2022年, 第45卷, 第4期　刊出日期：2022-12-30

  

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中国地质调查局天津地质调查中心成立60周年特约专辑（地质科技创新专辑）
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  鄂尔多斯盆地东北部早白垩世玄武岩地球化学特征

  陈印, 罗宁, 陈路路, 苗培森, 李建国, 赵华雷, 李键敏

  华北地质. 2022, 45(4): 1-9. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2022.04.01

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  白垩纪是我国区域构造演化的重要时期。鄂尔多斯盆地内白垩纪侵入岩的研究为华北克拉通西部块体早白垩世构造-热演化提供了重要的依据。本次工作以鄂尔多斯东北部杭锦旗下白垩统内黑石头沟玄武岩和榆林中侏罗统内大柳塔玄武岩为研究对象。通过地球化学特征的分析，本次工作探讨了白垩纪玄武岩源区特征及其所反映的区域动力学背景。主量元素特征分析表明，杭锦旗黑石头沟玄武岩为粗面玄武岩，属于钾玄岩系列。大柳塔玄武岩属于低钾（拉斑）系列。微量和稀土元素特征均表现为右倾的特征，轻重稀土分馏较弱。黑石头沟玄武岩来自于富集地幔，无地壳混染作用；大柳塔玄武岩具有活动大陆边缘和地壳混染特征。区域动力学背景分析表明，古太平洋板块斜向俯冲作用下的深部残留体，导致了华北克拉通西部板块（鄂尔多斯）东部及大兴安岭-太行山重力梯度带深部岩石圈的失稳，进一步造成了鄂尔多斯盆地东北部及邻区玄武岩的发育。
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  松辽盆地北部三肇凹陷四方台组含铀砂岩岩石学、矿物学特征及其地质意义

  陈路路, 李名, 汤超, 贺静, 陈印, 赵华雷, 唐力

  华北地质. 2022, 45(4): 10-20. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2022.04.02

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  研究区位于松辽盆地北部三肇凹陷西南缘，含矿层位为上白垩统四方台组下段。通过铸体薄片岩矿鉴定、电子探针、X衍射及扫描电镜等综合测试与分析，进一步细化了含矿目的层的岩石矿物学特征，并探讨了研究区物源及铀赋存形式。结果表明研究区含铀砂岩类型主要为长石岩屑砂岩，岩屑主要为以喷发岩、隐晶岩为主的火成岩屑和以石英岩、板岩、高变岩为主变质岩屑，另有少量沉积岩屑以及凝灰岩岩屑。碎屑组分表明物源主要来自张广才岭及盆地东南部一带的太古-元古宙变质岩系、中生代火山岩及花岗岩。电子探针及背散射图像表明该区铀矿物以铀石为主，少量沥青铀矿。研究区除铀矿化外，矿物蚀变包括黄铁矿化、碳酸盐化、钛铁矿蚀变、黑云母蚀变以及黏土化等，其中早期黄铁矿与铀共生关系较密切。矿物蚀变序列大致反映了含矿层经历了氧化到还原、弱酸到偏碱性的环境演化，而该区砂岩型铀矿是早期沉积预富集基础上叠加改造的结果。
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  鄂尔多斯盆地西南部彭阳铀矿床下白垩统洛河组铀的赋存状态初探

  赵华雷, 臧永亮, 李建国, 张博, 陈路路, 苗培森, 刘晓杰

  华北地质. 2022, 45(4): 21-27. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2022.04.03

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  彭阳铀矿床位于鄂尔多斯盆地西南部天环坳陷南端，是我国在风成沉积中发现的第一个大型砂岩型铀矿。其含铀岩系为下白垩统洛河组，为一套沙漠相为主的沉积岩系，盆地边缘地区则发育有部分冲积扇及河流相沉积。铀矿体主要赋存于洛河组风成砂岩中，砾岩中也发育有少量矿体。本文在野外地质调查研究的基础上，通过薄片鉴定、扫描电镜及能谱分析和逐级化学提取实验等手段，开展岩石学特征、矿物共生组合及铀赋存状态的初步研究。结果表明，铀矿物大多为沥青铀矿，其共伴生矿物以新生组分锐钛矿、黄铁矿、磷灰石、粘土矿物为主，也有少量铀矿物赋存于石英长石等原生颗粒的边缘或裂隙中。逐级化学提取实验分析显示，彭阳铀矿床中铀的赋存状态主要为碳酸盐态、残渣态和有机质及硫化物结合态，其中以铀矿物形式赋存的铀含量平均约为四分之三，吸附态铀含量约为四分之一。上述研究为铀沉淀富集规律研究和地浸采矿应用提供基础资料。
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  鄂尔多斯盆地直罗组与洛河组砂岩型铀矿成矿地质特征及对比研究

  朱强, 吴越, 文思博, 王予, 李光耀, 司庆红, 赵华雷

  华北地质. 2022, 45(4): 28-37. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2022.04.04

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  鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿资源丰富，根据矿床位置的不同，可以分为产出在盆地边缘浅部斜坡带和产出在盆地内部两种类型。鄂尔多斯盆地东北部塔然高勒铀矿床位于盆地边缘，含铀岩系为中侏罗统直罗组，直罗组下段属于辫状河-辫状河三角洲沉积体系，矿体埋藏较浅，产出在直罗组下段下亚段灰色砂岩与灰绿色砂岩过渡部位，偏向于灰色砂岩一侧，空间展布似层状，黄铁矿、炭屑、酸解烃含量高，还原流体来源包括古生界天然气（油）、延安组煤层，铀矿物主要为铀石，少量含钛铀矿物、沥青铀矿。盆地西南部镇原地区含铀岩系为下白垩统洛河组，属于风成沉积体系，矿体埋藏较深，产出在洛河组红色、黄色细砂岩与浅灰色细砂岩接触部位，更偏向于浅灰色细砂岩一侧，矿体呈层状，似层状和透镜状，未见炭屑，黄铁矿、酸解烃仅在矿段位置局部富集，磷灰石含量丰富且与铀矿共生关系紧密，还原流体来源为上三叠统延长组，铀矿物主要为沥青铀矿和含钛铀矿物。通过对鄂尔多斯盆地东北部直罗组和西南部洛河组砂岩型铀成矿地质特征进行对比分析，提出了制约鄂尔多斯盆地两个重要含铀岩系砂岩型铀矿富集和矿体空间定位的主要控制因素，并初步建立了两个含铀岩系的控矿机理模型。
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  二连盆地西部白彦花地区砂岩型铀矿地质特征及控矿因素分析

  李彤, 俞礽安, 杨桐旭, 司庆红, 朱强, 彭胜龙

  华北地质. 2022, 45(4): 38-47. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2022.04.05

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  白彦花铀矿为近几年二连盆地川井坳陷取得找矿新进展的矿区。通过煤田放射性异常钻孔筛选和地物化遥综合信息解译圈定了成矿有利地区，经钻探揭露发现了工业铀矿体。矿体在平面上呈近北西向展布，钻孔初步控制长度6.5 km，宽度200~800 m，产状平缓，铀矿体主要赋存在下白垩统赛汉组砂岩中，以平整的板状为主，矿石较疏松。铀的赋存形式以吸附态铀为主，其次铀矿物以铀石为主，赋存于矿化砂岩的填隙部位及碎屑物或矿物的解理中，交代黄铁矿、炭屑等；其余分散的铀被砂岩填隙物中的粘土矿物、碎屑物和矿物颗粒表面或裂隙面吸附。矿区主要蚀变类型包括褐铁矿化、赤铁矿化、高岭土化、绿泥石化和碳酸盐化等。含矿岩石地球化学特征表现为亏损高场强元素和重稀土元素，轻重稀土分异特征明显，Eu具有明显的负异常。铀矿体与坳陷内构造与沉积体系的形成密切相关，多种成矿有利条件相互耦合使其富集成矿。该认识深化了二连盆地川井坳陷的成矿认识，为下一步工作部署提供理论依据。
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  偏硼酸锂熔融分解锆英砂的实验条件优化研究

  王家松, 王力强, 王娜, 方蓬达, 曾江萍, 张莉娟

  华北地质. 2022, 45(4): 48-52. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2022.04.06

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  偏硼酸锂是地质样品化学分析中使用最广泛的熔剂之一，从文献报道看，其熔融分解地质样品的实验条件存在较大差异，特别是在熔融锆英砂的研究中，实验条件的优化不够全面，未涉及影响熔融效果的温度、时间和影响提取效果的熔块提取方式、络合剂用量及提取酸度等实验条件。本文通过系列的高温熔融、熔块提取条件实验，获得了偏硼酸锂分解锆英砂的最佳实验条件：以铂坩埚为熔融器皿，偏硼酸锂用量0.5 g（称样量0.1 g），熔融温度950 ℃，熔融时间15 min，提取方式为骤冷淬裂和超声振荡，提取液为含10 g/L酒石酸的盐酸（2+8）溶液。结合本法与ICP-OES测定锆英砂中锆、铪、钾、钙、钠、镁、铝、铁、钛、锰等10种元素，各元素含量的相对误差（RE）≤4.00%，相对标准偏差（RSD）≤5.17%，可满足地矿实验室锆英砂及类似难熔砂矿的分析要求。
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  LA-ICP-MS榍石U-Pb定年方法

  崔玉荣, 涂家润, 李国占, 周红英, 耿建珍

  华北地质. 2022, 45(4): 53-59. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2022.04.07

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  榍石富含U、Th，贫Pb，是U-Pb定年较为理想的矿物。由于具有相对较高的U-Pb体系封闭温度，并普遍存在于多种岩石中，榍石U-Pb定年具有广阔的应用前景。利用193 nm准分子激光剥蚀系统（LA）与Agilent7900四级杆等离子体质谱仪(Q-ICP-MS)联用，对榍石标准物质MKED1、OLT1进行U-Pb年龄测定。系统对榍石LA-ICP-MS U-Pb定年中所涉及束斑直径、激光频率和能量密度等参数进行了优化，结果表明，利用LA-ICP-MS对榍石进行U-Pb定年时，束斑直径对年龄结果影响较低(~1%)，激光频率和能量密度对年龄结果的影响低于3%。故在榍石LA-ICP-MS U-Pb定年过程中，选取的激光剥蚀测试条件为43 μm、8 Hz、3 J/cm²或51 μm、8 Hz、3 J/cm2；进而建立了榍石LA-ICP-MS U-Pb定年技术，并成功应用于牟乳成矿带腊子沟金矿，验证了牟乳成矿带腊子沟金矿二长花岗岩的时代为晚侏罗纪。本研究结果进一步拓宽了榍石U-Pb定年方法适用性及优化潜力。
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  基于高光谱卫星数据的土地沙化识别及提取研究

  王建华, 李阳, 梁树能, 孙小飞

  华北地质. 2022, 45(4): 60-67. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2022.04.08

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  研究区位于黄河中游风沙砒砂岩区域，为毛乌素沙漠与黄土丘陵沟壑区的过渡地带，是黄河的粗泥沙集中来源区，也是黄土高原侵蚀较为严重的地区之一。随着遥感技术的发展，高光谱遥感为开展全球性和区域性的土地沙化研究提供了新的手段，土地沙化监测向定量化遥感方向发展。本文利用高光谱数据的精细光谱特征优势，基于资源一号02D卫星高光谱数据反演得到植被覆盖度、裸土指数、地表反照率、改进土壤调整植被指数，将这四种指标作为土地沙化综合监测指标，对研究区的土地沙化程度进行人机交互解译工作，建立了黄河中游典型区域土地沙化遥感解译标志，将人机交互土地沙化监测结果作为参考数据，建立了针对研究区域的决策树分类模型，实现土地沙化的识别、提取及评估，采用目视方法和接收者操作特征曲线对结果进行检验，结果套合情况较好，基于决策树分类模型的方法比人工交互解译方法得到的土地沙化监测结果更加精细化。
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  沉积平原区地下空间开发利用适宜性评价指标体系研究—以北京通州区和河北廊坊北三县为例

  刘宏伟, 王国明, 马传明, 高明达, 白耀楠, 张竞, 杜东

  华北地质. 2022, 45(4): 68-74. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2022.04.09

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  本文基于北京通州区和河北廊坊北三县地质环境条件，通过层次分析法，按照不适宜、较不适宜、较适宜和适宜4个等级对本区浅层(0~-18 m)，中层(-22~-50 m)，深层(-70 m以下)三个不同深度的地下空间开发利用适宜性进行了评价。结果显示：研究区70%以上的面积区域适宜或较适宜地下空间开发利用。其中浅层地下空间开发适宜区占比32.44%，较适宜区占比42.46%，较不适宜区占比17.03%，不适宜区占比8.07%；中层适宜区占比13.75%，较适宜区占比57.15%，较不适宜区占比19.89%；不适宜区占比9.21%；深层适宜区占比39.74%，较适宜区占比40.37%，较不适宜区占比11.63%；不适宜区占比8.25%。评价结果能为研究区编制地下空间开发利用规划提供地学依据。
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  地质调查野外数据采集类APP集成框架设计与实现

  任雯倩, 刘园园

  华北地质. 2022, 45(4): 75-79. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2022.04.10

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  随着地质调查信息化工作的不断推进，地质调查各类野外数据采集APP应用软件不断增多，但野外项目组在野外实地应用过程中尤其是开展多专业综合业务调查时发现存在诸多限制，野外数据采集APP集成管理需求不断加大。本文以野外数据采集类APP管理的需求为研究对象，基于云环境，采用Vue、Spring Boot框架和MySQL数据库等技术，搭建了前后端分离的地质调查野外数据采集类APP集成框架，并开发了Web端和移动端集成应用工具进行支撑。在web端实现了APP统一管理、版本控制和权限分配，在移动端实现了APP自定义配置、按需安装、统一登录，提高了野外地质调查人员APP使用便捷性。
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  西藏羌塘长蛇山辉长岩岩石学、地球化学特征及构造意义

  杨虎, 王根厚, 李宏伟, 罗涛

  华北地质. 2022, 45(4): 80-90. https://doi.org/10.19948/j.12-1471/P.2022.04.11

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  本文采用岩石学、矿物学、地球化学和年代学等研究方法，并结合前人的研究成果，对西藏羌塘长蛇山地区北西-南东向的辉长岩成因与构造背景进行了详细的分析，发现该区辉长岩产自陆壳环境，其岩浆演化过程中存在陆壳物质的混染，这与长蛇山所在区域——玛依岗日地区内东西向基性侵入岩产出的洋中脊环境有所不同，进而推测该研究区岩墙群形成于威尔逊旋回的萌芽阶段，形成于大陆伸展背景下的初始裂谷环境，对龙木错-双湖缝合带的构造演化具有重要的制约作用，有助于深化对特提斯洋演化的认识。