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2024年 11卷 3期
刊出日期：2024-06-20
基础地质
海洋地质
灾害与环境
科技与综合
能源与矿产
特约稿件
 
       特约稿件
1 全球天然氢勘查开发最新发展态势分析
王海华, 薛迎喜, 张炜, 房大任, 王海华, 王铭晗
DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2024.03.01
随着氢气地表异常显示的广泛发现以及对地下氢气成因机制和成藏机理认识的逐步深化,天然氢作为一种清洁能源,因其可能的巨大资源潜力和可再生性,有望成为全球实现能源转型和碳中和的关键能源。通过对全球天然氢勘查开发最新进展的跟踪研究认为: 天然氢已成为全球地质与能源领域关注热点,多成因机制下资源调查发现呈点多面广特征,欧美强国持续投入带动全球发展,氢氦地质资源具有“兼探共采”潜力,等等。鉴于我国在天然氢资源发现方面取得的初步进展,以及对成藏条件及有利区带的初步评估,建议我国应尽快开展全国性天然氢资源调查评价工作。
2024 Vol. 11 (3): 1-8 [摘要] ( 69 ) RICH HTML PDF (1807 KB)  ( 300 )
       能源与矿产
9 油藏微生物在油气开发中的应用及展望
罗娜, 穆红梅
DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2024.03.02
油藏是典型的高温、高压、高矿化度且厌氧的多重极端环境,油藏微生物是其中重要的组成部分。研究油藏微生物对阐明油气资源的形成、生物地球化学循环及生命起源与进化等过程有重要意义。通过文献调研,对油藏中微生物的相互作用方式、机理和主要功能进行了阐述,对油藏微生物在提高石油采收率、石油污染生物修复以及碳捕集、利用与封存(carbon capture, utilization and storage, CCUS)等领域中的作用机理和应用进展进行了总结,并提出了未来在利用油藏微生物过程中还需要解决的关键问题。油藏微生物在油气勘探及环境修复应用中具有经济成本较低和环境友好的优势,未来具有良好的应用前景。研究成果可为油藏微生物的研究和应用提供参考。
2024 Vol. 11 (3): 9-16 [摘要] ( 57 ) RICH HTML PDF (2864 KB)  ( 177 )
17 新疆阿尔金西段瓦石峡南锂铍稀有金属矿成矿背景与勘查进展
张朋, 刘豹, 杨晓飞, 罗新涛, 邓浪江, 樊自春, 刘兴忠, 陈建中, 刘善宝, 王登红, 代鸿章
DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2024.03.03
锂、铍等稀有金属矿产是重要的战略矿产资源。近年来,在阿尔金地区发现了多处稀有金属伟晶岩型矿床,已成为我国一处新的稀有金属成矿带,但调查研究水平总体较低。通过对阿尔金造山带的成矿动力背景的讨论,得出阿尔金造山带的稀有金属成矿作用涵盖了多个不同的造山运动构造演化阶段,证明该区域具备良好的稀有金属成矿条件,并具有巨大的找矿潜力。通过对位于阿尔金西段的瓦石峡南锂铍稀有金属矿进行勘查评价,发现其具有大型远景: 瓦石峡南锂铍稀有金属矿体主要赋存于绿片岩相-角闪岩相变质岩系中的伟晶岩脉中,矿床类型为花岗伟晶岩型稀有金属矿床; 已有勘查成果显示此矿床目前推断的稀有金属资源量达到中型以上矿床规模,并且随着勘查工作的进行,在深部及外围还有极大增储空间。研究成果对在阿尔金造山带内寻找同类型矿床具有借鉴意义。
2024 Vol. 11 (3): 17-24 [摘要] ( 59 ) RICH HTML PDF (5627 KB)  ( 313 )
25 二连盆地咸拉嘎凹陷土壤氡异常特征及铀成矿预测
郭建军, 赵天林, 潘伟, 魏安军, 尹永朋, 李钊
DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2024.03.04
二连盆地是我国北方重要的砂岩型铀矿产地,前人在其内部的咸拉嘎凹陷周边及临区发现了多个中大型铀矿床,显示了较好的铀矿找矿前景。在工作区开展面积性土壤氡及其子体测量,通过分析异常数据,并与二连盆地已知铀矿床氡气异常测量模型进行对比及钻探查证。通过土壤氡气测量,在工作区圈定了3个氡及其子体异常区,结合已有铀矿氡异常模型,择优在M1异常高值区部署了钻孔进行查证。在ZKX-1钻孔赛汉组下段砂岩中发现了多段氧化蚀变现象,与异常模型预测一致,显示了较好的铀矿找矿前景。分析结果显示: M1异常区由潜水—层间氧化或层间氧化强烈发育所致,在高值区两侧的氡浓度偏低晕或背景值区内可能存在铀矿化富集,值得开展进一步探索; M2和M3异常区可能与潜水氧化有关,异常强度大小受砂体氧化被改造后的松散程度和渗透性控制,M2和M3异常区之间的Y3铀成矿远景区是有利的找矿部位。研究成果指示该凹陷有较好的铀成矿潜力,可为下一步铀矿找矿方向提供参考。
2024 Vol. 11 (3): 25-31 [摘要] ( 53 ) RICH HTML PDF (5849 KB)  ( 138 )
32 辽宁第IV金刚石成矿带东部潘家沟辉绿岩中铬铁矿的矿物化学特征及其意义
杨献忠, 周延, 肖凡, 徐华, 劳金秀, 向华
DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2024.03.05
辽宁省永宁地区因发现原生金刚石而被划分为辽宁第IV金刚石成矿带,但尚未厘定出金刚石的来源,有必要加强对与金刚石伴生的指示矿物的研究。对该成矿带东部潘家沟地区辉绿岩中选获的铬铁矿开展电子探针成分分析,并与辽宁典型金伯利岩管中的铬铁矿成分进行对比,以探讨该地区铬铁矿的成因及其与金刚石的关系。根据铬铁矿样品电子探针背散射图像显示的粒径、形态及熔蚀特征,以及铬铁矿电子探针成分测试显示的高Cr、富Mg、低Al及贫Ti的特征,推测该地区的铬铁矿来自地幔捕掳晶,属于镁铬铁矿亚类,主要为镁铁-铬铝铁亚种和镁铁-铬铝亚种。计算得到铬铁矿的形成温度为1 252 ~1 307 ℃,与前人报道的瓦房店典型金伯利岩中铬铁矿的形成温度基本一致,也接近金刚石的形成温度,表明潘家沟地区辉绿岩中铬铁矿的成因与金刚石关系密切,该地区具有良好的金刚石成矿潜力和找矿前景。研究成果对潘家沟地区金刚石原生矿的勘查及探明该地区金刚石的来源具有指导意义。
2024 Vol. 11 (3): 32-41 [摘要] ( 44 ) RICH HTML PDF (8569 KB)  ( 122 )
42 浙东南石平川钼矿区构造特征及控矿机制
高原, 徐厚倜, 戴刚刚, 黄小军, 张小华, 刘梓萱
DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2024.03.06
浙东南石平川钼矿区经过近数十年的地质勘查,累计查明钼资源量已达大型规模。为了更好地理解石平川钼矿区的控矿机制,为在老矿山外围确定新的找矿靶区提供理论依据,通过实地观测和分析矿区的层内构造、节理裂隙发育特征、石英细脉及微细脉穿切关系,利用区域构造解析法、节理统计分析法等,系统研究了石平川钼矿区的构造特征和控矿机制。钼矿床整体受到石平川火山穹窿和断裂构造的共同控制,均产于石平川火山穹隆范围内的断裂或层内构造带内,并严格受层内构造的控制,层内构造为辉钼矿脉的形成提供了运移通道和储矿空间,区域构造应力场及岩体冷凝收缩作用共同形成了矿区的层内构造。研究成果可为石平川钼矿区外围找矿靶区的筛选提供参考。
2024 Vol. 11 (3): 42-50 [摘要] ( 40 ) RICH HTML PDF (18247 KB)  ( 1093 )
51 河床底泥对氨氮的吸附特性——以卫河新乡段为例
韩政, 张佳瑶, 马孟科, 高天琦, 鱼丽源
DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2024.03.07
为研究卫河流域河流-地下水系统中污染物迁移转化,采用静态吸附实验探究卫河底泥对水体中特征污染物的吸附特性。采集卫河新乡段河床沉积物样品作为土壤介质,模拟河流渗滤系统对特征污染物氨氮的吸附作用,得出特征污染物各组分的吸附动力学特征和热力学特征,并探讨温度、pH值等因素对研究区河床底泥吸附氨氮污染物的影响。研究结果表明: 在[0,10) mg/L浓度范围内,研究区河床底泥释放氨氮污染物,呈现解吸特性,在[10,50) mg/L浓度范围内,研究区河床底泥则呈现吸附特性; 在[0,60] min振荡时间内,随时间的增加,研究区河床底泥对氨氮污染物的吸附量逐渐上升,60 min后基本达到平衡; 通过对氨氮吸附热力学和吸附动力学研究发现,研究区河床底泥对氨氮污染物的吸附更符合Freundlich吸附模型及一级动力学模型; pH值在[2,8]范围内,随着pH值的增大,研究区河床底泥对氨氮污染物的吸附量增加; 研究区河床底泥对氨氮污染物的最大吸附容量随温度的升高而减小。研究成果可为研究区河道黑臭水体的治理提供技术支撑,同时为高效控制卫河黑臭河道内源氮的释放提供技术参考。
2024 Vol. 11 (3): 51-58 [摘要] ( 43 ) RICH HTML PDF (2697 KB)  ( 67 )
       基础地质
59 新疆且末县青塔山岩体地球化学特征及其地质意义
李少文, 周传芳, 杨华本, 王久懿, 梁中恺
DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2024.03.08
青塔山岩体位于东昆仑山西部,岩体的形成时代、环境、岩石类型尚存在争议,对于其成岩的物理化学条件和源区特征的研究程度较低。在系统开展岩石学和岩相学研究的基础上,对黑云母、斜长石和角闪石等主要造岩矿物进行了成分分析,厘定其成岩的物理化学条件,进一步约束岩石成因。研究表明: 青塔山岩体的岩性为英云闪长岩,脉体岩性为石英闪长岩; 岩体中斜长石为中长石和拉长石,黑云母为镁质黑云母,角闪石为镁角闪石,斜长石发育反环带,应为岩浆混合所致; 黑云母的结晶温度为684~693 ℃,结晶压力为(1.86~2.01)×108 Pa,平均值为 1.92×108 Pa,对应结晶深度为6.90~7.46 km,平均7.12 km,属于中深成相。岩体形成时氧逸度较低,为-17.34~-17.04。矿物化学特征显示,青塔山岩体中黑云母的物质来源为钙碱性造山岩套,其形成与壳幔混源岩浆有关。研究成果可为研究青塔山地区晚三叠世—早侏罗世岩浆演化历史提供依据。
2024 Vol. 11 (3): 59-67 [摘要] ( 48 ) RICH HTML PDF (9525 KB)  ( 113 )
68 1980—2018年大别山区西段水源涵养能力时空格局及演变特征
黄锦彦, 罗敏玄, 吴凯, 符金豪, 乔强林, 陈敏, 欧泽文
DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2024.03.09
大别山区是我国中部的生态屏障带,是长江水系和淮河水系等河流的重要水源补给区,探明其水资源涵养能力对区域生态系统保护和修复具有重要意义。选取大别山区西段基于生态系统服务和权衡的综合评估(integrated evaluation of ecosystem services and tradeoffs,InVEST)模型中的产水量模块,定量评价其水源涵养能力时空格局及演变特征。结果表明: 1980年、1990年、2000年、2010年和2018年研究区年均实际蒸散发值分别为 664 mm、642 mm、653 mm、600 mm和619 mm,5个年份研究区总产水量分别为255.8亿m3、219.7亿m3、199.5亿m3、195.0亿m3和222.8亿m3,空间上整体呈现自东南向西北减少的趋势,研究区不同年份的干燥指数分别为0.502、0.541、0.569、0.547和0.522,与产水量空间分布趋势相反; 研究区水源涵养能力变化存在明显的时空特异性,除降水因素外,人类活动导致的土地利用变化改变该区域内的水循环过程条件,进而影响水源涵养能力。研究结果可为大别山重要生态功能区的生态保护修复及生态系统功能调控提供参考。
2024 Vol. 11 (3): 68-75 [摘要] ( 63 ) RICH HTML PDF (11200 KB)  ( 179 )
       海洋地质
76 珠江口南部海域表层沉积物中微塑料的空间分布及运移机制
王国槐, 梁昊, 赵卫, 张晓阳
DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2024.03.10
海洋环境中的微塑料污染是一个普遍性的全球问题,珠江口海域则是我国海洋微塑料污染的典型区域。为探究珠江口海域微塑料的空间分布及运移机制,对珠江口南部海域55个站位的表层沉积物样品进行处理分析,对样品中的微塑料进行鉴定统计。结果表明: ①研究区微塑料丰度的变化范围为0~47.77 items/kg,微塑料空间分布不均,在磨刀门至大箕湾海域、香洲湾至桂山岛海域富集,与我国南海其他海域相比,整体处于较低水平; ②研究区微塑料来源主要是河道两侧人类活动,在潮流和径流的双重驱动下,磨刀门水道水体中携带的微塑料,在磨刀门至大箕湾口海域卸载并积累,珠江口水体携带的微塑料则在香洲湾至桂山岛海域发生卸载并积累。研究结果可为我国近海环境污染研究提供参考,同时为监测中国南方海洋资源中的微塑料提供数据。
2024 Vol. 11 (3): 76-82 [摘要] ( 48 ) RICH HTML PDF (4676 KB)  ( 144 )
       灾害与环境
83 基于Budyko假设的瀑河上游年均径流深变化归因分析
王江玉龙, 刘俊建, 史敬涛, 王国强, 张军超, 王雁亮, 姜禹戈, 李横飞, 安洪岩
DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2024.03.11
近年来京津冀水资源短缺对生态环境有着重要的影响,为量化区分气候变化和人类活动对水资源的影响,针对京津冀水源涵养区北部山区典型小流域瀑河上游开展径流深变化归因分析。利用瀑河上游1981—2020年降水、蒸发和径流等资料,采用曼-肯德尔法(Mann-Kendall method,M-K法)检验确定1981—2006年为基准期、2007—2020年为变化期。分析发现,与基准期相比,变化期年均径流深减少了46.47 mm,约占基准期径流深总量的77.10%。利用重标度极差分析法(Rescaled Range Analysis,R/S法),推断瀑河上游未来年均径流深与1981—2020年间年均径流深的变化趋势相反,即呈现相对平稳的增加趋势。基于Budyko假设原理,定量地评价了气候变化(降水量和潜在蒸散发)和人类活动对该区年径流深的影响程度,气候变化对径流影响贡献率为40.30%,人类活动影响的贡献率为59.71%。人类活动对径流的影响主要通过土地利用类型的改变,研究区共有30.28%的土地发生了相互转化,其中乔木林地2020年较1985年增加了67.61%,极大程度增加了研究区的水源涵养能力,同时植被覆盖度的增加也一定程度上降低了潜在蒸散发。研究可增进对京津冀北部山丘区水文水资源的认识,为京津冀水源涵养功能驱动因素筛选提供一定的参考。
2024 Vol. 11 (3): 83-91 [摘要] ( 43 ) RICH HTML PDF (4850 KB)  ( 62 )
92 基于地理探测器的元阳梯田地质灾害影响因素及滑坡成因分析
苏航, 卢楠迪, 伏小双, 李奇
DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2024.03.12
元阳梯田受其特殊的地理位置、地表植被和农耕文化影响,表生地质灾害频发,对其生态价值和文化价值造成极大损害,梯田区域的地质灾害防治显得尤为关键。在详细野外调查基础上,结合元阳梯田区15 m分辨率遥感影像数据,利用空间叠加分析和地理探测器模型对研究区地质灾害影响因素开展了详细研究。结果表明: 元阳梯田区地质灾害(隐患)点中滑坡灾害(隐患)点数量占比为93.39%,小型规模灾害(隐患)点数量占比为87.69%,总体表现为以滑坡性质的小型灾害为主; 地质灾害分布的影响因素主要为地形坡度,其次为地质构造,受地貌单元影响最弱; 滑坡灾害形成的影响因素具有复合性特点,其中强烈的河流侵蚀作用、地壳抬升作用和活跃的断裂构造活动是其成灾的主要地质环境背景,丰富的降雨量和人类工程活动是其成灾的主要触发因素。通过研究可进一步认识元阳梯田地质灾害影响因素及形成条件,可更好地助力于地方防灾减灾体系提升,也可为区域地质灾害风险分析提供一定的参考。
2024 Vol. 11 (3): 92-100 [摘要] ( 49 ) RICH HTML PDF (12039 KB)  ( 93 )
101 地质灾害分布规律及主控要素分析——以甘洛县为例
唐尧, 王立娟, 李力生, 靳晓
DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2024.03.13
甘洛县地质灾害频发多发,严重威胁当地群众生命财产安全,影响社会经济的和谐发展。介绍了甘洛县地理位置、气象水文、地层岩性、断裂构造及人类工程活动,研究了地质灾害时间和空间分布规律,通过层次分析法和判断矩阵法分析了地质灾害的主控要素。结果表明: 在时间上,发灾时间集中在每年7—9月(期间发生灾害的数量占全年总灾害数量的90%以上),且与雨季雨量关系密切; 在空间上,主要沿河流、沿断层带状分布,与易滑地层分布一致,并与人类工程活动区域高度重叠; 区内地质灾害主控因素为地形地貌、地层岩性以及与断层距离。研究成果可为区内自然资源、应急管理等部门制定综合治理和监测预警等自然灾害防灾减灾决策提供参考。
2024 Vol. 11 (3): 101-107 [摘要] ( 51 ) RICH HTML PDF (6120 KB)  ( 238 )
108 基于加权信息量和加权确定性系数的藏东南滑坡易发性评价
黄永芳, 郭永刚, 黄艳婷
DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2024.03.14
藏东南地区属高原地区,山势险峻,复杂的地形地貌诱发地质灾害的发生,加大工程建设的难度。为分析研究区滑坡灾害的易发性,选取8个评价因子(与道路距离、与水系距离、高程、坡度、坡向、工程地质岩组、土壤类型、地表覆盖)为量化指标,以层次分析法确定权重值,同时借助ArcGIS得到加权信息量模型和加权确定性系数(certainty fator,CF)模型,对比选取准确度高的滑坡灾害评价模型,运用受试者特征曲线(receiver operate curve,ROC)验证结果准确性。研究结果如下: ①加权CF模型的受试者特征工作曲线下的面积(area under receiver operating characteristic curve,AUC)值高于加权信息量模型AUC值,加权CF模型结果覆盖滑坡点多于加权信息量模型,研究区滑坡易发性评价选取加权CF模型分析结果更加准确; ②加权CF模型将研究区滑坡易发性评价结果划分为高易发区、较高易发区、中高易发区、较低易发区、低易发区,其中高易发区主要分布在墨脱县和贡觉县,较高易发区分布在卡若区、芒康县,中高易发区分布在类乌齐县、丁青县、江达县,较低、低易发区分布在巴宜区和朗县等。滑坡易发区的划分可为该区域的工程建设提供决策依据。
2024 Vol. 11 (3): 108-116 [摘要] ( 52 ) RICH HTML PDF (13811 KB)  ( 554 )
       科技与综合
117 日本浅表层水合物勘查试采进展
张炜, 邵明娟, 王海华, 姚树青
DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2024.03.15
海洋孔隙填充型水合物已得到较广泛资源调查和经过数次试采,与之相比,以赋存于冷泉、泥底辟和泥火山附近的海底表面和近海底沉积物为主的浅表层水合物的勘查试采工作刚刚起步。日本作为最早实施水合物勘查试采的国家之一,自2013财政年以来在浅表层水合物的资源勘查评价、海洋区域地质调查和环境调查、开发技术调研评价、生产系统构建等方面取得了显著进展。基于文献资料调研,概述了日本水合物研发工作的发展历程以及对浅表层水合物研发工作的整体部署,详细介绍了日本在浅表层水合物勘查试采相关领域开展的主要工作,分析认为,日本在如下4方面取得的实际经验和理论认识值得我国浅表层水合物勘查试采体系化部署借鉴参考: 以日本海为主的区域性资源和环境调查,以小范围区域为对象的资源量评价示范,以试采场地优选为目标的精细化资源和环境调查,以及“以使用大口径钻头的大范围垂直采掘方法为基础、优先考虑气体举升回收方法和船载分离方法两项关键技术以形成最优组合”的生产系统设计原则的评估确立。
2024 Vol. 11 (3): 117-126 [摘要] ( 44 ) RICH HTML PDF (8779 KB)  ( 116 )
  编辑部公告
22 新一轮找矿突破战略行动专刊征稿启事
22 喜讯：中国地质图书馆（中国地质调查局地学文献中心）主办的《中国地质调查》连续第3年入选“中国科技核心期刊”
22 《中国地质调查》获得来自Scopus数据库的首个CiteScore
22 《中国地质调查》2024年第2期已在我刊网站发布
22 中国地质调查局地学文献中心关于成立《中国地质调查》第一届青年编委会的通知
22 《中国地质调查》2024年第2期电子版已在中国知网发布
22 《中国地质调查》被美国化学文摘社（CAS）数据库收录
22 《中国地质调查》被中国科学评价研究中心评价为准核心学术期刊
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