯地区存在老的基底；（5）冈底斯岛弧带在构造上具有明显的掀斜性，表现出东段以下地壳组分为主，中西段以中上地壳组分为主，暗示了冈底斯带自新生代以来经历了一个不均衡的构造抬升和剥露过程；
（6）冈底斯带的研究对象仍以火成岩为主，研究方法多限于传统的岩石学和放射性Sr-Nd-Hf同位素手段，而非传统的稳定性同位素（Mg-O-Li-B-Mo）的研究却鲜有报道，并且在研究内容上主要以岩石成因和地质年代学为主，而对火成岩侵位过程和成岩后的构造变形和抬升剥蚀等相关研究则相对薄弱；（7）目前，构造地质学手段在冈底斯带的研究中运用较少，常以岩浆演化来代替构造演化。最后，文章针对目前的研究现状，对冈底斯带未来的研究方向进行了展望。

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6. 多点地质统计学建模中训练图像建立方法综述

王鸣川, 商晓飞, 段太忠

高校地质学报 2022, 28 (1): 96-103. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020049

摘要（703）

PDF （1268KB）（808）

多点地质统计学建模是近年来储层建模技术的研究热点，其实用性受到训练图像的限制。训练图像的质量决定了多点地质统计学建模的精度和可靠程度，是多点地质统计学建模成功的关键因素。文章阐述了训练图像的特征和意义，从方法的定义、使用情况、实例等方面系统介绍了训练图像建立的方法，包括手工绘制、基于目标模拟、三维地震信息提取或转化、基于原型模型、基于过程模拟和二维图像方法，综合对比了不同训练图像建立方法的数据来源、优势与不足，探讨了多点地质统计学建模依赖训练图像存在的问题。结合文献调研和多点地质统计学建模实践，指出了训练图像及其建立方法的发展方向，为多点地质统计学建模研究者和使用者提供借鉴，为完善多点地质统计学建模方法提供思考。

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7. 微生物诱导碳酸盐在土体加固中的应用进展

周应征, 管大为, 成亮

高校地质学报 2021, 27 (6): 697-706. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020116

摘要（712）

PDF （1454KB）（791）

微生物矿化是近年来在土体改良工程发展起来的一个新分支，主要研究微生物活性在改善土体颗粒特性方面的应用。微生物诱导碳酸盐沉积（MICP）是实现土体生物胶结最常用的方法之一，该技术借助脲酶菌的代谢行为诱导碳酸钙，将松散的砂颗粒胶结成整体，从而提高了土体的力学性能。文章系统性地介绍了MICP研究中的脲酶菌矿化机理、相关处理方法、影响因素、衍生新工艺脲酶诱导碳酸盐沉积EICP及MICP技术在岩土领域的相关现场试验，并对MICP的实用性进行了总结，最后简要讨论了现研究阶段MICP工程应用所面临的挑战和潜在解决方案。

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8. 微生物地质工程技术及其应用

唐朝生, 泮晓华, 吕超, 董志浩, 刘博, 王殿龙, 李昊, 程瑶佳, 施斌

高校地质学报 2021, 27 (6): 625-654. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021011

摘要（807）

PDF （4447KB）（785）

微生物地质工程技术是将微生物参与的生化过程加以控制和利用，来解决工程地质问题的一类新型岩土体水—力学特性改性技术。研究表明该技术具有低成本、环境友好、低能耗和过程可控的优点，是工程地质界近些年的一个热门研究内容，也是现代工程地质学科的重要发展方向。文章基于当前该技术取得的研究进展，系统总结了能被加以控制和高效利用的三种代表性微生物地质工程技术（微生物成矿作用、微生物膜作用及微生物产气作用）的原理及其应用领域。着重对研究最多、应用前景最广的微生物成矿作用改性岩土体力学特性、渗透特性、抗侵蚀性等工程性质及机理进行了阐述，并深入探讨了影响微生物成矿作用改性效果的关键因素（细菌种类、菌液浓度、环境温度、pH值、胶结液、土体性质及灌浆工艺）。此外，文章还详细论述了微生物成矿作用在地基处理、岛礁建设、防风固沙、水土保持、抗裂防渗、文物保护、地灾防治等领域的应用现状，并探讨了该技术当前面临的主要挑战及未来的重点研究方向。

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9. 高精度稳定锶同位素分析方法综述

陈栩琦, 曾振, 于慧敏, 黄方

高校地质学报 2021, 27 (3): 264-274. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021031

摘要（1031）

PDF （922KB）（765）

近年来稳定Sr同位素在同位素地球化学领域越来越受到重视，在表生地球化学、古环境、考古学、地球内生作用及陨石等方面研究都取得了重要成果，这得益于高精度稳定Sr同位素分析方法的发展。文章总结了δ88/86Sr分析方法的关键技术要素。在化学提纯方面，文献中广泛使用Sr特效树脂，用离子交换法实现Sr元素的分离提纯，但Sr特效树脂价格昂贵，且具有难以消除的记忆效应，建议用阳离子树脂代替；在质谱分析方面，主要使用多接收电感耦合等离子体质谱（MCICP-MS）和热电离质谱（TIMS）进行测量，MC-ICP-MS测量具有比TIMS更高的测量效率，但是测量精度略低；对于质量歧视校正，目前使用较为广泛的方法有标样—样品间插法、Zr元素外部校正法以及双稀释剂法，其中双稀释剂法具有较高的测量精度，但在MC-ICP-MS上应用的相关研究较少。目前还缺乏对国际标准样品的δ88/86Sr的详细对比。因此，优化分析流程、提高测量精度以及更多标准样品δ88/86Sr的测定是需要加强的工作。

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10. 寒武纪第十期早期海洋氧化还原波动：来自U 同位素的证据

邱晨, 魏广祎, 闵思雨, 陈曦, 凌洪飞

高校地质学报 2022, 28 (1): 40-50. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020038

摘要（539）

PDF （2251KB）（747）

寒武纪晚期到奥陶纪早期的海洋动物多样性整体水平较低，生物地球化学研究认为可能与海洋氧化还原状态波动有关，但仍证据较少。保存良好的海相碳酸盐岩沉积被认为能够记录古代海水的地球化学信息，其铀同位素组成 (δ238U) 可用来反映全球海洋的氧化还原状态。文章测定了华南瓦儿岗剖面寒武系第十阶底部海相碳酸盐岩的δ238U值，结果显示在寒武纪第十期早期U同位素组成可能存在三次负漂移，对应的δ238U值分别为-0.8‰、-0.55‰和-0.60‰，指示三个海洋缺氧时段。通过U同位素质量平衡模型计算得出，三个缺氧时段全球海洋底层水体分别约有22％、3.5%和5%的缺氧面积。初步推断第一次缺氧可能与风化输入营养元素增强致初级生物生产力提高有关，而其后的两次缺氧可能与原先的海底缺氧水体在海侵阶段上涌扩散有关。

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11. 高精度硅同位素分析方法研究进展

王俊霖, 王微, 魏海珍

高校地质学报 2021, 27 (3): 275-288. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021033

摘要（751）

PDF （1355KB）（733）

基于碱熔法的改进和多接收电感耦合等离子质谱仪（MC-ICP-MS）的发展，近年来高精度Si同位素组成（δ30Si）分析方法取得了长足进步，分析精度（2SD）自气体质谱仪（GS-MS）时代的±0.15‰~±0.30‰ 提高到优于±0.10‰，足以辨析高温过程中Si同位素发生的微小分馏，并且避免了实验流程中使用含氟等危险化学品。二次离子质谱（SIMS）和飞秒激光剥蚀（fs LA）的发展使得原位Si同位素组成分析精度近期也优化到±0.10‰~±0.22‰。文章对近年来Si同位素分析方法的发展沿革进行综述，探讨建立溶液法MC-ICP-MS的高精度Si同位素分析方法的进展与局限，并比对了国内外各个实验室已发表国际国内Si同位素标准物质测定值，最后总结了硅酸盐地球（BSE）、地壳和陨石等主要地质储库的δ30Si组成范围。

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12. 桂东北均洞花岗岩体的锆石U-Pb 年龄、地球化学特征及其构造意义

高爱洋, 时毓, 刘希军, 赵增霞, 刘明辉, 黄椿文

高校地质学报 2022, 28 (2): 225-239. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021021

摘要（288）

PDF （5071KB）（706）

均洞花岗岩体出露于钦杭结合带西南部，对揭示桂东北构造演化具有重要意义，其岩石组合为石英黑云母闪长岩、黑云母二长花岗岩和黑云母二长岩。文章运用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法，获得均洞岩体的结晶年龄为423~430 Ma，为加里东期造山作用的产物。均洞岩体的SiO ₂含量较低（55.47~62.95 wt%）；其中一个样品属于钾玄岩系列，其余均属高钾钙碱性系列，铝饱和指数A/CNK为0.70~1.18，样品为准铝质或过铝质，富集大离子亲石元素（如Rb、Ba、Th、U），亏损高场强元素（如Nb、Ta、Sr、P、Ti）。结合邻区壳幔混合特征及地球化学数据，认为均洞花岗岩体岩浆源岩具有多样性，可能存在不同来源的岩浆混合作用，为陆内碰撞造山后伴随软流圈的高温上涌，导致部分基性下地壳的部分熔融后，随着幔源物质的加入形成母岩浆，后经历不同程度的分异演化最终成岩。

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13. 生物固土用于防风固沙的研究进展

何稼, 吴敏, 孟浩, 亓永帅, 高玉峰

高校地质学报 2021, 27 (6): 687-696. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020072

摘要（758）

PDF （1379KB）（674）

文章对近年来基于生物固土技术的防风固沙研究进行了回顾和分析。常用于防风固沙的生物过程包括基于微生物或酶诱导碳酸钙沉积（MICP或EICP）的矿化固土技术，加入黄原胶等生物高聚物作为辅助剂，可获得更好的固土效果。土壤风蚀过程中，除了风力本身，风携带的跃移颗粒对土的撞击，也是侵蚀破坏的重要因素，这在生物固化土风蚀试验中体现明显。生物固化防风固沙的处理过程简单易行，以尿素和钙盐作为处理材料，用细菌或脲酶作为催化诱导媒介，对土体进行单遍喷洒处理即可获得很好的抗风效果。室内抗风试验中，将风蚀速率与临界起动风速两个指标结合是较为合理的评估方法。在室内和现场条件下，表面贯入强度测试可用来快速测定处理效果和抗风性能。目前的现场试验研究表明，生物固化土中植物可以生长，但是极端条件下生长受限。为了将该方法推向实用，需要从多重侵蚀因子作用下的抗风力侵蚀能力、生态恢复能力和现场施工技术等方面进一步研究探索。

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14. 湖南常宁新盟山英安玢岩岩石成因及其与矿化关系研究

赵增霞, 冯佐海, 刘磊, 肖阳

高校地质学报 2022, 28 (2): 153-164. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021029

摘要（555）

PDF （3021KB）（670）

通过对湖南省常宁市新盟山英安玢岩进行岩石地球化学、锆石U-Pb定年以及绿泥石矿物化学等综合研究，结合前人研究成果，探讨其岩石地球化学性质、形成时代、物质来源及其与成矿作用的关系。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示，新盟山英安玢岩的(206Pb)/n(238U)加权平均年龄为152.9±1.2 Ma，属于晚侏罗世产物，与矿田内成矿作用时间一致。岩石富集轻稀土和Rb、Th、U、La、Pb、Nd、Zr、Hf等元素，亏损重稀土和Nb、Ta、Ba、Sr、P等元素，表明新盟山英安玢岩主要起源于地壳，可能混有少量地幔物质。绿泥石主要为斜绿泥石，形成温度大约为280℃，与矿田内的铜钼矿化作用温度一致。晚侏罗世时研究区处于拉张—伸展的构造背景，岩石圈拉张减薄，地壳物质部分熔融（可能混有少量地幔物质）形成新盟山英安玢岩。岩浆结晶晚期，热液流体在铜钼矿化的同时不断交代新盟山英安玢岩，引起广泛的绿泥石化。

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15. 南沙道明群礁珊瑚礁地貌

胡心迪, 张永战

高校地质学报 2021, 27 (4): 469-479. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020033

摘要（502）

PDF （3035KB）（662）

珊瑚礁支持了对全球气候变化响应最敏感的生态系统之一，其部分特征地貌是海面变化记录的重要载体。目前，无论是对珊瑚礁现代地貌还是埋藏古地貌的研究多以定性为主，定量研究相对匮乏。基于2017年8~9月采集的浅层地震剖面数据，结合遥感影像研究显示，道明群礁目前是发育有1个岛、4个沙洲、7个干出礁和若干座暗礁的典型珊瑚群礁，其形状率为0.11，紧凑度为0.52，延伸率为4.20，礁坪发育指数为0.30，正处于群礁发育早期阶段，为半开放型—准封闭型群礁，远未台礁化，礁体结构遵循Darwin建立的“上截锥型”理论。道明群礁末次冰期以来的古地貌特征揭示了其地貌演化具有阶段性，经历了三个主要的生长期和两次停滞期，表明冰后期海面上升过程中，在相对水深80~90 m和50~60 m处发生停滞；道明群礁现代珊瑚礁开始发育于全新世早期。道明群礁向海坡、礁坪和潟湖盆相关钻孔的采集，将有助于建立可靠的年代标尺与海面变化过程曲线，进一步揭示冰后期南沙北部珊瑚礁地貌发育及其对海面变化的响应。

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16. 地球科学知识图谱一站式共享服务系统

诸云强, 代小亮, 杨杰, 王曙, 孙凯, 邱芹军, 李威蓉, 祁彦民, 胡蕾, 闾海荣, 王新兵, 周成虎

高校地质学报 2023, 29 (3): 325-336. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2023029

摘要（1216）

PDF （7167KB）（627）

知识图谱作为当前最有效的知识组织和服务方式，已经成为人工智能的基石，在语义搜索、机器翻译、信息推荐等方面得到了广泛的应用。大数据时代下，地球科学（以下简称地学）分散、多源、异构数据的整合集成、挖掘分析及其知识的智能发现等迫切需要知识图谱的支撑。为了促进地学知识图谱的建设与应用，自2019年启动以来，“深时数字地球国际大科学计划”（Deep-time Digital Earth, 简称DDE）就将知识图谱作为其重要的研究建设内容，经过3年多的建设，DDE已经建设形成了大量的地学知识图谱，亟需一站式共享这些知识图谱。文章首先介绍了DDE知识图谱内容体系，分析了DDE知识图谱内容组成及其特征；在此基础上，开展了地学知识图谱一站式共享服务系统的设计，包括系统功能体系和架构的设计；最后介绍了系统实现的技术路线及其关键技术。实践证明系统可有效实现DDE知识图谱的一站式共享服务，可为类似的知识共享服务系统提供参考。

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17. 微生物矿化作用改善不同孔隙砂岩抗冻融特性试验研究

泮晓华, 唐朝生, 施斌

高校地质学报 2021, 27 (6): 723-730. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020110

摘要（419）

PDF （2219KB）（617）

砂岩是地质遗迹和石质文物最为常见的岩石类型，冻融循环导致的风化劣化是引起其发生地质灾害的主要原因。降渗加固是解决该问题的根本途径。文章引入国际上新型的岩土体加固技术—微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP），以中粒砂岩和微粒砂岩为例，通过开展MICP处理和冻融循环试验，研究其改善不同孔隙砂岩抗冻融特性的可行性，分析其改善机理。研究结果表明：（1）MICP作用能显著提高两类砂岩的抗冻融特性，主要改善机理是MICP过程生成的碳酸钙不仅填充了岩石孔隙，减小了孔隙水的体积和冻融损伤作用力，同时也加强了岩石颗粒之间的胶结强度，但孔隙因素对该过程有一定影响；（2）3轮次MICP处理后的岩样在冻融循环40次后未见明显表观破坏，而未经处理的岩样当冻融循环达到40轮次时在棱角处出现局部表观破坏且中粒砂岩破坏程度略大于微粒砂岩；（3）40轮次冻融循环作用后，中粒砂岩和微粒砂岩岩样孔隙率增加率从17.0%和14.8%降低到了4.4%和6.3%，质量损失率从0.22%和0.14%下降到了0.04%和0.02%，吸水率从6.8%和4.4%减小到了0.75%和1.5%，波速降低率从18.5%和12.4%降低到了7.3%和3.8%；（4）由于中粒砂岩孔隙大于微粒砂岩，其碳酸钙沉淀效率更高，有效处理深度更深，表层孔隙间距更大，从而在进行相同轮次MICP处理时，其孔隙率降低率、吸水率降低率、质量增长率、波速增长率均较大。

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18. 定远凹陷形成的区域构造背景及其演化过程

詹润, 丁海, 张文永, 孙贵, 随峰堂, 辛永超

高校地质学报 2022, 28 (1): 86-95. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020062

摘要（268）

PDF （6050KB）（612）

定远凹陷上古生界构造归属及其构造演化过程，对下一步该地区煤炭资源评价与非常规天然气选区具有关键性的意义。文章利用最新的地球物理与钻探成果，应用构造解析及区域对比等方法，结合区域构造规律与前人相关认识，对定远凹陷构造特征、上古生界构造归属及中生代以来的构造演化过程进行了详细的论述，其结果认为定远凹陷内发育的上古生界煤系地层属于淮南煤田中部复式向斜构造带东部的延伸。该凹陷受大别造山带隆起及郯庐断裂带中、新生代走滑活动影响，分别经历了印支期（T3）前陆变形、早中侏罗世（J1+2）相对隆起、晚侏罗世（J3）末期至早白垩世初期（K1初期）郯庐断裂带左行走滑改造、早白垩世期间（K1）至古近纪(E）伸展改造、古近纪末期挤压反转以及新近纪（Q）—第四纪（N）坳陷式均匀沉降六个主要演化阶段。

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19. 桂西地区二叠纪至白垩纪构造演化对沉积型铝土矿成矿的制约

许箭琪, 陈有斌, 庞保成, 李学森, 陈涛, 刘旺, 尹本纯, 黎家龙, 周业泉, 卢光辉, 徐海棚, 廉吕型, 王泽

高校地质学报 2021, 27 (4): 422-431. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021024

摘要（311）

PDF （3740KB）（599）

桂西地区地处右江盆地，位于华南板块扬子陆块之上，是中国重要的铝土矿产地之一。为了探讨沉积型铝土矿对本地区晚古生代至早中生代的构造演化的响应，分析其对铝土矿成矿过程的影响，文章从矿床地质特征及地层学的角度，剖析了沉积型铝土矿赋矿地层及周边地区地层岩性记录的构造信息。结果显示，桂西沉积型铝土矿的成矿和改造过程始终受区域性构造运动影响：东吴运动时期的地壳抬升和剧烈的火山喷发活动为本地区沉积型铝土矿的成矿提供了有利的成矿条件和容矿场所；在华南板块印支期和燕山期的陆内变形和挤压作用的大地构造背景下，沉积型铝土矿受到改造，表现为矿体形态和空间位置上的变化。

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20. 矿物微区分析中透射电镜测试技术的应用

陈佳妮

高校地质学报 2021, 27 (3): 356-365. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021037

摘要（667）

PDF （4076KB）（596）

透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，TEM）提供了超高的空间分辨率和多样化的微区分析方法，是纳米地质学研究的重要表征手段之一。运用TEM技术研究矿物时，由于地质样品的高度复杂性和强烈非均质性，使得实验测试过程复杂而困难。文章探索了一套适用于地质样品的TEM分析测试流程。首先根据样品特性，选择合适的样品制备方法，重点介绍了粉末制备法、离子减薄法及聚焦离子束法；然后进行目标矿物的定位，提出了一种扫描电镜（Scanning Electron Microscope, SEM）+TEM组合定位法；接着进行包括明场像、暗场像、高分辨像、电子衍射花样等不同类型图像的获取，着重说明了各种图像的成像原理、拍摄过程、注意事项和实验技巧；最后是选定关注的微区，测试元素组成及分布情况，并与常用的微区成分分析仪器进行对比，从而说明TEM成分分析的适用范围及优点。

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21. 钨矿床地球化学研究进展：以黑钨矿U-Pb、Sm-Nd、Lu-Hf 同位素年代学与微量元素为例

杨明, 王浩, 吴石头, 杨岳衡

高校地质学报 2021, 27 (3): 250-263. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021030

摘要（493）

PDF （1506KB）（589）

黑钨矿是钨矿床中最主要的矿石矿物之一，对其直接开展定年研究能更有效厘定钨成矿时间。黑钨矿通常含有一定量的U且部分样品具有较高的Sm/Nd比，因而U-Pb及Sm-Nd定年方法广泛地被应用到黑钨矿矿床的定年研究中。但是受黑钨矿U-Pb及Sm-Nd定年方法以及黑钨矿样品自身的制约，U-Pb及Sm-Nd定年成功率较低或结果不理想。文章针对黑钨矿在钨矿床U-Pb年代学和Sm-Nd年代学的发展历程进行了系统的梳理与分析，探讨了黑钨矿U-Pb年代学与Sm-Nd年代学的挑战与机遇。同时结合已发表的黑钨矿Lu、Hf数据，针对黑钨矿Lu-Hf年代学的应用前景进行了评估与展望。已有数据表明，黑钨矿中Lu/Hf比值变化范围较大，有潜力作为Lu-Hf同位素定年的良好对象。文章探讨了黑钨矿用于限定钨矿床成矿时代研究中存在的问题及应对方案，旨在促进未来黑钨矿在钨矿床成矿年代学的发展。

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22. CO ₂ 地质封存盖层密闭性研究现状与进展

陈博文, 王锐, 李琦, 周银邦, 谭永胜, 代全齐, 张瑶

高校地质学报 2023, 29 (1): 85-99. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2023010

摘要（1522）

PDF （6425KB）（588）

CO ₂地质封存是应对全球性气候变化、减排温室气体的关键技术之一。大规模CO ₂注入地层容易出现泄漏问题，尤其是通过盖层的泄漏，包括毛细管泄漏、盖层水力破裂和沿盖层既有断层的泄漏等。因此，盖层密闭性评价对CO ₂地质封存长期安全稳定性的预测至关重要的。通过对密闭机理、影响因素、破坏模式等影响CO ₂地质封存盖层密闭性的研究现状进行总结，发现盖层密闭机理包括毛细管封闭、水力封闭和超压封闭，影响盖层密闭性的主要因素有盖层岩性、盖地比特征、盖层厚度、盖层岩石力学性质和封存压力，进而对CO ₂注入过程中盖层密闭性的破坏模式进行评价，并对盖层密闭性研究的不足提出了一些见解。

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23. 龙门山南段二叠系—下三叠统的古地磁研究

李玮, 贾东, 张勇, 李永祥, 钟城, 葛家成

高校地质学报 2022, 28 (1): 119-128. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020066

摘要（376）

PDF （2378KB）（586）

为了约束龙门山南段的构造运动特征，文章对龙门山南段大川镇附近的下三叠统飞仙关组淡紫灰色泥岩、粉砂岩和宝兴地区的二叠系灰岩开展了古地磁研究。古地磁样品取自10个采样点，其中3个采点为二叠系灰岩；7个采点为飞仙关组淡紫灰色泥岩、粉砂岩。对样品开展了逐步热退磁、岩石磁学（等温剩磁获得曲线和三轴等温剩磁热退磁）及扫描电镜实验。80个样品进行的逐步热退磁实验结果显示，二叠系灰岩样品未分离出稳定的特征剩磁；飞仙关组样品分离出了稳定的特征剩磁，并通过了广义褶皱检验，其特征剩磁的平均方向为：Ds=36.9°，Is=16.5°，α95=5.9°，K=33.8，N=18，对应的古地磁极投在了华南视极移曲线的早三叠世段附近。岩石磁学实验结果表明飞仙关组样品的载磁矿物为磁铁矿，扫描电镜观察展示其为碎屑状的铁氧化物，且无明显成岩后自生特征。结合退磁曲线特征，扫描电镜微观特征，特征剩磁的古地磁极位置和岩石磁学结果，飞仙关组样品的特征剩磁很可能为原生剩磁。该结果表明龙门山褶皱冲断带与四川盆地的没有明显地相对构造旋转运动，自晚三叠世以来，其与龙门山北段以及四川盆地在动力学上是统一的构造单元。

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24. 杭州湾北岸更新世以来沉积环境记录及古气候变迁

林钟扬, 刘健, 金翔龙, 吴鸣, 赵旭东, 潘少军

高校地质学报 2022, 28 (1): 129-139. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020035

摘要（1310）

PDF （3524KB）（586）

文章通过对杭州湾北岸孔深为237.80 m的BZK04钻孔进行沉积物岩性、微体古生物、孢粉组合、粒度含量、古地磁和OSL测年的综合分析，讨论研究区更新世以来沉积环境演变及古气候变迁特征，建立第四纪多重地层划分对比框架。结果显示, BZK04孔岩心自下而上可分为基岩长河组碳质泥岩（Ech）和早更新世以来的嘉兴组（N-Qp1 j）、前港组（Qp2q）、东浦组（Qp3d）、宁波组（Qp3n）、镇海组（Qhzh）地层；有孔虫鉴定为11属17种，其中包括16种底栖有孔虫，1种浮游有孔虫；介形类鉴定为8属8种；孢粉分析显示含37种类型，其中木本植物花粉18种，草本植物花粉11种，蕨类孢子8种，孢粉组合中木本植物含量最高，约为85.1%，蕨类孢子次之，约为8.7%，草本植物花粉含量仅为6.3%。根据岩性分层特征、沉积相、孢粉、有孔虫及介形虫以及粒度分布频率曲线对钻孔的沉积环境进行综合分析，可将沉积环境记录划分18个孢粉组合带和七个古气候旋回变迁，其中早更新世为河流相和河湖相沉积，揭示第三暖期—第4冷期的两个古气候旋回；中更新世以河流相、湖泊相和河湖相为主，揭示第五暖期—第6冷期的两个古气候旋回；晚更新世以潮坪相、河口湾相、浅海相沉积为主，对应第七暖期—第8冷期的两个古气候旋回；全新世时期为潮坪相和河湖相沉积，对应大西洋期和亚北方期。研究结果为进一步掌握长江三角洲南翼更新世以来的第四纪沉积环境变化、地层划分和古气候演变等提供基础资料。

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25. 滇西龙陵瑞丽大断裂东侧沉积岩区遮放瑶池（温泉）地热流体化学特征及成因

张七道

高校地质学报 2021, 27 (4): 489-500. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020011

摘要（393）

PDF （1669KB）（584）

云南芒市遮放盆地位于三江造山带中南段，该区断裂发育，岩浆活动强烈，地热资源丰富，但当前研究程度较低。文章针对龙陵瑞丽大断裂东侧沉积岩区开展了地质、物探、水文地质及水文地球化学调查等工作，对采取的水样进行了水化学分析、稳定同位素分析及定量计算。利用硅-焓方程法和硅-焓图解法定量评估了温泉热水中冷水混合比，并估算了热水补给高程、补给区温度、热储温度、循环深度和温泉天然放热量。计算得出 CO ₂的δ ¹³C _CO2值为-16.56‰，参与水—岩反应的CO2为幔源和土壤混合成因，且水—岩反应主要为CO ₂进入储水层与围岩发生水化学作用生成HCO ₃-，地下水水化学组分的成因类型主要为岩石风化型。进一步查明了瑶池地热流体化学特征、地热资源赋存状态、热循环机理及热源来源，分析了研究区地下热水的形成演化过程。研究成果为遮放地区地热研究提供了数据支撑及理论支持，同时也为瑶池旅游资源的可持续开发和保护提供重要的指导意义。

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26. 玄武岩CO ₂ 矿化封存潜力评估方法研究现状及展望

高志豪, 夏菖佑, 廖松林, 余晓洁, 刘牧心, 李鹏春, 梁希, 戴青, 黄新我

高校地质学报 2023, 29 (1): 66-75. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022099

摘要（2018）

PDF （1109KB）（584）

二氧化碳地质封存是实现减排增汇的重要技术选择，能够将CO ₂长期、安全地封存在地下岩层中。常规的CO ₂封存地质体包括地下深部咸水层和枯竭油气藏，玄武岩是近年来逐渐受关注的新一类CO ₂封存地质体，进一步丰富和拓展了CO ₂地质封存的技术手段和碳汇潜力。封存潜力评估是CO ₂地质封存技术发展的重要基础工作之一，文章系统梳理国内外玄武岩矿化封存潜力的评价方法，对比分析各类方法的原理机制和应用情景，并以冰岛活动裂谷带玄武岩为例应用、对比各类方法。研究认为目前玄武岩矿化封存潜力评估方法一般包括三类：（1）单位矿化法：基于玄武岩单位体积或单位反应面积的固碳量开展潜力评估；（2）矿物置换法：基于玄武岩中可固碳矿物的总量开展封存潜力评估；（3）孔隙充填法：基于CO ₂矿化后产生次生矿物所占岩石孔隙体积比例的上限值开展封存潜力评估。单位矿化法的评估数据需进行系统的实验分析，增加了潜力评估的难度。当玄武岩储层孔隙度较大、可固碳矿物含量相对较小时，矿物置换法较为合适；反之，孔隙充填法更合适。

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27. 多聚磷酸盐在羟基氢氧化铝矿物表面的吸附：基于 ³¹P 固体核磁共振技术的机制研究

李咏芳, 任超, 周强, 李伟

高校地质学报 2021, 27 (4): 385-393. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020012

摘要（469）

PDF （2121KB）（562）

多聚磷酸盐（Poly-P）是一类非常重要的无机磷酸盐，在自然界广泛存在，研究多聚磷酸盐在自然界的迁移转化对理解磷的生物地球化学循环至关重要。矿物—溶液界面的吸附反应是控制元素在沉积物和土壤中迁移转化的一个关键过程，因此本研究选取在自然界广泛分布的勃姆石（Boehmite），即羟基氧化铝作为吸附剂，研究了勃姆石在不同初始磷浓度、不同pH条件下对多聚磷的吸附行为和吸附机制。实验结果表明：在实验条件下，随着初始磷浓度的增加，勃姆石对多聚磷的吸附量也随之增加，吸附率均接近100%；而随着pH的升高，勃姆石对多聚磷的吸附量逐渐降低。本研究进一步采用XRD、SEM、 ³¹P NMR技术对吸附产物进行了表征，核磁共振结果表明勃姆石吸附多聚磷的过程中伴随着多聚磷水解，长链中间的P-O-P键随机断裂，生成了许多短链多聚磷和正磷酸根，两者以内圈络合的形式吸附在勃姆石表面。

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28. 桂东北贺州英安岩锆石年代学、Hf 同位素研究及其地质意义

王永强, 时毓, 李响, 刘希军, 唐远兰, 孙艺容

高校地质学报 2022, 28 (2): 141-152. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021027

摘要（481）

PDF （3932KB）（548）

研究区位于南岭成矿带西段湘—桂交界处，该区中生代岩浆活动频繁，成岩成矿作用显著，尤以燕山期最为强烈。为厘定桂东北贺州开山镇孔子庙英安岩的成岩时代和探讨其岩浆源区，文章对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和锆石Lu-Hf同位素研究。锆石U-Pb定年结果限定了英安岩的侵位年龄为157.1±0.9 Ma。锆石Lu-Hf同位素分析显示，其εHf(t)值变化范围较大（-5.68~-0.97），对应的TDM2值主要分布在1.26~1.54 Ga，指示原岩主要来源于中元古代结晶基底地壳物质,并可能伴随有少量幔源物质的混入。结合前人对华南燕山期成岩成矿作用的研究，认为研究区英安岩与桂东北地区燕山早期形成的岩体及矿床同属华南燕山期第一次大规模岩浆活动的产物，英安岩的形成可能与华南燕山期岩石圈的板内伸展—减薄作用有关。

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29. 电子探针微量元素分析的一些思考

李小犁

高校地质学报 2021, 27 (3): 306-316. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021034

摘要（612）

PDF （1872KB）（536）

电子探针分析具有快速、无损、微区、原位、高精度、高准确度、高分辨率，高灵敏度的技术特征，是现代科学发展研究中非常重要的技术手段。电子探针定量分析结果反映的是物质中原子的个数信息（摩尔含量），而非原子的“ 重量”或“ 质量”，因此判断数据的合法性及准确度的重要依据应该体现在原子比值上，而非简单的总量值是否在100±2 wt% 范围。物质（矿物）中的微量元素含量大都具有标型意义，能够反映出重要的（地质）成因环境，是物质科学重要的研究分析对象。电子探针分析具有的技术特征是进行（原位）测试微量元素的最佳手段。然而在实际工作中，微量元素的测试往往面临着若干技术上的困难和一些不可回避的缺点，尤其是在采用波谱仪进行定量分析的时候，测量的精度、准确度、可靠性、以及可重复性都需要进行专业的、细致的、全方位的实验条件设置考量，同时进行大量的条件实验来验证。一般来说，除了可以简单地通过增加激发能量（加速电压、束流强度）和延长测量时间来获得较高的检测极限和较低的标准偏差外，还需要注意至少四个方面的内容：（1）波谱仪中分光晶体的选择；（2）元素特征峰峰位重叠的识别与背景值的影响；（3）探测器中PHA 滤波功能的启用；以及（4）标准物质的正确选择和标定。在数据合法性与客观性研判上，面临最小测试样本数量的问题，可以引入统计学中的迭代计算方法来进行评估，对均质样品中某微量元素的平均含量问题给予比较客观的判断。

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30. 基于大罗兰圆（R=140 mm）大分光晶体的SPI 独居石标样化学成分精准测定

胡欢, 王汝成, 谢磊, 张文兰, 田恩农, 许雅婷, 范宏瑞

高校地质学报 2021, 27 (3): 317-326. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021036

摘要（349）

PDF （1551KB）（533）

独居石是常见的稀土矿物之一，常出现在各类岩石中，是重要的成因指示矿物和定年矿物，因此准确测定独居石化学成分不仅具有重要的地质成因意义，同时也为后续的电子探针定年、原位同位素等分析工作提供可靠的参数。电子探针分析方法具有原位无损和高空间分辨率（~ 1 μm）的优势，该研究以SPI公司独居石标样为分析对象，在精细全元素波谱扫描工作基础上，对其化学成分的电子探针测试条件：加速电压、束流和测量时间的设定、分光晶体、分析线系、检测限、干扰系数，标样的选择等多个参数进行了系统研究和讨论，确定最佳测试条件参数，并获得和各元素含量推荐值基本一致的成分数据。文章建立了日本电子JEOL JXA-8530F Plus电子探针下独居石化学成分的最佳分析条件，实现了大罗兰圆大分光晶体（R=140 mm）对微量元素的精准测定，同时各元素含量相对标准偏差均低于20%（范围为0.05%～17.75%），满足了后续实际样品的化学成分和CHIME定年的整合分析测试精度的要求。

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