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合浦盆地西部地区地下水水化学特征及形成机制

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环境科学 2024年第1期45卷 194-206页

作者：陈雯吴亚张宏鑫刘怀庆中国地质调查局武汉地质调查中心武汉430205

北海市是地下水支撑社会经济发展的典型滨海城市,研究该区水化学特征及形成机制,对服务水资源科学管理和海岸带生态环境保护具有重要意义.通过北海市合浦盆地西部地区地下水调查、水样采集与分析,综合运用水化学和同位素理论和方法揭示... 详细信息

北海市是地下水支撑社会经济发展的典型滨海城市,研究该区水化学特征及形成机制,对服务水资源科学管理和海岸带生态环境保护具有重要意义.通过北海市合浦盆地西部地区地下水调查、水样采集与分析,综合运用水化学和同位素理论和方法揭示了控制地下水水质的主要水文地球化学过程.结果表明,地下水具有低pH值和低矿化度的显著特征.孔隙水水化学类型以硝酸型水为主,Na^(+)和Cl^(-)浓度沿径流方向明显增加;裂隙水以Ca-HCO_(3)、Ca-Cl·HCO_(3)、Ca·Na-HCO_(3)和Na-Cl·HCO_(3)型为主.地下水受大气降水补给,水文地球化学过程主要受到水岩相互作用、阳离子交换作用和人类活动的综合影响.Na+、K^(+)和Cl^(-)主要来源于蒸发盐岩和硅酸盐岩,Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)主要来自碳酸盐岩和蒸发盐岩矿物的溶解,NO_(3)-主要来源于人类活动.建议在硝酸型水出现的区域及时进行地下水污染防治,避免水质进一步恶化.

关键词：地下水水化学水文地球化学过程硝酸型水合浦盆地

东天山地区中天山地块早二叠世后碰撞伸展与壳幔岩浆作用:来自二长闪长玢岩的制约

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地球科学 2024年第8期49卷 2697-2713页

作者：张维峰邓新张利国王晶谢国刚金鑫镖中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430205 中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心湖北武汉430205

研究区的二长闪长玢岩出露于中天山地块南缘,是东天山地区二叠纪岩浆活动的典型代表.锆石LA-ICP-MS年代学研究获得其成岩年龄为281.3±1.5 Ma.岩体Na2O+K2O含量和A/CNK分别介于5.88%~6.62%和0.79~0.80之间,显示出高钾钙碱性和准铝质特征... 详细信息

研究区的二长闪长玢岩出露于中天山地块南缘,是东天山地区二叠纪岩浆活动的典型代表.锆石LA-ICP-MS年代学研究获得其成岩年龄为281.3±1.5 Ma.岩体Na2O+K2O含量和A/CNK分别介于5.88%~6.62%和0.79~0.80之间,显示出高钾钙碱性和准铝质特征.二长闪长玢岩具有高的Fe2O3/FeO比值(0.66~0.73),基质中出现榍石—磁铁矿—石英组合,暗示它们形成于高氧逸度环境下.岩石样品富集大离子亲石元素Rb、K和Ba,而亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和重稀土元素.此外,样品的εNd(t)和ISr值分别集中于—2.72~—3.07和0.706 46~0.706 54之间,锆石的εHf(t)值变化于—3.7~—0.8,Nb/U比值变化于10.3~10.9,表明它们来源于交代的石榴石—尖晶石二辉橄榄岩并混合有少量壳源组分.综合考虑中天山地块岩石成因及其他地质资料,我们认为东天山地区的中天山地块在早二叠世处于俯冲板片断裂的后碰撞伸展体系.

关键词：后碰撞伸展板片断裂二叠纪岩石成因中天山地球化学

川西稻城岩体北部花岗岩年代学、地球化学和成岩构造环境

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地球科学 2024年第6期49卷 1966-1982页

作者：程顺波王晓地崔森赵武强杨文强刘浩刘君豪胥明中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430205 中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心湖北武汉430205 核工业280研究所四川德阳618300

川西稻城岩体北部花岗岩成因和成岩构造环境争议较大.本次工作选择该岩基北部花岗岩为研究对象,进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,岩体北部花岗岩形成时代213~212 Ma,略晚于南部.... 详细信息

川西稻城岩体北部花岗岩成因和成岩构造环境争议较大.本次工作选择该岩基北部花岗岩为研究对象,进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,岩体北部花岗岩形成时代213~212 Ma,略晚于南部.岩性以花岗闪长岩和二长花岗岩为主,前者含较多暗色微粒包体(mafic microgranular enclaves,MME).代表性样品地球化学上具有富钠、偏铝-弱过铝质、富大离子亲石元素的特征.ε_(Hf)(t)值非常分散,介于-16.6~-2.4(均值-5.0),对应的t_(2DM)为2.04~1.25 Ga(均值1.4).结合区域地质证据分析,稻城岩体为I型花岗岩,其源区以中元古代康定群变质玄武岩为主,酸性端元含较多变质杂砂岩.花岗岩的形成与后造山环境下俯冲板片断离导致的软流圈上涌、中下地壳受烘烤部分熔融关系密切.

关键词：构造环境花岗岩古特提斯三叠纪稻城川西岩石学

丹江流域山区地表水-地下水水化学特征及其影响因素

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环境科学 2024年第4期45卷 2107-2117页

作者：张子燕伏永朋王宁涛谭建民刘亚磊中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心) 武汉430205 中国地质大学地质调查研究院武汉430074

丹江流域是南水北调中线工程重要水源涵养区,深入研究丹江流域水化学特征及其影响因素,对区域水资源保护及合理利用具有重要意义.通过对丹江流域水样采集与分析,综合运用描述性统计、Piper三线图、Gibbs图、离子比例系数法及氢氧同位素... 详细信息

丹江流域是南水北调中线工程重要水源涵养区,深入研究丹江流域水化学特征及其影响因素,对区域水资源保护及合理利用具有重要意义.通过对丹江流域水样采集与分析,综合运用描述性统计、Piper三线图、Gibbs图、离子比例系数法及氢氧同位素的方法,分析丹江流域水化学特征及其影响因素.结果表明,丹江流域水体整体呈弱碱性,主要水化学类型为HCO_(3)-Ca型,中游离子质量浓度及水化学类型变化频繁.流域水体均受大气降水补给,地表水受蒸发作用影响明显,水化学组分受岩石风化溶解、离子交换和人类活动共同影响. Ca^(2+)和Mg^(2+)源于方解石、白云石及石膏等碳酸盐和硫酸盐矿物溶解,农业活动是水中硝酸盐的主要来源.地表水与地下水频繁转化和支流汇入影响是丹江干流空间分布特征差异化的主要原因.

关键词：丹江流域水化学特征同位素岩石风化离子交换

探地雷达在白洋淀湖底地层结构探测中的技术攻关与实践

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地质通报 2024年第4期43卷 651-657页

作者：王春辉田蒲源郭淑君孙晟中国地质调查局水文地质环境地质调查中心河北保定071051

白洋淀湖底地层调查对于白洋淀生态地质调查、湖底生态清淤及湿地生态保护具有非常重要的现实意义。为系统探明白洋淀湖底地层结构,从区域尺度对湖底地层实现完整刻画,为钻探调查提供精确的靶区数据支撑,创新了探地雷达应用范围,采用船... 详细信息

白洋淀湖底地层调查对于白洋淀生态地质调查、湖底生态清淤及湿地生态保护具有非常重要的现实意义。为系统探明白洋淀湖底地层结构,从区域尺度对湖底地层实现完整刻画,为钻探调查提供精确的靶区数据支撑,创新了探地雷达应用范围,采用船载方式,透过水体开展了湖底地层勘查。剖析白洋淀湖底结构探地雷达勘探技术难点,分析了含底泥和不含底泥2种情形下水上勘探电磁波的传播特征和湖底原生地层的地球物理响应条件,建立了淀水+淤泥层+湖底原生地层的湖底简化结构模型。通过对比国内外主流探地雷达系统不同硬件设备的勘探能力与适应条件,优选出双皮划艇搭载50 MHz低频组合天线的工作模式,结合适用于水下电磁波弱信号提取的数据处理技术,获得了白洋淀湖底15 m深度范围的地层结构数据。结果表明,此种工作模式适用于湖区水深小于5 m的水域,原生地层电磁波整体呈现弱反射特征,湖底15 m深度范围内存在2~3组砂层反射界面。淤泥层会大大削弱湖底原生地层的电磁波反射强度。存在厚砂层的水域,电磁波会形成强反射波组,砂层展布形态刻画清晰,砂层厚度变化在0~3 m之间。本项研究实现了湖底地层结构建模分析、天线勘探模式优选、数据处理过程优化等技术集成。该技术成果为白洋淀淀区地下水与地表水三维地质建模提供了基础依据,为湖底地层钻探勘查提供了靶区支撑,有力推动了白洋淀湿地水-陆一体化探测技术方法体系的构建。

关键词：白洋淀水上探地雷达技术勘探深度淤泥层湖底砂层

某铬渣堆污染地下水六价铬污染特征与迁移转化规律研究

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水文地质工程地质 2024年第3期51卷 180-190页

作者：吕永高蔡五田杨骊边超李敬杰王明国中国地质调查局水文地质环境地质调查中心河北保定071051

我国铬渣堆历史存量较大,渣堆渗滤液中的六价铬[Cr(Ⅵ)]毒性大、迁移性强。为探究污染源特征、场地水文地质条件和水文地球化学过程综合作用下Cr(Ⅵ)在地下水中的迁移转化规律,文章以某铬污染场地为例,通过水样采集与分析,利用克里格插... 详细信息

我国铬渣堆历史存量较大,渣堆渗滤液中的六价铬[Cr(Ⅵ)]毒性大、迁移性强。为探究污染源特征、场地水文地质条件和水文地球化学过程综合作用下Cr(Ⅵ)在地下水中的迁移转化规律,文章以某铬污染场地为例,通过水样采集与分析,利用克里格插值、因子分析、水化学计算、Piper三线图和离子比等方法查明地下水中Cr(Ⅵ)的空间分布与水化学特征,识别水体中Cr(Ⅵ)的主要赋存形式,并探讨影响Cr(Ⅵ)在地下水中迁移转化的主控因素。结果表明:(1)场地40 m以浅的2个含水层均受到了Cr(Ⅵ)污染,污染范围和程度差异显著。(2)Cr(Ⅵ)在地下水中主要以和Cr_(2)O_(2)-7 HCO_(3)^(-) SO_(4)^(2-)2种形式存在,浓度极低,高浓度Cr(Ⅵ)水点的阴离子以和为主,阳离子以Na^(+)和Ca^(2+)为主。(3)降水淋滤SO_(4)^(2-) HCO_(3)^(-)和渗漏导致含有大量Na+、和Cr(Ⅵ)的渗滤液进入地下水,使地下水pH值升高;高浓度的和弱氧化环境下铁氧化物的溶解可以促进Cr(Ⅵ)在地下水中的迁移;锰氧化物和有机质通过氧化还原反应改变地下水中Cr(Ⅵ)浓度;浅层地下水的蒸发浓缩作用加剧Cr(Ⅵ)在地下水中的富集。研究成果可为铬渣类污染场地的风险管控与后期修复提供有力支撑。

关键词：污染场地六价铬形态特征因子分析迁移转化

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东天山巴里坤塔格磷灰石裂变径迹热年代学及构造意义

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大地构造与成矿学 2024年第4期48卷 690-697页

作者：路宗悦余心起张峰胡军王照翻曾严孙康张伟中国地质调查局地球物理调查中心河北廊坊065000 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质调查局地球浅地表探测技术创新中心河北廊坊065000 中国地质调查局军民融合地质调查中心四川成都610036 中国地质调查局海口海洋地质调查中心海南海口571127 中冶集团武汉勘察研究院有限公司湖北武汉430080

通过对东天山巴里坤塔格4个磷灰石样品进行裂变径迹分析,以探讨该地区的构造演化特征。磷灰石裂变径迹的年龄在(50±3)Ma~(58±5)Ma之间,明显小于岩体的形成年龄,表明样品均经历了完全退火过程。样品的平均剥露速率为0.057 mm/a。热历... 详细信息

通过对东天山巴里坤塔格4个磷灰石样品进行裂变径迹分析,以探讨该地区的构造演化特征。磷灰石裂变径迹的年龄在(50±3)Ma~(58±5)Ma之间,明显小于岩体的形成年龄,表明样品均经历了完全退火过程。样品的平均剥露速率为0.057 mm/a。热历史模拟结果显示,巴里坤塔格晚白垩世以来的构造抬升作用可划分为3个阶段:第1阶段(80~50 Ma)山体快速隆升,是晚白垩世(80~70 Ma)科希斯坦岛弧的增生作用和印度-欧亚板块的初始碰撞作用(~60 Ma)在该地区的响应;第2阶段(50~20 Ma)山体抬升缓慢;第3阶段(20 Ma至今)为第二次快速隆升时期,第2、3阶段均受控于印度板块和欧亚板块碰撞的远程效应。

关键词：磷灰石裂变径迹热历史模拟巴里坤塔格

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青海共和盆地干热岩人工储层示踪试验研究

中国地质 2024年

作者：朱贵麟刘东林周殷竹边超曹月婷冯庆达张林友许文豪牛兆轩邓志辉中国地质调查局水文地质环境地质调查中心

干热岩是一种清洁、储量巨大的地热资源，从2019年开始，中国地质调查局在青海共和持续实施中国首例干热岩发电并网工程。【研究目的】干热岩储层致密，需压裂形成一定渗透性的连通缝网，形成容纳一定规模换热、导水储层，但高温硬岩人... 详细信息

干热岩是一种清洁、储量巨大的地热资源，从2019年开始，中国地质调查局在青海共和持续实施中国首例干热岩发电并网工程。【研究目的】干热岩储层致密，需压裂形成一定渗透性的连通缝网，形成容纳一定规模换热、导水储层，但高温硬岩人工储层研究还相对较少。【研究方法】人工储层的成功建造和井间有效连通是干热岩成功开发的核心，示踪试验是研究上述问题、刻画储层水文地质条件的有效手段，本文以青海共和盆地干热岩试采场地为研究对象，选取荧光素钠、溴化钠作为示踪剂，分别在规模压裂改造前后开展示踪试验。【研究结果】规模压裂改造前示踪剂回收率、换热体积等均较低，改造后储层裂缝更复杂，储层连通性更好，示踪剂回收率达到14.14%，裂缝换热体积增大至27倍，裂隙相对均质，有效减少了热突破风险。【结论】示踪实验可以定量化评价干热岩人工储层压裂改造效果，研究成果对于干热岩示踪试验的开展和高温硬岩热储的科学开发具有指导意义。

关键词：干热岩发电实验示踪试验压裂改造地热地质调查工程青海共和盆地

华南板块东南部南华纪-震旦纪沉积地层区域对比、物源特征及构造演化

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地球科学 2024年第9期49卷 3411-3427页

作者：宋芳何垚砚牛志军杨文强王志宏古生物与地质环境演化湖北省重点实验室中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心)

华南板块东南部南华纪-震旦纪的沉积大地构造背景等问题尚存在争议，本文以研究区内北东-南西向分布、砂岩-板岩夹砾岩为主要特征的碎屑岩地层为突破口，开展区域地层对比及物源示踪，进而对该地区沉积大地构造背景进行约束.对闽西南、... 详细信息

华南板块东南部南华纪-震旦纪的沉积大地构造背景等问题尚存在争议，本文以研究区内北东-南西向分布、砂岩-板岩夹砾岩为主要特征的碎屑岩地层为突破口，开展区域地层对比及物源示踪，进而对该地区沉积大地构造背景进行约束.对闽西南、赣中、湘东南以及桂北4个地区的代表性南华纪-震旦纪沉积地层剖面开展了岩性对比和碎屑锆石定年工作，结果显示：研究区内不同地区南华纪-震旦纪碎屑岩地层的岩石组合及沉积序列特征相似，以900～1 100 Ma年龄峰值为特征的物源从南华纪早期至震旦纪持续地从南东向北西推进.同时，本文从岩性和物源两个方面定义了“华夏型陆源碎屑地层”.研究结果对政和-大埔断裂带以西的扬子陆块和华夏地块之间在南华纪-震旦纪存在宽阔大洋的分隔提出了质疑.

关键词：华南板块南华纪震旦纪地层对比碎屑锆石地层学沉积学

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