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    1. 非洲地区盆地演化与油气分布
    张光亚,余朝华,陈忠民,张荻萩,温志新,黄彤飞,王彦奇,刘小兵,马锋,赵健
    地学前缘    2018, 25 (2): 1-14.   DOI: 10.13745/j.esf.2018.02.001
    摘要97)      PDF (5617KB)(3609)   
    非洲地区盆地整体勘探程度较低,待发现资源量大,是当前油气勘探开发的热点地区之一。非洲板块在显生宙主要经历了冈瓦纳大陆形成、整体运动和裂解3个构造演化阶段,形成多种不同类型的盆地。通过板块构造演化和原型盆地研究及石油地质综合分析,明确了不同类型盆地的构造特征与油气富集规律。北非克拉通边缘盆地形成于古生代早期,受海西运动影响,油气主要富集在挤压背景下形成的大型穹隆构造之中,以古生界含油气系统为主;北非边缘裂谷盆地海西运动之后普遍经历了裂谷和沉降,裂谷期各盆地沉降幅度和沉降中心的差异导致了油气成藏模式和资源潜力的差异;东、西非被动陆缘盆地形成于中生代潘吉亚大陆的解体、大西洋和印度洋张裂的过程中,西非被动陆缘盆地普遍发育含盐地层,形成盐上和盐下两套含油气系统,东非被动陆缘盆地结构差异较大,油气分布主要受盆地结构控制;中西非裂谷系是经历早白垩世、晚白垩世和古近纪3期裂谷作用而形成的陆内裂谷盆地,受晚白垩世非洲板块与欧亚板块碰撞的影响,近东西向展布盆地抬升剧烈,油气主要富集在下白垩统,北西南东向盆地受影响较弱,油气主要富集在上白垩统和古近系之中;新生代东非裂谷系盆地和红海盆地形成时间相对较晚,以新生界含油气系统为主,新生代三角洲盆地中油气分布主要受三角洲砂(扇)体展布和盆地结构所控制。
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    2. 微板块构造理论:全球洋内与陆缘微地块研究的启示(附对该文的审稿意见)
    李三忠,索艳慧,刘博,刘永江,李玺瑶,赵淑娟,朱俊江,王光增,张国伟
    地学前缘    2018, 25 (5): 323-356.   DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.7.1
    摘要427)      PDF (9033KB)(1260)   
    任何板块都存在一个由小长大的过程。微地块(微板块)有时是大板块的前身,微地块的起源、生长、夭折、消亡和残留过程对研究板块构造具有重要意义。据其组成,微地块可划分为微陆块、微洋块、微幔块。本文以太平洋、印度洋和大西洋中的微地块为例,系统总结了洋脊增生系统、俯冲消减系统、深海板内系统、伸展裂解系统、碰撞造山系统5种构造环境下的微地块特征,并据此首次进行了成因分类,提出拆离微地块、裂生微地块、转换微地块、延生微地块、跃生微地块、残生微地块、增生微地块、碰生微地块和拆沉微幔块9种类型。对不同类型微地块边界进行了系统界定,并对其成因进行了系统讨论。这些微地块边界类型,包括活动的或死亡的拆离断层、俯冲带、洋中脊、转换断层、破碎带、切割岩石圈的断裂、假断层、洋内汇聚带、叠接扩张中心、非叠接扩张中心、洋脊断错等,其成因的关键研究在于对三节点稳定性进行分析。洋内或洋缘微地块研究,不仅为开展深海大洋精细化构造分析和板块重建工作提供参考,而且对解释大陆内部一些微地块成因具有启发性,可丰富大陆造山带、陆内、板内、幔内和陆缘构造的研究内容,使得造山带演化、板内变形和地幔过程研究更为精细化,甚至推广到早前寒武纪的前板块构造机制研究。
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    3. 中国金矿成矿地质特征、预测模型及资源潜力
    牛翠祎,刘烊,张岱
    地学前缘    DOI: 10.13745/j.esf.2018.03.001
    4. 大陆边缘弧岩浆成因与大陆地壳形成
    朱弟成,王青,赵志丹,牛耀龄,侯增谦,潘桂棠,莫宣学
    地学前缘    2018, 25 (6): 67-77.   DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.11.11
    摘要388)      PDF (2895KB)(933)   
    大陆地壳如何形成是国际学术界长期关注并正在持续攻关的一个重大基础科学问题。活动陆缘弧的岩浆成因和密度分选过程是理解大陆地壳形成机制和演化过程的关键。北美白垩纪Cordilleran大陆边缘弧的形成可能经历了与底侵幔源岩浆有关的下地壳部分熔融和岩浆混合,或幔源初始玄武质岩浆的两阶段成分分异过程,以花岗质成分为主的北美内华达地区垂向地壳成分剖面结构可能与榴辉岩相残留体或堆晶岩的拆沉作用密切相关。目前并不清楚亚洲大陆南部以约200 Ma和约90 Ma两个时间断面为代表的中生代冈底斯弧,为何出现大量角闪石岩并具有玄武安山质的平均成分。探究中生代冈底斯弧的岩浆成因、地壳垂向成分结构和地壳形成机制可能有助于或多或少地解决这一问题。
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    5. 中国地热资源现状及发展趋势
    王贵玲,刘彦广,朱喜,张薇
    地学前缘    2020, 27 (1): 1-9.   DOI: 10.13745/j.esf.2020.1.1
    摘要391)      PDF (9843KB)(907)   

    中国地热资源禀赋良好,分布广泛且具有明显的规律性和地带性。本文系统总结了国内取得的地热资源勘查开发成果:浅层地热能资源在全国范围内普遍分布,我国336个地级以上城市规划区范围内浅层地热能资源年可开采量折合标准煤7亿吨;水热型地热资源年可开采量折合标准煤19亿吨;干热岩远景资源量折合标准煤856万亿吨。阐明了有代表性的水热型地热资源成因机制和干热岩资源成藏模式。地热开发利用技术发展迅速,浅层地热能和水热型地热资源利用量逐年攀升,但在地热资源成藏模式研究、勘查开发及管理利用等方面仍有亟须突破的技术瓶颈和需要改进的环节。文章分析了存在问题并提出了我国地热发展战略路线,下一步应加强热源机理与控热构造研究,推进地热探测技术和开发利用示范,开展重点地区浅层地热能、水热型地热资源勘查评价,完善干热岩勘查开发技术体系,推动地热产业健康有序发展。

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    6. 锆石微量元素及其揭示的深部过程
    赵志丹,刘栋,王青,朱弟成,董国臣,周肃,莫宣学
    地学前缘    2018, 25 (6): 124-135.   DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.11.20
    摘要284)      PDF (5880KB)(903)   
    近十年来对锆石研究已从早期的U-Pb放射性同位素定年和锆石同位素分析,发展到大量研究锆石的微量元素。锆石微量元素不仅可以作为锆石Ti温度计估算岩浆温度,也可以用来识别锆石及其母岩的岩石类型和成因,区分岩浆熔体或者流体控制的岩浆作用、变质作用、成矿作用等深部作用过程。文中在归纳总结岩浆锆石、变质锆石、热液锆石、碎屑锆石等不同类型锆石的微量元素成分基础上,以青藏高原碰撞后超钾质岩石中产出的锆石为例,系统介绍了超钾质岩石中各类锆石的结构、年龄和微量元素特征,并应用于解释超钾质岩石成因、岩浆源区成分、岩浆演化和上部地壳物质的混染、下地壳加厚和高原隆升之间的关系。
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    7. 同位素填图与深部物质探测(Ⅰ):揭示岩石圈组成演变与地壳生长
    王涛,侯增谦
    地学前缘    2018, 25 (6): 1-19.   DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.11.21
    摘要173)      PDF (5294KB)(834)   
    固体地球科学的一个重要任务是探测地球深部过程与不同圈层协同演变。深部物质探测、地球物理结构探测和深钻一起构成深部探测的三大途径。岩浆岩“探针”及区域同位素(如全岩Nd、锆石Hf)示踪填图是深部物质探测的主要手段,可以用来揭示深部物质组成特征及时空变化,确定不同类型地壳省,划分大地构造边界,估算大陆地壳生长量、方式,分析区域成矿规律。这一技术广泛应用后,有望实现深部结构探测与物质探测结合,开展深部物质填图。中国大陆是深部物质探测的良好实验室,需要解决的重大问题包括:多块体拼合的岩石圈及陆壳深部物质组成架构,不同类型造山带地壳生长与深部物质组成结构,不同构造单元深部物质组成与成矿作用及其浅部成矿制约。文中重点总结和探讨了岩浆岩全岩Sr-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素区域填图以及捕获锆石信息填图的思路、方法和注意的问题,以及可以解决的重大地质问题,并探索性提出今后开展的重点研究方向。
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    8. 同位素填图与深部物质探测(Ⅱ):揭示地壳三维架构与区域成矿规律
    侯增谦,王涛
    地学前缘    2018, 25 (6): 20-41.   DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.11.19
    摘要106)      PDF (9687KB)(819)   
    地球深部是大规模成矿作用的“驱动机”、“供应源”和“传输带”。深入揭示深部物质组成与分布、物质循环与能量转换、三维架构与动力过程,对理解成矿作用至关重要。岩浆岩“探针”及区域同位素(如全岩Nd、锆石Hf)填图是探索深部物质组成与演化过程的主要手段,可以探测地壳深部物质组成的三维架构,揭示新生地壳/古老地壳/再造地壳的空间分布与时空演变,从而为提升区域成矿规律认识提供深部物质制约证据,有助于成矿潜力的定量半定量评价及其区域成矿预测。文章重点总结和探讨了岩浆岩全岩Nd同位素和锆石Hf同位素区域填图在解决地壳三维架构与成矿规律方面的应用成果,深入探讨了巨量岩浆岩发育的深部驱动机制及其成矿制约,对比总结了不同类型造山带(如中亚增生造山带、青藏高原碰撞造山带、秦岭复合造山带等)和不同克拉通的地壳深部组成结构与成矿制约特色。研究显示:不论是什么造山带和克拉通,深部年轻地壳分布区制约了铜金、铜镍等矿床的形成分布;古老地壳控制了大型钼矿、铅锌矿、稀有金属等矿产;两者过渡地带常常发育铁矿等。这些研究不仅揭示了区域成矿规律,而且对成矿预测与成矿潜力评价有潜在的应用价值,有可能成为成矿规律研究特别是深部物质探测及成矿背景研究的新方向。
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    9. 中国稀土矿资源成矿地质特征与资源潜力分析
    李童斐,夏庆霖,汪新庆,刘岳,常力恒,冷帅
    地学前缘    DOI: 10.13745/j.esf.2018.03.008
    10. 中国含油气盆地深层勘探的主要进展与科学问题
    何登发,马永生,刘波,蔡勋育,张义杰,张健
    地学前缘    2019, 26 (1): 1-12.   DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.1.20
    摘要230)      PDF (2894KB)(781)   
     中国沉积盆地深层的油气勘探实践不断取得进步,提出了与之密切相关的油气地质基础科学问题,凝练与分析这些问题将为深化我国沉积盆地深层地质研究与油气勘探提供引领。近年来,我国在深层海相碳酸盐岩、砂砾岩、火山岩、变质岩与页岩气等勘探领域中发现了一系列大型油气田,油气勘探发现深度推进到7 000~8 500 m,勘探前景良好。但由于沉积盆地深层经历了长期构造演化,温、压场与应力场变化大,地质结构多变,油气成藏过程复杂,深层油气勘探面临着一系列关键地质问题,主要包括:中国大陆的形成演化及其构造古地理,中国小克拉通地块之上海相盆地的原型及演化,中国沉积盆地的多期改造过程与叠加地质结构,沉积盆地的成因机制与动力学演化,深层烃源岩发育、成烃机制及其演化,深层储集体的形成机制与分布,深层油气成藏机制,多期叠加、改造背景下油气聚集与分布规律, 深层页岩气赋存机制与分布规律,过程导向的沉积盆地4D动态模拟。我国沉积盆地深层的油气地质基础研究与实际应用需求相比有较大差距,需要立足于中国大陆实际,在盆地的形成演化过程与油气成藏动力学等方面进行深入探索,期望在活动论构造古地理、三维构造复原、流体岩石相互作用与四维动态模拟方面取得实质性进展。
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    11. 中国铀矿资源成矿地质特征与资源潜力分析
    朱鹏飞,蔡煜琦,郭庆银,刘武生,李建红,张明林,漆富成,张字龙,贾立城,徐浩
    地学前缘    DOI: 10.13745/j.esf.2018.03.012
    12. 论全球岩石圈板块构造的动力学机制
    万天丰
    地学前缘    2018, 25 (2): 320-335.   DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.1.1
    摘要133)      PDF (3408KB)(750)   
    全球板块构造的动力学机制问题是一个热门但至今尚未解决的难题。本文首先回顾了近百年来大地构造学的各种主要假说和近四十年来板块构造学说的许多新进展。在上述研究的基础上, 受Rampino和Stothers关于陨击作用可引起地表重大灾变事件思想的启发,笔者提出了一个新的假说。基于中、新生代(200 Ma以来)每隔33 Ma太阳系就会穿越一次银河系星际物质密集的银道面,诱发太阳系内部引力场的巨变,使部分小行星失稳,从而撞击地球。笔者根据用以描述中生代以来全球板块构造的七种不同的运动模式, 提出了巨大陨星在不同地点、以不同角度撞击地表岩石圈,可能诱发地幔底辟的形成,从而推动板块呈放射状或单向运移的假说,也即在200、170、100、65和0.78 Ma等时期的陨击事件基本上是垂直地表面而撞击的,从而诱发地幔底辟的形成和岩石圈板块的放射状张裂和运移;138 Ma的陨击事件可能是指向印度板块的斜向撞击;而35 Ma时期的微玻璃陨石撞击事件则是陨石以极低角度撞击地球表面的表现。陨石撞击地球,这是太阳系内部各星体之间引力作用变化的表现,因而此假说不是什么外因作用论。
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    13. 再论中国大陆斑岩Cu-Mo-Au矿床成矿作用
    侯增谦,杨志明,王瑞,郑远川
    地学前缘    2020, 27 (2): 20-44.   DOI: 10.13745/j.esf.sf.2020.3.8
    摘要130)      PDF (8991KB)(731)   

    本文在综述斑岩铜矿(PCDs)最新研究进展基础上,结合最新资料,重点阐释了中国大陆非弧环境PCDs的地球动力学背景、成矿岩浆起源、岩浆流体系统演化、成矿金属(Cu,Au,Mo)和H2O来源及富集过程。中国大型PCDs除少量产于岩浆弧外,主要产于碰撞造山环境的构造转换和地壳伸展阶段、陆内造山环境的岩石圈伸展和崩塌阶段以及活化克拉通的边缘及内部。这些非弧环境成矿斑岩多呈彼此孤立的近等间距分布的岩株或岩瘤产出,以高钾为特征,显示埃达克岩地球化学亲和性。成矿岩浆主要起源于加厚的镁铁质新生下地壳或拆沉的古老下地壳,少数起源于遭受早期俯冲板片流体/熔体交代改造过的富集地幔。大陆碰撞和陆内俯冲引起的地壳大规模增厚和紧随其后的板片撕裂、断离、岩石圈拆沉和软流圈上涌,是形成这些成矿岩浆的主要动力机制。与岩浆弧环境斑岩类似,非弧环境斑岩也相对富水(>4%H2O)和高f(O2)值(ΔFMQ≥+2),但H2O不是来自俯冲板片,而是主要来自新生下地壳的角闪石分解或/和幔源富水超钾质岩浆水注入;金属Cu(Au)主要来自新生的镁铁质下地壳中含Cu硫化物的熔融分解,或者来自拆沉下地壳熔体与金属再富集的地幔岩反应,而金属Mo则主要来自具有高Mo丰度的大陆地壳。不论在岩浆弧还是非弧环境,成矿岩浆通常相对富集成矿金属(Cu,Au,Mo),但PCDs的形成并不要求成矿岩浆在初始阶段就异常富集金属组分,但要求金属硫化物相在岩浆流体出溶前没有从岩浆中饱和分离。浅成侵位的斑岩体(1~6 km)虽然可以出溶成矿流体,但大型PCDs通常要求成矿流体出溶自深部(侵位深度≥6 km)、有镁铁质岩浆持续补给的稳定大体积岩浆房。斑岩体可以分凝出不混溶的低盐度的气相和高盐度的液相,岩浆房则直接出溶出高温低盐度的富金属超临界流体。高盐度液相和低密度的超临界气相流体均可以迁移金属,伴随大规模热液蚀变,形成PCDs。

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    14. 沉积盆地“源-汇”系统研究进展
    操应长,徐琦松,王健
    地学前缘    2018, 25 (4): 116-131.   DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.5.30
    摘要281)      PDF (5785KB)(689)   
    “源汇”系统指盆地中自剥蚀地貌中形成的剥蚀产物,搬运到沉积区或汇水盆地中最终沉积下来的过程。在当前沉积学领域中“源汇”系统占有重要一席。通过系统梳理国内外文献,评述“源汇”系统各要素及其耦合作用研究进展,认为源区是控制系统动态过程根本要素,搬运沉积过程是物源供给不同级次的响应。源区古地理演化下物理和化学风化作用控制物源供给,物源供给时空属性则决定搬运方式和通道类型。之后搬运中地质作用重塑沉积物组分和结构,而源区扰动和搬运响应两者时间尺度关系决定改造效果。最终源区演化形成的沉积地貌变化造成盆内可容纳空间分异,促使沉积物选择性沉积,塑造了盆内千姿百态沉积面貌。“源汇”系统先进于其正演化、定量化和动态化研究思路,但研究方法仍处于探索阶段,而要完善研究体系则需着眼于物源体系研究,多时间尺度地质定量化表征方法,多学科交叉动态化研究方法。
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    15. 中国铜矿预测模型与资源潜力
    崔宁,陈建平,向杰
    地学前缘    DOI: 10.13745/j.esf.2018.03.002
    16. 地震成因综述
    杜建国,仵柯田,孙凤霞
    地学前缘    2018, 25 (4): 255-267.   DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-12-21
    摘要303)      PDF (4325KB)(672)   
    本文从地质、地球物理、地球化学和能量等方面分析了地震的成因。源于地核地幔的流体携带大量热能,为岩浆起源、地震形成和地热田提供了充足的能量,然而岩石聚集的应变能不足以产生中等以上的地震。大地震(M≥6.0)绝大部分分布在海沟、火山岛弧和大陆裂谷带等拉张性构造带,如环太平洋海沟、东印度洋海沟、大洋中脊、非洲裂谷、地中海—黑海—里海—波斯湾、欧亚大陆中部的伊塞克湖—阿拉湖—乌布苏湖—库苏古尔湖—贝加尔湖裂谷。流体在地球深部物质运动、地壳运动、地震和火山活动中扮演着重要作用。全球到处发育的隐爆角砾岩表明隐爆作用的普遍性。深部流体向上运移、向地表逃逸的过程中发生爆炸,在地球内部产生了不同震级和震源深度的地震。因此,隐爆应该是产生地震的主要机制。地震成因的隐爆模型不仅能够更好地解释不连续、各向异性的非弹性介质中发生的各类地震,譬如中深源震、震群、慢地震和非双力偶性地震等,而且能够更好地诠释全球地震、火山和地热带在空间上的吻合以及隐爆角砾岩型矿藏的形成。
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    17. 流体地球科学与地球系统科学
    罗照华
    地学前缘    2018, 25 (6): 277-282.   DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.11.17
    摘要99)      PDF (1210KB)(652)   
    近年来,地球系统科学逐渐成为地球科学的新趋势,但固体地球科学尚难于融入其中。其根本原因在于地球系统科学属于系统科学或复杂科学的组成部分,而固体地球科学其本质上属于理想科学的范畴,以研究线性地球过程为主,或者以理想科学的手法研究非线性地球过程。流体地球科学不仅研究地球的流体系统,也研究流体系统与固体系统的强和弱相互作用,是固体地球科学融入地球系统科学的唯一途径。
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    18. 大型超大型矿床成矿地球动力学背景
    莫宣学
    地学前缘    2020, 27 (2): 13-19.   DOI: 10.13745/j.esf.sf.2020.3.7
    摘要65)      PDF (1770KB)(639)   

    大型超大型矿床是地球成矿元素超常富集的产物,发现新的大型超大型矿床是满足国家对矿产需求的关键。实践证明,将成矿地球动力学背景和成矿过程研究与定量勘查评价“三位一体”有机结合,是卓有成效的。大型超大型矿床的成矿地球动力学条件从宏观层次影响和控制着成矿,主要包括大地构造环境、壳幔结构与深部过程、成矿的岩石系统、区域热流体条件等4个基本方面。要从根本上探明我国矿产的分布格局与资源潜力,从深层次上揭示区域成矿规律和金属巨量堆积过程,开辟新的找矿空间和深度,预测找矿战略新区,尤其要深入揭示地球深部物质、结构和各圈层间物质能量交换的地球动力学过程。

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    19. 河北省乐亭县马头营区干热岩资源孔位选址及开发前景分析
    齐晓飞,上官拴通,张国斌,潘苗苗,苏野,田兰兰,李翔,乔永超,张建永
    地学前缘    2020, 27 (1): 94-102.   DOI: 10.13745/j.esf.2020.1.11
    摘要35)      PDF (13386KB)(632)   

    干热岩作为重要资源的组成部分,以其清洁、稳定、可再生的资源优势及巨大的高温发电潜力,越来越受到关注。我国干热岩研究尚处于起步阶段。在分析研究国内外干热岩开发利用工程的基础上,初步建立了干热岩区块评价指标,分析了马头营区干热岩开发潜力。以马头营凸起区干热岩科学钻探为例,从热、储、盖等方面分析了区内干热岩钻探选址的原则,建立了孔位地区干热岩系统概念模型。

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    20. 西秦岭地区金矿类型及其成矿作用
    刘家军,刘冲昊,王建平,朱赖民,张静,翟德高,王银宏,柳振江,张方方
    地学前缘    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.8.28