2024年, 第47卷, 第1期　刊出日期：2024-03-31

  

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  渤海湾海面变化

  王福, 胡云壮, 田立柱, 施佩歆, 李建芬, 陈永胜, 李勇, 商志文, 姜兴钰, 袁海帆, 杨朋, 文明征, 赵琰琳, 杨怡, 王宏

  华北地质. 2024, 47(1): 1-20.

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  【研究目的】海面上升，是渤海湾泥质海岸带地区全新世海陆变化最主要的影响因素。通过重建海面变化历史，有助于预测今后的变化趋势。【研究方法】全球基于实际调查的建模研究，恢复了过去数万年来较高分辨率的海面变化历史、分析了导致这种变化的各类分量的贡献。我们通过地区性相对海面变化研究，着重对地区性和区域性分量或做了定量评估、或进行了半定量推理分析，并做了具体的案例研究。【研究结果】这些研究表明，距今10～7 ka时全球海面平均上升速率是～9 mm/a，同期渤海湾西岸相对海面平均上升速率是～5.6 mm/a。这一较快的上升造成了包括渤海湾在内全球沿海平原海岸线后退（以及渤海海盆-渤海湾可能的数道沿岸堤被淹没）。但是，7 ka至今，全球与冰融水等效海面（ice-equivalent sea level, ESL）的平均上升速率降至～0.64 mm/a；5 ka以来，甚至不再上升。7 ka以来，渤海湾西岸相对上升速率是～0.46 mm/a；5.5 ka之后，进一步减弱到～0.18 mm/a。上述全球和渤海湾西岸海面变化，显示出明显的“二段式”上升特点。以～7 ka为转折点：之前与之后的上升速率相差一个数量级。对于渤海湾西岸而言，叠加在这个长达～7 000年的明显减速但仍缓慢上升背景上的，是均衡掀升分量与下沉（新构造下沉+沉积自压实下沉）分量的相互抵消。于是，全球性海面的缓慢上升、区域性均衡调整造成的掀升与局地下沉，这三者的复杂博弈，形成了长达～7 000年的、经常受高潮水影响的渤海湾西岸障壁岛型贝壳堤-潟湖盐沼洼地周期性交替的沿海地形地貌格局。1870 CE至今的150余年间，全球海面平均上升速率～1.7 mm/a，近10余年来更加速至3.7 mm/a，渤海湾同时期I堤海岸线向海侧的前凸岸段平均蚀退1～3 km。【结论】我们推断1870CE以来的全球气温上升-海面上升与渤海湾同时期海岸线蚀退可能具因果关系。21世纪全球变暖及因此引起海面～6～8 mm/a上升的预测，是1870 CE至今全球加速升温-海面加速上升的必然延续。从地质学角度，这将导致渤海湾今后的“可容空间”逐步增加，为海岸线-潮间带蚀退、盐沼湿地退化提供条件，从而将可能导致持续了～7 000年的贝壳堤障壁岛-潟湖盐沼地貌过程的终止，转入与7 ka之前相似的海面上升加速时的沿岸堤-沿海低地模式。以上基于全球研究及渤海湾实际调查结果做出的推断，将对渤海湾泥质海岸带的中长期发展产生影响。
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  海面上升导致泄洪延时—子牙新河案例分析

  孙志芹, 张泽, 姜兴钰, 王福, 王宏

  华北地质. 2024, 47(1): 21-25.

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  【研究目的】尽管人们普遍认为全球变化背景下的海面上升是海岸带环境变化的重要驱动因素，但对一个具体地区而言，仍缺少定量化的影响评估，以至于气候变化基础研究与海岸带实际经济社会活动之间存在日渐明显的脱节。本文是试图弥合这种脱节的一次探索。【研究方法】2023年夏秋京冀津地区大暴雨，达到了1963年之后60年一遇的量级，造成生命财产和区域经济的重大损失。本文根据子牙新河洪水闸口泄洪的具体案例，探寻海面上升潮位升高泄洪延时之间可能存在的因果关系。【研究结果】研究发现在21世纪海面上升背景下，渤海湾西岸存在潮位升高1 cm、泄洪时间减少0.02小时的潮位上升与泄洪延时之间的定量时空关系。【结论】提出潮位高于洪水位时不 能泄洪的“临界点”概念，并根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）关于海面上升的最新预案，尝试做出了今后三个时间节点（2030、2040和2050年）的泄洪延时预测。
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  巴西圣弗朗西斯科克拉通地质演化与重要成矿作用

  沈莽庭, 郭维民, 王天刚, 孙建东, 徐鸣, 隰弯弯, 赵宇浩

  华北地质. 2024, 47(1): 26-42.

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  【研究目的】本文旨在梳理构建巴西圣弗朗西斯科克拉通构造演化过程，概述与之成矿作用地质背景及矿床成矿系列的耦合关系，并查明典型矿床的时空分布，目的是服务于克拉通演化与成矿理论。【研究方法】本文在中巴合作开展野外地质调查的基础上，结合巴西圣弗朗西斯科克拉通基底太古宙片麻岩和元古代的碎屑岩锆石 U-Pb、Sm-Nd同位素年代学等文献资料，初步归纳出圣弗朗西斯科克拉通重大地质构造演化事件和重要成矿作用。【研究结果】圣弗朗西斯科克拉通 4 个重要地质演化过程：（1）太古宙 3.5 Ga 前克拉通古陆核与微陆块形成，3.3～2.9 Ga和 2.8～2.5 Ga间则由克拉通北区的盖维奥、索布拉迪纽、塞里尼亚和吉基耶等 4个古陆核及南区的近圆形古陆核相互碰撞、拼合和绿岩-增生造山岩浆作用而形成稳定的克拉通陆块；（2）2.5～1.9 Ga 古元古代泛亚马逊造山岩浆作用；（3）1.78～1.20 Ga 克拉通基底隆升与裂谷改造阶段，形成大量基性岩墙群及陆内非造山型岩浆，完成陆块增厚和最终克拉通化；（4）新元古代克拉通边缘经历巴西利亚/泛非运动（0.64～0.54 Ga）改造，又形成巴西利亚等 6 个活动造山带。圣弗朗西斯科克拉通形成 4 期重要成矿作用及相应矿床成矿系列：（1）太古宙（2.5 Ga 前）形成绿岩型金矿、苏必利尔湖型硅铁建造为主的变质火山-沉积矿床等成矿系列；（2）古元古代早中期（2.5～1.8 Ga）形成与（超）基性岩相关的铜镍钴硫化物矿床、VMS 型铅锌银矿床、IOCG 等系列矿床；（3）固结纪-中元古代（1.8～1.0 Ga）形成与非造山岩浆作用相关的铌钽矿、铀矿床，与陆内（缘）裂谷型的钒-钛-铁矿床等系列；（4）新元古代（1.0～0.54 Ga）主要形成铁锰矿、砂锡矿及磷矿等矿床，包括古陆缘-浅海沉积环境有关的（冲积）金刚石砂矿等系列矿床。【结论】构建了巴西圣弗朗西斯科克拉通4 个重要地质演化过程，相应划分出4 期重要成矿作用。
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  辽宁新元古代各阶段升降界面的再认识

  田德欣, 卢崇海, 曹煜昊, 徐耸, 李彪, 刘帅, 卢思桥, 张晓丽

  华北地质. 2024, 47(1): 43-51.

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  【研究目的】辽宁地区位于华北板块东北缘，传统观点认为华北板块自吕梁-四堡运动之后直至古生代末期，一直处于构造稳定期，没有受到明显的构造运动影响。近年来研究结果表明，辽宁地区新元古代时期构造运动相对较为频繁。前人根据大连地区1/25万区调（2001）确认的风化夷平面，将辽宁新元古代时期的构造运动统称为晋宁运动，并划分为四个次一级构造运动，分别为万福升降运动（相当芹峪升降运动）、驼山升降运动、茶叶沟升降运动和大连升降运动，其中驼山升降运动和茶叶沟升降运动的划分定义存在不准确性，其命名有待商榷，需进一步研究探讨。【研究方法】本文以辽宁地区的新元古代地层为研究对象，以区域地质调查资料为基础，结合同位素测年资料对辽宁省新元古代升降运动进行了重新划分与定义。【研究结果】通过区域对比研究划分出晋宁运动和大连运动两个旋回和七个次一级的升降运动，并将其对应于三次冰期、两次间冰期以及冰期前和冰期后。七个次一级的降运动分别命名为芹峪升降、殷屯升降、大孤山升降、太子河升降、复州升降、南关岭升降和大连升降。殷屯升降、大孤山升降、太子河升降、复州升降和南关岭升降等五个次一级构造运动，本次统称之为晋宁运动，代表新元代早期的构造运动；新元古代中晚期（约 890~541 Ma），辽宁地区缺失原兴民村组之上地层，代表新一期构造运动抬升的产物，本次将该期运动称之为大连运动，与西北的柯坪运动和南方的澄江运动基本相当。芹峪升降界面标志着四堡运动的结束和晋宁运动的开始；青白口系周家崴子组和王家坦子组之间的沉积间断称为南关岭升降，南关岭升降界面标志着晋宁运动的结束和大连运动的开始；大连升降界面（约 541 Ma）的确认，标志着新元古代大连运动的结束和早古生代兴凯运动的开始。【结论】辽宁地区新元古代早期构造运动较为频繁，存在三次冰碛作用和多处平行不整合界面，可划分为晋宁运动和大连运动两个旋回以及七个次一级的升降运动，为区域地层研究对比提供重要参考资料。
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  基于构造样式的页岩气富集模式分类—以四川盆地五峰-龙马溪组为例

  拜文华, 徐思煌, 刘昭茜, 梅廉夫, 程 峰

  华北地质. 2024, 47(1): 52-65.

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  【研究目的】四川盆地及周缘五峰-龙马溪组页岩经历的构造活动复杂且改造作用强，构造改造程度与页岩气的聚集有着直接的影响，根据构造样式对页岩气富集模式进行划分具有重要意义。【研究方法】本文以构造分区及改造强度变化趋势为主线，整体研究四川盆地及周缘奥陶系上统五峰组-志留系下统龙马溪组页岩层系的构造分区、不同区块构造抬升时间差异，总结不同构造区的页岩气富集模式。【研究结果】通过研究不同地区五峰-龙马溪组页岩目的层系构造改造强度、构造形态、埋藏深度、埋藏抬升时间等的差异性，将四川盆地及周缘下古生界主力海相页岩层系划分为9个一级构造区和20个二级构造区。进一步研究了不同构造区典型井的构造埋藏史及生烃史，结 合构造形态、保存条件及产气情况，将四川盆地及周缘划分为9种典型的页岩构造样式及页岩气富集模式：盆内大型斜坡型（威远型）、盆内低陡构造与宽缓向斜型（泸州型）、盆缘向斜型（长宁型）、盆缘复杂构造型（昭通型）、盆缘宽缓断背斜型（焦石坝型）、盆缘斜坡逆断层封堵型（丁山型）、盆外复杂背斜型（巫溪型）、盆外残留向斜型（彭水型）、盆外残留向斜逆断层封堵型（正安型），其页岩气富集及保存条件整体上依次变差。【结论】总结出的9种页岩气富集模式，概况了四川盆地内部到盆地外缘的整体构造演化及页岩气保存富集规律，可以为进一步的页岩气有利区优选提供范围和目标，更好地指导四川盆地及周缘的页岩气勘探。
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  远岸水下扇储层构型及剩余油分布特征—以黄骅坳陷NS断块为例

  孟庆龙, 成亚斌, 滕菲, 李健, 吴刚, 赵林丰

  华北地质. 2024, 47(1): 66-76.

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  【研究目的】我国东部油田普遍进入开发中后期，剩余油分布复杂，储层内部的渗流屏障和渗流差异控制形成的剩余油是油田开发挖潜的主要目标。开展藏储层构型及其控制的剩余油分布特征研究可有效提升油藏的开发效果。【研究方法】以黄骅坳陷港中NS断块沙三段为研究对象，综合应用岩心、测井、地震等资料，通过沉积微相展布特征分析，研究单一沉积单元及内部构型单元特征及空间组合关系，刻画隔夹层分布特征，建立储层构型模式和三维地质模型，以此为基础进行油藏数值模拟研究，刻画剩余油分布特征。【研究结果】通过研究明确了远岸水下扇储层的构型单元类型与构型级次，确定了研究区储层构型单元分布特征，总结了基于构型的剩余油分布样式。研究显 示远岸水下扇储层构型界面及被这些界面所分割的不同级次构型单元，控制了剩余油的宏观分布；单一微相级次构型单元具有4种分布模式及组合样式，分别为朵叶主体-朵叶主体、朵叶侧缘-朵叶侧缘、朵叶体-水道间-朵叶体、朵叶体侧向切叠；总结出远岸水下扇沉积的储层构型因素主控下的5种剩余油分布样式，并在现场井位部署实践中得以应用。【结论】基于研究区构型研究成果认识，应用数值模拟完成远岸水下扇储层构型对剩余油分布的控制作用分析研究，总结得到远岸水下扇5种剩余油分布样式，对我国东部类似油藏的后期开发，提高油藏剩余油采出程度具有借鉴意义。
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  天津滨海地热田北部深部地热资源赋存规律

  唐永香, 林建旺, 李嫄嫄, 阮传侠, 张雪梅, 赵娜, 刘志龙, 张芬娜, 李哲, 栾鹏宇, 王世豪, 刘文杰

  华北地质. 2024, 47(1): 77-84.

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  【研究目的】天津地热资源丰富，目前已开发的深部地热资源大部分位于“隆中凸”构造区域，而位于“坳中凸”构造区域的地热资源勘查和研究程度基本尚属空白，揭示其深部地热赋存规律可为滨海新区及京津冀地区寻找深部地热资源及勘探与开发提供重要参考。【研究方法】本文以黄骅坳陷宁河凸起中的桥沽地区为研究区，以近期新发现的资源禀赋最好的蓟县系雾迷山组热储层为研究对象，通过分析区域地质资料、大地电磁测深（MT）、钻孔测温和物探测井等资料，系统总结了研究区地质构造、地温场和深部地热资源赋存特征。【研究结果】雾迷山组储层的热储温度高（90～120℃），出水量大于 100 m³/h，埋藏相对较浅（2 200～2 800 m）。区内地质构造条件复杂，断裂构造发育，汉沽断裂为研究区重要的导热、导水通道；地温场呈现“两高夹一低”展布特征与两处背斜构造空间位置相对应；热源以壳源热为主、幔源热次之，大气降水为主要热水来源，热传输机制以热传导型为主。【结论】综合研究区深部地热赋存规律，建立了深部地热资源概念模型，明确了“坳中凸”深部地热找矿新思路。
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  冀北崇礼-赤城地区逆冲推覆构造特征及地热勘探前景

  杨忠彦, 朱怀亮, 李向宝, 邵炳松, 郭 充, 刘志龙, 张芬娜, 辛玉齐, 张钰琪

  华北地质. 2024, 47(1): 85-93.

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  【研究目的】本文对崇礼—赤城地区隆起山地型带状热储进行了总结，对类似勘探区的地热调查工作具有一定的借鉴作用，可为后续地热资源勘探提供新的依据。【研究方法】通过野外地质调查与详细构造填图，结合可控源音频大地电磁测深（CSAMT）探测结果，分析了崇礼-赤城地区的逆冲推覆构造特征与地热勘探前景。【研究结果】崇礼-赤城地区发育了多种样式的逆冲断层，逆冲断层主要表现为从北向南的逆冲运动方向，在主底板逆冲断层的作用下，太古界、中元古界、白垩系自老向新依次推覆，形成了具有典型逆冲推覆构造分带分层现象。CSAMT剖面测量与解释的初步结果，验证了崇礼-赤城地区发育的逆冲推覆构造，逆冲岩席中发育多条叠瓦式逆冲断层，其断层面 向北倾斜，倾角大于60°，向深部汇聚于主底板逆冲断层。【结论】逆冲推覆构造之上发现的中元古界长城系白云岩、白云质大理岩，扩展了该地区地热勘探前景。
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  基于层次分析法的城镇建设适宜性评价—以京津冀为例

  白耀楠, 王国明, 刘宏伟, 李 状, 韩 博, 苗晋杰, 徐丹虹

  华北地质. 2024, 47(1): 94-103.

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  【研究目的】京津冀是工业化、城镇化高度聚集的世界级城市群。长期以来，京津冀地区人地关系矛盾突出，国土空间开发格局与资源环境空间布局匹配程度相对较低，需要科学全面的评价城镇建设适宜性和识别未来适宜城镇建设的潜力空间，以期为城镇开发边界划定、城镇用地集约节约高效利用提供科学依据和决策支持。【研究方法】本文基于“双评价”指南建立京津冀地区城镇建设适宜性评价指标体系，利用层次分析-加权平均综合指数法对该地区的城镇建设适宜性进行了评价。在此基础上，结合土地“三调”数据，按照优先生态保护、稳定耕地数量的原则，依次从城镇建设适宜区中扣除生态保护极重要区，自然保护地，现状湿地、城镇和基础设施建设用地、特殊用地等，识别未来适宜城镇建设的潜力空间。【研究结果】京津冀城镇建设适宜区面积123 027.2 km²，占全区陆地面积的56.98%，一般适宜区面积45 773.43 km²，占21.20%，不适宜区面积4 850.16 km²，占2.25%，城镇建设适宜区潜力规模为4 676.30 km²，河北张家口市和承德市城镇建设用地建设潜力较大，其次为保定市、唐山市和秦皇岛市。【结论】北京东部、天津西部、保定东南部、沧州南部-衡水东、邯郸东部地下水严重超采且存在地面沉降问题，建议结合地下水禁（限）采，有条件时适度优化调整土地利用方式。活动断裂带通过地段可能直接影响城市、交通等重大工程规划建设及运行安全，建议加强活动断裂带调查评价，采取避让活动断层或提高相应抗震设防等级等措施。
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  蒙古国戈壁阿尔泰地区Togrog花岗杂岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄报道

  付 超, 冯启伟, 李俊建, 党智财, 唐文龙, Orolmaa Demberel

  华北地质. 2024, 47(1): 104-108.

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  蒙古戈壁阿尔泰地区Togrog花岗杂岩体主要由花岗闪长岩和二长花岗岩组成。本文报道了Togrog花岗杂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为315.2～300.5 Ma，属于晚石炭世，形成于板块碰撞后伸展环境，反映了南戈壁−阿尔泰构造带华力西期典型的中-酸性岩浆活动特征。