高校地质学报

刘澍, 胡镕, 李涛, 杨瑞钰, 李高军

2025, 31(05): 515-523. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2024071

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稳定钨同位素（δ¹⁸⁶/¹⁸⁴W）是示踪地表物质循环、重建古海洋环境方面极具潜力的新兴地球化学指标。明确稳定钨同位素在海洋中的源汇过程是进一步应用该指标的基础。研究表明，现代海洋中河流输入是钨的主要来源，非硫化沉积与铁锰氧化物和氢氧化物有关的吸收是钨的主要汇，但不同形式非硫化沉积汇的通量和钨同位素特征尚不清楚。热液沉积物中富含热液来源的铁锰氧化物和氢氧化物，沉积过程中可能从海水中吸附大量钨，形成钨的自生富集，可能是海洋重要的钨汇之一。文章选取位于南太平洋Lau弧后盆地的ODP 834A热液沉积物钻孔样品为代表，分析其钨同位素组成特征，并在此基础上估算了全球热液沉积钨汇通量。ODP 834A钻孔中较高的W/Th表明该钻孔沉积物中碎屑来源钨的贡献极少。结合样品的W/Mo、稀土元素配分等主微量元素特征及稳定钨同位素组成，推断ODP 834A钻孔沉积物中W主要由铁锰氧化物在沉积过程中从海水中吸附而来，其中锰氧化物吸附占主导。ODP 834A钻孔沉积物与海水之间的表观钨同位素差异小于铁锰氧化物吸附与海水之间的平衡分馏值，可能与高沉积速率和沉积通量导致的瑞利效应有关。文章结合钻孔样品的W/Mn值，利用全球热液Mn通量计算出热液沉积作为海洋钨汇的通量不到河流输入通量的5%，这表明海洋中还存在其他形式的主要钨汇。

苏北盆地小洋口地热区域的三维构造与速度模型

梁铂雨, 王毛毛, 钱佳威, 于鹏飞, 李晗, 张超, 闫兵, 苏金宝, 马皓然

2025, 31(05): 524-534. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2024074

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小洋口地热田位于苏北盆地海安凹陷南缘，区域上被近东西向的栟茶河断裂、北东向的金坛—如皋断裂所围限。小洋口RRY1地热井是目前江苏省内温度最高（92°）的唯一高产中温型地热井，然而对于该地热资源的形成、分布及其与区域断裂体系之间的关系尚未完全确立。结合区域内地震反射剖面、钻井等资料，文章开展了栟茶河断裂与金坛—如皋断裂三维深部构造与速度建模工作，探讨小洋口地热资源形成的构造控制机制。通过布设密集台阵采集背景噪声数据，采用互相关计算、频散曲线提取、直接反演成像等处理方法，获得了研究区地下4 km以浅的三维横波速度结构。三维构造建模表明研究区内栟茶河断裂与金坛—如皋断裂走向为NEE向，断面向北倾，倾角多在60°~70°之间。三维速度模型显示，在2.0~3.5 km深度平面上，横波速度结构具有显著的横向分布非均质特征，高速与低速分界线和栟茶河断裂与金坛—如皋断裂具有较高的一致性，反映出凹陷内发育的正断层对速度结构的影响。此外，还发现了栟茶河断裂与金坛—如皋断裂之间存在一个明显的低速异常区，垂向上表现为横波速度梯度的降低，与钻孔在2.0~2.8 km深度范围的志留系石英砂岩地热储层位置一致。根据区域三维断裂构造与速度模型，结合前人的研究成果，文章提出小洋口地热在新近系底界上下分别形成的“传导型”与“对流型”两种地热模式，主要受控于区域断裂体系与深部流体对流的认识，对进一步勘探海岸带断裂构造相关的地热资源具有一定的启示。

基于灰色关联度模型和地理探测器的滑坡因子筛选及易发性评价

谢贤健, 吴汉, 许斌, 吕奕葳

2025, 31(05): 535-551. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2024073

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滑坡因子筛选及易发性评价在减少滑坡灾害风险、优化国土空间利用、保护生态环境、促进科学研究以及提升政府灾害管理能力等领域具有重要意义。文章首先从地形与基础地质因子和水文环境、地表覆被及社会经济因子两方面构建滑坡易发性数据库，再基于GIS技术，利用主成分、灰色关联度模型、地理探测器方法和变异系数法诊断出影响小江流域促发滑坡易发性的关键因子，同时利用空间分析中的加权叠加工具，对研究区滑坡易发性进行综合性评价。结果表明，研究区极高、高、中等、低、极低易发区的面积比例为9.91∶21.90∶29.76∶26.00∶12.43；对研究区176个不同等级的滑坡类型进行了验证，占流域总面积31.81%的高、极高易发性区域分布了大型和特大型滑坡总和的75.76%，中小型滑坡全部分布在中等、低、极低易发区，低、极低易发区少有分布大型和特大型滑坡；利用灰色关联度模型、地理探测器方法筛选出的15个滑坡关键因子对滑坡易发性进行评价，其结果符合实际情况，证实了方法的正确性，可以为研究区滑坡易发性评价提供科学支撑。

微波面照射下花岗岩温度分布特征及影响因素研究

龙仰伟, 赵晓豹, 朱锋, 马中骏

2025, 31(05): 552-561. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2024082

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微波弱化岩石的本质是热破坏，准确掌握微波照射下岩石的温度分布特征对于微波弱化岩石的影响范围和程度有着重要指示作用。文章首先通过实验标定数值模型，而后利用标定后的数值模型研究了微波面照射下花岗岩的温度分布特征，并且探讨了照射距离、倾斜角度和波导天线类型对岩石温度分布特征（表面最高温升、高温区和影响区的形状及尺寸）的影响。研究结果表明：岩石表面的温升以中心点呈对称分布，从中心到边缘逐渐减小；岩石表面的最高温升随着照射距离和岩石倾斜角度的增大而降低，压缩波导天线照射下，岩石表面的最高温升是标准波导天线的1.35倍，但随着照射距离的增大逐渐降低，最终低于标准波导天线；岩石表面高温区在照射距离和倾斜角度为0时近似为圆形，高温区的表面尺寸和深度与照射距离和倾斜角度呈负相关关系，高温区的截面尺寸随深度的增加而逐渐减小直至消失；与高温区类似，当照射距离和倾斜角度为0时，岩石表面影响区也近似为圆形，但影响区的表面尺寸与照射距离和倾斜角度呈正相关关系，影响区的截面尺寸随岩石深度的增加呈现先增大后减小的规律。

基于三步注浆策略的非贯通陡倾岩石裂隙MICP高桥接率修复方法

戴启辰, 泮晓华, 张易成, 唐朝生

2025, 31(05): 562-571. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2024076

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岩体失稳是人类生产活动、工程建设和自然界中常见的一类地质灾害，发生的普遍性和高频发性表明其防治工作目前
仍是急需解决的难题。学界和工程界普遍认为裂隙是岩体稳定性的一类主控因素且浅表小张开度裂隙修复防止裂隙进一步扩展是岩体失稳灾害主动防治的一种有效的、经济的措施。文章以小张开度非贯通陡倾岩石裂隙为研究对象，以微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）为技术突破口，通过注浆策略的创新，提出了基于三步注浆策略的MICP高桥接率修复法，通过一系列室内注浆试验的开展、全过程表观时空演化特征观测、物理力学特性测试以及局部典型微观结构分析对修复方法的可行性进行了系统研究。阐明了影响修复效果的关键因素的调控规律，揭示了微观结构演化特征，确定了各处理步关键影响因素的最优组合方案。

三种形态纤维改良水泥黄土强度与变形特性研究

霍开梽, 谢婉丽, 马陈, 张嘉豪, 高炫宇, 狄圣杰, 张莹, 刘潇敏

2025, 31(05): 572-581. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2024078

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为探究纤维形态对水泥黄土强度与变形特性的影响，该研究以掺入三种不同形态（束状单丝纤维、网状纤维、绞联纤
维）聚丙烯纤维的水泥黄土为研究对象，开展了直剪、静三轴、SEM试验。试验结果表明：（1）三类纤维的加入均可有效提升水泥黄土的抗剪强度与黏聚力，且三种土体黏聚力随维掺量的增加均呈先增大后减小的趋势，绞联、网状、束状单丝纤维的最优掺量为0.3%、0.35%、0.55%；（2）绞联纤维与网状纤维改良水泥黄土在直剪试验与三轴试验中强度与变形特性存在较大差异；（3）网状纤维的三维网状结构在三轴试验中能够有效约束土体变形提高土体强度，绞联纤维较强的抗变形能力在直剪试验中能够较好的发挥作用；（4）纤维—土界面摩擦效应在三类纤维改良水泥黄土中发挥重要作用, 网状纤维除通过界面摩擦外，其三维空间约束效果也不可忽视，绞联纤维主要通过较好的抗变形能力提高土体强度。

东营凹陷不同岩相页岩生烃过程中孔隙演化特征

张茜, 姚素平, 李军亮, 刘阳, 胥畅, 陆霄

2025, 31(05): 582-593. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2024079

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页岩中油气的赋存状态和含量与页岩储层孔隙密切相关，页岩的储集孔隙网络复杂尺寸介于纳米—微米级，受到生烃演化、成烃生物类型以及矿物与有机质组合特征等多因素的共同影响。文章以东营凹陷民丰洼陷丰页1-1HF井多藻型共生发育泥质纹层—微晶灰质纹层组合页岩和牛庄洼陷牛页2HF井蓝藻藻席泥质纹层—颗石藻勃发微晶灰质纹层组合页岩为研究对象，利用热模拟实验、热解、有机碳质量分数、镜质体反射率、全岩X射线衍射、扫描电镜、低场核磁共振冻融等分析测试，揭示不同岩相类型页岩生烃过程中储层孔隙的演化特征。结果表明，不同岩相页岩生烃过程与孔隙发育演化特征存在差异性，丰页1-1HF井样品生油窗宽，多藻型共生的泥质纹层发育大量有机质空洞与黏土矿物晶间孔，灰质纹层微晶间孔发育；牛页2HF井样品存在两个生油高峰，蓝藻藻席泥质纹层主要发育黏土矿物晶间孔，灰质纹层颗石藻颗石紧密堆积，孔隙发育较差。生烃过程中黏土矿物的转化以及碱性矿物的溶蚀与再沉淀对页岩储层孔隙改造有重要的影响。

河套盆地临河坳陷兴隆构造带滑脱变形特征及成因分析:来自砂箱模拟实验的启示

武玺, 刘鑫, 刘喜恒, 淡伟宁, 刘静, 李小冬, 武函, 鱼占文, 田思思, 于福生

2025, 31(05): 594-608. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2024072

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兴隆构造带位于河套盆地临河坳陷西北部，河探101井试油日产千吨的勘探成果证明该构造带具有巨大的资源勘探潜
力。但是，关于含油气背斜构造的成因主控因素认识不清，直接影响超深风险勘探井位部署方案落地实施。文章基于研究区三维地震资料的精细解释，结合油区构造解析、平衡剖面恢复和构造物理模拟等综合研究，明确了滑脱构造变形特征及其主控因素。研究结果表明：（1）兴隆构造带经历了挤压拗陷、张扭断陷、走滑改造等演化阶段，挤压阶段形成的基底先存逆断层控制滑脱构造的初始发育位置，膏岩层的空间展布特征控制盖层滑脱构造的发育范围。（2）受先存构造及沉积环境变化的影响，盐湖不断向北西方向迁移萎缩，使得膏岩滑脱层的空间展布特征出现显著差异，进而导致滑脱断层沿走向构造样式产生差异。（3）滑脱层的厚度增加会使其解耦作用增强，增强的解耦作用导致滑脱断层的数目减少、水平滑脱距离增大、单个滑脱体系的规模随之增大，在主滑脱断层附近及远离主滑脱断层的区域伴有次级断层发育。（4）在正向伸展应力作用下，滑脱层之上会产生随主滑脱断层向前锋递进变形的滑脱传递模式，背斜幅度及规模依次减小；当两侧伸展应力相同且滑脱层厚度均一时，模型两侧变形前锋的传递距离趋于一致，表现出对称变形的特征。

塔里木盆地顺北地区原油生物降解对成藏的指示意义

朱莲花, 张倩, 卜旭强, 李美俊, 乔荣臻, 张冬琳, 肖洪

2025, 31(05): 609-617. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2024075

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对超深层原油而言，生物降解是一类很容易被忽略的原油次生作用。塔里木盆地顺北油田奥陶系超深层原油中检测到25-降霍烷系列化合物，为进一步研究生物降解对超深层油气成藏的意义提供了很好的契机。该研究基于原油色谱—质
谱、碳同位素组成、流体包裹体分析、单井埋藏史—热史恢复以及烃源岩热演化模拟，对研究区原油地球化学特征和成藏时间进行系统分析。原油色谱—质谱和碳同位素分析表明，顺北油田原油具有较高的成熟度，属于同一油族，其烃源岩形成于弱氧化—还原环境，以海相Ⅱ型或Ⅱ/Ⅲ型有机质贡献为主。流体包裹体和埋藏史—热史分析表明，研究区主要存在两期原油充注，分别是晚加里东时期和印支期。原油中检测储25-降霍烷系列和完整且丰富的正构烷烃系列，指示研究区至少存在两期原油充注。结合埋藏史—热史和油气充注期次研究结果，文章认为现今顺北地区油气藏为晚加里东时期生物降解油与印支期未遭受明显次生作用原油的混合。因此，原油生物降解作用对恢复顺北地区油气成藏过程具有重要的指示意义。

准噶尔盆地西部现今地温场特征及成因机制

徐甲博, 常健, 郭华军, 李晨星, 单祥, 彭博, 邱楠生, 张泽

2025, 31(05): 618-631. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2024083

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文章借助70口井测温数据和98块岩石样品的热导率数据，系统研究了玛湖凹陷及断裂带地区的现今地温梯度、大地
热流、5000~8000 m深地层温度、岩石圈热结构等地热特征，建立了玛湖—克乌地区地热成因模式。玛湖—克乌地区石炭系—古近系岩石热导率介于1.5~3.03 W/（m·K），垂向上表现为随着地层变老，岩石热导率呈阶梯状增大的特征。研究区地温梯度介于16.25~22.42 ℃/km，平均值为21.18 ℃/km；大地热流介于34.73~52.62 mW/m2，平均值为44.01 mW/m2；5000 m深地层温度介于85.4~126.5 ℃，平均值为113.2 ℃；6000 m地层温度介于104.9~144.2 ℃，平均值为134.9 ℃；7000 m地层温度介于120.9~167.9 ℃，平均值为153.6 ℃；8000 m地层温度介于133.8~182.3 ℃，平均值为170.8 ℃，垂向上地温梯度在以2 ℃/km降低。断裂带与凹陷壳幔热流比值分别为0.77、1.20，为典型的冷壳冷幔结构。玛湖—克乌地区地热成因模式表明，不同构造单元的地壳结构以及沉积盖层与褶皱基底岩石热导率的差异是控制研究区地温场展布的主要控制因素。凹陷和断裂带莫霍面埋深的不同，为地表提供了不同的热量，岩石热导率的差异使浅部地层热量重新分配，两种因素共同作用下形成凹低-凸高的热流分配格局。

碳中和技术发展对关键金属的需求

周伊杨, 赵良, 朱辰, 张猛龙, 冯鹤男, 孙佳佳

2025, 31(05): 632-645. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2024044

摘要 ( 102 )

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随着全球对气候变化的关注日益加深，碳中和已成为国际社会的普遍共识与战略目标。实现这一目标依赖于多项先进
技术和解决方案的广泛应用，包括可再生能源、电动汽车、能源存储系统以及碳捕集利用与封存（CCUS）技术等。然而，这些技术的大规模部署对关键金属的需求激增，构成了一个新的挑战。文章综述了碳中和技术发展背景下关键金属需求的动态变化，探讨了潜在的供应风险，并提出了应对策略。详细分析了风能、太阳能光伏、电池储能、氢能和电动汽车等关键技术对锂、钴、镍、稀土元素等关键金属的依赖性。随着清洁能源装机容量的快速增长，预计对这些金属的需求量将在未来几十年内显著上升。电动车电池制造所需的锂、钴和镍，以及风力发电机磁体中使用的钕、镝等稀土金属，其需求量的增长速度远超当前的开采与回收能力。总之，碳中和技术的快速发展对关键金属的需求提出了新的挑战，需要全球性的视野和创新性的解决方案，以保障资源的可持续供给，支撑全球向低碳经济转型。

《高校地质学报》征稿简则

高校地质学报

2025, 31(05): 646.

摘要 ( 72 )

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高校地质学报

2025, 31(05): 647.

摘要 ( 62 )

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2025, 31(05): 647.

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