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中亚造山带南缘中段的北山杂岩：历史、现状与问题

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地球科学 2024年

作者：王振义张进吴春娇张北航赵衡中国地质调查局呼和浩特自然资源综合调查中心中国地质科学院地质研究所

前寒武纪地质体是大地构造单元划分的重要依据，同时也为理解早期超大陆聚合离散和演化提供了重要信息，对其形成时代、分布范围、物质组成等的认识影响着对造山带结构、形成演化和造山样式的看法，具有重要的研究价值。然而，由于构造... 详细信息

前寒武纪地质体是大地构造单元划分的重要依据，同时也为理解早期超大陆聚合离散和演化提供了重要信息，对其形成时代、分布范围、物质组成等的认识影响着对造山带结构、形成演化和造山样式的看法，具有重要的研究价值。然而，由于构造改造置换，造成部分显生宙地质体与前寒武纪地质体难以区分，加之不同时段研究程度、测试手段不同，使得一些区域上的前寒武纪地质体分类命名、分布范围、大地构造属性等几经变革，影响着对造山带结构和形成演化的深入认识。本文以中亚造山带南缘中段北山杂岩为研究对象，探讨前寒武纪地质体划分对造山带结构和形成演化的影响。北山杂岩长期被当作北山造山带中微陆块的前寒武纪基底，近些年关于其分布范围、形成时代和大地构造属性取得了新的重要进展。本文在综述北山杂岩划分沿革的基础上，总结了前人关于北山南北两带的基底岩石划分对比等方面的看法，以及与相邻构造单元前寒武纪地质体的划分对比，并概括了关于北山杂岩基底属性方面的认识。通过中亚造山带南缘中段各微陆块的岩石组合、前寒武纪碎屑锆石谱峰特征、构造-热事件序列和锆石Hf同位素特征等方面综合对比，初步认为这些微陆块可能经历了相似的前寒武纪演化历史。结合前人资料，提出其源于Columbia超大陆裂解，并参与了Rodinia超大陆聚合最终裂解几个微陆块的演化过程。鉴于具有前寒武纪基底属性地质体的重要性以及不断变化的内涵和分布范围引起的分歧，建议进一步加强中亚造山带南缘中段北山造山带前寒武纪地质体的识别和划分沿革工作以及区域地质图编图工作。

关键词：北山杂岩北山造山带基底归属前寒武纪超大陆中亚造山带

赞皇杂岩翁城地区长城系常州沟组砂岩碎屑锆石U-Pb-Hf同位素研究

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岩石矿物学杂志 2024年第3期43卷 737-775页

作者：王乐乐刘平华周万蓬杜利林杨崇辉张文曹秋香陈丽梅东华理工大学地球科学学院江西南昌330013 中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质大学(北京) 北京100083

常州沟组是华北克拉通太古宙-古元古代变质基底上最早的沉积盖层之一,其碎屑锆石U-Pb年代学与Hf同位素特征分析对探讨长城系形成时代、源区特征以及基底演化均具有重要的研究意义。本文对华北克拉通中部赞皇杂岩瓮城地区长城系常州沟组... 详细信息

常州沟组是华北克拉通太古宙-古元古代变质基底上最早的沉积盖层之一,其碎屑锆石U-Pb年代学与Hf同位素特征分析对探讨长城系形成时代、源区特征以及基底演化均具有重要的研究意义。本文对华北克拉通中部赞皇杂岩瓮城地区长城系常州沟组底部砂岩样品进行了LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb定年和LA-MC-ICP-MS碎屑锆石Lu-Hf同位素分析。砂岩样品中碎屑锆石主要年龄峰值约为2 500 Ma,推断其碎屑物质主要来自于华北克拉通新太古代晚期变质基底,而最年轻的碎屑锆石年龄为1 822 Ma,结合赞皇杂岩变质基底普遍经历了1 850~1 800 Ma变质作用以及区域上上覆大红峪组火山岩中1 635 Ma结晶锆石年龄,限定瓮城地区长城系常州沟组沉积时代为1 800~1 635 Ma。砂岩样品中碎屑锆石的εHf(t)值变化于-6.8~+5.2之间,相应的两阶段模式年龄峰值约为2 820 Ma,结合赞皇杂岩已发表的2 900~2 700 Ma岩浆锆石和碎屑锆石Hf同位素结果,进一步表明2 900~2 700 Ma为赞皇杂岩地壳生长最主要的时期。综合太行山中南部地区已发表的长城系常州沟组的沉积学与新的年代学数据,推测赞皇杂岩瓮城地区长城系常州沟组沉积于陆内裂谷盆地。

关键词：华北克拉通赞皇杂岩常州沟组碎屑锆石 U-Pb-Hf同位素

基于GPlates平台的深时地质图编图方法研究

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地质论评 2024年第S1期70卷 313-314页

作者：郝丽荣王杨刚郭磊中国地质调查局发展研究中心北京100037 中国地质科学院地质研究所北京100037

地图是人类对地理事物的符号化表达。通过视觉符号语言,地图能够实现复杂空间信息的传递。从最早的地图出现至今,地图经历了由追求空间位置的精确性、表达内容的客观性、表达范围的广阔性,到地图表达的多层级、多维度、多类型的转变。... 详细信息

地图是人类对地理事物的符号化表达。通过视觉符号语言,地图能够实现复杂空间信息的传递。从最早的地图出现至今,地图经历了由追求空间位置的精确性、表达内容的客观性、表达范围的广阔性,到地图表达的多层级、多维度、多类型的转变。随着信息技术的快速发展,地图的展示形式也发生着变革,由原来的平面静态图到现在的多元动态图,这种连续的、动态的地图表达方式.

关键词：深时 GPlates 岩浆岩编图

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川西藏东交通廊道区域工程地质条件评价

地质通报 2024年第9期43卷 1650-1662页

作者：杨志华郭长宝吴瑞安张永双李彩虹邵慰慰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 中国地质大学(北京) 北京100083 中国地质大学湖北武汉430074

区域工程地质条件是重大工程规划建设地质安全的重要保障。川西藏东交通廊道位于青藏高原东部,穿越世界上地形地貌和地质构造最复杂的地区,区域工程地质环境复杂。响应重大工程规划建设的地质安全需求,以川西藏东交通廊道重大线性工程... 详细信息

区域工程地质条件是重大工程规划建设地质安全的重要保障。川西藏东交通廊道位于青藏高原东部,穿越世界上地形地貌和地质构造最复杂的地区,区域工程地质环境复杂。响应重大工程规划建设的地质安全需求,以川西藏东交通廊道重大线性工程沿线为研究区,在分析区域工程地质环境的基础上,选取9个地质环境因子指标,采用基于GIS的层次分析法,完成了区域工程地质条件评价,将研究区划分为工程地质条件好、较好、中等和差4个等级。结果显示,活动断裂是最不利的工程地质条件因素,其次是地形起伏度和地质灾害易发程度。工程地质条件好的地区远离活动断裂带和深切峡谷,呈块状、条带状分布于活动断裂带及深切峡谷之间。工程地质条件差的地区主要分布于活动断裂带和高山峡谷区,突出表现为距活动断裂较近,尤其是多条断裂相交或近于相交的地区。研究结果能够为川西藏东交通廊道重大工程规划建设地质安全提供科学支撑。

关键词：区域工程地质条件川西藏东交通廊道层次分析法重大工程青藏高原

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基于集成学习优化的河套盆地地下水砷风险评估

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地学前缘 2024年第3期31卷 371-380页

作者：付宇曹文庚张春菊翟文华任宇南天李泽岩华北水利水电大学河南郑州450046 中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 合肥工业大学安徽合肥230009

河套盆地浅层地下水砷污染严重超标,其潜在的高砷风险对当地居民健康造成严重威胁。当前宏观尺度的高砷地下水风险分布认识仍显不足。本研究以605个浅层地下水样数据以及沉积环境、气候、人类活动、土壤理化特征、水文地质条件等环境因... 详细信息

河套盆地浅层地下水砷污染严重超标,其潜在的高砷风险对当地居民健康造成严重威胁。当前宏观尺度的高砷地下水风险分布认识仍显不足。本研究以605个浅层地下水样数据以及沉积环境、气候、人类活动、土壤理化特征、水文地质条件等环境因子为数据源,构建了以随机森林(RF)、极端梯度提升(XGBoost)、支持向量机(SVM)为基学习器,线性判别分析(LDA)为元学习器的高砷地下水Stacking集成学习模型,预测了研究区地下水砷风险分布,并对影响该地区地下水砷风险分布的关键环境因子进行识别。研究表明:研究区地下水砷浓度超标(>10μg/L)率为49.59%,多集中在改道形成的古河道影响带和黄河决口扇;构建的Stacking集成模型比单一模型中性能最优的RF模型具有更高的可靠性,ROC曲线下的面积(AUC)和准确率分别提高了1.1%和3.2%;高风险区面积达到5257 km^(2),占研究区总面积的38.44%;沉积环境是影响高砷地下水风险分布的关键环境因素,对模型准确性贡献度高达25.06%。研究结果能够为地下水砷风险分布制图提供方法及参考,对地区饮水安全和人类健康具有重要意义。

关键词： Stacking集成学习地下水高砷风险分布河套盆地

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华北平原典型深部碳酸盐岩热储增产改造技术

地球科学 2024年第4期49卷 1470-1486页

作者：王贵玲岳高凡蔺文静马峰刘彦广中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 自然资源部地热与干热岩勘查开发技术创新中心河北石家庄050061

华北地区地热资源丰富,新发现的蓟县系高于庄组热储层开发利用潜力更大.然而,高于庄组存在裂缝非均质性强、储层产能低等问题.选取华北平原典型高于庄组地热井,进行了酸化压裂和加砂压裂两种改造技术的实验研究和现场增储改造,分析了改... 详细信息

华北地区地热资源丰富,新发现的蓟县系高于庄组热储层开发利用潜力更大.然而,高于庄组存在裂缝非均质性强、储层产能低等问题.选取华北平原典型高于庄组地热井,进行了酸化压裂和加砂压裂两种改造技术的实验研究和现场增储改造,分析了改造不同阶段的压力监测曲线,进行了改造效果的评估,并初步提出了储层评价-改造设计-效果评价综合技术方法.结果显示,雄安新区高于庄组热储酸化压裂改造后涌水量由4.72 m^(3)/h增加到44.10 m^(3)/h,单位涌水量由0.024 m^(3)/h·m增加到0.745 m^(3)/h·m;沧县隆起高于庄组热储加砂压裂使得单位涌水量由3.009 m^(3)/h·m翻倍式增加至6.158 m^(3)/h·m,单位涌水量增加1倍多,增产改造效果显著.

关键词：碳酸盐岩热储增产改造技术酸化压裂加砂压裂华北平原水文地质学

采灌均衡条件下地热资源潜力评价方法探讨——以雄安新区碳酸盐岩热储为例

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地质学报 2024年第6期98卷 1928-1940页

作者：李曼王贵玲蔺文静刘志明张薇马峰朱喜中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 自然资源部地热与干热岩勘查开发技术创新中心河北石家庄050061

回灌是保障地热资源可持续开发利用的关键手段,而采灌均衡条件下地热资源潜力评价方法研究对地热资源的可持续开发利用具有重要意义。本文通过引入热突破和考虑回灌条件下单井开采权益保护半径的概念,提出了回灌条件下地热资源可开采量... 详细信息

回灌是保障地热资源可持续开发利用的关键手段,而采灌均衡条件下地热资源潜力评价方法研究对地热资源的可持续开发利用具有重要意义。本文通过引入热突破和考虑回灌条件下单井开采权益保护半径的概念,提出了回灌条件下地热资源可开采量的评价方法,并以雄安新区雾迷山组碳酸盐岩热储层为例,分别计算了未考虑回灌条件和考虑回灌条件下的地热流体可开采量、可开采热量及折合标煤量。结果显示采用开采系数法计算的未考虑回灌条件下的可开采量要远小于考虑回灌条件下的可开采量;考虑回灌条件下三种方法的结果对比为:热突破法>考虑回灌条件下单井开采权益保护半径(消耗15%)>考虑回灌条件下单井开采权益保护半径(热储温度下降2℃),考虑地热资源的可持续性以及对热储环境严格保护要求,按照考虑回灌条件下单井开采权益保护半径方法计算的雄安新区雾迷山组热储地热开采量更为适宜。目前全国各地陆续出台相关政策要求实施地热回灌,该方法的提出为科学评价各地回灌条件下的地热可开采量提供了技术支撑。

关键词：地热资源潜力评价采灌均衡雄安新区

华南陆缘火成岩区差异性地壳热结构及地热意义

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地质学报 2024年第2期98卷 544-557页

作者：蔺文静王贵玲甘浩男中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 自然资源部地热与干热岩勘查开发技术创新中心河北石家庄050061

高产热花岗岩是重要的壳内热源之一,我国华南陆缘花岗岩体分布广泛,为该区浅表热量的生成及聚集提供了可能。本文在简述区内花岗岩资源分布的基础上,系统分析了区内主要花岗岩体的放射性生热特征,并结合区内近些年施工的地热勘探深钻,... 详细信息

高产热花岗岩是重要的壳内热源之一,我国华南陆缘花岗岩体分布广泛,为该区浅表热量的生成及聚集提供了可能。本文在简述区内花岗岩资源分布的基础上,系统分析了区内主要花岗岩体的放射性生热特征,并结合区内近些年施工的地热勘探深钻,对重点地热勘查区的深部地温场分布、地热通量、地壳热结构等进行了对比分析,提出了华南陆缘浅表地热资源的聚热模式。分析认为,华南陆缘地区具有“幔源供热-壳内生热-断裂传热-盖层保热”的四元聚热模式,其中,花岗岩体的放射性生热率是影响区内浅部地温场的主要因素之一,粤北—赣南岩体的生热率明显高于漳州地区的花岗岩体,其近似“热壳冷幔”型或“温壳温幔”型岩石圈热结构与漳州“热幔冷壳”型岩石圈热结构有一定的差异;断裂构造及盖层条件对于地下热量聚集及散失具有明显的控制作用。研究成果对于深入理解华南陆缘地热资源的成因、控热因素,以及今后该地区地热资源勘探开发实践具有一定的理论与指导意义。

关键词：高产热花岗岩大地热流地壳热结构热源机制华南陆缘

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活动构造与强震:专辑序言

地质力学学报 2024年第2期30卷 181-188页

作者：吴中海郑文俊任俊杰任治坤中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中山大学地球科学与工程学院广东珠海519082 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地震局地质研究所北京100029

活动构造既是地壳最新活动的表现,也是导致强震的主要根源。中国内地因发育了复杂的活动构造系统,成为世界上强震活动及相关灾害特别严重的地区。因此,深入认识中国内地的活动构造特征与强震发生规律,有助于在城镇规划和重大工程建设中... 详细信息

活动构造既是地壳最新活动的表现,也是导致强震的主要根源。中国内地因发育了复杂的活动构造系统,成为世界上强震活动及相关灾害特别严重的地区。因此,深入认识中国内地的活动构造特征与强震发生规律,有助于在城镇规划和重大工程建设中科学防范或规避强震灾害风险。为了及时交流活动构造与强震研究领域的最新成果,此期专辑优选了代表性论文12篇,主要涵盖了活动构造控震、古地震、活动断裂调查与探测、地震地质灾害、遥感技术应用和水库诱发地震共6个不同领域的研究进展。综合此期专辑的新成果和国内外相关领域的研究动态,建议活动构造与强震研究应关注4个方面的动态进展,包括:从活动构造演化及活动断裂体系角度更全面地认识区域强震的危险性;活动构造已步入定量化与精细化调查研究阶段;高精度遥感和多种定年技术的应用正在不断扩展古地震研究的范围和时限;人类活动诱发地震问题。

关键词：活断层探测古地震诱发地震同震破裂与灾害活动构造体系