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新能源锂矿战略与大陆动力学研究——纪念南京大学地球科学与工程学院100周年华诞

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地质学报 2021年第10期95卷 2937-2954页

作者：许志琴朱文斌郑碧海舒良树李广伟车旭东秦宇龙南京大学地球科学与工程学院南京大学大陆动力学研究院江苏南京210043 四川省地质调查研究院四川成都610081

锂矿资源已经成为全球战略性金属矿产,实施新能源锂矿战略是国家和民生的重大需求。解析和对比国内外典型LCT伟晶岩型矿床的分布规律、构造背景、组成特征、成因类型以及成矿机制,找出关键科学难题是实施新能源锂矿战略的基础。为明确... 详细信息

锂矿资源已经成为全球战略性金属矿产,实施新能源锂矿战略是国家和民生的重大需求。解析和对比国内外典型LCT伟晶岩型矿床的分布规律、构造背景、组成特征、成因类型以及成矿机制,找出关键科学难题是实施新能源锂矿战略的基础。为明确我国新能源矿产战略构思和突破之关键,构建新能源锂矿战略的思路,强调运用大陆动力学理论、进行多学科的整合和交叉研究以及新技术探索,以查明中国大陆典型伟晶岩型锂矿床的深部状态、锂元素的富集规律、以及锂矿"源-运-聚"的成矿机制,为实现锂矿资源的增储、矿集区的合理布阵、扩大上游开发前景,以及建立我国大型-超大型锂矿基地,提供科学依据。

关键词：新能源锂矿战略成矿背景对比大陆动力学

地球科学类硕士研究生课程体系提升途径初探——以南京大学地球科学与工程学院硕士课程改革为例

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中国地质教育 2019年第1期28卷 40-44页

作者：陈谦陆现彩南京大学研究生院江苏南京210023 南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023

硕士研究生课程教学是研究生培养的重要内容,课程体系建设是硕士研究生知识结构形成和实践能力养成的关键。自2015年,南京大学地球科学与工程学院以硕士研究生课程体系建设为着力点,积极推进硕士研究生培养机制改革,分析课程建设现状、... 详细信息

硕士研究生课程教学是研究生培养的重要内容,课程体系建设是硕士研究生知识结构形成和实践能力养成的关键。自2015年,南京大学地球科学与工程学院以硕士研究生课程体系建设为着力点,积极推进硕士研究生培养机制改革,分析课程建设现状、明确改革目标和思路、提出具体改革措施。新课程体系建设将完成知识传授和技能训练"二"类课程体系的平行支撑,实现基础型课程、专业型课程和研究型课程"三"阶段的融通递进,构建学术型本硕博贯通、纯专业型、专业型与学术型交叉复合的"三"条人才培养通道。

关键词：硕士研究生课程建设人才培养

相变回填材料中石墨体积分数对PHC能源桩换热性能的影响

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第5期64卷 831-840页

作者：王皓宇张丹钱征宇南京大学地球科学与工程学院南京210023

通过掺入石墨可以提高相变材料的导热性能,为探究预应力高强度混凝土(pre-stressed high-strength concrete,PHC)能源桩桩芯回填材料中石墨体积分数对桩换热性能的影响,开展了PHC能源桩模型试验,并建立基于试验验证的数值模型。分析了... 详细信息

通过掺入石墨可以提高相变材料的导热性能,为探究预应力高强度混凝土(pre-stressed high-strength concrete,PHC)能源桩桩芯回填材料中石墨体积分数对桩换热性能的影响,开展了PHC能源桩模型试验,并建立基于试验验证的数值模型。分析了不同石墨体积分数对PHC能源桩的进出口温差、桩身温度和回填材料相变状态的影响,结果表明:PHC能源桩的进出口温差随石墨体积分数的增加而增大;PHC能源桩换热时间一致时,桩身温度随着石墨体积分数的增加而上升,而桩体沿轴向的温度增量变化并不显著,分布较为均匀;回填材料的相变速度随石墨体积分数的增加而加快。

关键词：预应力高强度混凝土桩能源桩相变材料石墨换热性能

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四川盆地东北部中—晚侏罗世沉积环境与古气候

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沉积学报 2024年第3期42卷 1003-1015页

作者：周敏李祥辉王旌羽南京大学地球科学与工程学院南京210023

【目的】侏罗纪是典型的温室气候时期,期间存在着气候长期变化和短期波动,且在陆相盆地有响应。我国同期发育多个大型陆相盆地,但各个盆地中的记录有差异,本文试图对四川盆地东北部沉积环境及古气候变化做较为细致的刻画。【方法】基于... 详细信息

【目的】侏罗纪是典型的温室气候时期,期间存在着气候长期变化和短期波动,且在陆相盆地有响应。我国同期发育多个大型陆相盆地,但各个盆地中的记录有差异,本文试图对四川盆地东北部沉积环境及古气候变化做较为细致的刻画。【方法】基于该地区中—上侏罗统陆相红层的野外详细观察,开展了显微碎屑组分统计分析,碳—氧同位素分析,二氧化碳浓度重建等研究。【结果】下部岩性以红棕色泥岩为主,向上绿灰、浅灰色长石类砂岩增多;沉积环境单元分为曲流河、湖泊和古土壤;相序上表现为中侏罗统沙溪庙组以低砂泥比的曲流河泥岩为主,常土壤化改造形成古土壤相,上侏罗统遂宁组下部湖泊泥岩和粉砂岩占优,遂宁组上部和蓬莱镇组演变为高砂泥比的曲流河,岩性变粗地层变厚;相对于川西和川中地区,川东北地区沉积环境单元和相序较为单一。依据F/Q和F/L指数,将研究区中—晚侏罗世气候变化分为半干旱—干旱两个半旋回,分别对应下沙溪庙组、上沙溪庙组+遂宁组下部、遂宁组上部+蓬莱镇组。二氧化碳浓度变化指示中侏罗世相对温凉,晚侏罗世早期转为温暖,中—晚期属于高温炎热气候,与全球同期古海洋气候格局相似。【结论】总体而言,四川盆地东北部中—晚侏罗世属于温凉—温暖的干旱—半干旱气候,与四川盆地其他地区相似,但晚侏罗世中—晚期东、西部可能存在高温炎热与半湿润间断的差异。

关键词：沉积环境干旱—半干旱古气候侏罗纪四川盆地

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太湖冲击坑：沉积岩中冲击变质现象新证据

地学前缘 2024年

作者：王鹤年陈旸盛雪芬钱汉东南京大学地球科学与工程学院

总结了十五年环太湖及内部岛屿的研究的成果。太湖具有震裂锥、冲击变质角砾岩、石英岩的冲击变质现象（PDFs，PFs）及冲击熔融作用等冲击坑诊断性特征的存在。构成冲击坑理想剖面的气化熔融带-冲击变质带-冲击变质角砾岩及裂隙带等要... 详细信息

总结了十五年环太湖及内部岛屿的研究的成果。太湖具有震裂锥、冲击变质角砾岩、石英岩的冲击变质现象（PDFs，PFs）及冲击熔融作用等冲击坑诊断性特征的存在。构成冲击坑理想剖面的气化熔融带-冲击变质带-冲击变质角砾岩及裂隙带等要素完备，确证太湖冲击坑的存在。依据冲击坑诊断性特征，编制了太湖冲击变质现象分布示意图。首次将太湖冲击坑从前人的卫星图像推测落实到了太湖湖区，为太湖冲击坑深入研究打下了坚实基础。根据太湖冲击变质现象的分布、可以划分为两个冲击变质现象集中区和一个冲击溅射物分布带。两区一带都在湖区的内部及边缘，集中分布于太湖的中部和南部，表明冲击坑应与太湖的形成、演化和发展有关。太湖冲击坑产于陆台边缘摺皱带、靶岩为沉积石灰岩和孔隙石英砂岩地区，为一冲击坑新类型，具有许多新的冲击变质现象和特征。文中提出了震裂锥的多样性、新特征和新类型；揭示了孔隙石英砂岩中冲击变质PDFs的新特征、粒间剪切摩擦-局部熔融形成的硅酸玻璃及固化熔融包裹体等新现象。丰富和发展了沉积岩中冲击变质现象的新特征及有关理论。

关键词：太湖冲击坑震裂锥冲击变质作用冲击熔融作用靶岩

基于地下水安全的六价铬土壤环境基准值推导案例

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水文地质工程地质 2024年第1期51卷 179-189页

作者：顾熙陈扣平吴吉春南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023

重金属污染物六价铬[Cr(Ⅵ)]毒性较大,迁移性强,对地下水安全带来很大威胁,现行相关土壤标准多忽视了地下水安全,亟需制定基于地下水安全的Cr(Ⅵ)土壤环境基准值为污染场地监管提供支撑。调研借鉴国外制定基于地下水安全的污染物环境基... 详细信息

重金属污染物六价铬[Cr(Ⅵ)]毒性较大,迁移性强,对地下水安全带来很大威胁,现行相关土壤标准多忽视了地下水安全,亟需制定基于地下水安全的Cr(Ⅵ)土壤环境基准值为污染场地监管提供支撑。调研借鉴国外制定基于地下水安全的污染物环境基准值的方法,以浙江黏壤土、江苏壤质砂土和吉林壤质黏土为研究对象,进行室内静态吸附试验,获得3种土壤的Cr(Ⅵ)分配系数。土壤参数及含水层相关参数通过查阅调研国内文献获得,采用美国环境保护署在土壤筛选指南中提出的土壤筛选值(soil screening level,SSL)方法,基于《地下水质量标准》(GBT 14848-2017)反推得到基于地下水安全的土壤环境基准值。研究结果表明:基于地下水安全的Cr(Ⅵ)土壤环境基准值分别为0.944,0.690,0.514 mg/kg,研究结果与国外以保护地下水安全为目的的基准值较为接近,但各研究地区土壤性质的差异使得基准值有所差别。因此各地监管机构在完善土壤环境质量评价体系时应当构建各地土壤及含水层参数数据库,为本地区土壤污染治理提供参考。研究结果可为我国各地区推导基于地下水安全的重金属土壤环境基准值提供科学依据。

关键词：环境基准六价铬土壤筛选值模型地下水安全分配系数

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基于纳米金属阵列天线的石墨烯/硅近红外探测器

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物理学报 2024年第6期73卷 201-208页

作者：张逸飞刘媛梅家栋王军转王肖沐施毅南京大学电子科学与工程学院南京210046

金属纳米颗粒低聚体不仅具有等离激元共振效应实现光场亚波长范围内的局域化和增强,还可以通过泄漏光场相互干涉实现法诺共振和连续态中的束缚态,从而使得电磁场更强的局域和增强.本文采用金纳米低聚体超构表面作为石墨烯/硅近红外探测... 详细信息

金属纳米颗粒低聚体不仅具有等离激元共振效应实现光场亚波长范围内的局域化和增强,还可以通过泄漏光场相互干涉实现法诺共振和连续态中的束缚态,从而使得电磁场更强的局域和增强.本文采用金纳米低聚体超构表面作为石墨烯/硅近红外探测器的天线,实现了光响应度2倍的增强;通过调节纳米金属低聚体间夹角,发现当该夹角为40°时,光电流达到最大值,对应法诺共振最大的透射率,此时天线不仅汇聚光场能量还定向发射给探测器;当该夹角为20°时,光电流出现一个低谷,此时能量局域于低聚体内,金属损耗减弱了等离激元增强效果.该工作通过时域有限差分法仿真和实验相结合研究了低聚体超构表面光电耦合效率的动态过程,为提高光电探测效率提供了一种重要的途径.

关键词：纳米天线等离激元硅近红外探测器石墨烯

基于PINNs算法的一维潜水流方程的渗流参数反演

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南京大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 317-327页

作者：舒伟孟胤全邓芳蒋建国吴吉春南京大学地球科学与工程学院南京210023

在地下水领域中,渗流参数反演有助于了解地下水流动的性质,帮助确定地下水资源的分布、移动和质量,这对于地下水资源管理、水文模型开发和地下水补给的可持续性非常重要.近年来,神经网络方法快速发展,然而其针对潜水流渗流参数反演的研... 详细信息

在地下水领域中,渗流参数反演有助于了解地下水流动的性质,帮助确定地下水资源的分布、移动和质量,这对于地下水资源管理、水文模型开发和地下水补给的可持续性非常重要.近年来,神经网络方法快速发展,然而其针对潜水流渗流参数反演的研究较少.基于此,首次将物理信息神经网络(Physics-Informed Neural Networks,PINNs)方法结合软硬约束设置来解决潜水含水层渗透系数反演问题,以一维稳态非均质潜水流以及非稳态均质潜水流(含溶质运移)的渗透系数反演为例,对比了不同问题中PINNs软约束方法(PINNs-S)和硬约束方法(PINNs-H)反演渗透系数的表现.PINNs算例结果表明,PINNs算法反演渗透系数具有较高的计算精度.此外,PINNs硬约束算法和软约束算法各有优劣,在实际应用中应根据具体问题和实验效果来合理选择.

关键词：物理信息神经网络潜水硬约束软约束渗流参数反演

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pH摆动-钢渣矿化固碳工艺经济潜力评估

高校地质学报 2024年第4期30卷 476-484页

作者：谢奎赵良朱辰冯鹤男孙佳佳周伊杨南京大学地球科学与工程学院南京210023

基于CO_(2)矿物封存的钢渣铵盐循环固碳工艺具有前景广阔的经济潜力和CO_(2)减排效益,有助于帮助钢铁企业实现钢渣固废和含CO_(2)烟气的废弃资源高价值综合利用。原料损失、反应时长、杂质离子行为直接影响工艺的运行成本与产品品质,最... 详细信息

基于CO_(2)矿物封存的钢渣铵盐循环固碳工艺具有前景广阔的经济潜力和CO_(2)减排效益,有助于帮助钢铁企业实现钢渣固废和含CO_(2)烟气的废弃资源高价值综合利用。原料损失、反应时长、杂质离子行为直接影响工艺的运行成本与产品品质,最终决定其应用价值。文章通过小试实验研究对钢渣铵盐循环固碳工艺进行经济潜力评估,并从成本控制角度为工艺参数确定及优化方向提出建议。结果显示浸取液在10次循环过程中溶液新鲜度基本保持不变,造成的氯化铵损失的主要原因是溶液体积损失;沉淀过程CO_(2)流速达到15~20 L/min时沉淀时间下降到20~30 min,此时沉淀过程不是工艺运行速率的限制因素;循环溶液中未见杂质离子明显富集,十轮反应的沉淀碳酸钙产品均符合行业标准;该工艺生产沉淀碳酸钙的CO_(2)减排因子为1.543;该工艺吸收1吨CO_(2)的利润为1325.25元,通过减少溶液损耗,利润可达1654.74元,具有显著的经济性。

关键词：钢渣 pH摆动 CO_(2)矿物封存小试规模经济潜力评估