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    高校地质学报2020 Vol.26
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    1. 卷首语
    史宇坤, 樊隽轩
    高校地质学报    2020, 26 (1): 1-.  
    摘要274)      PDF(pc) (289KB)(534)    收藏
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    2. 地球科学知识图谱的构建与展望
    齐浩, 董少春, 张丽丽, 胡欢, 樊隽轩
    高校地质学报    2020, 26 (1): 2-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019099
    摘要1076)      PDF(pc) (921KB)(1801)    收藏
    大数据为地球科学研究带来了新的思路和挑战。但由于存在描述规范不统一、共享机制不明、语义异构等问题,在数据集成、共享与复用等方面存在较大困难,使得大数据的众多优势在地球科学相关研究中难以充分发挥。知识图谱能够准确、清晰地表达概念及其相互之间的复杂语义关系,为机器所理解,是实现语义翻译、数据融合和复用的关键技术。文章对地球科学知识图谱的内涵和特点进行了深入的分析,归纳了地球科学知识图谱的主要构建方法,梳理了数据字典、知识体系和知识图谱之间的关系,对与地球科学知识图谱构建相关的专题数据库和领域本体的建设现状进行了回顾,指出了地球科学知识图谱构建中存在的主要问题,并阐述了地球科学知识图谱的应用前景,以期推动和完善地球科学知识图谱的建设和应用。
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    3. 国内外岩浆岩数据库现状与应用前景
    张颖慧, 王涛, 焦守涛, 郭磊, 范润龙, 王杨刚, 张建军
    高校地质学报    2020, 26 (1): 11-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019097
    摘要941)      PDF(pc) (6728KB)(1291)    收藏
    超过三分之二的地壳岩石是由来自深部的岩浆作用形成,岩浆岩记录的信息是深时数字地球(Deep-time Digital Earth,DDE) 特别是深部过程研究的重要载体。岩浆岩分布范围广,样品众多,分析、定年相对方便和精确,易于数据累积。在过去的十多年,全球科学家建立了EarthChem、GEOROC、DataView 等多个优秀的岩浆岩数据库。随着大数据时代的到来,地球科学也在经历向地球系统科学的重大转变。如何进一步整合分散在研究机构和个人手中的越来越多的数据,建
    立能服务大数据和人工智能方法的数据平台,推动地球科学研究由理论驱动的传统因果推理方法向数据驱动的大数据方法转变,是新的很有希望的突破点。文章系统介绍了目前国内外已有的岩浆岩相关数据库及其运行情况,为未来DDE 计划整合全球海量岩浆岩数据,建设开放、共享、统一的大数据平台提供经验和基础。同时,也列举了以岩浆岩大数据驱动的科学研究的典型实例,并结合DDE 相关任务,对利用岩浆岩大数据和人工智能进一步解决四维地球深部圈层物质构成、交换与动力学这一关键科学问题提出新的展望。
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    4. 沉积学数据库建设与沉积大数据科学研究进展:以Macrostrat数据库为例
    蒋璟鑫, 李超, 胡修棉
    高校地质学报    2020, 26 (1): 27-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019102
    摘要807)      PDF(pc) (3058KB)(772)    收藏
    沉积岩(物) 是构成地球表层的主要岩石类型。自地质学诞生以来,地质学家已经积累了海量的沉积学相关研究数据,国内外也相继涌现出Macrostrat 等以整合沉积学、地层学相关数据为主的优秀数据库。随着沉积学、地层学、古生物学、地球化学、地质年代学、地球观测等学科数据的快速增长,数据整合分析技术的重大突破,从全球视野研究深时沉积过程变为了可能。文章介绍了国际沉积相关数据库的总体建设情况,并深度剖析美国Macrostrat 数据库的结构及其创新工作模式,旨在为深时数字地球(Deep-Time Digital Earth, DDE) 计划建设多学科、多尺度、多层次、共享开源的大数据库提供借鉴和参考;在此基础上,剖析了若干应用大数据思维开展的重要科研实例。
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    5. 地质年代学主要数据库现状分析与展望
    李秋立, 李扬, 刘春茹, 路凯, 覃金堂, 王非, 王天天, 王银之, 吴黎光, 杨传, 尹功明, 李献华
    高校地质学报    2020, 26 (1): 44-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019100
    摘要773)      PDF(pc) (8360KB)(1497)    收藏
    地质年代学包括绝对地质年代学和相对地质年代学两大主要分支。历经百余年发展,地质年代学在理论体系、技术手段和分析方法等方面均取得了显著进步。因此,现代地质年代学在获取数据的质和量方面都有极大地提升。不同定年方法在适用温度范围内相互衔接、相互印证,所能揭示的地质演化历史也更为完整。如以高时间分辨率和高空间分辨率为代表的同位素年代学研究,分别提供了高质量的精确定年数据和海量的微区分析结果,搭建起了地质事件的精细时间框架,为理解地质事件的过程、速率以及地球系统协同演化奠定了基础。在地质年代学数据海量增长的同时,数据的储存和管理也日益得到重视。以数据集成、共享和互通为目标,一批数据库应运而生。文章尝试系统梳理地质年代学领域已有的主要数据库,并结合高时间分辨率定年和高空间分辨率分析领域的研究进展,探讨大数据时代进一步发展地质年代学的机遇与挑战。
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    6. 澳大利亚油气地质资料汇交与公开制度及其借鉴意义
    白振瑞, 冯志强
    高校地质学报    2020, 26 (1): 64-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019096
    摘要480)      PDF(pc) (416KB)(497)    收藏
    油气地质资料是国家重要的资源,其作用的发挥取决于地质资料的管理水平,而资料汇交和公开是资料管理中的重要内容。澳大利亚联邦和各州在油气地质资料的汇交和公开方面都有完善的法律规定,以罚款和矿权审查作为主要的手段约束矿权所有人的汇交行为,通过属地化管理为汇交油气地质资料提供便利条件,建立完善的资料管理信息系统,提高资料的管理和使用效率。中国在油气地质资料管理方面存在诸多问题。需要完善法律法规,严格落实矿权管理制度来促进资料的汇交;推行属地化管理,打破原有的条块分割,降低资料管理成本;完善现行的委托保管制度,加大在油气地质资料管理方面的资金投入;加快建立全国油气地质资料管理服务系统,通过公益服务与商业服务相结合的方式来提高资料共享水平。
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    7. 大数据驱动下的数字古地理重建:现状与展望
    张蕾, 钟瀚霆, 陈安清, 赵应权, 黄可可, 李凤杰, 黄虎, 刘宇, 曹海洋, 祝圣贤, 穆财能, 侯明才, JAMES G. Ogg
    高校地质学报    2020, 26 (1): 73-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019091
    摘要817)      PDF(pc) (1094KB)(1855)    收藏
    古地理学是一门强数据依赖性学科,古地理重建作为古地理学的核心任务之一,着眼于研究地质历史时期地球表面的地理、生物、气候面貌及其演化规律。随着大数据时代的来临,海量古地理数据的不断积累和计算机技术的高速发展使得标准化、智能化的数字古地理重建成为可能。文章通过介绍国内外与古地理相关的代表数据库及团队,总结其优缺点,提出大数据驱动下的数字古地理重建核心思路:(1) 建立标准化的古地理学知识体系;(2) 建立开放互动、动态更新的古地理数据库,并利用机器阅读技术等拓展数据来源;(3) 建立标准化的古地理学数据质量控制体系;(4) 利用机器学习技术建立各类型古地理重建模型,深度挖掘数据;(5) 以可实时更新的智能数字地图集或多维动画形式输出成果。
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    8. 全球古地理重建模型的构建方法、比较与知识发现
    侯章帅, 樊隽轩, 张琳娜, 沈树忠
    高校地质学报    2020, 26 (1): 86-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019105
    摘要1164)      PDF(pc) (2615KB)(1694)    收藏

    作为深时数字地球项目的底层框架,全球古地理重建模型包括地质历史时期板块的位置和运动轨迹以及地表特征两方面的内容。过去数十年里,基于不同方法、不同资料的全球古地理重建模型不断涌现。综合古地磁学、古生物学、沉积学、地球物理、地球化学以及地球动力学领域的知识与资料解释古地理,并建立起数字化、可修改、随时间演变的模型是当前常见的方法。文章介绍了国内外全球古地理重建模型的构建方法,并比较了六种主流的重建模型(PaleoMap、PLATES、UNIL、GOLONKA、GMAP和EarthByte),旨在为国内相关领域研究提供参考。文章还介绍了数字化全球重建古地理模型在古气候、板块构造驱动力以及盆地演化方面的应用及知识发现。通过对现存模型的介绍,提出展望,希望在深时数字地球计划的框架下整合国内外优秀科学家,重新设计并建立真正统一的四维古地理重建模型。

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    9. 地质图数据库现状与地质制图发展趋势
    杨星辰, 吴珍汉, 张素梅, 高曦, 韩乐乐, 丁伟翠, 杨艳, 张宇, 叶梦旎, 杨亚琦
    高校地质学报    2020, 26 (1): 100-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019101
    摘要892)      PDF(pc) (1968KB)(1287)    收藏
    地质图是地质信息最重要的载体之一,凝聚了人们对地质理论的研究成果和对地质过程的理解。随着大数据时代的到来,地质制图的指导理论和方法手段发生了翻天覆地的变化,全球的科学家运用新方法新技术建立了OneGeology、OpenGeoscience、NGMDB、地质云等一系列地质图相关的优秀数据库,这些数据库的有效运行为全球的地质工作者提供了海量的地学数据和便捷的信息服务。此次研究重点调研了国内外已有的地质图相关数据库及运行情况,为Deep-Time Digital Earth (DDE) 计划整合全球地质图相关数据库、建设相关数据平台提供经验和基础;同时,回顾了地质制图的发展历史,介绍了与地质制图相关的技术手段和常用软件;最后,为了满足大数据时代经济社会对地质图信息资料服务的需求,结合DDE 相关任务,对深化国际合作编图、创新计算机智能地质制图及网络共享服务等核心技术提出了新的展望。
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    10. 基于大数据分析的地热勘探潜力区预测方法的新进展
    蒋恕, 王帅, 祁士华, 程万强, 旷健, 黄学莲, 田峰, 肖志才
    高校地质学报    2020, 26 (1): 111-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019098
    摘要616)      PDF(pc) (4197KB)(1184)    收藏
    地质、地球物理、地球化学等数据信息资料是预测地热系统的关键。热源、流体或热量的运移途径、地热储层、盖层和保温条件对一个有效的地热系统的形成和保存至关重要。同时,地热勘探应考虑地形、地震活动、野生动物保护、环境敏感区和基础设施等因素。全球地热数据库调研分析表明:目前只有以美国为代表的少数国家整合了不同的地热数据库中历史积累的数据,能够初步用于地热勘探潜力区预测。大多数其他国家和地区的地热数据库数据缺乏统一的数据组织方式,查询和分析功能不完善,无法进行深层次的数据挖潜及有效使用。地理信息系统工具和数学方法的引入,有可能是解决这一问题的途径,可以整合不同属性的数据,运用模糊逻辑方法或机器学习方法方法,叠加潜力区带分析思想,从而预测隐藏式地热系统。
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    11. 中国金矿资源特征及勘查方向概述
    王斌,李景朝,王成锡,郑啸,孙克峰
    高校地质学报    2020, 26 (2): 121-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019033
    摘要1531)      PDF(pc) (2571KB)(1812)    收藏
    基于金矿成矿地球动力学环境以及矿床基本地质特征等,将中国金矿床类型归纳为11 类,其中以构造破碎带蚀变岩型、中深成侵入岩体内及其外接触带型、卡林—似卡林型、浅变质碎屑岩中热液型、陆相火山岩型等为主要找矿类型;成矿年代以中生代、新生代为主。在中国Ⅲ级成矿区带划分基础上,总结研究大地构造单元、地质演化、成矿地质条件、空间分布特征、金矿类型、区域成矿要素、资源量等,初步厘定42 个金矿集区,其空间呈集中分布特征。根据金矿勘查单位面积的钻探数量,初步将中国金矿集区划分为高、中、低工作程度区,高程度区主要分布在中东部地区;除砂金矿外,中国88.12%的岩金(伴生金) 矿探矿深度在500 m 以上,说明探矿钻探验证偏少、偏浅。文章还探讨了中国金矿集区资源找矿潜力,提出了勘查找矿方向和建议,指出中东部老矿山深部、外围和西部金矿集区特别是位于新疆、青海、西藏等地区的,是未来找矿潜力重点区域,未查明资源储量巨大。
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    12. 大别山造山带新县二长花岗岩体地球化学与岩石成因
    杨春玥,何俊,杨一增,陈福坤
    高校地质学报    2020, 26 (2): 132-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019031
    摘要1152)      PDF(pc) (4038KB)(968)    收藏
    大别造山带位于华北板块与扬子板块交界,出露众多中生代中酸性岩体。文章选取新县花岗岩体为研究对象,通过详细的野外地质调查、锆石U-Pb 同位素定年,以及元素和同位素地球化学测试,研究其地质和地球化学组成特征。结果表明,新县岩体主体为二长花岗岩,按照其结晶粒度可分为三个岩石单元,形成于133~129 Ma 之间,并保存有古元古代继承锆石。岩石具有富硅和富碱特征,属于(弱) 过铝质高钾钙碱性系列,亏损Ba、Sr 等大离子亲石元素和P、Ti 等高场强元素,无显著的Nb-Ta 亏损。在稀土元素配分模式图中,具有富集轻稀土、亏损中稀土、弱富集重稀土元素等特征,并具有明显的Eu 负异常,表明岩浆源区可能为角闪石稳定区域,而非加厚下地壳的石榴子石稳定区,推测岩浆形成于加厚地壳的伸展减薄环境。其全岩εNd(t)值为-20.8~-18.4,二阶段模式年龄值为2.61~2.43 Ga,表明岩浆源区主要由古老的地壳物质构成,如崆岭群和陡岭群。对比新县岩体与邻区千鹅冲、宝安寨等Mo 矿床赋矿岩石可以看出,两者具有相似的地球化学组成特征,暗示着存在密切的成因联系,或属于同源岩浆不同演化阶段的产物。
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    13. 浙北大银山金矿石英闪长岩体的年代学、地球化学特征及其地质意义
    姜辛,倪培,丁俊英,陈焕元,范明森,李文生,贾飞
    高校地质学报    2020, 26 (2): 147-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019035
    摘要942)      PDF(pc) (4059KB)(645)    收藏

    浙北大银山金矿位于下扬子被动陆缘与江南古岛弧的接触带附近,为一矽卡岩相关的金矿床。文章对矿区内与矿化密切相关的石英闪长岩开展了主量与微量元素、锆石U-Pb 测年以及Lu-Hf 同位素地球化学研究。研究表明,该岩体为一套高钾钙碱性—钙碱性、准铝质向过铝质过渡的岩石系列,富集大离子亲石元素(Ba、Rb、K、Sr 等)、亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti 等),亏损重稀土元素,Eu 异常不明显,具有类似俯冲带岛弧岩石的特征。同时,该岩体具有较低的Sr/Y值,高Y和Yb含量,表明其岩浆源区的大陆地壳较薄。锆石U-Pb年龄表明,石英闪长岩的206Pb/238U加权平均年龄为144±1 Ma。锆石Lu-Hf 同位素数据表明,εHf(t)值为-5.0~-9.9,二阶段Hf 同位素模式年龄在1507~1815 Ma 之间,显示该岩体的源区物质以扬子板块下地壳为主,与长江中下游成矿带多数金矿成矿岩体具有相似的物质来源。大银山金矿与长江中下游地区的金矿化时间相近,其成矿可能受晚中生代古太平洋板块俯冲作用影响,是在陆内断裂坳陷带中不同构造环境下的响应。

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    14. 越南中部Kontum地块前寒武纪地壳组成和构造演化
    王方芊,于津海,NGUYEN DinhLuyen,蒋威
    高校地质学报    2020, 26 (2): 161-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019042
    摘要830)      PDF(pc) (10746KB)(588)    收藏
    越南中部的Kontum 地块是印支地块中前寒武纪变质岩最重要的出露地区之一。该地块由不同时代不同变质程度的岩石组成。该研究通过对该地区主要变质岩的岩石学、地球化学和锆石U-Pb 年代学分析,探讨了Kontum 地块的物质组成以及其形成的构造背景。岩相学和化学成分分析结果表明,这些基底变质岩主要由变质沉积岩和少量的变质火成岩组成。变质沉积岩的原岩主要是硬砂岩和页岩。锆石U-Pb 定年结果显示,这些沉积岩形成于古元古代晚期到新元古代晚期,并大致可以划分为五期沉积盆地的形成和演化,分别对应岛弧环境、被动大陆边缘环境、活动大陆边缘或大陆弧环境、活动大陆边缘—被动大陆边缘过渡环境和活动大陆边缘的构造背景。二个变质火成岩的原岩分别是拉斑玄武岩和S 型花岗岩,它们分别形成于1424 Ma 和1485 Ma。拉斑玄武岩显示富集Rb、Ba、Sr 等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti 等高场强元素,符合典型岛弧玄武质岩石的地球化学特征。其锆石的εHf(t)值主要为正值(-1.68~+14.2), 表明其岩浆起源于亏损的岩石圈地幔。地球化学特征表明其形成于岛弧环境,与第三期沉积沉积作用环境相符。S 型花岗岩具有较高的SiO2、ALK和A/CNK(>1.1),以及中等的稀土含量和中等的Eu 负异常。其原岩岩浆锆石的εHf (t)值变化于+5.97~+12.1,表明源区沉积岩的碎屑主要来自新生地壳。对比显示Kontum 地块与海南岛在中元古代时期很可能曾经相连,在Columbia 超大陆裂解时期处于超大陆的边缘。
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    15. 赣东北塔前—赋春成矿带画子山地区地球物理特征及找矿启示
    林建勇,罗凡,陈辉
    高校地质学报    2020, 26 (2): 175-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019070
    摘要600)      PDF(pc) (2632KB)(588)    收藏
    画子山地区隶属于赣东北塔前—赋春成矿带,其具有地质条件复杂,深部成矿条件优越等特点。在复杂的地质条件情况下,对多种地球物理方法进行有机的结合,可较为客观的反映地下深部信息。而物性差异是地球物理方法的应用研究前提,首先对画子山地区的岩石标本进行物性分析。基于物性分析结果,在画子山地区针对性的布设两条(8 线和11 线)重力、磁法及可控源音频大地电磁法综合地球物理剖面,然后结合地质、物性、钻孔等资料对综合剖面进行解译,解译得到重力高值和低阻异常区是由矿化引起,磁异常带由蚀变所引起。最后通过分析综合剖面反映出地下的高密度体、高磁性体和低阻高极化体的分布规律,圈定出找矿的重点区域为万年群牛头岭组上段地层的西南方向,为画子山地区的下一步工作指明方向。
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    16. 注采参数对松辽盆地干热岩物理力学及波动特征的影响
    崔翰博,唐巨鹏,姜昕彤,邱于曼
    高校地质学报    2020, 26 (2): 185-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019065
    摘要543)      PDF(pc) (5697KB)(432)    收藏
    为探究注采参数对松辽盆地干热岩物理力学及波动特征的影响,对不同注采参数下高温遇水冷却后花岗岩进行纵、横波波速测试试验和抗压强度试验。分别考虑注采参数(岩样温度、水温、高温遇水循环次数) 与岩样物理力学特征(外观形态、峰值强度、弹性模量、泊松比)、波动特征(纵、横波波速) 的关联性,建立不同注采参数下力学特征与波动特征拟合曲线,并研究搁置过程中不同岩样温度、不同水温条件下岩体物理力学及波动特征变化规律。研究发现:(1) 搁置初期,岩样温度越高,质量、纵、横波波速、弹性模量降幅越大;水温升高,质量、纵、横波波速、弹性模量降幅先增大后减小。(2) 对采热过程中岩体物理力学及波动特征影响由大到小的注采参数依次为靶区温度、注水循环次数、注水温度。提升岩样温度、增加注水循环次数,岩样力学与波动特征均逐渐下降,提高注水温度变化规律与其相反;经历600℃高温,岩样纵波波速、横波波速、峰值强度、弹性模量降幅分别达到53.44%、58.02%、66.56%、79.84%,高温遇水循环5 次
    后降幅依次达到33.61%、33.63%、34.22%、56%。(3) 影响岩样力学与波动特征关联性的注采参数由大到小依次为岩样温度、高温遇水循环次数、水温。此研究能够为松辽盆地热采注采参数的选取提供一定参考。
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    17. 白云石有序度与流变特征的研究进展
    郑重,王勤
    高校地质学报    2020, 26 (2): 197-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019039
    摘要1223)      PDF(pc) (1094KB)(1175)    收藏
    白云石CaMg(CO3)2常见于白云岩、灰岩及大理岩中,其稳定的温压范围很广,是研究俯冲隧道变形、全球碳循环和地幔交代作用的重要矿物。白云石的有序度可能与重结晶过程相关,温度是影响白云石有序度的关键因素,压力对白云石有序度的影响较弱。在1~3 GPa 下白云石完全无序的转变温度为1150~1200℃,Fe、Mn、Cd 离子含量的增高可显著降低白云石结构无序化的转变温度。天然变形的白云石常发育由底面c 滑移控制的晶格优选定向。根据白云石的流变律,在天然
    应变速率下(10-15~10-12 s-1),>400℃细粒白云石以扩散蠕变为主;而粗粒白云石以位错蠕变为主,只有在高温下(>600~700℃) 扩散蠕变才成为主控变形机制。分解反应或者动态重结晶可导致白云石流变强度的显著下降,应变集中。白云石c滑移的临界剪应力随温度升高而增大的现象可能与白云石有序度的变化有关,而围压、水逸度和成分对白云石流变的影响尚不清楚,定量研究白云石的有序度与流变学性质的相关性将为追踪碳酸盐岩和大理岩的成岩和变形历史提供新的信息。
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    18. 浙江下王渡遗址中晚全新世古环境演变及人类活动初步研究
    孙珏,马春梅,李永宁,邓云凯,尚广春,黄振辉
    高校地质学报    2020, 26 (2): 209-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019029
    摘要692)      PDF(pc) (3123KB)(457)    收藏
    通过对浙江宁奉平原下王渡遗址剖面样品的孢粉以及地化元素分析,结合5个AMS14C年代数据及考古学文化分层,揭示了河姆渡晚期文化时期及良渚时期该遗址所在区域环境变化及人类活动响应。研究表明:该遗址区温暖湿润的气候条件为河姆渡先民的定居创造了条件,植被面貌以常绿落叶阔叶混交林为主。孢粉及地化元素等证据表明中全新世的海侵使得该遗址区发生了一次文化中断,海洋的影响从河姆渡文化第四期开始逐渐消退。从这一时期开始,草本植物花粉占比很大程度地超过乔灌木植物花粉,特别是粒径不小于37 μm禾本科花粉含量的增加,推测为栽培作物类型。花粉信号揭示了人类活动对自然环境的改造开始逐渐加强,在下王渡遗址区附近可能出现有一定规模的水稻种植区。
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    19. 鄂尔多斯盆地北部巴音青格利—苏台庙地区中侏罗统直罗组下段沉积特征及其铀成矿意义
    张宾,刘红旭,丁波,易超,张艳
    高校地质学报    2020, 26 (2): 218-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019058
    摘要810)      PDF(pc) (3512KB)(499)    收藏
    鄂尔多斯盆地北部中侏罗统直罗组下段是砂岩型铀矿的主要赋矿层位,含矿层砂体的成因类型、几何形态和物性特征约束着砂岩型铀矿矿体的规模和空间分布。前人对盆地北东部赋矿砂体的成因、三维几何形态、沉积成岩作用控制下的砂体物性特征等作了深入细致的研究,有效支撑了北东部砂岩型铀矿的高效勘探。可是陆相沉积具有相变快、地区沉积差异显著的特征,盆地北部西侧的巴音青格利—苏台庙地区J2z1的沉积环境、砂体成因和空间展布尚不明确。为了扩大找矿空间,文章基于35 口钻井5300 m 直罗组下段的岩心、测井资料,在盆地北部西侧外围地区开展了钻孔岩心观察、镜下鉴定、单井分析、连井剖面分析以及含砂率等值线分析工作。研究认为:(1) 巴音青格利—苏台庙地区直罗组下段的砂岩类型主要为中—粗粒岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩;(2) 研究区内主要发育三角洲平原亚相,可进一步细分为分支河道、决口扇、分流间湾以及沼泽和泥沼微相;(3) 从含矿建造、铀源特征以及构造特征分析认为研究区东部成矿潜力较大,有必要
    进一步开展勘查工作。上述认识为西部外围地区的砂岩型铀矿勘探提供了地质支撑。
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    20. 城市地下多种地质资源开发的相互影响模式研究
    周丹坤,李晓昭,马岩,葛伟亚
    高校地质学报    2020, 26 (2): 231-.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019034
    摘要522)      PDF(pc) (2728KB)(564)    收藏
    城市地下普遍蕴藏着地下空间、地下水、浅层地热能和地质材料4 种地质资源。它们共生共存于同一地质环境系统中,彼此之间相互联系,一种资源的开发可能会对其它资源的开发潜力产生显著影响。为充分发挥地下各种资源对城市可持续发展的支撑作用,减少资源开发之间的冲突,城市地下开发的观念需要从片面的满足“一时一己”之需的单一资源开发转变为全局的多资源兼顾的协同开发。本文通过国内外文献调研,识别和概化出了9 种城市地下开发过程中地质资源相互影响的典型模式,总结出其相互影响具有互馈性、连锁性和动态变化性的特征,并列举了一些多种地质资源协同开发的典型案例,以期为城市地下开发效益的最大化提供支撑。
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    21. 浙江建德新生代玄武岩源区特征及其成因
    何叶,陈立辉,曾罡,王小均
    高校地质学报    2020, 26 (3): 241-254.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019043
    摘要1663)      PDF(pc) (1274KB)(1465)    收藏
    中国东南部浙江境内分布有大量新生代板内玄武岩,这些玄武岩的分布受到三条北东—南西向的断裂控制,将浙江玄武岩分为西部、中部、东部三个区域。其中,出露于浙江西部江山-绍兴断裂带的建德玄武岩是浙江境内最古老的新生代玄武岩(约40 Ma)。为进一步认识浙江境内新生代岩浆作用的本质,测定了建德玄武岩的元素组成和Sr、Nd、Hf、Pb同位素组成,并在与浙江境内其它新生代玄武岩对比的基础上,探讨它们之间的成因联系。建德玄武岩为碧玄岩,与浙江西部其它新生代玄武岩一样,碱性程度明显高于浙江中部和东部的新生代玄武岩(以弱碱性的碱性橄榄玄武岩和拉斑玄武岩为主)。这些玄武岩具有较低的SiO2 (41.3~42.3 wt%)和Al2O3(9.70~12.6 wt%)含量,较高的MgO(8.90~15.6 wt%)、CaO(8.92~12.1 wt%)、TiO2(2.78~3.18 wt%)和Fe2O3T(14.1~16.2 wt%)含量以及较高的Ca/Al(1.02~1.16)比值。不相容微量元素组成上与火成碳酸岩具有亲缘性,即蛛网图上表现为明显的K、Zr、Hf、Ti的负异常(Hf/Hf*=0.74~0.77, Ti/Ti*=0.70~0.74),同时具有高的Zr/Hf比值(48.5~50.1),表明其地幔源区含有碳酸盐组分。建德玄武岩具有亏损的Sr-Nd-Hf同位素组成(87Sr/86Sr=0.7032~0.7034, εNd=5.85~5.95, εHf=7.78~8.56)和较高的206Pb/204Pb(18.491~18.554)、207Pb/204Pb(15.488~15.518)和208Pb/204Pb(38.387~38.523)比值。相比浙江中部和东部玄武岩,浙江西部玄武岩及建德玄武岩具有更高的碱含量、不相容微量元素含量、La/Yb比值和更明显的K、Zr、Hf、Ti负异常,表明浙江西部玄武岩是碳酸盐化地幔低程度熔融的产物。浙江新生代玄武岩的Ti/Ti*与Ba/Th、K/La比值之间较好的正相关性表明其源区存在两端元混合的特征。其中,以浙江西部玄武岩(包括建德玄武岩)为代表的地幔端元是由含碳酸盐的再循环洋壳熔融产生的碳酸盐熔体与亏损地幔反应形成的碳酸盐化地幔,以较低的Ba/Th、K/La和Ti/Ti*比值为特征。以浙江东部玄武岩为代表的地幔端元具有和碳酸盐化地幔端元互补的、较高的Ba/Th、K/La和Ti/Ti*比值,代表熔融残余的再循环洋壳。因此,浙江新生代玄武岩的地幔源区是不均一的,这种不均一性主要是由具有成因联系的两种端元组分所控制。
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    22. 安徽宣城茶亭铜金矿床隐爆角砾岩特征及其成矿意义
    谢巧勤,孙锐,徐晓春,许心悦,安昱华,钱仕龙
    高校地质学报    2020, 26 (3): 255-264.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019045
    摘要2170)      PDF(pc) (6839KB)(1790)    收藏
    安徽宣城茶亭铜金矿床是近年来在长江中下游浅覆盖区之南陵—宣城中—新生代火山—沉积盆地中新发现的一个大型矿床。文章以赋矿石英闪长玢岩侵入体内发育的隐爆角砾岩为对象,通过详细的钻孔岩心观察和显微岩相学研究,确定其地质特征并探讨其与成矿的关系。根据钻孔岩心观察确定的岩石构造特征及钻孔剖面圈定的角砾岩空间分布特征,茶亭铜金矿床发育的隐爆角砾岩呈上大下小的不规则筒状体,被隐伏的石英闪长玢岩侵入体包孕。根据角砾特征以及角砾间的裂隙和胶结物特征,可将隐爆角砾岩划分为隐爆浆屑角砾岩、隐爆热液角砾岩和隐爆破裂角砾岩三类,三类隐爆角砾岩空间上有规律地分布,以隐爆浆屑角砾岩为中心向外或向上依次过渡为隐爆热液角砾岩→隐爆破裂角砾岩→石英闪长玢岩。基于隐爆角砾岩与蚀变和矿化的关系推测,岩浆—气液隐蔽爆破作用所产生的大量裂隙为后期含矿岩浆热液和大气降水热液的运移、交代、混合乃至卸载、沉淀成矿提供了有利的构造空间。茶亭铜金矿床的矿体赋存于浅成斑岩侵入体中,其围岩蚀变类型与分带,以及矿化呈细粒浸染状和细脉—网脉状等地质特征显示其与斑岩型矿床极为相似,但矿化富集部位与隐爆角砾岩筒(体) 的一致,且矿床同时发育角砾状、脉状、团块状矿化,矿脉中发育热液硬石膏甚至形成硬石膏岩等地质特征又明显不同于斑岩型矿床。因此,文章将茶亭铜金矿床确定为一个与中酸性浅成斑岩侵入体密切相关的隐爆角砾岩型矿床。
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    23. 南极陨石GRV 022115冲击熔融脉矿物学研究
    司加鑫,谢志东,李阳
    高校地质学报    2020, 26 (3): 265-275.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019044
    摘要1518)      PDF(pc) (4202KB)(1325)    收藏
    文章主要通过电子探针、扫描电镜、激光拉曼光谱、透射电镜等微区微分析技术研究GRV 022115球粒陨石的基础矿物学特征和冲击变质矿物学特征,探讨陨石冲击熔融脉的形成机制和界定其母体的冲击条件。陨石主岩主要由橄榄石、辉石、熔长石、铁镍金属和硫化物等矿物组成。根据主岩的硅酸盐矿物学特征,确定GRV 022115是风化程度较低(W1) 的L6型普通球粒陨石,与前期分类结果一致。根据熔融脉内含有大量林伍德石的现象,修正GRV 022115陨石的冲击级别为S6,比原定的S5高一个级别。GRV 022115球粒陨石中有多条冲击熔融脉,熔融脉由基质和主岩碎块包裹体两类岩相组组成。熔融脉基质的主要组成是微米级粒状镁铁榴石与纳米级的含铁方镁石,是在平衡冲击压力下结晶的产物。冲击熔融脉主岩碎块包裹体中的橄榄石、低钙辉石、长石碎块已部分或全部转为相对应的高压相。橄榄石相变为林伍德石;个别低钙辉石相变为钙钛矿结构布里奇曼石微晶的集合体;长石主要相变为熔长石与玲根石。几乎所有的主岩碎块都有高温熔融的圆滑边界。熔融脉内外同类矿物的主量和微量元素具有一定的差异性,该差异性可以反映高温高压下混溶作用和扩散作用的影响。结合陨石冲击熔融脉形成机制和结晶模型,根据熔脉基质中镁铁榴石+方镁石矿物组合及静态高温高压实验相图,界定该陨石经受的冲击压力为23~27 GPa。
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    24. 徐州大北望寒武系徐庄组海绿石成因探讨
    杨天洋,沈玉林,张涛,李壮福,仝根成,刘近帮
    高校地质学报    2020, 26 (3): 276-285.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019037
    摘要1245)      PDF(pc) (2986KB)(1105)    收藏
    徐州大北望寒武系徐庄组发育不同类型海绿石,为探讨不同类型海绿石的成因,基于海绿石的矿物学、地球化学及沉积环境分析,利用偏光显微镜、X 射线衍射及电子探针等方法对各含海绿石岩层及不同类型海绿石进行系统对比研究查明海绿石的指相意义。结果表明,徐庄组发育颗粒状、碎屑假象状和胶团状三种类型海绿石,其中颗粒状海绿石具有中—高含量钾、高含量铁、砂岩中—高含量铝、石灰岩中低含量铝等特征;碎屑假象状海绿石具有变化大的钾、铁、铝,且保持着其母质形态特征;胶团状海绿石具有高钾、高铁、低铝特点。颗粒状海绿石成因符合颗粒绿化理论,砂岩中海绿石易受环境影响;碎屑假象状海绿石成因符合层状晶格理论及假象替代理论,受到交代和溶蚀作用,因受较强的水动力条件影响成分变化较大;胶团状海绿石是凝胶状海绿石通过胶结作用沉淀,形成于稳定环境中。
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    25. 硫酸盐对磁赤铁矿—磁铁矿厌氧转化过程的影响
    高扬,周跃飞,谢巧勤,陈天虎
    高校地质学报    2020, 26 (3): 286-293.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019032
    摘要667)      PDF(pc) (1020KB)(672)    收藏
    磁赤铁矿可以在厌氧微生物作用下固相转化为磁铁矿,这种转化过程具有重要的矿物学及环境磁学意义。文章通过开展硫酸盐还原菌(SRB) —磁赤铁矿交互作用实验,重点探讨了SRB 活性对磁赤铁矿—磁铁矿固相转化速率的影响。在31 d 培养期内,SO42-+SRB+磁赤铁矿体系中SRB 的生长导致16.7%的SO42-转化为酸可挥发性硫(AVS),部分还原释放的Fe(II) 与AVS 反应生成单硫化物、双硫化物和多硫化物,同时铁氧化物因溶解作用粒径减小;在无SO42-的SRB+磁赤铁矿体系中, SRB 还原产生的Fe (II) 主要存在于铁氧化物中,没有次生沉淀产生。X 射线衍射和穆斯堡尔谱分析结果表明在SRB 作用下纳米磁赤铁矿逐渐向磁铁矿转化,加入SO42-时转化速率加快,与矿物接触的SRB 菌体的数量及其向磁赤铁矿传递电子的能力均得到了增强。在天然或人工厌氧条件下,SO42-是制约磁赤铁矿向磁铁矿转化的重要因素。
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    26. 松辽盆地东南缘下白垩统沙河子组铀矿化特征及成矿潜力
    赵岳,李轲岩,徐强,范晶晶,丁蓉,霍超
    高校地质学报    2020, 26 (3): 294-302.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019069
    摘要801)      PDF(pc) (2630KB)(734)    收藏
    依据钻孔岩心、测井曲线及样品测试数据,分析了松辽盆地东南缘下白垩统沙河子组沉积相及沉积体系、铀矿化特征,并从铀源、构造、沉积、古气候及岩石地球化学类型等方面入手,分析了铀矿成矿条件,在此基础上,评价了盆地东南缘下白垩统铀成矿潜力。研究认为,含矿目的层沙河子组上段沉积环境主要为扇三角洲前缘水下分流河道及分流河道间微相,铀矿化主要分布在扇三角洲水下分流河道微相环境或水下分流河道微相与分流河道间微相接触界面附近。含矿目的层岩石类型主要为长石石英砂岩、石英长石砂岩,次要为岩屑长石砂岩。铀矿化层岩石类型为砂岩及含泥砂岩,厚度平均0.30 m,品位平均0.0259%,平米铀量平均0.0775 kg/m2,铀镭平衡系数平均0.99,铀矿化层形态呈板状。研究区铀源丰富、构造条件适中、岩性—岩相组合较有利、古气候适宜、含矿层岩石还原能力及吸附能力较强,砂岩型铀矿成矿潜力较大。
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    27. 富镁尾矿封存二氧化碳的实验地球化学研究
    王晗,朱辰,张猛龙,赵良
    高校地质学报    2020, 26 (3): 303-312.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019048
    摘要846)      PDF(pc) (1225KB)(1089)    收藏
    为了实现IPCC 提出的控温1.5℃的目标,矿物封存因其具有长期稳定性和安全性的特点而成为研究热点,文章选取富镁尾矿作为封存原料进行研究。该尾矿为盐湖钾盐生产废弃物,由于无法利用,一直困扰当地产业。将其利用为封存二氧化碳的原料,可实现以废治废。文章通过实验研究不同反应温度(0、20、50、80℃) 下二氧化碳吸收和碳酸盐沉淀两个核心过程,探讨二氧化碳在MgCl2-NH3-H2O 体系中的反应路径和速率,发现二氧化碳在气—液界面的动力学反应速率常数
    是限制CO2传质的重要因素,对温度和反应速率常数进行建模发现两者关系为: kapp=1.4857×105 exp(-1974/T) 。另外,通过对比不同温度下的二氧化碳吸收率和碳沉淀速率,提出最佳的实验温度条件,为富镁尾矿规模化封存二氧化碳提供参考。
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    28. 鄂尔多斯盆地东缘C-P煤系致密砂岩储层敏感性分析
    江涛,韦涛,范旭,许卫凯,李勇
    高校地质学报    2020, 26 (3): 313-322.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019089
    摘要806)      PDF(pc) (1003KB)(825)    收藏
    鄂尔多斯盆地临兴地区上古生界致密砂岩储集层中矿物组成多样、孔隙结构复杂且黏土矿物含量高,直接影响储层改造和开发效果。文章基于X 衍射、铸体薄片、气测孔渗、压汞和敏感性实验,系统研究了储层敏感性及其影响因素。结果表明研究区砂岩中石英和岩屑含量高,长石含量较低,以岩屑砂岩、岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩和石英砂岩为主。黏土矿物主要为伊利石、高岭石、绿泥石以及伊/蒙混层;储层普遍低孔低渗,孔隙结构较差。速敏以太原组最强,山西组最弱,与伊利石+绿泥石含量正相关,高岭石含量负相关。水敏下石盒子组最强,太原组最弱,与伊/蒙混层含量正相关。盐敏与水敏有类似特点,与伊/蒙混层含量表现出正相关。酸敏山西组最强,下石盒子组最弱,与绿泥石和铁白云石矿物含量正相关。碱敏性山西组最强,太原组最弱,受长石、石英和高岭石含量影响。相关认识有助于指导研究区钻井、压裂等施工工艺选择和排采控制。
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    29. 四川盆地川南地区五峰组—龙马溪组页岩储层分类评价
    郭建林,贾成业,何东博,李林,朱汉卿,周倚,刘畅
    高校地质学报    2020, 26 (3): 323-332.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019047
    摘要1083)      PDF(pc) (4500KB)(1771)    收藏
    文章在资源评价和有利区优选的基础上,建立了川南地区五峰组—龙马溪组页岩储层分类评价标准。确定孔隙度(Φ) 大于3%,含气饱和度(Sg) 高于30%,岩石骨架密度(DEN) 低于2.7 g/cm3,脆性指数(BI) 高于40%时,对应含气量(Vt) 高于1 m3/t,可识别出储层与非储层,是有效储层识别的标准。采用地质工程一体化评价思路,选取含气量表征页岩储层物质基础,与孔隙度和有机质丰度正相关;选取脆性指数评价工程可压性,与硅质和碳酸盐岩含量正相关,明确了含气量和脆性指数可综合表征页岩储层地质和工程两方面特征。进一步将有效储层划分为三类:I类储层含气量(Vt) 高于4 m3/t,脆性指数(BI)高于50%;II类储层含气量与脆性指数中任何一项低于4 m3/t或50%;三类储层含气量(Vt)介于1~4m3/t,脆性指数(BI) 为40%~50%。川南地区五峰组—龙一1亚段各小层品质较好,以I、II类储层为主,局部为III类储层。采用该分类评价标准,评价水平井实际钻遇储层品质,Ⅰ类储层比例与气井测试产量、EUR间呈正相关,且当Ⅰ类储层钻遇率高于50%,气井测试产量超过15×104 m3/d概率达到92%,对应气井EUR在8000×104 m3以上,达到效益开发的要求。
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    30. 渤中凹陷碳酸盐岩潜山岩溶分带特征与优质储层分布规律研究
    华晓莉,李慧勇,孙希家,陶莉,胡贺伟
    高校地质学报    2020, 26 (3): 333-338.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019059
    摘要806)      PDF(pc) (1951KB)(860)    收藏
    渤海湾盆地渤中凹陷西南环古生界深埋碳酸盐岩潜山天然气获得重大突破,钻井揭示古生界气层垂向上显示分段性特征,该区储层主要受岩溶作用的控制,认识研究区岩溶垂向分带特征是预测优质储层和油气分布的关键。文章利用岩心、薄片、电性特征、能谱测井U 值、C、O、Sr 同位素等资料,结合水动力作用的大小、方向,综合分析认为,岩溶储层垂向具有分带性特征,自上而下分为表层风化带、垂直渗流带、水平潜流带和深部缓流带,且其岩电特征与溶蚀作用强差异性控制了储层发育段。研究表明优质储层主要分布于表层风化带、水平潜流带,且分别在不整合面以下20 m 范围内和距不整合面50~200 m,此外在溶蚀作用弱的深部缓流带,白云岩发育区则是潜在优质储层发育带。明确岩溶垂向分带特征及储层发育规律,对下一步碳酸盐岩区油气勘探具有一定的指导意义。
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    31. 岷江上游流域裂点分布及成因分析
    刘譞,林舟,丁超
    高校地质学报    2020, 26 (3): 339-349.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019036
    摘要1400)      PDF(pc) (9027KB)(1395)    收藏
    均衡状态时的基岩河道纵剖面表现为平滑形态,然而自然界的河道纵剖面常因地球各种内外动力作用的影响而呈现出以裂点为特征的不均衡状态,因此不均衡的河道剖面及裂点的特征可以用于指示外界环境的扰动。位于青藏高原东缘造山带的岷江上游流域水系普遍呈现不均衡的特征,且广泛发育有裂点。文章基于数字高程模型,提取裂点空间分布特征,通过裂点成因分析后发现,这些裂点的形成受到岩性、冰川作用、构造等因素的影响:因岩性形成的裂点主要位于花岗岩与其他地层的交界线上;而高海拔裂点主要受到冰川作用的控制,位于地形起伏度较低的区域;流域内低海拔区域成层分布的坡断型裂点可能主要因多期次区域构造隆升而形成;岷江上游下段流域的阶梯状垂阶型裂点则主要因地震滑坡形成。这一结果增进了对岷江流域的河流地貌发育及其影响因素的理解。此外,研究结果也说明在对河道纵剖面分析时有必要更多考虑到滑坡及冰川等因素对现代河道纵剖面产生的重要影响,为进一步理解造山带地貌演化及控制因素提供了参考视角。
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    32. 微波照射下矿物升温特性与岩石弱化效果研究综述
    赵沁华,赵晓豹,郑彦龙,李建春,何磊,刘汉文,余家旺
    高校地质学报    2020, 26 (3): 350-360.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019041
    摘要911)      PDF(pc) (1058KB)(730)    收藏
    随着经济的快速发展,工程领域面对坚硬岩石的情况越来越多,传统机械开挖方式的效率和经济性难以保障,而微波辅助破岩具有较好的工程应用前景。岩石是由不同矿物组成的,不同矿物对微波的敏感程度不同,其敏感程度与矿物的族类、晶型和铁元素含量有关。当岩石处于微波场中时,不同敏感性矿物间的差异性膨胀能够在矿物边界和内部产生热应力,从而有效弱化岩石。影响岩石弱化效果的主要因素可分为微波条件和岩石条件两大类。一般而言,岩石强度随着微波功率与照射时间的增加而降低;相同能量条件下,高功率短时间的微波照射能够产生更好的弱化效果。岩石所含矿物的微波敏感性越高,敏感矿物的颗粒尺寸越大,及含量适当时,微波照射岩石的弱化效果越好;含水状态的岩石受到微波照射后,能够比干燥状态产生更大的损伤。微波的热效应有时还会使岩石中的矿物发生较大的物理或化学变化,进而对其升温特性及弱化效果产生影响。面照射试验表明微波能使大尺寸岩样在照射区域产生放射状裂纹,从而有效降低岩石强度,提高破岩效率。
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    33. 古生物学数据库现状与数据驱动下的科学研究
    邓怡颖,樊隽轩,王 玥,史宇坤,杨 娇,鲁铮博
    高校地质学报    2020, 26 (4): 361-383.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020018
    摘要1011)      PDF(pc) (7547KB)(1444)    收藏
    化石数据是了解地球历史以及深时生命演化的重要信息来源。通过数百年的积累,古生物学家已经发表了海量的古生物学数据。过去三、四十年里,随着计算机、数据库和互联网技术的快速发展,国内外涌现出大量的古生物学数据库,彼此间的目标、体系架构、数据组织方式和服务对象通常存在显著差异,呈现百花齐放的特点。文章系统介绍了古生物学领域主要数据库的发展历史、数据表结构、数据特征和数据量等建设情况,对比分析了其数据整理方式、核心在线功能、数据共享特点和数据质量控制措施。同时,结合近年来数据驱动下的古生物学领域的科学研究实例,提出一站式全生态链数据平台的建设设想,为深时数字地球(DDE)建设多学科融合、数据开放与共享的大数据平台提供参考。
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    34. 地球科学知识体系编辑平台
    石顺中,闾海荣,董少春,李 艳,唐小芳,周成虎
    高校地质学报    2020, 26 (4): 384-394.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020019
    摘要1092)      PDF(pc) (3569KB)(862)    收藏
    随着信息技术和地球科学的发展,地球科学领域数据快速增长,积累了海量数据,亟需建立领域知识图谱促进地球科学大数据的利用。因此深时数字地球(DDE)提出构建地学知识库和知识图谱,为未来的地学研究提供新一代的基础科研工具,促进研究范式的变革。文章回顾了知识图谱的发展历史,对主要知识体系构建工具进行了调研。结合地球科学学科特点,梳理了地球科学知识体系对构建工具的需求,并设计和实现了一个面向地球科学知识体系的专业编辑平台:“地球科学知识体系编辑平台”。平台具有操作简单、协同编辑、协同审核等一系列特点,基本满足地球科学知识体系的建设需求,填补了这一领域的空白。平台上线以来,已经有18个地球科学领域的专业学科人员在线协同构建,极大提高了地球科学知识图谱建设的效率。在此基础上,结合目前地球科学知识图谱建设状况,从技术角度出发,对地球科学知识体系编辑平台的后续发展方向进行了讨论。
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    35. 深时全球海平面变化重建方法的回顾与展望
    许艺炜,胡修棉
    高校地质学报    2020, 26 (4): 395-410.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020020
    摘要923)      PDF(pc) (1695KB)(1038)    收藏
    全球海平面变化对古地理、古生物、古气候演化以及能源矿产分布具有重要的控制作用。然而,目前学界对深时海平面变化的驱动机制尚不清楚,部分归因于缺乏高精度全球海平面变化的恢复。文章回顾了全球海平面变化研究的起始与发展过程,归纳出五种类型的深时海平面变化重建方法和技术,即地层学、沉积学、洋盆动力学、同位素地球化学方法和大数据技术。并总结了上述研究方法的原理、优势和不足,并以白垩纪全球海平面重建为实例,讨论了当前深时全球海平面重建的难点和争议点,并对未来深时全球海平面变化重建进行了展望。
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    36. 大数据驱动下变质岩岩石学研究展望
    刘 博,翟明国,彭 澎,郭敬辉,刘 鹏
    高校地质学报    2020, 26 (4): 411-423.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020021
    摘要898)      PDF(pc) (1994KB)(977)    收藏
    变质岩记录了地球特别是大陆形成以来的演化历史。变质作用是地球出现固态岩石后构造演化的物质记录,是地球岩石圈的黑匣子、深部探针和指示剂,是深时地质记录最典型的地质指纹。变质岩及变质作用承载了地球特别是大陆构造演化过程以及构造体制随时代演化的研究重任。随着变质相平衡研究的发展以及相关数据资料的积累,因应大数据时代的到来,如何完善变质岩岩石学知识体系,对分散的数据进行整合,形成新一代数据平台,运用大数据方法解决前沿科学问题,成为变质岩岩石学新的学科生长点。文章总结介绍了国内外与变质岩有关的数据库(如MetPetDB、PetDB等),并对近年的研究热点做了综述。笔者认为,大数据驱动下,可以针对一些相关科学问题先行开展研究,如:(1)早期大陆的物质、形成机制、生长过程和稳定化; (2)造山带、克拉通结构以及洋陆相互作用的过程;(3)壳—幔相互作用、接触带结构、能量、相转换与物质交换;(4)地球的热体制演化及其与大陆结构与成分演变的时空联系。
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    37. 国内外古脊椎动物数据库综述
    潘照晖,朱 敏
    高校地质学报    2020, 26 (4): 424-443.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020022
    摘要903)      PDF(pc) (6834KB)(1192)    收藏
    近20万年来地球生物多样性及地球环境经历了多种多样的变化,尤其是过去11000年以来人类活动加剧了地球环境的恶化和物种的快速消亡,有部分学者提出人类正经历地质历史上的第六次生物集群灭绝事件。古今生物多样性研究的融通,将现代生物多样性问题放进地质历史的框架中分析,是认识生物和环境协同演变规律的重要途径,也是预估人类、生态系统以及地球环境未来发展的重要手段。基于此,依赖于数据积累的一门新型学科:保育古生物学正在兴起,越来越多的学者开始重视化石数据资料的积累,并建立了多种门类和不同用途的数据库,如启动于1998年的PBDB(Paleobiology Database)等。这些优秀的数据库提供了高质量的在线免费服务,并已产出不少重要成果。文章介绍了国内外古脊椎动物学领域的相关数据库及数据驱动下的重要研究实例,希望借此为深时数字地球计划(Deep-time Digital Earth)整合和共享开源的古脊椎动物大数据提供参考。
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    38. 基于GPlates平台的“深时”板块构造重建:数据库现状与应用实例
    林成发,刘少峰,Simon Williams
    高校地质学报    2020, 26 (4): 444-463.  
    摘要645)      PDF(pc) (8817KB)(1432)    收藏
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    39. 虚拟仿真技术在地质学中的应用
    强伟帆,郭艳军,周 哲,周勇义
    高校地质学报    2020, 26 (4): 464-471.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020024
    摘要995)      PDF(pc) (2438KB)(941)    收藏
    得益于计算机技术、人工智能技术、多媒体技术、传感器技术等的迅速发展,虚拟仿真在科学领域已经得到了广泛的应用并具有巨大的市场需求。在地质学中,国内外高校已经将虚拟仿真技术应用到教学中,使其打破了传统教学的时空限制。但目前虚拟仿真在该领域的应用还存在场景内容欠缺,交互感不足,细节展示不够等问题。为能够进一步拓展虚拟仿真技术在地质学中的应用思路,文章对虚拟仿真技术在多个科学学科中的应用情况进行研究,介绍了面向地学的综合型、国际化的沉浸式虚拟仿真实验室实例。综合型的地学虚拟仿真实验室的建立,将深度融合地学与虚拟仿真技术,为多学科交叉融合、国际化教学等未来的教学发展方向提供更有效的平台。
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    40. 国际大洋科学钻探的数据资源与共享现状
    鲁铮博,史宇坤,华 洪,拓守廷,叶训焱,邓怡颖,樊隽轩
    高校地质学报    2020, 26 (4): 472-480.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020025
    摘要927)      PDF(pc) (3334KB)(995)    收藏
    国际大洋科学钻探可以追溯到20世纪60年代的“莫霍钻”计划。在50余年的历史中,经历了深海钻探计划、大洋钻探计划、综合大洋钻探计划和国际大洋发现计划四个阶段,执行了300多个航次的洋底钻探任务。所获得的海量、珍贵的洋底数据,如今保存在多个数据库中。这些数据包括了测井信息、岩芯基概况信息、物理属性信息、化学属性信息、岩石特征、古生物化石内容等观测和实验分析结果,数据量巨大。这些数据还通常附于相关的大洋钻探出版物中发表,部分被相关专业数据库收录。总体来看,大洋钻探目前的数字化工作存在多个数据库间数据类型不匹配和数据检索方式单调等问题,不利于后续对于数据的再挖掘和利用。未来需要重视综合性大数据平台的建设,将不同来源、不同类型的多源异构数据有效融合,互联互通,并充分利用已有的大数据技术手段支撑相关的科学研究。
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