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  • 水文地质环境地质调查
    刘继红, 张素荣, 高学生, 张国利, 苏永军, 刘宏伟
    华北地质. 2025, 48(1): 113.

    【研究目的】张北县小二台镇土壤硒元素空间变异显著,局部区域存在表层土壤硒富集,分析土壤中硒的来源及其富集因素,对富硒土地资源的开发具有重要的指导意义。【研究方法】本文以张北县小二台镇土壤地球化学调查数据为研究对象,采用相关性分析、方差分析和GIS空间分析等方法对数据进行处理,分析土壤硒的含量、分布特征和富集因素。【研究结果】结果显示:小二台镇表层土壤Se含量(0.17 mg/kg)高于坝上地区土壤背景值(0.15 mg/kg)。表层土壤硒含量达到天然富硒标准(≥0.3 mg/kg)的面积占比为研究区的 8.00%。表层土壤硒富集区主要分布于水系发育区域和水系两侧低洼地带。成土母质、土壤类型及土地利用类型等因素对土壤Se 的含量及富集水平均造成了不同程度的影响。除此之外,土壤理化性质也是影响表层土壤Se富集的重要因素。相关性分析表明表层土壤Se与pH值呈极显著的负相关,与有机碳呈极显著线性正相关。【结论】本研究为张北县富硒土地资源的开发和利用提供了有价值的参考。 

    创 新 点:首次系统总结了研究区土壤硒地球化学特征,结合成土母质及相关地质背景情况,初步确定了土壤硒的来源,并从土壤类型、土地利用类型及土壤理化性质等多个方面分析了影响土壤硒富集的可能因素。

  • 水文地质环境地质调查
    石树静, 康志强, 张勤军, 郑焕君, 冯民豪, 贝为昶
    华北地质. 2025, 48(1): 103-112.

    【研究目的】CO2的地质储存是应对气候变化、减少CO2排放、实现碳中和、支持环境保护和能源资源保障,以及促进经济发展与生态保护的和谐共生的有效途径。【研究方法】本文以广西合浦盆地为研究单元,在地质特征的基础上,确定深部咸水含水层为地质储层,基于束缚储存和溶解储存机理方法计算普查阶段D 级预测地质潜力,选择7个一级指标和16个二级评价指标,进行CO2地质储存适宜性评价。【研究结果】研究结果表明,合浦盆地咸水层二氧化碳普查阶段D 级预测地质潜力189.01×106 t;南流江坳陷的西场凹陷和常乐凹陷2个评价单元的适宜性评价结果为“一般适宜”。【结论】评价结果为广西初步选址 CO2地质储存工程建设提供了科学依据。 

    创 新 点:在梳理地质背景条件的基础上,基于束缚储存和溶解储存机理方法计算咸水层二氧化碳普查阶段D 级预测地质潜力;构建了包含 7 个一级指标和 16 个二级评价指标的综合评价体系,用于 CO2地质储存适宜性评价;为广西CO2地质储存工程建设的初步选址提供了科学依据,具有较强的实践指导意义。

  • 水文地质环境地质调查
    李 骏, 李 状, 苗晋杰, 刘宏伟, 刘 笑, 高伊航
    华北地质. 2025, 48(1): 95-102.

    【研究目的】系统剖析北窑村滑坡物质组成及变形破坏特征,并对研究区滑坡稳定性评价,为城镇化建设及发展提供参考,并对区域滑坡灾害防治提供指导。【研究方法】本文以山西省阳城县北窑村滑坡作为研究对象,在野外地质调查、野外钻探的基础上,剖析北窑村滑坡物质组成及变形破坏特征;并根据《滑坡防治工程勘查规范》(GB/T32864—2016)计算在不同工况下该滑坡稳定系数,进行稳定性评价。【研究结果】(1)北窑村滑坡主滑方向约 30°,滑坡坡顶高程 750 m,坡脚高程 629 m,高差约 121 m,坡度约 30°。滑坡体长约 305 m,宽约 660 m,滑体厚度约 5~10 m,面积约 201 300 m2,滑坡体体积约 161 ×106 m3。(2)根据滑坡区地质环境条件,计算该滑坡在两种工况条件下的稳定性。在自重工况条件下,该滑坡体处于基本稳定状态:在自重和暴雨工况条件下,该滑坡处于欠稳定状态。(3)通过采集自动化地表位移监测站监测数据,北窑村滑坡剖面的GNSS01和GNSS03监测点所在区域 变形趋势很明显,具有周期性特点,经历多次阶坎降低,此外,该地区裂缝同样处于持续的变形阶段。(4)本区具备形成滑坡的地形条件,组成坡体的岩土强度低遇水易软化,结构面与坡向一致,降水入渗,滑体重度增加,抗滑力减小,下滑力增大,破坏了坡体原有的应力平衡,很容易发生滑动。【结论】北窑村滑坡坡体变形明显,其中靠近前缘部分的建房,地基被扰动,多有坍塌。此外,地形是形成滑坡的必要条件,坡体岩性是滑坡形成物质基础,而水对滑坡的形成起着催化作用,是重要的诱发因素。本研究成果可以为区域的城镇化建设及发展提供参考,为区域滑坡灾害防治提供指导。 

    创 新 点:基于野外地质调查、野外钻探成果,系统研究北窑村滑坡发育和变形特征,并根据一体化监测设备监测数据,探讨分析研究区滑坡成因和影响因素。

  • 水文地质环境地质调查
    刘建宇, 王 沛, 黄 伟, 王 刚, 李兆宇
    华北地质. 2025, 48(1): 87-94.

    [研究目的]冻胀是季节性冻土区路基工程普遍存在的危害,系统地研究季冻区典型土类的冻胀规律可有效地为冻胀防治提供科学支持。[研究方法]本文基于原位钻探采取未扰动原状粉质黏土为研究对象,采用多通道光纤光栅测温系统监测冻结封面移动,采用单因素冻胀试验设计方法,开展﹣5℃、﹣15℃、﹣25℃温度梯度下封闭/开放系统冻结对比试验,探讨了不同水分条件对冻胀的特性,筛选了更大范围的原状土样的天然初始含水率,对冻胀率变化趋势进行了整体把握,主要结论补充完善了前人的研究结果,在封闭系统条件下变化趋势基本相同,但在开放系统下冻胀率的在变化趋势上、变化界限点和极值点上存在差异,同时构建了关于两种因素影响下的冻胀预测方 程。[研究结果]结果表明:初始含水率和补水条件都对冻胀率有显著影响,封闭系统条件下,土体随着初始含水率的增大,冻胀率呈现先增大后趋于稳定的变化规律,开放系统呈现抛物线响应,不同补水系统条件下冻胀率相差2~5倍,决定原状粉质粘土的冻胀特性内在本质因素是其结构性。[结论]提出临界含水率(开放系统 24%、封闭系统31%)控制指标与冻胀预测方程,可为地下水活动频繁的季节性冻土区工程中粉质黏土冻胀防治与冻胀率预测提供一定参考。 

    创 新 点:在季节性冻土区对原状粉质黏土进行现场钻探,并选取不同含水率范围进行冻胀试验,揭示原状土冻胀的结构性效应、提出冻胀防治水分阈值、对多模态冻胀响应进行解析,主要结论补充了以往的研究成果,可为冻胀防治和冻胀率预测提供数据支持。

  • 水文地质环境地质调查
    张 曦, 韩 博, 杜亚楠, 龚 雪, 李厚恩, 甄 振
    华北地质. 2025, 48(1): 78.

    【研究目的】为准确掌握地下水基础信息,建设地下水监控系统,保障大规模工程建设的有序推进和“水城共融”的生态城市建设,雄安新区实施了浅层地下水监测井建设工程。【研究方法】在原有国家级和省级监测井的基础上,根据雄安新区浅层地下水分布以及补给、径流和排泄条件,开展了雄安新区浅层地下水监测井施工及在线监测系统建设工作。【研究结果】雄安新区浅层地下水监测井建设工程共布设了地下水监测井41组(109眼),控制面积1 770 km2,主要监测层位为50 m以浅第四系松散沉积物孔隙含水层(潜水和微承压水),建成了集地下水信息采集、传输、分析及服务于一体的地下水综合监测网。【结论】该工程的实施可实现对雄安新区50 m以浅含水层组地下水全面、系统地监测,大幅提升了地下水监控能力,确保了浅层地下水信息的时效性和准确性,为雄安新区的高质量建设和地下水科学管理提供了重要基础数据和技术支撑。 

    创 新 点:在雄安新区建成了浅层地下水分层自动监测网,首次将雄安新区50 m以浅浅层地下水分为3~4层进行监测,极大提升了浅层地下水的监测精度和监控能力,为雄安新区高标准高质量建设和政府水资源管理决策提供了重要的基础数据和技术支撑。

  • 基础地质
    刘延凯, 李 康, 徐少普, 张少帅
    华北地质. 2025, 48(1): 67.

    【研究目的】河北省冀北地区地处华北克拉通北缘东段附近,位于华北克拉通北缘岩浆型钴镍矿成矿远景区内,钴镍矿化线索较为丰富。通过总结研究河北省钴镍成矿条件和类型,有助于明确省内钴镍矿成矿潜力和找矿远景。【研究方法】通过总结分析国内外典型钴镍矿床,类比河北省内成矿地质条件;综合分析相关地质、矿产资料,总结研究区钴镍矿成矿背景、成矿规律和找矿潜力。【研究结果】河北省内与钴镍成矿有关的基性-超基性岩体数量众多,与钴镍成矿有关的地层和区域构造广泛分布,钴镍成矿地质条件较为优越;将省内已知钴镍矿(化)点,划分为与侵入岩浆作用、接触交代作用、火山作用、含矿流体作用和沉积成岩作用有关的9种钴镍矿成因类型,并对各类型钴镍矿的成矿作用、矿(化)点分布及数量等特征进行了总结。【结论】河北省钴镍矿成矿地质条件优越、成因类型丰富多样,特别是岩浆型和矽卡岩型有着较好的成矿潜力和找矿远景。 

    创 新 点:首次系统总结了河北省钴镍矿成矿地质条件,并对河北省钴镍矿床成因类型进行了较为全面的梳理和总结。

  • 基础地质
    程先钰, 何 鹏, 滕 飞, 吴海鑫, 田 辉, 孙立新
    华北地质. 2025, 48(1): 58.

    【研究目的】冀东青龙—宽城地区发育多期花岗质岩浆活动,相较于冀东地区最大的中生代侵入体的都山岩体,前人对大石柱岩体的研究相对薄弱,并对其形成的时代争议较大。本文旨为探讨冀东宽城大石柱岩体的形成时代及地质意义。【研究方法】笔者对大石柱岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,重新厘定了大石柱侵入体的形成时代,并通过区域地质调查对大石柱岩体进行划分。【研究结果】初步将大石柱岩体划分为三期,其中二长花岗岩期按照矿物粒度大小分为中心相和边缘相;本次选取两个二长花岗岩进行研究,获得了226 Ma和214 Ma的成岩年龄,时代归属为中生代晚三叠世。【结论】结合区域对比及综合研究,初步认为宽城大石柱子岩体为西南部都山岩体 的北东向侵入延伸,二者实为同一岩体。其结果为冀东地区寻找金矿成矿带开辟新思路、新方向。 

    创 新 点:通过锆石U-Pb年代学以及对大石柱岩体的划分,确定大石柱岩体形成于晚三叠世,对寻找冀东地区中生代金矿具有指导意义。

  • 基础地质
    王浪浪, 魏 涛, 曾昭霞, 冉文瑞, 陈 茜, 刘 芸
    华北地质. 2025, 48(1): 44.

    【研究目的】北京西山木城涧地区中侏罗世窑坡组发育典型的陆相湖泊沉积。该套地层是中侏罗世砂岩发育最好、出露较全沉积地层,但其粒度特征却缺少研究,制约了华北地区中侏罗世沉积环境的分析和重建。【研究方法】本文基于北京西山木城涧地区潘涧沟野外露头剖面,通过镜下观察、统计和分析,计算其相关粒度参数、萨胡函数判别值等,并绘制概率粒度曲线图、弗里德曼粒度参数散点图以及 C—M图,综合研究总结出窑坡组砂岩粒度特征及沉积环境。【研究结果】研究区目标剖面的 18个砂岩样品的相关粒度参数如下:①平均粒径范围 0.57~3.54 φ;②标准偏差σ值范围0.42~1.03;③偏度(SK1)范围﹣2.36~0.79;④峰度(KG)范围0.90~1.27;概率累积曲线为典型的二段、三段及多段式;样品C—M图显示沉积物以悬浮搬运、递变悬浮为主,均代表了典型的牵引流沉积。【结论】SK1-σ1散点图、概率累积曲线、C—M图等显示研究区沉积环境为滨浅湖及三角洲沉积。

    创 新 点:首次系统地运用薄片粒度图像分析方法对北京山西木城涧地区窑坡组砂岩进行研究分析,研究得出相关的粒度参数指标特征值;同时,通过综合研究分析,首次在该地区提出滩坝沉积。

  • 基础地质
    刘瑞杨
    华北地质. 2025, 48(1): 24-43.

    【研究目的】小珠山位于山东东部苏鲁造山带东延部分,该地区广泛出露中生代花岗岩。笔者在野外踏勘过程中发现了淡色、矿物颗粒大的花岗岩剖面,后经地球化学测试确定为高分异花岗岩。高分异花岗岩是大陆地壳成分成熟度的重要标志,故本研究旨在完善研究区花岗岩种类及其含矿性潜力评价。【研究方法】对在小珠山地区取得的8件样品进行岩相学、全岩主微量及稀土元素、Sr-Nd-Pb同位素、锆石U-Pb测年与原位Hf同位素、X射线衍射和激光拉曼光谱、斜长石电子探针、元素面扫原位分析。【研究结果】得到以下结论:岩相学表明研究区花岗岩含有S型花岗岩特征矿物—堇青石,存在明显伟晶岩脉。伟晶岩是花岗质岩浆结晶分异的产物,预示着小珠山S型花岗岩具有成矿潜力。10 000 Ga/Al-Zr图解表明研究区花岗岩为 I和 S型两种,样品为高硅花岗岩(SiO2>71.9%),全碱含量高(Na2O+K2O>8.5%),属于过铝质高钾钙碱性系列。计算高分异花岗岩的常见指数:多数样品 Eu 负异常明显(δEu=0.4~0.5),铝饱和指数较高(A/CNK>1.2),分异指数(DI)在 90以上。锆饱和温度反映岩浆起源温度为 832~875 ℃,锆石 Ti温度计反映岩浆结晶温度为 618.8~726.44 ℃,说明岩浆分异经历明显降温过程。Sr-Nd-Pb同位素显示高 ISr(0.699 9~0.721 0)和低 εNd(t)(﹣18.7~﹣12.4),(206Pb/204Pb)i=16.3140~16.6760,(207Pb/204Pb)i=15.445 0~15.464 5,(208Pb/204Pb)i=36.811 0~37.290 9,表明样品岩浆源区为壳源。年代学表明样品年龄为116.4 Ma,为早白垩世高分异花岗岩。【结论】上述结论说明研究区高分异花岗岩是以壳源物质为主的岩体。分异过程经历斜长石以及锆石、磷灰石等副矿物的分离结晶,岩浆沿岛弧裂缝上涌,形成了具有含矿潜力(DI=83~95)的高分异花岗岩。

    创 新 点:在小珠山地区发现了高分异S型花岗岩。

  • 基础地质
    王存柱, 张 彬, 郑大贺, 李国郡, 马 超
    华北地质. 2025, 48(1): 11.

    【研究目的】吉林庆岭地区花岗质糜棱岩大地构造位置位于华北板块北缘东段,其岩石成因和形成环境的研究对古亚洲洋构造域演化及其与古太平洋构造域构造体制转换具有重要意义。【研究方法】本文首次对其进行了岩相学、岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石 U-Pb年代学以及黑云母40Ar/39Ar年代学研究,确定其岩石成因、形成构造背景以及侵位年龄和变形年龄。【研究结果】花岗质糜棱岩锆石为半自形—自形,震荡生长环带明显,暗示其岩浆成因。测年结果显示花岗质糜棱岩形成于 291±3.0 Ma,为早二叠世岩浆事件的产物。EBSD组构分析显示本区岩石经历了中高温—中低温—低温的递退过程,黑云母40Ar/39Ar坪年龄为182.01±0.38 Ma,暗示其变质变形时代为早侏 罗世。岩石具高硅(68.26%~75.91%)、高铝(12.32%~15.17%)、贫铁(Fe2O3为0.03~3.38)等特征,地球化学特征显示为过铝质。岩石富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,轻重稀土元素分异明显。【结论】上述特征表明其为下地壳泥质岩石的部分熔融的产物。结合区域地质特征,早二叠世花岗质糜棱岩的侵位应与古亚洲洋向南俯冲有关;花岗质糜棱岩早侏罗世发生变质变形,可能与古太平洋板块开始向欧亚大陆板块俯冲有关。

    创 新 点:首次在吉林庆岭地区识别早二叠世花岗质糜棱岩,并对其开展了系统的岩石学、岩石化学、同位素年代学及变质变形研究,认为其形成时间为291±3.0 Ma,变形时间为182.01±0.38 Ma,花岗质糜棱岩形成于俯冲背景下岛弧岩浆活动过程,表明早二叠世古亚洲洋板块向华北板块俯冲,早侏罗世古太平洋板块可能开始向欧亚板块俯冲。

  • 基础地质
    刘 洋, 滕 飞, 郭 硕
    华北地质. 2025, 48(1): 1.

    【研究目的】印支运动期间,伴随着华南、华北和羌塘地体的碰撞汇聚,在松潘—甘孜地区引发了广泛的花岗质岩浆侵入和褶皱变形,为此需研究其形成大地构造背景与演化过程。【研究方法】本文根据花岗质侵入岩的矿物组成和地球化学特征,将其划分为4种主要类型。【研究结果】黑云母±角闪石高钾钙碱性型、过铝质钙碱性型、高钾碱性型和淡色花岗岩型。根据宏观、微观构造和区域不整合特征,这一时期的构造变形可以主要划分为D1和D2期。【结论】不同时期不同类型的花岗质侵入体和构造形变分别对应于造山期和后造山期的不同生成环境。 

    创 新 点:将松潘—甘孜地区的印支期岩浆作用与构造变形联系起来,详细探讨了该区印支期构造—岩浆演化过程。

  • 实验测试
    曾江萍, 王娜, 刘义博
    华北地质. 2024, 47(4): 106-110.

    【研究目的】本文通过开展优化消解程序、蒸馏时间等实验条件和方法准确度等方面的研究,建立了一种全自动凯氏定氮仪测定岩石中全氮含量的分析方法。【研究方法】该方法在消解过程中加入硫酸,样品中的含氮有机物转变为无机氮硫酸铵,在由硫酸钾与五水硫酸铜制成的催化片作用下加速反应进行,与氢氧化钠作用释放出氨气,收集于硼酸溶液中用标准盐酸溶液进行全氮的滴定。【研究结果】结果显示,方法检出限为23.90 μg/g,用国家一级标准物质GBW07729进行验证,本方法的相对标准偏差RSD(n=4)为1.07%,实验的回收率在95.40 %~103.8%之间。【结论】本方法利用全自动凯式定氮法测定岩石中全氮含量,操作简单、准确,完全能够满足地质行业的测试要求。

    创新点:1. 通过优化实验条件,建立了岩石中全氮含量的测定方法;2. 利用全自动凯氏定氮仪,消除了人为因素判定滴定终点所产生的误差,提高了准确度。

  • 实验测试
    李国占, 涂家润, 崔玉荣, 毕君辉, 郝 爽, 刘文刚, 周红英
    华北地质. 2024, 47(4): 98-106.

    【研究目的】多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的离子源属常压、高温电离源,由多个精密、复杂元器件组成,是MC-ICP-MS的重要部件,加强其日常维护与故障分析是十分必要的。【研究方法】本文以赛默飞世尔科技有限公司的NEPTUNE型MC-ICP-MS为例,阐述其等离子体源故障、电子故障、真空故障、气路故障、循环水故障等。其中等离子体源点火故障最为常见,影响因素复杂,作为阐述重点。【研究结果】在详细介绍ICP工作原理和它各部件维护经验基础上,详细总结归纳此仪器点火过程中出现的故障现象及处理方法。【结论】重视对等离子体源的日常维护与故障分析,能大大提高 Neptune的利用率,同时也为获取高质量的测定数据提供保障 ,也对仪器使用、维修提供参考、借鉴。

    创新点:ICP作为MC-ICP-MS的关键核心部件,加强其日常维护与故障分析,对提高大型精密贵重仪器设备利用率与保障获取高质量测定数据具有重要现实意义。


  • 物化遥
    徐剑春, 刘燕戌, 李文勇, 乔春贵, 曹安琪
    华北地质. 2024, 47(4): 91-97.
    【研究目的】藏东地区位于西南三江成矿带内,具有较好的成矿条件,本文依托于地调项目航磁测量结果,选取异常形态较好的航磁(藏16-35)异常进行地物化地面综合查证,查明其异常成因。【研究方法】对该异常进行地质剖面测量,高精度地面磁测、土壤地球化学剖面测量,并通过剖面反演等手段对异常成因进行分析。【研究结果】查证结果表明在地表有明显的孔雀石矿化蚀变带,位于石英闪长岩内,且地面磁异常形态规则,元素含量高于背景值,地物化异常位置对应较好。【结论】由此可以推断异常所在调查区具有很好的找矿远景,对该区其他异常的查证和找矿研究也具有借鉴意义。

    创新点:首次对异常所在研究区进行1/20万的航磁测量,获得了研究区的高精度航磁资料,对形态较好的藏16-35异常进行地面地物化剖面综合查证,查明了该异常成因,为研究区的下一步找矿提供支撑。


  • 物化遥
    胡天义, 刘 欢, 何威荣, 康泉全, 唐晓东, 徐清磊
    华北地质. 2024, 47(4): 80-90.

    【研究目的】当前黑土地地表基质调查工作在东北地区广泛开展,其中物探方法是调查黑土地地表基质层垂向结构特征的重要手段。本文选取了松嫩平原莫力达瓦达斡尔族自治旗(简称莫旗)中的典型地表基质区域进行了微动勘探剖面测量和阵列测量等工作,通过这些工作来验证微动勘探方法在黑土地地表基质垂向结构调查中的应用效果。【研究方法】本文利用人工源与天然源面波相结合的微动勘探技术,通过提取各测点的面波频散曲线进行反演分析,利用视横波速度变化推测不同基质的波速和垂向空间结构特征,并结合钻探验证得到地表基质层(0~40 m)的垂向结构特征。【研究结果】通过对莫旗典型区域的微动剖面调查,结合钻孔校正和区域物性参数,绘制出了研究区二维视横波速度剖面和三维阵列模型,探明了这些地区0~40 m的地表基质层空间结构、土质类型、土质基质厚度和分布特征等信息,得出了研究区地表基质层的地质特征和视横波速度范围。【结论】通过本次研究,发现人工源与天然源面波联合勘探效果显著,有效结合两者的优势,可以提高勘探深度和浅表分辨率,增强单一方法的勘探能力,是适用于地表基质层调查的有效地球物理手段,能够为地表基质调查垂向结构调查提供科学有效的数据支持。 

    创新点:(1)本文利用一种结合人工源与天然源双源微动勘探方法,通过互相验证提高了面波频散曲线的频带范围,从而提升了浅层横波速度结构的精度。(2)基于该方法,完成了莫旗典型区域的地表基质调查,明确了基质层的空间结构和土质类型,并构建了二维剖面和三维模型,为地表基质调查和黑土资源保护提供了科学的数据支持。

  • 水文地质环境地质调查
    张森, 孙世煜, 阮传侠, 赵艳婷, 赵侃
    华北地质. 2024, 47(4): 71-79.

    【研究目的】天津市地热资源禀赋优势突出,在地热勘查、开发、保护、管理的诸多方面均处于领先地位。但在生态文明建设、能源资源安全保障和“双碳”目标实现的大背景下,地热资源开发利用和管理仍有不足,需进一步研究探讨。【研究方法】本文基于天津市地热资源开发利用的历程和成就,论述了天津市地热资源开发利用的现状与存在问题,明确了地热管理面临的挑战,提出了科学指导地热资源可持续开发利用的具体对策和方法。【研究结果】未来应整体提高天津市地热勘查控制程度,摸清4 000~6 000 m地热资源家底,保障资源供给;加强砂岩孔隙型热储回灌衰减防治、储层改造与外源水回灌等关键技术研究工作,提高资源承载力;推动多能联用、并网互通,降低尾水温度,提升供热效率,增加供热能力;加强地热资源管理的统一性、完整性和引导性,营造有利于地热资源开发利用的政策环境。【结论】天津市地热勘查历史悠久方法完善,地热开发与保护并重,管理体系日益规范,对全国地热勘查起到了引领作用。未来应提升勘查程度,挖掘深部热储资源;突破砂岩孔隙型热储回灌衰减技术难点,合理设置采灌布局和开发模式;完善地热井全生命周期管理机制,创新地热资源管理模式,推动地热产业健康有序发展。 

    创新点:完整论述了天津市地热资源勘查开发利用的历程和成就,首次研究了规范管理对地热行业的促进作用,明确了现阶段存在的不足和挑战。多角度提出了地热资源可持续开发利用的措施,为天津市地热产业健康有序发展提供了保障。

  • 水文地质环境地质调查
    包乃利
    华北地质. 2024, 47(4): 64-70.

    【研究目的】商丘柘城一带地处沉积盆地,新生界沉积厚度大,热储盖层良好,储热砂层厚度相对较大,具有良好的热储前景。【研究方法】基于柘城一带33个钻孔测试温度数据,80多个钻孔地质资料及区域二维地震勘探成果,对该区域的地质构造及地温场进行分析。【研究结果】梳理研究区新生界厚度及地质构造分布情况,并分析了该区域地质构造发展历史。经过对钻孔测温数据分析,确定了该区域地温梯度及地温分布规律。在此基础上,对研究区主要控制温度分布因素进行了分析。总结了研究区新生界及基岩地温梯度分布规律,圈定了热储层位及有利的地热靶区。【结论】研究表明该区地温分布差异主要受基底构造控制,研究区域地热成因机制与地质构造历史密切相关,新生界热储成因以传导型为主,基岩及断裂带附近则以传导—对流—传导起主要作用。

    创新点:统计总结了该区域地温梯度及地温场分布规律,分析了该区域地热成因机制。

  • 水文地质环境地质调查
    李晓丽, 王宇栋, 田浩飞, 刘恒麟, 梁形形
    华北地质. 2024, 47(4): 57-63+90.

    【研究目的】泥石流因其范围广、成灾快、危害大的特点,易对山区基础工程设施造成破坏,并严重阻碍地区经济发展。近年来,北京山区地质灾害多发频发,延庆区作为北京的生态涵养区,旅游景点众多,但是泥石流隐患也比较多。为了降低泥石流的潜在威胁,对延庆区泥石流进行深入研究至关重要。【研究方法】本文以延庆区岔石口村泥石流沟作为研究对象,进行危险性分析和预测。【研究结果】研究结果显示:沟内松散堆积物可分为 3类:冲洪积、残坡积和人工堆积,其动态储量为9.9×104 m3。由洪峰值流量和一次泥石流冲出固体物质总量确定该泥石流规模为中型;在4个降雨工况下(10年、20年、50年和100年一遇),危险区面积分别为0.004 4 km2、0.005 1 km2、0.005 9km2、0.006 8 km2。发展阶段属于衰退期。【结论】经过深入分析,发现该泥石流沟爆发中型泥石流的几率很大,将对 下游道路和村庄居民造成危害。对此沟的详细研究不仅有助于深入理解该区域泥石流的成因机制、动力学特征及发展趋势,还能为类似地质环境条件下的单沟泥石流研究和灾害防治提供参考。 

    创新点:当前关于北京地区特别是延庆区内单沟泥石流的相关研究相对匮乏,本文研究了延庆区内帽山沟的孕育条件及基本特征。在预测潜在危险区域范围方面,本研究引入了地形变化和洪峰流量对泥石流的影响,使预测结果更准确,为后续的科学研究及防灾减灾实践提供了参考依据。

  • 水文地质环境地质调查
    王妍妍, 刘斌, 韩健, 任俊儒, 程腾辉
    华北地质. 2024, 47(4): 47-56.

    【研究目的】生态环境是人类赖以生存发展的基础,利用遥感技术对承德市生态环境质量和状况进行评价及分析,为承德市生态环境保护和治理提供科学依据和技术支持。【研究方法】本研究基于Landsat系列遥感影像,利用 ENVI软件计算得到反映生态环境的绿度、湿度、干度和热度四个指标,并采用主成分分析法构建遥感生态指数模型,对承德市生态环境质量进行评价。【研究结果】通过利用2013年、2016年、2019年和2022年四期承德市遥感影像计算的四个指标构建遥感生态指数模型,并对其进一步分析,结果表明:(1)使用主成分分析结果中的第一主成分指标来构建RSEI模型,代表绿度的NDVI和代表湿度的WET对生态环境质量起到正面作用,代表干度的NDBSI和代表热度的LST对生态环境质量起到负面作用;(2)2013—2022年,承德市RSEI均值由0.625上升至0.640,生态环境质量总体呈现上升趋势,生态环境得到基本改善;(3)2013—2022年,承德市生态环境变差的面积为 2 405.562 3km2,约占总面积的6.07%;不变的面积为28 769.067 km2,约占总面积的75.54%;变好的面积为8 483.188 5 km2,约占总面积的 21.39%。【结论】在 2013至 2022年的十年间,承德市的生态环境质量总体上呈现出显著的初步改善趋势。本次研究可为承德市区域环境保护工作提供可参考的依据。 

    创新点:基于遥感技术,利用RSEI对承德市2013—2022年的生态环境质量进行了时间序列分析,通过比较不同年份的RSEI值,揭示了生态环境的动态变化趋势,结合降雨、气温因素分析评价结果变化原因,提出区域环境保护措施建议,有助于了解承德市生态环境的长期变化,为制定长期的生态保护政策提供了科学依据。

  • 基础地质
    吴炳伟, 孙守亮, 张健, 周铁锁, 张海华, 崔晓磊, 张子璟, 孙转
    华北地质. 2024, 47(4): 37-46.

    [研究目的]辽西地区侏罗系髫髻山组火山岩不仅代表了燕山期大规模火山喷发的开始,也与华北克拉通破坏减薄的时限、范围及机制研究密切相关。近年来,针对髫髻山组火山岩的成因研究取得了很多新认识,但其构造背景、岩浆源区尚存在争议。[研究方法]本文选取羊 D1井连续钻井岩心样品为研究对象,开展锆石 U-Pb测年、Hf同位素组成及岩石地球化学特征分析。[研究结果]锆石U-Pb测年结果表明,髫髻山组下部粗面岩锆石U-Pb年龄为162.8±1.7 Ma,结合羊D1井土城子组底部凝灰岩153.8 ±1.7 Ma的U-Pb年龄,认为髫髻山组火山岩形成于晚侏罗世。另外,髫髻山组下部粗面岩 Eu负异常不明显,具有轻稀土富集、重稀土亏损以及低 Sr、Yb型岩浆岩等特征,表明髫髻山组粗面岩是由壳源岩浆在较高的压力下,经历部分熔融作用产生,并伴随有不显著的结晶分异作用;其锆石的εHf(t)值为-22.1~-15.4,二阶段模式年龄(TDMC)为2.182~2.604 Ga,表明髫髻山组火山岩的岩浆源区主要来源于晚太古代,揭示其是在太平洋板块向欧亚大陆俯冲背景下,由晚太古代下地壳基性岩石的部分熔融所形成,为后期岩石圈地幔拆离即华北克拉通减薄准备了条件。[结论]该研究成果,明确了髫髻山组火山岩的形成时代及岩浆源区,对探讨燕山造山带中生代岩浆演化和区域构造演化研究提供了科学依据。 

    创新点:本文首次选取可靠的连续钻井岩心样品,并应用锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素分析方法,为明确髫髻山组的时代归属及岩浆源区提供了新的证据;所取得的研究成果,对探讨燕山造山带中生代岩浆演化和区域构造演化研究提供了科学依据。

  • 基础地质
    陈康, 景永康, 王元伟, 张龙, 邓楠, 吴珺玮, 张毅, 李发旺, 刘佩文
    华北地质. 2024, 47(4): 25-36.

    【研究目的】大陆岩石圈地幔内部广泛发育熔体与橄榄岩的反应,以华北克拉通岩石圈较为典型。根据地幔捕虏体的矿物交代特征和相关元素地球化学指标判别,硅酸盐熔体与橄榄岩的反应是华北克拉通岩石圈地幔内熔体—岩石反应的主要类型。然而华北克拉通陆下岩石圈地幔性质转变的实验岩石学证据尚不充足。【研究方法】为了探讨这一反应机制及相关动力学过程,以河南鹤壁方辉橄榄岩中的橄榄石和湖北黄陵三斗坪的英云闪长岩为初始物,在中国科学院地球内部物质高温高压重点实验室的LC250—300/50活塞圆筒压机上开展了高温(1 200~1 400 °C)高压(1.0和1.5 GPa)条件下的富硅熔体与地幔橄榄石的反应实验。【研究结果】结果表明,代表古老难熔岩石圈地幔的橄榄石与富硅熔体反应,生成斜方辉石。斜方辉石的En组分73~93,属于顽火辉石。在1.0 GPa压力下,温度从1 250 °C升高至1 350°C,有更多的镁橄榄石分子溶解到熔体中,随着斜方辉石的结晶,残余熔体SiO2、Al2O3和K2O分别从 66.20%、17.24%、1.40% 下降至 61.91%、16.02%、1.28%,而 MgO 由 3.93% 升高至 8.26%。在 1.5 GPa 压力下,温度从 1 250 °C 升高至 1 400 °C,残余熔体 SiO2、Al2O3、K2O 分别从 65.79%、17.64%、1.36% 下降至 61.74%、15.78%、1.23%;而MgO从3.11%升高至7.07%。【结论】温度变化对反应后熔体化学组成的影响显著超过压力变化。富硅熔体与橄榄石反应生成斜方辉石,能够解释华北克拉通地幔橄榄岩包体的交代现象,斜方辉石脉体是富硅熔体与橄榄石反应的产物,该反应同时导致岩石圈地幔由难熔型向饱满型转变。 

    创新点:基于富硅熔体与地幔橄榄石的高温高压实验,证实了橄榄岩中的斜方辉石脉体是富硅熔体与橄榄石反应形成的,为岩石圈地幔由难熔型向饱满型的演化提供实验岩石学依据。

  • 矿床地质
    李栋, 朱建林, 雷炼, 昝芳, 庄任武, 张恒
    华北地质. 2024, 47(4): 12-24.

    【研究目的】赣杭带鹅湖岭旋回火山活动的间歇期,马荃盆地内产出一套似层状展布的富铀火山熔岩,其直 接控制铀矿体的空间分布,研究富铀火山熔岩特征对分析该期火山活动、研判成矿物质来源及指明盆地铀矿找矿方 向具有重要意义。【研究方法】本文以马荃盆地祝家矿区鹅湖岭组第三段富铀火山熔岩的岩相学特征为基础,通过 分析测试方法获取富铀火山熔岩原岩、蚀变岩、铀矿石中化学元素含量。【研究结果】通过总结岩石中化学元素变化 规律,并与相邻区安山岩特征进行对比分析,认为富铀火山熔岩为安山质角砾熔岩、安山岩,具有富碱、富铁、贫钛, 以及富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Rb、Ba、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)等特征的钾玄岩系列的安山质熔 岩,随着岩石中铀元素含量的升高,矿石中重稀土元素含量也持续升高。推断富铀火山熔岩是由火山岩浆与同期深 部含铀热液耦合引发的火山爆发作用形成,后期有持续的含铀热液改造。【结论】根据富铀火山熔岩的特征,通过以 磁法为主的地球物理探测方法在盆地内寻找隐伏的鹅湖领中晚期产出的富铀火山岩应成为下一步铀矿找矿工作的 重点。 

    创新点:赣杭铀成矿带内,鹅湖领旋回产出安山质火山熔岩是极为少见的。本次研究首次从岩相学和岩石地球 化学的角度厘清了马荃盆地富铀火山熔岩的特征,并总结了与其对应的火山活动的特征以及岩石中铀 物质富集的过程,为寻找红砂岩覆盖区内铀矿成矿的有利部位提供了具有较高可行性的思路。

  • 矿床地质
    滕学建, 王树庆, 韩雪, 王兴文, 张昊, 李继宏, 康健丽
    华北地质. 2024, 47(4): 1-11.

    【研究目的】总结内蒙古贺根山地区铬铁矿地质、地球物理及地球化学特征,总结区域成矿要素和找矿标志,开展找矿预测研究。【研究方法】在内蒙古贺根山地区开展了区域重力、磁法和物性测量。【研究结果】区域重力和航磁结果显示高值异常与超基性岩和深大断裂有很好的一致性,圈定局部重力异常34处,推断断裂5条。【结论】综合区域地质、地球物理、地球化学等成矿要素和找矿标志,总结成矿规律,圈定找矿远景区9处。 

    创新点:总结了内蒙古贺根山地区铬铁矿地质特征,圈定局部重力异常34处,推断断裂5条,圈定找矿远景区9处。

  • 实验测试
    曾江萍, 王娜, 王家松, 吴磊, 刘义博
    华北地质. 2024, 47(3): 107-110. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2024.03.11

    【研究目的】由于硅酸盐岩石与土壤的成分不同,开展硅酸盐岩石与土壤中氧化亚铁的对比研究有利于更加 准确地滴定氧化亚铁的含量。【研究方法】本文对重铬酸钾滴定法滴定硅酸盐岩石与土壤中氧化亚铁进行了对比,重 点比较了溶样时间对氧化亚铁的影响,实验使用硫酸(1+1)和氢氟酸溶样,多余的氟用硼酸络合,以二苯胺磺酸钠为 指示剂,重铬酸钾标准溶液滴定氧化亚铁。【研究结果】分析结果表明,溶样时间对硅酸盐岩石和土壤中氧化亚铁影 响较大,硅酸盐岩石和土壤样品分别在溶液完全沸腾0~2 min和8~10 min时滴定为宜;方法经国家一级标准物质 分析验证,结果与参考值相符,硅酸盐岩石和土壤的精密度RSD(n=10)分别为1.94%、1.78%。【结论】因此,在实际操 作中应根据样品的类型选择合适的溶样时间,能够更加准确地确定氧化亚铁的含量。

    创 新 点:根据样品的不同类型确定溶样时间,以更准确地滴定氧化亚铁的含量。

  • 地热地质及水工环地质
    苏永强, 吕冬冬, 宋 倩, 齐 恭, 赵琳如, 赵素杰
    华北地质. 2024, 47(3): 97-106. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2024.03.10

    【研究目的】张家口市地热温泉资源丰富,目前地热资源勘查及研究工作主要集中于地热温泉出露地区,其 余地区基本空白。本文通过分析研究深部地热赋存特征、水化学特征、形成机理及热储结构关系,研究总结不同地 热资源类型及热储结构中地热资源富水性特征,指导山区空白区地热资源勘查开发利用及研究,助力“双碳”目标实 现。【研究方法】以河北地矿局开展的张家口市地热温泉资源详细调查项目为基础,在充分分析张家口市地热资源的 分布、热储埋藏条件和赋存特征基础上进行成因机理和地热水形成环境研究,并通过实例分析每种地热类型的赋存 特征与优势。【研究结果】以典型区为代表,经大量数据分析研究发现:不同地热资源类型及热储结构中地热温泉 (井)的水量、水温、水化学组分存在一定差异。【结论】将张家口地热资源分三种地热资源类型、七种热储结构模型, 为河北省山区地热资源勘查开发提供科学理论支撑。

    创 新 点:针对张家口市地热资源,划分了三种地热资源类型,提出了七种热储结构模型。


  • 地热地质及水工环地质
    李状, 白耀楠, 刘宏伟, 韩博, 苗晋杰, 徐丹虹
    华北地质. 2024, 47(3): 88-96+110. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2024.03.09

    【研究目的】京津冀高质量协同发展需要对重点生态功能区进行科学的识别、划分和加以保护,进一步提升 生态系统质量和稳定性。【研究方法】基于“双评价”指南和《生态保护红线划定指南》,本文以京津冀为研究区,采用 层次分析法从水源涵养、水土保持、生物多样性、防风固沙四个方面开展生态系统服务功能重要性评价,综合评价结 果将生态系统服务功能重要性分为极重要、重要和一般重要3个等级,进一步分析京津冀生态系统服务功能重要性 及其空间分布特征。【研究结果】结果表明:(1)研究区水源涵养、水土保持、生物多样性、防风固沙重要性评价面积从 一般重要到极重要呈递减分布。其中水源涵养服务功能极重要区面积占比13.72%;水土保持功能极重要区面积占 比15.20%。生物多样性维护功能极重要区面积占比25.33%;防风固沙功能极重要区面积占比11.32%。(2)研究区生 态系统服务功能重要性基本呈现北高、南低的空间分布特征,面积从一般重要到极重要呈递减分布。生态系统服务 功能极重要区面积为 34 617.76 km2 ,约总面积的 16.03%。(3)生态系统服务功能极重要区内林地、草地和少部分的 耕地占主要部分,面积占比分别为 68.74%、16.74% 和 10.86%。表明极重要区内植被覆盖度较高,人类活动少。【结 论】研究区生态系统服务功能重要性空间分布相对不均匀,整体以一般重要区为主;此外,森林、草地等植被为维持 研究区生态系统的稳定及其服务功能发挥着重要作用。

    创 新 点:系统评估和分析京津冀地区水源涵养、水土保持、生物多样性、防风固沙重要性,并基于生态系统类型分区 进一步讨论京津冀地区生态系统服务功能重要性空间分布特征。

  • 地热地质及水工环地质
    韩博, 夏雨波, 王国明, 高伊航, 郭旭, 张曦, 刘宏伟, 苗晋杰, 白耀楠, 李状
    华北地质. 2024, 47(3): 74-87. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2024.03.08

    【研究目的】雄安新区作为千年大计、国家大事,开发利用地下空间资源可有效缓解“环境污染、资源短缺、 交通拥堵”等“大城市病”问题,促进新区高质量发展。【研究方法】本文以雄安新区起步区为研究对象,通过层次分 析法,分析了影响研究区地下空间资源开发利用的地质因素,建立了地下空间资源开发利用地质环境适宜性评价指 标体系,评价了地下空间开发利用地质适宜性,并估算了地下空间可利用资源量。【研究结果】研究结果表明,研究 区地下空间开发利用地质适宜性评价指标可划分为4大类10个指标,主要影响指标为含水砂层、地面沉降、液化砂 土、水土腐蚀性等;按浅层、次深层和深层将评价结果划分为适宜区、一般区和敏感区,适宜区和一般区总面积约占 起步区面积80%以上,资源量整体较好。【结论】该评价结果为起步区地下空间资源开发利用提供了参考,为起步区 高质量建设及可持续发展提供了可靠的技术支撑;同时,地下空间资源开发利用具有不可逆性,易受地质环境因素 影响,其开发利用必须因地制宜、合理规划、科学布局。

    创 新 点:遴选了影响地下空间资源开发利用的地质因子,建立了起步区地下空间资源开发利用地质环境适宜性 评价指标体系;利用层次分析法,构建起步区地下空间开发利用地质适宜性分区,并评估起步区地下空 间可利用资源量,为起步区地下空间资源开发利用提供重要参考。

  • 地热地质及水工环地质
    夏雨波, 郭旭, 马震, 王冰, 韩博, 赵长荣, 李海涛, 孟庆华
    华北地质. 2024, 47(3): 63-73. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2024.03.07

    【研究目的】河北雄安新区是一座即将建设的城市,为保障新区规划建设地质安全开展雄安新区工程建设 适宜性评价。【研究方法】根据雄安新区地质条件,按照规划建设千年大计的要求,量身定制了工程建设适宜性评价 指标体系,采用多因子分级加权指数和法对雄安新区工程建设适宜性进行了评价。【研究结果】结果显示:雄安新区 工程建设适宜性较好,均为适宜区(925 km2 )和较适宜区(845 km2 ),较适宜区分布于研究区中南部和东北部,其他地 区为适宜区,雄安新区部分地区存在一定程度的地面沉降、砂土液化、软土、水土污染和水土腐蚀性等环境地质问 题。环境地质问题的存在直接影响了综合评价结果,但未在综合评定中直接排除建设的可行性。【结论】构建了雄安 新区工程建设适宜性评价的全要素参数体系,并参规量化了评价因子,确定了较为合理的权重取值,形成了地质调 查工作服务国土空间布局、工程建设、地下空间开发等为重点的地质调查评价方法体系,可为相关城市规划建设提 供借鉴。

    创 新 点:构建了基于多因子分级加权指数和法的雄安新区工程建设适宜性评价方法,该方法解决了基于大数 据、多参数评价中的体系建立、因子量化和权重确定等科学问题,为第四纪深覆盖区具有较系统工程 地质资料的规划区、拟建区和建成区的工程建设适宜性评价提供了方法,成果可直接服务于雄安新区 规划建设。


  • 矿床地质
    王跃堃, 李 进, 龙文平, 李军兴, 李腾飞
    华北地质. 2024, 47(3): 54-62. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2024.03.06

    【研究目的】老挝色贡达真地区位于老挝南部成矿元素地球化学预测区,成矿潜力优越。对该区开展地球化 学测量工作,缩小找矿靶区,为下一步地质找矿提供依据。【研究方法】基于1/5 万水系沉积物地球化学测量,分析了 19种元素,统计了各元素分布情况及特征参数,总结了元素离散富集规律、元素组合特征及其与成矿地质条件的关 系,初步探讨了元素在不同地层(地质体)的分布情况。【研究结果】研究认为:Au、Sn 和 Pb 元素为研究区主成矿元 素,Au元素在绢云母片岩和黑云母花岗岩中富集和离散程度高,Sn元素在绢云母片岩中富集和离散程度较高,Pb 元素在黑云母花岗岩中富集和离散程度较高。【结论】结合成矿地质条件、地球化学特征,共圈定10处地球化学综合 异常,在综合研究的基础上划分出了3处找矿远景区。通过开展异常查证工作,最终优选出HS8综合异常,圈定达 珑(DaLong)成矿远景区具较大成矿潜力,为下一步地质找矿工作提供依据。

    创 新 点:探讨了元素在不同地层(地质体)的分布情况,圈定了3处找矿远景区。

  • 矿床地质
    王建青, 刘洋, 闫国强, 于达, 刘钧沅, 徐如磊, 蔡童, 张晓鹏
    华北地质. 2024, 47(3): 46-53+73. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2024.03.05

    【研究目的】义盛店铀多金属矿(化)体赋存于西干沟破火山机构附近的晚侏罗世满克头鄂博期次火山岩体 中,主要受NW-NNW向断裂构造与次流纹岩体内隐爆角砾岩带的结合部位控制,研究并建立该矿床综合信息找矿 模型对指导成矿带找矿意义重大。【研究方法】本文在研究该地区铀成矿地质条件,成矿地质体、成矿构造与成矿结 构面、成矿作用特征标志的基础上,结合矿区土壤地球化学特征和激电、伽马能谱、活性炭及静电α异常特征信息开 展了系统综合研究工作。【研究结果】通过研究建立了矿区地质找矿模式,归纳并总结了矿区成矿主要受火山构造控 制和土壤地球化学异常区与低电阻率高极化体异常及具有深穿透放射性形成的几何形态异常等物化探找矿标志, 构建了该区地质-地球化学-地球物理“三位一体”的综合信息找矿模型。【结论】研究认为在义盛店矿区断裂破碎带、 次火山岩接触带与隐爆角砾岩构造的叠加部位,地球化学异常与地球物理异常区相吻合地段,存在形成中-大型铀 多金属矿床的潜力,并应用模型指导找矿取得了新突破。

    创 新 点:首次运用深穿透性勘查技术,如静电 α粒子积分测量等找矿方法,建立了调查区次火山岩型铀多金属 矿床地质-地球化学-地球物理综合找矿模型,实现找矿突破。