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• 2023年, 25卷, 第6期
  刊出日期：2023-12-01

    

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  中国石油大学70周年校庆专辑(Ⅱ)
  

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中国石油大学70周年校庆专辑(Ⅱ)
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  中国石油大学70周年校庆专辑(Ⅱ)

  中国石油大学70周年校庆题词

  王同奇, 吴小林

  2023, 25(6): 0-Ⅰ.

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  中国石油大学70周年校庆专辑(Ⅱ)

  超大陆裂解与中国大规模成锰作用的耦合关系探讨^*

  杜远生, 余文超, 周琦, 郭华, 靳松, 刘志臣, 黄恒, 刘海, 王萍, 齐靓, 徐源, 许灵通, 王宇航, 王翰文

  2023, 25(6): 1211-1234. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2023.06.093

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  中国沉积型菱锰矿赋存时代跨度大,分布广泛。成矿时代集中于中元古代蓟县纪,新元古代南华纪、震旦纪,早古生代寒武纪、奥陶纪,晚古生代泥盆纪、石炭纪、二叠纪和中生代三叠纪。沉积型菱锰矿分布于伸展背景下的裂谷型盆地区,包括华北中元古代燕辽坳拉槽,华南南华纪—奥陶纪南华裂谷、南华纪扬子北部陆内裂谷、震旦纪—寒武纪扬子北部大陆边缘裂谷、晚古生代—三叠纪右江盆地和湘桂拗拉槽、扬子西部(水城—遵义)陆内裂陷槽和扬子西北缘裂陷槽。菱锰矿的锰质主要来源于地球深部热液,沉积于弱氧化—弱还原的较深水的浅裂谷环境。裂谷型盆地形成于哥伦比亚超大陆、罗迪尼亚超大陆、冈瓦纳大陆的裂解期。沉积型菱锰矿的发育与超大陆裂解存在明显的耦合关系。
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  塔里木盆地东北缘兴地断裂以北地区下寒武统富有机质泥页岩沉积环境与发育机制^*

  胡宗全, 高志前, 刘旺威, 卫端

  2023, 25(6): 1235-1256. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2023.05.055

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  富有机质泥页岩中往往蕴含着丰富的油气资源,而其沉积环境与发育机制是评价预测有利勘探目标的重要基础。通过露头描述、薄片观察、地化分析等手段,对塔里木盆地东北缘(塔东北)兴地断裂以北地区下寒武统泥页岩的岩石类型、沉积环境和发育机制开展研究。在西山布拉克组(SQ1)和西大山组(SQ2)2个三级层序中,确定了10类岩石: 黄褐色钙质粉砂岩、灰黑色硅质页岩、棕褐色磷质页岩、灰黑色硅质粉砂岩、灰黑色钙质粉砂岩、黑色硅质—泥质页岩、灰色泥质灰岩、灰黑色泥质—钙质页岩、灰色泥质—钙质粉砂岩、灰黑色钙质页岩。西山布拉克组沉积时期(SQ1)水体为强—中等封闭,在厌氧—无氧的环境下主要发育灰黑色硅质页岩、黑色硅质—泥质页岩和棕褐色磷质页岩等盆地相沉积。西大山组沉积时期(SQ2)水体为中等—弱封闭,贫氧—厌氧环境,主要沉积深水陆棚相。还原条件是塔东北下寒武统有机质富集的主控因素,沉积速率是控制有机质富集的次要因素,而古生产力与有机质富集无必然联系。盆内拉张构造背景下的热液事件对有机质兼具控富和降解的作用。SQ1高位体系域时期有机质富集和保存条件最佳。
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  中国古老超深层海相碳酸盐岩储集层成因研究新进展^*

  乔占峰, 于洲, 佘敏, 潘立银, 张天付, 李文正, 沈安江

  2023, 25(6): 1257-1276. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2023.05.083

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  中国海相碳酸盐岩具有年代老、埋藏深、后期成岩改造强的特点,随着油气勘探逐渐走向“更老”、“更深”、“更复杂”的深层和超深层,碳酸盐岩储集层成因和分布规律成为影响油气勘探开发效益的关键因素。近年来,在塔里木、四川和鄂尔多斯三大海相盆地多个领域取得了一系列的勘探新突破,古老超深层碳酸盐岩储集层地质理论和相关技术取得显著进展。地质理论进展包括: (1)近地表环境成因孔隙构成超深层碳酸盐岩储集层的基础; (2)浅埋藏阶段的孔隙保持是决定超深层储集层质量的关键; (3)构造活动驱动深部流体运动对储集层质量具有重要改造作用。技术进展包括微量稀土元素面扫、激光U-Pb定年、团簇同位素和非传统稳定同位素等储集层地球化学实验分析技术和高温高压溶蚀模拟技术。勘探的深入和分析技术手段的进步,显著提升了对三大盆地重点领域规模优质储集层发育及分布规律的认识,为下步油田勘探取得重大突破奠定了基础。
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  新生代岛礁白云岩的基本特征、发育演化和成因机制^*

  王瑞, 吴律, 余克服, 任敏, 潘立银

  2023, 25(6): 1277-1298. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2023.05.048

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  广泛发育于全球大洋中的新生代岛礁白云岩,具有埋藏浅、形成时间晚、后期改造弱等特点,被认为是研究经典“白云岩(石)问题”的天然实验室。文中系统梳理了岛礁白云岩的基本特征、时间演化、白云石化流体性质和成因模式,并探讨了控制该类白云岩形成的古环境和古气候因素,以期为解译“白云岩(石)问题”提供借鉴。新生代岛礁白云岩厚几十米至几百米,具有相似的岩石学(结构保存型和结构破坏型)、计量学(高钙白云石和低钙白云石)和地球化学(碳氧同位素、锶、铁、锰、钠元素)特征,发育时间上具有全球同步性(~10-0.5 Ma)。在单个岛礁内,受海平面变化和构造活动控制,白云石化时间由底部至顶部呈现出连续或断续变年轻的现象。结合氧同位素和团簇同位素数据分析显示,正常—轻微蒸发的海水是岛礁白云石化流体的主要来源, 其中高钙白云石主要与正常海水有关,而低钙白云石则受蒸发海水控制。单一的流体驱动模式(如渗透回流、地热对流等)难以普遍适用于岛礁白云岩的成因解释, 促进白云石化作用的岛礁内地下水流动机制可能是多重复合而成。新生代岛礁白云石化时期,单一的古环境、古气候因子(海水的Mg/Ca、温度、$\text{SO}_{4}^{2-}$浓度、氧化还原状态、pCO₂及pH等)并未呈现出特殊性,推测多种古环境、古气候因子的耦合作用可能共同控制了岛礁的白云石化事件。为了更好地理解岛礁白云岩的成因机制,未来应在白云石化微观过程、新兴探测技术应用和数值模拟方面进行拓展研究。
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  深水重力流沉积油气勘探中的几个基础沉积学问题与研究展望^*

  于吉星, 杨田, 田景春, 蔡来星, 任启强, 郭为雪

  2023, 25(6): 1299-1314. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2023.03.046

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  深水重力流沉积物中多蕴含着丰富的油气资源,但现阶段对深水重力流沉积砂体分布及优质储集层分布规律认识还存在较多问题,制约了油气勘探与开发。超临界浊流与亚临界浊流之间的相互转化和浊流向泥质碎屑流的转化是形成重力流沉积物分布新认识的2个核心热点问题。深水重力流沉积存在水道—堤岸、水道—朵叶转换带和朵叶等多种沉积构型要素,对其沉积识别标志的精细解析是明确砂体分布的重要依据。深水超临界浊流向亚临界流转化过程中强烈的水力跳跃作用侵蚀基底沉积物是形成重力流水道的最新认识。构造活动、沉积物供给和海(湖)平面变化是控制重力流沉积砂体分布的盆外因素; 沉积盆地水体密度、盆底地貌和地形坡度则是决定重力流沉积砂体分布的盆内因素。深水重力流沉积砂体埋藏成岩演化过程中的砂泥协同成岩作用对相对高孔隙度和渗透率的优质储集层发育起到重要控制作用。野外露头与现代观测并重的沉积过程研究、深水重力流沉积构型要素与内幕结构研究、深水重力流成因细粒沉积与页岩油气研究、深水重力流沉积砂体成岩作用研究有望成为下一步深水重力流沉积油气勘探沉积学研究的重点。
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  西秦岭卓尼地区晚三叠世细粒重力流沉积过程及成因机制研究^*

  孙浩南, 谈明轩, 付亦霖, 崔浩楠, 陈绵培

  2023, 25(6): 1315-1329. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2023.05.056

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  细粒重力流沉积具有重要的古地理和古气候指示意义。细粒沉积物的成因机制及分布规律对古环境恢复等研究至关重要,但其沉积过程相较于粗粒沉积物重力流更为复杂。精细的露头研究表明,西秦岭卓尼地区上三叠统卡车组主要发育细粒重力流沉积。卓尼地区细粒重力流沉积分为4种岩相类型,对应2种深水沉积成因(细粒异重流与细粒浊流)。细粒异重流沉积以悬浮载荷的粉砂岩、泥质粉砂岩为主(单期沉积厚度为0.05~0.60 m),发育2类细粒异重岩。Ⅰ型细粒异重岩受风暴流的扰动,垂向上发育丘状交错层理; Ⅱ型细粒异重岩在沉积过程中受到黏性颗粒影响,发育过渡流性质的泥质低角度交错层理。细粒浊积岩在研究区亦有发育(单期沉积厚度为0.05~0.2 m),整体表现为鲍马层序Ta、Tc或Ta、Te段特征。研究区所发育的2类深水沉积过程构成了复杂的深水重力流沉积体系,对西秦岭卓尼地区活动型大陆边缘浅海窄陆架—上斜坡细粒重力流沉积学具有重要指示意义。
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  鄂尔多斯盆地东南部本溪组障壁迁移样式及控制因素^*

  彭子霄, 于兴河, 李顺利, 齐荣, 付超, 姜龙燕

  2023, 25(6): 1330-1346. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2023.06.092

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  鄂尔多斯盆地上古生界本溪组历经多次海侵,发育广阔陆表海沉积,其东南部地区碎屑障壁体系的展布特征和控制因素尚不明确。基于现场岩心、电测井等资料,研究建立障壁体系的沉积序列,恢复宏观古地貌特征,并刻画障壁砂体的平面展布,明确本溪组障壁体系的迁移样式和控制因素。研究识别出障壁海岸沉积体系中的障壁岛—冲溢扇、潮汐水道—三角洲、潮坪—潟湖和沼泽4类沉积序列,刻画本1段底部台阶式陡坡地形和本2段底部连续性缓坡地形2类古地貌特征。障壁沿多期平行岸线方向展布,沿岸线方向砂体连续性高,垂直岸线方向呈现多期迁移特征。障壁体系表现出2类平面迁移模式,本1段以滚动连续式迁移为主,垂向叠置程度低,横向连续性较强; 本2段以跳跃间隔式迁移为主,叠置程度高,横向连续性较弱。海侵过程促进了障壁体系的保存,但其展布和迁移主要受古地貌控制,其中岸线轨迹控制障壁的优势长轴展布方向,陡缓坡分别主导障壁的迁移样式差异。研究同时强调海平面上升、古地形在建立古代障壁体系演化模式中的重要性。
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  四川盆地及周缘震旦系灯影组岩性—碳同位素地层划分及意义^*

  陈明思, 张本健, 李智武, 刘树根, 李勇, 宋金民, 王瀚, 蒋航, 王林康, 徐少立, 丁一

  2023, 25(6): 1347-1363. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2023.06.050

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  四川盆地及周缘地区灯影组厚度变化巨大,给地层划分与对比带来极大困难; 同时,绵阳—长宁拉张槽成因问题的实质也是地层归属不清。在此背景下,基于2条露头和3口钻井开展了系统的岩性—碳同位素地层划分对比工作,将灯影组划分为6个可等时对比的岩性段,共包含3次碳同位素正偏(DP1、DP2、DP3)和3次碳同位素负偏(DN1、DN2、DN3)。地层划分结果为:(1)灯一段以泥晶白云岩为特征; (2)灯二下亚段发育各种藻白云岩,伴生葡萄状构造,且下部发育DP1碳同位素正偏,中部发育DN1碳同位素负偏,上部向DP2碳同位素正偏过渡; (3)灯二上亚段岩性为泥晶白云岩夹少量藻白云岩,下部发育DP2碳同位素正偏,中上部发育DN2碳同位素负偏,且该亚段中部在局部地区发育混合沉积; (4)灯三段普遍具有混积特征,局部地区为碎屑岩,发育特征管状化石; (5)灯四下亚段以大套泥晶白云岩为特征,碳同位素稳定在1‰左右,上部向DP3碳同位素正偏过渡; (6)灯四上亚段主要发育藻纹层白云岩和叠层石白云岩,底部见DP3碳同位素正偏,向上逐渐负偏过渡为DN3。地层对比发现,灯二上亚段顶部的不整合面可对应547 Ma左右的冰期,灯四段顶部的不整合面对应震旦纪—寒武纪之交(541 Ma左右)的冰川事件。位于绵阳—长宁拉张槽内部的蓬探1井、蓬深3井不同程度地缺失灯二上亚段之上的地层,缺失厚度可达600 m以上(缺至灯二下亚段底部),且上覆麦地坪组厚度最大、最完整,说明绵阳—长宁拉张槽的主体形成时间可以约束到灯二下亚段底部沉积之后和拉张槽内部麦地坪组开始沉积之前。

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  鲁西豫东地区奥陶系岩溶热储形成演化及主控因素分析^*

  隋少强, 杨志波, 赵雅静, 贾艳雨, 宿宇驰, 王茜, 高飞, 季汉成, 鲍志东

  2023, 25(6): 1364-1378. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2023.06.094

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  鲁西豫东地区奥陶系碳酸盐岩中赋存丰富的地热资源,但研究区内的热储特征及其主控因素仍不明确。综合露头、岩心、薄片、测录井等地质与地球物理资料,对奥陶系碳酸盐岩岩溶热储特征、演化过程及地热田的形成进行了深入研究。结果表明,研究区奥陶系主要储集岩性为颗粒灰岩、角砾灰岩、灰质白云岩、晶粒白云岩及硅质灰岩。凸起区残厚约500~1000 m,孔隙度均值为2.76%,凹陷区残厚约0~500 m,均值为2.22%,凸起区相较于凹陷区,残厚相对大,孔渗相对较大; 受兰聊断裂影响较为明显,“凹凸”呈环状分布; 岩溶热储经历了胶结、白云化、压实、压溶、溶蚀、充填、重结晶及构造破裂等成岩作用综合改造; 岩溶热储主要经历了早成岩期增孔(早—中奥陶世)、表生成岩期增孔(晚奥陶世—早石炭世)、中—晚埋藏期减孔(晚石炭世—早三叠世)、表生成岩期增孔(中新生代,主要发育于菏泽凸起区)4个阶段。岩性岩相、成岩作用以及构造应力控制着研究区奥陶系岩溶热储的形成演化,综合研究区地热的源—储—盖基础条件分析,明晰了研究区奥陶系岩溶热储流体循环特征,预测了地热资源量。
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  基于成岩相的深层碎屑岩优质储集层发育规律研究: 以塔里木盆地顺9井区柯坪塔格组为例

  陈海颖, 张立强

  2023, 25(6): 1379-1393. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2023.06.075

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  为认识成岩相对深层碎屑岩优质储集层发育规律的影响,以塔里木盆地顺托果勒地区顺9井区志留系柯坪塔格组为例,利用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光等,分析了储集层岩石学和成岩作用特征,划分了成岩相类型,明确了成岩演化差异过程及优质储集层发育的控制因素。结果表明,柯坪塔格组储集层以岩屑砂岩、长石岩屑砂岩和岩屑石英砂岩为主,成岩作用以压实、碳酸盐胶结、溶蚀作用为主。根据成岩作用及成岩矿物将成岩相划分为4类,不同成岩相经历了差异演化过程: 不稳定组分溶蚀相受压实和胶结作用减孔后保留一定的粒间孔,经受溶蚀改造后物性得到明显改善; 碳酸盐胶结相和富刚性颗粒压实致密相受压实和胶结作用影响而减孔致密,导致溶蚀相对困难而最终形成致密储集层; 富塑性颗粒压实致密相压实作用最为强烈,在整个沉积过程中因持续压实而最终致密。不同成岩相的分布总体受沉积相控制,发育于潮坪潮道和三角洲分流河道的不稳定组分溶蚀相砂体是柯坪塔格组优质储集层,这种分布模式将为寻找深层碎屑岩有效储集层提供指导。
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  深源物质对滦平盆地白垩系西瓜园组古环境及油气成藏的影响^*

  赵健龙, 张元福, 袁晓冬, 霍艳翠, 葛鹏程, 蔡曦曜

  2023, 25(6): 1394-1406. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2023.06.082

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  火山活动或热液活动提供的深源物质可以保存在沉积岩中。在滦平盆地西瓜园组下段存在以玄武岩、泥晶碳酸盐岩纹层为代表的深源物质,可用通过薄片观察和地球化学分析手段,针对深源物质对其环境及油气成藏的影响进行分析。结果表明,西瓜园组下段的深源物质主要是通过水下火山喷发和热液喷流活动进入沉积岩中的。通过环境指标(Th/U、V/Cr、V/(V+Ni)、CIW、Sr/Cu等)的变化规律,发现热液喷流活动对环境是频繁、剧烈的短暂影响,而水下火山喷发对环境是间或、较弱的长期影响。通过富有机质层与热液强度指标((Fe+Mn)/Ti、Al/(Al+Fe+Mn))的对比发现,富有机质层具有高(Fe+Mn)/Ti值、低Al/(Al+Fe+Mn)值的特点。根据以上研究表明,深源物质的参与极大地提高了古生产力,其喷发、喷流机制使得水体缺氧、分层,为有机质提供了良好的保存条件。
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  琼东南盆地北部新近系三亚组Ophiomorpha-Thalassinoides遗迹组构的储层改造效应^*

  牛永斌, 程梦园, 程怡高, 邵威猛, 荆楚涵

  2023, 25(6): 1407-1420. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2023.06.053

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  琼东南盆地北部新近系三亚组储集层中生物扰动非常发育。在岩心详细观测和描述的基础上,利用偏光显微镜、扫描电镜和微米CT等方法分别对含生物扰动样品和不含生物扰动样品的微观孔隙进行了定量表征和连通性分析,并重点对Ophiomorpha-Thalassinoides遗迹组构的储层改造效应进行了研究。结果表明: (1)琼东南盆地北部新近系三亚组Ophiomorpha-Thalassinoides遗迹组构发育,且生物潜穴对储集层的原始结构具有重要的改造作用,岩心上最显著特征是其破坏了原生层理; (2)生物潜穴充填物主要为石英、长石及少量海绿石和黏土矿物,孔隙发育,以粒间孔和少量粒内溶孔为主, 而围岩基质泥质含量较高,孔隙发育较差; (3)孔喉形态特征较为一致,孔隙体积、孔隙面积、孔隙等效半径和喉道面积均呈左偏单峰分布,喉道等效半径和喉道长度呈近似双峰分布,含生物扰动样品的大孔隙和喉道数量、有效孔隙度、渗透率和配位数平均值都要明显大于不含生物扰动样品。上述结果揭示Ophiomorpha-Thalassinoides遗迹组构增强了研究区三亚组储集层微观孔隙的储集能力和连通性,这对于分析生物扰动对油气储层的改造效应及推进研究区油气增储、上产和提高采收率具有重要意义。
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  黔西水城长兴期晚期生物与环境突变响应: 基于古生物学和地球化学证据^*

  党志英, 沈玉林, 杨天洋, 金军, 赵勇

  2023, 25(6): 1421-1436. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2023.04.049

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  微体化石和地球化学数据的综合应用在重建古环境的研究中发挥着重要的作用。黔西水城地区上二叠统长兴组可见钙质藻类、有孔虫、腕足类、腹足类、双壳类、海百合、介形虫和海胆等化石,以钙质藻类和浮游有孔虫最为丰富多样。基于古生物分布特征,结合全岩微量元素(Rb、Cu、Sr/Ba、V/(V+Ni)、Ni/Co、V/Cr、Zr/Rb、(Zr+Rb)/Sr和Rb/Sr)和生物壳体的微量元素(Mg/Ca、Sr/Ca、B/Ca、Fe/Mn和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)分析结果,发现研究区长兴期晚期生物对环境演化较为敏感,Hindeodus changxingensis-Clarkina zhejiangensis带(长兴期晚期,约251.9 Ma)的古气候和生物演化快速变化,短时间内发生了生物数量锐减至消失、水体盐度剧增、气温突然升高以及从海退转为快速海侵的一系列变化。推测在二叠纪末生物大灭绝事件中,短期的、快速的和极端的多重相互作用(盐度、温度和快速的海侵事件等)产生的环境突变可能是当时海洋生物遭受沉重打击的主要诱因。
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  黄河古地图地理信息解译及数字化研究: 以《山东黄河下游之图》为例^*

  杨圣奎

  2023, 25(6): 1437-1451. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2023.06.073

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  古地图作为重要的古籍文献资料蕴藏着丰富的地理信息,其中对其制图技术方法、要素及符号表示形式等研究是解读古地图地理信息的重要内容。同时,为了实现更好的对历史地图的保护和利用,数字化工作是有效途径之一。通过对《山东黄河下游之图》制图技术、要素、符号表示进行研究,探索古代黄河水利专题地图的主要特征。基于地理信息系统(GIS)的黄河古地图数字化研究,主要包括接边、地理配准、几何纠正、数据库建设等内容,实现了在现代坐标系统下历史空间数据和属性数据的入库与管理工作。在数字化过程中,还对需坚持的原则以及各工序的实现方法路径进行了探索,具有一定的指导和借鉴意义,也丰富了古地图数字化研究的内涵及GIS应用的外延,为多源数据融合分析奠定基础。