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地质论评 2025年

作者：边天一孟凡超杨飞深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东) 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室崂山国家实验室

全球克拉通90%的陆壳可能是在太古宙形成,集中在3.5～3.1 Ga、2.8～2.7 Ga、2.6～2.5 Ga 3个阶段,2.8～2.7 Ga和晚期2.6～2.5 Ga时期的岩石保留较多,地壳增生与改造机制研究较多,受样品稀少限制,3.0 Ga之前的岩浆事件与陆壳形成演化研... 详细信息

全球克拉通90%的陆壳可能是在太古宙形成,集中在3.5～3.1 Ga、2.8～2.7 Ga、2.6～2.5 Ga 3个阶段,2.8～2.7 Ga和晚期2.6～2.5 Ga时期的岩石保留较多,地壳增生与改造机制研究较多,受样品稀少限制,3.0 Ga之前的岩浆事件与陆壳形成演化研究相对薄弱,早前寒武纪岩浆事件与地壳增生方式仍存在争议。本文系统总结了全球中太古代（主要为3.2～3.0 Ga期间）岩石的锆石年龄、岩石类型、全岩地球化学和锆石Lu—Hf—O同位素特征。主要认识包括:（1）3.2～3.0 Ga时期岩石在全球各大洲均有分布,现今主要集中在北半球,而南半球的数量相对较少;（2）岩石的锆石年龄峰值集中在约3.05Ga和约3.15 Ga两个时期;（3）岩石的主要岩性为英云闪长岩和奥长花岗岩,具有过铝质的特征,不同地区呈现出不同的岩石组合,展现出一定的地区独特性;（4）不同地区岩石锆石的εHf（t）值表现出明显差异,反映了岩石起源和演化历史的差异性。大部分锆石的δ18O值与地幔熔体处于平衡状态,也有部分锆石的δ18O值较高,可达+8.93‰,暗示岩石源区经历了一定的低温蚀变或地壳物质的混染;（5）岩石呈现轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾模式,铕元素异常明显。整体上Th、U、K、Pb等元素相对富集,而Nb、Ta、P、Sm、Ti等元素相对亏损。综合研究表明:（1）3.1 Ga左右TTG岩石可能由经历低温蚀变的玄武质岩石部分熔融形成。Hf同位素特征显示,该时期玄武质岩石多数为3.3 Ga左右时期由轻度亏损的地幔部分熔融形成。（2）中太古代早期（主要为3.2～3.0 Ga期间）发生了一次全球性质的岩浆活动和地壳增长事件,峰值期在约3.05 Ga和约3.15 Ga。（3）类似于现代板块运动的构造体制在中太古代已经启动。

关键词：中太古代地壳增生岩浆事件 TTG岩石

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西菲律宾海起源——来自海底钻孔岩芯同位素年代学和地球化学的证据

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地质学报 2025年第1期99卷 252-264页

作者：侯方辉黄威朱晓青陆凯秦轲李攀峰孙军韩同刚中国地质调查局青岛海洋地质研究所山东青岛266237 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237

已死亡的西菲律宾海是菲律宾海板块上最大的构造单元,然而关于西菲律宾海的起源仍存在争论。本文基于海底浅钻岩芯的同位素年代学研究,对西菲律宾海的起源进行了研究。研究表明,海底岩芯的93个碎屑锆石年龄范围在2759~31 Ma之间,除了3... 详细信息

已死亡的西菲律宾海是菲律宾海板块上最大的构造单元,然而关于西菲律宾海的起源仍存在争论。本文基于海底浅钻岩芯的同位素年代学研究,对西菲律宾海的起源进行了研究。研究表明,海底岩芯的93个碎屑锆石年龄范围在2759~31 Ma之间,除了3颗年轻锆石与西菲律宾海盆的新生代海底扩张有关外,>95%的年龄早于新生代,表明大多数碎屑来自更古老的、早先存在的岩石单元,且位于大陆边缘而不是洋内弧。大量元古宙—太古宙碎屑锆石年龄以及Lu-Hf的模式年龄表明存在古老的再循环陆壳物质。锆石的稀土元素配分模式和形成环境图解,均显示陆壳来源。锆石年龄谱显示有2532 Ma、2022 Ma、1500 Ma、792 Ma、426 Ma、210 Ma等几个峰值,与冈瓦纳大陆的年龄谱有相似性,表明西菲律宾海(原菲律宾海陆块)可能起源于东冈瓦纳大陆澳大利亚东北边缘。伴随着新特提斯洋打开,原菲律宾海陆块(包括大东海脊区、加瓜海脊、东菲律宾地体、哈马黑拉-卫古地体等)从澳大利亚北缘裂解后快速向北漂移,随后伴随着西菲律宾海盆的打开而发生分裂,裂离的各个部分则位于目前的西菲律宾海北部大东海脊区、西部加瓜海脊、南部哈马黑拉-卫古岛,以及东菲律宾的吕宋-萨马儿-棉兰老东部。该研究为进一步约束东南亚-西太平洋的古板块构造格局及演化提供了证据。

关键词：西菲律宾海海底岩芯同位素年代学地球化学板块起源

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联合样本扩充和谱空迭代的高光谱影像分类

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武汉大学学报(信息科学版) 2025年第1期50卷 97-109页

作者：张爱竹李忍忍梁树能孙根云付航中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院山东青岛266580 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237 自然资源部国土卫星遥感应用中心北京100048

光谱和空间信息结合可以显著提升高光谱影像的分类性能。然而,真实场景中标记样本数量有限制约了分类精度。为充分利用高光谱的谱空信息并解决标记样本数量不足问题,提出了一种基于嵌套滑动窗口样本扩充和谱空迭代的高光谱影像分类方法... 详细信息

光谱和空间信息结合可以显著提升高光谱影像的分类性能。然而,真实场景中标记样本数量有限制约了分类精度。为充分利用高光谱的谱空信息并解决标记样本数量不足问题,提出了一种基于嵌套滑动窗口样本扩充和谱空迭代的高光谱影像分类方法。首先,对高光谱影像进行主成分变换,降低光谱维数;然后,提出一种基于嵌套滑动窗口的样本扩充方法,在最优子窗口中选取代表性像素加入训练集;最后,使用迭代支持向量机-联合双边滤波器进行分类,得到最终分类图。在印第安松、帕维亚大学和萨利纳斯数据集上分别选取2%、0.2%和0.2%的训练样本,所提算法分类精度分别高达94.42%、95.82%和96.39%。实验结果表明,扩充训练样本集和充分利用光谱空间信息能有效提升分类精度,所提算法在有限训练样本情况下优于其他先进对比算法。

关键词：高光谱影像分类样本扩充谱空迭代小样本

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秦南-石臼坨凸起中生代伸展断层继承性及其对潜山形成的控制作用

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大地构造与成矿学 2025年第2期49卷 285-297页

作者：杨宇赵淑娟朱文森王晨杰张江涛戴黎明李法坤占华旺李金月李三忠深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心海底科学与探测技术教育部重点实验室中国海洋大学海洋地球科学学院崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室中海石油(中国)有限公司天津分公司

为探明秦南-石臼坨凸起区域中生代的构造演化,并为渤海海域潜山油气的勘探与开发提供理论支持,本文通过对研究区最新三维地震数据进行深入构造解析和对典型地震剖面进行平衡恢复,揭示研究区伸展断层的继承性活动及其对潜山的控制作用。... 详细信息

为探明秦南-石臼坨凸起区域中生代的构造演化,并为渤海海域潜山油气的勘探与开发提供理论支持,本文通过对研究区最新三维地震数据进行深入构造解析和对典型地震剖面进行平衡恢复,揭示研究区伸展断层的继承性活动及其对潜山的控制作用。研究发现,印支期近SN向挤压形成NWW-近EW向的逆冲推覆断层,这些断层在燕山早期持续活动,并在燕山中期发生负反转。近SN向的伸展导致太古宇基底的裂离,以及石南凹陷、秦南凹陷和427凹陷的初始形成。以石东断裂为界,可以将研究区分为东西两侧,在印支期,西侧表现为叠瓦式逆冲,东侧则为对冲构造样式。在燕山中期,伸展断层的继承性活动导致西侧表现为向南的单向拆离,而东侧则是以428构造为界的反向拆离。

关键词：伸展拆离渤海海域中生代继承改造构造演化

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珠江口盆地深层低渗储层成岩相及可压裂性分析——以惠州-陆丰地区文昌组为例

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中国海上油气 2025年第1期37卷 26-38页

作者：丁琳傅筱涵李晓艳李小平靳子濠王宇辰吴琼玲杨佳颖远光辉中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518067 深层油气全国重点实验室中国石油大学(华东) 山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071

珠江口盆地深层文昌组储层不同成岩相物性差异大,各类储层是否具备可压裂性及可压裂性的效果明显制约了油气勘探开发的进程。以珠江口盆地惠州-陆丰地区文昌组低渗碎屑岩储层为对象,运用地质、工程“双甜点”识别方法以寻找可动用的高... 详细信息

珠江口盆地深层文昌组储层不同成岩相物性差异大,各类储层是否具备可压裂性及可压裂性的效果明显制约了油气勘探开发的进程。以珠江口盆地惠州-陆丰地区文昌组低渗碎屑岩储层为对象,运用地质、工程“双甜点”识别方法以寻找可动用的高产储层,通过划分主要成岩相类型、开展地层温压条件约束的岩石脆性验证实验等手段,明确了不同成岩相储层可压裂性,预估出压裂后储层增产效果,并提出各类储层下一步开发指导建议。结果表明:(1)惠州-陆丰地区文昌组储层可划分为中弱压实-弱胶结-弱溶解成岩相(Ⅰ类)、中等压实-弱胶结-中等溶解成岩相(Ⅱ类)、中强压实-弱胶结-强溶解(Ⅲ类)、中等压实-凝灰质高岭石(磷灰石)化-中等溶解成岩相(Ⅳ类)、强压实/强胶结-弱溶解致密成岩相(Ⅴ类)5类成岩相。(2)Ⅰ类成岩相储层孔隙结构较好,自然产能高,无需压裂;Ⅱ类、Ⅲ类成岩相储层中—大孔多,压裂后能够被裂缝有效沟通,压裂增产效果明显,下一步可优先压裂;Ⅳ类成岩相储层压裂造缝仅可以连通其周围的少部分微孔隙,大部分微孔隙并未有效沟通,压裂增产效果一般,可作为试点区域;Ⅴ类成岩相储层质量差,压裂意义不大,不建议动用。通过成岩相与岩石可压裂性之间的对应关系,筛选出增产效果明显的储层类型,对低渗油气层有效开发具有重要的参考意义和指导作用。

关键词：珠江口盆地低渗储层成岩相地层温压可压裂性模拟实验

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基于机器学习的磷灰石源岩识别方法

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大地构造与成矿学 2025年第2期49卷 467-480页

作者：刘嘉情钟世华李三忠戴黎明索艳慧郭广慧牛警徽薛梓萌黄宇中国海洋大学海洋地球科学学院深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心海底科学与探测技术教育部重点实验室青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室

正确识别花岗岩成因类型一直是国内外地质学领域关注的焦点,对研究大陆壳的形成和演化过程以及认识金属矿床成因、指导找矿勘查等工作均具有重要意义。本次研究在汇编I型和S型花岗岩的磷灰石微量元素数据的基础上,借助两种有监督机器学... 详细信息

正确识别花岗岩成因类型一直是国内外地质学领域关注的焦点,对研究大陆壳的形成和演化过程以及认识金属矿床成因、指导找矿勘查等工作均具有重要意义。本次研究在汇编I型和S型花岗岩的磷灰石微量元素数据的基础上,借助两种有监督机器学习算法——支持向量机与随机森林,建立了基于磷灰石微量元素特征区分I型和S型花岗岩的方法。研究选取磷灰石的La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sr、Y、δEu、Sr/Y、La/Yb共19种特征用于机器学习训练,获得的分类准确率均不低于0.99,证实运用磷灰石成分可以有效识别花岗岩类型。除此之外,基于准确率更高的支持向量机模型,提出了9种花岗岩成因类型二元判别图解,这些图解在识别I型和S型花岗岩时准确率均高于0.90。本研究不仅为花岗岩成因类型识别提供了新的途径,还为利用其他副矿物开展花岗岩成因研究提供了思路和方法参考。相关机器学习代码已上传至GitHub,地址为https://***/ShihuaZhong/Apatite2023MLcode。

关键词：磷灰石 S型花岗岩 I型花岗岩支持向量机随机森林机器学习

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红河断裂带对南海西部盆地成盆过程影响机制实验研究

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海洋地质与第四纪地质 2025年第2期45卷 79-97页

作者：张家轩郭玲莉张京京陶圩赵淑娟王光增李三忠深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心海底科学与探测技术教育部重点实验室中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237

红河断裂带的走滑运动对南海西部盆地格架的形成具有一定的影响作用,本研究通过解构青藏高原隆升间歇期红河断裂带的走滑运动过程,探讨红河断裂带与南海西部盆地之间成因的关联性问题。通过砂箱物理模拟实验,模拟研究了印欧板块碰撞背... 详细信息

红河断裂带的走滑运动对南海西部盆地格架的形成具有一定的影响作用,本研究通过解构青藏高原隆升间歇期红河断裂带的走滑运动过程,探讨红河断裂带与南海西部盆地之间成因的关联性问题。通过砂箱物理模拟实验,模拟研究了印欧板块碰撞背景下红河断裂带的走滑作用对南海西部盆地的形成机制,特别是对莺歌海盆地和中建南盆地的成盆影响。实验结果表明莺歌海盆地和中建南盆地雏形受控于红河断裂带走滑运动所产生的NW向剪切作用,南海打开过程的近SN向伸展作用使盆地规模增大。南海西部莺歌海盆地和中建南盆地早期形成过程中红河断裂带的走滑位移被盆地的边界断层以及内部断层吸收进而控制了盆地35~23 Ma的发育演化。

关键词：物理模拟成盆动力学红河断裂带莺歌海盆地中建南盆地

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南海多波束测量中水深数据异常的精细处理与成因分析

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地球科学 2025年第2期50卷 535-550页

作者：陈星铨朱俊江朱庆龙焦钰涵丁小笑刘政渊丁咚贾永刚李三忠刘永江中国海洋大学海洋高等研究院和海洋地球科学学院深海圈层与地球系统前沿科学中心海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237 中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100

高分辨率的海底多波束地形数据广泛应用于海洋测绘、深海调查、海底勘探等海洋研究和资源开发领域.多波束系统海上测量时受海况的复杂性以及海洋噪声等因素的干扰,严重影响了数据的质量,消除数据中的各种异常能够还原真实的海底地形,对... 详细信息

高分辨率的海底多波束地形数据广泛应用于海洋测绘、深海调查、海底勘探等海洋研究和资源开发领域.多波束系统海上测量时受海况的复杂性以及海洋噪声等因素的干扰,严重影响了数据的质量,消除数据中的各种异常能够还原真实的海底地形,对研究海底精细地貌及解释具有重要意义.依托“东方红3”号科考船搭载的EM122多波束系统,近年来在南海北部采集了大范围的深水多波束数据,通过对数据的精细处理和分析,在水深数据中发现并识别了5种典型的异常.根据异常在地形图中的几何形态和异常点在二维测深点云数据中的离散特征,本研究解释和命名为地形褶皱弯曲异常、点状异常、线状异常、放射状异常、空白区异常5类.对5类异常使用不同的滤波方式能够很好的消除异常数据,使用条带滤波或子区滤波处理线状异常、使用子区滤波处理点状异常和放射状异常、通过折射编辑器校正处理地形褶皱弯曲异常、使用插值法处理空白区异常.对采集的多波束数据经过交互式滤波处理,很好地消除了多波束测量中存在的异常数据,为进一步对海底地形地貌的解释和分析提供了强有力的支撑.

关键词：深水多波束系统水深数据异常多波束数据处理条带滤波子区滤波南海海洋地质

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天然气水合物与游离气共存的地球物理特征与识别

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地学前缘 2025年第2期32卷 20-35页

作者：王秀娟韩磊刘俊州靳佳澎匡增桂周吉林页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中国石化弹性波理论与探测技术重点实验室北京102206 深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心海底科学与探测技术教育部重点实验室中国海洋大学山东青岛266100 中国石油化工勘探开发研究院北京100083 海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室崂山实验室山东青岛266237 天然气水合物勘查开发国家工程研究中心广州海洋地质调查局广州511458

全球多个海域钻探表明天然气水合物与游离气共存,不同共存层的地球物理异常特征与富集程度存在差异,形成识别共存层的方法有利于准确评价天然气水合物资源量。本文分析了南海与国际典型井位的多种测井与地震资料,总结了4种类型的天然气... 详细信息

全球多个海域钻探表明天然气水合物与游离气共存,不同共存层的地球物理异常特征与富集程度存在差异,形成识别共存层的方法有利于准确评价天然气水合物资源量。本文分析了南海与国际典型井位的多种测井与地震资料,总结了4种类型的天然气水合物与游离气共存层,包括细粒泥质储层稳定带附近共存、细粒泥质粉砂储层水合物稳定区底界(BSR)下方共存、细粒泥质储层冷泉发育区天然气水合物稳定带内共存和粗粒砂质储层快速沉积区天然气水合物与游离气共存。对比不同储层类型异常特征变化,通过多种属性联合与交会分析形成识别共存层天然气水合物赋存形态方法。结果表明,生物成因气与热成因气都能形成天然气水合物与游离气共存。在生物成因气发育区,由于快速沉积作用导致天然气水合物稳定带底界向上调整,天然气水合物发生分解。因分解需要时间,在一定时期内的局部区域会出现天然气水合物与游离气共存。而热成因气发育区,易形成Ⅱ型天然气水合物与游离气共存。利用孔隙度、电阻率与饱和水层的差异进行交会分析,根据曲线变化趋势能识别共存层天然气水合物的赋存形态,多种地球物理属性对比分析认为横波速度是识别共存层天然气水合物与游离气富集差异的关键参数。

关键词：天然气水合物游离气共存横波速度交会分析

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西菲律宾海盆东部第四纪沉积物磁学记录及其古气候意义

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地球科学 2025年第3期50卷 918-933页

作者：孙军吴怀春黄威路晶芳时美楠王双李博雅虞义勇陈晓辉强小科陆凯中国地质大学(北京)海洋学院青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室中国地质调查局青岛海洋地质研究所中国地质大学(北京)极地地质与海洋矿产教育部重点实验室中国科学院地球环境研究所黄土科学全国重点实验室

为深入研究菲律宾海风尘输入对亚洲内陆气候变化的响应，对西菲律宾海盆东部的QYZ01孔柱状样沉积物开展详细的岩石磁学和古磁学研究，建立第四纪磁性地层年代框架，探讨第四纪以来沉积物磁学特征指示的亚洲内陆风尘输入、东亚冬季风强... 详细信息

为深入研究菲律宾海风尘输入对亚洲内陆气候变化的响应，对西菲律宾海盆东部的QYZ01孔柱状样沉积物开展详细的岩石磁学和古磁学研究，建立第四纪磁性地层年代框架，探讨第四纪以来沉积物磁学特征指示的亚洲内陆风尘输入、东亚冬季风强度变化.结果表明，QYZ01孔沉积物的磁性矿物主要为陆源碎屑成因的、低矫顽力的单畴磁铁矿.QYZ01孔岩心记录了从Brunhes正极性时至Matuyama负极性时下部，包括Jaramillo、Olduvai和Réunion正极性亚时.根据沉积速率推算钻孔底部年龄为～2.43 Ma.早、中更新世界线（M/B界线）位于200 cm深度处.环境磁学指标χARM/SIRM比值揭示钻孔所在研究区2.43 Ma以来东亚冬季风强度和亚洲内陆风尘输入的整体和阶段性加强，并在2.43～1.86 Ma、1.86～1.0 Ma、1.0～0.5 Ma、0.5～0 Ma四个阶段表现出不同的变化特征.本研究为深入理解亚洲内陆气候变化和东亚季风演变提供了新的认识.

关键词：菲律宾海环境磁学亚洲风尘磁性矿物东亚季风沉积学气候变化

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