2023年, 第46卷, 第3期　刊出日期：2023-09-27

  

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矿床地质
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  鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿成矿时代及铀富集时空规律

  文思博, 朱强, 程银行

  华北地质. 2023, 46(3): 1-11. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2023.03.01

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  铀成矿年龄是砂岩型铀矿研究中的热点与难点，为了深入认识鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿的时空分布规律，本文对全岩U-Pb定年、电子探针法EMPA、LA-ICP-MS、fs-LA-ICP-MS、SIMS等方法的适用性和限制性进行了分析，统计和对比了盆地内20多个砂岩型铀矿床的成矿年龄、含矿层位信息，并以鄂尔多斯盆地东北部典型矿床为例，系统地分析了砂岩型铀矿成矿过程，结果显示，鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿含矿层位主要为中侏罗统直罗组，下白垩统洛河组，其次为下白垩统马东山组、罗汉洞组，铀成矿时间大部分集中在中新世，与新生代构造事件有较好耦合。盆地东北部由东向西，东胜-纳岭沟-塔然高勒-大营-巴音青格利矿床中矿体海拔高度大致相当，而矿体在含矿层位中的相对位置则逐渐上升。反映出各矿体的形成均受近同期的成矿事件控制。鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿成矿作用时间主要集中在中新生代且与新生代构造事件有较好耦合，东北部典型矿床中铀矿体产出在同一目的层的不同部位，均指示出铀成矿可能与新生代构造活动紧密相关。
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  柴达木盆地西北缘跃进地区砂岩型铀矿成矿条件和潜力分析

  赵丽君, 刘晓雪, 张超, 冯平, 司丹

  华北地质. 2023, 46(3): 12-20. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2023.03.02

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  柴达木盆地西北缘中新生代坳陷区是砂岩型铀矿成矿的有利地区。为查明盆地内铀矿赋存情况，对柴达木盆地西北缘的主要油气田区钻孔开展了放射性异常筛查，发现大部分油气田区存在放射性异常，且具有多个异常层位，主要包括第四系、新-古近系、侏罗系，异常层位埋深45～1 000 m。通过对优选的放射性异常钻孔进行验证，在跃进地区第四系七个泉组、新近系上油砂山组的砂岩层中发现工业矿体，为盆内寻找砂岩型铀矿提供了新的找矿线索。
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  基于煤质特征的山西霍西煤田南部成煤环境分析

  陈燕

  华北地质. 2023, 46(3): 21-27. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2023.03.03

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  霍西煤田是我国重要的焦煤产地，为了全面查明其煤质特征及成煤环境，本文以煤田南部的主采煤层（2、9（9+10）号）为研究对象，通过分析煤样的煤岩、硫分、灰分和灰成分等数据，评价其煤质特征，推断其成煤环境。研究表明：煤层镜惰比越高，沉积环境覆水越深；硫分含量越高，受海水影响越大；灰分含量越高，水动力越强；灰成分指数K值越大，还原型越强；CaO/MgO值越高，则成煤气候条件越潮湿；m值反映沉积环境是淡水还是咸水。根据2、 9（9+10）号煤灰分低-中、灰成分指数低、1＜m＜10的特点，推断二者形成过程受河流搬运作用影响，为水动力较强、还原型、半咸水的沉积环境。对2层煤其他煤质特征分析，发现二者成煤环境存在差异，表现为：2号煤具有镜惰比（V/I）较低、硫分低、CaO/MgO值较高的特征，说明成煤环境为覆水不深、古气候环境潮湿的三角洲平原相泥炭沼泽环境；9（9+10）号煤具有镜惰比（V/I）中等偏高、硫分高、CaO/MgO值高的特征，说明成煤环境为强覆水、受海水影响、古气候环境极潮湿的泻湖相泥炭沼泽环境。
基础地质
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  华北克拉通西北缘（狼山段）边界特征及其构造意义

  郭硕, 刘洋, 滕学建, 田健, 滕飞, 王文龙, 何鹏, 张国震

  华北地质. 2023, 46(3): 26-34. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2023.03.04

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  关于华北克拉通西北缘（狼山段）边界位置有那仁宝力格-获各琦-赛乌素断裂和查干毛道-甘其毛道断裂存在两种观点。为确定边界位置，本文通过对比那仁宝力格-获各琦-赛乌素断裂两侧中新元古界形成时代、沉积环境及侵入岩Hf同位素，并结合地球物理场特征，确定克拉通应以宝音图群北侧的查干毛道-甘其毛道断裂为界线。那仁宝力格-获各琦-赛乌素断裂形成于晚古生代，具有分割两侧古生代地质体特征及演化历史的意义。该边界的确定为该区构造单元的划分及成矿规律的总结具有指导意义，同时提出东侧的白云鄂博-化德-多伦-赤峰断裂作为华北克拉通北缘边界是否合适。
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  内蒙古北山地区蒜井子一带晚奥陶世花岗岩地球化学特征及构造环境分析

  徐翠, 张正平, 蔡晓宇, 张永, 赵麒寓

  华北地质. 2023, 46(3): 35-42. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2023.03.05

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  本文报道了北山造山带蒜井子晚奥陶世花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与全岩地球化学，以探讨其形成时代、岩石成因及构造环境。蒜井子二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示其形成于456.3±3.5 Ma。英云闪长岩具有低的 SiO₂（61.99%～66.62%）、ALK（4.66%～5.16%）、K₂O/Na₂O（0.52～0.64）和A/CNK为0.89～1.05，而二长花岗岩具有高的SiO₂（71.93%～73.20%）、ALK（6.44%～6.89%）、K₂O（K₂O/Na₂O为1.32～1.94）和A/CNK（1.04～1.05），低的A/NK（1.49～1.64）。该岩体富集轻稀土（LREEs）和大离子亲石元素（LILE）Rb、Th、K，亏损重稀土元素（HREEs）和高场强元素Nb、Ta、Ti，具有弱的负Eu异常。上述特征表明，研究区晚奥陶世花岗岩具有准铝质-弱过铝质钙碱性岩石的特征，属于高分异Ⅰ型花岗岩，岩浆源区以壳源物质为主，有少量幔源物质的加入，形成的构造环境为岛弧。结合区域地质背景，认为北山洋在456.3±3.5 Ma之前已开始向北俯冲。
水文地质环境地质调查
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  基于粗糙集理论的雄安新区地下空间土体可利用属性重要性评价

  韩博, 张曦, 杜亚楠, 夏雨波, 马震, 郭旭, 刘宏伟, 苗晋杰, 白耀楠, 李状

  华北地质. 2023, 46(3): 43-48. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2023.03.06

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  地下空间的开发利用是新时代实现城市经济与社会、资源、环境可持续协调发展的必经之路。为了客观评价雄安新区土体可利用属性的重要性，基于粗糙集理论，探讨了雄安新区地下空间50 m以浅不同深度范围（0~5 m、5~30 m和30~50 m）内常见的工程类型以及土体可利用性的影响因素，并对土体可利用性的影响因素进行了重要性评价，得出了影响土体可利用属性的重要度和权重值。结果表明：（1）雄安新区地基土的工程地质性质总体良好，适宜大规模建设，但仍需关注人工填土层（杂填土、素填土）、软弱土层（淤泥质粉质粘土、软塑粉质粘土）、液化土层（粉土、粉细砂）、地下水位、坑塘等不良的工程地质特性；（2）得出了土体可利用属性的重要性排序：0~5 m依次为地基承载力、杂填土厚度、粉土层厚度、砂土层厚度、坑塘分布、地下水位，5~30 m依次为淤泥质层厚度、地下水位、粉土层厚度、砂土层厚度、地基土均匀性，30~50 m依次为地下水位、砂土层厚度、粉土层厚度；（3）粗糙集理论能够客观地评价雄安新区地下空间土体可利用性，从知识表达系统中挖掘影响因素之间的内在规律，得到客观可靠精细的重要度和权重值，为雄安新区地下空间土体的开发利用提供了评价依据。
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  氢氧、锶钙和锂硼同位素在高氟地下水研究中的应用

  张卓, 柳富田, 陈社明

  华北地质. 2023, 46(3): 49-56. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2023.03.07

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  本文旨在探讨利用稳定同位素手段揭示高氟地下水的起源、循环和演化过程，通过收集和整理已有的相关研究成果，对氢氧同位素、锶钙同位素和锂硼同位素在高氟地下水研究中的应用进行综述。研究发现，地下水中的δ²H和δ¹⁸O值可以确定水的来源和混合过程，并进而识别高氟地下水的潜在来源。锶钙同位素在高氟地下水研究中备受关注，通过获取地下水中的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值和δ⁴⁴/⁴⁰Ca，可以揭示矿物风化溶解、阳离子交换、次生矿物相沉淀等水文地球化学过程，对于理解高氟地下水的形成机制和演化过程至关重要。另外，锂硼同位素也是研究高氟地下水的重要工具之一，通过测量δ⁷Li和δ¹¹B值，可以判断地热流体对深层高氟地下水的影响。综上所述，稳定同位素在高氟地下水研究中具有广泛应用前景。通过测量氢氧同位素、锶钙同位素和锂硼同位素，我们可以深入了解高氟地下水的起源、循环和演化过程，从而为高氟地下水治理和水资源管理提供科学依据，为制定相应的防治措施和保障人类健康提供重要支持。
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  湖南某典型矿区地下水重金属健康风险评价

  毛宽振, 李海明, 明强, 刘欢, 赵航, 卢柏松, 郝文杰

  华北地质. 2023, 46(3): 57-66. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2023.03.08

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  本文通过分析湖南省某个典型矿区地下水水文地球化学调查数据，依托健康风险评价机制(Health Risk Assessment，HRA)评估了男性和女性在不同暴露途径下的健康风险，主要评价指标包括致癌物质砷（As），非致癌化学有毒物钴（Co）、锰（Mn）、钼（Mo）、硒（Se）和钡（Ba），可能致癌物质锑（Sb）等，结果表明，矿区地下水监测点的重金属含量会对人体造成一定的健康风险，其中女性的健康风险值比男性风险值更大，女性健康风险总值的最大值和最小值分别为1.69、6.37E-03，男性分别为4.36E-2、1.75E-03。研究区中锑（Sb）元素对人体造成的非致癌健康风险值最大，钴（Co）元素的非致癌风险值最小。致癌物质砷（As）对男性和女性造成的致癌风险均值为1.73E-02、1.80E-02，超过可接受范围的10倍，且男性和女性皆仅有6处水样点处于最大终身可接受风险水平之内。综上所述，研究区地下水水文地质化学指标造成的人体健康风险整体非常高，其中锑、砷的污染最为严重。
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  埕宁隆起区高水温地热资源影响因素研究

  刘伟, 李东亮, 王学鹏, 赵书兴, 秦学全

  华北地质. 2023, 46(3): 67-75.

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  埕宁隆起区属于典型的层状热储，地热井口水温往往小于60 ℃，但是以山东省宁津县相衙镇为代表的深部岩溶热储，水温却高达78～82 ℃，存在明显的高水温异常。本文在收集以往研究成果的基础上，采用地热地质专项调查、地球物理勘探、岩矿测试等工作手段，初步查明了断裂构造是引起区内深部岩溶热储高水温的主控因素，并明确热源、水源、盖层、通道、热储层各个相关因子，从而建立热储概念模型，为区内深部岩溶热储地热资源的合理开发提供指导意义。
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  华北地区咸水灌溉土壤水盐运移规律及对小麦产量的影响研究

  王 哲, 王丽娟, 李猛兴

  华北地质. 2023, 46(3): 76-80.

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  为了探究华北地区地下咸水资源科学、合理的利用方式，本文通过开展冬小麦咸水灌溉的田间试验，采用地下咸水和淡水灌溉两种方式，研究了咸水灌溉对土壤水盐运移及小麦产量的影响。结果表明，同一灌溉量下，淡水灌溉水分运移深度较咸水灌溉深，且同一深度淡水灌溉土壤含水率明显高于咸水，咸水灌溉在一度程度上会影响土壤入渗和持水能力；咸水灌溉随着持续灌溉，土壤表层（0~0.2 m）和深层（0.6~1.2 m）盐分开始积聚，整个播种收获期，土壤剖面含盐量产生不同程度累积，埋深 0.4 m 盐分累积量达到峰值 1.6 g/kg。淡水灌溉对土壤含盐量影响较小，但会将表层土壤盐分淋洗至深层累积；当灌溉水矿化度为8.69 g/L，冬小麦产量减少达37.65%。因此，在开展咸水灌溉时，应合理控制灌溉水的矿化度，实行咸淡混合灌溉，在小麦不减产情况下最大限度利用咸水资源。
物化遥
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  遥感技术在矿山开采状况监测中的应用—以山西省为例

  刘晓雪, 陈东磊, 黄旭红, 张云, 杨俊泉

  华北地质. 2023, 46(3): 82-88.

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  山西省矿产资源非常丰富，煤矿、铝土矿和铁矿等大宗紧缺矿产是其优势矿产。随着社会经济不断发展，对矿产资源需求量不断增长，矿产资源开发速度亦加快，与此同时矿山开发对生态环境造成很大的破坏，矿业开发和环境保护之间的矛盾逐渐加剧。利用遥感影像与 ArGIS相结合，开展矿山开采监测工作，不仅可以为相关执法部门提供可靠的数据，而且对于规范区域矿山开发秩序、保护生态环境具有非常重要的意义。文章结合山西省矿山开采遥感数据解译工作，建立矿山解译标志，并提出矿山开采存在的问题，为相关矿政管理等工作提供参考。