2024年, 第38卷, 第02期　
刊出日期：2024-04-10

  

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  泛巽他盆山体系北部湾古泥沼旋回与古生态效应

  黄向青, 梁开, 马胜中, 袁晓婕, 潘毅

  现代地质. 2024, 38(02): 269-286. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.066

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  南海西北部北部湾在地质环境方面与狭义巽他陆架相似而成为一体构成泛巽他，同属青藏高原及其挤出阶梯地貌盆山体系。然而，关于其指示环境变化和碳循环的古泥沼分布及其气候-构造驱动机制、作用与联系等缺乏关注，其研究滞后于上述热点巽他陆架相关进展。为加强对这些内容的认识，本文的研究在北部湾北部华南陆缘沉降带进行了80.05 m进尺第四系全岩心钻取，立足于沉积物微体古生物、粒度、碎屑矿物组分、微量元素含量等基础沉积环境指标的实验测试、鉴定以及测年数据，并结合前人相关资料和结果进行综合分析。结果表明，岩心底部年龄为中更新世后期171.0 ka,孢粉化石呈热带和亚热带植被面貌，主要有栲属、栎属等以及鳞盖蕨属、水龙骨科等，其含量变化显示出3个主要气候变化阶段，与倒数第二冰盛期、末次间冰期、末次冰期以及冰消期等相联系，从56.0 ka始见有半咸水种硅藻化石条纹小环藻、柱状小环藻等，有孔虫化石出现于中全新世6.0 ka接受海进。总体上以砂为主，但局部粉砂和黏土（泥）含量较高，最高依次可达65.78%、59.71%,元素含量为2.6×10^-6～347×10^-6,碎屑矿物稳定出现石英、长石、风化矿物，以前者占优，平均含量88.57%,余下矿物相间出现，具有陆源性，各要素随气候阶段而变化。存在5个泥沼旋回，沉积环境有所差异，在冰期和间冰期均有分布，出现炭化腐木以及邻区炭化层。青藏高原隆起导致的区域强烈地形落差在中—晚更新世业已构建，盆山体系成为海洋暖湿气流与地形作用的水热有效利用地带，北部湾冰期出露地表古水系广布，森林和草地植被共存，有助于泥沼的维护发展。气候波动性是泥沼的本质驱动因素，除了间冰期之外，冰期的强烈暖阶振荡亦为其成因；泛巽他北部湾在冰期同样具有碳库意义，具有转移与弥补中高纬度生产力衰减之作用。
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  塔里木盆地三大构造旋回油气成藏特征

  杨宪彰, 能源, 徐振平, 李跨越, 黄少英, 段云江

  现代地质. 2024, 38(02): 287-299. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.078

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  塔里木盆地形成经历了南华纪—中泥盆世、晚泥盆世—三叠纪和侏罗纪—第四纪3大伸展-挤压构造旋回，其多旋回构造演化导致油气成藏和分布十分复杂。随着近年来盆地超深层已经成为油田的重点勘探领域，有必要对盆地的油气成藏规律进行深入探讨。本文基于最新的地震资料、钻井资料及油气地质资料，发现塔里木盆地油气规模成藏主力烃源岩为库车地区三叠系—侏罗系及塔西南地区石炭系—二叠系陆相烃源岩、台盆区寒武系海相烃源岩。盆内烃源岩及储盖组合的发育均受控于盆地3大伸展-挤压构造旋回，烃源岩的发育位置决定了塔里木盆地发育库车山前、北部坳陷、麦盖提斜坡及塔西南山前四大含油气系统。盆地在历经3大伸展-挤压旋回，其台盆区、库车前陆及塔西南前陆地区油气成藏组合差异大。台盆区发育石炭系膏泥岩与志留系—石炭系海相砂岩、奥陶系泥岩与灰岩、中寒武统膏盐岩与震旦系—寒武系白云岩储盖组合；库车地区发育新近系—第四系泥岩与砂岩、古近系膏盐层与白垩系砂岩、侏罗系泥岩与三叠系—侏罗系砂岩储盖组合；塔西南地区发育中新统泥岩-砂岩、古近系膏盐层与白垩系砂岩、石炭系—二叠系泥岩与碳酸盐岩储盖组合，分别组成了台盆区、库车及塔西南地区的上部、中部及下部组合。盆内烃源岩在加里东晚期、海西晚期—印支期、喜山期发生排烃，形成三期油气充注，结合塔里木盆地关键变革期的岩性、断裂、不整合及隆起的发育特征，构建了盆地三期成藏模式。
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  苏北盆地盐城凹陷盐③断裂带构造演化及其控圈作用

  谢昭涵, 冯昌, 仇永峰, 李鹤永, 张建波, 唐海氢

  现代地质. 2024, 38(02): 300-311. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.081

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  盐（3）断裂带位于苏北盆地盐城凹陷中，断裂带及周边区域发生过多期伸展-走滑复合的构造演化，控制圈闭的时空有效性。为阐明这些构造圈闭对油气差异聚集的影响，需先明确盐（3）断裂带在各时期的演化过程，并研究构造变形对圈闭的控制作用。本文基于盐城凹陷高精度三维地震资料，揭示主要断层和周边褶皱的几何学形态和运动学特征；结合断距回剥法定量恢复断层分段生长过程，进一步利用古构造图分析各期次的褶皱变形规律，解析各期次构造演化性质以及控圈作用。结果表明，盐（3）断裂带经历3个主要演化阶段：（1）泰州—阜宁期（K₂t—E₁f₄）NW向伸展控制盐（3）正断层西段孤立生长、东段发生软连接，此时主干断裂的控陷作用不明显，圈闭不发育；（2）阜宁期末发生短期快速的压扭作用，造成盐（3）断层再活动，同时形成一系列的NW向共轭剪切断层，此时沿着盐（3）断裂带形成了一系列的圈闭；（3）戴南—盐城期（E₂d—Ny）发生SN向东强西弱的伸展，控制盐（3）断裂带东部再活动，并对圈闭进行调整。整体而言，盐城凹陷的构造活动强度具有“早强晚弱，东强西弱”的差异性，随着研究区构造应力场的不断变化，圈闭的构造幅度、面积逐渐缩小，构造高点也逐渐往SW向转移。
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  渤海湾盆地埕岛东部新近纪火山活动及其油气地质意义

  张在振, 曾溅辉, 张本华, 王志伟, 刘金华, 于世娜, 武群虎, 王艳珍

  现代地质. 2024, 38(02): 312-321. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.084

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  渤海湾盆地中部埕岛地区火山多期活动，对储层发育、油气运移及成藏等方面起到了一定的影响。目前研究主要集中在中生界火山岩储层上，对新近纪火山活动及油气成藏的影响认识不足，制约着埕岛东部油气的进一步勘探。本文综合区内应用测井、录井及地震资料，阐释了火山岩岩性、岩相及活动性等特征，并进一步探讨了火山活动对油气成藏过程的影响。研究区火山岩主要为灰黑色玄武岩，地震剖面上火山锥的形态较为清晰，平面上呈现串珠状或链状分布。结合地震相及钻井揭示岩电特征，将新近系底部火山岩岩相划分为火山通道相、爆发相、溢流相、火山沉积相和侵入相5种类型。火山活动始于新近纪早期，持续3～5 Ma即消亡，形成局部发育的角度不整合，并导致沉积环境由湖泊三角洲向辫状河的转变。研究区在火山活动和火山岩体作用下，重塑了油气输导及侧向遮挡条件，形成多种油气藏类型，与火山活动相关的岩性及火山岩体遮挡型油气藏是下一步勘探的重要方向。
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  阿拉斯加北坡盆地成藏组合划分与资源潜力评价

  李刚, 孟秋含, 张凯逊, 白国平, 胡靖靖, 邱海华, 陈君

  现代地质. 2024, 38(02): 322-334. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.079

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  位于北极地区的阿拉斯加北坡盆地(North Slope Basin, Alaska)是全球最具有勘探潜力的盆地之一。对该盆地进行科学研究，有助于提升对北极地区含油气远景的认知，对于我国在该地区能源战略的制定具有基础性意义。本文基于埃信华迈(IHS Markit)最新数据资料，在盆地油气地质特征分析的基础上，进行含油气系统和成藏组合划分与研究。以成藏组合为评价单元，对盆地待发现油气资源量进行评估，并优选出有利勘探区带。结果表明，阿拉斯加北坡盆地已发现油气藏主要分布于巴罗(Barrow)穹隆，该构造单元内的油气储量占盆地总储量的77.3%;油气主要储于白垩系和三叠系储集层，两者分别储集了盆地内44.0%和45.8%的油气储量。盆地内主要发育中生界复合含油气系统、新生界含油气系统和石炭系含油气系统。中生界复合含油气系统可划分出古近系—新近系、白垩系、侏罗系、三叠系和石炭系5个成藏组合。盆地平均待发现可采资源量为36943.8 MMbbl(百万桶，1桶=158.98 L)石油、79711.6 Bcf(十亿立方英尺，1英尺=30.48 cm)天然气和262.1 MMbbl凝析油，合计50491.2 MMboe(百万桶油当量),其中石油占73.1%,天然气占26.3%,凝析油占0.6%。根据本文的研究，优选出2个Ⅰ类有利区带和4个Ⅱ类有利区带。
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  准噶尔盆地南缘西段齐古组深层储层特征及物性控制因素

  邓毅, 高崇龙, 王剑, 刘明, 孟元林, 任影, 刘可, 王柯

  现代地质. 2024, 38(02): 335-349. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.069

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  准噶尔盆地南缘西段齐古组深层碎屑岩储层油气勘探潜力巨大，但目前针对其储层特征及物性控制因素尚缺乏系统研究，制约了后期油气勘探进程。本文综合利用铸体薄片、扫描电镜、物性、压汞及包裹体等资料，并结合区域埋藏史及古地温等相关成果，对齐古组储层岩石学特征、物性特征、成岩作用特征及物性控制因素进行系统研究。结果表明，齐古组储层具有低成分成熟度、高塑性岩屑含量及中等结构成熟度的岩石学特征。尽管储层主体埋深大于3500 m,但储集空间仍以粒间孔为主，平均孔隙度为10.29%,平均渗透率为34.12×10^-3μm²,总体上属低孔低渗储层，但仍发育部分中-高孔渗储层。储层成岩作用主要有压实作用、胶结作用及溶蚀作用，成岩强度相对较弱，主体处于早成岩B期—中成岩A期，并表现为压实强度中等、胶结物含量较低且晚期发育酸性溶蚀的特征。富石英与长石、贫岩屑以及分选好等特征有利于储层物性的保存，而储层物性损失以压实减孔最为显著，但储层内部绿泥石包壳及中成岩期的酸性溶蚀作用可有效改善储层物性。此外，齐古组地层早期长期浅埋、后期短期快速深埋、地层超压及较低的古地温梯度等因素延缓了储层成岩进程，进而降低成岩作用强度，导致齐古组优质储层得以有效保存。
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  川东北元坝西部须二段—须三段沉积相及其对储层控制作用

  王爱, 肖开华, 刘忠群, 黄彦庆, 乔大伟

  现代地质. 2024, 38(02): 350-361. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.075

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  川东北元坝西部须二段—须三段是重要的油气产层。本文利用钻井岩心、测井资料和三维地震资料对川东北元坝西部上三叠统须二段—须三段沉积相类型、沉积特征、沉积模式及其对储层发育控制作用开展详细的研究，以指导该地区的油气勘探部署。结果表明，川东北元坝西部须二段—须三段主要为辫状河三角洲相和湖泊相沉积，能够识别出三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲和浅湖4种亚相，可进一步划分出9种微相。须二段—须三段沉积时期发育两种沉积模式，须二段为缓坡型宽河道辫状河三角洲沉积模式，主要发育宽河道，砂体叠置连片；须三段为陡坡型窄河道辫状河三角洲沉积模式，主要发育窄河道，砂体沿河道呈条带状分布。须二段主要发育中粒长石岩屑砂岩和中粒石英砂岩两种有利储集岩类型，主要分布于三角洲前缘水下分流河道砂体中；须三段发育中粗粒钙屑砂岩和砂质细砾岩两种有利储集岩类型，主要分布于三角洲平原辫状河道—三角洲前缘水下分流河道过渡带砂体中。缓坡型宽河道辫状河三角洲中发育的中粒长石岩屑砂岩和中粒石英砂岩储层物性和孔隙结构明显好于陡坡型窄河道辫状河三角洲中发育的中粗粒钙屑砂岩和砂质细砾岩。
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  川东北元坝地区侏罗系陆相页岩天然裂缝发育特征及其对页岩油气富集和保存的影响

  蒋代琴, 李平平, 邹华耀

  现代地质. 2024, 38(02): 362-372. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.065

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  川东北元坝地区陆相页岩中天然裂缝发育，是影响页岩油气富集和保存的关键因素。本文依据岩心、镜下薄片和扫描电镜等资料研究该区侏罗系大安寨段和千佛崖组页岩层系天然裂缝的发育分布特征，探讨裂缝对页岩油气富集和保存的影响。结果表明，侏罗系页岩中主要发育构造裂缝、层理缝、穿层水力破裂缝和收缩缝，其中构造裂缝包括穿层剪切缝、顺层剪切缝和层内张开缝，层理缝是页岩中最为发育的天然裂缝，线密度介于66～357条/m之间，平均为188条/m。层理缝和收缩缝既是页岩油气的储集空间也是运移通道，改善了页岩的储集性能，有利于页岩油气的富集。构造裂缝、穿层水力破裂缝与层理缝相互连通形成的宏观裂缝网络是页岩油气排放的通道，对大安寨段页岩气的逸散影响较大，对千佛崖组页岩油的保存条件影响较小。研究成果可为四川盆地陆相页岩油气勘探开发提供基础性参考依据。
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  南华北盆地鹿邑凹陷上古生界煤系地层砂岩储层特征

  常海亮, 杜春彦, 张宏伟, 王宏伟, 祝朝辉, 陈敬轶

  现代地质. 2024, 38(02): 373-384. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.102

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  鹿邑凹陷上古生界煤系砂岩储层特征认识不清，制约该区天然气藏相关研究和勘探部署。本文综合运用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、压汞和声发射试验等分析方法查明砂岩储层特征，并阐释储层发育影响因素。结果表明，砂岩储层岩性以细-中粒、细粒岩屑石英砂岩为主，成岩作用类型多样，压实和胶结作用对储层破坏明显，溶解及破裂作用对储层贡献较大。储层属超低孔、超低渗的致密储层，储集空间类型以溶孔、晶间微孔、裂缝、少量剩余原生孔和铸模孔组合为主。孔隙结构分为3类，Ⅰ类的孔隙结构和物性最好，但发育规模小；Ⅱ类和Ⅲ类的发育规模大，但孔隙结构和物性差。储层发育受多种因素影响，构造背景决定其长期处于中-深埋藏环境；沉积微相控制其发育位置；压实作用导致储层原始孔隙度降低22.01%;多期次矿物胶结使储层更加致密化；含有机酸流体是促使不稳定组分溶解形成次生孔隙的主要因素；破裂作用极大程度地改善储层渗透性，但发育局限。该认识对煤系地层非常规天然气藏的研究具有促进作用，也可为鹿邑凹陷相关勘探工作的部署提供基础参考。
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  南海神狐海域天然气水合物储层参数定量评价方法

  康冬菊, 刘俊东, 李海燕, 屈翠侠, 陆敬安, 谢莹峰, 钟超, 任金峰

  现代地质. 2024, 38(02): 385-397. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.038

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  海洋型天然气水合物以固态形式赋存于尚未固结的泥质粉砂和粉砂质泥地层中，不同于常规油气藏在固结砂岩地层中的赋存模式，因此造成水合物储层测井评价的难题。2007年以来我国南海神狐地区实施了4次水合物钻探，取得丰富的地球物理与岩心资料并且证实该区存在着巨大的天然气水合物资源潜力。本文通过对神狐地区常规测井、特殊测井资料以及取心资料的研究分析，总结水合物地层各项测井响应特征，利用岩心数据刻度测井，建立储层岩性、物性以及水合物饱和度计算模型，形成一套适合神狐地区天然气水合物储层参数的定量评价技术。利用本文方法对研究区部分井进行综合评价，水合物地层孔隙度平均为49.91%,水合物饱和度平均为29.75%,孔隙结构以小孔隙为主，渗透性较差，评价结果与岩心实验结果基本一致，符合率达85%。该研究成果为神狐海域水合物资源量评价及成藏研究提供了新的参考。
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  渤海湾盆地内黄隆起东斜坡奥陶系岩溶热储地热资源评价

  章惠, 汪新伟, 周总瑛, 贺婷婷, 刘晓红, 黄旭, 高楠安

  现代地质. 2024, 38(02): 398-408. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.073

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  渤海湾盆地内黄隆起东斜坡断裂构造发育，地热资源丰富，其奥陶系优质岩溶热储分布与城市供暖匹配良好，开展研究区地热资源精细评价对本区岩溶热储的整体开发具有指导意义。本文基于前人研究成果，综合钻井数据与物探等资料，开展岩溶热储空间展布、地温、物性和水化学方面的研究，建立地热田形成的概念模型，并精细评价地热资源量。结果表明，研究区奥陶系岩溶热储平面上分带，呈北东向展布，热储顶面埋深为800～3000 m,具有核部浅、两侧翼部深的特点；纵向上分层，单井含水层为19～43层，累计含水层厚度26.3～137.2 m,主要分布于奥陶系下马家沟组、上马家沟组和峰峰组，其中峰峰组为主力产水层。热储平均孔隙度为3.52%～15.45%,井口水温48～75℃,单井水量55～160 m³/h,水化学类型为SO₄·Cl-Ca·Na型，矿化度1830～3560 mg/L。利用热储体积法平面上将研究区分为4个评价单元，垂向上分为5个层段，评价出南乐—濮阳段地热资源总量321亿GJ,可采资源量48.2亿GJ,折合标煤1.65亿t,年可采资源量可满足供暖面积5794万m²,是目前已开发面积393万m²的近15倍，开发潜力巨大。
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  基于校正的遥感数据方法估算地下水补给量：以鄂尔多斯盆地台格庙矿区为例

  王旭东, 韩鹏飞, 张锁, 朱晓倩, 邢朕国, 王路军, 万力

  现代地质. 2024, 38(02): 409-418. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.046

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  地下水补给是影响区域地下水资源的关键因素，准确评价地下水净补给量对地下水资源的合理开发利用和区域水文循环过程的研究具有基础性意义。通常情况下，在站点尺度可以使用蒸渗仪等设备直接监测地下水补给，而在区域尺度获取地下水补给则难度较大，因此亟待构建一种简便量化区域尺度地下水补给量的方法。本文提出一种基于遥感数据校正来估算区域尺度多年地下水补给量的方法，并在黄河中游内蒙古鄂尔多斯盆地新街台格庙矿区进行试点应用研究。通过对多源降水数据的筛选和蒸发遥感数据的校正，评价台格庙矿区地下水多年净补给量，并基于实测数据的Hydrus-1D数值模拟验证评价方法的有效性。研究结果显示，TPDC来源的降水量数据集更适用于反映研究区降水量的空间分布；MOD16遥感数据低估了矿区实际蒸散量，实际蒸散量是MOD16数据的1.41倍；矿区多年平均净补给量变化范围在-65.70～73.93 mm之间，超过80%的区域净补给量在-30～30 mm之间。新方法估算的地下水净补给量与基于实测数据的土壤水流数值模拟结果接近，表明该方法在缺乏地表产流或地表径流观测资料翔实的地区具有较强的实际应用价值。
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  环鄱阳湖地区地下水pH特征及其控制因素研究

  薛洋, 廖福, 王广才

  现代地质. 2024, 38(02): 419-426. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.055

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  pH是影响地下水组分存在形式的重要水文地球化学指标之一。环鄱阳湖地下水维持着湖泊湿地生态系统，是该地区工农业生产至关重要的水源。目前对鄱阳湖地区地下水pH的研究依然薄弱。本文基于环鄱阳湖地区枯水期与丰水期56个地下水观测点的pH和NO₃、Cl、HCO₃、SO₄、Ca、Mg、Na、K含量等指标，采用多元统计与空间分析方法，分析该地区地下水pH的分布特征及其控制因素。结果表明，环鄱阳湖地区地下水体普遍偏酸性，其中枯水期地下水pH为4.75～8.41,平均值6.43;丰水期地下水pH为4.76～7.43,平均值6.05。丰水期地下水pH普遍低于枯水期，不同水化学类型的地下水pH存在差异，同时pH空间分布也具有区域性特征。控制该地区地下水pH的潜在因素包括酸雨、土壤类型以及碳酸盐岩出露等。本研究成果可为鄱阳湖地区地下水资源管理及污染防治提供一定的理论依据。
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  青藏高原西北部班公湖流域夏季主要水体H-O同位素组成及其影响因素

  邵玉祥, 严步青, 刘旭, 蒋钦, 陈文彬, 龚康, 易海洋, 李博

  现代地质. 2024, 38(02): 427-436. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.105

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  作为高寒内陆区的青藏高原西北部班公湖流域水文数据资料较为匮乏，导致对区域水循环过程和气候环境的认识不够深入，氢氧稳定同位素示踪技术可为解决该问题提供理想途径。本文系统分析班公湖流域夏季含湖水、河水、冰川融水和地下水4种不同类型的水体中氢氧同位素的组成，阐释水体氢氧同位素、氘盈余参数沿程变化的特征及其与水体矿化度、高程、经纬度和全球大气降雨线之间的关系，并进一步剖析同位素组成变化的控制因素。结果显示，水体中δ²H和δ¹⁸O的波动范围分别为-112.37‰～-24.90‰和-14.84‰～2.01‰,平均值及标准差分别为-76.73‰±26.49‰和-8.43‰±5.24‰。湖水δ²H和δ¹⁸O相对其他水体富集，测定结果更偏正值，冰川融水δ²H和δ¹⁸O相对其他水体更为贫化。流域水体氢氧同位素的大陆效应总体不明显，部分水体有一定高程效应体现。水体氢氧同位素演化趋势表明，冰川融水与全球大气水线接近，易受大气降雨影响。同时其他水体线的较小截距和斜率值，表明大气降雨不是这些水体的直接补给源。河流沿程的水体δ²H和δ¹⁸O呈递增趋势，越远离冰川融水补给端的河水和湖水值越偏正，反映强蒸发的特点。水体氘盈余参数及其与矿化度之间的关系也指示蒸发作用是影响该区域水体氢氧同位素变化的主要因素。
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  陕西省安康市瀛湖镇滑坡灾害分布特征与易发性分析

  麻晟, 陈剑, 吴赛儿

  现代地质. 2024, 38(02): 437-450. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.067

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  开展滑坡易发性评价是防灾减灾工作的基础科学前提。陕西省安康市汉滨区是滑坡灾害多发区，为研究滑坡提供了良好的窗口。本文以汉滨区瀛湖镇为典例，综合选取高程、地形起伏度、斜坡结构、坡向、高程变异系数、覆盖层厚度、坡度、归一化植被系数（NDVI）、距道路距离和距河流距离等10项影响因子，以斜坡单元为评价依据，采用频率比（FR）分析了滑坡分布特征。进一步基于逻辑回归-频率比组合法（LR-FR）开展研究区的滑坡易发性评价，并对结果进行检验与分析。结果显示高程变异系数、地形起伏度、坡向和距道路距离为研究区影响滑坡发育的主控因子；LR-FR的成功率和预测率分别为0.804、0.843;极高易发区与高易发区主要分布在瀛湖水库两岸以及道路和河流附近，两区占斜坡总面积的33.66%,其中滑坡发育面积为1.08 km²,占滑坡总面积的84.36%,与实际滑坡的分布具有良好的一致性，表明易发性评价结果可靠。研究成果为汉滨区瀛湖镇地质灾害风险管控以及类似地区滑坡易发性评价研究工作提供了新的基础参考依据。
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  金沙江上游沙丁麦大型古滑坡发育特征与稳定性评价

  邱振东, 郭长宝, 吴瑞安, 简文星, 倪嘉伟, 张亚楠, 闫怡秋

  现代地质. 2024, 38(02): 451-463. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.090

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  沙丁麦古滑坡位于金沙江上游，金沙江断裂的德工—射胆断裂从滑体前部通过，岩体结构破碎，加上区域降雨、人类活动影响，滑坡变形强烈，坡体存在失稳滑动的风险，严重威胁到当地居民生命财产以及金沙江上游重要交通设施等。为探究沙丁麦古滑坡的发育特征及滑坡稳定性等关键问题，本文对沙丁麦古滑坡开展了遥感解译、InSAR形变监测、降雨量数据分析以及滑坡稳定性数值模拟计算等研究，揭示滑坡目前的变形特征，并探讨不同数值模拟工况下的滑坡稳定性。结果表明，沙丁麦古滑坡长约2100 m,宽约1300 m,平均厚度15～20 m,体积为2180×10～4～2900×10～4 m³,属于特大型堆积层滑坡。空间上可划分为古滑坡后缘区（I）、古滑坡堆积区（Ⅱ）和强变形区（Ⅲ）三个区域，其中强变形区中包含两个复活变形区（Ⅲ₁、Ⅲ₂）。沙丁麦古滑坡以拉张裂缝、房屋开裂、下错陡坎、局部滑塌等变形现象为主。基于小基线集合成孔径雷达干涉测量（SBAS-InSAR）的监测结果显示，沙丁麦古滑坡地表最大形变速率可达-51.88 mm/a。结合区域降雨数据的分析结果反映滑坡体累计变形量呈“阶跃”式增长，强降雨是影响滑坡堆积体变形的重要因素之一。基于三维快速拉格朗日分析法(FLAC^3D)的古滑坡稳定性计算结果表明，沙丁麦古滑坡的变形模式为牵引式，天然工况下滑坡整体处于基本稳定状态，坡体形变量较小；在极端暴雨工况下滑坡总体上处于不稳定状态，滑坡体变形表现为拉张、剪切破坏，滑动面贯通并发生整体失稳破坏，从而造成严重危害。
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  联合无人机光学与机载LiDAR在高位滑坡要素识别中的应用：以川西汶川龙溪沟滑坡为例

  王德富, 李永鑫, 任娟, 范亚军, 刘立, 罗超

  现代地质. 2024, 38(02): 464-476. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.101

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  高位和高隐蔽性滑坡调查人力难至、效率低下且安全风险大，利用无人机光学和机载LiDAR等航空遥感技术进行调查识别能够有效克服该问题，已成为当前研究应用的热点。目前多数研究与应用以宏观调查和解译为主，针对滑坡拉裂缝、滑坡壁等发育要素的精细化识别和量测研究较少。为进一步细化无人机光学和机载LiDAR识别的滑坡要素解译特征，提高该技术的综合应用效果，本文选取川西地震活跃区的汶川龙溪沟高位滑坡为示范，采用无人机摄影测量、机载LiDAR、解译对比与空间测量以及实地调查复核等方法，提取了28条拉张裂缝、2条剪切裂缝、8处下挫陡坎、2条滑坡壁、5条前缘边界、5个次级变形体，基于滑坡要素排列组合划分了2个次级滑体、4个变形区。野外验证结果与室内解译高度吻合，证明了该方法的可靠性和准确性。研究成果总结对比滑坡要素在不同数据上的色调、纹理、光谱差异，探索联合无人机光学与机载LiDAR的滑坡要素“色调-纹理-图谱”协同对比提取方法，阐述了高位滑坡“先解译要素再分区组合”的精细识别过程。研究成果可为其他高危高位滑坡的精细化识别研究及防治应用提供技术参考，具有应用推广价值。
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  青藏高原南部玛不错湖面变化及其对气候环境的指示

  韩建恩, 邵兆刚, 张雪锋, 余苇, 孟庆伟, 余佳, 王津, 朱大岗

  现代地质. 2024, 38(02): 477-486. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.110

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  青藏高原藏南谷地中部的玛不错湖位于印度夏季风和西风影响区内，对气候变化响应敏感。不同年份相同时相的遥感影像反映了湖面的变化特征，是探究区域气候变化的重要对象。湖岸堤和湖成阶地沉积物记录了湖面水位变化的历史，可帮助认识区域古气候的变化和定量重建湖面波动。本文运用ArcGIS遥感解译、AMS ¹⁴C测年和DEM等方法确定玛不错北岸湖岸堤的高程和湖岸阶地的年代，结合湖成阶地剖面的沉积序列指示的湖面变化过程，重建晚更新世以来玛不错湖面的变化过程。S₇—S₄湖岸堤阶段，14256～13984 a BP之前，玛不错与其南侧的嘎拉错、多庆错为一体，是一个统一的大湖。S₇→S₄,湖平面总体上呈逐渐下降的趋势，玛不错与多庆错、嘎拉错先后分离形成独立湖泊。S₄→S₃阶段，湖面逐渐上涨，分离的玛不错与嘎拉错重新连为一体，但这个过程持续时间比较短暂。S₃—S₁阶段，14256～13984 a BP之后，玛不错成为一个独立的湖泊。S₃→S₁阶段，湖面整体上呈逐渐下降的趋势。综合来看，晚更新世以来玛不错湖面经历了高→低→高→低的变化过程，湖面升降变化主要受区域大气降水和冰川融水的控制，反映了印度季风的强弱变化和全球气候的变化。近十年来遥感解译的湖面变化显示，玛不错2013—2015年期间呈萎缩状态，2016—2018年期间呈扩张状态，反映近年来青藏高原藏南谷地中部的气候有向暖湿化发展的趋势。该认识对于全球气候变暖背景下青藏高原气候环境变化趋势研究领域提供了新的参考。
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  青海湖湖东地区近32 ka BP以来风沙沉积的粒度端元特征及环境意义

  胡梦珺, 许澳康, 孙文丽, 庄静

  现代地质. 2024, 38(02): 487-496. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.119

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  青海湖湖东地区出露典型的风成沉积，对气候变化响应敏感，为古气候环境的重建提供了良好研究窗口。本文选取湖东地区厚度10 m的风成砂-砂质古土壤剖面为对象，运用端元分析模型对沉积物粒度数据进行分析，提取对气候变化反映敏感的粒级组分，进一步结合粒度组分、磁化率指标，阐释各端元指示的环境意义以及近32 ka BP以来青海湖湖东地区的环境演化过程。结果表明，大水塘剖面粒度组成以砂粒物质为主，粉砂次之，黏粒最少。剖面的沉积物粒度组分可分解为3个端元：EM1是受冬季风影响的敏感粒径，指示冬季风的强弱变化；EM2指示的是区域环境受风沙作用的强弱，与EM1指示相反，但共同反映冬季风的强弱；EM3指示受区域性低空风系的影响，以尘暴的形式搬运沉积。青海湖湖东地区的环境演化过程可划分为4个阶段：(1)末次冰期间冰阶阶段(32～23.2 ka BP),气候整体较湿润，风沙活动较弱；(2)末次冰期冰盛期阶段(23.2～15.8 ka BP),气候冷偏干，风沙活动增强；(3)末次冰期冰消期阶段(15.8～9.5 ka BP),气候仍以冷偏干为主，冷暖波动，但存在小幅度升温；(4)全新世阶段(9.5 ka BP以来),早期转暖、中期最暖、晚期转凉，气候波动显著。
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  滨海盐田土壤碳时空分布特征及碳收支

  苟富刚, 王光亚, 蔡露明

  现代地质. 2024, 38(02): 497-508. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.044

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  滨海盐田存在土壤盐碱化、瘠薄与有机碳含量低等障碍问题，有关滨海盐田土壤碳方面的系统研究目前依然缺乏典型实例剖析。为了揭示滨海盐田以及用地类型发生转变后土壤的有机碳时空分布特征、影响因素及碳收支，选取江苏省连云港市徐圩新区和青口盐场的土壤为研究对象，采取表层（0～20 cm,2004年和2019年两期数据）土壤及深层（150～200 cm,2004年一期数据）土壤样品，进行了土壤有机碳（SOC）、总碳（TC）及总氮（TN）的测试。结果表明，SOC储量呈增加趋势，碳汇区面积占比69.4%，碳源区占比30.6%，不同用地类型SOC含量与平均固碳速率差异较大。2004年表层SOC含量分布在低、中两个等级区间，2019年SOC含量在中等级分布频率最高。近15年盐田1区（用地类型保持不变）SOC含量增加了0.12%，盐田2区（耕地）SOC含量增加了0.42%，盐田3区（建设用地）SOC含量增加了0.13%。平均固碳速率最高值出现在耕地类型，数值达到了5.83×10～4kg·km^-2·a^-1。盐田1区土壤有机碳的分解主要通过微生物的异氧呼吸途径来实现，有机碳的有氧矿化主要通过真菌与细菌的有氧矿化来实现。滨海盐土具有高含量的SO₄^2-与Ca²⁺，有机碳的厌氧矿化主要通过SO₄^2-还原来实现，因此无机碳的增加速率较大，达到3.64 g·m^-2·a^-1。盐田1区两期数据SOC/TN平均值均为9.9，说明土壤环境稳定。盐田3区SOC/TN稍有下降，推测原因是土壤微生物量及酶活性提高导致SOC的矿化速率增加。在环境问题日益严重和土壤质量趋向恶化的情况下，本文的研究成果为滨海盐田及其土地利用类型转变后的土壤碳循环研究提供了新的基础依据。
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  珠江三角洲铊在水稻籽实-根系土间迁移及人体健康风险评价

  温日阳, 侯青叶, 杨忠芳, 余涛, 王佳鑫

  现代地质. 2024, 38(02): 509-519. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.052

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  铊（Tl）是一种典型的剧毒重金属元素，其环境行为及人体健康效应日益得到广泛关注，土壤Tl富集会对土壤环境、农作物生长及人体健康造成严重的危害性。珠江三角洲作为土壤重金属富集的典型区域，当前研究主要聚集于Cu、Cd、Pb和As等元素，而对土壤Tl的地球化学特征及其影响因素、生物富集能力及人体健康效应评价的研究较少。本文以珠江三角洲3种成土母质分布区的243套水稻籽实及其根系土样品为研究对象，揭示了水稻根系土Tl含量、生物富集特征及其影响因素，并采用美国环保署（US EPA）推荐的人体健康风险评价模型对研究区土壤Tl的人体非致癌健康风险进行评价。结果表明：水稻根系土Tl含量显著高于我国和广东省土壤Tl含量背景值，18.1%的水稻根系土Tl含量超过加拿大Tl环境质量标准值及瑞士农业土壤Tl标准值(1×10^-6)。酸性岩浆岩与第四纪沉积物分布区水稻根系土Tl超标率明显高于陆源碎屑岩。水稻根系土Tl含量表现出与K₂O、Al₂O₃、Pb和Zn含量显著相关。综合分析认为珠江流域硫化物矿床风化剥蚀及开采活动是导致下游平原区土壤Tl等重金属元素富集的主要原因。全区20件水稻籽实Tl含量的平均值为0.35×10^-3,均远低于德国食品安全规定的Tl可食用标准值，水稻籽实Tl生物富集系数主要与根系土Na₂O、Zn和Pb含量显著相关。每个样点的HQ值分级结果显示，研究区68%的儿童有中等健康风险，46%的成人有中等健康风险，儿童健康风险显著高于成人。
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  中国香港联合国教科文组织世界地质公园地质遗迹资源及综合利用价值评价

  王璐琳, 田明中, 张建平, 武法东, 程捷, 张绪教

  现代地质. 2024, 38(02): 520-532. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.030

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  地质遗迹综合利用价值是地质公园开展地质遗迹资源保护、开发利用等工作的重要科学依据，但如何进行客观和定量的评价尚未很好解决。对香港世界地质公园的地质遗迹资源进行详细野外调查，根据《国家地质公园规划编制技术要求》划分地质遗迹资源类型，运用层次分析法对香港世界地质公园综合利用价值进行了定量评价。结果显示，香港世界地质公园典型地质遗迹共分为5个大类、11个类和14个亚类，从自然属性、价值属性、保护管理与开发利用条件等方面选取4个综合评价因子、15个具体评价指标，构建地质遗迹资源价值评价指标体系，并确定评价的指标权重；根据制定的评分标准，邀请专家对地质遗迹综合价值进行打分，运用地质遗迹综合利用价值评价计算模型，计算得出香港世界地质公园地质遗迹综合利用价值评价的得分为90.27,为一级旅游资源。研究成果为深入开展香港世界地质公园地质遗迹管理保护和开发利用等工作提供科学依据，也为其它地质公园的地质遗迹资源综合利用评价提供借鉴案例。
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  黄河流域高质量发展背景下河南省郑州市地质旅游资源利用新思路

  石晨霞, 高永利, 吕国娟, 张睿, 章秉辰

  现代地质. 2024, 38(02): 533-546. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.021

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  文旅融合发展是旅游业高质量发展的主题，地质如何助力旅游业发展是长期以来地学界研究的方向。地质旅游资源作为旅游资源的一种重要类型，在郑州市乃至我国大部分地区都是以碎片化的方式进行利用，因缺少系统性和文化内涵而难以发挥其重要价值。河南省郑州市地质旅游与地质文化资源专项调查成果证实，地质多样性是决定地质旅游资源多样性的关键因素；在传统的“地质+”利用模式下，地质学较强的专业性是其不易于被普通大众接受的主要因素，也是我国地质旅游发展遭遇的瓶颈。黄河流域高质量发展战略的实施为地质旅游资源的利用提供了新机遇。基于地质多样性理论，提出以“+地质”为基础的“地质基因注入法”,为地质旅游资源利用开辟了新思路：(1)通过自然、文化和地质的融合研究，整合郑州市地质旅游资源，构建“三区块七板块”的地质旅游新格局；(2)以地质多样性为魂，形成以“+地质”为主线的黄河科学故事体系；(3)让地质旅游资源在讲好科学与历史文化故事中既要做好主角，更要做好配角，让地质背景与古环境故事成为多样化资源开发保护与高质量利用的奠基石和助力器。研究成果为郑州市地质基因助力旅游业高质量发展提供科学依据，对其他地区地质资源对旅游业的促进也具有一定的参考价值。
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  La/Sm-La图解是用于判别岩浆岩是分离结晶还是部分熔融形成的吗?

  张招崇

  现代地质. 2024, 38(02): 547-548. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.055

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  <正>La/Sm-La图解（图1）被广泛应用于判别岩浆岩是分离结晶成因还是部分熔融形成^[1]。然而在实际应用时这个图解常被误用，即当投点趋于平行横坐标时，被认为该岩浆岩是分离结晶作用形成的，而当处于一条斜线时，就被认为是部分熔融形成。实际上该图解的真正意义不是指某个岩浆岩样品，而指的是判别一套样品（即所有投影点）是由同一母熔体通过不同程度的分离结晶作用形成的还是同一源区通过不同程度部分熔融形成的，因为岩浆最初都是要先经过部分熔融形成原始熔体。下面介绍该图解的出处就很容易理解其真正意义了。