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Assessing the U37K′-sea sUrface temperatUre relationship in shallow marine waters

Science China Earth Sciences 2023年第4期66卷 918-928页

作者： MengyUan WANG Haixian XIONG ShoUye YANG Fengling YU Deming KONG Yongqiang ZONG ZhonghUi LIU School of Marine Sciences Sun Yat-sen University SoUthern Marine Science and Engineering GUangdong Laboratory (ZhUhai) Department of Earth Sciences the University of Hong Kong State Key Laboratory of Marine Geology Tongji University State Key Laboratory of Marine Environmental Science Xiamen University Key Laboratory for Coastal Ocean Variation and Disaster Prediction Guangdong Ocean University

To investigate the relationship between the alkenone UnsatUration index(U37K′) and sea sUrface temperatUre(SST) in coastal and continental shelf waters, 58 sUrface sediment samples were collected from the SoUth China Sea(SCS), Taiwan Strait,and East China Sea(ECS). We combined the new resUlts with the previoUsly pUblished 71 data points from the SCS, the shallow water areas of the Yellow Sea(YS) and northern ECS, to form a dataset with sample sites spanning across 6°N and 37°N(inclUding annUal SST calibration between 14.3°C and 28.6°C). With this dataset, we examined the U37K′-SST relationship based on 129 samples from the Western North Pacific(WNP) margin as well as Using 85 samples from specific WNP shallow water.The U37K′index from the low-mid latitUdinal WNP margin demonstrated a good correlation with the sUrface annUal mean SST(0–50 m water depth; R2=0.89). The slope of linear regression(U37K′-SST) based on the coastal-continental shelf samples with water depth less than 200 m is similar to that of the pUblished global open ocean regression eqUation. These resUlts confirm that U37K′can be Used as a shallow sea water SST proxy in mid-low latitUdes of the WNP marginal seas. In addition, oUr reintegrated U37K′-SST resUlts based on 172 global shallow water samples are similar(similar slopes and intercepts) to the shallow ocean resUlts in the WNP marginal seas. However, the similarity of the regression formUla to the open ocean does not imply that the formUla is applicable. For example, of the 85 data in the shallow waters from the marginal sea in this stUdy, the majority of data points lie above the regression line, showing positive residUals for U37K′. This regression bias appears to be caUsed by specific marine environments, sUch as warm ocean cUrrents and/or high nUtrient conditions that resUlt in positive U37K′residUals. Taken together,considering the specific temperatUre and environmental factors in the shallow waters of the low-mid-latitUde WNP margin, we propose a nonlinear U37K′-SST regression formUla: U

关键词： Alkenone U K′ 37 Sea sUrface temperatUre Western North Pacific margin Shallow marine waters

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海洋Re、Mo和U对氧化还原环境的指示作用

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地球科学进展 2022年第4期37卷 358-369页

作者：张晓潼袁华茂宋金明段丽琴中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室中国科学院海洋研究所山东青岛266071 中国科学院大学北京100049 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室山东青岛266237 中国科学院海洋大科学中心山东青岛266071

氧化还原敏感微量元素Re、Mo和U主要依靠扩散作用通过沉积物—水界面,在不同氧化还原条件下的沉积物中自生富集,Re在轻度还原的次氧化沉积环境中富集,Mo在还原性更强的硫化环境中富集,而U具有较宽的富集沉积深度区间。Re、Mo和U独特的... 详细信息

氧化还原敏感微量元素Re、Mo和U主要依靠扩散作用通过沉积物—水界面,在不同氧化还原条件下的沉积物中自生富集,Re在轻度还原的次氧化沉积环境中富集,Mo在还原性更强的硫化环境中富集,而U具有较宽的富集沉积深度区间。Re、Mo和U独特的地球化学行为使其可用于指示海洋环境的氧化还原状态,其在沉积物中的自生富集程度与沉积时所处的氧化还原条件具有良好的相关性:Re、Mo和U在氧化沉积环境(Re/AlU/Al>5×10^(-4),Mo/Al>5×10^(-4))和硫化沉积环境(Mo/Al>5×10^(-4))中富集程度较大。除依据其地球化学行为特征和相对富集程度进行定性分析之外,还可以结合元素富集系数(TM_(EF)1表示富集,TM_(EF)>3表示明显富集,TM_(EF)>10表示强烈富集)、元素比值(Re/Mo≤0.3×10^(-3)指示氧化环境,Re/Mo≈10×10^(-3)~30×10^(-3)指示缺氧环境,Re/Mo≈0.7×10^(-3)~0.8×10^(-3)指示硫化环境)、元素共变体系(Mo_(EF)/U_(EF)≈0.1×现代海水值~0.3×现代海水值指示氧化—次氧化环境,Mo_(EF)/U_(EF)>1×现代海水值指示缺氧环境,Mo_(EF)/U_(EF)≈3×现代海水值~10×现代海水值指示硫化环境)以及同位素(氧化沉积环境中δ^(98/95)Mo≈-0.7‰,次氧化沉积环境中δ^(98/95)Mo≈-0.5‰~+1.3‰,缺氧沉积环境中δ^(98/95)Mo≈+1.6‰,硫化沉积环境中δ^(98/95)Mo≈+2.2‰~+2.5‰)等进行综合定量判别。值得关注的是,目前Re、Mo和U的氧化还原迁移转化机制尚未完善,现代海洋系统的数据较为有限,Re、Mo和U富集程度的区域分异性和高度可变性仍有待进一步研究。未来仍需要更多的现代海洋系统氧化还原敏感微量元素数据和应用实例,以更好地与古海洋体系相结合来完善氧化还原敏感微量元素指标的指示作用。

关键词： Re Mo U 氧化还原敏感微量元素氧化还原状态指示海洋环境

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北秦岭西段凤县地区草滩沟群龙王沟组酸性凝灰岩年代学、岩石地球化学特征及其构造意义

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地质学报 2019年第8期93卷 1968-1984页

作者：陈国超张亚峰裴先治李佐臣季宪军魏均启莫嵘桓王超南阳理工学院土木工程学院河南南阳473000 陕西省矿产地质调查中心西安710068 长安大学地球科学与资源学院西安710054 国土资源部稀土稀有稀散矿产重点实验室武汉430034

草滩沟群龙王沟组在北秦岭西段广泛出露,对研究秦岭早古生代构造演化具有重要意义。LA- ICP- MS锆石U- Pb同位素定年结果显示草滩沟群龙王沟组酸性凝灰岩的结晶年龄为457. 4±3. 8Ma。草滩沟群龙王沟组酸性凝灰岩富硅(SiO 2 =64. 55%~73... 详细信息

草滩沟群龙王沟组在北秦岭西段广泛出露,对研究秦岭早古生代构造演化具有重要意义。LA- ICP- MS锆石U- Pb同位素定年结果显示草滩沟群龙王沟组酸性凝灰岩的结晶年龄为457. 4±3. 8Ma。草滩沟群龙王沟组酸性凝灰岩富硅(SiO 2 =64. 55%~73. 07%)和碱(Na 2 O+K 2 O=5. 35%~8. 11%),低铝(Al 2 O 3 =13. 91%~16. 07%);轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,具EU负异常(δEU=0. 34~0. 86);富集Rb、Th等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),具有较低的Nb/Ta比值和Mg #值。以上显示,草滩沟群龙王沟组酸性凝灰岩具壳源特征,为地壳部分熔融结果。北秦岭造山带草滩沟群龙王沟组酸性凝灰岩和晚奥陶世—早志留世岩浆岩具弧岩浆岩特征,显示它们形成于俯冲环境。结合北秦岭造山带早古生代超高压变质带、岩浆岩分布以及草滩沟群沉积特征显示,早奥陶世北秦岭造山带还处于商丹洋的俯冲阶段。

关键词：北秦岭西段草滩沟群龙王沟组锆石 U -P b 年龄岩石地球化学构造环境

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FLNG低温软管内衬波纹管多目标优化设计

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力学与实践 2022年第5期44卷 1066-1074页

作者：曹慧鑫英玺蓬耿东岭阎军大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

低温柔性管道是海上浮式液化天然气生产储卸装置系统中输送液化天然气的核心装备之一。U型波纹管作为低温柔性管道最内层结构,直接影响低温管道的安全性。本文选取波径和环板长度作为独立结构设计参数进行结构分析,解决了在传统的U型波... 详细信息

低温柔性管道是海上浮式液化天然气生产储卸装置系统中输送液化天然气的核心装备之一。U型波纹管作为低温柔性管道最内层结构,直接影响低温管道的安全性。本文选取波径和环板长度作为独立结构设计参数进行结构分析,解决了在传统的U型波纹管灵敏度分析中,波高会随波距的改变而改变的耦合计算问题。构建了径向基函数神经网络代理模型,采用遗传算法对U型波纹管结构开展了多目标优化,获得以拉伸刚度最大和弯曲刚度最小为优化目标时的帕累托最优解集,为U型波纹管在实际工程应用中提供有益的设计参考。

关键词： U 型波纹管形状灵敏度分析多目标优化设计径向基神经网络帕累托最优解集

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树脂柱串联法分离地质样品中Sr-Nd-U

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岩矿测试 2023年第1期42卷 102-113页

作者：骆正骅李超赖正王晨羽郭玉龙段知非徐娟杨守业海洋地质国家重点实验室(同济大学) 上海200092 同济大学海洋与地球科学学院上海200092 GFZ German Research Centre for Geosciences Earth Surface GeochemistryTelegrafenbergPostdam 14473Germany

Sr、Nd、U等同位素体系被广泛应用于地球表生过程中年代测定及物源示踪等研究,高效地分离这些同位素体系,对于推广这些同位素方法的应用具有重要现实意义。若要同时分析地质样品中Sr、Nd、U三种元素的同位素,现有方法往往需要消解两份样... 详细信息

Sr、Nd、U等同位素体系被广泛应用于地球表生过程中年代测定及物源示踪等研究,高效地分离这些同位素体系,对于推广这些同位素方法的应用具有重要现实意义。若要同时分析地质样品中Sr、Nd、U三种元素的同位素,现有方法往往需要消解两份样品,一份用于Sr-Nd而另一份用于U的分离提纯。这种方法不但增加了样品用量,而且需要多次蒸干溶液转换介质,既延长了分离流程也增加了样品被污染的风险。为了提高样品利用率和分析效率,本文通过将树脂柱串联改进了分离流程,提出一种仅需消解一份样品,便可同时提取Sr、Nd、U三种元素的新方法。本方法中Sr的分离采用Sr特效树脂,包含Nd在内的稀土元素(REE)的分离采用AG50W-X8树脂,U的分离采用UTEVA特效树脂。实验中将三种树脂柱串联,采用3mol/L硝酸淋洗液淋洗,同步进行平衡树脂、上样、洗杂志,避免了蒸干操作。分离后的淋出液使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测试元素含量。结果表明:U的回收率接近99.9%,Sr的回收率超过90%,Nd的回收率超过80%;同时三种树脂柱串联的分离流程,主要基体元素(K、Ca、Na、Ba、Fe、Rb等)的去除率均超过99%,降低了对Sr、Nd、U高精度同位素分析的干扰;REE中的Sm则可以通过后续使用Ln树脂等进一步去除。此外,本文还交换了Sr特效树脂和UTEVA树脂的位置,比对两种不同串联顺序对分离结果的影响,结果表明两种树脂柱串联顺序对目标元素的分离并无显著影响。使用该方法可以有效地实现Sr、Nd、U的分离,在减少操作步骤的同时节省约一半的样品用量,提高了同位素分析效率。

关键词： Sr Nd U 串联树脂柱回收率同位素分离电感耦合等离子体质谱法

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电感耦合等离子体质谱法测定核级海绵锆中痕量铀

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核动力工程 2019年第3期40卷 57-60页

作者：廖志海龙绍军王鹏安身平罗凤焱乔洪波中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室

为保障核级海绵Zr的质量,应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定海绵Zr中痕量U。样品经HNO3-HF快速溶解后,从同位素质量数的选择、内标同位素选择、基体的影响等方面进行分析。结果表明,以232Th作为内标,可有效校正基体效应及仪器漂... 详细信息

为保障核级海绵Zr的质量,应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定海绵Zr中痕量U。样品经HNO3-HF快速溶解后,从同位素质量数的选择、内标同位素选择、基体的影响等方面进行分析。结果表明,以232Th作为内标,可有效校正基体效应及仪器漂移引起的干扰;在样品中加入浓度分别为0.20、1.00、1.50μg/g的U标准储备溶液,其加标回收率均在94%~99%之间,相对标准偏差最大为5.1%,合成相对标准不确定度为5.9%,方法的检出限为0.001μg/g。采用该方法对实际样品U含量进行测定,测定结果满足核级海绵Zr对U含量的控制要求。

关键词：海绵Zr U 核级电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)

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赣杭构造带某铀矿区地下水中铀的存在形式研究

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辐射防护 2022年第1期42卷 19-24页

作者：王哲朱建林张怀胜张春艳李栋江西省核工业地质局二六五大队南昌330000 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心河北保定071000 江西省减灾备灾中心南昌330000

为研究铀矿区地下水化学性质对铀的存在形式的影响,本文以赣杭构造带某铀矿区地下水为研究对象,在对9个典型采样点地下水化学成分分析的基础上,采用数理统计软件SPSS 18.0和地球化学模拟软件PHREEQC及llnl.dat数据库,探究了研究区内地... 详细信息

为研究铀矿区地下水化学性质对铀的存在形式的影响,本文以赣杭构造带某铀矿区地下水为研究对象,在对9个典型采样点地下水化学成分分析的基础上,采用数理统计软件SPSS 18.0和地球化学模拟软件PHREEQC及llnl.dat数据库,探究了研究区内地下水水化学特征及U的存在形式。结果表明:本研究区地下水水化学类型以HCO_(3)-Na与HCO_(3)-Na·Ca为主,U含量与Ca^(2+)和Mg^(2+)浓度体现出较强正相关性,与SO_(4)^(2-)的相关性次之;地下水中U元素主要以六价为主,几乎占100%,主要存在形式依次为UO_(2)(CO_(3))_(2)^(2-)、UO_(2)(CO_(3))_(3)^(4-)、UO_(2)CO_(3)、UO_(2)(OH)2、UO_(2)(OH)_(3)^(-)、UO_(2)OH^(+)等6种,其中UO_(2)(CO_(3))_(2)^(2-)占绝对优势,整体以碳酸铀酰形式为主,这也与研究区地下水酸碱性相对应。

关键词：铀矿区地下水 U 存在形式

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基于改进U-Net模型的混凝土结构表面裂缝检测

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水利水电技术(中英文) 2023年

作者：程浩东李怡静李玥康胡强王姣江西省水利科学院南昌大学工程建设学院

【目的】背景复杂的混凝土结构表面裂缝连续性差、识别率低，基于深度学习的裂缝检测方法存在模型参数量大的问题。【方法】本文结合U2-Net框架构建了一种聚合多尺度信息的轻量级模型U2-Net＿Aggregation，用于复杂背景下的裂缝特征学... 详细信息

【目的】背景复杂的混凝土结构表面裂缝连续性差、识别率低，基于深度学习的裂缝检测方法存在模型参数量大的问题。【方法】本文结合U2-Net框架构建了一种聚合多尺度信息的轻量级模型U2-Net＿Aggregation，用于复杂背景下的裂缝特征学习。该模型通过增加跳跃连接，使得每个解码层均聚合该层以上所有浅层编码特征，以获得足够的特征细节，提升裂缝分割精度；利用深度可分离卷积(Depthwise Separable ConvolUtion， DSC)对原本的残差模块(ReSidUal U-blocks， RSU)进行改进提出了新的残差模块(RSU-DSC-ECA)，来降低聚合多尺度信息时带来的模型复杂度提升的问题，其中的通道注意力机制(Efficient Channel Attention， ECA)提升模型对裂缝区域的敏感性和对复杂背景的抗干扰能力。【结果】在三组裂缝数据集上进行消融试验，改进后的模型(U2-Net＿Aggregation)相较于U2-Net在准确率、交并比、综合评价指标上均有优异的表现。为了验证模型对复杂背景中裂缝的识别能力，利用无人机实地采集的某混凝土结构数据进行试验，其检测效果优于FCN、SegNet、U-Net和U2-Net。【结论】改进后的模型相比U2-Net在召回率、交并比和综合评价指标方面分别提高了4.18% 、2.97%和2.03%，可借助无人机影像快速准确地检测出裂缝，为结构裂缝检测提供一种新的方法。

关键词：结构裂缝检测深度学习语义分割 U -Net

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超声与微波辅助柠檬酸对铀污染土壤的淋洗参数研究

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有色金属(冶炼部分) 2023年第12期 131-139页

作者：莫子奋周玉娟汪江英王冬保史天成高柏马文洁江西省地质局第六地质大队南昌330011 东华理工大学水资源与环境工程学院南昌330013

选用柠檬酸为淋洗剂,分别在超声和微波辅助下对某铀尾矿附近的污染土壤进行淋洗修复。通过改变柠檬酸浓度、液固比、超声功率和温度、微波功率等参数分析其对土壤中铀去除的影响,得到超声、微波强化淋洗最佳参数。通过构建淋洗动力学模... 详细信息

选用柠檬酸为淋洗剂,分别在超声和微波辅助下对某铀尾矿附近的污染土壤进行淋洗修复。通过改变柠檬酸浓度、液固比、超声功率和温度、微波功率等参数分析其对土壤中铀去除的影响,得到超声、微波强化淋洗最佳参数。通过构建淋洗动力学模型、金属化学形态分析和XRD分析等手段分析土壤中铀的淋出特性、淋洗前后金属的流动性和稳定性,揭示超声和微波辅助柠檬酸对土壤中铀去除的机理。结果表明,超声、微波强化柠檬酸淋洗铀污染土壤最佳参数为:柠檬酸浓度0.05 mol L、液固比15 mL g、超声功率675 W、超声温度40℃、超声时间90 min、微波功率300 W、微波时间15 min。两种强化化学淋洗动力学模型基本符合颗粒内扩散模型,与复非均相扩散模型拟合度最高,土壤中铀的扩散类型为复非均相扩散。淋洗过程不仅仅为简单的扩散控制,有可能伴随离子交换作用、络合反应等一系列反应。

关键词：土壤修复超声波微波化学淋洗柠檬酸 U

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互质阵列下基于重叠有效孔径的DOA估计算法

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哈尔滨工业大学学报 2019年第9期51卷 56-61页

作者：卢旺沈锋宋金阳哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001

为了解决互质阵列下DOA(Direction of Arrival)估计算法因使用空间平滑预处理而带来的阵列有效孔径损失、分辨率降低等问题,提出了一种矩阵重叠预处理方法.该方法通过分割空间平滑协方差矩阵,利用其子矩阵具有相同信号子空间的特性,将... 详细信息

为了解决互质阵列下DOA(Direction of Arrival)估计算法因使用空间平滑预处理而带来的阵列有效孔径损失、分辨率降低等问题,提出了一种矩阵重叠预处理方法.该方法通过分割空间平滑协方差矩阵,利用其子矩阵具有相同信号子空间的特性,将子矩阵进行重叠处理,扩展协方差矩阵行数,进而增大有效孔径.仿真实验结果表明:所提方法可以提高DOA估计的分辨率,低快拍下的估计精确度也有所提高.同时,本文将U-ESPRIT(Unitary Estimation of Signal Parameter via Rotational Invariance TechniqUes)算法应用在互质阵列上,通过使用矩阵重叠预处理并结合U-ESPRIT算法,取得了较传统方法更为准确的DOA估计效果.

关键词： DOA估计空间平滑重叠孔径分辨率 U ESPRIT算法

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