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基于机器学习的不同地幔端元来源玄武岩判别及其元素地球化学特征研究
1
作者 崔岩 王彦飞 +2 位作者 孟凡超 刘浩毅 刘展飞 《岩石学报》 SCIE EI CAS 北大核心 2025年第1期339-350,共12页
地幔地球化学是固体地球科学研究的重要组成部分,认识和识别地幔不均一性对于探讨地幔内部物质循环、揭示地球演化规律具有重要意义。目前国际上公认的地幔端元划分方案主要依赖于幔源岩浆岩的同位素数据,但在实际应用中具有一定的局限... 地幔地球化学是固体地球科学研究的重要组成部分,认识和识别地幔不均一性对于探讨地幔内部物质循环、揭示地球演化规律具有重要意义。目前国际上公认的地幔端元划分方案主要依赖于幔源岩浆岩的同位素数据,但在实际应用中具有一定的局限性。相较于同位素数据,主、微量元素数据的数量更大,实际应用前景更广阔。从数据分析的角度看,幔源岩浆岩的主微量元素有27个指标,远多于常用的Sr、Nd、Pb同位素指标,变量数目的增加可能会提高分类判断的精度,但是也会给分类带来两个问题:一是建模所需的样本数量大大增加;二是传统的二维、三维图版法不再适用。针对上述问题,本文从数据和方法两个层面入手:首先从全球共享地球化学数据库GEOROC和PetDb获取数据;然后采用机器学习方法建立判别模型,最终获得了基于元素特征的玄武岩地幔端元类型逻辑回归模型。该模型不仅具有很好的分类效果,而且有助于分析和总结来自不同地幔端元的玄武岩的元素地球化学特征。该研究对地幔不均一性的精细识别及与其相关的研究工作具有一定的促进作用。 展开更多
关键词 玄武岩 地幔端元划分 主、微量元素 地球化学数据库 机器学习
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废弃煤矿矿井水水质演化成因机制:以神东矿区项目工程为例 被引量：1
2
作者 徐东晶 马如月 张智超 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第1期430-438,共9页
随着煤炭资源的大力整合与煤炭企业的兼并重组,整合后遗留的废弃矿山所产生的矿井水污染问题日趋严峻。准确掌握废弃煤矿矿井水水质演化成因机制,是目前矿井水保护和利用、地下水污染有效防控的重要前提,基于神东矿区项目工程实践,通过... 随着煤炭资源的大力整合与煤炭企业的兼并重组,整合后遗留的废弃矿山所产生的矿井水污染问题日趋严峻。准确掌握废弃煤矿矿井水水质演化成因机制,是目前矿井水保护和利用、地下水污染有效防控的重要前提,基于神东矿区项目工程实践,通过室内长期水煤浸泡试验,探究了Fe^(3+)和Mn^(2+)的浸溶行为及相关水质指标变化规律。研究结果表明:Fe^(3+)的浓度呈“类波浪状”变化,两种煤样浸泡后均在第80天浓度达到最低值,而Mn^(2+)的浓度经快速反应(第1天)后并保持相对稳定;通过离子比例系数法及Pearson相关系数法进一步分析其浓度变异成因,发现采空区矿井水可能因采矿活动影响,矿井水水质受硅酸盐岩和石膏的溶解作用强烈;采空区矿井水中主要发生的水岩相互作用有硅酸盐岩和蒸发盐岩的溶解及阳离子交替吸附作用。研究采空区矿井水中特征污染离子变化规律对中国废弃矿井水合理开发与利用具有重要的意义。 展开更多
关键词 废弃矿山 矿井水 水污染 特征离子 水岩相互作用
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山东矿区矿井导水裂隙带发育高度预测模型研究 被引量：1
3
作者 徐东晶 窦旋 +1 位作者 李业 夏志村 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第1期86-94,共9页
预测导水裂隙带发育高度对煤矿安全开采具有重要意义,在分析类似采矿条件下导水裂隙带发育规律的基础上,选取山东矿区相似地质条件下的36组导水裂隙带发育高度实测数据作为研究对象。以煤层采高、煤层采深、工作面斜长和硬岩岩性比例系... 预测导水裂隙带发育高度对煤矿安全开采具有重要意义,在分析类似采矿条件下导水裂隙带发育规律的基础上,选取山东矿区相似地质条件下的36组导水裂隙带发育高度实测数据作为研究对象。以煤层采高、煤层采深、工作面斜长和硬岩岩性比例系数作为导水裂隙带预测模型的主控影响因子,分析其与导水裂隙带发育高度之间的关联性,并基于回归分析和神经网络算法,建立多因素高度关联的导水裂隙带发育高度预测模型。将预测模型的预测值同实测数据和“三下”规范预测值对比分析,结果表明:与导水裂隙带实测值相比,“三下”规范预测值误差绝对值小于5 m的数据占比仅为6%和17%,而回归分析和神经网络2种预测模型的预测值误差绝对值小于5 m的数据占比分别高达83%和89%。2种预测模型的拟合度、稳定性和准确性均优于“三下”规范模型。 展开更多
关键词 导水裂隙带发育高度 山东矿区 回归分析 神经网络 预测模型
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非等温条件下截渗工程对海底地下水排泄的影响研究
4
作者 郑天元 辛晓 +5 位作者 王和 高绍博 刘乐成 张博 郑西来 罗剑 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第1期1-11,共11页
温度变化会影响海岸带地下水运移特征,但之前关于截渗工程条件下地下水排泄过程的研究仅限于等温条件,没有考虑非等温过程的影响。文章构建了场地尺度的二维地下水-盐-热耦合数值模型,探究非等温条件下截渗墙对地下水排泄过程的影响,重... 温度变化会影响海岸带地下水运移特征,但之前关于截渗工程条件下地下水排泄过程的研究仅限于等温条件,没有考虑非等温过程的影响。文章构建了场地尺度的二维地下水-盐-热耦合数值模型,探究非等温条件下截渗墙对地下水排泄过程的影响,重点关注地下水排泄动态变化特征与温度的关系,采用地下水排海通量(Q)与相对排泄量(Q')定量评价海水温度对地下水排海通量的影响。研究结果表明:(1)在高温海水条件下,Q'达到平衡的时间显著缩短;(2)海水温度变化会改变截渗墙与咸水楔对地下水渗流的影响程度;(3)低温海水情况下咸水楔对地下水渗流的阻碍作用大于墙体本身,而高温海水条件下截渗墙的阻碍效果更为显著;(4)海水温度高于地下水15°C时,咸水区内更易产生并维持反向环流,导致咸水区地下水循环加速,进而增加地下水排海总量。研究成果可为截渗工程结构优化和滨海地下水资源可持续利用提供重要技术支撑。 展开更多
关键词 海水入侵 热效应 滨海含水层 数值模拟
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山东省滕州城市边缘区土壤潜在有毒元素来源解析和健康风险评价
5
作者 阎蓓蓓 魏乾乾 +6 位作者 李新凤 孙相宇 姜星 王敏 张睿林 高宗军 刘久潭 《中国地质》 北大核心 2025年第4期1454-1468,共15页
【研究目的】为探究城市边缘区周边土壤潜在有毒元素(PTEs)污染特征、来源及生态风险状况。【研究方法】采集了滕州市边缘区周边456个表层(0~20 cm)土壤样本,测定了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn含量。采用地累积指数法和潜在生态风... 【研究目的】为探究城市边缘区周边土壤潜在有毒元素(PTEs)污染特征、来源及生态风险状况。【研究方法】采集了滕州市边缘区周边456个表层(0~20 cm)土壤样本,测定了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn含量。采用地累积指数法和潜在生态风险指数法评估城市PTEs污染特征,利用绝对主成分得分多元线性回归模型(APCS-MLR)和正矩阵因式分解(PMF)定量解析PTEs污染物来源,并采用健康风险指数模型评估人体健康的风险。【研究结果】PTEs含量特征等结果表明,表层表土壤的生态风险相对较低,Hg污染最为严重,Hg污染存在空间差异大、污染聚集和受人类活动影响严重的特点。源解析表明,滕州市边缘区土壤PTEs源于自然源、工业源、交通源和农业源,在APCS-MLR模型中占比分别为39.59%、29.48%、25.17%和5.77%,在PMF模型中占比分别为29.64%、15.38%、28.03%和26.93%。人类健康风险评价表明,成人非致癌风险极低,儿童的非致癌风险及总人群的总致癌风险较大,As和Cr有一定致癌危害。【结论】表层土壤PTEs主要来源地质背景,要注意Hg、As和Cr监测和治理。建议加强饮用水资源的监测,并且减少交通污染排放,强化工厂废物排放监管。 展开更多
关键词 表层土壤 来源分析 健康风险评估 潜在有毒元素 环境地质调查工程 滕州 山东省
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藏南冈底斯带大竹卡地区闪长岩体及花岗岩脉成因研究:来自锆石U-Pb年代学、全岩地球化学及Sr-Nd-Hf-O同位素的约束
6
作者 孟元库 崔婧嫄 +2 位作者 袁昊岐 王庆玲 魏友卿 《岩石学报》 北大核心 2025年第7期2363-2387,共25页
藏南冈底斯带作为新特提斯洋俯冲过程的重要记录者,其晚中生代岩浆岩的成因问题一直存在较大争议,制约了对青藏高原南部地壳演化的深入认识。本文以冈底斯带中段大竹卡地区出露的闪长岩体和花岗岩脉为研究对象,综合开展了岩石学、矿物... 藏南冈底斯带作为新特提斯洋俯冲过程的重要记录者,其晚中生代岩浆岩的成因问题一直存在较大争议,制约了对青藏高原南部地壳演化的深入认识。本文以冈底斯带中段大竹卡地区出露的闪长岩体和花岗岩脉为研究对象,综合开展了岩石学、矿物化学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学以及多同位素(Sr-Nd-Hf-O)示踪等研究。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,闪长岩体的结晶年龄为150.74±0.91Ma,花岗岩脉的结晶年龄为104.70±1.20Ma,分别对应于晚侏罗世和早白垩世晚期。地球化学分析表明,两类样品均富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有典型的弧型岩浆岩的地球化学特征。同位素分析结果表明,闪长岩体具有正的ε_(Nd)(t)值(+6.17~+6.98)和εHf(t)值(+9.78~+13.18),以及年轻的二阶段模式年龄(327~547Ma)。岩体具有较高的Mg^(#)值(48.77~48.86),指示其形成过程中有地幔组分的加入。研究表明,闪长岩为典型的两端元岩浆混合作用的产物,其中基性组分来源于亏损地幔的部分熔融,而长英质组分则来自于新生地壳的部分熔融。花岗岩脉具有高的ε_(Nd)(t)值(+6.04~+7.73)、相对年轻的Nd同位素二阶段模式年龄(272~412Ma)和中等的全岩δ^(18) O值(9.69‰~11.71‰),表明其主要来源于新生地壳的部分熔融。此外,闪长岩体和花岗岩脉还显示出低的氧逸度值(lgfO_(2)=-23.83和-16.88),指示其铜矿化潜力有限。综上,本文研究不仅为冈底斯带中生代岩浆作用的成因机制提供了新证据,也为青藏高原南部地壳生长过程及区域成矿潜力评估提供了重要约束。 展开更多
关键词 冈底斯带 花岗质岩石 Sr-Nd-Hf-O同位素 岩石成因 岩浆源区
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南非Bushmanland地区麻粒岩相带变质事件研究——来自岩石变质演化、地球化学及年代学的证据
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作者 王晗 李旭平 孔凡梅 《岩石学报》 北大核心 2025年第8期2865-2887,共23页
南非Namaqua南部Bushmanland地区出露古元古代至中元古代的富镁铝麻粒岩、基性麻粒岩和泥质麻粒岩。早前研究表明该地存在两次变质事件,经历了第一次变质事件(M1)的富镁铝麻粒岩达到超高温(UHT)条件(1000~1050℃/0.715~0.815GPa),而仅... 南非Namaqua南部Bushmanland地区出露古元古代至中元古代的富镁铝麻粒岩、基性麻粒岩和泥质麻粒岩。早前研究表明该地存在两次变质事件,经历了第一次变质事件(M1)的富镁铝麻粒岩达到超高温(UHT)条件(1000~1050℃/0.715~0.815GPa),而仅经历了第二次变质事件(M2)的基性麻粒岩峰期的温度和压力都较低(770~830℃/0.49~0.64GPa)。本文继续对区内普遍出露的泥质麻粒岩进行变质演化和年代学研究,明确其变质过程,并通过对比富镁铝麻粒岩、基性麻粒岩和泥质麻粒岩的全岩地球化学特征,阐明区内UHT变质作用的形成机制和原岩物源区特征,探讨两次变质事件对区内不同岩性的改造。变质作用研究结果显示,泥质麻粒岩中的石榴长英质片麻岩峰前(M_(2a))矿物组合以石榴石中的石英+黑云母包裹体为代表;峰期(M_(2b))矿物组合为石榴石+斜长石+钾长石+石英+黑云母+钛铁矿+熔体,黑云母的X_(Mg)和石榴石的X_(Grs)等值线将变质峰期(M_(2b))温压条件限定在845~855℃/0.6~0.7GPa;峰后(M_(2c))以斜长石+钾长石+黑云母+石英+钛铁矿±石榴石为特征矿物,斜长石中的X_(An)和黑云母中的X_(Mg)将峰后(M_(2c))温压条件限定在760~790℃/0.6~0.66GPa,由此得到一条从M_(2b)到M_(2c)的退变质阶段的逆时针的演化轨迹。泥质麻粒岩中的夕线石榴黑云二长片麻岩变质峰期的矿物组合为石榴石+条纹长石(斜长石+钾长石)+石英+黑云母+夕线石+钛铁矿+熔体,黑云母的X_(Mg)、斜长石的X_(An)将变质峰期的温压条件限定在815~830℃/0.6~0.7GPa的范围内。并由此推断出泥质麻粒岩记录了最高变质温度达到855℃的逆时针的演化轨迹。泥质麻粒岩锆石U-Pb定年记录了~1031±36Ma的变质年龄,对应于Bushmanland地区的M2变质事件,碎屑锆石的年龄分布范围较广,在1885~1306Ma之间,经历了与富镁铝麻粒岩不同的搬运过程。来自变质演化和年代学的证据表明泥质麻粒岩同基性麻粒岩一样,在M1之后变质形成,出现在Bushmanland地区,仅经历了该地区的M2变质事件,未达到UHT变质作用的条件。富镁铝麻粒岩来自于Bushmanland的一个火山沉积序列,其原岩(长英质火成岩)在变质之前经历了较强程度的热液交代作用,随后与俯冲相关的变质作用引发地壳物质熔融,最终达到了UHT变质条件。这期间富镁铝麻粒岩先经历了M1变质事件,随后又与基性麻粒岩和泥质麻粒岩共同经历M2变质叠加。从年代学上看,M1和M2事件发生在两次氧化事件之间的平静期,分别对应于Columbia超大陆裂解和Rodinia超大陆聚合时期。 展开更多
关键词 南非Bushmanland地区 变质事件 泥质麻粒岩 变质演化 地球化学 年代学
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准东煤田五彩湾煤矿中侏罗统西山窑组巨厚煤层元素地球化学特征及古环境演化
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作者 张之辉 王冰 +6 位作者 吕大炜 葛栋锋 王洛静 郑桂波 郭元辰 张雨婷 姜东旭 《山东科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期24-34,共11页
准东煤田煤炭资源丰富,且煤层元素蕴含丰富的地质记录和古环境信息。本研究系统分析了准东煤田五彩湾煤矿中侏罗统西山窑组60.9 m巨厚煤层元素地球化学特征及古环境演化规律。与中国煤均值相比,五彩湾煤矿中侏罗统西山窑组巨厚煤层主量... 准东煤田煤炭资源丰富,且煤层元素蕴含丰富的地质记录和古环境信息。本研究系统分析了准东煤田五彩湾煤矿中侏罗统西山窑组60.9 m巨厚煤层元素地球化学特征及古环境演化规律。与中国煤均值相比,五彩湾煤矿中侏罗统西山窑组巨厚煤层主量元素MgO轻度富集,CaO和Na_(2)O正常富集,微量元素B、Sr、Bi为正常富集,In轻度富集,Sn高度富集,其余元素均为亏损状态。煤样δCe和δEu平均值分别为0.24和0.57,均为负异常,表明沉积时期存在中-酸性岩的陆源碎屑输入,Al_(2)O_(3)/TiO_(2)和Co/Th-La/Sc图进一步表明,源区主要为上地壳长英质岩石;La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10图表明,源区构造环境以大陆岛弧环境为主。V/Cr和U/Th指标反映研究区西山窑组聚煤时期沉积环境整体为富氧环境;Sr/Cu和Rb/Sr指标表明沉积时气候由温暖湿润转向干旱炎热。基于古水温与Sr元素公式计算表明,泥炭沼泽古水体温度较高,平均为28.54℃,B平均含量较高以及Sr/Ba值变化趋势均指示成煤期水体古盐度先逐渐增大,后期减小。 展开更多
关键词 准噶尔盆地 五彩湾煤矿 西山窑组 煤 地球化学 古环境
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山东鱼台盆地孢粉化石组合特征及地层时代意义
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作者 刘凤臣 陈孝峰 +4 位作者 宋香锁 仵康林 陈军 杜圣贤 杨斌 《地质论评》 北大核心 2025年第S1期17-19,共3页
前人对鲁西南地区的煤田或含煤地层进行过较为全面的微体古生物学研究(王明镇等,2004;宋香锁等,2009;李守军等,2014;陈军等,2020),如滕州、兖州、济宁、新汶等煤田,建立了系统的孢粉组合,并进行了地层横向对比和地质时代划分。然而,查... 前人对鲁西南地区的煤田或含煤地层进行过较为全面的微体古生物学研究(王明镇等,2004;宋香锁等,2009;李守军等,2014;陈军等,2020),如滕州、兖州、济宁、新汶等煤田,建立了系统的孢粉组合,并进行了地层横向对比和地质时代划分。然而,查阅相关研究资料发现对鲁西南地区的鱼台盆地研究相对较少,且研究主要集中在对煤、钾盐、地热等沉积矿产资源开展勘探找矿等工作,地层古生物学研究更是仅见于20世纪80~90年代在该地区开展过中新生代介形类、孢粉等微体化石研究,缺少对鱼台盆地古生代地层古生物学的研究。 展开更多
关键词 鱼台盆地 孢粉化石 地层时代 晚二叠世
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2 ka以来山东半岛北部海域泥楔的稀土元素特征及物源识别
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作者 吴淑玉 刘俊 +7 位作者 冯永财 常青 李佳林 远继东 李梦婷 宁伏龙 刘昌岭 宋轩 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2024年第11期2-14,共13页
山东半岛泥楔是连接渤海和黄海的关键沉积体,在中国海域的沉积体系中占有重要地位,也是中国陆架边缘重要的“源-汇”体系中不可或缺的一环。通过分析位于山东半岛北部海域泥楔ZZ04柱状样的AMS^(14)C测年、沉积物粒度以及稀土元素含量等... 山东半岛泥楔是连接渤海和黄海的关键沉积体,在中国海域的沉积体系中占有重要地位,也是中国陆架边缘重要的“源-汇”体系中不可或缺的一环。通过分析位于山东半岛北部海域泥楔ZZ04柱状样的AMS^(14)C测年、沉积物粒度以及稀土元素含量等,探讨研究区稀土元素的控制因素以及泥楔沉积物的来源。结果表明,ZZ04柱状样的沉积物类型以粉砂为主,物质组分相对单一,在剖面上,粒度自下而上呈现由细至粗的变化过程。稀土元素经球粒陨石标准化后,显示出轻稀土富集而重稀土相对稳定的右倾“V”字型特征,为明显的陆源型特征。进一步将ZZ04与周围河流的稀土元素进行上陆壳标准化后对比分析可知,ZZ04与黄河的配分曲线较为相似,而与韩国河流以及山东半岛河流的配分曲线差异较大。此外,通过对稀土元素与粒度进行相关性分析,结合两者曲线的对比分析发现,2 ka以来,山东半岛泥楔的稀土元素分布受“粒度效应”的影响,泥楔的物源主要来自黄河。在现代海洋环流体系建立后,黄河携带的细粒沉积物沿着山东半岛北部沿岸流向东穿过渤海海峡进入黄海。在此过程中受到由南向北的黄海暖流的顶托作用,流速降低,导致大量细颗粒物质在山东半岛北部海域沉积,并形成“Ω”型的独特水下三角洲。 展开更多
关键词 山东半岛 粒度 稀土元素 泥楔 物源
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山东胶东地区盘子涧金矿成矿流体He-Ar同位素地球化学特征 被引量：3
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作者 毛光周 何铁良 +8 位作者 许庆林 杨锋杰 曹明平 安鹏瑞 窦义鑫 于晓卫 刘晓通 孟令强 宋立国 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2020年第2期188-198,共11页
盘子涧金矿地处山东胶东地区蓬莱—栖霞金成矿带南部,是典型的石英脉型金矿,Au品位高,目前对该矿床成矿流体来源的研究尚不深入。在详细的矿相学观察及黄铁矿显微结构研究基础上,对盘子涧金矿主成矿阶段(石英-黄铁矿(绢云母)阶段和金-石... 盘子涧金矿地处山东胶东地区蓬莱—栖霞金成矿带南部,是典型的石英脉型金矿,Au品位高,目前对该矿床成矿流体来源的研究尚不深入。在详细的矿相学观察及黄铁矿显微结构研究基础上,对盘子涧金矿主成矿阶段(石英-黄铁矿(绢云母)阶段和金-石英-多金属硫化物阶段)的载金黄铁矿进行了流体包裹体He-Ar同位素组成分析。结果表明:盘子涧金矿载金黄铁矿中流体包裹体的3He丰度为(3.49~8.50)×10^-14 cm^3 STP·g^-1,4He丰度为(2.46~5.06)×10^-8 cm^3 STP·g^-1,3He/4He值为0.8 Ra^1.2 Ra(Ra为大气3He/4He值,Ra=1.39×10^-6),成矿流体表现出以富集地幔为主导的壳幔混合特征;40Ar丰度为(1.02~2.65)×10^-7 cm^3 STP·g^-1,40Ar/36Ar值为896.3~1724.1,是大气饱和水40Ar/36Ar值的2~3倍,与中国东北部幔源岩样品40Ar/36Ar值相近,推测成矿流体主要来源于富集地幔,成矿流体中存在着一定量的地壳放射性成因40Ar,表明地壳流体参与了成矿作用。综上所述,推断山东胶东地区盘子涧金矿成矿流体为以富集地幔流体为主导的壳幔混合流体。 展开更多
关键词 地球化学 金矿 HE-AR同位素 成矿流体 黄铁矿 流体包裹体 富集地幔 山东
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山东省地热资源赋存规律及其富集机制 被引量：2
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作者 康凤新 郑婷婷 +20 位作者 史猛 隋海波 徐蒙 江海洋 钟振楠 秦鹏 张保建 赵季初 马哲民 崔洋 李嘉龙 段晓飞 白通 张平平 姚松 刘肖 史启鹏 王学鹏 杨海涛 陈京鹏 刘琲琲 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期67-94,共28页
山东省热储类型多、分布广,资源储量丰富,但地热资源赋存规律及其富集机制尚需系统研究。本文基于地热井测温、大地热流测量、地热资源勘查、钻获地热井及抽水试验和长期动态监测资料,圈定了控热、导水地质构造和地热异常分布区,将山东... 山东省热储类型多、分布广,资源储量丰富,但地热资源赋存规律及其富集机制尚需系统研究。本文基于地热井测温、大地热流测量、地热资源勘查、钻获地热井及抽水试验和长期动态监测资料,圈定了控热、导水地质构造和地热异常分布区,将山东省地热资源划分为鲁东隆起、沂沭断裂带、鲁西隆起和鲁西北坳陷4个地热区,分别论述了各地热区地热系统的热储类型、开放程度、热源水源及其运移和可更新能力,以及水流热流富集构造赋存位置。集成水源开放状态、热源机制和水热富集热储赋存特征等主要地热能控制要素,将地热系统划分为3种聚热富水模式:(1)开放对流腔管状型地热系统聚热富水模式;(2)弱开放对流传导带状层状型地热系统聚热富水模式;(3)封闭对流传导带状层状型地热系统聚热富水模式。揭示了各聚热富水模式的热源及其聚集机制、水源及其富集机理、水热可更新能力和富集热储赋存规律,为找热定井提供了靶区定位依据。 展开更多
关键词 水源 富集机理 热源 聚集机制 开放状态 聚热富水模式 山东省
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冈底斯带中段中新世花岗斑岩成因研究:来自锆石U-Pb年代学、全岩地球化学及Sr-Nd-Hf-O同位素的制约 被引量：1
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作者 崔婧嫄 孟元库 熊发挥 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3734-3752,共19页
藏南冈底斯带广泛发育中新世埃达克质岩,这些埃达克质岩是研究冈底斯岩浆带后碰撞岩浆活动和地壳演化的理想载体。本文以冈底斯带中段出露在仁钦则地区的花岗斑岩为研究对象,对其进行了锆石U-Pb年代学、全岩地球化学、锆石原位Hf同位素... 藏南冈底斯带广泛发育中新世埃达克质岩,这些埃达克质岩是研究冈底斯岩浆带后碰撞岩浆活动和地壳演化的理想载体。本文以冈底斯带中段出露在仁钦则地区的花岗斑岩为研究对象,对其进行了锆石U-Pb年代学、全岩地球化学、锆石原位Hf同位素、全岩Sr-Nd-O同位素和矿物电子探针的综合分析与系统研究,据此探讨了其岩石成因和源区性质,并结合氧逸度分析了其成矿潜力。锆石U-Pb定年结果显示,仁钦则花岗斑岩的成岩年龄为22.48±0.19Ma,属于中新世早期岩浆活动的产物。在地球化学组成上,仁钦则花岗斑岩属于高钾钙碱性系列,富集轻稀土和大离子亲石元素(Rb、Ba和Sr),亏损重稀土和高场强元素(Nb、Ta和Ti),并且显示弱的Eu异常(Eu/Eu^(*)=0.92~0.97);同时,具有高Sr、La和低Y、Yb含量,对应高Sr/Y(72.72~86.52)和(La/Yb)_(N)(23.07~28.58)比值,显示出埃达克岩的地球化学亲缘性。仁钦则花岗斑岩的锆石ε_(Hf)(t)值大部分为正值且具有较大的变化范围(-10.47~+5.14),全岩(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值、ε_(Nd)(t)值和δ^(18)O值分别为0.705347~0.705511、-4.0~-3.3及6.21‰~9.69‰。综合分析后,我们认为仁钦则花岗斑岩的成因与冈底斯加厚的新生下地壳的部分熔融有关,并且有印度古老地壳物质的混入。此外,通过进一步全岩地球化学数据分析,认为岩浆源区可能残留有石榴子石和角闪石,缺乏斜长石和金红石。仁钦则花岗斑岩还显示出高的氧逸度值(lgf_(o2)=-11.29),推测该地区具有良好的斑岩铜矿成矿潜力。 展开更多
关键词 埃达克岩 中新世 冈底斯带中段 岩石成因 成矿潜力
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山东北部滨海平原高氟区地下水硒含量地球化学特征 被引量：2
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作者 王红梅 季钰涵 +8 位作者 陈桥 魏久传 宁方助 刘松良 田红 庄妍 刘宜鑫 于颖 杨硕 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第27期13-19,共7页
硒是影响人体健康的重要生命元素,水中硒和氟含量具有较强的关联性,山东北部滨海平原区地下水氟含量较高,但硒含量地球化学特征尚未有详细的报道。本文选定卜庄镇为研究对象,系统分析了地下水硒含量,结果表明:地下水硒含量为1.43~15.60... 硒是影响人体健康的重要生命元素,水中硒和氟含量具有较强的关联性,山东北部滨海平原区地下水氟含量较高,但硒含量地球化学特征尚未有详细的报道。本文选定卜庄镇为研究对象,系统分析了地下水硒含量,结果表明:地下水硒含量为1.43~15.60μg/L,平均值为6.23μg/L,仅王卢村硒含量超过地下水标准(10μg/L),有8个村庄地下水硒含量超过5μg/L。该区除金山村外,地下水氟含量超标,但硒和氟无显著相关性,表明该区地下水硒富集和氟富集动力存在差异。地球化学指标表明该区地下水受到海水入侵浸染,与未受浸染的参照样品相比,该区地下水硒含量明显升高。地下水硒含量与p H无显著相关性,与Fe、溶解固体总量、Cl^-、Br^-、Na^+、Mg^(2+)、SO_4^(2-)显著正相关,海水入侵引起的离子竞争吸附和高的Na-MgSO_4^(2-)矿物是影响该区地下水硒含量变化的重要动力。 展开更多
关键词 滨海平原 硒 氟 海水入侵
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山东淄博地区太原组菱铁质结核成因及古环境意义 被引量：1
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作者 王东东 胡鸿畅 +1 位作者 毛强 吕大炜 《古地理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1185-1200,共16页
华北地区晚古生代海陆过渡相地层中广泛发育菱铁质结核层,同沉积阶段形成的菱铁质结核中蕴含了丰富的沉积期古环境信息。以华北东部山东淄博地区石炭—二叠系太原组菱铁质结核层为例,通过岩石学、沉积学、地球化学等方面的测试与分析,... 华北地区晚古生代海陆过渡相地层中广泛发育菱铁质结核层,同沉积阶段形成的菱铁质结核中蕴含了丰富的沉积期古环境信息。以华北东部山东淄博地区石炭—二叠系太原组菱铁质结核层为例,通过岩石学、沉积学、地球化学等方面的测试与分析,开展菱铁质结核的成因条件、成岩阶段、古环境等研究,主要获得以下认识:(1)淄博地区菱铁质结核是在同沉积阶段形成的,菱铁质结核内部的化学成分及特征可以有效地反映沉积期的古环境特征;(2)淄博地区菱铁质结核形成于海陆过渡相的半咸水、弱还原—还原、弱碱性—碱性环境;(3)淄博地区菱铁质结核形成于早二叠世Asselian-Sakmarian过渡期(295.6±1.1—296.7±1.1 Ma),对应早二叠世不连续的冰期P1末期;(4)淄博地区菱铁质结核形成期,陆地风化程度较高,气候整体温暖湿润;陆表海的底层海水温度介于9.3~19.6℃之间,平均为13℃。 展开更多
关键词 菱铁质结核 发育阶段 形成环境 古海水温度 华北地区 晚古生代
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胶-辽-吉带北段集安群中古元古代变质辉长岩侵入体成因研究及其地球动力学演化意义 被引量：1
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作者 辛未 丁正江 +2 位作者 许志河 毛光周 薄军委 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1922-1942,共21页
胶-辽-吉造山带北段辽河群和集安群中的古元古代镁铁质侵入体成因及其指示的地球动力学背景一直存在较大争议。原因之一在于研究资料多集中于辽河群中出露的镁铁质侵入体,而对集安群中的镁铁质侵入体报道较少,制约了对胶-辽-吉造山带地... 胶-辽-吉造山带北段辽河群和集安群中的古元古代镁铁质侵入体成因及其指示的地球动力学背景一直存在较大争议。原因之一在于研究资料多集中于辽河群中出露的镁铁质侵入体,而对集安群中的镁铁质侵入体报道较少,制约了对胶-辽-吉造山带地球动力学演化的整体性认识。因此,本文对集安群中镁铁质侵入体进行详细的野外实地调查、地球化学、年代学和同位素研究,讨论这些岩石成因,揭示地幔源区性质并制约地球动力学背景。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示这些变质辉长岩侵入体变质时代介于1866~1871Ma,为古元古代晚期的产物;一粒锆石核部207 Pb/206 Pb年龄为2139±14Ma,可能代表了原岩的结晶时代。样品属于亚碱性系列,并具有向富铁成分演化的拉斑系列特征。岩石富集大离子亲石元素(如Ba、Rb、Sr和K),亏损高场强元素(如Nb、Ta和Ti);这些特征与典型岛弧玄武岩相似,指示了它们来自俯冲流体交代的地幔源区。结合样品2.07~2.45Ga的一阶段Hf同位素模式年龄,认为交代作用发生在古元古代早期。本次研究的集安群中变质辉长岩侵入体与前人研究的辽河群中镁铁质岩石在结晶变质时代和地球化学特点方面具有很多相似性:(1)同属于亚碱性系列并具有向富铁成分演化的趋势;(2)相似的微量和稀土元素配分曲线;(3)具有高场强元素亏损和大离子亲石元素富集这一“俯冲流体交代信号”;(4)轻度富集的Sr-Nd-Hf同位素和古元古代早期的一阶段Hf同位素模式年龄;(5)一致的结晶年龄(2139~2099Ma)与变质时代(1879~1852Ma)。这些相似性指示了集安群和辽河群在古元古代早期可能经历了相同的岩浆-构造-变质事件。镁铁质岩石应来源于古元古代早期经历了俯冲流体交代的地幔源区。在构造环境判别图解上,集安群和辽河群中镁铁质岩石大部分样品都落入弧后盆地环境中。结合同期火成岩组合和演化特点,认为胶-辽-吉造山带东北段在古元古代早期处于弧后盆地背景中,古元古代晚期则处于造山后伸展的地球动力学背景下。 展开更多
关键词 胶-辽-吉带 变质辉长岩侵入体 古元古代 集安群 岩石成因
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海马冷泉区沉积物的地球化学特征:对于甲烷渗漏和沉积物来源的指示
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作者 龙恒叉 席世川 +3 位作者 杨慧良 赵俐红 李金洋 栾振东 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期105-120,共16页
海底甲烷渗漏会对海洋沉积环境产生重大影响,使得甲烷渗漏区沉积物与正常海域沉积物的矿物学、地球化学等方面产生明显差异,因此冷泉沉积物是记录海底甲烷渗漏事件的重要载体。本文基于“海马”冷泉区ZZY7站位长400 cm的岩芯沉积物研究... 海底甲烷渗漏会对海洋沉积环境产生重大影响,使得甲烷渗漏区沉积物与正常海域沉积物的矿物学、地球化学等方面产生明显差异,因此冷泉沉积物是记录海底甲烷渗漏事件的重要载体。本文基于“海马”冷泉区ZZY7站位长400 cm的岩芯沉积物研究,对沉积物矿物组成、主量元素、微量及稀土元素地球化学特征进行分析,并结合Bayon模型等,结果表明,该站位沉积物矿物种类较多且成因多样:陆源沉积物约占75%,主要矿物成分为石英、长石、黏土等;生物及自生矿物沉积物约占25%,主要是文石、方解石、高镁方解石等。通过建立以∑REE、LREE/HREE、δCe、CaO、Mo_(EF)、U_(EF)、碳酸盐矿物百分含量为甲烷渗漏识别的指标体系,识别出4个硫酸盐-甲烷过渡带(SMTZ),并初步推断该站位可能出现4次甲烷渗漏事件(MRE):210~300(MRE1)、170~190(MRE2)、80(MRE3)、10~50 cmbsf(MRE4)。结合研究区沉积物风化指数和甲烷渗漏历史,发现新生代早期地层受钾元素交代造成钾含量高,而研究站沉积物未受成岩作用影响。这一发现对运用“海马”冷泉区沉积物风化指数研究甲烷渗漏历史和渗漏成因有一定的指导意义。 展开更多
关键词 甲烷渗漏 稀土元素 沉积环境 氧化还原敏感性元素(RSE) 海马冷泉区
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山东汞丹山地区新太古代变基性岩地球化学特征及其构造意义
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作者 季志刚 宋宗超 宋志刚 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第3期14-25,共12页
为探讨华北克拉通鲁西地区前板块构造与板块构造体制转换时间问题,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和全岩主微量元素特征对山东沂水地区汞丹山一带的新太古代变基性岩进行了年代学和地球化学分析。汞丹山变基性岩为斜长角闪岩,具有较强的面... 为探讨华北克拉通鲁西地区前板块构造与板块构造体制转换时间问题,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和全岩主微量元素特征对山东沂水地区汞丹山一带的新太古代变基性岩进行了年代学和地球化学分析。汞丹山变基性岩为斜长角闪岩,具有较强的面理化特征,主要由角闪石和斜长石组成,其原岩(玄武岩/安山岩)的结晶年龄为2626±28 Ma,可划分为拉斑系列和钙碱性系列,拉斑系列的岩浆源区可能为亏损地幔,且形成过程中有俯冲流体/熔体的参与,而钙碱性系列与太古宙硅质高镁玄武岩具有相似的地球化学特征,是俯冲板片流体或含水熔体交代的地幔楔在相对较浅的条件下发生较高程度部分熔融的产物。汞丹山变基性岩以及华北克拉通已识别出的一系列新太古代晚期玄武质-安山质岩浆岩均存在明显的Nb、Ta、P、Ti亏损,与岛弧玄武岩的特征一致,表明华北克拉通在新太古代晚期经历了大规模的俯冲作用。 展开更多
关键词 华北克拉通 鲁西地区 柳杭岩组 太古宙 构造演化
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额尔古纳地块北段霍洛台粗面安山岩锆石U-Pb年龄、岩石地球化学特征及构造背景
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作者 李海锋 孙永刚 +1 位作者 许庆林 朱亚林 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期45-56,共12页
东北亚晚中生代火山岩成因是近年来的研究热点,额尔古纳地块北段地区受蒙古-鄂霍茨克和古太平洋构造域叠合作用的影响,导致火山岩成因更为复杂。本研究通过额尔古纳地块北段霍洛台地区粗面安山岩锆石U-Pb定年和岩石地球化学研究,探讨霍... 东北亚晚中生代火山岩成因是近年来的研究热点,额尔古纳地块北段地区受蒙古-鄂霍茨克和古太平洋构造域叠合作用的影响,导致火山岩成因更为复杂。本研究通过额尔古纳地块北段霍洛台地区粗面安山岩锆石U-Pb定年和岩石地球化学研究,探讨霍洛台粗面安山岩的岩石成因和构造背景。霍洛台粗面安山岩的锆石U-Pb加权平均年龄为137.8±1.8 Ma,形成于早白垩世。霍洛台粗面安山岩轻重稀土元素分馏明显(LREE/HREE=15.83~16.71),Eu异常不明显(δEu=0.84~0.88),岩石明显富集Rb、Ba和K等大离子亲石元素,亏损Th、U、Ta和Nb等高场强元素,属于高钾钙碱性系列。霍洛台粗面安山岩具有较高的Sr(754.24×10^(-6)~945.40×10^(-6))含量和Sr/Y比值(55.09~68.10),低的Y(13.22×10^(-6)~14.15×10^(-6))和Yb(0.97×10^(-6)~1.02×10^(-6))含量,属于典型的埃达克岩,由俯冲大洋板片部分熔融形成的,推测其形成与古太平洋板块俯冲回卷过程有关。 展开更多
关键词 粗面安山岩 岩石成因 锆石U-PB定年 构造背景 额尔古纳地块
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东印度洋东经90°海岭的地球物理特征和成因探讨
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作者 朱佳豪 裴彦良 +3 位作者 支鹏遥 刘晨光 刘焱光 刘洋 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期515-531,共17页
东经90°海岭发育于东印度洋,自孟加拉沉积扇向南穿越赤道直至印度洋南部布罗肯脊,是世界上最长的线性构造。海岭的形成机制与东印度洋晚白垩世至新生代的多阶段演化有关,由于其跨越赤道、长度大于5 000 km,南北不同区域的构造背景... 东经90°海岭发育于东印度洋,自孟加拉沉积扇向南穿越赤道直至印度洋南部布罗肯脊,是世界上最长的线性构造。海岭的形成机制与东印度洋晚白垩世至新生代的多阶段演化有关,由于其跨越赤道、长度大于5 000 km,南北不同区域的构造背景较为复杂,因此,其不同分段的地球物理特征也各具特色。通过分析海岭不同分段的形貌、浅层结构、重磁、地壳厚度及洋底年龄等地质地球物理数据,结合东印度洋海底扩张演化史,探讨了海岭的不同分段的成因机制。结果表明,90°E海岭的形成与板内热点活动、地幔柱-洋中脊相互作用、板块扩张与扩张中心跃迁,以及转换断层等诸多因素有关,是多种地质作用和地质过程综合作用的结果。2°N以北的海岭可能形成于远离扩张中心的印度板块内部,与板内火山作用有关联;18°S以南的部分形成于印度板块与南极洲板块边界转换断层附近;而2°N~18°S之间的中部区域则最为复杂,推测中段的形成受到了凯尔盖朗热点与沃顿扩张脊的相互作用,以及海岭下方的多次洋脊跳跃等因素的影响。分析认为,海岭中段是深入认识海岭成因机制、解决海岭构造演化和动力学机制以及脊-柱相互作用等重大科学问题的关键区域。未来在海岭中段开展地球物理测量及钻探工作,丰富海岭中段的地球物理综合数据,揭示中段不同位置岩石的物质组成与形成年代,是解决上述重大科学问题的必由之路。 展开更多
关键词 东经90°海岭 东印度洋 热点活动 构造演化
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