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    “深层油气地质”主题专辑
    “深层油气地质”主题专辑目次
    2023, 30(4): 0-0. 
    摘要 ( 136 )   PDF(489KB) ( 132 )  
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    特约主编致读者
    特约主编致读者
    樊太亮, 王宏语, 李一凡
    2023, 30(4): 0-00. 
    摘要 ( 57 )   PDF(244KB) ( 79 )  

    随着油气地质事业的不断推进,我国油气勘探逐渐进入深层-超深层领域,是我国油气增储上产的重要战略接替领域。近年来,在深层-超深层海相碳酸盐岩储层、陆上碎屑岩常规-非常规储层和海域碎屑岩储层均取得重大突破,例如塔里木盆地在埋深大于7 000 m的超深层,发现了顺北—富满等资源规模超10亿吨的巨型油气区,琼东南盆地发现了首个深水深层天然气田,这些勘探成果表明我国深层-超深层油气资源潜力巨大。本专辑广泛收录了相关科研院校和企业生产研究单位在国内外深层-超深层油气领域的最新研究成果,主要包括以下4个方面:(1)深层海相碳酸盐岩油气地质;(2)深层陆相碎屑岩常规油气地质;(3)深层非常规油气地质;(4)海域深水碎屑岩油气地质。

    在深层海相碳酸盐岩油气地质方面,共有6篇论文。樊太亮等从深层碳酸盐岩建造和改造作用出发,揭示塔里木盆地多类型碳酸盐岩储层的主要发育条件和有序性分布,认为碳酸盐岩台地沉积过程中的分异演化作用控制着台缘礁滩、台内滩和早期白云岩化潮坪等有利于规模化储集岩发育的沉积相带分布,多级次不整合和断裂-流体改造是优质储层形成的重要机制,塔北-顺北地区不整合作用强度和断裂活动强度由北向南逐渐变化,控制了碳酸盐岩储层类型及分布的有序性变化;何碧竹等采用盆-山结合、地质-地球物理多种方法联合研究发现新元古代塔里木盆地至少经历了3期构造旋回,揭示了震旦纪/寒武纪之交是塔里木地块由多个陆内裂谷-断陷盆地向统一内克拉通盆地的重要转换期,根据相控条件预测了盆地内下寒武统及南华系有利烃源岩的发育区,对深层油气资源潜力评价有重要的指导意义;杨德彬等基于塔北地区海相碳酸盐岩油藏勘探开发实践,提出“断溶体”圈闭(油藏)概念,认为其宏观上具有“断溶控储、深断控藏、物性圈闭、垂向疏导、复式聚集、分段成藏”的成藏特征,具有“一断裂段一单元,一单元一油藏”的特点,重视和深化研究深层海相碳酸盐岩断溶体圈闭(油藏)对油气勘探开发具有重要意义;张娟等通过岩心和薄片系统研究了塔河油田主体区下奥陶统小尺度缝洞体的成因类型、缝洞参数和充填性质等特征,基于古岩溶地貌、局部残丘构造幅度的刻画、断裂特征分析和构造应力场模拟,确定了小尺度缝洞体的形成机制,并在小尺度缝洞形成机制分析的基础上,建立了基于非线性神经网络深度学习算法的小尺度缝洞预测方法,确定了小尺度缝洞平面分布;陈轩等基于塔河油田奥陶系地质背景、岩心、测井、测年及产能资料,将洞穴物理作用充填物的成因分为搬运充填物、渗流充填物和垮塌充填物,洞穴掩埋期多产生泥质充填,储集性差,深埋藏期垮塌作用产生次级裂缝且无泥质充填,储集性好;鄢伟等认为塔中—顺托果勒地区鹰山组颗粒滩类型主要为内碎屑滩类型,岩性以亮晶碎屑灰岩为主,存在鲕粒、藻粒和少量生物碎屑。鹰山组沉积时期,开阔台地和局限台地颗粒滩沉积特征不同,前者厚度大且团块状分布,后者厚度小且呈小团块或条带状分布。

    在深层陆相碎屑岩常规油气地质方面,共有3篇论文。王进财等基于储层动用程度将南图尔盖盆地Akshabulak油田J⁃III层块体砂岩划分为四类不同级别的流动单元,发现流动单元的组合样式决定了储层的垂向和平面动用程度:垂向上,流动单元发育种类越多,水体会优先流向高级别流动单元,导致油藏垂向水驱动用程度不均匀;平面上,高级别流动单元较发育的区域,水体会优先波及,导致油藏平面水驱前缘推进速度有明显差异,并提出了垂向上高级别流动单元实施调剖堵水、平面上天然水驱协同人工注水开发的开发技术策略,实现了稳产高效开发;李瑞磊等通过宏观到微观多尺度综合分析,开展松辽盆地南部断陷层火石岭组火山岩形成与分布、岩性岩相与火山机构类型、储集空间特征和油气成藏特征等方面研究,认为火石岭组中-基性火山岩分布广泛,多呈低幅丘状、多期叠置连片分布;火山岩主要发育3种岩相、7种亚相;发育“孔隙+缝网”复合型有效储集空间类型。火山机构控制岩性和岩相分布决定原生孔隙的形成与分布;构造作用和溶蚀作用利于构造裂缝及次生溶蚀孔缝的形成,是控制形成优质储层的关键因素;王宏语等通过构造解释与沉积学分析,明确了梨树断陷的构造沉积学特征及演化机制,认为该盆地沉积充填经历了由湖-扇沉积体系向辫状河体系的演变过程,构造因素是决定这个陆相盆地断陷期沉积充填特征的首要因素,造就了梨树断陷层“多旋回、广泛分布”的砂体发育特色。

    在深层非常规油气地质方面,共有4篇论文。彭君等对东濮凹陷沙河街组页岩油储层的岩石学特征、岩相类型、孔缝类型、孔喉分布及含油性特征等进行研究,认为岩相和层理构造是影响储层孔隙发育及优劣的重要因素,纹层状灰质细粒混合岩、纹层状灰岩相及纹层状黏土质细粒混合相孔隙尺寸大,孔喉连通性较好,裂缝较为发育,同时具有好的含油性及可动性,其中以纹层状灰岩相最优,是东濮凹陷页岩油重点勘探对象;石巨业等利用地球轨道周期实现渤海湾盆地东营凹陷陆相富有机质页岩多尺度地层等时对比,明确了东营凹陷页岩油高产层段位于42.85~41.85 Ma,位于第2~4个长偏心率周期附近,与斜率周期的高振幅段恰巧吻合,推测其与斜率周期驱动的纹层状页岩发育导致的页岩油高产有关;庞正炼等系统分析了鄂尔多斯盆地延长组7段夹层型页岩层系内石油的分布规律与富集主控因素,明确了长7段夹层型页岩层系石油在区带、油层以及油层内部多个尺度下,均呈现显著的分布非均质性,夹层型页岩层系石油的富集在区带尺度下,主要受烃源岩品质与规模控制,烃源岩提供运聚动力和烃类来源;油层尺度下,受源储配置和储层物性控制,运聚动力随砂岩夹层与烃源岩距离的增加而减弱;油层内部,含油饱和度的强烈非均质性由成岩作用引起的孔隙发育非均质性导致,砂岩夹层储层物性与石油注入时所受阻力的指数级关系,是物性控制油层及其内部石油富集的主要原因;匡明志等通过野外露头精细描述和薄片高精度分析,在陡山沱组划分了7种岩相类型和6类沉积相,在三级层序识别的基础上,划分了56个准层序,18个准层序组,总结了重力流控准层序、浪控缓坡准层序、浪控陆架准层序和混积准层序等4类准层序样式,认为认为陡山沱组经历了“陡斜坡—缓坡—陆棚—混积台地”填平补齐的演化过程。

    在海域深水碎屑岩油气地质方面,共有3篇论文。朱一杰等系统研究了孟加拉湾若开海域深水水道的沉积构成和形态特征自晚中新世以来的渐进式演化过程,认为晚中新世至今渐进式深水水道形态-沉积演化是布拉马普特拉河沉积物分散路径自晚中新世以来呈渐进式迁移演化的源汇响应。伴随着布拉马普特拉河沉积物分散渐进式向西迁移,靠东一侧的研究区盆外供源沉积物渐进式减少、重力流发育程度亦渐进式衰减;从而导致深水水道的形态特征和沉积构成也渐进式演化;王海荣等基于地震数据所呈现的地震相和地层叠置样式,确认莺琼陆坡在中新世以来发育两类沉积体系:重力(流)和等深流沉积体系。二者在时空上存在毗邻而居、有序进退的关系,重力流沉积呈“台阶状”逐层上超于等深流沉积之上,呈进积形态,而等深流沉积体系则呈退积样式;二者之间构成了特殊成因的、跨时的“相变”面;进而相应恢复了两种不同方向的沉积作用(重力流和等深流)的时空关联;陈飞等对西非尼日利亚A油田的深水浊积体系进行了深入研究,将深水浊积水道划分为3个界面期次,明确了浊积水道受控于古峡谷的限制,以垂向加积为主,生长消亡后,别处重新发育为特征。总结了深水浊积沉积 “三元沉积模式”, 依据深水浊积水道期次的精细刻画和时移地震特征,识别出剩余油的分布,为深水沉积体系的研究提供坚实基础

    我们希望该专辑的出版能够在推动我国深层-超深层油气勘探方面发挥积极作用,并吸引更多的学者和油气相关企业的一线工作者关注我国深层-超深层油气勘探,为提高我国油气资源自给能力、保障我国能源安全做出更大贡献。

    本专辑共有16篇论文,感谢作者和评审专家的大力支持和宝贵意见,感谢《地学前缘》编辑部各位同志为本专辑顺利出版所付出的辛勤劳动。

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    深层海相碳酸盐岩油气地质
    塔里木盆地深层碳酸盐岩建造-改造作用与多类型储层有序性分布
    樊太亮, 高志前, 吴俊
    2023, 30(4): 1-18. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.6.5

    摘要 ( 317 )   HTML ( 77 )   PDF(10703KB) ( 323 )  

    我国深层海相碳酸盐具有埋藏深度大、地质时代老、地质演化过程复杂等特点,其储层形成和分布受到众多因素制约,是海相油气勘探面临的关键问题之一。本文总结了团队在塔里木盆地长期研究成果,从深层碳酸盐岩建造和改造作用出发,揭示塔里木盆地多类型碳酸盐岩储层的主要发育条件和有序性分布。(1)塔里木盆地台地格局、地层发育演化及后期的埋藏与改造,均是盆缘构造事件在盆内的构造-沉积作用响应。早古生代盆地经历了地貌张裂分化与小型裂陷群形成、地貌挤压分化与层间不整合发育、古隆起与大型不整合作用、多期不整合叠加与古隆起埋藏改造等演化过程。(2)碳酸盐岩台地沉积过程中存在着不同尺度、不同类型的分异演化作用,可分为雏形期、建造期、鼎盛期和分解-消亡期,相应的台地边缘演化经历了缓斜坡、进积镶边、加积镶边和退积陡坡等建造过程,控制着台缘礁滩、台内滩、早期白云岩化潮坪等有利于规模化储集岩发育的沉积相带分布。(3)多级次不整合和断裂-流体改造是优质储层形成的重要机制。多期区域构造活动和周期性海平面变化控制了不同级别的不整合面发育,海平面下降主导的层序界面导致碳酸盐岩周期性暴露,形成了不同规模的层间岩溶和同沉积岩溶,区域构造运动所对应的大型不整合控制了大规模表生岩溶储层发育,不同规模的断裂和裂缝既是储层发育带,也是流体活动和改造的主要区带。(4)塔北-顺北地区不整合发育强度和断裂活动强度由北向南有序变化,控制了碳酸盐岩储层类型与分布的有序性变化,自北向南依次发育雅克拉断凸潜山型白云岩储层、塔河主体区古风化壳型岩溶储层、塔河斜坡区层控型岩溶储层、塔河覆盖区断溶型储层和顺北断控型储层,反映出由剥蚀区至覆盖区不整合控储作用逐渐变弱,而断裂控储作用增强。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    塔里木盆地新元古代构造古地理及深层有利烃源岩发育区预测
    何碧竹, 焦存礼, 刘若涵, 曹自成, 蔡志慧, 兰明杰, 贠晓瑞, 朱定, 姜忠正, 杨玉杰, 李振宇
    2023, 30(4): 19-42. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.18

    摘要 ( 178 )   HTML ( 18 )   PDF(15904KB) ( 313 )  

    塔里木盆地新元古代构造-沉积发育对于了解克拉通初始发育及超深层油气勘探至关重要,因其埋深大,资料稀少,在盆地深埋区的研究极为困难,资料也存在一定的多解性。通过采用盆-山结合、地质-地球物理多种方法联合研究发现,新元古代塔里木盆地至少经历了3期构造旋回,形成3个沉积超层序和7~9个层序。盆地与盆缘新元古代沉积相带分布受断陷控制而变化差异较大,发育有陆棚相、冰川相、盆地相、碳酸盐岩台地相、潮坪相、扇三角洲相、滨浅海相和冲积扇-河流相等不同的沉积相,还发育有火成岩相。对南华纪-早寒武世之间主要的不整合结构构造及空间分布研究表明,盆缘及盆地内深埋区构造-沉积格架反映了伸展环境下的不整合结构构造特征,主要类型包括单斜低角度不整合、渐进角度不整合、断控角度不整合和平行不整合,它们进一步揭示了不同部位的构造作用过程。根据层序地层特征、新元古代断裂活动、不整合三元结构构造、震旦系及南华系地震地层学特征及波阻抗属性特征综合分析,重建了塔里木盆地深埋区震旦系、寒武系沉积前的构造古地理,各沉积相带的分布与南华纪晚期、震旦纪晚期断陷分布、沉降中心的分布和构造变形差异等有关。与Rodinia超大陆外向生长与裂解、Gondwana拼合响应,塔里木新元古代构造古地理演化经历了3个旋回:第一旋回为盆地内深裂陷启动期(900~760 Ma),第二旋回为深裂陷发育期(ca.750~630 Ma),第三旋回为裂陷快速扩张期及衰退期(630~520 Ma),3个旋回分别与塔里木陆块周缘新元古代早期俯冲相关的弧后伸展、中期裂谷盆地和晚期被动大陆边缘等大地构造环境转换相关。广盆存在的寒武系与震旦系或前震旦系不整合,揭示了震旦纪、寒武纪之交是塔里木地块由多个裂谷-断陷盆地向统一克拉通盆地的重要转换期。本研究形成了结构-多属性构造古地理重建恢复深埋区古构造、古地理的重要方法;根据相控条件预测了盆地内下寒武统及南华系有利烃源岩的发育区,对深层油气资源潜力评价有重要的意义。

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    塔北深层海相碳酸盐岩断溶体成藏认识及油藏特征
    杨德彬, 鲁新便, 高志前, 曹飞, 汪彦, 鲍典, 李生青
    2023, 30(4): 43-50. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.11

    摘要 ( 152 )   HTML ( 17 )   PDF(5989KB) ( 143 )  

    根据塔北地区海相碳酸盐岩油藏勘探开发实践,基于对断裂破碎作用、岩溶作用及溶蚀断裂带的控储、控藏特征研究,创新提出的“断溶体”圈闭(油藏)概念,业已成为碳酸盐岩油气勘探开发的新目标、新类型,丰富了海相碳酸盐岩油气藏理论认识。断溶体油藏宏观上具有“断溶控储、深断控藏、物性圈闭、垂向疏导、复式聚集、分段成藏”的成藏特征。断溶体油气藏沿断裂破碎带呈条带状分布,其宏观展布不受局部构造控制,油气藏无统一油水界面。基于以上地质条件的耦合,受断裂带结构特征差异的影响,同一断裂带的不同段,其富集、含水及连通特征具有明显差异,具有“一断裂段一单元,一单元一油藏”的特征,与传统的碳酸盐岩构造型、复合型等油藏类型具有显著差别。针对不同的断溶体油藏特征,需有针对性地制定开发治理对策。国内外油气田开发实践证实,包括碳酸盐岩、白云岩和砂岩在内的多种岩性地层中,均发育规模不等的断裂带、裂缝带,重视和深化研究深层海相碳酸盐岩断溶体圈闭(油藏)对油气勘探开发具有重要意义。

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    塔河油田主体区下奥陶统小尺度缝洞体形成机制与分布预测
    张娟, 谢润成, 杨敏, 高志前, 王明, 张长建, 王虹
    2023, 30(4): 51-64. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.13

    摘要 ( 201 )   HTML ( 8 )   PDF(10853KB) ( 100 )  

    塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层的开发方向已逐渐从地震反射的“串珠型”缝洞储层转移到“非串珠”型的小缝洞储层,确定小尺度缝洞的形成机制和发育规律是提高此类储量动用率的关键。本次研究对塔河油田主体区岩心和薄片开展了缝洞描述,确定了小尺度缝洞的裂缝成因类型、缝洞参数和充填性质等特征。研究区裂缝划分为构造裂缝和非构造成因裂缝,呈高角度或垂直产状,构造裂缝充填程度弱于风化裂缝;孔洞的充填程度相对较高,但仍存在残留的孔隙空间。基于古岩溶地貌、局部残丘构造幅度的刻画、断裂特征分析和构造应力场模拟,确定了小尺度缝洞体的形成机制。小尺度缝洞的形成受古岩溶地貌、局部残丘构造幅度、断裂和构造应力场综合控制。地貌相对高部位利于岩溶的发生,主体东区地貌整体较主体西区高,缝洞相对西区更发育。残丘构造幅度也影响了岩溶储层的分布差异,残丘缓翼构造坡度相对较缓,利于水岩充分反应,更利于岩溶储层形成。主大断裂控制大尺度溶洞的形成,同时大溶洞和断裂又控制着小尺度缝洞的发育,深部小尺度缝洞受断裂控制的发育深度可达T74界面以下200 m深度。构造应力场影响着构造裂缝的分布,构造裂缝的形成又为孔洞的形成提供了溶蚀通道,间接控制着小尺度缝洞体的分布。在小尺度缝洞形成机制分析的基础上,建立了基于非线性神经网络深度学习算法的小尺度缝洞预测方法,确定了小尺度缝洞平面分布,预测结果与单井缝洞发育情况和初期产液能力相匹配。研究成果为油田整体动用小尺度缝洞储量奠定了技术基础。

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    塔河油田奥陶系古岩溶洞穴充填物时代鉴别特征及其储集意义
    陈轩, 刘王涵, 鲍典, 张利萍, 陈立雄, 杨敏, 张娟, 李英菊, 李广业, 加玉锋
    2023, 30(4): 65-75. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.12

    摘要 ( 133 )   HTML ( 9 )   PDF(8853KB) ( 81 )  

    洞穴充填物的充填时代分析能够帮助认识洞穴的形成过程、充填结构序列和储集空间发育规律。塔河油田奥陶系岩溶洞穴受到物理充填作用的显著影响,其充填物的时代鉴别特征及其对储集空间发育的影响缺乏系统的分析。基于塔河油田奥陶系地质背景、岩心、测井、测年及产能资料的分析,认为:(1)灰绿色层理构造钙质砂岩和泥质粉砂岩为搬运充填成因,与裂缝共生的灰绿色泥质粉砂岩为渗流充填成因,它们的充填时代为海西早期,杂色砾岩的砾石成分复杂,磨圆分选较好,颗粒支撑,也为搬运充填成因,但充填时代为加里东晚期;(2)角砾岩的角砾成分一致,磨圆分选差且被灰绿色渗流泥充填,为海西早期洞穴掩埋时垮塌充填的结果,无渗流泥充填的角砾岩,裂纹化且多含方解石或沥青,多发育在洞穴顶部,为深埋藏阶段垮塌作用的结果;(3)岩溶洞穴缝洞储集体控制因素十分复杂,洞穴掩埋期的搬运、渗流与垮塌作用多产生泥质充填,储集性差;深埋藏期垮塌作用,产生次级裂缝且无泥质充填,储集性好,洞穴顶部及上部为有利储层发育位置。本研究为岩溶洞穴形成过程和油气藏高效开发提供有价值的参考。

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    塔里木盆地塔中—顺托果勒地区奥陶系鹰山组碳酸盐岩颗粒滩沉积特征
    鄢伟, 樊太亮, 张光学, 高志前, 李一凡, 张国庆, 李福元, 孙鸣, 吕瑶瑶
    2023, 30(4): 76-87. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.21

    摘要 ( 132 )   HTML ( 10 )   PDF(12493KB) ( 124 )  

    塔中—顺托果勒地区油气勘探不断取得重大突破已表明该区域蕴藏着丰富的油气资源,而颗粒滩沉积刻画对于沉积环境分析和储层预测具有理论和实践意义。本文通过大量的岩心薄片分析,发现该地区颗粒滩类型主要为内碎屑滩,生物礁体不发育,岩性主要以亮晶碎屑灰岩为主,部分发生白云岩化作用,并且随着深度增加其作用增强。内碎屑滩通常含有一些鲕粒、藻粒和少量生物碎屑,其中鲕粒较小,见低能环境放射鲕。连井对比分析显示:鹰山组可以划分为两个三级层序,并且能在整个塔中地区进行对比,上升半旋回期间颗粒滩沉积以薄层退积为主,下降半旋回期间则以厚层加积为主,而最大海泛面时期颗粒滩发育规模较小。鹰山组沉积时期,颗粒滩在开阔台地和局限台地广泛发育,但两者沉积特征不同,开阔台地颗粒滩沉积厚度较大,呈团块状沿开阔台地外围分布,而局限台地内颗粒滩一般厚度较小,呈小团块或条带状分布。

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    深层陆相碎屑岩常规油气地质
    基于储层动用程度的块状砂体流动单元划分方法及应用研究:以哈萨克斯坦Akshabulak油田为例
    王进财, 范子菲, 赵伦, 陈烨菲, 张安刚, 张祥忠, 郭雪晶, 李毅
    2023, 30(4): 88-99. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.16

    摘要 ( 225 )   HTML ( 12 )   PDF(10019KB) ( 77 )  

    以南图尔盖盆地Akshabulak油田J-Ⅲ层块状砂体为例,利用油田投产初期生产工作制度相近井的产液剖面资料和单井日产油量划分出“好”“较好”“中等”“差”4类储层动用程度类型。以储层动用程度类型为判别函数,利用岩心分析资料选出与储层动用程度类型响应较好的7类地质参数。以7类地质参数为变量,以测井解释数据为基础,运用神经网络聚类技术将储层划分为“高”“较高”“中等”“低”4类不同级别的流动单元。统计结果表明,4类储层动用程度类型与4种级别流动单元的静态地质参数和动态开发指标界限具有较好的对应性。研究结果表明流动单元的组合样式决定了储层的垂向和平面动用程度:垂向上,流动单元发育种类越多,水体会优先流向高级别流动单元,这导致油藏垂向水驱动用程度不均匀;平面上,高级别流动单元较发育的区域,水体会优先波及,这导致油藏平面水驱前缘推进速度有明显差异。在此基础上提出垂向上高级别流动单元实施调剖堵水、平面上天然水驱协同人工注水开发的开发技术策略,实现了稳产高效开发。

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    松辽盆地南部断陷层火山岩储层特征及油气成藏主控因素
    李瑞磊, 杨立英, 朱建峰, 刘玉虎, 徐文, 李忠博, 樊薛沛, 冷庆磊, 张婷婷
    2023, 30(4): 100-111. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.24

    摘要 ( 166 )   HTML ( 11 )   PDF(9072KB) ( 144 )  

    松辽盆地南部断陷层火石岭组中-基性火山岩广泛发育,是松辽盆地深层油气勘探的热点。本文通过宏观到微观多尺度综合分析,开展火山岩形成与分布、岩性岩相与火山机构类型、储集空间特征和油气成藏特征等方面研究,总结深层火山岩有效储层形成机制及成藏主控因素。研究表明:(1)火石岭组中-基性火山岩分布广泛,多呈低幅丘状、多期叠置连片分布;火山岩主要发育3种岩相、7种亚相;发育“孔隙+缝网”复合型有效储集空间类型;(2)火山机构控制岩性、岩相分布,决定原生孔隙的形成与分布;构造作用、溶蚀作用利于构造裂缝及次生溶蚀孔缝的形成,是控制形成优质储层的关键因素;(3)优质储层和保存条件是油气富集的主控因素。

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    松辽盆地梨树断陷构造沉积学特征及发育机制
    王宏语, 李瑞磊, 朱建峰, 张浩宇
    2023, 30(4): 112-127. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.23

    摘要 ( 192 )   HTML ( 12 )   PDF(10940KB) ( 107 )  

    梨树断陷是一个具有复杂构造沉积特征的箕状断陷湖盆,在松辽盆地深层断陷群中具有代表性。本文以大量的三维地震与钻井资料为基础,通过构造解释与沉积学分析,揭示该区整个断陷过程中的构造与沉积特征,总结其演化规律,分析其控制因素,明确盆地的构造沉积学特征及演化机制;一方面为该区深层储层与圈闭预测研究提供地质依据,另一方面也为松辽盆地其他断陷的构造沉积学深入研究提供实例参考。研究表明,早白垩世的左旋拉伸应力背景及数次挤压构造活动造就了该区断陷过程中发育了多个亚构造阶段,经历了由断陷初期的多个“小而陡”的次级小断陷,向强烈断陷期的一个“西断东超”统一箕状断陷湖盆,再向断陷晚期的“盆缓、域广”浅水湖盆的演化历程。在断陷期的不同阶段,不整合面类型多样、成因各异;初始裂陷阶段区域地层抬升与断块掀斜均有发生,造成不整合的多类型样式;强烈断陷期更多发育断块旋转、掀斜造成的角度不整合;而在断陷晚期,平行不整合占据了更大的不整合面积比例,体现了地层整体抬升与沉降的结果。盆地沉积充填经历了由湖-扇沉积体系向辫状河体系的演变过程;强烈断陷阶段的各层序呈现“低位域逐渐萎缩,高位域所占比例不断增大”的层序结构变化特征;裂陷晚期层序则以“横向连续、纵向加积”为主要层序结构特征。

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    深层非常规油气地质
    东濮凹陷古近系沙河街组页岩油储层岩石学及微观孔隙结构特征
    彭君, 孙宁亮, 鹿坤, 徐云龙, 陈发亮
    2023, 30(4): 128-141. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.15

    摘要 ( 123 )   HTML ( 6 )   PDF(8238KB) ( 186 )  

    泥页岩的岩石学及微观孔隙结构特征是评价页岩油气储集性能的关键指标。通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、压汞-液氮吸附联合测定及微米CT三维重构等实验分析,对东濮凹陷沙河街组页岩油储层的岩石学特征、岩相类型、孔缝类型、孔喉分布及含油性特征等进行研究。实验分析结果表明,东濮页岩油储层矿物组分主要为黏土矿物、碳酸盐矿物,含有少量长英质矿物,主要的岩相类型包括纹层状灰岩相、纹层状黏土岩相、纹层状灰质细粒混合岩相、纹层状黏土质细粒混合岩相、块状黏土岩相和块状白云岩相;储集空间包括晶间孔、粒内溶蚀孔、黏土矿物晶间孔及有机质孔,微裂缝可分为成岩缝和构造缝,纹层状灰岩相和纹层状灰质细粒混合岩相的储集空间类型多样,储集空间相对较大。岩相和层理构造是影响储层孔隙发育及优劣的重要因素,纹层状灰质细粒混合岩、纹层状灰岩相及纹层状黏土质细粒混合相孔隙尺寸大,孔喉连通性较好,裂缝较为发育,同时具有好的含油性及可动性,其中以纹层状灰岩相最优,它们是东濮凹陷页岩油重点勘探对象。

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    天文旋回在页岩油勘探及富有机质页岩地层等时对比中的应用
    石巨业, 金之钧, 刘全有, 樊太亮, 高志前, 王宏语
    2023, 30(4): 142-151. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.14

    摘要 ( 158 )   HTML ( 13 )   PDF(7312KB) ( 178 )  

    地球演化过程中存在着不同尺度旋回性,其时间跨度可以由一天至数亿年。地球轨道周期驱动的轨道尺度的沉积旋回,是目前定量化地层划分对比研究最好的时间尺度选择。富有机质页岩的连续性使得轨道尺度的天文旋回更容易保存,而米氏旋回的“时间内涵”是进行地层等时对比的有效手段,可以对富有机质页岩进行高精度的地层划分和对比。本文以中国东部渤海湾盆地东营凹陷页岩油勘探的主力烃源岩层段为例,利用地球轨道周期实现陆相富有机质页岩多尺度地层等时对比,相关研究具有重要的科学和页岩油勘探指导意义。以斜率作为地层划分与对比的基本单元,实现东营凹陷富有机质页岩六级层序等时对比,误差小于4万年。通过天文年代标尺的区域对比,明确东营凹陷页岩油高产层段时间为42.85~41.85 Ma,在E2-E4这3个长偏心率周期范围内,与斜率周期的高振幅段恰巧吻合,推测其与斜率周期驱动的纹层状页岩发育所导致的页岩油高产有关。地球轨道周期具有较高的时间分辨率且较容易识别,万年级的年代框架为陆相页岩高精度等时对比提供了可能,可为页岩油勘探中优质烃源岩层段预测提供精细年代框架。

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    鄂尔多斯盆地延长组7段夹层型页岩层系石油富集规律与主控因素
    庞正炼, 陶士振, 张琴, 白斌, 林森虎, 张天舒, 陈燕燕, 范建玮, 孙菲菲
    2023, 30(4): 152-163. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.17

    摘要 ( 213 )   HTML ( 11 )   PDF(8540KB) ( 158 )  

    目前,我国页岩层系石油勘探取得初步突破并呈现良好勘探前景,鄂尔多斯盆地延长组7段是主力勘探战场之一。为更精细地分析长7主力产层——夹层型页岩层系内石油的分布规律与富集主控因素,依托典型油藏解剖、岩心和薄片观察、储层物性分析、岩石热解、场发射扫描电镜结合微区矿物分析以及石油充注运移物理模拟实验等方法,在不同空间尺度下进行研究。结果表明,夹层型页岩层系内石油在区带、油层以及油层内部多个尺度下,均呈现显著的分布非均质性;区带尺度下的石油富集主要受烃源岩品质与规模控制,油层尺度下石油的富集首先受源储配置控制,并受储层物性进一步控制,油层内部含油饱和度的强烈非均质性由成岩作用引起的孔隙发育非均质性导致。进一步的机理研究揭示:烃源岩提供运聚动力和烃类来源,并经历短距离二次运移是烃源岩控制区带尺度夹层型页岩层系石油富集的深层机理;运聚动力随砂岩夹层与烃源岩距离的增加而减弱,是源储配置在油层尺度发挥富集控制作用的重要原因;储层物性与石油注入时所受阻力间的指数级关系,是物性控制油层及其内部石油富集的主要原因;裂缝通过降低砂岩夹层的启动压力梯度,提高运移效率,促进页岩层系内石油的富集与高产。

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    高精度层序地层学在海相细粒沉积岩中的应用:以川北陡山沱组为例
    匡明志, 李一凡, 樊太亮, 张坦, 刘旺威, 刘楠
    2023, 30(4): 164-181. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.19

    摘要 ( 156 )   HTML ( 12 )   PDF(12506KB) ( 167 )  

    在海相细粒沉积岩中建立高精度层序地层格架可有效预测富有机质发育层段及优质非常规油气储层,格架的建立是目前非常规油气沉积学和细粒层序地层学中的研究难点。本文以川北陡山沱组细粒沉积岩为研究对象,选取典型剖面,通过野外露头精细描述和薄片高精度分析,在陡山沱组浊积序列段和细粒沉积段划分出块状粗砂岩、层理砂岩、富砂质夹层粉砂岩、滑塌揉皱粉砂质泥岩、粒序韵律粉砂质泥岩、断续砂质纹层泥岩和暗纹层泥岩7种“沉积构造+岩性”分类模式的岩相类型;在上部混积序列段划分出细晶云岩、钙质砂岩、球粒灰岩组成的浅水混积岩相组合,以及泥晶灰岩与钙质泥岩形成的深水混积岩相组合,并以此为基础自下而上识别了斜坡相、缓坡相、深水陆棚相、浅水陆棚相、混积潮坪相和混积陆棚相6类沉积相;通过野外露头观察,识别出4个三级层序界面,包括陡山沱组砂岩与南沱组冰碛岩的岩相突变面SB1、冲刷侵蚀面SB2、岩相转换面SB3和SB4;根据岩相叠加样式及沉积构造定量统计,在陡山沱组中划分了56个准层序,18个准层序组,总结了重力流控准层序、浪控缓坡准层序、浪控陆架准层序和混积准层序等4类准层序样式,识别了9个体系域,划分出3个完整的三级层序单元(SQ1-SQ3)和顶部海侵体系域(TST4);结合沉积相和层序特征,认为川北陡山沱组经历了“陡斜坡—缓坡—陆棚—混积台地”填平补齐的演化过程。

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    海域深水碎屑岩油气地质
    孟加拉湾若开陆缘晚中新世以来渐进式深水水道形态-沉积演化及其源-汇成因
    朱一杰, 龚承林, 邵大力, 齐昆, 陈燕燕, 丁梁波, 马宏霞
    2023, 30(4): 182-195. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.22

    摘要 ( 100 )   HTML ( 10 )   PDF(12591KB) ( 77 )  

    深水水道是当前深水沉积学研究的前沿,多期水道往往无序迁移、无规律演化;研究发现孟加拉湾若开海域深水水道的沉积构成和形态特征自晚中新世以来呈现渐进式演化过程,其成因机制有待进一步研究。在沉积特征上,从晚中新世至今若开海域深水水道呈现渐进式的演化过程:天然堤越来越发育,水道侵蚀下切作用越来越弱。具体来说,晚中新世以两翼不发育堤岸的无堤岸水道为主,以侵蚀作用为主;上新世无堤岸水道和堤岸水道兼而有之,侵蚀作用和沉积作用兼而有之;而第四纪主要发育堤岸水道,以沉积作用为主。在形态特征上,从晚中新世至今若开海域深水水道亦呈现渐进式演化的特点:下切规模越来越小,平面弯曲度越来越大。具体来说,晚中新世水道下切规模较大,水道宽且深,横截面积大,弯曲度小;上新世水道下切规模相对减小,水道宽度、深度、横截面积及弯曲度适中;第四纪水道下切规模较小,水道窄且浅,横截面积小,弯曲度大。研究表明晚中新世至今渐进式深水水道形态-沉积演化是布拉马普特拉河沉积物分散路径自晚中新世以来渐进式迁移演化的源汇响应。伴随着布拉马普特拉河沉积物分散路径渐进式向西迁移,靠东一侧的研究区盆外供源沉积物渐进式减少,重力流发育程度亦渐进式衰减,从而导致深水水道的形态特征和沉积构成也呈现渐进式演化。

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    南海西北部莺琼陆坡重力流和等深流的时空关联
    王海荣, 余承谦, 樊太亮, 柴京超, 王宏语, 高红芳
    2023, 30(4): 196-208. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.20

    摘要 ( 168 )   HTML ( 4 )   PDF(15659KB) ( 74 )  

    南海西北部的莺琼陆坡深水区近些年获取了大量油气发现,展示了广阔的勘探前景。深水沉积往往受控于重力流、等深流等多种机制,它们在时空中如何分布、如何相互作用,又在多大程度上影响或控制着沉积格局,对水动力方面的认识的差异会导致沉积相展布方面的不同认识,进而影响对砂体类型和展布的分析,制约了石油勘探开发。论文基于地震数据所呈现的地震相和地层叠置样式,确认莺琼陆坡在中新世以来发育两类沉积体系:重力(流)和等深流沉积体系。二者在时空上存在毗邻而居、有序进退的关系,重力流沉积呈“台阶状”逐层上超于等深流沉积之上,呈进积形态,而等深流沉积体系则呈退积样式;二者之间构成了特殊成因的、跨时的“相变”面;进而相应恢复了两种不同方向的沉积作用(重力流和等深流)的时空关联。它们这种“台阶状”进退关系根源于中中新世以来莺琼陆坡所经历的多方向物源体系充沛的碎屑供应和由此导致的活跃的重力流活动;南海深水循环导致的等深流机制作用的强度也有相当的作用;总体上,等深流沉积体系的分布范围受重力流作用强弱的控制,形成了二者彼进此退的时空关系。

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    西非尼日尔三角洲盆地A油田深水浊积水道沉积体系沉积特征
    陈飞, 范洪军, 范廷恩, 张会来, 赵卫平, 井涌泉
    2023, 30(4): 209-217. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.10

    摘要 ( 161 )   HTML ( 7 )   PDF(7869KB) ( 78 )  

    本文运用地震沉积学方法,结合大量岩心和野外露头以及钻测井资料,以高分辨率层序地层学原理为指导,在深水海底扇沉积类型和水道期次划分的基础上,对西非尼日利亚A油田的深水浊积体系进行了深入研究,将深水浊积水道划分为3个界面期次:复合浊积体、复合水道和单一水道,并将Agbada组A油藏中的AU1划分出4期单一水道。详细论述了浊积水道的沉积演化规律,明确了浊积水道受控于古峡谷的限制,以垂向加积为主,生长消亡后,别处重新发育为特征。重力流水道砂体自下而上呈现出由粗变细的正旋回,底部发育大套砂岩夹薄层泥岩,往上泥岩含量增加,测井曲线表现为“钟型”与“箱型”组合,对应地震剖面上强振幅波状反射特征。整体上发生由滑塌-碎屑流到复合水道再演化到水道天然堤复合体的过程。由于受峡谷水道影响,浊积水道体系为限制性和半限制性水道。总结了深水浊积沉积“三元沉积模式”:滑塌、复合水道和水道-天然堤复合体。古河谷规模5 000~7 000 m,内部发育有3期浊积水道体,每一期(单一水道带)由2—4期水道体构成,复合水道带受控于古河谷的控制。整体在峡谷水道呈三元结构,内部多期水道横向迁移,纵向摆动,形成巨厚砂体。底部为碎屑流,泥质-泥屑含量相对高,分选差,渗透率低;中部为水道复合体,为低弯度水道,高砂/地比,渗透率高;顶部为水道-天然堤复合体,属于高弯度水道,低砂/地比,渗透率较低。时移地震证实了水道的期次合理性,水驱油均发生在浊积水道内,依据深水浊积水道期次的精细刻画和时移地震特征,识别出剩余油的分布,成功部署1口采油井,为深水沉积体系的研究提供坚实基础。

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    “印度-欧亚大陆碰撞及其远程效应”专栏之八
    蒙古高原的地壳和上地幔构造概况
    杨文采, 陈召曦, 石战结
    2023, 30(4): 218-228. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.4.30

    摘要 ( 157 )   HTML ( 16 )   PDF(15550KB) ( 219 )  

    地球物理调查和地质资料的综合分析表明,现今蒙古高原的地壳构造主要是由于古亚洲洋和蒙古-鄂霍茨克洋两次大洋闭合和拼合造山作用形成的。其中古亚洲洋闭合作用主要发生在蒙古高原的西部和南部,造成阿尔泰碰撞造山带地壳隆升、乌布斯-巴彦洪戈尔地壳沉降,也牵连到杭爱山地块发生次级的地壳隆升。蒙古高原的东部,中生代古蒙-鄂洋封闭时没有发生强烈的碰撞,上、下阿穆尔地体和锡林浩特地体就完全拼合成陆地。这种类型的拼合造山,速度缓慢的陆-陆俯冲起主要作用。当然,速度缓慢的陆-陆俯冲作用同样会造成众多的地壳变形和岩浆侵入,使大陆增生。蒙-鄂洋的闭合没有发生明显的地壳缩短加厚,而是发生大规模幔源岩浆侵入,使地壳熔解和结晶基底快速克拉通化。在蒙古下方的上地幔,有反映上地幔羽毛状热流体上涌的痕迹残留。

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    雅鲁藏布江流域风成沉积空间格局、沉积模式及其环境效应
    夏敦胜, 杨军怀, 王树源, 刘鑫, 陈梓炫, 赵来, 牛潇毅, 金明, 高福元, 凌智永, 王飞, 李再军, 王鑫, 贾佳, 杨胜利
    2023, 30(4): 229-244. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.9.7

    摘要 ( 243 )   HTML ( 12 )   PDF(8436KB) ( 509 )  

    青藏高原南部雅鲁藏布江(雅江)流域位于印度板块和欧亚板块碰撞产生的缝合带,是地球系统科学研究的热点地区。该区域中更新世以来的风成沉积物不仅是揭示青藏高原气候变化与大气环流演化的重要窗口,而且有助于深入认识构造、气候及地表景观之间的内在联系,然而我们对于该区域风成沉积物的空间格局、沉积模式及其环境效应至今仍然缺乏系统的认识。本文在大量野外考察和已有研究结果基础上,结合典型沉积物样品的综合分析,对雅江流域风成沉积体系进行了梳理,绘制了《雅江风成沉积空间分布图》,包括1幅序图和6幅区域分布图,其中风沙和黄土沉积呈斑块状分布,二者通常相伴而生。黄土与沙丘、河流砂等松散沉积物之间存在密切的物质联系,区域内的风成沉积以自循环过程为主,记录了区域气候的空间差异。河谷沉积物在接受有限的远源粉尘输入的同时,在高空西风的作用下向全球贡献粉尘物质。中更新世以来的粉尘活动受控于构造运动和全球气候变化的耦合,而全新世粉尘活动受河谷环境影响表现较为复杂,区域气候变化受中纬度西风和印度夏季风的协同作用影响。

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    羌塘盆地安多114道班地区上白垩统阿布山组沉积环境、物源分析及其构造意义
    杜林涛, 毕文军, 李亚林, 张佳伟, 张少文, 尹须伟, 王成秀
    2023, 30(4): 245-259. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.6.1

    摘要 ( 86 )   HTML ( 5 )   PDF(6498KB) ( 112 )  

    羌塘盆地晚白垩世广泛发育阿布山组陆相粗碎屑岩沉积,然而当前对其沉积环境、物源特征、构造背景尚不清楚,这制约着我们对羌塘-拉萨地体碰撞后羌塘盆地的沉积演化和高原早期隆升的准确认识。为了解决上述问题,本文对安多114道班地区阿布山组的沉积时代、沉积环境、物源特征进行了详细研究。野外观察发现,阿布山组与下伏安山岩和上覆牛堡组均呈角度不整合接触,结合安山岩喷出时代和牛堡组的沉积年龄,限定其沉积时代为晚白垩世;阿布山组中砾石成分和形态结果显示,这些砾石主要为灰岩,且经历的搬运距离较短,为近源堆积。砂岩碎屑成分、重矿物特征、碎屑锆石年龄谱表明,阿布山组的物源主要来自南羌塘坳陷内部和中央隆升带的晚三叠世—侏罗纪地层。对比邻区阿布山组特征,本文认为羌塘盆地晚白垩世陆相红色碎屑岩的沉积与羌塘-拉萨地体持续汇聚作用形成的一系列逆冲推覆活动有关。

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    尼泊尔喜马拉雅山脉中央丘里亚冲断层的电子自旋共振测年
    NEUPANE Bhupati, ZHAO Junmeng, LIU Chunru, PEI Shunping, MAHARJAN Bishal, DHAKAL Sanjev
    2023, 30(4): 260-269. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.4.1

    摘要 ( 160 )   HTML ( 5 )   PDF(5201KB) ( 94 )  

    利用断层泥样品中石英颗粒的ESR信号,研究尼泊尔喜马拉雅山脉南段中央丘里亚冲断层(CCT)第四纪断层活动的时间模式。为了更好地理解重置过程,分析了不同石英粒度的ESR信号、累积剂量和年龄的变化。样品CCT3的E1’中心(ESR定年的一种信号)的ESR强度结果显示,大块、粗粒(200~250 μm)和细粒(40~80 μm)粒度组分存在显著的空间变化。第四纪断层的ESR数据,粗年龄为(5±0.5) ka,细分数平均年龄为(50±10) ka,显示了西瓦利克地区最近的伸展事件。

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    接收函数成像揭示东昆仑断裂带及其周缘地壳结构
    仝霄飞, 徐啸, 郭晓玉, 李春森, 向波, 余嘉豪, 罗旭聪, 袁梓昭, 林燕琪, 时宏城
    2023, 30(4): 270-282. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.4.20

    摘要 ( 117 )   HTML ( 5 )   PDF(7029KB) ( 119 )  

    前人的研究结果表明,自中新世以来青藏高原持续进行着穿时性的向东逃逸,而东昆仑断裂的左旋走滑运动正是这种变形的表现。正确地厘定断裂的位置与地壳结构,对于更加深入地认识高原的变形、应力传递和物质运输起着至关重要的作用。有大地测量学和地貌学研究指出,东昆仑断裂沿走向向东的滑移速率逐渐递减,在被第四纪沉积物所覆盖的若尔盖盆地内尤为明显。然而,该盆地分布有广袤的高山草甸、低洼沼泽,使得通过地表追踪断裂的地貌学迹象研究尤为困难。因此,东昆仑断裂带在若尔盖盆地内的位置无法确认。本次研究采用了由167个间隔约1 km的短周期地震仪站组成的密集阵列以及9个宽频带台站,对若尔盖盆地内东昆仑断裂的地壳结构进行成像。通过比较地壳中地层的不连续性和莫霍面的深度变化,确定了东昆仑断裂在若尔盖盆地内继续向东延伸。此外,塔藏断裂和东昆仑断层在地壳结构上的相似性说明它们之间存在继承关系。高分辨率的接收函数结构为高原的向外生长提供了新的证据。

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    非主题来稿选登
    东昆仑大水沟东地区稀土矿化石英正长岩地球化学、年代学及Hf同位素特征
    王涛, 李积清, 韩杰, 王泰山, 李玉龙, 袁博武
    2023, 30(4): 283-298. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.2.41

    摘要 ( 160 )   HTML ( 7 )   PDF(7426KB) ( 135 )  

    东昆仑中段大格勒地区稀有和稀土矿化碱性杂岩体的发现,打开了东昆仑稀有、稀土矿找矿突破口。本次含稀土矿化石英正长岩的发现,进一步拓展了该区稀土矿找矿空间,对该区战略性矿产找矿工作和科学研究具有重要意义。本文对大水沟东地区石英正长岩的年代学、地球化学和Hf同位素研究,揭示了稀土矿化石英正长岩岩石成因、岩浆源区和构造背景。获得岩石锆石U-Pb年龄为(400.2±3.7) Ma,属早泥盆世;岩石属于准铝质碱性系列,具有高SiO2(64.11%~66.20%)、富Al2O3(15.98%~16.19%)、富碱(Na2O+K2O)含量(11.31%~11.85%),尤其富钾K2O(7.24%~8.18%),低Ti2O(0.38%~0.44%)、CaO(1.13%~1.86%)、MgO(0.13%~0.22%)特征。A/CNK值为0.9~0.98,富集Rb、K、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,10000Ga/Al值为2.84~3.4,Zr含量为(751.30~1 034.85)×10-6,(Zr+Nb+Ce+Y)含量为(881.49~1 210.16)×10-6,锆石饱和温度为905.76~931.41 ℃,高的Y/Nb值(1.87~2.45)和构造图解指示,石英正长岩为A2型花岗岩,结合区域构造岩浆演化资料表明其形成于碰撞后伸展环境。锆石εHf(t)值为-0.76~1.41,二阶段(tDM2)Hf模式年龄为1 435~1 303 Ma,表明稀土矿化石英正长岩来源于幔源高温玄武质岩浆底侵中元古代长英质地壳部分熔融的产物。

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    大别山碰撞造山带俯冲盘陆壳基底组成:白垩纪脉岩捕获/继承锆石的证据
    徐大良, 邓新, 彭练红, 田洋, 金巍, 金鑫镖
    2023, 30(4): 299-316. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.5.1

    摘要 ( 149 )   HTML ( 9 )   PDF(7344KB) ( 160 )  

    蕴藏在年轻造山带中的古老陆壳基底是揭示陆块早期构造事件和演化的良好载体。碰撞造山带中俯冲盘大陆基底一般位于多层次地壳结构的下部而难以在地表广泛出露,而浅表火成岩中的捕获/继承锆石可以用来示踪大陆地壳深部古老物质的组成和演化。本文报道了在大别山南缘8件中生代脉岩(140~127 Ma)中新发现捕获/继承锆石的U-Pb年龄和Hf同位素组成特征,用以探讨鲜有关注的大别山碰撞造山带俯冲盘陆壳基底的组成和演化等关键问题。捕获/继承锆石U-Pb年龄显示出显著的前寒武纪峰值年龄,记录了丰富的3.44~3.23 Ga、2.99~2.82 Ga、2.79~2.60 Ga、2.47 Ga、2.00 Ga、1.82 Ga、0.89 Ga、0.82~0.78 Ga和0.71~0.59 Ga等多阶段岩浆事件,以及3.28 Ga、2.87 Ga、2.73 Ga、2.51 Ga、1.98 Ga和0.80 Ga等六期变质事件。捕获/继承锆石的Hf同位素显示大别山南缘在太古宙发生过显著的陆壳生长,主要集中在古太古代(3.6~3.3 Ga)和新太古代(2.7~2.6 Ga),并经历了多期次的陆壳再造(3.4~3.2 Ga、3.0~2.8 Ga、2.7~2.5 Ga、2.0~1.8 Ga、0.9~0.6 Ga和0.1 Ga)。综合分析认为大别山南缘应代表了未卷入深俯冲的俯冲盘早前寒武纪陆壳基底,并至少经历了古元古代、新元古代等多期次岩浆构造热事件的叠加改造,其形成分别与Columbia超大陆和Rodinia超大陆的聚合与裂解有关。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    智能矿山大数据的地学信息挖掘与知识发现:以河南上房沟钼(铁)5G+矿山为例
    王洛锋, 王功文, 许文辉, 徐森民, 何亚清, 王春毅, 杨涛, 周晓将, 黄蕾蕾, 左玲, 牟妮妮, 曹毅, 刘志飞, 常瑜琳
    2023, 30(4): 317-334. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.2.85

    摘要 ( 307 )   HTML ( 13 )   PDF(8487KB) ( 2102 )  

    21世纪工业4.0促进了智能矿山诞生,智能矿山的地质、勘探、采矿、选矿、环境、测绘等多学科数据集构成了矿山大数据,从而促进了地球科学的数字化、信息化和智能化迅速发展。本文以河南上房沟钼(铁)矿床5G+智能矿山为例,开展矿山大数据的地学信息挖掘,以凸显新工科多学科融合研究,取得了创新性成果与一系列新的地学知识发现。具体内容概括如下:(1)根据“斑岩-夕卡岩”矿床理论和找矿矿物学方法,利用钻孔数据集和露采场大比例尺填图及镜下鉴定分析,查明并构建了矿区主矿种与潜在矿种的时空三维模型,新发现了NE向构造赋矿地段、贯入式赋矿地段;(2)利用无人机遥感与地面高光谱短波红外和长波红外技术,识别并建立了矿区20多种主要蚀变矿物并构建了三维多参数矿物模型;(3)运用地球化学XRF测量和微区原位测量技术,建立了高光谱匹配的样品数据集,研发了矿区岩矿石有用和有害元素双矩阵制图软件,实现了传统地质统计学(高斯模拟、克里格插值)与机器学习(深度学习)关联的数学建模,复原并查明了2021年3-4月选矿回收率偏低的配矿矿石矿物组合及其缘由;(4)运用矿区选矿工艺矿物学的生产与实验采选矿的多期次多类型数据集(季-月-日的岩粉、泥粉、精矿、尾矿等,>1 800),研发岩粉与矿粉测试技术与分析方法,查明了上房沟钼矿的难选矿石类型及其有害矿物种类。研究结果表明,矿山多元多类型的数据集具有大数据“5V”(volume, variety, velocity, veracity, value)特征,准确管控矿山大数据的动态关联测量、分析与快速、高效评价有利于矿山智能决策和经济效益提高(回收率)。其中,高精度的多参数三维建模不仅能够深层次挖掘岩矿石的地质、构造、蚀变、矿化等信息模型,核实储量/资源量,还能满足第四代工业5G+矿山的实时矿业(real-time-mining)发展的四维管控需求,例如三维空间可视化的地质矿产资源预测与评价及增储、虚拟仿真式的“年-季-月-日”动态配矿采矿、数字孪生的实时选矿等。本项研究成果为智能矿山的地质矿产深层次地学研究提供了借鉴和参考。

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    浅析影响方解石生长和溶解的动力学因素及机制
    杜佰松, 朱光有, 刘舒飞, 王业晗, 于炳松, 徐渴鑫
    2023, 30(4): 335-351. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.2.42

    摘要 ( 266 )   HTML ( 19 )   PDF(3138KB) ( 201 )  

    碳酸盐岩约占显生宙沉积岩的20%,全球至少有60%已探明的石油储量赋存于碳酸盐岩储层中。方解石是普遍的碳酸盐矿物,其溶蚀对于地壳浅部次生孔隙的形成具有重要的意义。综述结果表明:方解石的生长主要受控于温度、压力、过饱和度、离子的种类及半径等因素;压力的降低、离子强度和过饱和度的增大有利于方解石的生长。方解石的溶蚀主要受温度、压力、p(CO2)分压、离子的种类和强度、盐度、pH值、介质流体组分、方解石表面Zeta电位及溶液相对于方解石的饱和程度等因素的影响;介质流体中的离子种类对方解石溶解所起的促进或抑制作用主要受控于方解石表面的Zeta电位。此外,本文还发现在方解石生长和溶蚀过程中,不同溶剂类型、离子的种类及浓度形成具有显著不同的微形貌,这使得通过对矿物微形貌的观察可以用来反演古介质流体的组分。本文以独特的视角对当前有关实验取得的不一致结果进行了深入剖析并提出了新的观点,着重对影响碳酸盐岩溶蚀的因素进行调研,寻找有利于碳酸盐岩溶蚀的最优解,进而为圈定优质储层提供可靠的理论依据。本文的另一个意义是便于后续相关研究能够悉知该领域的前沿热点及最新进展。

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    塔里木盆地鹰山组白云岩成因与Mg同位素证据
    李茜, 朱光有, 李婷婷, 艾依飞, 张岩, 王珊, 陈志勇, 田连杰
    2023, 30(4): 352-375. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.43

    摘要 ( 219 )   HTML ( 6 )   PDF(9180KB) ( 170 )  

    中-下奥陶统鹰山组作为塔里木盆地中央隆起区潜在的重要勘探接替层系,其白云岩成因认识仍不清楚,因此制约了对该区域的进一步勘探。鹰山组由下至上依次发育白云岩、白云质灰岩和灰岩,表明发生了灰岩向白云岩的交代转化过程。交代白云岩的形成需要足够的含镁流体和长期的镁泵输送机制,而新兴的Mg同位素技术在示踪白云石化流体来源和迁移路径方面已经取得良好效果。因此,本研究通过系统采集鹰山组白云岩、白云质灰岩和灰岩,开展岩石学、微量元素、碳氧同位素和Mg同位素测试。实验结果显示,鹰山组发育6类岩石,分别是泥晶-微晶白云岩(D1)、粉晶-细晶白云岩(D2)、颗粒白云岩(D3)、中晶-粗晶白云岩(D4)、白云质灰岩(DL)和灰岩(L)。鹰山组碳酸盐岩的δ13CV-PDB值为-2.10‰~-0.37‰(平均值-1.37‰),δ18OV-PDB值为-7.51‰~-3.54‰(平均值-5.41‰),δ26Mg值为-4.03‰~-1.28‰(平均值-2.55‰)。 δ26Mg、Na含量、Sr/Ba、Mn/Fe、δ13CV-PDBδ18OV-PDB、古盐度(Z)和古温度(T)在垂向上显示出一定的联动性和系统性。通过综合分析与讨论得出以下几点认识:(1)鹰山组δ26Mg值垂向变化趋势与沉积旋回具有密切联系,沉积旋回的顶部为富镁流体源区,旋回界面为流体迁移通道; (2)识别出4种Mg同位素变化趋势与白云石化流体迁移规律,即云灰互层结构(L→DL→D)、准同生白云岩结构(D1→D2)、渗透回流白云岩结构(D1→D2→D3→D4→L)和埋藏白云岩结构(D4→DL/D); (3)鹰山组白云岩形成主要与海平面周期性波动有关,海平面下降时,蒸发作用促使局限水体中富集Mg2+,并且富镁流体会沿着下伏高孔高渗的颗粒灰岩垂向迁移至下伏地层,有利于白云石化作用的持续进行,当富镁流体遇到孔隙度不发育的泥晶灰岩时,富镁流体无法进入矿物晶格中,白云石化作用停止。海平面上升时,局限水体转变为开阔水体,海水与富镁流体源区相互混合,降低了流体的白云石化驱动力,致使白云石化作用逐渐减弱,从而发育灰质白云岩和灰岩;(4)除受海平面控制外,深埋藏阶段经历的多期交代、重结晶或热液作用也有利于鹰山组白云岩的形成;(5)白云石化作用对鹰山组沉积储层具有建设性意义,早期白云石化作用有利于孔隙的继承和保存,而晚埋藏和热液白云石化对储层起破坏作用。

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    俯冲洋壳流体交代岩石圈地幔:西藏中部南羌塘地体钾质火山岩Li-Pb同位素的证据
    李文强, 许伟, 田世洪
    2023, 30(4): 376-388. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.2.61

    摘要 ( 150 )   HTML ( 4 )   PDF(4661KB) ( 129 )  

    Li稳定同位素在低温过程中会发生明显的分馏,已被广泛用于示踪壳幔相互作用。为识别岩石圈地幔中的壳源组分,本文对西藏中部南羌塘地体起源于岩石圈地幔部分熔融的晚始新世(约38 Ma)钾质火山岩(粗面英安岩和流纹岩)开展了Li和Pb同位素的测试。测试结果显示这些样品具有均一的Pb同位素组成(206Pb/204Pb=18.497 9~18.577 2,207Pb/204Pb=15.594 0~15.610 7,208Pb/204Pb=38.671 0~38.754 0),而Li同位素组成变化较大,其δ7Li值变化于5.67‰到10.97‰之间(平均值为8.81‰,n=11),显著高于新鲜洋中脊玄武岩[δ7Li=(3.4±1.4)‰]和全球俯冲沉积物[GLOSS-II,δ7Li=(2.42±0.18)‰],但相似于蚀变洋壳(δ7Li=6‰~14.5‰)。结合已发表的Sr-Nd同位素和Sr-Nd-Pb-Li同位素的三端员混合模拟,本文认为南羌塘地体下的岩石圈地幔受到过以俯冲洋壳流体为主要组成的壳源组分的交代,但不排除有俯冲碳酸盐岩熔体的贡献。

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    现代河流扇的全球分布、类型及控制因素
    张元福, 王敏, 张森, 孙世坦, 李鑫鑫, 袁晓冬, 黄云英, 张晓晗
    2023, 30(4): 389-404. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.12.52

    摘要 ( 166 )   HTML ( 18 )   PDF(9305KB) ( 198 )  

    扇研究一直是沉积学中充满活力的研究主题,河流扇是扇研究的重要组成部分。近年来,河流扇研究引起了诸多学者关注,多种相关术语体系并行。针对上述问题,我们建立了一个融合383个全球现代河流扇沉积数据集,统计分析各类数据达8 400条。基于数据集,我们首次掌握了现代河流扇的全球分布,划分了河流扇的主要类型,明确了扇体形成、发育的控制因素。其中,河流扇的全球分布具备明显的纬度分带和地域分区特征:从纬度上看,主要发育在北纬30°~50°(49.5%);从地域上看,主要分布在亚洲中部及中国西部(50.1%)。根据地形限制和河道摆动情况,可以把河流扇分为非限制迭进型、非限制摆动型、限制迭进型和限制摆动型4种形态类型。河流扇主要在干旱、半干旱条件下形成,受局部构造条件、气候以及物源供给控制。扇体内部建造以河流作用为主,从扇体顶点到远端呈现出明显的异质性。扇体的面积直接受控于纬度、温度、坡度、集水区面积、区域年降雨量和山前距离等因素。随着研究的进一步深入,河流扇将在沉积学、地质灾害防治、石油勘探,甚至行星际沉积学等方面发挥重要作用。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    雅鲁藏布江色东普沟冰崩机理试验研究
    汤明高, 刘昕昕, 李广, 赵欢乐, 许强, 朱星, 李为乐
    2023, 30(4): 405-417. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.2.64

    摘要 ( 206 )   HTML ( 13 )   PDF(12433KB) ( 93 )  

    近年来青藏高原地区冰崩灾害事件频发,冰崩成因机理问题备受关注。本文根据色东普沟多期影像数据分析了冰崩灾害演化过程与影响因素,并通过开展不同温度下冰介质剪切试验研究揭示了色东普沟冰崩成因机理。研究结果表明:(1)地形坡度超过30°时易发生冰崩灾害,地震加剧了冰川变形破裂,气候变暖是导致色东普沟冰崩频发的主要原因;(2)重塑多晶冰与冰-岩嵌固体的剪切应力-剪切位移曲线均成“脆性变形型”,在较低的温度条件下重塑多晶冰的剪切应力-剪切变形曲线会出现“二次峰值”;(3)随温度上升,多晶冰样和冰-岩嵌固体的黏聚力与内摩擦角呈直线下降甚至呈加速下降趋势,在相同温度下冰-岩嵌固体的黏聚力小于多晶冰样的黏聚力,而冰-岩嵌固体内摩擦角普遍大于多晶冰样的内摩擦角;(4)温度上升会导致冰川冰或冰-岩嵌固体剪切滑动带的强度衰减,抗滑力下降,从而触发冰崩。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    岩溶碳汇效应对植被的响应研究进展
    于奭, 蒲俊兵, 刘凡, 杨慧
    2023, 30(4): 418-428. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.9.4

    摘要 ( 159 )   HTML ( 6 )   PDF(2380KB) ( 116 )  

    植被是连接大气、水体、土壤及岩石的纽带,也是影响岩石风化碳汇效应的关键驱动因子之一。研究植被与岩石风化碳汇效应(特别是岩溶碳汇效应)的相互关系能进一步准确估算岩溶作用所产生的碳汇量并为大气CO2减排研究做出重要贡献。本文阐述了植被演替对岩溶碳汇效应影响的研究进展,分析了植被对岩溶碳汇效应的控制机制,并从生物作用、土壤理化性质、气候、径流变化及岩溶地区水文地质结构等方面详细分析了植被对岩溶碳汇控制因子的影响,重点探讨岩溶作用过程中水循环响应受植被影响的情况,最后从岩溶关键带的垂向结构研究、不同降水过程中植被对流域岩溶碳库影响、结构性的小尺度与宏观尺度的水文效应耦合研究、流域尺度植被演替对岩溶碳汇的影响及对人工调控的启示4方面提出未来研究的总体趋势和方向。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    碳中和背景下二氧化碳封存研究进展与展望
    邓一荣, 汪永红, 赵岩杰, 谷培科, 肖瑾, 周健, 李朝晖, 于志强, 彭平安
    2023, 30(4): 429-439. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.2.70

    摘要 ( 600 )   HTML ( 36 )   PDF(3840KB) ( 442 )  

    化石能源和不合理的土地利用,导致地球大气中CO2等温室气体持续增加,引发全球变暖等一系列环境问题。利用碳封存手段来控制碳排放是一种行之有效的方法,可使我国在实现碳中和目标的同时,又能发展相应碳封存产业,具有重大意义。本文较为系统地阐明了CO2-EOR、CO2-ECBM等典型陆地碳封存和天然气水合物封存、海洋沉积物封存等典型海洋碳封存的技术原理、特点等;明确了国内碳排放概况与封存潜力;介绍了我国规模在几万吨/年到百万吨/年之间典型碳封存示范项目特点以及与国外的差距;列明了现阶段碳封存的主要挑战。针对我国碳封存领域发展现状,结合碳达峰、碳中和工作要求,在政策法规方面建议完善碳封存政策支持与标准规范体系,探索建立相应碳封存法律法规;进一步探查碳封存场所和潜力,调查适宜碳封存场所,探明典型区域碳封存潜力;在碳封存技术领域加大科研支持力度,借鉴国外碳封存先进技术与经验。加大CCS(碳捕获与封存)、CCUS(碳捕获、利用与封存)各环节的工程投资力度与建设规模,打造经典碳封存示范项目以及产业集群。鉴于广东省在碳达峰之前具有万亿级碳封存产业规模的潜力,推动其最具碳封存潜力的沿海区域率先实现碳封存大规模工业化应用,探索碳封存产业集群模式示范平台试点,培育万亿级碳封存产业,助力实现碳中和目标。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于水化学与环境同位素的额济纳平原区域地下水循环规律解析
    徐蓉桢, 魏世博, 李成业, 程旭学, 周翔宇
    2023, 30(4): 440-450. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.2.44

    摘要 ( 112 )   HTML ( 11 )   PDF(8867KB) ( 131 )  

    额济纳平原生态环境脆弱,地下水在维持当地生态方面发挥着重要作用。然而,对具有重要生态水文意义断面上地下水循环过程关注不够,阻碍了对额济纳平原地下水循环规律的深入认识。本研究采用水化学与同位素方法解析额济纳平原关键界面地下水循环特征,归纳区域地下水循环模式。结果表明:沙漠区降雨在入渗补给地下水过程中受到过强烈的蒸发影响,研究区中部降雨对地下水补给微弱;额济纳平原北部白垩系潜水接受侧向径流补给,自北向南径流,至东、西居延海一带与南部第四系地下水流系统交汇,白垩系承压水径流滞缓,与上覆潜水水力联系微弱;黑河渗漏强烈影响深度30~50 m,强烈影响宽度10 km,平原中部地下水接受黑河渗漏补给后驱动两侧年龄较老的地下水缓慢侧向径流,在古日乃湖至天鹅湖一带与东部沙漠区地下水流系统交汇,黑河河水与沙漠区地下水不存在补排关系。该研究深化了对额济纳平原地下水循环的认识,对当地生态环境保护与修复、地下水合理开发利用具有指导意义。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于机器学习的冰冻圈典型流域水文过程模拟研究
    宋轩宇, 许民, 康世昌, 孙立平
    2023, 30(4): 451-469. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.2.52

    摘要 ( 186 )   HTML ( 11 )   PDF(7773KB) ( 81 )  

    机器学习模型由于其优越的模拟预测性能而被广泛地应用于水文学研究,但其在高海拔地区的冰冻圈流域水文过程模拟研究方面尚有待深入。本研究基于Back Propagation神经网络(BP)、广义回归神经网络(GRNN)、径向基函数神经网络(RBF)、支持向量回归(SVR)、遗传优化BP神经网络(GA-BP)和双层长短期记忆神经网络模型(LSTM),对两个典型冰冻圈流域,即叶尔羌河流域和疏勒河流域的水文过程开展模拟研究,结合精度评价指标(NSE、RMSE和R)以及水文过程频率曲线对模型模拟效果进行综合分析。结果表明,双层LSTM模拟能力在叶尔羌河流域远优于其他模型,而疏勒河流域LSTM模拟效果与其他模型模拟结果相近,双层LSTM更适用于冰冻圈流域水文过程模拟。通过损失函数对模型参数化方案进行评价发现,LSTM模型在研究区模拟效果主要受优化器影响,叶尔羌流域学习衰减速率和初始学习率影响次之,而疏勒河流域初始学习率影响次之。对整个研究时段的径流突变检验分析结果表明,模型输入数据中降水和极端降水总量对研究区水文过程变化影响较大,气温次之。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    清远市清城区土壤中重金属的空间分布、来源解析和健康评价:基于PCA和PMF模型的对比
    宁文婧, 谢先明, 严丽萍
    2023, 30(4): 470-484. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.2.46

    摘要 ( 250 )   HTML ( 8 )   PDF(4825KB) ( 85 )  

    本研究在中国东南部一个典型的快速转型工业城区采集了122个土壤样品。我们采用富集因子(EF)、地质累积指数法(Igeo)、斯皮尔曼相关性分析、潜在生态风险综合指数(RI)和人体健康风险模型(HHR)多种分析方法对研究区 9种重金属(As、Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Ti和Zn)的污染特征进行评估,并结合主成分分析(PCA)、正矩阵分解(PMF)模型和地统计学法对研究区土壤进行来源解析。结果表明,土壤中As、Cu、Hg、Pb、Zn存在明显富集,但研究区整体处于清洁状态。由于PCA和PMF模型对重金属聚类分组的结果并不完全一致,故分别将9种重金属元素划分为两个来源和3个来源,以便互相验证元素划分的准确性。在潜在生态风险评价中,研究区整体处于轻微生态风险水平;值得注意的是,Hg元素带来的生态风险是所有元素中最高的。对于人体健康风险评价,在该研究区中,成人和儿童均不存在非致癌风险和致癌风险,但是我们发现儿童比成人在面对重金属带来的健康风险时表现得更敏感,应当引起重视。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    华北平原典型山前冲洪积扇高硝态氮地下水分布特征及健康风险评价
    张广禄, 刘海燕, 郭华明, 孙占学, 王振, 吴通航
    2023, 30(4): 485-503. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.2.53

    摘要 ( 246 )   HTML ( 11 )   PDF(9774KB) ( 132 )  

    地下水硝态氮污染受到世界的广泛关注,但是,高集约农业生产的山前冲洪积扇地下水中高硝态氮分布特征及其对不同人群的健康危害尚未完全清楚。本研究于华北平原北京和石家庄地区两组冲洪积扇采集了144件地下水样,在研究地下水化学成分形成控制因素的基础上,探究地下水中高硝态氮的分布规律与成因机制以及健康风险。结果表明地下水为中性至弱碱性。84%地下水样品的硝态氮浓度超出我国饮用水标准值10 mg/L,北京地区地下水硝态氮平均浓度高于石家庄地区。两地区总体浅层地下水硝态氮浓度高于深层地下水,西南部地区地下水硝态氮高于东部和北部地区。高硝态氮地下水水化学类型以HCO3-Ca-Mg型为主。地下水化学形成作用主要受矿物溶解、岩石风化和蒸发结晶的影响。离子比例系数和主成分分析(PCA)表明,农业活动、离子交换和硝化作用是高硝态氮地下水形成的主要原因。深层地下水水质优良且熵权水质指数(EWQI)多处于1或2等级,优于浅层地下水。人类健康风险评价(HHRA)模型对4类人群(婴儿、儿童、成年男性、成年女性)风险计算结果显示:地下水硝态氮的潜在非致癌风险对婴儿表现严重,浅层地下水潜在非致癌风险都要高于深层地下水,石家庄地区地下水潜在非致癌风险低于北京地区。平面上,北京地区地下水硝态氮对4类人群均存在潜在风险,高风险区域主要分布在北京西南部和中部,东部风险相对较低。石家庄地区地下水硝态氮潜在风险整体表现为西高东低,东部大部分区域地下水适宜全部人群饮用。因此,控制浅层地下水硝态氮的输入、根据不同人群差别取水、对婴儿群体多提供深层地下水源是保障居民饮水安全的关键。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    生态系统恢复力理论在甘肃省国土空间生态修复规划编制中的应用
    毛龙, 汪胜兰, 邱晓峄, 陶卓琳, 冯永忠, 黄银洲
    2023, 30(4): 504-513. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.2.48

    摘要 ( 209 )   HTML ( 4 )   PDF(4594KB) ( 103 )  

    随着国土空间生态修复在我国全面展开,生态恢复力的评价成为指导地方生态修复措施的重要前提和支撑。省域层面上,由于各省包含的地域类型多样,准确构建评价模型、合理选择评价方法极其重要。以地域类型最丰富的甘肃省为例,基于甘肃省87个县域生态系统指标数据,综合运用Fragstats、ArcGIS及Geoda软件,对甘肃省全域及不同区域单元生态系统恢复力水平进行评价与分析,并对其空间分异特征及影响因素进行了深入探讨。结果表明:甘肃省生态恢复力指数均值为0.45,生态恢复力水平总体处于“一般”等级,地理分布上呈现出自东南向西北逐步降低的空间特征;甘肃省生态恢复力莫兰指数(Moran’s I)为0.95,反映甘肃省生态恢复力有非常显著的空间正相关性,且呈现明显的高-高集聚与低-低集聚两极分化的空间集聚特征,高-高集聚主要出现在甘肃东南部,而低-低集聚主要出现在甘肃西北部区域。研究揭示了甘肃省当前生态系统恢复力水平及区域空间差异,并针对不同生态区域单位分别提出生态修复建议,以期为区域国土空间规划及生态修复相关工作开展提供决策参考。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    考虑城市地质环境影响的深圳市地下空间开发适宜性评价
    苏栋, 黄茂隆, 韩文龙, 李爱国, 王恩志, 陈湘生
    2023, 30(4): 514-524. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.2.45

    摘要 ( 211 )   HTML ( 16 )   PDF(6920KB) ( 118 )  

    为了深入分析深圳市城市地下空间开发的适宜性,本文在系统归纳深圳市地质环境、地表环境、经济发展及地质灾害等特征的基础上,研究了地下空间开发利用适宜性与各因素之间的关系,建立了浅层地下空间开发利用适宜性评价体系,并采用指数标度、层次分析法确定了指标权重,运用综合指数法对深圳市浅层地下空间开发利用适宜性进行了评价。研究结果表明,深圳市浅层地下空间开发利用适宜性评价指标可划分为6大类14个指标,其中工程地质条件、水文地质条件、地质灾害条件和区域发展条件对适宜性的评价结果的影响较大,而地形地貌条件和地质构造条件的影响相对较小。适宜性评价结果共分为适宜、次适宜、一般和较差4种等级,其中适宜与次适宜集中在福田区、南山区和宝安区,且适宜与次适宜的区域总面积占全市约80%,说明深圳市地下空间开发整体适宜性较好。该评价结果可为深圳市城市地下空间发展规划提供理论依据,且评价体系可应用于与深圳市地质条件相似城市的浅层地下空间开发适应性分析中。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于多源遥感数据的月球薛定谔盆地及邻区地质特征和演化分析
    王颖, 丁孝忠, 韩坤英, 陈剑, 刘敬稳, 陆天启, 王俊涛, 石成龙, 金铭, 庞健峰
    2023, 30(4): 525-538. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.9.11

    摘要 ( 165 )   HTML ( 10 )   PDF(15870KB) ( 124 )  

    薛定谔盆地位于月球背面南极-艾肯盆地西南部的盆底与盆缘过渡处,盆地结构较为完整,形成于晚雨海世,是典型的峰环盆地,研究该区域地质演化历史有助于研究月球峰环盆地的演化过程。本文利用多源遥感数据并综合前人研究成果,对研究区开展了区域地质综合分析,主要包括地质地貌特征、岩石类型分布、构造要素以及盆地的演化过程等。与前人相比,使用较新的遥感数据和撞击坑统计年代学模型对盆地内的月海玄武岩进行了分布范围厘定和定年,得到了更精确的年龄,丰富了研究区内的构造形迹数据库,探讨了更具综合性的区域地质演化过程。得到的结果如下:研究区内出露的岩石以亚铁斜长岩套、亚铁苏长岩套和镁质斜长岩套为主,月海玄武岩、纯斜长岩、富橄榄石岩套以及火成碎屑岩零星分布,两块月海玄武岩单元的绝对模式年龄分别为3.26和3.36 Ga,为晚雨海世玄武岩;研究区内9类构造发育,其中坑底断裂、质量瘤和火山口可能是在盆地后续的重力均衡过程中逐渐形成的;薛定谔盆地的形成过程主要分为撞击成盆前、成盆期以及成盆后改造期3个阶段。

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