欢迎访问《高校地质学报》官方网站,今天是
分享到:

当期目录

    2021年 第27卷 第1期    刊出日期:2021-02-20
    上一期   
    DDE专栏
    基于美国国家地热数据的地热温度计案例分析与方法适宜性评价
    蒋 恕, 陈国辉, 张钰莹, 张鲁川, 旷 健, 李 醇, 程万强
    2021, 27(1):  1-17.  DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020096
    摘要 ( 610 )   PDF (2072KB) ( 1298 )  
    相关文章 | 计量指标
    热储温度评价是地热系统研究的关键内容。文章选取建设比较成熟的美国国家地热数据系统(National Geothermal Data System,NGDS),分别利用地球化学地热温度计、多矿物平衡法、冷热水混合模型及气体地热温度计对不同地热田的热储温度进行评价,确定不同热储温度评价方法的适用性和局限性,以期为热储温度评价方法的选取提供参考。研究结果表明,当地热水体达到离子和矿物的平衡状态时,地球化学地热温度计可得到相对合理的热储温度;当地热水体未达到离子和矿物的平衡状态时,SiO2 地热温度计较阳离子温度对热储温度的评价效果更准确。尽管基于饱和指数的多矿物平衡法由于有限饱和平衡矿物选择导致不一定得到精确的热储温度,但可为地球化学地热温度计的选取提供依据,比如当石英过饱和时,用玉髓地热温度计计算的温度比石英更能反映地下的热储温度。对于蒸汽为主的高温地热储层,由于蒸汽和地表岩石反应导致矿物和离子无法反映热储信息,气体地热温度计对该类型热储温度的评价更加合理。由于混合模型得到的是冷、热水混合之前的热水端温度,因此,混合模型计算的热储温度通常高于地球化学地热温度计。总之,没有一种温度计
    是万能的,不同地热温度计适用条件不同,综合不同合理的方法以及互相校正是最好的方法。
    国际地学信息委员会地学数据标准分析与案例实践
    刘荣梅, 张明华, 王永志, 余海龙, 任 伟
    2021, 27(1):  18-31.  DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020097
    摘要 ( 465 )   PDF (3239KB) ( 886 )  
    相关文章 | 计量指标
    文章系统介绍了国际地学信息管理与应用委员会(CGI)的主要数据标准:地球科学标记语言GeoSciML、地球资源标记语言EarthResourceML 及地学专业术语Geoscience Terminology 等。采用UML 的包和类图方式简要介绍了GeoSciML、EarthResourceML 的构成模式、建模方法和谱系图,以列表形式概览了支持多国语言语义的地学专业术语库。重点介绍基础数据包中的地质单元、构造、地貌要素和地质事件等核心要素,矿床数据包中与采矿等有关的活动要素,以及矿点数据包中的矿产资源、矿床类型、成矿模型等。并基于GeoSciML 标准初步设计了一个地质数据模型,采用EarthResourceML 标准设计了一个矿业权模型,验证地学数据模型之间通过动态关联可生成若干新要素的优势,为开展国际地学大数据转换等提供了技术参考。
    恐龙相关数据库的发展现状与数据驱动下的研究实例剖析
    梁晴晴, 邢立达
    2021, 27(1):  32-44.  DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020105
    摘要 ( 718 )   PDF (2779KB) ( 784 )  
    相关文章 | 计量指标
    恐龙是知名度最高的古生物类群之一,在中生代处于陆地优势生态位,这对研究地球生命演化具有重要意义。近年来,随着恐龙学数据的激增以及统计分析手段的进步,全球涌现出多种类型的恐龙相关数据库。文章对这些数据库进行了调研和分析,并将其分成纯科普型、特定目标型和全面型三种类型。但严格来说,它们都不是真正意义上的系统、全面的恐龙学数据库,分别存在着数据涵盖不全、结构体系不合理、缺乏长期可持续性等缺点。因此,在深时数字地球(Deeptime Digital Earth,简称DDE)大科学计划的助力下,搭建起兼具科学性与科普性的恐龙学数据库,不仅能够促进深时地球生命演化的研究,还能提升大众对DDE 的了解。
    地球科学大数据的管理与共享:以英国地质调查局为例
    文 蝶, 黄 浩, 史宇坤, 杨孙容, 杨 娇, 王 媛, 侯旭东, 樊隽轩
    2021, 27(1):  45-57.  DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020098
    摘要 ( 664 )   PDF (9901KB) ( 828 )  
    相关文章 | 计量指标
    大数据驱动的研究范式正在引起地学领域的革命,而海量大数据的有效管理和共享是数据高效利用的前提。英国地质调查局作为最早成立的国家地质调查局,拥有海量的地学数据资源,通过近年来对数字化工作的全面推进,在数据的开放共享方面走在了世界各国的最前沿。文章对英国地质调查局的数据资源管理和数据共享方式进行了分析调研,详细介绍了他们的一站式管理平台——开放地学的主体组成,以及他们与同行合作建设的数据库。开放地学全面汇总了地调局内的数据资源,并通过一系列数据共享将所有数据集有机链接,通过数据和模型的巧妙结合,在满足用户数据需求的同时,对数据的应用进行了全方位的拓展,是地球系统科学研究框架下地球科学数字化工作的良好典范。
    表生地球化学数据库及大数据研究进展
    许义江, 李成龙, 谈昊林, 盛雪芬
    2021, 27(1):  58-72.  DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021003
    摘要 ( 731 )   PDF (2242KB) ( 1220 )  
    相关文章 | 计量指标
    表生地球化学是研究地球表层系统的交叉学科,与气候、环境、人类活动等密切相关。随着大数据时代的来临,表生地球化学正面临着新的机遇和挑战。为了给深时数字地球(Deep-time Digital Earth, DDE)科学计划的数据平台建设提供借鉴和参考,文章对现有的表生地球化学领域的数据及其数据库进行了初步调研。结果表明,表生地化数据具有多元化、跨学科的特点,大多数的数据处于缺乏统一标准和非结构化状态;诸如GEOTRACES、PANGAEA等大型数据库具有相对成熟的数据标准和数据管理经验,SISAL数据库在数据结构化的层面上取得了关键成果,都为表生地球化学数据库的进一步建设和完善提供了基本方法和参考经验。文章最后提出表生地球化学大数据建设应以研究目标和需求为导向,组建相应专题科研工作组,集中力量,全面推动学科数字化。
    基于大数据的元素协变图自动绘制软件的设计与实现
    方思源, 董少春, 胡 欢
    2021, 27(1):  73-79.  DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020036
    摘要 ( 461 )   PDF (2364KB) ( 468 )  
    相关文章 | 计量指标
    元素协变图作为研究地球化学元素之间相关关系的重要方法之一,直观的显示出元素在岩浆演化过程中的变化趋势。但现有元素协变图在处理和分析地球化学大数据时,无法体现不同演化阶段元素地球化学行为的差异性,难以揭示大数据背景下地球化学元素之间的相关关系,限制了地球化学大数据的进一步分析和应用。为适应面向岩石地球化学大数据的元素协变图的处理需求,文章参考穷竭法处理思路,采用区间线性拟合方法,开发一款适用于岩石地球化学大数据的元素协变图自动绘制软件——EBME。利用该软件,作者对从GEOROC数据库中收集整合的20多万条地球化学数据进行了不同构造背景下元素协变图的自动绘制。结果表明,该软件能够快速对岩石地球化学大数据集拟合趋势线并生成元素协变图,直观、清晰地揭示元素在岩浆演化不同阶段和不同构造背景下的地球化学行为特征,为揭示地球化学元素的演化规律提供了有效帮助。
    其他学科
    新疆西准噶尔白布谢河花岗斑岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义
    于志泉, 刘 博, 洪阳百合
    2021, 27(1):  80-93.  DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020013
    摘要 ( 544 )   PDF (4202KB) ( 608 )  
    相关文章 | 计量指标
    西准噶尔中部广泛发育晚石炭世—晚二叠世侵入岩,其产出构造背景对于揭示该区晚古生代构造演化具有重要意义。文章以巴尔鲁克山北侧侵入于上石炭统莫老坝组中的白布谢河花岗斑岩为研究对象,通过岩相学、锆石U-Pb 年代学、全岩主—微量元素和Sr-Nd 同位素分析,据此探讨其岩石成因和构造背景,以期为进一步深入研究西准噶尔中部构造演化提供可靠的地质资料。白布谢河花岗斑岩的LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄为276±5 Ma,表明其形成时代为早二叠世。该花岗斑岩具有高SiO2(76.72%~79.25%),全碱(Na2O+K2O)为5.53%~7.06%,低镁值(Mg#=8~14)的特征,A/CNK 值为1.07~1.40,为准铝质—过铝质的亚碱性系列花岗岩;稀土元素配分曲线表现为右倾“海鸥型”((La/Yb)N=3.22~4.34),具有明显的Eu 的负异常(δEu=0.09~0.10),富集大离子亲石元素Rb 和K,强烈亏损Sr、P 及Ti,中等亏损Ba、Nb 及Ta 元素;其FeOT/MgO(10.65~19.32),10000Ga/Al(3.61~4.41) 值和高场强元素组合(Zr+Nb+Ce+Y)(859.7×10-6~1054.8×10-6)含量高,属于典型的铝质A2 型花岗岩。该花岗斑岩具有低的初始87Sr/86Sr 比值(0.70482~0.70535),高的正εNd(t) 值(+6.3~+7.3)。综合上述元素和同位素地球化学特征,推测该岩体极可能是后碰撞伸展环境下,由新生地壳部分熔融后再经高度分异演化并伴有少量壳源物质混染的产物。结合区域已发表的近同期侵入岩、火山岩和沉积岩资料,以及区内缺乏早石炭世之后的蛇绿混杂岩和俯冲相关变质岩的事实,推测西准噶尔中部可能不存在晚于早石炭世的洋壳俯冲消减作用,暗示在晚石炭世早期准噶尔洋已基本闭合。
    微波照射下火成岩升温特性和升温预测模型研究
    赵沁华, 赵晓豹, 赵建新, 刘汉文, 郑彦龙, 李建春, 何 磊, 何举龙, 余家旺
    2021, 27(1):  94-101.  DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020003
    摘要 ( 454 )   PDF (1607KB) ( 519 )  
    相关文章 | 计量指标
    微波辅助破岩可有效降低刀具磨损,提高破岩效率,具有广阔的发展前景。文章选取了10种火成岩进行微波加热试验,发现岩石的升温速率主要与岩石所含矿物的种类、含量,及岩石中的Fe元素含量有关。岩石所含矿物越敏感、含量越多,岩石中的Fe元素含量越大时,其升温速率越高。整体而言,火成岩中基性岩的升温速率最高、中性岩次之、酸性岩最低,该现象与火成岩的矿物和元素组成规律有关。在试验研究的基础上,文章提出了岩石升温预测模型。该模型除考虑了矿物种类和含量的影响外,还考虑了与升温有关的比例修正系数和结构修正系数。在升温预测模型中,敏感矿物升温的比例修正系数大于1,且随含量的增加而降低,最终趋向于1;非敏感矿物升温的比例修正系数小于1,且随含量的增加而增加,最终也趋向于1。同等条件下,块体的升温速率是粉末的2~3倍,且基性岩升温的结构修正系数大于中性岩和酸性岩。
    准噶尔盆地西北缘沸石发育特征及成储机理初探:以玛南地区二叠系乌尔禾组为例
    连丽霞, 王 剑, 马 聪, 杨 召, 罗正江, 杨生超, 张文杰, 胡文瑄
    2021, 27(1):  102-110.  DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019107
    摘要 ( 479 )   PDF (4202KB) ( 690 )  
    相关文章 | 计量指标
    沸石类胶结物是准噶尔盆地西北缘玛南地区二叠系乌尔禾组发育的一种特殊胶结物类型。通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析与岩石组分统计,明确了玛南地区乌尔禾组沸石胶结物的矿物特征、空间分布、成因机理与成储机制。研究区乌尔禾组主要发育浊沸石与片沸石,其中片沸石分为两期,早期富铁,晚期贫铁。研究区沸石胶结物的空间分布规律并不明显,仅在垂向上,从乌尔禾组到百口泉组,浊沸石与片沸石含量具有逐渐降低的趋势。沸石类胶结物的形成主要受控于母岩中凝灰岩砾石组分,中酸性火山岩砾石不利于浊沸石的形成,其他火山岩砾石与沸石的形成无明显关系,浊沸石大量发育的次生溶蚀孔隙是研究区油气赋存的主要储集空间类型。沸石类胶结物的沉淀与溶蚀可以简化为两阶段成岩作用过程,早期正常成岩胶结形成各类沸石胶结物,晚期深部成岩流体上涌,对储层进行溶蚀与改造,深部流体改造是成储的关键阶段。
    福建龙岩地质公园“申世”可行性浅析
    贾振杰, 武法东, 王雅薇, 强笑笑, 张丽华, 许 磊
    2021, 27(1):  111-119.  DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2019103
    摘要 ( 478 )   PDF (4426KB) ( 766 )  
    相关文章 | 计量指标
    龙岩地质公园位于福建西部地区。在地球演化过程中,地质公园记录了华南中生代从印支期陆内造山构造体系向古太平洋板块俯冲构造体系的转换过程,是研究中国东南部中生代大地构造演化的关键地区。文章分析了拟建龙岩世界地质公园的地质遗迹、自然资源和人文资源的类型,通过对比,认为它们具有独特性和重要的地质学、美学、教育学及旅游学价值。按照联合国教科文组织世界地质公园的标准和要求,指出了申报龙岩世界地质公园还存在的差距,并提出了相应的改进建议。通过全面分析研究,文章认为申报和创建龙岩联合国教科文组织世界地质公园是可行的。