综合古地理重建的数字智能化趋势与方法进展

古地理重建是研究地质历史时期地表构造过程、海陆格局和地貌环境特征的一项综合研究,并通过绘制表达海洋和大陆的古代轮廓以及重要的地形和地表环境的地图来呈现,是还原地球演化历史、预测能源矿产分布、认识生命和气候演变的基础性工作。随着大数据时代的到来,数字化方法的应用为古地理图快速更新和友好呈现提供了方便。目前,全球有多个团队发布了数字化的全球古地理重建模型以及相关的数据和方法,如EarthByte、PaleoMap、UNIL、Deep Time Maps等团队。笔者研究团队基于“深时数字地球(Deep- time Digital Earth, DDE)”国际大科学计划提出的数据- 知识- 模型驱动的古地理重建思想,提出基于数字化方法驱动的升级更新全球古地理图的新流程,并通过不断尝试地球科学与信息科学的交叉融合,从知识图谱、大数据分析和机器学习技术等方面开发了多项古地理重建应用技术。以东特提斯域中二叠世—中三叠世的古地理重建为例,首先在GPlates软件平台上重建了板块构造框架,再利用岩相古地理图自动生成地形地貌图并结合人工校正,最后在GPlates软件通过图层叠加实现了中二叠世—中三叠世东特提斯域的动态数字综合古地理重建。本用例与广泛使用的Scotese (2021)的古地理图对比,在成图效率、数据丰富性和可追溯性、模型准确性等方面都有明显提升,并为该时期板块运动、冰期消亡、大洋缺氧和生物灭绝等重大地质事件的研究提供新的约束和启示。     

南华系莲沱组与南沱组的古气候与氧化还原环境演化新证据

新元古代是冰川作用发育的重要时期,其中有2个重要的全球性冰期,即Sturtian和Marinoan冰期,对全球古环境、古气候、古海洋演化具有重要意义。中国宜昌地区分布的莲沱组和南沱组分别代表了在扬子板块发育的与Sturtian冰期前和Marinoan冰期相对应的沉积地层。随着地球化学分析方法的进步,新的地球化学手段,包括新的地球化学指标和Fe同位素等,可以为进一步探讨莲沱组与南沱组的沉积环境提供新的思路和证据。本研究对宜昌九龙湾剖面南沱组冰碛岩进行系统采样,并和莲沱组以砂岩为主的碎屑沉积岩进行对比分析,利用化学蚀变指数(CIA)、氧化还原敏感元素Mo、V、U和Fe同位素对比探讨二者古气候与氧化还原环境的演化。CIA的变化(53～78)表明,莲沱组沉积主体处于温暖的古气候下(CIA平均值约为78),直到Sturtian冰期前,莲沱组顶部出现气候转冷特征(CIA平均值为53);随着Marinoan冰期到来,南沱组沉积持续处于寒冷的古气候环境(CIA平均值为58)。莲沱组与南沱组样品均具有较低的Mo/Al、V/Al和U/Al值,表明二者沉积均处于氧化环境,但莲沱组主体比南沱组和莲沱组顶部样品...     

东营凹陷基底断裂走滑活动对油气成藏的影响

弱变形构造带是沉积盆地盖层中客观存在的构造现象,并且与油气聚集关系密切,一般可以通过不同地质单元(次级断层、油藏、圈闭、相带、凹陷、岩体、潜山等)的有规律排列等现象进行识别.为了初步揭示盖层变形带变形强度与油气聚集规模这一问题,首先在渤海湾盆地初步识别出40条盖层变形带,然后应用变盖层厚度和变剪切强度的构造物理模拟实验方法研究基底断裂走滑活动对盆地沉积盖层产生断层的过程.应用SPSS软件,对基底走向滑动量、横向滑动量、实验盖层厚度、雁列缝长度等参数进行了多元二次函数拟合.根据东营凹陷八面河、王家岗地区古近系各时期地层厚度、构造图R剪切长度、实验估算的张扭角度,计算出了各个时期的基底断裂走滑量;在模拟实验各阶段充注染色石油,结合凹陷实例建立了基底断裂走滑早期R剪切单一通道运移-孤立聚集、早中期R剪切主通道运移-雁列串珠状聚集(王家岗)、P剪切主通道运移-断续带状聚集、全通道运移-连续带状聚等成藏模式(八面河);最后指出盖层变形带上的R剪切增压变形段,R、P剪切交汇段是油气勘探有利目标区.     

榆中县农村房地一体确权登记建库方法探讨

为了顺利开展农村房地一体确权登记发证工作,建立统一的数据管理平台,提供基础数据资料,结合榆中县农村房地一体确权登记实际工作经验,探讨了建立地籍数据库的标准、内容、流程和质量检查方法,对其他地区开展该项工作具有一定的参考意义。     

内蒙古苏尼特左旗白音乌拉北部白音高老组时代重新厘定——来自LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

内蒙古苏尼特左旗北部出露一套灰白色流纹质火山岩,前人根据岩性组合将其归入上侏罗统白音高老组。在这套火山岩中获得了4个LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,分别为305.1±1.1Ma、304.5±1.1Ma、305.7±1.9Ma、303.6±1.1Ma,将其划归为上石炭统宝力高庙组,这对研究区的地层划分及确定岩浆演化具有指导性意义。     

瓦斯压力影响下煤岩力学性质与冲击能量指数演化规律及机制

深部煤层冲击地压诱发瓦斯涌出、突出事故频繁发生,对井下安全生产带来了巨大威胁,厘清瓦斯对煤岩力学性质、冲击倾向性演化规律是建立有效防治手段的基础。运用物理试验方法,基于自主研发的可视化煤岩流?固耦合试验系统,研究瓦斯压力影响的煤岩吸附、力学性质及碎块分布规律,分析瓦斯影响的煤岩冲击能指数演化特征与机制。结果表明:具有强冲击倾向性煤岩的瓦斯等温吸附曲线符合Langmuir模型,随瓦斯压力升高,煤岩软化特性越发明显,弹性模量、软化模量均呈阶段性降低,瓦斯对二者在煤岩峰值前后具有不同的影响效果且存在临界压力,试样破坏形式呈“脆性张拉→剪切→张拉+塑性流动”过渡,冲击能指数与试样碎块尺度均呈先减小后增大的“V”形变化特征,破碎后具有更多盈余能;含瓦斯煤岩小尺度碎块是灾害发生的客观条件,瓦斯膨胀能为煤体动态失稳提供了额外的能量,增大了冲击地压发生过程的强动力性和破坏性,这种煤岩基质骨架与瓦斯运移的固?流耦合降低了冲击地压发生的临界指标且具有更高的致灾潜能。研究成果与启示为进一步判定深部高瓦斯煤层灾变倾向并建立行之有效的防治手段提供了试验基础和研究思路。      

扬子板块北缘新元古代盆地结构与马槽园群归属研究

扬子北缘的鄂西和渝东地区分布有2个关键的元古宇出露的大地构造单元,即西侧的神农架隆起与东侧的黄陵隆起。扬子板块北缘经历长期的沉积与变形改造,形成了现今的大巴山和川东冲断体系。本文利用沉积学与地球物理综合方法对该区元古宙深层盆地格架进行研究,通过对裂谷断裂边界与内部盆地结构的识别揭示出西侧的南充—竹山、东侧的忠县—宜昌裂谷带的展布形态,认为它们是新元古代罗迪尼亚超大陆裂解过程中发育的裂谷体系,神农架隆起和黄陵隆起则为分隔2个古裂谷带的同期侧翼差异隆升地块。同时通过激光原位U-Pb同位素定年技术对位于神农架南侧的年代长期有争议的马槽园群砾岩开展年代学与沉积学研究,利用其中的同沉积白云岩夹层和上覆层白云质角砾岩进行碳酸盐岩测年,获得(759.2±17.6) Ma和(566.8±13.8) Ma的年龄,证实了马槽园群为南华纪裂谷填充沉积,形成于忠县—宜昌裂谷西侧的斜坡沉积环境。由此建立了马槽园群沉积序列,结合裂谷带及隆起处的多条沉积剖面重建了扬子板块北部新元古代裂谷盆地沉积填充格架。     

国内地质学研究领域学科发展热点与态势分析

本文利用中国科学引文数据库2007~2013年收录在国内地质学领域期刊上中图法P5类的文献,从发文的题目、关键词、发文单位与作者、资金支持等信息出发,着重分析了国内地质学领域的重要机构与科学家、研究热点及其重点资助情况,从文献计量角度展示了这些年国内地质学领域学科发展的脉络以及国家资金支持的趋势,为今后进一步把握地质学领域重点方向与发展趋势提供参考。     

云南个旧锡多金属矿区尾矿元素地球化学特征

云南省个旧地区锡多金属矿以锡矿资源闻名于世界,自20世纪50年代以来,经历大规模矿产开发,目前共有尾矿库31座,积存尾矿超过1.9亿t。面对数量如此巨大的潜在资源与污染源,查明尾矿中元素的含量、分布特征及其控制因素显得尤为重要。本文针对个旧地区尾矿类型复杂、成矿及共伴生元素多样等特点,以"面上控制、重点剖析"的原则,采用概查和详查两种调查方法,对矿区内的尾矿库进行了系统的地球化学调查,完成了19个尾矿库的概查和2个尾矿库的详查工作,取得了如下认识:(1)个旧矿区不同尾矿库间的物质成分和元素含量差别较大。同一尾矿库中元素分布也不均匀,在横向上和垂向上均有分异性;(2)入选矿石类型、排砂过程中的重力分选作用和选矿工艺的差异是影响尾矿库中元素分布的主要因素;(3)总结和梳理了一套尾矿地球化学调查方法技术;(4)个旧矿区尾矿中成矿与伴生元素Sn、Cu、Fe、Pb、Zn、In、Ga、As等元素含量普遍较高,具有巨大潜在利用价值,同时As、Cd、Cu、Pb和Zn等元素对周边环境存在较大风险,值得重视。     

我国西南周边地区夏秋季节降水变化及相应环流特征分析

利用云南省124站观测资料及CRU(Climatic Research Unit)高分辨率降水数据分析了我国西南周边地区的降水时空变化特征, 并进一步对该地区夏、秋季节降水的周期、降水与季风活动的关系以及旱涝时期环流背景做出分析, 以探讨其年代际变化的可能影响机制。结果表明, 我国西南周边地区的降水空间分布随季节演变, 西南地区处于降水量相对小值区, 各季节降水量存在明显的年际变化以及年代际振荡特征。通过周期分析发现, 研究区域夏、季秋季降水均存在明显的年代际尺度周期, 近年来西南地区连续干旱很可能是由夏季和秋季的年代际尺度周期负位相配合造成, 并且降水的减少与夏季风活动偏弱、季风持续时间偏短有关。夏季秋季少雨时期与多雨时期环流场存在显著差异, 表现为少雨时期我国东部低层异常的偏北风, 青藏高原附近高层异常的反气旋型环流, 多雨时期则相反。