地质科学
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地质科学
2018年 53卷 4期
刊出日期 2018-10-25

论文
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封面、目录
2018 Vol. 53 (4): 0- [摘要] ( 19 ) [HTML 1KB] [PDF 3083KB] ( 25 )
1199 肖文交
孙枢先生与中亚成矿域大数据研究
2018 Vol. 53 (4): 1199-1202 [摘要] ( 15 ) [HTML 1KB] [PDF 254KB] ( 36 )
1203 张 旗
孙枢先生:中国科学大数据的倡导者
2018 Vol. 53 (4): 1203-1206 [摘要] ( 14 ) [HTML 1KB] [PDF 295KB] ( 21 )
1207 罗建民 张 旗
大数据开创地学研究新途径:全数据挖掘提高研究精度——《地质科学》2018“纪念孙枢先生地质大数据专题”代序

随着计算机、互联网和计算技术的迅猛发展,人类已经进入大数据时代,大数据也将改变人们对自然的理解和认知方式,改变科学研究的思想和方法,成为科学研究的新引擎。大数据体量之大并非其必要条件,通过对大量数据的挖掘,研究问题并做出正确决策才是大数据的精髓所在。大数据可以在社会各个领域广泛使用,大数据是通过对大量数据的分析研究问题、做出决策,这样一个概念、一种思想同时也是一种研究方法。大数据带给我们3 个颠覆性的观念改变:大数据研究的对象是全部数据(全样本,全变量)取代传统统计学的随机抽样;大数据研究的方法、手段是查明数据间相关关系取代传统的追求因果关系的研究方法;大数据研究的特点是取向高概率做出决策取代追求精确无误。因此,大数据的研究结果更加真实、有效、精确。

 

2018 Vol. 53 (4): 1207-1214 [摘要] ( 31 ) [HTML 1KB] [PDF 428KB] ( 20 )
1215 杜雪亮 李玉琼 金维浚 杜 君 张 旗 王金荣 马 蓁
镁铁质—超镁铁质岩浆岩中单斜辉石的智能分析研究

区分不同构造环境中岩浆作用是认识地幔中岩浆形成过程的基本手段。目前较为成熟的是利用全岩去区分判别,而利用造岩矿物去判别构造环境、演绎岩浆演化的研究还不够深入。本文运用机器学习的方法,以全球新生代大洋中脊、洋岛以及岛弧构造背景中的镁铁质—超镁铁质岩浆岩中单斜辉石的地球化学数据为研究对象,试图区分这3 种不同构造环境的单斜辉石。通过机器学习方法中K-邻近(K-Nearest Neighbor,KNN)和随机森林(Random Forest,RF)的计算和比较,认为RF 是一种有效的地球化学区分方法,它的结果不仅可用来判别构造环境,同时还能够提取特征元素。同时我们发现,在镁铁质—超镁铁质岩浆岩单斜辉石构造环境判别图解中,Rb、La、Ba、Cr、Sr、Yb、V、Ti、Nd、Eu、Gd等微量元素具有较高的贡献率,而主量元素贡献率较低。在此基础上,我们结合前人的对单斜辉石的构造环境判别图的研究成果,提出几个判别效果较好的判别图解。但是整个研究由于缺少进一步可视化的成果,限制了机器学习方法的推广,这也是今后需要进一步研究的课题。

 

2018 Vol. 53 (4): 1215-1227 [摘要] ( 27 ) [HTML 1KB] [PDF 2046KB] ( 21 )
1228 李玉琼 杜雪亮 金维浚 杜 君 张 旗 王金荣 马 蓁
大洋中脊、洋岛、岛弧玄武岩中橄榄石的对比研究

在岩浆结晶演化过程中,橄榄石是最早结晶的矿物之一,其化学成分不仅受到母岩浆成分的控制,而且还受到岩浆的结晶分异、部分熔融程度、压力、岩浆混合作用以及橄榄石与残余岩浆相互作用等因素的影响。学术界基本的认识是,橄榄石的成分主要与源区、分离结晶作用以及岩浆演化程度有关,是鉴别玄武岩是否为原始岩浆的重要证据,根据橄榄石的Fo值可以恢复岩浆是富镁还是富铁的。之前的学术界很少认为橄榄石与其形成的构造环境有关。本文在对全球大洋中脊玄武岩(MORB)、洋岛玄武岩(OIB)、岛弧玄武岩(IAB)中橄榄石主量元素特征进行了研究和对比后发现,橄榄石也有判断构造环境的功能,尤其OIB 橄榄石在许多元素含量上与MORB 和IAB 的橄榄石不同,可以通过Ni、P、Mg、Fe、K 和Mn等元素之间的关系进行较好的区分。目前的情况是,OIB 与IAB 中的橄榄石在某些情况下也能够区分开,但MORB 与IAB 中的橄榄石很难区分,这是需要进一步研究的。全球全体数据研究表明,OIB 的橄榄石富Ni是一个很重要的现象,本文认为,MORB 和IAB 来源于亏损的上地幔,故其橄榄石的Fo值高;OIB来源于富集的下地幔,可能Fe-Ni地核对OIB橄榄石化学成分有比较明显的影响,故导致OIB的橄榄石贫Fo和富Ni。

 

2018 Vol. 53 (4): 1228-1239 [摘要] ( 21 ) [HTML 1KB] [PDF 1568KB] ( 26 )
1240 葛 粲 顾海欧 汪方跃 李修钰 周宇章 袁 峰
基于数据密度确定分布区域的方法:以TAS图解分析为例

为了客观地确定数据点投图后分布的主要区域,本文提出了一种基于数据密度确定数据主要分布区域的方法。利用该方法可以更加直观地了解数据分布,并可以作为数据清洗的预处理手段。本文基于GEOROC大数据,以全碱对硅(TAS)图解为例,进行了分析和验证。通过提取GEOROC 数据库中与TAS 图解相关的岩石样本中SiO2、Na2O、K2O 和烧失量含量数据,通过数据常规清洗和归算,最终获得24 个种类合计13.3 万条有效数据。通过数据投点、分区统计和提取80% 数据的分布区域,验证了24种岩石样品与TAS图解的吻合程度。通过综合研究分析发现,有6类岩石的数据分布与TAS图解定义区域基本一致,18类岩石的数据分布与TAS图解定义区域有系统性偏差。大数据研究证明了TAS图解的不足之处,利用全碱和SiO2作为指标,难以实现提升总体分类的准确性。

 

2018 Vol. 53 (4): 1240-1253 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [PDF 2828KB] ( 17 )
1254 张昌振 张 旗 金维浚 刘学龙 刘欣雨
太古宙TTG 能否与埃达克岩对比?——全球数据给出的结果

文中收集了全球太古宙TTG 和后太古宙埃达克岩的数据,研究对比表明,太古宙TTG 不同于埃达克岩,早先学术界认为太古宙TTG 相当于现代的埃达克岩,是一个错误的见解,是一个伪命题。TTG 术语最早出现时并没有类似于埃达克岩的见解,后来发现了埃达克岩才引出二者类似的认识。为什么会出现这种见解?推测有两种可能:1)早先的研究均来自抽样的研究,即从典型到一般的推理方法。但是,抽样研究可能没有代表性。2)TTG平均值的误导,TTG 的Sr的平均值的确>400×10-6,相当于埃达克岩,但是,通过分析TTG 全球数据表明,TTG 中的Sr含量变化很大,与埃达克岩没有关系。TTG 主要出现在太古宙,后太古宙很少;TTG 是太古宙岩石地壳的主体;而埃达克岩主要出现在后太古宙,是火山岩中很少的类型。这表明,TTG 和埃达克岩分别处于不同的构造体制。太古宙异常的热,可能还没有板块构造。太古宙的岩浆岩(包括TTG)即使与后太古宙某些岩浆岩具有类似的地球化学特征,可能也不能照搬现代板块构造的解释。

 

2018 Vol. 53 (4): 1254-1266 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [PDF 2284KB] ( 33 )
1267 罗 应 袁方林 金维浚 刘学龙 张昌振 刘欣雨 张 旗 余海军
全球苦橄岩与太古宙科马提岩对比:全数据模式的启示

苦橄岩和科马提岩都是富镁的超镁铁质火山岩,早先,学术界大多关注它们之间的相似性,而对于它们之间的差异性很少强调。于是认为二者的地球化学性质近似,成因类似,形成条件类似。本文采用全数据模式的研究方法,从数据库收集了全球太古宙全部科马提岩和后太古宙全部苦橄岩数据,对比的结果表明,太古宙科马提岩与后太古宙苦橄岩完全不同,它们之间几乎没有可比性。科马提岩与苦橄岩,不仅地球化学特征不同,而且成因不同,形成条件不同,产出时代不同,源区组成也不同。这种不同,反映了太古宙和后太古宙不可能属于同样的构造体制。太古宙是火球时代, 地球异常的热, 主导的可能是静止盖幔构造(stagnant lid tectonics);后太古宙是热球时代,地球相对冷了许多,主导的是板块构造(plate tectonics)。科马提岩在太古宙广泛出露,无需地幔柱模式;而苦橄岩在后太古宙很少出露,才真正需要地幔柱模式。

 

2018 Vol. 53 (4): 1267-1284 [摘要] ( 13 ) [HTML 1KB] [PDF 1827KB] ( 18 )
1285 洪 瑾 甘成势 刘 洁
基于机器学习的岩石微量元素与主量元素关系初探:以洋岛玄武岩中锆元素为例

本文尝试利用机器学习的随机森林算法分析岩石主量元素与微量元素之间的关系。大洋玄武岩几乎不受混染作用影响,各元素成分之间的关系相对稳定,其中微量元素Zr是一种稳定的高场强元素。本文采用随机森林算法对洋岛玄武岩中Zr元素和主量元素的关系进行探索。利用算法中变量重要性度量判断各个主量元素与Zr元素之间关系的强弱,结合Pearson相关性分析,选择出5种主量元素(TiO2、CaO、MgO、Na2O 和P2O5)作为预测变量。由这5种元素确定了共1 000棵,每棵决策树含3个特征的随机森林模型,该模型对Zr元素的预测效果优于普通多变量回归方法。随后还探索了Zr元素与这5种主量元素的经验公式,得到的经验公式对Zr元素的预测结果也较好。本文更重要的意义是为拥有海量数据的地球化学领域引入一种用于数据挖掘的机器学习方法,并提出一套具有启发性的数据分析方案。

 

2018 Vol. 53 (4): 1285-1299 [摘要] ( 41 ) [HTML 1KB] [PDF 1401KB] ( 26 )
1300 张明明 沈 乐 廖宝胜 李晓晖 袁 峰 周宇章
基于空间数据挖掘的三维成矿预测定量指标体系建立方法研究——以宁芜盆地钟姑矿田为例

大数据思维是直接从数据入手的一种新的思维方式,其本质是减少甚至完全屏蔽人为因素干扰,让数据说话。以往三维成矿预测中指标体系的建立多采用经验分析法,以地质模型和先验知识指导控矿特征变量取值,其准确性易受到人为影响。本文基于大数据思维,使用数据驱动方法对三维成矿预测中的找矿指标体系进行探索性研究,在钟姑矿田选择4 个大中型典型矿床,直接采用三维空间分析方法对地层和岩体的控矿地质体进行特征分析,通过计算z 轴方向三维距离场、分析岩体顶面隆起凹陷程度形态因素,确定各控矿要素与矿体之间的相关关系,获取定量指标。本研究改变了以往主观经验指导找矿的思路,尝试采用空间数据挖掘方法进行客观数据分析提出找矿指标,提高了找矿指标体系建立的科学性,此方法得到的定量指标体系可直接参与三维找矿预测模型的计算。

 

2018 Vol. 53 (4): 1300-1313 [摘要] ( 11 ) [HTML 1KB] [PDF 2845KB] ( 16 )
1314 李志辉 赵 萍 李晓晖 袁 峰 周宇章
基于CART算法的三维成矿预测研究——以安徽白象山矿区为例

把地质大数据和人工智能技术引入矿产资源定量评价及成矿预测体系中,提高了海量地质数据的有效信息挖掘,弥补了传统方法的不足。本文基于白象山矿区基础地质资料和物化探成果资料,利用三维地质体建模技术和三维空间分析技术,量化三维控矿因素,建立了一种基于CART 算法的三维成矿预测模型。通过在白象山矿区的实验表明:该模型能较好的定位已知矿体,并且预测出在已知矿体北部、东部、东北部、西部、南部和东南部具有较高的成矿概率,可圈定找矿靶区。该模型将地质大数据应用于找矿勘探工作,具有纯数据驱动、预测精度高、预测结果可靠等优点。研究发现,该模型的预测效果与训练数据集的数量、矿控因素提取、决策树深度等有关。

 

2018 Vol. 53 (4): 1314-1326 [摘要] ( 13 ) [HTML 1KB] [PDF 2413KB] ( 12 )
1327 贾 蔡 袁 峰 李晓晖 胡训宇 廖宝胜 孙维安
基于多源数据约束的成矿动力学模拟——以宁芜盆地钟姑矿田典型矿床为例

数据驱动是大数据分析的特点之一。成矿过程的数值模拟即采用数据驱动方式,在基本的物理化学方程及地质模型基础上,通过定量的手段,模拟不同阶段、不同条件下成矿系统的演化过程,从而能够更深入、直观的讨论各种地质要素对成矿系统的影响,验证已有的成矿理论,获得新的认识。姑山铁矿床和杨庄铁矿床是宁芜火山岩盆地钟姑矿田内的典型矿床。前人研究显示,杨庄铁矿床为典型的充填—接触交代型热液矿床,而姑山铁矿床目前在成因上仍存在争议,存在岩浆成因和热液成因等多种观点。为了更好的对比和了解姑山铁矿床和杨庄铁矿床的成因及成矿过程,本文基于多源数据的综合解译剖面,采用力—热耦合数值模拟方法对与热液矿床密切相关的扩容空间的形成机制和特点开展研究。模拟结果显示,姑山铁矿床和杨庄铁矿床可能分属不同的成因类型;随着岩体的逐渐冷却,杨庄铁矿床内岩体和地层接触带会出现明显的扩容空间,可为成矿流体的汇聚及矿质的沉淀提供良好的条件,有利于热液矿床的形成;而姑山铁矿床内岩体和地层接触带只有局部区域出现扩容空间,同时体应变数值较小且形态变化大,并不利于大规模的流体汇聚及矿质的沉淀,姑山铁矿床可能主要为岩浆成因,并受少量热液的叠加改造。

 

2018 Vol. 53 (4): 1327-1346 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [PDF 4324KB] ( 12 )
1347 季 斌 周涛发 张达玉 李晓晖 袁 峰
大数据环境下内蒙古浩布高地区铅锌多金属矿智能矿产预测研究

传统机器学习算法已广泛应用于矿产预测,但面对地质大数据的高维稀疏、不平衡小样本等特性仍缺乏有效处理和分析的方法,设计适合地质大数据特点的机器学习算法是智能矿产预测亟需解决的新问题。本文以内蒙古浩布高地区的铅锌多金属矿产预测为例,提出了一种面向地质大数据的半监督协同训练矿产预测模型。首先对研究区地质找矿信息和地球化学异常信息进行定量分析,提取断裂构造、二叠系地层、燕山期侵入岩、地层与岩体接触带、围岩蚀变及Pb、Zn、Sn、Cu地球化学异常共9种找矿因子。然后利用递归特征消除法优选找矿因子组合,不包括Sn异常在内的8个找矿因子组合被选为最优组合。最后,利用支持向量机和随机森林算法作为基分类器进行半监督协同训练矿产预测,绘制成矿概率分布图。ROC曲线和预测度曲线分析结果表明,半监督协同训练模型的AUC值和预测效率都高于随机森林和支持向量机模型。研究结果也为大数据环境下的智能矿产预测提供了一种新的思路。

 

2018 Vol. 53 (4): 1347-1360 [摘要] ( 18 ) [HTML 1KB] [PDF 3955KB] ( 14 )
1361 赵 萍 李志辉 肖 瑶 袁 峰 李晓晖
基于高分二号卫星数据的煤矿区地质灾害信息提取研究

随着遥感数据获取技术和能力的全面提高,遥感数据呈现出明显的大数据特征。发展适应于遥感大数据的智能分析和信息挖掘技术,成为当前遥感技术研究的前沿。高分二号(GF-2)卫星数据是我国首颗自主研发的亚米级高分辨率卫星数据,具有观测幅宽、重访周期短、高辐射精度、高定位精度等优势,为未来我国地质灾害的长期、动态地监测和研究提供了高精度、稳定可靠的数据源。本文选取安徽谢桥煤矿2015年1月8日的GF-2卫星影像为研究数据,在对煤矿区主要地质灾害遥感地学分析的基础上,采用面向对象的影像分析方法对研究区由采煤活动所诱发的地质灾害信息进行自动提取。结果表明:利用GF-2卫星数据能够有效地识别地质灾害体的位置、范围、形态等空间分布特征;面向对象的自动提取方法对于煤矿区大面积的积水塌陷盆地、小规模的塌陷坑和线性的地裂缝都有很高的提取精度,识别精度达90% 以上;基于逐层剔除的思路构建的提取规则,为GF-2数据在地质灾害调查和大数据分析中的应用提供了很好的技术支持,也为其它地物目标的提取提供了参考,但在特征的选择和阈值的设定上需要具体分析。

 

2018 Vol. 53 (4): 1361-1374 [摘要] ( 21 ) [HTML 1KB] [PDF 10282KB] ( 13 )
1375 凌逸云 张进江 王佳敏 王 洋 刘世然
藏南定结地区喜马拉雅造山带新生代的隆升剥蚀历史及其地质意义

本文利用裂变径迹方法研究藏南定结地区喜马拉雅造山带新生代的隆升和剥露过程,并探讨内动力和外动力地质作用共同塑造地貌形态的耦合性。由于构造活动的阶段性,可能导致大喜马拉雅结晶岩系(GHC)的冷却剥蚀在构造强烈时期主要由构造活动控制,在构造活动平静期主要与外动力地质作用密切相关。在定结地区的GHC选取两个剖面进行磷灰石裂变径迹(AFT)研究,剖面高程跨度为3 800~4 500 m,其年代学结果范围为11~2 Ma,揭示了中新世以来经历了3 个阶段的冷却剥蚀历史。不同的冷却剥蚀阶段具有不同的驱动力,中新世晚期11 Ma左右的隆升剥蚀阶段,主要是由构造活动驱动;7~3 Ma的缓慢冷却剥蚀阶段,构造活动趋于平静,主要与区域内的河流侵蚀作用密切相关;上新世晚期3 Ma以来较快速的冷却剥蚀阶段,以河流侵蚀为主的外动力作用加强。定结GHC在3 Ma以来冷却剥蚀速率迅速增强,并且驱动力主要为外动力地质作用,暗示了GHC经历了中新世强烈的构造隆升之后已经确定了现有地貌格局,在3 Ma已达到显著高度。

 

2018 Vol. 53 (4): 1375-1388 [摘要] ( 14 ) [HTML 1KB] [PDF 1361KB] ( 16 )
1389 管彧照 刘池洋 张少华 王建强 梁 浩
吐哈盆地中北部中侏罗统重矿物组合特征及对博格达山隆升过程的约束

通过对吐哈盆地中北部中侏罗统重矿物组合特征分析发现,该区重矿物组合具有显著的分区特征。其中桃尔沟—胜南—吐南地区整个中侏罗世,重矿物以高含量的磁铁矿、赤铁矿为特征。七泉湖—胜金地区在西山窑组—三间房组沉积时期,重矿物以锆石和钛的氧化物为主;自七克台组沉积伊始,磁铁矿含量显著增加。三堡—鲁克沁地区在西山窑组沉积时期,重矿物以锆石和钛的氧化物为主;到三间房组—七克台组沉积时期,石榴石、磁铁矿含量明显增加。鄯勒—萨克桑地区西山窑组沉积时期重矿物以锆石和钛的氧化物为主;三间房组沉积以来,磁铁矿含量急剧增加。丘陵—丘东地区西山窑组—三间房组沉积时期,重矿物以高含量绿帘石为特征;七克台组沉积时期,转而以锆石和钛的氧化物为主。研究区中侏罗统重矿物组合演化特征显示,中侏罗世博格达山的隆升具有明显的分段性:Ⅰ段(西)在西山窑组沉积时期便已隆起,构成盆地物源区;西山窑晚期—三间房初期,博格达山Ⅲ段(东)开始快速隆升,导致三间房组沉积时期鄯勒—萨克桑地区磁铁矿含量剧增;而博格达山Ⅱ段(中)直到七克台组初期才开始隆升。

 

2018 Vol. 53 (4): 1389-1404 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [PDF 2052KB] ( 19 )
1405 陈延贵 吴鸿翔 张 亮 程晓敢 陈 才 张欲清 任 凭 章凤奇 陈汉林
西昆仑山前晚三叠世古构造特征及对侏罗—白垩纪沉积的控制

造山带和盆地是在时空发展和形成机制上具有密切联系的构造系统。青藏高原内部晚三叠世古特提斯造山带的形成,对北缘的塔里木盆地产生了重要的影响,导致了盆地内部西昆仑山前地区发生了强烈的冲断构造变形,而这一冲断构造变形所形成的古构造—古地貌对后期侏罗—白垩纪的沉积具有重要的控制作用,同时也决定了该地区的油气分布。本文基于对西昆仑山前露头区中生代地层分布详细的野外考察和盆地覆盖区钻井资料的整理,结合对盆—山结合带清晰地震剖面的详细解释,开展西昆仑山前的晚三叠世古构造特征及侏罗—白垩纪沉积充填过程研究,以期揭示晚三叠世的古构造—古地貌特征及对沉积的控制作用。通过研究发现,西昆仑山前地区发育晚三叠世前陆褶皱冲断带,冲断带根部发育基底卷入构造,锋带发育叠瓦状构造;古生界受逆冲断裂控制,形成一系列的北陡南缓的背斜隆起,冲断带前锋位置与新生代构造前锋位置相近。三叠纪末古地貌形态由于特提斯造山带的强烈隆升,总体呈南高北低的地貌形态,但是褶皱冲断构造带受地表风化剥蚀作用,背斜核部形成南缓北陡的古隆起,而断层破碎带形成南陡北缓的洼地,是侏罗系发育前的基本地貌格架。早侏罗世受特提斯造山带造山后伸展的影响,西昆仑山前发育4个箕状断陷,控陷断层发育于古造山带一侧;受大型控陷断层的影响,在断陷内部呈北高南低的地形特点,断陷内侏罗系逐渐向北部斜坡超覆。晚三叠世形成的古构造—古地貌与早侏罗世断陷叠加形成的古地理格架一直控制了侏罗纪—早白垩世的沉积,直到晚白垩世沉积时才没有起到控制作用。

 

2018 Vol. 53 (4): 1405-1418 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [PDF 10050KB] ( 16 )
1413 曾昌民 李 勇 范秋海 冯晓军 张 亮 陈 才 朱礼春 陈延贵 李向云
塔里木盆地和田河气田周缘寒武系盐下白云岩油气勘探潜力分析

塔里木盆地塔西南地区和田河气田周缘寒武系中统发育厚层膏盐岩,其下白云岩溶蚀裂缝—孔洞型储层发育条件好。多个层系具备烃源岩发育条件,除寒武系下统玉尔吐斯组外,震旦系、南华系也是可能的重要生油层系,油气资源丰富。盐下发育多个规模较大的构造圈闭,且由于膏盐岩层的滑脱作用,断裂很难断穿盐层,后期保存条件好。因此,寒武系中统膏盐岩与下伏白云岩组成本区重要的储盖组合,勘探领域具有非常好的前景。

 

2018 Vol. 53 (4): 1413-1439 [摘要] ( 8 ) [HTML 1KB] [PDF 6855KB] ( 17 )
1419 袁玉松 李双建 熊 航
下扬子中部志留系盖层封闭性动态演化评价

下扬子中部地区海相层系在印支—燕山期经历了强烈的构造改造,保存条件成为油气成藏的关键控制因素之一。志留系泥页岩盖层是下古生界的区域性盖层,对原生油气藏的保存具有决定性的作用。基于志留系样品的实测数据对志留系盖层现今的封闭性做出了评价。采用孔隙度—排替压力史法、渗透率—排替压力史法及超固结比(OCR)参数重建了志留系盖层在地质历史时期封闭性的动态演化过程。结果显示:下扬子中部志留系盖层具有低孔、低渗、高排替压力特征,总体上现今物性封闭能力较强。在埋藏阶段排替压力达到了封闭高压和超高压气藏的能力,但在早白垩世期间,句容地区志留系盖层排替压力显著降低且OCR 值超过脆性破裂门限值,下古生界保存条件破坏较为严重,在常州和泰兴地区OCR 值小于脆性破裂门限值,破坏程度相对较弱。

 

2018 Vol. 53 (4): 1419-1430 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [PDF 4037KB] ( 14 )
1440 王 欣 王 健 何世平 辜平阳 陈锐明
扬子台地北缘志留纪笔石Oktavites spiralis居群差异研究

通过对陕西紫阳、岚皋地区多个志留系特列奇阶剖面的研究,根据更为精确的化石定义,奥氏笔石属新种Oktavites ziyangensis sp. nov可以从Oktavites spiralis 居群中识别出来。新种O. ziyangensis 在笔石枝盘旋方式和胞管形态上与O. spiralisOktavites contortus 均存在一定的相似性,三者共生层位为特列奇阶Spirograptus turriculatus 笔石带至Cyrtograptus lapworthi 笔石带。尽管新种O. ziyangensis 地层延限较长,但胞管的快速演化仍使其具备较强的地层对比意义。根据“深水起源、浅水扩散”的笔石演化模式推测,O. contortus-O. ziyangensis-O. spiralis 的演化过程是笔石在纵向上的生态位占据过程,而O. spiralis 居群形态差别则是笔石深度分带的结果。同时,关于O. spiralis 居群差异的研究,也为讨论弓笔石的起源和分类提供更多的参考依据。

 

2018 Vol. 53 (4): 1440-1454 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [PDF 22056KB] ( 20 )
1455 韩建军 刘会文 李加好 赵明福 李玉龙
柴达木西北缘牛鼻子梁地区地球化学特征及找矿指导

牛鼻子梁地区位于柴达木盆地西北缘,属于典型的高原荒漠景观,开展大比例尺的地球化学测量,能获取更为真实地球化学信息,大大提高了地球化学信息的收集和地质找矿的效果。通过对牛鼻子梁地区的成矿地质特征及重要地球化学异常特征进行分析研究,发现与成矿密切相关的是晚泥盆世基性—超基性岩,断裂构造有一定的控制作用;地球化学异常中Cr、Co、Ni、La、Au等元素异常特征明显,结合内已有的成矿事实,表明寻找与基性—超基性岩体相关的铜镍矿、与韧性剪切带相关的金矿及稀有稀土矿的潜力较大,建议下一步优先对此类异常区进行详细查证和工程勘查。

 

2018 Vol. 53 (4): 1455-1465 [摘要] ( 13 ) [HTML 1KB] [PDF 4790KB] ( 13 )
1466 殷延端 罗 雷 汪佩佩 李孝才 洪天求
安徽省铜陵桂山铜铅锌矿C-H-O-S-Pb 同位素地球化学特征及其意义

安徽铜陵桂山铜铅锌矿床是铜陵矿集区沙滩脚矿田内近年来新发现的以铜矿为主,伴生铅锌矿的中小型多金属矿床,该矿床的矿体主要赋存于三叠系南陵湖组灰岩与青山花岗闪长斑岩体接触带附近及花岗闪长斑岩体内。本文在对该矿床地质特征的研究基础上,对代表性(岩)矿石进行碳、氢、氧、硫、铅同位素研究分析,据此约束该矿床的成矿流体和成矿物质来源。研究成果显示, 桂山铜铅锌矿床中方解石样品中δ13CV-PDB 值为−3.2‰~2.0‰ 间,δ18OV-SMOW 为8.3‰~15.2‰ 间,石英流体包裹体水的δDV-SMOW 为−112.6‰~−6.8‰,δ18OV-SMOW 为10.5‰~14.7‰,矿石中硫化物δ34S值变化范围为−0.9‰~4.1‰,具塔式分布特征,矿石铅中的206Pb /204Pb 比值为18.409~18.585,207Pb /204Pb 比值为15.588~15.703,208Pb /204Pb 比值为38.483~38.843,以上指示了桂山铜铅锌矿床的成矿流体主要来源于岩浆水,并有大气降水的加入。分异成矿流体的岩浆可能来源于地幔,且伴有上地壳物质混入的特点。岩浆—地幔的溶解作用,伴有地层中碳质的混入。

 

2018 Vol. 53 (4): 1466-1478 [摘要] ( 15 ) [HTML 1KB] [PDF 6537KB] ( 17 )
1479 彭 君 李继东 张洪安 李曰俊 陈清棠 彭雯淑 史大海 赵 岩 韩 波
银根—额济纳旗盆地西缘的中-新生代伸展构造

银根—额济纳旗盆地简称银额盆地,是中亚造山带南缘的一个中-新生代沉积盆地。最近的野外地质调查,在其西缘发现早侏罗世和第四纪晚期的伸展构造。早侏罗世的伸展构造为一系列走向NNW-SSE 的正断层,是下侏罗统的同沉积断层。这组正断层与银额盆地内NNE-SSW 走向的正断层组合成共轭断裂系统,指示古构造应力场的最大主拉张应力方向为近E-W。它们是中亚造山带(南缘)造山后应力伸展阶段的构造变形。第四纪晚期的伸展构造是由两条倾向相向的正断层组合成的地堑构造,走向进E-W,可能代表了喜马拉雅碰撞造山远程效应脉动式演化过程的一个构造间歇期。

 

2018 Vol. 53 (4): 1479-1487 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [PDF 22153KB] ( 18 )
1488 林 逸 张长厚
基于断层滑动数据古应力反演的影响因素及其误差分析

古构造应力场是构造动力学研究中的一个重要内容,且断层滑动数据古应力反演已经成为古构造应力场恢复研究中比较常用的重要方法之一。近年来,断层滑动数据古应力反演方法研究和应用取得了一系列重要进展,但有关反演结果的解释仍存歧义,反演结果的影响因素及其误差范围等并未得到深入研究与定量分析。本文总结指出,影响断层滑动数据古应力反演结果的主要因素包括变形体制、剪切破裂面类型、断层面的形态以及地质体内薄弱面的存在等。在此基础上,分别对新生断层和先存薄弱面滑动数据的古应力反演综合误差进行了定量分析。研究指出,在可以大致厘定变形体制或误差在允许范围内的前提下,将断层滑动数据反演结果解释为应力状态是合理可行的。各种因素导致的反演误差定量分析表明,同一期构造应力场形成的破裂面滑动数据的古应力方位反演误差最大不超过35°。换言之,在没有证据表明存在不同期次的应力作用情况下,主应力方位变化小于35° 的应力状态,可以划归同一期应力场。

 

2018 Vol. 53 (4): 1488-1498 [摘要] ( 13 ) [HTML 1KB] [PDF 959KB] ( 19 )
1499 田嘉铖 季建清
地球接受太阳辐射能量变化对板块构造影响的估算

板块构造理论可以被认为是构造地质学研究的基本模型和框架。传统板块构造理论认为岩石圈板块在软流圈上方随软流圈对流发生运动,软流圈对流所需要的能量则完全由地球内部能量,如重力势能和放射性衰变产生的热能提供。但是近年来的一些研究证明了气候变化会对板块构造活动,如造山带活动产生直接影响。对传统的板块构造所需能量全部由地球内部提供这一观点做出了补充和更新。本文主要从两个方面对外动力作用可能影响板块构造做出分析,一是利用傅里叶分析证明了太阳辐射变化在构造活动,如洋中脊两侧地貌和火山沉积物中均能够留下记录;二是建立了一个简单的平面力学模型,探究洋流同大陆的力学作用会如何影响大陆运动特征。虽然这一模型忽略了很多因素,定量计算的结果本身并不具有很严格的数据绝对意义。但是这一模型的结果可以证明地球所有板块构造活动中释放的能量低于地球系统每年从太阳辐射中接收的能量,而且模型得到的大陆运动特征同现今实际观测下的运动特征存在一致性,洋流向大陆岩石圈传递的能量同地震活动释放的能量处于同一量级,从侧面可以证明洋流可能对板块构造产生了较大的影响。

 

2018 Vol. 53 (4): 1499-1512 [摘要] ( 11 ) [HTML 1KB] [PDF 961KB] ( 17 )
1513
地质科学2018年第53卷总目录
2018 Vol. 53 (4): 1513-1522 [摘要] ( 15 ) [HTML 1KB] [PDF 383KB] ( 16 )
地质科学


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