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基于短周期密集台阵接收函数揭示的藏南错那洞穹窿地壳结构

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地学前缘 2024年第1期31卷 170-180页

作者：蔡蔚卢占武黄荣李文辉罗银河王光文穆青程永志陈司王冠陈子龙中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 中国地质科学院自然资源部深地科学与探测技术实验室北京100037 中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074

位于印度-欧亚板块碰撞前缘的北喜马拉雅构造带,是研究陆陆碰撞过程中地壳增厚和深部岩浆活动的典型区域之一。北喜马拉雅穹窿带作为其中重要的伸展构造,其形成过程与造山运动引起的地壳增厚以及地壳深熔作用引起的地壳流动密切相关。... 详细信息

位于印度-欧亚板块碰撞前缘的北喜马拉雅构造带,是研究陆陆碰撞过程中地壳增厚和深部岩浆活动的典型区域之一。北喜马拉雅穹窿带作为其中重要的伸展构造,其形成过程与造山运动引起的地壳增厚以及地壳深熔作用引起的地壳流动密切相关。本文以近年新发现的错那洞穹窿为例,利用短周期密集台阵观测,通过远震P波接收函数共转换叠加成像方法获取了错那洞穹窿区域地壳结构。结果表明:错那洞穹窿区域的地壳结构在东西方向上存在差异,壳内速度间断面存在多处不连续现象,局部区域甚至发生界面错断;而在错那裂谷和错那洞穹窿中、上地壳内存在低速区。综合前人研究,本文认为印度-欧亚板块持续碰撞使喜马拉雅东南缘岩石圈经历过地壳尺度拉伸变形。在地壳增厚及持续的高温变质作用下,中、上地壳随藏南拆离系伸展减压发生部分熔融,而熔融岩浆沿着藏南拆离系薄弱处不断上涌并在错那洞穹窿下方聚集,并使错那洞穹窿及错那裂谷中、上地壳弱化,促进区域东西向伸展,进而发生岩浆底辟形成错那洞穹窿。

关键词：错那洞穹窿短周期密集台阵远震P波接收函数共转换叠加成像地壳结构

基于DEM数据预处理的小流域泥石流防治工程效果分析——以漳县方家沟泥石流为例

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水文地质工程地质 2024年第4期51卷 206-219页

作者：渠敬凯杨为民申俊峰张春山万飞鹏马思琦徐传成唐海兵中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081 中国地质调查局新构造与地壳稳定性研究中心北京10081

2013年7月22日岷县—漳县6.6级地震后,漳县方家沟爆发泥石流。为减轻泥石流的潜在危害,2015年在沟内修建了三级拦挡坝和排导槽,以调节泥石流峰值流量,减轻对下游堆积扇保护对象的威胁。当前研究区防治工程是基于前期泥石流发育特征所设... 详细信息

2013年7月22日岷县—漳县6.6级地震后,漳县方家沟爆发泥石流。为减轻泥石流的潜在危害,2015年在沟内修建了三级拦挡坝和排导槽,以调节泥石流峰值流量,减轻对下游堆积扇保护对象的威胁。当前研究区防治工程是基于前期泥石流发育特征所设计,未来防治效果有待检验。在野外调查的基础上,采用双线性插值法精细化处理DEM数据,结合高精度遥感影像,重新构建了方家沟小流域的拦挡坝以及地形模型,运用FLO-2D软件模拟分析了不同降水概率条件下方家沟泥石流的运动特征和危险性,以评价方家沟泥石流防治工程治理效果。结果表明:随着降雨强度的逐渐增大,拦挡坝对于泥石流的停淤能力逐渐增强,泥石流均未越过拦挡坝;泥石流流速限制效率达到了80.1%,大大弱化了泥石流冲击破坏能力;泥石流高危险区面积降低了约45.34%,有效地减小了泥石流的影响范围。综上所述,在构建方家沟拦挡坝的模拟条件下泥石流拦挡工程治理效果显著,研究成果可为类似小流域泥石流拦挡工程可行性检验提供借鉴。

关键词：方家沟泥石流 DEM数据处理双线性插值法 FLO-2D 危险性分析治理效果

基于随机森林模型识别浅层地下水TDS异常的方法研究

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地学前缘 2024年

作者：褚宴佳何宝南陈珍何江涛水利部地下水保护重点实验室(筹)中国地质大学(北京) 中国地质大学(北京)水资源与环境学院

准确识别人类活动引起的地下水水化学异常对于确定地下水化学组分的背景值，合理开展地下水污染评价至关重要。溶解性总固体（TDS）作为地下水水化学的综合指标，其值的高低直接反映了地下水水质的好坏。目前，水化学图法在地下水TDS的... 详细信息

准确识别人类活动引起的地下水水化学异常对于确定地下水化学组分的背景值，合理开展地下水污染评价至关重要。溶解性总固体（TDS）作为地下水水化学的综合指标，其值的高低直接反映了地下水水质的好坏。目前，水化学图法在地下水TDS的异常值识别中取得了较好的效果，但是，其基本原理是基于主要离子组分构成的水化学类型异常必然导致TDS异常的假设，而进行的反向异常识别，可能存在过度识别的情况。为此，本文以沙颍河流域浅层地下水为研究对象，从TDS成因机制出发，提出了采用随机森林模型结合数理统计的正向识别方法，对研究区内浅层地下水TDS的异常值进行识别，并开展了多种方法异常值识别效果的对比研究。结果表明，机器学习法能够有效地识别出地下水TDS异常值，其识别出的地下水TDS阈值与其他方法较为一致。但相比之下，机器学习法从TDS成因机制角度识别异常，能够有效避免水化学图存在的过度识别的问题，而且能够区分高、低异常，为TDS异常识别提供了另外一种有效的思路和方法，丰富了地下水环境背景值的研究思路。

关键词：地下水环境背景值 TDS 异常值机器学习法沙颍河流域

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经管类虚拟仿真实验室建设路径与实践

实验室研究与探索 2024年第1期43卷 238-245页

作者：江勇中国地质大学(北京)经济管理学院北京100083

虚拟仿真实验室是推进高校人才培养改革的重要载体。在数字化、网络化、智能化深入发展和“新文科”的大背景下,经管虚拟仿真协同实验平台需要结合不同企业场景、不同的学科交叉、不同的课程设计,建立多场景、多学科、多课程深入融合的... 详细信息

虚拟仿真实验室是推进高校人才培养改革的重要载体。在数字化、网络化、智能化深入发展和“新文科”的大背景下,经管虚拟仿真协同实验平台需要结合不同企业场景、不同的学科交叉、不同的课程设计,建立多场景、多学科、多课程深入融合的实验平台,推进经管实验教学的深入融合改革。基于协同理论,提出了经管类虚拟仿真实验室建设的协同理论框架、三大协同机制、序参量管理等实验室建设路径;同时,以本校经济管理实验中心为示范,构建了一个目标、一个平台、三大机制、多个场景、多个学科与多门课程交叉融合的经管虚拟仿真协同实验平台,提出了经管类虚拟仿真实验教学平台建设对策与建议。

关键词：协同理论经管虚拟仿真实验室建设机制路径研究

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基于地貌区划的新疆地表基质质地分类方案

现代地质 2024年第3期38卷 706-717页

作者：李洪宇刘晓煌刘玖芬赵晓峰张文博李福杰中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心北京100055 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 自然资源要素耦合过程与效应重点实验室北京100055 中国地质调查局乌鲁木齐自然资源综合调查中心新疆乌鲁木齐830001

地表基质调查是新时代自然资源调查监测与地质工作的新领域,分类是地表基质调查的前提。为尽快掌握全国或省级更大区域的地表基质空间格局,需借鉴相关学科概念、充分利用已有基础调查成果,探索分类方案。质地是地表基质内不同颗粒的组... 详细信息

地表基质调查是新时代自然资源调查监测与地质工作的新领域,分类是地表基质调查的前提。为尽快掌握全国或省级更大区域的地表基质空间格局,需借鉴相关学科概念、充分利用已有基础调查成果,探索分类方案。质地是地表基质内不同颗粒的组合状况,基于质地类型刻画地表基质类型,有助于明确其孕育林草生态要素的本底特征。新疆地域广阔、地貌复杂,地貌是该区自然资源与地表基质质地分类空间分异的主控因素。本研究利用数字高程模型、遥感影像、土地利用、土壤性质、植物特征等多源信息,确定新疆地貌三级区划方案,基于地貌区划提出地表基质质地的分类方案。将新疆按坡度、起伏度、高程和成因分为47种地貌类型,划分6个一级、27个二级和1056个三级地貌区。山地区的三级地貌区数量高于平原区,中海拔丘陵是分布最广泛的三级地貌类型,中起伏中山和中海拔风积地貌分别是山地和平原内面积最大的三级地貌类型。大部分地貌类型的植被根系深度平均值低于100 cm, 0~200 cm的土壤信息足以描述新疆地表基质结构。不同三级地貌类型的0~200 cm内主要土壤质地类型的数量占比均值为70.9%,表明在新疆采用基于地貌的地表基质质地分类具有一定可靠性。粉壤质、砂质和砾质是新疆的主要地表基质质地,分别占全疆面积的49.6%、27.1%和10.3%。粉壤质是新疆森林、草原与耕地资源数量与质量最高的质地分类。基于地貌类型的地表基质质地分类方案兼顾了水热条件与地表物质组成,有助于评价不同类别自然资源的适宜性,可为新疆土地整治与生态修复提供重要参考。

关键词：新疆地貌区划地表基质质地分类自然资源

黔东南地区牛蹄塘组页岩孔隙结构多尺度表征及其对页岩气富集的影响

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中国地质 2024年第1期51卷 57-72页

作者：葛明娜包书景石砥石马勇张金川张琴张立勤林燕华王婷中国地质调查局油气资源调查中心北京100083 多资源协同陆相页岩油绿色开采全国重点实验室黑龙江大庆163712 中国石油大学(北京) 北京102249 中国地质大学(北京) 北京100083 中国石油勘探开发研究院北京100083

[研究目的]研究黔东南地区牛蹄塘组页岩孔隙结构特征及其对页岩气富集的影响,抛开不利因素,为黔东南地区页岩气勘探提供建议。[研究方法]通过聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和氮气吸附等手段,对页岩微纳米孔隙结... 详细信息

[研究目的]研究黔东南地区牛蹄塘组页岩孔隙结构特征及其对页岩气富集的影响,抛开不利因素,为黔东南地区页岩气勘探提供建议。[研究方法]通过聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和氮气吸附等手段,对页岩微纳米孔隙结构进行多尺度表征,并结合研究区牛蹄塘组页岩的生烃及埋藏史,研究构造运动与孔隙结构关系,进而分析对页岩气富集的影响。[研究结果]牛蹄塘组页岩主要发育毫米级微裂缝、微米级黄铁矿晶间孔以及纳米级有机质孔隙,以墨水瓶状孔隙和平板结构的狭缝孔为主,孔隙结构复杂;结合FIB-SEM三维重构结果,有机质在页岩中占比较高,其孔隙度在0.04%~2.48%,对总孔隙的贡献率介于14%~96%,与有机质共生的黄铁矿晶间孔是沟通裂缝的主要孔隙类型;该地区页岩气赋存状态以欠饱和的吸附气为主,游离气含量偏低。[结论]牛蹄塘组页岩大量构造裂缝,沟通了有机质孔及黄铁矿晶间孔,改变了原有孔隙结构,致使原位聚集的页岩气沿裂缝逸散,是牛蹄塘组页岩含气量低的关键因素。热演化程度适中、构造保存好的区域是古隆起周缘下一步页岩气勘探的有利方向。

关键词：页岩气孔隙结构三维重构古隆起周缘保存条件油气地质调查工程黔东南地区

基于Budyko模式的白洋淀流域不同时间尺度径流对气候变化的响应研究

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地学前缘 2024年

作者：于涛韩鹏飞王旭升蒋小伟张志远万力中国地质大学(北京)水利部地下水保护重点实验室中国地质大学(北京)水资源与环境学院中国地质大学(北京)地下水循环与环境演化教育部重点实验室

气候变化严重影响流域内水资源的形成和水文要素之间的转化，准确量化河川径流对气候变化的响应对流域水资源的合理开发利用具有重要意义。当前非稳态条件下的水文气候弹性解析研究相对较少，本研究以白洋淀流域山区的八个子流域为研究... 详细信息

气候变化严重影响流域内水资源的形成和水文要素之间的转化，准确量化河川径流对气候变化的响应对流域水资源的合理开发利用具有重要意义。当前非稳态条件下的水文气候弹性解析研究相对较少，本研究以白洋淀流域山区的八个子流域为研究区，使用最新提出的基于Budyko模式的非稳态径流弹性系数解析新方法对年际径流对气候变化的响应进行分析，在中国流域验证该方法的有效性，将其适用范围进行拓展，并进一步与采用多年时间尺度稳态条件下的基于Budyko模式的弹性方法分析结果进行对比。结果表明：年际尺度下，年蒸散比和水储量变化比与年干旱指数具有良好的线性相关性；在年际和多年时间尺度下河川径流对降水变化更为敏感；而年际尺度下径流弹性系数小于多年稳态下的结果，表明流域水储量对径流气候变化的响应起到了重要的调节作用。年际弹性系数与流域面积的相关性较好。本研究验证了最新提出的基于Budyko模式的非稳态径流弹性系数新方法的有效性，并进一步将其适用性由湿润区拓展到半湿润、半干旱地区，对今后白洋淀流域和雄安新区水资源的合理利用具有重要的指导意义。

关键词： Budyko模式气候变化弹性系数白洋淀流域

羌塘地块中西部布木错走滑断裂系的第四纪晚期地表变形特征与构造意义

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地质力学学报 2024年第2期30卷 298-313页

作者：韩帅吴中海王世锋高扬张圣听陆诗铭张铭杲中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081 中国地质调查局新构造与地壳稳定性研究中心北京100081 北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国地质大学北京100083

班公-怒江缝合带(班怒带)是青藏高原内部羌塘地块与拉萨地块之间的重要边界,研究该边界带上共轭走滑断裂第四纪晚期的几何结构与变形特性对于理解高原内部在印度-欧亚板块碰撞作用下形成的空间差异响应和构造模型具有重要意义。位于班... 详细信息

班公-怒江缝合带(班怒带)是青藏高原内部羌塘地块与拉萨地块之间的重要边界,研究该边界带上共轭走滑断裂第四纪晚期的几何结构与变形特性对于理解高原内部在印度-欧亚板块碰撞作用下形成的空间差异响应和构造模型具有重要意义。位于班怒带西段的布木错断裂系包括北东向布木错断裂和北西向纳屋错断裂,通过遥感解译和野外地质调查,明确了这两条断裂在第四纪晚期的构造特征和最新的地表变形特征。结果显示,两条断裂自第四纪晚期以来的活动特征明显,并且近期都经历过一次大地震,产生了地表破裂。据此推测班怒带西段北西、北东两组断裂的最新活动强度接近,羌塘地块南部边界现今变形可能受控于两组断裂的共同影响,并已延伸至块体内部。以上发现进一步证明,青藏高原内部物质受中—下地壳流的驱动作用,通过走滑断层和正断层持续向北扩展。

关键词：班公-怒江缝合带布木错断裂纳屋错断裂共轭走滑地表破裂青藏高原

塔里木盆地西北缘寒武系肖尔布拉克组烃源岩特征

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石油与天然气地质 2024年第4期45卷 1064-1078页

作者：高永进尹成明刘丽红徐大融杨有星张远银宋泽章甄曼彤中国地质调查局油气资源调查中心非常规油气重点实验室北京100083 中国地质调查局油气资源调查中心多资源协同陆相页岩油绿色开采全国重点实验室北京100083 新疆博源石油天然气开发有限公司新疆阿克苏843600 北京大学能源研究院北京100091 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

近年来,塔里木盆地西北缘地区寒武系油气勘探取得了一系列发现和突破,研究寒武系烃源岩特征对指导下一步油气勘探具有非常重要的意义。前人研究普遍认为,塔里木盆地寒武系海相烃源岩主要集中在下寒武统玉尔吐斯组。为研究塔西北地区寒... 详细信息

近年来,塔里木盆地西北缘地区寒武系油气勘探取得了一系列发现和突破,研究寒武系烃源岩特征对指导下一步油气勘探具有非常重要的意义。前人研究普遍认为,塔里木盆地寒武系海相烃源岩主要集中在下寒武统玉尔吐斯组。为研究塔西北地区寒武系肖尔布拉克组新层系烃源岩特征,对4口钻井(BY1井、KTJ1井、KPN1井和XSC1井)和3条野外露头剖面样品进行了岩石学和地球化学分析。研究结果表明:塔西北地区肖尔布拉克组烃源岩主要为泥质灰岩和泥岩,测试结果显示寒武系肖尔布拉克组下段总有机碳含量(TOC)平均值分别为1.55%,2.39%,0.45%,0.89%(钻井样品)和1.10%(露头样品),表明该组为好-较好烃源岩,有机质母质类型为腐泥型,沥青镜质体反射率(Rb)分布在2.23%~2.57%,有机质已经处于过成熟热演化阶段,为一套天然气气源岩。肖尔布拉克组烃源岩厚度约20~90 m,中-下段烃源岩优于上段。根据钻井及地震剖面发育特征,肖尔布拉克组烃源岩主要分布在以BY1井和KTJ1井为中心的台内洼地,该区为烃源岩最有利发育区。

关键词：地球化学分析生烃潜力烃源岩肖尔布拉克组柯坪断隆塔里木盆地

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