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流体渗漏强度变化对烟囱状冷泉碳酸盐岩中铁和磷循环的影响

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海洋地质与第四纪地质 2025年第6期44卷 96-104页

作者：高宇刘春阳胡钰陈琳莹梁前勇冯东陈多福上海海洋大学海洋科学学院上海 201306 中国海洋地质调查局广州海洋地质调查局广州 510075

冷泉碳酸盐岩形成过程中渗漏流体特征的变化可以改变参与的碳、硫等元素循环的生物地球化学过程，但对铁（Fe）和磷（P）元素循环及相关生物地球化学过程的影响目前还不清楚。本文对南海东沙海域一个冷泉碳酸盐岩烟囱横截面进行了矿物... 详细信息

冷泉碳酸盐岩形成过程中渗漏流体特征的变化可以改变参与的碳、硫等元素循环的生物地球化学过程，但对铁（Fe）和磷（P）元素循环及相关生物地球化学过程的影响目前还不清楚。本文对南海东沙海域一个冷泉碳酸盐岩烟囱横截面进行了矿物学、碳和硫地球化学及Fe和P组分进行了分析。结果显示，生物成因甲烷的厌氧氧化作用导致了极端13C亏损的自生碳酸盐的形成（δ13CVPDB＜−55.5‰），并且形成过程中由于水合物分解，加入了富18O 流体，使得烟囱碳酸盐岩表现出异常高的氧同位素组成（5.5‰～5.8‰）。烟囱外层矿物组成以方解石为主，内层以文石为主，内层烟囱样品形成于更强的甲烷渗漏强度条件。样品中最主要的含磷物质是自生磷酸盐（PAuth），并且最高含量出现在烟囱内层。相比外层烟囱样品，内层铁氧化物含量更低，但是铁结合态磷（PFe）含量更高，推测可能是有蓝铁矿的形成。综合上述结果表明，在形成冷泉碳酸盐岩的强渗漏条件下，甲烷渗漏强度的增强会影响PAuth和PFe的丰度，可能更有利于蓝铁矿和自生磷灰石的形成，从而对冷泉环境中的磷和铁循环产生影响。

关键词：甲烷渗漏磷组分铁组分磷循环冷泉碳酸盐岩

琼东南盆地渗漏型天然气水合物识别与差异成藏特征

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海洋地质与第四纪地质 2025年第6期44卷 1-11页

作者：谢莹峰任金锋邓炜陆敬安匡增桂康冬菊曲长伟中国地质调查局广州海洋地质调查局广州 511458 斯伦贝谢中国地球科学与石油工程研究院北京 100015

南海北部琼东南盆地中央凹陷带松南低凸起之上的研究区的管状渗漏通道内普遍发育渗漏型天然气水合物，岩芯中可见块状、脉状以及结核状等产状水合物发育。为了探究渗漏型天然气水合物的综合识别方法以及不同渗漏型水合物矿体成藏是否存... 详细信息

南海北部琼东南盆地中央凹陷带松南低凸起之上的研究区的管状渗漏通道内普遍发育渗漏型天然气水合物，岩芯中可见块状、脉状以及结核状等产状水合物发育。为了探究渗漏型天然气水合物的综合识别方法以及不同渗漏型水合物矿体成藏是否存在差异，结合地震、测井以及岩芯资料，开展了多类型含水合物储层识别以及流体渗漏分布研究。研究表明，渗漏型水合物综合识别方法中，地震反射同相轴上拉以及方差地震属性异常指示了流体渗漏通道的存在；侧向和感应电阻率曲线分离，电阻率成像图上见高亮和高角度变形层理，为渗漏型水合物测井响应。根据水合物钻探和地震解释结果，划分了3个与渗漏型水合物相关的水合物矿体，其中的1个水合物矿体钻遇了砂质高饱和度扩散型水合物。砂体发育导致水合物矿体的流体渗漏强度明显减弱，砂体既作为良好的储层，也是储能泄压载体。未发育砂体的水合物矿体中，渗漏通道内渗漏型水合物发育显著，远离渗漏通道，水合物钻探显示差。砂体和渗漏通道是琼东南盆地渗漏型天然气水合物差异成藏的主控因素。

关键词：渗漏型天然气水合物综合识别差异成藏砂体渗漏通道琼东南盆地

基于物联网和弱反射光栅阵列的地质灾害监测系统设计与应用

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现代电子技术 2025年第1期48卷 144-150页

作者：张晓飞吕中虎孟庆佳王晨辉中国地质调查局水文地质环境地质调查中心天津300304 自然资源部地质环境监测工程技术创新中心河北保定071051

我国是世界上地质灾害类型最多、地质灾害最严重的国家之一,而雨量监测和形变监测在地质灾害监测中发挥着越来越重要的作用,因此确保地质灾害监测系统的长期运行以及在降雨期间的稳定运行尤为重要。文中基于STM32微控制器、LORA模块、4... 详细信息

我国是世界上地质灾害类型最多、地质灾害最严重的国家之一,而雨量监测和形变监测在地质灾害监测中发挥着越来越重要的作用,因此确保地质灾害监测系统的长期运行以及在降雨期间的稳定运行尤为重要。文中基于STM32微控制器、LORA模块、4G模块设计了一款物联网数据采集控制板,并结合压电式雨量传感器、拉绳位移传感器研制了雨量智能监测仪、裂缝位移智能监测仪;结合物联网数据采集控制板和弱反射光栅阵列传感技术构建了基于物联网的弱反射光栅地质灾害监测系统,实现了对地质灾害体的定时监测和降雨期间的自动监测;最后将雨量智能监测仪、裂缝位移智能监测仪和弱反射光栅地质灾害监测系统应用于桐梓县大河镇新场火车站新场滑坡、崩塌的监测实验中。监测数据表明,弱反射光栅监测系统测得传感光缆41#弱反射光栅传感段的位移变化达5 mm,在其附近的位移监测仪也测到有位移变化,可有效实现对地质灾害的定时监测和降雨期间的自动监测。

关键词：弱反射光栅地质灾害物联网雨量监测位移监测光纤传感光栅传感器滑坡监测

东海盆地西湖凹陷南部花港组上段浅水曲流河三角洲发育特征

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海洋地质与第四纪地质 2025年第6期44卷 175-185页

作者：陈春峰陈忠云万延周陈建文徐东浩冯桢鸣俞伟哲姜雪中海石油（中国）有限公司上海分公司上海 200335 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛 266237

针对东海盆地西湖凹陷南部花港组上段H5及H4砂组沉积相研究中的难点，本文建立了针对浅水三角洲划分相带的新方法及研究流程，即“单井定相-平面描砂-寻岸划线-分区划带”。研究区具有形成浅水曲流河三角洲的地质条件并形成了独特的不... 详细信息

针对东海盆地西湖凹陷南部花港组上段H5及H4砂组沉积相研究中的难点，本文建立了针对浅水三角洲划分相带的新方法及研究流程，即“单井定相-平面描砂-寻岸划线-分区划带”。研究区具有形成浅水曲流河三角洲的地质条件并形成了独特的不同相带交互沉积区，在花港组上段H5及H4砂组沉积时期，盆内地形宽缓，丰水期与枯水期频繁交替出现，形成了研究区中部三角洲平原相沉积和三角洲前缘相沉积在较小的沉积旋回内交替出现。在丰水期，研究区中部以三角洲前缘相、浅湖相沉积为主，在枯水期，研究区中部以三角洲平原相沉积为主。以浅水曲流河三角洲沉积模式为指导，在研究区中部识别了大量河道砂体，这些砂体与该区的大型构造脊相迭合形成了众多有勘探潜力的构造-岩性复合圈闭，其中部分圈闭经钻探获得了油气发现。

关键词：浅水曲流河三角洲交互式沉积砂体展布西湖凹陷花港组

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中低温岩浆热液型金矿床找矿预测地质模型

岩石学报 2025年第1期41卷 4-30页

作者：薛建玲庞振山程志中陈辉张晓飞贾儒雅俞炳牟妮妮中国地质调查局发展研究中心北京100037 自然资源部矿产勘查技术指导中心北京100037

我国金矿资源对外依存度长期居高不下,立足国内,寻找并探明一批大型金矿床是一项迫在眉睫的重大任务。中低温岩浆热液型金矿床是我国金的最主要来源,如何寻找其隐伏矿和深部矿成为当前矿产勘查研究的热点。本文以勘查区找矿预测理论为指... 详细信息

我国金矿资源对外依存度长期居高不下,立足国内,寻找并探明一批大型金矿床是一项迫在眉睫的重大任务。中低温岩浆热液型金矿床是我国金的最主要来源,如何寻找其隐伏矿和深部矿成为当前矿产勘查研究的热点。本文以勘查区找矿预测理论为指导,以中低温岩浆热液型金矿床为研究对象,总结了中低温岩浆热液型金矿床地质特征,构建了以成矿地质体、成矿构造和成矿结构面特征和成矿作用特征标志为核心内容的找矿预测地质模型,为该类型金矿床找矿预测提供了新的思路,指导隐伏矿和深部矿金资源勘查取得突破。中低温岩浆热液型金矿床分为中温岩浆热液型金矿床和低温岩浆热液型金矿床两个亚类,广泛发育于陆块区和造山带中,赋矿围岩多种多样,成矿时代广泛,主要集中在中生代。本文厘定了中低温岩浆热液型金矿床成矿地质体为中酸性侵入体,与矿床(体)呈现出空间上相依(1~5km)、时间上相近(10Myr)、成因上相关的内在成生联系和时空配置关系。成矿构造属褶皱、断裂、岩浆侵入复合构造系统;成矿结构面主要有断裂、硅钙面、岩溶构造及岩体侵入接触带、爆破角砾岩体及水压裂隙等;矿化样式受成矿结构面控制,大致可分为四个类型:层状、脉状、块状及其组合而成的复合型。中温岩浆热液型金矿床成矿作用早阶段温度可达450℃左右,形成强度不等的钾长石化、钠长石化或铁白云石化;主成矿阶段成矿温度250℃左右,蚀变主要为硅化、绢云母化、伊利石化,Au和Ag共伴生,同时伴生少量Pb、Zn、Cu等,主要金属矿物为黄铁矿,次为黄铜矿、磁黄铁矿、方铅矿和闪锌矿;而低温岩浆热液型金矿床成矿作用主阶段温度低于250℃,Au和As、Sb共伴生,Ag含量低,常见毒砂和辉锑矿等矿物,成矿作用早阶段蚀变则主要为硅化,有的为次生石英岩化。金的沉淀富集机制包括流体的沸腾、混合和交代等机制。成矿作用中心位于岩体外接触带2~3km和接触带之内,由浅部到深部形成“上脉下层”的二元结构模式,脉状矿体具有侧伏延深规律,在此基础上构建了找矿预测地质模型。在该模型指导下,我们重新厘定了我国重要成矿区带金矿床类型,在深部发现新的矿体样式,拓宽了深部找矿空间,提升了我国重要成矿区带成矿规律的认识水平,带动了我国重要成矿区带金矿找矿新突破。

关键词：中温岩浆热液型金矿床低温岩浆热液型金矿床成矿地质体成矿构造与成矿结构面成矿作用特征标志找矿预测模型

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琼东南海域冷泉微地震响应特征初探

海洋地质与第四纪地质 2025年第6期44卷 12-24页

作者：胡广黄建宇杨胜雄李沅衡田冬梅曹荆亚周军明邓雨恬南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）广州 511458 广州海洋地质调查局广州 511458

海底天然气水合物区的冷泉系统中流体在运移过程中会冲击浅部地层，使下部地层中的流体物质发生“固-液-气”转化，其释放的能量导致裂隙坍塌和孔隙破裂，进而产生一系列与冷泉活动相关的微地震信号。这些微地震信号能够直观准确地反映... 详细信息

海底天然气水合物区的冷泉系统中流体在运移过程中会冲击浅部地层，使下部地层中的流体物质发生“固-液-气”转化，其释放的能量导致裂隙坍塌和孔隙破裂，进而产生一系列与冷泉活动相关的微地震信号。这些微地震信号能够直观准确地反映天然气水合物区冷泉系统的生长发育状态及生命周期，揭示其流体逸散活动规律。本文研究了琼东南海域“海马”冷泉区2014和2021年的两次不同时间监测到的地震数据，经过相应的预处理，利用长短时窗能量比方法识别出了大量与冷泉活动相关的微地震事件。通过对这些微地震信号的波形、频谱特征和时间分布特征分析，了解了琼东南海域天然气水合物区冷泉微地震事件的响应特征。初步研究结果表明，“海马”冷泉区的冷泉活动产生的微地震事件包括短扰动信号和典型的冷泉微地震信号；波形尾部呈现类似指数的有规律的衰减，持续时间为0.3～2 s，主频分布在4～26 Hz以内。微地震活动不存在明显的类似潮汐的时间分布规律，多呈现短期集中分布的特点，这可能与冷泉喷口的活动及活动的强弱有关。

关键词：天然气水合物 “海马”冷泉微地震事件短时信号琼东南海域

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南海天然气水合物智能识别方法与应用

海洋地质与第四纪地质 2025年第6期44卷 25-33页

作者：田冬梅杨胜雄刘鑫李沅衡胡广曹荆亚周军明邓雨恬南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）广州 511458 广州海洋地质调查局广州 511458

天然气水合物是一种重要的能源资源，具有能量高、储量大、分布广和埋藏浅等优势。准确地从地层中识别出天然气水合物储层是应用天然气水合物资源的必要前提。本文围绕水合物勘探识别的难点问题，结合海洋-地质-人工智能学科交叉技术，... 详细信息

天然气水合物是一种重要的能源资源，具有能量高、储量大、分布广和埋藏浅等优势。准确地从地层中识别出天然气水合物储层是应用天然气水合物资源的必要前提。本文围绕水合物勘探识别的难点问题，结合海洋-地质-人工智能学科交叉技术，以具有显示度的地球物理属性参数为基础，研究并提出了有效的含水合物地层识别技术方法，在中国南海东沙海域研究区进行了方法的验证，选择了几种较为常用的机器学习算法，例如随机森林、Bagging、AdaBoost、和最近邻（KNN）算法，对水合物变化灵敏度较高的纵波速度和密度属性进行数据分析，通过训练优化不同算法模型参数，对比不同算法模型的识别分类效果。结果表明，这几种算法都能够较好地对地层中是否含有水合物进行区分，其中KNN性能最好，表明基于机器学习手段能够提高天然气水合物的识别精度和准确性。

关键词：水合物识别机器学习地震属性南海

胶州湾基底新元古代变花岗岩的发现与地质意义

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海洋地质与第四纪地质 2025年第6期44卷 163-174页

作者：董杰朱晓青窦衍光宋维宇薛碧颖邹亮自然资源部滨海城市地下空间地质安全重点实验室青岛 266101 青岛地质工程勘察院青岛 266101 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛 266237

胶州湾为青岛市的半封闭海湾，对湾内基底岩石属性等的基础地质认识是青岛城市重大工程建设与未来城市规划的重要依据。本文借助锆石U-Pb测年的方法，在胶州湾区钻孔岩芯中首次发现新元古代变花岗岩质基底，其形成时代为约772 Ma，与区... 详细信息

胶州湾为青岛市的半封闭海湾，对湾内基底岩石属性等的基础地质认识是青岛城市重大工程建设与未来城市规划的重要依据。本文借助锆石U-Pb测年的方法，在胶州湾区钻孔岩芯中首次发现新元古代变花岗岩质基底，其形成时代为约772 Ma，与区域上苏鲁造山带内广泛分布的新元古代花岗岩同期。钻孔内新元古代变花岗岩下部为早白垩世花岗岩侵入，花岗岩时代为约120 Ma，与毗邻的崂山花岗岩等岩体时代一致。钻孔岩芯中早白垩世花岗岩锆石与新元古代变花岗岩锆石的微量元素分布特征相似，但其含量值范围更窄。胶州湾区早白垩世花岗岩岩浆可能源自新元古代花岗质岩石的重熔。借助锆石Ti温度计计算获得胶州湾内新元古代变花岗岩与早白垩世花岗岩岩浆结晶温度均超过750 ℃，表明锆石结晶的岩浆源区呈水不饱和状态，暗示两期岩浆活动的动力学机制可能均与洋壳俯冲对应的“大地幔楔”模式无关。

关键词：新元古代变花岗岩早白垩世花岗岩基底岩系胶州湾

鲁西七星台地区韧性剪切带变形特征及样式:对华北克拉通东部新太古代演化的构造约束

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岩石学报 2025年第1期41卷 237-259页

作者：张书慧张健赵辰苗亚洲刘晓光陈国楷中山大学地球科学与工程学院珠海519000 香港大学地球科学系中国香港中国地质调查局沈阳地质调查中心沈阳110034 山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590

鲁西地区是华北克拉通东部陆块的重要组成部分,整体呈NW-SE向带状展布,保留有完整的新太古代地质记录和丰富的新太古代构造样式,对深入研究华北克拉通新太古代构造演化历史具有重要意义。过去的研究主要集中于地球化学、年代学、变质岩... 详细信息

鲁西地区是华北克拉通东部陆块的重要组成部分,整体呈NW-SE向带状展布,保留有完整的新太古代地质记录和丰富的新太古代构造样式,对深入研究华北克拉通新太古代构造演化历史具有重要意义。过去的研究主要集中于地球化学、年代学、变质岩石学等方面,但在构造地质学方面缺乏详细的证据制约。七星台地区位于鲁西西北部,新太古代不同岩性均有出露,保留丰富新太古代时期构造,是研究鲁西地壳形成与演化的经典地区。因此,本文选择在该地区进行了详细的野外构造解析、显微构造分析以及有限应变测量和地质年代学研究。详细野外填图揭示七星台韧性剪切带整体呈NW-SE向展布,剪切带内面理产状近直立,并且发育近水平矿物拉伸线理,而剪切运动学标志不发育。两条代表性构造剖面表明,在二长花岗岩体西侧与新太古代晚期TTG岩石构造接触区域,二长花岗岩为S-L构造岩发育糜棱面理,向东侧变形程度逐渐降低且最终变为块状构造。两条剖面中岩石分布及变形特征相似,不同变形程度的岩石间无明显界限,表明该地区带状分布的近直立岩石面理可能为水平向挤压所致。镜下显微特征也显示变形强度自西向东逐渐减弱的相似趋势,在变形二长花岗岩中普遍存在由强烈拉长的石英颗粒形成的多晶条带,矿物变形行为表明变形温度约450~550℃。利用三种不同方法获得的岩石有限应变测量结果和Flinn图解表明岩石应变类型为压扁型应变。应变强度分布图也显示岩石应变强度中间最强,向东远离构造接触带则呈逐渐降低趋势。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示七星台二长花岗岩形成时代为~2525Ma,结合前人研究,认为鲁西七星台地区变形时代约为2525~2500Ma。综上所述,鲁西地区在新太古代晚期经历了近NE-SW向水平压扁应变和近NW-SE向水平拉伸应变,指示新太古代晚期水平向构造挤压体制在华北克拉通东部陆块可能已经存在。同时,鲁西线性带并不具备典型的俯冲-碰撞造山带变形特征,如复杂的构造应力场变化、大型逆冲推覆构造以及高级变质作用等。这可能与其所处的特殊构造位置有关,如远离俯冲带的陆内应变集中区,但俯冲带的确切位置则需要未来更多详细工作来综合确定。

关键词：新太古代晚期七星台韧性剪切带二长花岗岩有限应变测量鲁西