最新刊期
      2022 年 第 61 卷 1 期

        特约综述

      • 赵振华,陈华勇,韩金生
        2022, 61(1): 1-26. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2021D058
        摘要：阿尔泰稀有金属伟晶岩具有大规模、多时代、多类型特点，主要形成于晚古生代-早中生代，形成了以可可托海3号伟晶岩脉为代表的、三叠纪世界级大、超大型稀有金属伟晶岩成矿带。大量精确定年数据表明，中生代是阿尔泰稀有金属伟晶岩主要成矿期，其中三叠纪（250~202 Ma）是稀有金属伟晶岩成矿高峰期。本区仅有少量稀有金属伟晶岩与同时期的花岗岩有直接成因联系（如阿尔卡斯特Be-Nb-Mo伟晶岩）。中生代稀有金属伟晶岩的显著特点是其产出规模远超过同时代花岗岩，其形成与赋矿花岗岩存在显著时差（约200 Ma）和地球化学特征的不连续，如εHf（t）及Nb/Ta、Zr/Hf、K/Rb等比值不同，表明伟晶岩与花岗岩无成因关系。著名的可可托海稀有金属三号伟晶岩脉虽与阿拉尔花岗岩形成年龄相近（220~211 Ma），但它们之间距离超过10 km，地球化学特征也有较明显差异，而被认为两者无直接成因联系。与常见稀有金属伟晶岩不同，阿尔泰中生代稀有金属伟晶岩与赋存花岗岩的时、空及地球化学特征存在明显差异，成矿规模巨大，本文将其称为“阿尔泰型伟晶岩”。其源区为不成熟地壳与变泥质古老地壳物质混合源，在陆内伸展减压背景下发生小比例（<10%）脱水部分熔融形成独立伟晶岩岩浆，即深熔伟晶岩，经高程度分离结晶的熔体-流体共存系统形成稀有金属伟晶岩矿床。  
        关键词：中国阿尔泰;稀有金属伟晶岩;中生代;深熔伟晶岩   
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        发布时间：2023-11-01

        研究论文

      • 李琳琳,李发渟,邱强,李志刚,张冬丽,惠格格
        2022, 61(1): 27-38. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2021D043
        摘要：1918年2月13日发生华南沿海南澳岛附近的Mw7.5级地震是南海北部少数几个伴有海啸发生的地震之一。历史文献中明确记载了地震发生后在广东和福建沿海出现的一些海啸现象。本研究基于历史文献资料、前人震后调查和对该地震发生区域最新的地球物理探测资料，约束1918年地震参数（震中、破裂范围、断层几何等），通过对几组地震参数详细的海啸模拟，研究该地震事件引发的海啸影响及其特征。模拟结果表明，该地震事件引发的海啸向西可波及至珠江口海域的澳门、珠海，东到福建泉州，影响了直线距离接近800 km的华南沿海，距离震源最近的南澳岛南部和东部受海啸影响最大，青澳湾波高可达3~4 m，其次是福建省东山县（2~3 m）和广东省汕头一带（约1 m）。海啸正波在半小时后即可传播到南澳岛和汕头沿海，到达泉州和香港、澳门沿海的时间分别为3 h和4~5 h。通过对海啸波传播过程、波高分布和典型站点海啸波时序的波谱分析，我们指出滨海断裂带地震触发的海啸具有两个特别需要关注的危险性特征：1）海啸波在华南沿海陆架区域的超长周期振荡，南海北部宽阔的陆架和滨海断裂带与海岸线近乎平行的走向极其有效地将海啸波“捕获”在陆架区域，可产生长达48 h以上的超长时间振荡；2）由海水急剧涨落及超长时间振荡引发的海啸强流会对港口、码头、海产养殖等基础设施密集的华南沿海区域造成严重影响。同时，我们对1918年地震关键参数的敏感性分析也表明海啸的规模和影响范围受控于地震类型和断层几何，目前我们对滨海断裂带精细几何结构和活动性的认识严重不足，亟需开展滨海断裂带海底精细几何结构的探测和活动习性研究，为评价南海北部潜在强震和海啸风险提供科学依据。  
        关键词：海域地震;海啸;陆架振荡;滨海断裂带   
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        发布时间：2023-11-01
      • 陈俊锦,刘时桥,汪斯毓,张欢,秦永鹏,陈万利,吴时国
        2022, 61(1): 39-54. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2021D044
        摘要：深海重力流沉积是沉积物在重力作用下沿大陆架、大陆坡或岛坡向深海盆地搬运的重要沉积过程，在“源-汇”研究中占有重要地位，且与油气和天然气水合物成藏具有密切关系。根据新采集的二维多道地震数据，对中沙海槽开展了层序地层学研究，分析了中沙海槽重力流的地震相和时空分布特征，结合区域构造和沉积背景，讨论了中沙海槽重力流沉积的成因机制。研究表明，中沙海槽内沉积地层可以划分出Sq1 （古近系）、Sq2（下中新统）、Sq3 （中中新统）、Sq4 （上中新统）、Sq5 （上新统）和Sq6（第四系）等6个地震层序。中沙海槽重力流沉积的发育时期具有差异性：中沙海槽南部的重力流沉积主要发育于晚中新世至今，在晚中新世和上新世发育范围较广，且于上新统和第四系识别出了多期块体搬运沉积体系（MTD1-8）；而中沙海槽北部的重力流沉积主要发育于早中新世和中中新世，晚中新世至今由于中沙台地北部的台地后退使其主要发育等深流沉积。中沙海槽重力流沉积的发育主要受沉积物来源、相对海平面变化、碳酸盐生产力和岩浆活动等因素的共同控制。该研究结果有助于进一步提高碳酸盐台地周缘重力流沉积规律的认识，为中沙海槽油气勘探和地质灾害评估提供参考。  
        关键词：重力流沉积;发育特征;成因机制;碳酸盐台地;中沙海槽   
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        发布时间：2023-11-01
      • 李志刚,张培震,惠格格,胡立天,李冠华,张逸鹏,梁浩,李琳琳,王伟涛,闫永刚,代向明
        2022, 61(1): 55-62. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2021D045
        摘要：南海北部滨海断裂带不仅是华南次级板块和南海次级板块的分界断裂，同时是南海北部陆缘区域的主要控震和孕震构造，也是珠江口盆地新生代含油气盆地的控盆断裂，因此，厘清其深部地壳结构、构造演化和最新活动性，对理解南海北部陆缘的构造和含油气盆地演化过程、动力学机制以及地震灾害评估等具有重要意义。由于特殊的构造位置及研究的重要性，不同学者对其开展过大量地球物理探测工作，极大地提升了对该断裂带的认识。本文总结了滨海断裂带深部结构探测、构造属性、活动性和孕震构造等方面的研究进展及基本认识，阐明了该断裂带的深部地壳结构和活动特征存在分段性，指出了该断裂带与NW向断裂带和上地壳低速层三者结合位置为区域强震发生提供了深部动力学环境。加强不同位置的深-浅结构和海底变形综合探测研究，结合周边区域已知的地质学、地球物理学和地震学数据，解决滨海断裂带的深-浅构造耦合及其与NW向断裂带之间关系问题，探讨其最新活动性与地震-海啸灾害的关系，可能是滨海断裂带未来研究的重点和方向。  
        关键词：南海北部;滨海断裂带;地球物理探测;最新活动性;发震构造   
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        发布时间：2023-11-01
      • 吴时国,鲁向阳,孙中宇,钱星,张莉
        2022, 61(1): 63-73. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2021D046
        摘要：基于近年来获得的探测新资料和已发表地球物理大剖面，重新厘定了南海南部大陆边缘深水油气盆地构造区划与油气系统。考虑南海张裂边缘近端和远端裂陷盆地的构造差异，我们认为远端陆缘深水盆地大多以NE-SW向张裂构造为特征，据此厘定了NE向张裂盆地构造，包括南安、曾母和礼乐等深水盆地。从油气储层系统来看，南沙海区存在着特色深水油气系统成藏模式，包括孤立碳酸盐台地、深水陆源碎屑沉积体系及陆架边缘三角洲的油气成藏模式；位于南海和古南海盆地之间的南沙地块，在古近纪就进入深水，远离陆地，深水陆源碎屑沉积体系相对不发育，相反，发育了一套巨厚的碳酸盐层序，可望形成独具特色的深水油气系统。南沙海区的这类潜在深水油气系统在南海北部未曾遇见，特别是古近纪陆源碎屑沉积体系和孤立碳酸盐台地油气系统的共生规律，必将丰富南海深水油气成藏理论，拓展油气勘探的新领域。  
        关键词：南海;远端裂陷盆地;构造区划;油气系统;储层   
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        发布时间：2023-11-01
      • 边冬辉,张宝金,刘玉萍,徐云霞,张如伟,彭科
        2022, 61(1): 74-83. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2021D055
        摘要：南海深海盆区海底和基底崎岖、地下地质构造复杂，这些因素使得地震资料发育大量的复杂多次波和绕射波，同时，受鬼波影响，深反射地震剖面低频信号损失严重，这给中深层目标成像带来了巨大挑战。针对南海二维深反射地震资料深层低频信息能量弱、复杂多次波发育、复杂绕射波干扰严重问题，采用自适应鬼波去除、组合法复杂多次波压制、多属性联合复杂绕射波衰减3项关键技术进行攻关处理，最终实际资料处理结果表明，深部弱反射信号低频成分5～13 Hz能量得到明显增强，深部地层信噪比从5提高到10，疑似莫霍面成像改善明显，为后续综合地质研究奠定了坚实基础。  
        关键词：深反射地震;自适应鬼波压制;组合多次波衰减;复杂绕射波衰减   
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        发布时间：2023-11-01
      • 赵俐红,李一泉,刘欣悦,郑彦鹏,赵强,刘凯,支鹏遥
        2022, 61(1): 84-93. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2021D057
        摘要：东海因其特殊的构造位置而成为海洋科学研究的焦点，是海陆地质对比和深部地壳结构研究的理想场所。为此，本文基于在东海陆架地区布设的NW-SE向主动源广角深地震剖面，通过13个站位的震相分析，识别出丰富的Ps、PsP、Pg、PcP和PmP震相。利用射线追踪和走时拟合得到P波速度结构模型。模型表明，中、新生代沉积层埋深东高西低，测线西侧隆起处埋深约1.5~3.5 km，速度1.7~3.6 km/s；测线东侧凹陷处埋深约3.5~9.0 km，速度1.7~5.4 km/s；深部地壳分为上、下2层，其中上地壳底界面埋深13.0~14.5 km，界面起伏不明显，速度5.6~6.2 km/s，下地壳速度6.3~6.9 km/s，底部无明显速度扰动，推测未发育大规模的岩浆底侵及地幔上涌活动；莫霍面埋深26.5~28.5 km，具有凸˗凹˗凸的起伏形态；地壳厚度17.5~27.0 km，为有所减薄的陆壳，具有西厚东薄的特征，其中西侧隆起处拉张因子1.2，东侧凹陷处拉张因子1.3~1.8，表明东海陆架东部较西部经历了更加强烈的地壳拉伸减薄活动。  
        关键词：东海陆架;OBS探测;地震震相;地壳结构   
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        发布时间：2023-11-01
      • 刘成军,刘恒光,侯卫生,王典,陈晓丹,张华,陈勇华
        2022, 61(1): 94-104. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2021D061
        摘要：三维地质建模给出了地质对象更易于理解的空间透视图，有助于理解地下地质结构。然而，地铁工程所获得的地质数据具有数据量少、但局部密度高的特点，难以获取复杂地质对象空间分布模式。这也成为了构建大尺度、高精度三维模型的瓶颈之一。依托Extended GOSIM算法，构建了以空间模式相似度为变量的建模目标函数，结合二维钻孔地质剖面，提出了融合分级建模思想的地质结构多尺度三维重建方法。广州市轨道交通11号线某站点三维地质结构建模实例结果表明：分级建模的思路可以很好实现断裂中不同岩性结构的空间分布；本文所提出的方法能充分利用有限数据集所蕴含的地质对象间空间关系，有效重建地质对象高精度的三维空间模式，并为地铁工程设计、施工提供精细数据基础。  
        关键词：多点统计学;分级建模;三维地质模型;地铁工程   
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        发布时间：2023-11-01
      • 许韬,彭功勋,柳杰,沈旭章
        2022, 61(1): 105-111. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2021D062
        摘要：岩溶发育地区地质条件复杂多变，工程中可以通过跨孔地震波CT探测岩溶的空间发育情况。为了研究探测误差的规律和影响因素，本文在广州市白云区开展了现场试验，对同一桥桩采用不同孔距的多条CT剖面进行探测，统计分析跨孔地震波CT探测误差与发射-接收孔距的关系。结果表明探测误差随孔距增加近似呈指数级增长，孔距从10 m增加21 m，平均误差从0.2 m增加到0.7 m，当孔距大于20 m时，漏误判的概率显著升高。在合理的技术参数和测试方案下，地震波跨孔CT法可以准确地识别尺寸1 m以上的地质异常体。现有的设备条件下，中-微风化灰岩地区的CT孔距以5~20 m为宜。  
        关键词：跨孔CT;井间地震;岩溶勘察;误差分析;分辨率   
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        发布时间：2023-11-01
      • 王强强,杨小强,谢叶彩,张庭伟,王建华
        2022, 61(1): 112-124. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2021D065
        摘要：珠江三角洲晚更新世海侵沉积的历史，是始于氧同位素三阶段（MIS3）还是五阶段（MIS5）已争议几十年，严重制约了该区域海平面升降对全球变化响应方式的讨论和区域地质演化历史的认识。本文以位于珠江三角洲腹地伶仃洋河口地区万顷沙的GZ-2钻孔（22°42.339′N，113°30.831′E）岩心为研究对象，对沉积物进行岩石磁学和古地磁学研究，提取沉积物中记录的地球磁场极性漂移和相对强度变化信息。在AMS 14C和光释光年龄限定之下，将地球磁场相对强度曲线与高分辨率的、具有精确年代控制的标准曲线进行对比，尝试确定晚更新世细粒沉积物的年代框架。结果表明钻孔细粒沉积物发生在约43 ka以来，海侵历史始于MIS3阶段。这一认识表明中国东南沿海可能普遍存在MIS3阶段的海侵，其控制因素在于在该时期构造沉降和全球相对海平面上升时，海水沿部分深切河谷入侵，形成局部海侵沉积层。  
        关键词：珠江三角洲;晚更新世海侵;地层年代框架;地球磁场变化   
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        发布时间：2023-11-01
      • 张春丽,张伟
        2022, 61(1): 125-138. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2021D073
        摘要：弹性波数值模拟的所需的计算资源与网格点数相关。传统均匀网格有限差分方法的网格大小由复杂模型中的最小传播速度决定，导致高速区不必要的过密网格。比起已有的变网格，自适应网格（AMR，adaptive mesh refinement）灵活的结构使其可沿低速区的不规则区间使用密网格，因而计算效率提升更明显。本文将自适应网格同有限差分法结合，发展了适用于复杂模型的二维弹性波高效数值模拟算法。控制方程为一阶速度-应力方程组形式的弹性波方程，一阶空间导数采用高阶同位网格中心差分格式和显式滤波算子计算，时间积分采用四阶Runge-Kutta法。基于现有的自适应网格程序通用框架，实现自适应网格存储结构、网格生成和并行计算的负载均衡问题。数值算例表明，本文提出的方法适用于复杂速度模型的地震波传播计算，计算结果与传统均匀网格结果较一致，相位误差和幅值误差在10%左右。本文提出的方法从两个方面提高了计算效率：一是减少网格点数；二是通过增大高速区网格大小提高满足稳定性的时间步长。  
        关键词：弹性波数值模拟;有限差分法;自适应网格;负载均衡   
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        发布时间：2023-11-01
      • 王喻鸣,王玉琨,陈晓宏
        2022, 61(1): 139-150. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2020D054
        摘要：南海北部陆架海域的表层沉积物记录了重金属元素来源及其污染状况的重要信息，可以反映区域生态风险状况，明确其重金属元素含量的空间分布、来源及其与人类活动的关联对理解本区域重金属的生态环境效应具有重要意义。对2016年夏季航次在南海北部陆架海域27个站点采集表层沉积物，开展较系统的沉积物粒度及重金属含量特征研究。结果表明：沉积物以砂、粉砂、砂质淤泥为特征，颗粒粒径变化介于0.77~6.28Φ，平均3.43Φ；其Cu、Zn、As、Cd、Pb和V含量均超平均上地壳值，在漠阳江-海南东部沿岸及韩江入海口重金属元素富集明显；Zn、V、Cr、Ni、Pb、Cu和Cd含量随Al或Sc的增加而线性增加，与沉积物粒径呈正相关，主要为同源性河流陆源碎屑组分输入，受河流入海口排沙和沿岸流的影响明显，人类干扰相对较弱。但As元素的富集不受沉积物颗粒粒度控制，其迁移能力弱，仍是南海北部海域陆架表层沉积物中受人类污染最敏感的元素。  
        关键词：重金属元素;表层沉积物;陆源碎屑输入;南海北部陆架   
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        发布时间：2023-11-01
      • 黄康有,周怡君,陈聪,汤永杰,岑彩凤
        2022, 61(1): 151-160. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2021D034
        摘要：通过对长江下游安庆池州市地区钻孔岩芯开展古环境变化研究，基于岩芯5个沉积物样品的AMS14C测年结果建立沉积深度-年龄框架，根据孢粉分析结果探讨研究区域MIS3晚期以来古植被演变过程，并分析了全新世晚期人类活动对植被的干扰信号。研究结果表明：1）在MIS3阶段晚期（~30 540~25 330 cal a BP）， 研究区域植被类型表现为常绿落叶阔叶混交林，优势种类以壳斗科常绿类型青冈属和松属植物为主，落叶栎属和栗/锥属植物相对较少，反映了当时气候为温暖湿润； 2）在MIS2阶段（25 330~9 640 cal a BP），研究区域植被以落叶阔叶林为主要特征，该阶段气候从末次盛冰期时期的寒冷干燥逐渐转变为温凉湿润；3）在早-中全新世阶段（9 640~5 180 cal a BP），森林植被开始繁盛，尤其是乔木类植物含量达到峰值，反映出当时气候温暖潮湿；4）在晚全新世阶段（5 180 cal a BP以来），禾本科植物花粉（>40 μm）剧增，可能与当时稻作农业规模增大有关；同时乔木类花粉锐减，反映了人类活动对自然植被干扰强度增加。  
        关键词：长江流域;MIS3阶段;孢粉分析;古环境   
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