2025年, 第50卷, 第02期　
刊出日期：2025-03-21

  

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  火山岩油气藏勘探进展

  徐长贵, 杨海风, 王清斌, 单玄龙, 朱红涛, 唐华风, 侯明才, 刘晓健

  地球科学. 2025, 50(02): 363-376.

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  盆地深层火山岩油气藏是重要的勘探目标，受到广泛重视.勘探成果显示各类岩性均有高产井，其中流纹岩单井产能最高，从储量增长来看，中国已成为火山勘探的主体.火山岩勘探突破需要长达数十年的勘探和研究的积累，勘探发现呈现出螺旋式上升；环太平洋构造域、特提斯构造域、中亚造山带构造域储量占比分别为44%、33%、16%，其他地区储量占比7%；中生界地层、新生界地层和古生界地层的火山岩探明储量占比分别为43%、38%和19%；从储量来看，熔岩、碎屑熔岩和火山碎屑岩占比分别为61%、31%和8%，玄武岩、流纹岩和粗面岩储层中储量占比分别为41%、13%和6%.火山岩储层分布规律的认识大致可划分为“参照沉积岩研究方法阶段”和“火山地层学理论阶段”，火山岩储层主控因素主要表现为地层堆积单元控制储层品质、构造作用和风化作用是催化剂、深部流体溶蚀是增孔关键、地层超压和弱胶结是火山碎屑岩保孔必要条件.多种因素叠加促进多层连通规模性复合储集体的形成.火山岩油气藏可以分为构造、构造-岩性、岩性油气藏3种主要类型.火山机构识别与有利岩相预测技术、火山岩储层成因研究技术和有利储层预测技术为火山岩勘探目标锁定提供了强力支撑.
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  渤海湾油型盆地深层大型气藏成藏过程与相态控制因素

  薛永安, 胡安文, 万琳, 张鑫

  地球科学. 2025, 50(02): 377-387.

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  渤海湾油型盆地内近几年发现了多个大型气藏，其中渤中19-6构造天然气储量超千亿方，突破了油型盆地内难以找到大型气藏的传统认识.综合应用油气组分、天然气同位素、流体包裹体和PVT分析数据等分析了渤海湾油型盆地大型气藏成藏过程与相态控制因素.研究结果表明：渤海湾油型盆地内已发现大型气藏普遍经历了“早油晚气”的成藏过程，CO₂受到幔源与壳源的共同影响，为壳幔混合成因；CO₂含量影响流体相态，表现为随含量增加体系临界温度降低而更易呈气相，高CO₂含量的古生界碳酸盐岩潜山为气藏，低CO₂含量的太古界潜山多为凝析气藏或高挥发性油藏.在上述认识指导下，应将寻找大型凝析气藏作为油型盆地内天然气藏勘探方向.
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  渤海湾盆地渤中凹陷BZ8-3S大型构造规模型火山岩储层形成条件

  周家雄, 徐春强, 黄志, 单玄龙, 张江涛, 衣健

  地球科学. 2025, 50(02): 388-404.

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  为解决如何在渤海湾盆地渤中凹陷中生界寻找规模型火山岩油气藏的难题，以BZ8-3S大型火山圈闭及该构造钻探的BZ8-3S-A高产火山岩探井为研究对象，详细研究了该构造火山岩岩性、岩相和储层特征，探讨了近烃源岩大型火山圈闭规模型火山岩储层的发育条件，并建立了储层发育模式.研究表明，BZ8-3S构造由多个大中型酸性熔岩火山机构叠置构成，主要发育大套喷溢相上部亚相气孔流纹岩、下部亚相块状流纹岩、火山通道相隐爆角砾岩亚相流纹质隐爆角砾岩3种岩性岩相，形成高孔-低渗、中孔-低渗和低孔-低渗3种类型火山岩储层.多喷发中心、富喷溢相上部亚相和火山通道相隐爆角砾岩亚相的大中型酸性熔岩火山机构是形成规模型火山岩储层的基础；风化作用促进了喷溢相上部亚相和隐爆角砾岩亚相溶蚀孔-缝的形成，改善了储层物性，是风化壳内有利储层形成的关键；构造作用改造喷溢相下部亚相块状熔岩，形成风化壳下部母岩中裂缝和溶蚀孔隙发育带，构成了风化壳-内幕双层储层结构.以BZ8-3S为原型，建立了“以大中型多中心酸性熔岩火山机构及其发育的有利岩性、岩相为基础，风化和构造改造双控”的大型火山圈闭规模型储层发育模式.
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  南海北部白云凹陷继承性陆缘背景古潜山成因及类型

  刘军, 彭光荣, 张丽丽, 李洪博, 汪旭东, 吴哲, 官伟, 梁超, 黄雷

  地球科学. 2025, 50(02): 405-418.

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  白云凹陷潜山是南海北部珠江口盆地油气勘探向深水深层进军的现实领域之一，目前对潜山成因及分类的研究相对薄弱，制约潜山带油气勘探潜力的评价.利用大面积三维地震资料，考虑继承性陆缘背景的构造相互作用关系，开展白云凹陷潜山构造解析.识别出了基底内幕的中生代先存构造，新生代拆离断裂体系和多期次岩浆活动，以及走滑断裂体系.明确白云凹陷潜山的形成是中生代挤压构造，新生代伸展拆离和岩浆底侵耦合及晚期断裂改造的结果 .基于上述主控因素提出白云凹陷潜山分类方案，该地区潜山划分为中生代构造主控的地貌残丘型，新生代早期构造主控的伸展块断型以及后期改造型共3大类6小类.其中白云主洼北部的冲断残丘型和白云主洼东部的翘倾断块型以及白云西南部断垒型和走滑块断型潜山具有良好的花岗岩潜山储层发育条件，是寻找潜山圈闭的有利区.
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  珠江口盆地惠州凹陷复合岩浆岩潜山储层发育机制

  彭光荣, 陈淑慧, 李洪博, 吴哲, 杨雪, 高翔, 王菲

  地球科学. 2025, 50(02): 419-432.

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  珠江口盆地惠州凹陷复合岩浆岩潜山经历燕山期-喜山期多期构造演化成山过程，发育裂缝-溶蚀型储层，为了解潜山储层发育机制，利用锆石U-Pb定年、铸体薄片观察对惠州26-6潜山储层裂缝成因和期次及成岩演化过程开展了精细研究，明确了惠州26-6复合岩浆岩潜山储层发育机制.惠州26-6潜山岩性为花岗岩、闪长岩、玄武安山岩，至少经历6期构造-岩浆活动.花岗岩发生碎裂岩化，闪长岩与玄武安山岩出现片岩化. 166～145 Ma玄武质火山岩喷发；145～134 Ma受燕山中期构造运动影响发生区域变质作用导致片岩化、片麻岩化，形成早期裂缝；～134 Ma、120～110 Ma伴随伸展作用有两期酸性岩浆侵入玄武质火山岩，发育花岗岩岩脉、硅质岩脉和碳酸盐岩脉，火山通道处发生阳起石化，伴随绿帘石化和绿泥石化；110～100 Ma之间发育一期张裂隙，102～87 Ma有岩浆热液上涌，裂缝中半充填白云石、浊沸石等；受晚白垩世构造转换作用影响区域大规模隆升，风化作用强烈，风化裂缝和溶蚀缝发育；裂陷期受珠琼一幕和珠琼二幕运动影响，有两期岩浆热液活动，裂缝中充填绿泥石、浊沸石等；南海运动和新构造运动时期产生微裂缝沟通烃源岩，有机酸进入对储层进一步溶蚀改造，裂缝未充填或半充填，13～5 Ma油气大规模充注，油气成藏.该研究为综合评价研究区储层特征、明确天然气富集规律提供了依据.
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  琼东南盆地深水区基岩潜山超压成因及油气成藏特征

  胡林, 胡潜伟, 王思雨, 江汝锋, 汪紫菱, 赵晨, 田澜希, 张超梦, 卞恺歌

  地球科学. 2025, 50(02): 433-452.

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  海洋深水区是当今全球油气勘探的热点，随着深水油气勘探的不断推进，基岩潜山逐渐成为重要的接替领域.近年来，琼东南盆地深水区基岩潜山气藏获得了重大突破，展现了潜山重要的勘探潜力.但是基岩潜山普遍存在高压，超压如何影响规模成藏是亟需解决的一个重要问题.基于此，以陵水32-1基岩潜山为例，通过已钻井岩心、薄片观察、温压场模拟、流体包裹体等综合分析，揭示潜山内部存在两个压力系统，上部压力系数为1.68，下部压力系数为1.76～1.85.10.48 Ma时凹陷内烃类流体压力传导至潜山，潜山开始发育超压；3.02 Ma时潜山压力系数达1.7，进入强超压阶段. LS32-1-A井分别在3.0～1.9Ma和1.8 Ma～现今经历两期油气充注，充注时间与潜山超压形成时间一致.研究表明：(1)潜山储层可分为砂砾质带、风化带、致密带、内幕裂缝带，以潜山内幕裂缝、基底断裂及垂向微裂隙为天然气运移的主要通道；(2)超压成因主要为早期欠压实和生烃增压，晚期受烃类流体侧向压力传导控制；(3)强超压形成时间与烃类流体充注时间匹配性好，生烃凹陷内的压力演化以及流体向潜山的充注过程控制着潜山大型油气藏形成；(4)陵水32-1构造具有“近源供烃，优势充注；超压传导，内幕成储；超压封盖，规模保存”的成藏模式.研究为琼东南盆地深水区基岩潜山油气藏的进一步勘探提供了重要依据.
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  渤海海域太古界变质岩潜山裂缝型储层发育主控因素分析

  王清斌, 刘晓健, 叶涛, 金小燕, 冯冲, 卢欢, 李德郁, 郝轶伟

  地球科学. 2025, 50(02): 453-465.

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  近几年，渤中凹陷，辽东湾地区太古界变质岩系陆续发现了多个亿吨级油气田，油气柱高度可超过1 000 m，展示了太古界潜山巨大的勘探潜力.研究表明，储层发育程度决定了太古界潜山的油藏规模，而裂缝对储层具有核心控制作用.分析表明，岩性对裂缝储层发育程度有明显影响，黑云母、角闪石等塑性矿物含量高的岩性段储层不发育，长石、石英矿物高含量段裂缝发育.表生期风化淋滤降低了岩石的抗压强度，风化壳内裂缝发育程度和记录的期次都要远高于内幕带；薄片观察和模拟实验表明，发育裂缝的样品虽然裂缝被充填但其抗压强度显著降低，为后期裂缝再活化创造了条件；后期裂缝会选择原来的裂缝带重新活化，黏土矿物，碳酸盐矿物，铁质充填的裂缝更容易受到后期应力、流体的影响再活化.宏观上，印支期逆冲推覆作用是形成裂缝储层的关键期，燕山期和喜山期断裂叠加改造对早期裂缝起到了重要的活化作用，印支期与燕山期、喜山期断裂叠合部位控制了厚层储层的分布.
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  北吕宋岛弧火山活动和台湾造山带造山事件约束下的台湾弧前盆地演化

  许淑梅, 王琳华, 李三忠, 刘永江, 訾可, 权日, 舒鹏程, 周越, 郭芮洁, 张宝珠, 王曼茜, 刘政东

  地球科学. 2025, 50(02): 466-477.

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  旨在对台湾弧前盆地可容纳空间、盆地边界和基底性质进行分析，并对弧前盆地层序构型及其主控因素和演化阶段进行探索性研究.结合地震剖面的层序构型解析，基于南海俯冲板俯冲、底侵及隆升剥蚀等造山事件、北吕宋岛弧火山岩活动对弧前区变化的影响，对台湾弧前盆地性质、边界特征及演化阶段进行探讨.台湾弧前盆地演化可分为3阶段：扩张期矩形裂谷盆地、初始碰撞期楔形弧前盆地和弧-陆碰撞期席状弧前盆地阶段.扩张期矩形裂谷盆地的东部边界先期为南海洋壳，后期为吕宋岛弧；西部边界为菲律宾海洋壳；基底为弧前扩张区地幔.初始碰撞期楔形弧前盆地东、西边界分别为北吕宋岛弧和增厚的南海板块边缘；基底为先期复理石沉积及吕宋岛弧火山建造的一部分.弧-陆碰撞期席状残余弧前盆地东、西边界分别吕宋岛弧和剥露并持续隆升的台湾增生造山带.
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  渤海湾盆地渤中26-6潜山油田油气异源混合成藏特征及充注过程

  官大勇, 石文龙, 赵弟江, 张兴强, 安俊睿

  地球科学. 2025, 50(02): 478-493.

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  渤中26-6潜山油田位于渤海湾盆地渤中坳陷渤南低凸起西段，是继渤中19-6潜山凝析气田之后，渤海海域新发现的又一个亿吨级潜山油田，也是近年来中国近海取得的最大油气发现.为了解决该油田存在的成藏规律不清，特别是油气来源和成藏过程与模式尚不明确的问题，综合运用原油生物标志化合物、流体包裹体分析及烃源岩生烃模拟等方法进行了系统分析，取得以下几点创新性认识：(1)渤中26-6潜山油田原油与天然气具有异源特征，分别来自不同的凹陷，原油主要来源于黄河口凹陷沙三段，凝析气主要来自于渤中凹陷南次洼沙三段；(2)渤中26-6潜山油田明显经历了早期正常油(10～5 Ma)、中期凝析油气(5～0 Ma)、晚期轻质油(2.5～0 Ma)3期油气充注历程，中期与晚期流体充注规模较大，对渤中26-6油田的聚集成藏具有决定作用；(3)渤中凹陷南次洼与黄河口凹陷烃源岩生烃演化差异以及烃源岩与渤中26-6潜山接触关系的不同，造成渤中26-6不同区块成藏模式与流体相态的差异.上述认识对丰富潜山油气成藏规律、指导类似潜山油气勘探具有重要意义.
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  渤海西部下古生界碳酸盐岩潜山储层成因机理及模式

  华晓莉, 李慧勇, 许鹏, 孙哲, 夏宇

  地球科学. 2025, 50(02): 494-503.

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  渤海西部下古生界碳酸盐岩潜山钻探证实寻找厚层优质储层是潜山勘探的关键.根据钻井揭示下古生界储层特征和分布存在较大的差异，反应了储层成因存在本质差别.基于断裂发育及构造演化分析，首次建立渤海西部剥蚀残丘型和剥蚀断块型两类碳酸盐岩潜山，在明确潜山类型划分的基础上，开展了两大类潜山储层差异成因机制分析.结果表明，残丘型潜山形成岩溶体储层，在微古地貌控制下的岩溶古水系坡度越大的区带，岩溶体储层发育程度越大，形成枝蔓式储层发育模式；断块型潜山形成缝溶体储层，在多期构造应力叠加区，有效裂缝更为发育，储层厚度更大，形成裂隙式储层发育模式.明确渤海西部不同潜山类型碳酸盐岩储层差异成因及模式，对下一步碳酸盐岩区油气勘探具有一定的指导意义.
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  渤中A凝析气田潜山储层特征及其地球物理判识方法

  赵鹏飞, 刘朋, 明君, 崔云江, 张婕茹, 来又春

  地球科学. 2025, 50(02): 504-520.

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  渤中A凝析气田为典型的大型太古代变质岩潜山气田，岩性主要为片麻岩、变质二长花岗岩、变质花岗闪长岩和碎裂二长花岗岩，储集空间以裂缝-孔隙和孔隙-裂缝的组合类型为主.纵向上潜山划分为半风化带和潜山内幕，半风化带普遍发育网状缝和粒内溶蚀孔，形成储集性能好的块状储集体，潜山内幕非均质性强，储集性能差于半风化带；裂缝是有效的储集空间又是良好的渗流通道，大断层附近裂缝相对富集.孔隙型储层的储集空间多为粒间孔和溶蚀孔，主要发育在潜山顶部或潜山内幕断层附近；半风化带储层物性及其溶蚀孔隙展布与断裂密切相关，古地貌高点和断裂系统发育耦合区是有利的储层发育区带；裂缝的密度和开度对气井无阻流量和产量有重要影响.
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  基于力学层划分的火成岩潜山裂缝分形维变识别方法

  张冲, 叶青, 周伟, 陈建, 李华

  地球科学. 2025, 50(02): 521-534.

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  火成岩潜山油气藏已成为海上油气增储上产的新领域，具有广阔的勘探和开发前景.琼东南盆地潜山气藏受到多期岩浆侵入影响，岩石结构复杂多变，储集空间分布具极强的非均质性，利用测井曲线识别裂缝的难度增大.针对火成岩潜山测井识别裂缝面临的难题，利用壁心、薄片、成像测井、常规测井等资料分析了火成岩潜山裂缝特征和测井响应规律；运用经典的岩石弹性参数计算模型建立了岩石力学剖面，根据井剖面纵向力学性质差异划分岩石力学层；引入反映岩石稳定性的岩石力学评价模型，采用曲线波动分形维变原理，通过力学层划分约束消除岩性变化干扰对火成岩潜山裂缝进行识别.研究结果表明：潜山裂缝的发育具有明显的岩性选择偏向，二长花岗岩中发育的裂缝开度最大，保留了较多的开启裂缝，岩石性质变化易造成裂缝分布差异，从而导致密度和波速变化；纵横波时差比与光电吸收截面交会分析可以最大程度的区分大部分较发育的裂缝和绝大部分极发育的裂缝；在力学层段划分的基础上，分段识别天然裂缝能提高火成岩潜山裂缝识别效果，与成像测井中溶蚀缝+高导缝段的识别符合率为85%；潜山顶部常发育溶蚀孔隙型储层，其裂缝越发育、变尺度分形维数(HF)越大，裂缝有效性越好，属于本区储渗性能最有利的储层发育带.该方法能够解决常规资料识别潜山裂缝的难题，可对潜山气藏的有效开发提供指导依据.
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  南海多波束测量中水深数据异常的精细处理与成因分析

  陈星铨, 朱俊江, 朱庆龙, 焦钰涵, 丁小笑, 刘政渊, 丁咚, 贾永刚, 李三忠, 刘永江

  地球科学. 2025, 50(02): 535-550.

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  高分辨率的海底多波束地形数据广泛应用于海洋测绘、深海调查、海底勘探等海洋研究和资源开发领域.多波束系统海上测量时受海况的复杂性以及海洋噪声等因素的干扰，严重影响了数据的质量，消除数据中的各种异常能够还原真实的海底地形，对研究海底精细地貌及解释具有重要意义.依托“东方红3”号科考船搭载的EM122多波束系统，近年来在南海北部采集了大范围的深水多波束数据，通过对数据的精细处理和分析，在水深数据中发现并识别了5种典型的异常.根据异常在地形图中的几何形态和异常点在二维测深点云数据中的离散特征，本研究解释和命名为地形褶皱弯曲异常、点状异常、线状异常、放射状异常、空白区异常5类.对5类异常使用不同的滤波方式能够很好的消除异常数据，使用条带滤波或子区滤波处理线状异常、使用子区滤波处理点状异常和放射状异常、通过折射编辑器校正处理地形褶皱弯曲异常、使用插值法处理空白区异常.对采集的多波束数据经过交互式滤波处理，很好地消除了多波束测量中存在的异常数据，为进一步对海底地形地貌的解释和分析提供了强有力的支撑.
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  渤海湾盆地渤中19-6气田变质岩潜山储层三维岩石力学参数求取及意义

  张冠杰, 程奇, 张雷, 刘文超, 赵雨佳, 吴昊, 沈传波

  地球科学. 2025, 50(02): 551-568.

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  为明确渤海湾盆地渤中19-6气田变质岩潜山储层岩石力学参数特征，为该区后续地应力场及储层裂缝数值模拟提供可靠的基础数据，开展了三轴抗压试验、巴西劈裂试验以及三轴抗剪试验，并利用阵列声波曲线计算单井动态岩石力学参数，通过动态-静态校正，确定静态岩石力学参数单井分布特征；再利用叠前地震多属性检测方法反演三维非均质岩石力学参数，明确岩石力学参数空间分布特征.在此基础上，结合物性测试、全岩矿物分析以及压汞试验资料，探讨岩石力学参数主控因素，并基于静态岩石力学参数构建裂缝发育指数和岩性相互关系的判别图版.结果表明，渤海湾盆地渤中19-6气田变质岩潜山储层杨氏模量主要介于20～60 GPa，泊松比主要介于0.15～0.25，抗张强度主要介于5～15 MPa，内摩擦角主要介于30°～50°，岩石力学参数平面分布具有较强的非均质性，垂向分布主要与构造特征和风化作用强弱有关，并在一定程度上反映了储层物性特征.储层物性、不同类型矿物含量以及孔隙半径是岩石力学参数的主要控制因素，变质岩潜山储层具有裂缝发育程度高、岩性复杂的特点，难以通过常规方法准确识别储层裂缝与岩性，而通过静态岩石力学参数构建的裂缝发育指数、岩性判别图版对变质岩潜山储层裂缝发育程度评价、复杂岩性划分具有较好的指导意义.
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  玄武岩二氧化碳矿化封存（Ⅱ）：广东省雷州半岛的封存条件、选址和挑战

  周蒂, 夏菖佑, 李鹏春, 梁希

  地球科学. 2025, 50(02): 569-584.

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  玄武岩CO₂矿化封存技术是在玄武岩区实现碳封存的新兴CCUS技术.广东省西南部雷州半岛的玄武岩以拉斑玄武岩和碱性橄榄玄武岩为主，分布面积超过3 000 km²，其矿化封存潜力已引起重视.根据雷州半岛地质条件和水文地质条件，在该区宜选用勿需盖层便可实现玄武岩中CO₂安全封存的Carbfix技术.而且由于雷州半岛的玄武岩大多埋藏较浅，需选择第四纪火山口玄武岩或深部第三纪玄武岩夹层方可满足Carbfix技术对储层深度的要求.以徐闻县田洋破火山口玄武岩和勇士农场第三纪玄武岩这两个先导项目候选场址为例，分析了在这两类玄武岩中进行矿化封存的可行性、潜力及存在问题，指出对火山口玄武岩注水后的效应研究、玄武岩的深部和横向延伸的探测等是目前遇到的主要挑战，也需要对是否存在影响地下水资源的风险进行监测和研究.提出在雷州半岛有必要开发在中浅（如150 m以下）第四纪玄武岩中进行矿化封存的工艺，并提议在海边选址开展利用海水进行玄武岩CO₂封存的探索和试验，希望为扩大雷州半岛玄武岩矿化封存潜力服务，并为开发全球海底玄武岩碳封存资源的利用技术做出贡献.
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  东天山二塘沟黏土型锂矿锂的赋存状态初探

  张征峰, 李诺, 范香莲, 王涛, 李玉坤, 蒋果

  地球科学. 2025, 50(02): 585-595.

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  新疆是我国重要的锂矿集中区，已知矿床多以伟晶岩型和卤水型产出.最近在东天山二塘沟地区新发现有黏土型锂矿.为厘定二塘沟锂矿锂的赋存状态，开展了详细的矿床地质、全岩化学成分、X射线衍射、全自动矿物定量分析（TIMA）、电子探针分析（EPMA）、LA-ICPMS矿物原位微区元素分析以及锂的浸泡实验.结果显示，二塘沟锂矿体主要赋存于上石炭统祁家沟组富含生物碎屑的碳酸盐岩中.矿石主要组成矿物包括方解石、石英、海泡石，全岩的Li₂O含量相对较高，变化于0.10%～0.27%.锂主要赋存于海泡石中，其含量高达9 519×10^-6，并且Li含量与F含量具有极好的正相关关系.二塘沟锂矿是新疆地区发现的首个黏土型锂矿，锂的赋存方式显著不同于其他黏土型矿床，具有重要的科学研究价值和找矿实践意义.
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  赣西北城门山铜多金属矿床矽卡岩的形成时代、物理化学条件及演化过程

  钟浩, 徐耀明, 肖炬炜, 孔凡斌

  地球科学. 2025, 50(02): 596-608.

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  为了解赣西北城门山铜多金属矿床的时间格架及矽卡岩形成的物理化学条件和演化过程，利用石榴子石的U-Pb同位素定年、电子探针主量元素分析、LA-ICPMS原位微区微量元素测定等方法，结合矽卡岩整体的TIMA综合矿物分析，获得了146.2±1.1 Ma的年龄，同时发现该矿床的矽卡岩矿物以石榴子石为主，主要为钙铁榴石（And值平均95%），稀土元素具有明显的轻稀土富集，重稀土亏损，Eu正异常的特点.该矿床具有与花岗闪长斑岩和石英斑岩两期岩浆作用对应的两次矽卡岩化热液蚀变及成矿事件，间隔约6～7百万年.强氧化、偏酸性、高盐度、渗滤交代条件下形成了矽卡岩，流体的主要来源为岩浆热液，氧逸度、pH、Cl^-浓度存在随体系封闭开放程度及流体通量变化而协同演化的规律.
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  湘中白马山复式岩体年代学、Hf同位素、地球化学及岩石成因

  刘贤红, 刘德亮, 娄元林, 潘思远, 肖涛, 刘小坚, 张珍力

  地球科学. 2025, 50(02): 609-620.

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  为深入探讨华南早古生代和早中生代的构造演化、岩浆活动及其资源成矿效应，对湘中地区白马山复式岩体进行了系统的野外调查，并开展了锆石年代学、Hf同位素及地球化学研究.锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分析结果显示，白马山岩体水车超单元糜棱岩化花岗岩和龙潭-小沙江超单元黑云母花岗闪长岩的加权平均年龄分别为409±2 Ma和211±1 Ma，二者分别为加里东晚期和印支晚期岩浆活动的产物.加里东期糜棱岩化花岗岩具有高硅、高碱和强过铝质的特征，表现出强烈的负Eu异常，结合其富集的Hf同位素组成[ε_Hf（t）=-13.4～-5.4]，可推测其应为古元古代沉积岩的部分熔融产生的S型花岗岩.印支期黑云母花岗闪长岩则具有低硅、高碱和准铝质的特征，显示出中等强度的负Eu异常，且其ε_Hf（t）值（-10.3～-7.4）较负、模式年龄古老（1.71～1.89 Ga），为古元古代变火成岩与部分变沉积岩重熔形成的I型花岗岩.白马山复式岩体的加里东期和印支期超单元可能均形成于陆内造山的构造环境中.加里东期岩体与区域W矿化之间、印支期岩体与区内Au-Sb-W矿化之间分别具有密切的成因联系，表明这些岩体具有良好的Au-Sb-W成矿潜力.
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  西藏唐格矽卡岩型铜铅锌矿床成矿时代：来自石榴子石U-Pb年龄的约束

  黄倩, 吴松, 刘晓峰, 申亚辉, 阿旺旦增, 次琼, 陈烈, 魏守才

  地球科学. 2025, 50(02): 621-638.

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  石榴子石原位U-Pb定年是近年来新发展的低U矿物同位素定年方法，目前已在矽卡岩矿床中广泛应用.首次报道了西藏唐格矽卡岩型铜铅锌矿床石榴子石LA-ICP-MS U-Pb年龄及微量元素组成，结合矿床石英斑岩锆石U-Pb年龄结果，对唐格矿床成岩成矿时代及过程进行了探讨.唐格石榴子石U-Pb年龄为65.5±3.9 Ma，石英斑岩锆石U-Pb年龄为68.1±0.9 Ma，限定了其成岩成矿时代为晚白垩世-古新世.唐格石榴子石稀土配分曲线呈轻稀土富集、重稀土亏损，LREE/HREE比值为0.01～12.68，进一步可划分为两期石榴子石（Grt Ⅰ和Grt Ⅱ）,Eu异常由不明显（Eu/Eu^*为0.87～0.94）向明显Eu正异常（Eu/Eu^*为1.49～8.29）再向微弱Eu正异常（Eu/Eu^*为0.67～1.83）变化，U平均含量先降低(Grt Ⅰ-1:1.14×10^-6,Grt Ⅰ-2:0.65×10^-6)后升高(Grt Ⅱ：2.34×10^-6)都表明氧逸度先升高后降低.第一期石榴子石核部（GrtⅠ-1）的Hf、Ta平均含量(8.84×10^-6和0.52×10^-6)均大于边部(Grt Ⅰ-2:1.60×10^-6和0.23×10^-6)和第二期石榴子石(Grt Ⅱ：1.47×10^-6和0.37×10^-6)平均含量，指示成矿过程由封闭状态转为开放、震荡的环境.冈底斯成矿带同碰撞时期矽卡岩型矿床的成岩成矿年龄从西向东呈现由老变新的趋势，揭示了其火山活动具有穿时性，反映了印度-亚洲大陆不均匀碰撞的特征.唐格矿床为在南冈底斯带上新发现的同碰撞期矽卡岩型铜多金属矿床，将会为朱诺矿集区及周边乃至整个南冈底斯带找矿提供新方向.
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  中亚造山带南缘中段的北山杂岩：历史、现状与问题

  王振义, 张进, 吴春娇, 张北航, 赵衡

  地球科学. 2025, 50(02): 639-666.

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  前寒武纪地质体是大地构造单元划分的重要依据，同时也为理解早期超大陆聚合离散和演化提供了重要信息，对其形成时代、分布范围、物质组成等的认识影响着对造山带结构、形成演化和造山样式的看法，具有重要的研究价值.然而，由于构造改造置换，造成部分显生宙地质体与前寒武纪地质体难以区分，加之不同时段研究程度、测试手段不同，使得一些区域上的前寒武纪地质体分类命名、分布范围、大地构造属性等几经变革，影响着对造山带结构和形成演化的深入认识.以中亚造山带南缘中段北山杂岩为研究对象，探讨前寒武纪地质体划分对造山带结构和形成演化的影响.北山杂岩长期被当作北山造山带中微陆块的前寒武纪基底，近些年关于其分布范围、形成时代和大地构造属性取得了新的重要进展.本文在综述北山杂岩划分沿革的基础上，总结了前人关于北山南北两带的基底岩石划分对比等方面的看法，以及与相邻构造单元前寒武纪地质体的划分对比，并概括了关于北山杂岩基底属性方面的认识.通过中亚造山带南缘中段各微陆块的岩石组合、前寒武纪碎屑锆石谱峰特征、构造-热事件序列和锆石Hf同位素特征等方面综合对比，初步认为这些微陆块可能经历了相似的前寒武纪演化历史.结合前人资料，提出其源于Columbia超大陆裂解，并参与了Rodinia超大陆聚合最终裂解几个微陆块的演化过程.鉴于具有前寒武纪基底属性地质体的重要性以及由不断变化的内涵和分布范围引起的分歧，建议进一步加强中亚造山带南缘中段北山造山带前寒武纪地质体的识别和划分沿革工作以及区域地质图编图工作.
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  新太古代-古元古代熊耳山地区的岩浆作用与大地构造意义

  刘恒, 刘磊, 张德贤, 康诗胜, 胡天杨

  地球科学. 2025, 50(02): 667-686.

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  华北克拉通南缘出露的古老岩石主要为TTG和钾质花岗岩的岩石组合，该组合是研究花岗岩成因和大陆地壳生长演化的一个重要对象.聚焦于熊耳山地区，利用锆石微区Hf-O同位素和微量元素分析来示踪岩浆的演化过程，探讨不同阶段花岗岩的地球化学特征、源区性质及其成因机理，厘定了2.5～2.4 Ga,～2.3 Ga两期重要岩浆-构造事件.研究发现，小南沟地区2.51～2.43 Ga奥长花岗岩含有富钛氧化物，ε_Hf（t）值为-6.9至+5.0，锆石δ¹⁸O值平均值分别为6.03‰和5.18‰，可能跟地壳物质的部分熔融和沉积物质的加入有关.黄沟和穆册地区2.3 Ga钾质花岗岩显示锆石δ¹⁸O值平均值分别为3.98‰和3.10‰，ε_Hf（t）值较低，为-5.8至-3.5.锆石δ¹⁸O值的明显降低，可能跟地幔物质上涌引起的高温水岩反应过程有关.不同时代花岗岩的不同类型锆石微量元素呈现出大陆弧环境的特征，结合较低的ε_Hf（t）和降低的δ¹⁸O同位素组分变化，熊耳山地区在岩浆静寂期前夕可能形成于活动大陆边缘弧环境.
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  典型高寒流域冲洪积扇地下水与地表水交互机制

  杨泽森, 常启昕, 贺笙哲, 廖习锐

  地球科学. 2025, 50(02): 687-698.

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  差分流量测量、一维热传输方程、环境同位素和水化学等常规手段仍不能精细刻画高寒流域冲洪积扇复杂河段地下水与地表水交互机制.因此，利用分布式光纤对葫芦沟流域冲洪积扇东支到干流河段的河床与河水表面进行高时空分辨率的连续温度监测，发现东支观测河段有12个地下水排泄点，干流观测河段均为地下水排泄带，排泄方式分别为集中流和扩散流.并结合该流域的水文地质条件，提出了高寒流域冲洪积扇地下水与地表水交互作用概念模型，描绘了局部河段地下水排泄点/带，认为粉质粘土体的存在影响了地下水与河水的交互关系.高寒流域冲洪积扇含水层的非均质性是影响地下水与地表水交互关系的重要因素，且影响的时空范围会随着气候变暖而逐步增大.
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  全新世长江中下游地区降水变化及其驱动机制

  徐家豪, 张志平, 陈钧伟, 孙炜毅, 申忠伟, 贾鑫

  地球科学. 2025, 50(02): 699-717.

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  为调和不同研究重建的全新世长江中下游地区降水演化之间的矛盾，集成分析了具有年代可靠、指示意义明确的12条全新世长江中游降水记录和18条全新世长江下游降水记录.结果显示，长江中下游地区降水自全新世伊始逐步增多，中全新世后降水逐渐减少；晚全新世，长江中下游地区降水演化模式出现分异：长江中游整体重新转为湿润，长江下游在波动中趋于干旱.机制方面，全新世长江中下游地区降水演化总体受控于北半球夏季太阳辐射影响.晚全新世，ENSO活动显著增强，亚洲西风急流位置偏南，叠加印度夏季风环流异常，不仅导致长江中下游地区降水演化模式偏离北半球夏季太阳辐射变化趋势，也造成长江中游相对于长江下游形成更为湿润的气候.
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  高能溃决洪水侵蚀机理与地貌效应研究进展

  杨泽文, 吴兵兵, 刘维明, 杨安娜, 李雪梅, 王昊, 阮合春, 周燕莲

  地球科学. 2025, 50(02): 718-736.

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  高能溃决洪水作为一种高量级、低频率的极端地表事件，其所具有的强烈侵蚀和重塑能力极大影响着地表形貌的演化.近年来，有关高能溃决洪水的研究逐渐增多，然而相关的侵蚀机制与地貌效应仍缺乏系统性认识.通过系统梳理国内外高能溃决洪水侵蚀研究中的相关进展，总结了高能溃决洪水形成的大、中、小3种侵蚀地貌及相关特征，分析了包括拔蚀、空蚀、涡蚀和磨蚀四种高能溃决洪水侵蚀模式与发生条件，进一步归纳了高能溃决洪水典型侵蚀效应.最后结合国内外研究热点，从多方法揭示高能溃决洪水侵蚀机理与驱动因素、侵蚀运移作用下的“工具效应”与“覆盖效应”、高能溃决洪水与颗粒破碎的功能关系及侵蚀和构造抬升的耦合作用等方面对未来高能溃决洪水侵蚀研究进行了展望.旨在深入理解高能溃决洪水的发生规律及其侵蚀过程，加深对此类灾难性极端地表事件与地貌演化之间关系的认识.
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  吐鲁番盆地地下水动态变化及其与地面沉降关系研究

  丁启振, 周金龙, 张红忠, 黄静, 孙英, 白凡, 涂治, 李军

  地球科学. 2025, 50(02): 737-751.

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  地面沉降的发生、发展已成为一种全球性的地质灾害.基于多年地下水位、水质和地面沉降监测数据，综合运用GIS技术、逻辑斯谛曲线模型、线性趋势分析和灰色关联分析等方法，从空间水平向-垂向-点的角度探究地下水位动态与地面沉降的关系，最后讨论了地面沉降对地下水水质的影响.研究区地下水动态类型包括开采型、水文-灌溉型和灌溉型，2019—2022年地下水位整体呈快速下降和缓慢下降趋势，年均速率范围为-0.97～-0.25 m·a^-1.截至2021年，南盆地高昌区东南方向大型地面沉降漏斗中心地面沉降量与沉降速率分别为-366 mm和-140 mm·a^-1.承压水位降落漏斗与地面沉降漏斗耦合度良好，深层承压水位与地面沉降量呈显著正相关（r=1.00），且在逻辑斯谛曲线模型中近似呈线性关系.深层承压水监测井的地面沉降量与地下水SO₄^2-含量显著正相关（r=0.95）.长期过度开采深层承压水用于农业灌溉，导致黏土压缩固结出现地面沉降漏斗，同时可能释放出部分SO₄^2-进入深层承压含水层.
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  基于W_it指数的冰川型泥石流的年轮定灾方法

  皋子琪, 吕立群, 周冠宇, 黄锋, 马超, 陶正想, 梁锦杭, 王兆印

  地球科学. 2025, 50(02): 752-762.

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  冰川型泥石流在瓤打曲流域频发，对当地安全造成了严重威胁，重建泥石流的暴发历史、流动范围和成因，可以为工程建设提供防灾减灾参数.基于树木年轮的愈伤组织和生长抑制响应，给出了年轮生长抑制的评判阈值和年轮定灾的W_it指数的新计算方法，并重建了1890—2021年的泥石流的暴发时间和流动范围；用泥石流实际暴发时间验证了年轮生长抑制的评判阈值和W_it新计算方法的合理性.结果表明：（1）冰川活跃区年轮生长抑制的阈值修订为25%;（2）W_it指数计算需要排除生长释放因子，利用年轮的创伤组织和生长抑制会增大泥石流灾害事件的定年准确率.
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  基于地质年代与热流关系的中国陆区热流分布

  王亚茹, 蔺文静, 朱传庆, 刘峰, 习宇飞

  地球科学. 2025, 50(02): 763-781.

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  大地热流是表征地球内部热状态传输到表层的重要参数，大地热流分布是地热研究中的基础工作.我国陆区大地热流数据质量差异大且空间分布不均匀，对大地热流的科学预测是开展大地热流及相关研究的重要基础.在地质年代与热流关系的基础上，采用地理信息系统（GIS）技术，利用中国陆区数字地质图定义不同地质区域的热流值，对热流离散性较大的地质年代结合构造分区统计赋值，使热流预测更符合我国构造-热背景.热流预测采用1°×1°等经度网格将热流的影响范围约束在网格单元中.我国陆区的大地热流预测平均值为63.54 mW/m²，中值为62.32 mW/m²，热流分布离散性较小.预测结果接近我国构造-热背景，为热流数据空白区的热流值预测提供科学依据.
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  丹霞地貌发育程度的定量指示及影响因素:以广东丹霞山为例

  傅强, 章桂芳, 张珂, 王同皓, 叶雨朦

  地球科学. 2025, 50(02): 782-797.

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  地貌发育的定量化研究对于深化丹霞地貌的基础研究和多学科融合具有重要意义，而地貌指数可以用于评估区域构造活动及地貌演化，定量指示地貌发育程度，有助于理解丹霞地貌的发育过程及控制因素.因此，以广东丹霞山世界地质公园为研究区，基于TecDEM工具箱移动窗口方法选择窗口大小并计算面积高程积分(HI)、地表粗糙度(SR)和地表指数(SI)这3种地貌指数.丹霞山移动窗口边长可选择900 m，由此计算的丹霞组HI集中于0.22～0.47,SR和SI分别集中在1.05～1.14和-0.37～-0.11,SR和SI呈显著的负相关，且高SR和低SI多在赤壁丹崖景观一带分布，表明丹霞山的地貌发育程度整体较高，与学者定义的丹霞山地貌发育阶段相符.分析地貌指数与断裂、地层和河流的定量关系可知：HI值及SR值随着与断裂两侧距离的增大而逐渐下降；锦石岩段的HI值集中于0.29～0.48，在丹霞组中最高，巴寨段及白寨顶段较低；河流两侧的白寨顶段显示出较高的HI值(>0.24)，而巴寨段具有较低的HI值，显示其在构造分布和河流的共同作用下呈现较明显的侧蚀.
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  2025年1月7日西藏定日M_S6.8地震珠峰地震台加速度时程快速模拟

  李宗超, 孙吉泽, 纪志伟, 高孟潭, 谢俊举, 赵延娜

  地球科学. 2025, 50(02): 798-804.

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  2025年1月7日，西藏日喀则市定日县发生M_S6.8地震，震中附近遭受了严重的地震破坏.地震影响区位于海拔4 000m以上的高原地带，地震台站分布稀少，100 km内缺乏完整的基准台或基本台地震记录，而这些记录对于快速评估地震灾害程度和指导震后重建有至关重要的意义.本次地震影响区域内的高山多覆盖有永久冰川（如珠峰地区），同时存在大量潜在的滑坡体，研究地震对冰川及滑坡体稳定性的影响，是值得关注的重要科学问题.基于上述背景和研究需求，选择距离震中55公里的珠峰地震台记录到的一次M_S3.9小震作为格林函数采用经验格林函数方法，考虑参数不确定性，合成了本次地震在珠峰地震台的加速度波形.研究结果表明：珠峰地震台在本次地震中水平向PGA范围为70～190 cm/s²，垂直向PGA范围为40～140 cm/s²，对应的仪器地震烈度为Ⅵ～Ⅶ度.这些结果反映了珠峰地震台位置的地震动强度，与第五代中国地震动参数区划图中不同概率水准的地震动反应谱进行对比，并结合当地房屋建筑的结构性能，分析认为该强度地震动可能对珠峰地震台附近的一般民用建筑造成较严重损伤，震中附近的地震破坏可能会更为严重.同时该地震可能对高海拔冰川和潜在滑坡体稳定性造成影响，建议对此问题给予特别关注.