2024年, 第51卷, 第04期　
刊出日期：2024-08-01

  

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  鄂尔多斯盆地悦乐地区长6段储层特征及主控因素分析

  张慧芳, 魏钦廉, 陈曦, 毕岭, 魏雪珂

  成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 531-542+560.

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  为明确鄂尔多斯盆地悦乐地区三叠系延长组长6段储层发育特征及控制因素，以悦乐地区长6段砂岩储层为研究对象，结合岩心资料、薄片鉴定、扫描电镜、高压压汞与地球物理测井解释等技术方法，从岩石学特征、物性特征及孔隙结构特征多个方面，探讨了沉积作用和成岩作用在储层储集性能方面的重要意义。结果表明：悦乐地区长6段岩性以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主，孔隙类型主要以粒间孔和长石溶孔为主。悦乐地区长6段孔隙度均值为9.27%;渗透率均值为0.142×10~(-3)μm~2,以特低孔-超低渗储层为主；根据储层分类评价标准，长6段储层由好到差依次分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ类。沉积环境为研究区长6储层提供物质基础，成岩作用是研究区目的层形成致密储层的关键因素。胶结作用一定程度上充填孔隙、堵塞孔喉，降低储层物性，而溶蚀作用对于改善储层物性具有积极的作用。该研究成果为研究区进一步勘探开发提供借鉴。
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  琼东南盆地潜山晚三叠世辉绿岩的年代学、地球化学及其构造背景

  周虎, 付于真, 胡潜伟, 侯明才, 陈安清, 曹海洋, 熊富浩, 楚志强

  成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 543-560.

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  琼东南盆地中生代火成岩潜山是海域油气勘探的热点领域，但由于缺少系统的年代学和地球化学分析，有关潜山基岩的岩石成因与动力学背景仍不清楚，制约了潜山油气藏的进一步勘探。本项研究以钻井揭露的辉绿岩为研究对象，开展岩石学、年代学、地球化学和Lu-Hf同位素研究，探讨其岩石成因与动力学背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学揭示辉绿岩结晶年龄为(236±3) Ma,形成于晚三叠世。辉绿岩中SiO_2(47.96%～49.97%)和Al_2O_3(13.16%～13.68%)的质量分数较低，MgO的质量分数(6.02%～7.49%)和Mg~#值(58～61)较高。岩石具有右倾的稀土配分模式及正Eu异常特征，且样品富集大离子亲石元素，亏损高场强元素。岩石具有富集的锆石Hf同位素组成(εHf(t)=-9.08～-4.70)。岩石成因分析表明，辉绿岩起源于富集地幔熔融，且源区经历了早期俯冲沉积物来源的含水熔体的交代改造。本项研究揭示，琼东南盆地晚三叠世辉绿岩形成于碰撞后伸展环境，属于古特提斯造山旋回的产物。
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  广东韶关红岭黑云母花岗岩和离子吸附型稀土矿床地球化学特征

  郭敏, 黄玲玲, 孙社良, 黄孔文, 贺强翔, 向安平

  成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 561-578+595.

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  离子吸附型稀土矿产是中国优势资源，对其开展深入的研究，有助于提升中国关键金属资源的安全保障程度。对广东韶关红岭地区新发现的离子吸附型稀土矿床的钻孔中的风化壳剖面和深部的新鲜黑云母花岗岩开展了全岩主量元素、微量稀土元素和锆石U-Pb年代学分析，旨在查明成矿母岩的地球化学特征和稀土元素在风化壳中的富集特征。新鲜花岗岩的锆石U-Pb年龄为(162.0±0.5)Ma。红岭花岗岩的SiO_2(平均值为73.73%)、Al_2O_3、K_2O质量分数和A/CNK值均较高(平均值为1.2),属于钙碱性岩浆岩；结合微量元素特征，红岭岩体起源于下地壳变沉积岩部分熔融形成的S型花岗岩。红岭花岗岩稀土元素总量较高(平均值为225.3×10~(-6)),是形成离子吸附型稀土矿的优质物源。从表土层、全风化层到半风化层，稀土元素质量分数由小到大再变小。风化层的稀土元素质量分数整体较高，平均值为608.9×10~(-6);轻/重稀土元素比值平均为5.5,属于轻稀土元素富集型。风化层中的稀土元素继承了深部花岗岩的地球化学特征。花岗岩的稀土元素质量分数较高，并且风化层中高的化学蚀变指数表明研究区具有较好的离子吸附型稀土矿的找矿潜力。
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  青藏高原东北缘清水河流域地貌特征及其构造意义

  王阳, 周小虎, 史小辉, 黄琪, 刘禄山

  成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 579-595.

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  新生代以来，受印度板块与欧亚板块剧烈碰撞汇聚的影响，青藏高原快速隆起，其构造变形不断向北东扩展、挤出，造就了清水河流域及其周缘独特的构造地貌格局。通过对清水河流域构造地貌的研究，可以揭示新生代晚期以来青藏高原东北缘变形机制和地貌演化过程。本文基于30 m分辨率DEM数据，利用ArcGIS 10.2软件对清水河流域地貌参数进行提取，精确计算了22条子流域的河长坡降指标(SL)及Hack剖面、面积-高程积分(HI)、流域不对称度(AF)以及盆地延伸率(Re)这4种地貌形态指数，定量获取了清水河流域的地貌形态特征，再结合4个参数求得各子流域的相对活动构造指数(Iat),对研究区的相对构造活动性程度进行分析。得到以下结论：(1)研究区SL值分布在70.1～353.9之间，表明整个流域内构造活动性存在区域差异且整体活动变形程度较高；(2)受海原断裂带和香山-天景山断裂带的影响，研究区西岸流域HI和AF指数的平均值大于东岸，Re指数的平均值小于东岸，表明西岸构造活动性大于东岸；(3)研究区相对活动构造指数(Iat)处于第一、二级的面积达到80%,主要分布在西岸，表明整个流域的构造活动性强烈，且展现由东向西活动性逐渐增强的趋势。同时结合相关地质资料综合评估流域构造活动状态，并据此对河流发育阶段以及构造运动进行分析。
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  四川康定偏岩子造山型金矿床成因：石英微量元素和硫化物S同位素证据

  宋明伟, 彭义伟, 陈友良, 刘畅, 田建吉, 赵鹤森, 王琦, 王智, 周钰昌, 吴锋

  成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 596-613.

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  大渡河金矿带是中国重要的金矿化富集区，发育一系列造山型金矿床。偏岩子金矿床位于大渡河南段的康定地区，矿体赋存于震旦系灯影组白云岩中。金成矿过程分为金-黄铁矿-石英阶段、金-氟镁石阶段、金-硫化物-氟镁石-石英阶段和黄铁矿-白云石-白云母阶段4个成矿阶段。通过石英中微量元素和硫化物S同位素的原位分析，旨在约束成矿流体性质、成矿物质来源和矿床成因。石英中Li, B,Na, Al, P和K相对富集，主要以Al~(3+)+(Li~+,Na~+,K~+,H~+)?Si~(4+)和Al~(3+)+P~(5+)?2Si~(4+)的替换机制进入石英晶格。石英中Al与Li呈明显正相关关系，指示其形成温度较低。围岩中硫化物的δ~(34)S值介于-22.3‰～-13.1‰之间，表明S来源于海相硫酸盐的细菌还原作用；矿石中硫化物的δ~(34)S值范围为5.4‰～7.0‰,与交代岩石圈地幔的硫同位素值一致。综合矿床地质特征、石英微量元素和硫化物硫同位素组成，研究认为偏岩子属于造山型金矿床。成矿流体在上升过程中与赋矿白云岩接触，发生水-岩反应，导致自然金、含金硫化物、氟镁石和萤石的沉淀结晶。
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  基于机器学习的闪锌矿微量元素特征在铅锌矿床类型识别中的应用

  董赛娜, 王达, 马国桃, 魏守才, 代克刚, 张晓暄, 徐大兴

  成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 614-629.

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  闪锌矿微量元素特征是识别铅锌矿床成因类型的重要指标。拟通过机器学习方法识别出判断铅锌矿床成因类型的关键控制元素，建立基于闪锌矿微量元素特征的广义铅锌矿成因类型判别图。系统收集了密西西比河谷型、火山块状硫化物型、喷流-沉积型、矽卡岩型4种成因类型铅锌矿床中3 700条闪锌矿的12种微量元素数据(Cd, Mn, Ag, Cu, Pb, Sn, Ga, In, Sb, Co, Ge和Fe),使用支持向量机和随机森林2个机器学习分类模型对其进行分类，对这些特征元素重要性进行排序。基于闪锌矿微量元素特征，利用大数据和机器学习方法构建的铅锌矿床分类模型可以有效地区分不同成因类型的铅锌矿床，支持向量机和随机森林分类模型在测试集上的准确率分别为98.5%和96.9%。同时，通过主成分分析对12种元素特征进行统计分析和降维可视化，并结合随机森林模型特征元素重要性排序，识别出能区分铅锌矿床4种成因类型的关键化学元素。结果显示，闪锌矿的12种微量元素中，Mn, Ge, In, Co, Sb和Ga这6种元素用于区分铅锌矿床成因类型效果显著。新构建了4种成因类型铅锌矿床闪锌矿ln(Mn/Cd)-ln(Ge/Cd)-ln(Co/Cd)三元二维图，以及ln(Mn)-ln(Sb)、ln(Co)-ln(Ga)和ln(Mn)-ln(In/Ge)二元二维图，可用来有效区分密西西比河谷型、火山块状硫化物型、喷流-沉积型、矽卡岩型4种类型铅锌矿床。
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  地质灾害多源基础数据结构体系及应用

  彭志忠, 袁飞云, 何朝阳, 李东来, 解明礼, 饶泽迅

  成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 630-640+653.

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  地质灾害基础数据具有多源性、异构性、多尺度等特点，大量的数据没有形成统一的管理模式，共享程度较低。当前普遍施行的地质灾害数据管理，采用的是从多角度、多层面、多空间等对地质灾害体及其孕育环境表达的多尺度数据集，因此各类数据的表达形式、数据精度、数据质量、时间表达等多方面存在着较大的差异性。构建了地质灾害多源异构数据集成方法体系，系统总结了数据的结构特征与管理方法，结合数据结构特征，使用PostgreSQL数据库管理属性数据，使用MongoDB数据库集群进行管理，使用GeoServer平台进行空间数据服务发布。研发地质灾害大数据ETL工具，集成数据库驱动、数据库适配器、数据模型等模块，实现对多源异构地质灾害大数据的有效管理。研发了一体化数据管理可视化平台，实现对各类数据进行统一管理与集成，为地质灾害基础数据的统一管理提供了综合数据平台，为地质灾害的防灾减灾、应急决策等提供数据和平台支撑。
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  2024年新疆乌什Ms 7.1地震InSAR同震形变探测与断层滑动分布反演

  李雨森, 李为乐, 许强, 许善淼

  成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 641-653.

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  2024年1月23日，新疆维吾尔自治区乌什县发生Ms 7.1地震，快速查明其同震形变场与发震断层滑动特征，有助于科学认识此次地震发震机理。利用Sentinel-1卫星升、降轨雷达影像，采用合成孔径雷达差分干涉测量技术获取了本次地震的同震形变场，进而基于Okada弹性位错模型，确定了本次地震的震源参数，并基于分布式滑动模型反演了本次地震断层面上的滑动分布。结果表明，升、降轨同震形变场沿视线向最大形变量分别为75 cm和48 cm,断层最大滑动量为4.2 m,主要集中在地下3～20 km区域；模型正演结果表明，此次地震在垂直方向最大抬升约53 cm,最大沉降约12 cm;发震断层运动以逆冲为主，兼具少量左旋走滑，根据InSAR结果及地质资料综合判断，本次发震断层为迈丹断裂。
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  2024年台湾花莲7.4级地震诱发地质灾害应急评价

  方成勇, 范宣梅, 王欣, 戴岚欣, 漆基孝

  成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 654-663+672.

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  2024年4月3日，中国台湾地区花莲县发生了7.4级地震，导致山区发生了大规模地质灾害，造成了严重的人员伤亡和经济损失。迅速准确地评估地震诱发地质灾害的空间分布概率，对震后紧急响应和安置决策具有重要意义。基于台湾同震滑坡数据库与人工智能神经网络算法，建立了一个近实时的地震诱发滑坡空间分布概率预测模型；在地震发生后1小时内成功实现了花莲地震诱发的滑坡空间分布概率预测。在震后5天内利用Sentinel-1A合成孔径雷达(SAR)和PlanetScope光学卫星影像，对地震核心影响区域进行了滑坡智能检测与目视解译。在无云影像覆盖区共解译876处同震滑坡，总面积为12.6 km~2,主要分布于台湾中央山脉东侧高山峡谷区。通过已解译滑坡的验证，预测结果的曲线下面积(AUC)精度达到了90%,证明了在此次事件中预测模型的准确性和可靠性，为抗震救灾提供了及时有效的数据支持。
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  基于网格样本的北川县滑坡灾害易发性评价研究

  王潇, 魏秋燕, 董建辉, 冉培廉, 刘亮, 黄秋香, 徐湘涛, 李少达

  成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 664-672.

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  滑坡易发性评价的实质就是以历史滑坡数据为基础，进行特定区域滑坡灾害发生的概率评估。易发性评价结果多数取决于样本的精细程度。传统的样本制作方法会丢失滑坡的部分位置信息，为最终评价结果带来不确定性。本研究提出了一种全新的网格样本制作方法，尽可能完整地保留滑坡的边界位置信息。将不同的机器学习模型(逻辑回归模型、深度神经网络)与本文提出的样本制作方法结合，并通过受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线实现精度验证。ROC曲线中2个模型的AUC(area under curve)值分别为0.878,0.963。最终的易发性分区结果显示：深度神经网络在对于极高滑坡易发区的划分更为精细，便于节约人力、物力资源，集中关注于滑坡真正高发的那些区域。
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  大型红层缓倾岩层滑坡形成机制——以川北断渠滑坡为例

  唐然, 任穗川, 范宣梅, 许强

  成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 673-686.

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  大型缓倾岩层滑坡在红层地区广泛分布，由于滑前迹象不明显，很难做到早期防范。为了探索此类滑坡的风险斜坡判识和早期识别，以四川北部南江县断渠滑坡为例，从孕灾地层沉积相和岩性组合特征、区域地质构造演化和层间剪切带发育特征等角度，分析了该滑坡的形成机制。该滑坡体积约为1 153×10~4 m~3,主滑方向总体向南(170°),为一特大型缓倾岩层古滑坡。滑坡发育于侏罗系中统沙溪庙组上段和沙溪庙组下段交界部位，是岩性和岩相的转换面。沉积相的组合特征决定了斜坡上硬下软的坡体结构。滑坡位于四川盆地北缘新华向斜北西翼，受到了多期地质构造作用，米仓山南缘前陆盆地盖层底部楔入冲断构造模式产生了上部地层原地掀斜效应，增加了层间机械破碎作用，并且软硬2个系列地层交界处应力更易集中，在孕灾地层上下厚度约80 m范围内共计发育了数10条层间剪切带。在地下水大量参与下，破碎程度高且原岩含大量黏土矿物的层间剪切带被逐渐泥化，为滑坡下滑提供了力学条件。
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  穿越复杂岩溶环境的特长隧洞涌突水危险性评价——以滇中引水工程小扑隧洞为例

  田毅, 凌成鹏, 李桦柳, 赵永川, 李建国

  成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 687-697.

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  在复杂岩溶区，涌突水危险性评价是保障隧洞施工安全的重要工作内容之一。以滇中引水工程玉溪红河段小扑隧洞为例，在分析隧洞地质与水文地质条件的基础上，综合考虑岩石的可溶性、地质构造因素、地表汇水条件、地下水化学特征、隧洞埋深与地下水位的关系5个控制性因素，采用岩溶隧洞涌突水危险性评价系统对隧洞的涌突水危险性进行了预测与验证。结果表明：小扑隧洞北段位于鲁纳寺—牛恋村岩溶子系统的径流区。在丰水期，隧洞岩溶涌突水中危险区、高危险区、极高危险区的长度占比分别为15.8%,55.4%,28.8%。小扑隧洞南段位于西河和祭天山—黄营岩溶子系统的补给、径流区。在丰水期，隧洞涌突水中危险区、高危险区、极高危险区的长度占比分别为7.4%,52.7%,39.9%。施工阶段，小扑隧洞北段主洞揭露暗河管道，发生涌突水事故，2#支洞发生突水涌沙事故，与对应的涌突水高-极高危险性结果吻合。涌突水危险性评价结果有效地支撑了隧洞的涌突水灾害防治与安全施工。
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  藏东南地区近二十年降水分区及时空演化特征

  鲁响, 赵伟华

  成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 698-707.

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  在全球变暖的背景下，藏东南地区的降水变化不仅会影响区域水资源分布，同时还对区域的水循环、冻土演变等产生重要影响，因此深入研究该地区的降水时空格局及演化规律，对区域生态环境保护具有重要意义。对藏东南地区76个气象站点2000—2021年的降水数据，采用反距离权重插值(IDW)、旋转经验正交函数(REOF)、Sen’s斜率估计、Manne-Kendall趋势检验和Morlet小波分析等方法分析了该地区降水的时空分布及演化特征。结果表明：藏东南地区降水空间和时间上总体表现为“东高西低”“雨热同期”。基于旋转经验正交函数将研究区划分为10个子区域。不同子区域间降水分区特征明显，其中东部的Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅳ区、Ⅵ区和Ⅹ区降水呈现增加趋势，其余子区域降水均呈现不同程度降低趋势；各分区的年平均降水量在近20年内均有突变产生，且不同分区间的平均降水量波动周期有所差异。以上成果可为藏东南地区生态环境保护措施的制定提供支持。