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红河流域不同粒级沉积物揭示的风化特征及其控制因素

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海洋地质前沿 2024年

作者：王是君李超段知非郭玉龙段晓勇印萍杨守业海洋地质国家重点实验室同济大学中国地质调查局青岛海洋地质研究所

红河曾是青藏高原东缘大河的入海通道，也是现南海北部沉积物的主要供给源之一，是研究南海源-汇过程及构造-气候-风化关系的理想区域。本文通过对比红河及其支流不同粒级沉积物的主量元素及其CIA，分析CIA和气候、地形及岩性等环境参... 详细信息

红河曾是青藏高原东缘大河的入海通道，也是现南海北部沉积物的主要供给源之一，是研究南海源-汇过程及构造-气候-风化关系的理想区域。本文通过对比红河及其支流不同粒级沉积物的主量元素及其CIA，分析CIA和气候、地形及岩性等环境参数的相关性，探究红河流域硅酸盐风化的主要控制因素。结果表明：粗粒级沉积物是石英和长石的混合物，其主量元素组成受粒度和石英稀释的影响显著，和所有环境参数均无相关性，CIA不能准确反映其化学风化特征；细粒级沉积物可以代表上游流域的平均组成，其CIA主要反映流域化学风化程度，通过对CIA和环境参数进行相关性分析可知，降雨和坡度是红河流域风化程度的主控因素。

关键词：化学风化红河沉积物 CIA 粒度效应

采用非稳相偏振滤波的DAS-VSP数据P/S波分离方法及其应用

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地球物理学报 2024年第7期67卷 2761-2772页

作者：王腾飞程玖兵孟涛曹中林胡善政段鹏飞同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 东方地球物理公司河北涿州072751

分布式光纤声学传感(DAS)因成本低、易布设以及高密度采样等优势正成为重要的地震观测技术,尤其是越来越多地与垂直地震剖面(VSP)结合,用于主动地震勘探或被动地震监测.DAS传感器通过感知弹性波场产生的轴向应变或应变速率来观测地震波... 详细信息

分布式光纤声学传感(DAS)因成本低、易布设以及高密度采样等优势正成为重要的地震观测技术,尤其是越来越多地与垂直地震剖面(VSP)结合,用于主动地震勘探或被动地震监测.DAS传感器通过感知弹性波场产生的轴向应变或应变速率来观测地震波场振动.然而,目前单分量DAS-VSP数据未完整地记录地下弹性波场的三维矢量振动信号,因此如何从中分离出P波或S波用于后续地震成像与参数反演是重要且很有挑战的课题.以弹性波传播理论为基础,本文根据P波和S波的频散关系估算接收点处各自的偏振方向,通过随频率和空间位置变化的偏振滤波实现DAS-VSP数据的P/S波分离.理论模型合成数据与东海实际DAS-VSP数据实验结果表明,该方法能有效地将P波和S波信号从单分量DAS-VSP数据中分离出来,可为后续纵横波速度反演、PP与PS波成像提供关键的数据预条件处理.

关键词：分布式光纤声学传感(DAS) VSP P/S波分离偏振投影非稳相滤波

EmoRepLKNet：一种基于UniRepLKNet的面部情绪识别神经网络

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计算机工程 2024年

作者：肖志鹏何书峰田春岐同济大学电子与信息工程学院青岛海洋地质研究所

针对面部情绪识别过程中存在的特征提取难题，即难以捕获有效的特征信息，以及无法使识别情绪的关键面部信息占据更主要地位的问题，提出了一种创新的基于UniRepLKNet的面部情绪识别网络。为了更精确地提取面部情绪特征，设计了一个全... 详细信息

针对面部情绪识别过程中存在的特征提取难题，即难以捕获有效的特征信息，以及无法使识别情绪的关键面部信息占据更主要地位的问题，提出了一种创新的基于UniRepLKNet的面部情绪识别网络。为了更精确地提取面部情绪特征，设计了一个全新的模块-掩码极化自注意力模块，它结合了Unet的优势和极化自注意力机制。这一模块能够深入挖掘通道和空间之间的依赖关系，并通过多尺度特征融合策略，强化了人脸局部关键信息在情绪识别过程中的影响力。同时，对大核卷积神经网络感UniRepLKNet进行了优化，提出了EmoRepLKNet这一新的神经网络结构。在EmoRepLKNet中，利用掩码极化自注意力模块，专注于提取面部情绪识别的关键信息，并结合大核卷积神经网络感受野广的特点，实现了对面部情绪的更加精准和有效的识别。实验数据充分证明了我们的方法的有效性。在知名的面部情绪识别数据集FER2013上，该的方法达到了76.20%的准确率，不仅超越了现有的最佳模型，而且相较于UniRepLKNet，也显著提高了面部情绪识别的准确率。同时，也在RAF-DB数据集的单标签部分进行实验，得出结果为89.67%的准确率。

关键词：情绪识别深度学习大核卷积神经网络注意力机制 FER2013数据集 RAF-DB数据集

马来西亚东北部Setiu潟湖1970年以来沉积环境演化及其对ENSO的响应

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海洋学报 2024年第4期46卷 79-89页

作者：赵周平李超骆正骅 NicholasNg Chia Wei 戴璐同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

马来半岛位于低纬热带地区,厄尔尼诺-南方涛动(El Nino-Southern Oscillation,ENSO)如何影响该区域的气候,尤其是降水仍然存在争议。本文以马来半岛东北部登嘉楼州Setiu潟湖钻孔NTT-3为研究对象,通过分析粒度、总有机碳及总氮含量、C/N... 详细信息

马来半岛位于低纬热带地区,厄尔尼诺-南方涛动(El Nino-Southern Oscillation,ENSO)如何影响该区域的气候,尤其是降水仍然存在争议。本文以马来半岛东北部登嘉楼州Setiu潟湖钻孔NTT-3为研究对象,通过分析粒度、总有机碳及总氮含量、C/N比值和XRF岩心扫描等,探讨该钻孔的沉积环境变化及其对ENSO的响应。研究结果显示,钻孔记录中自1970年前后(84 cm处)出现两种不同的变化趋势。1970年之前钻孔下部沉积物粒度、有机和无机地球化学特征趋势波动明显,沉积速率较低。而1970年以来,潟湖沉积环境总体稳定,沉积物中的有机组分主要来自红树林,同时伴有河流输入的淡水浮游植物的贡献。频谱分析结果显示1970年以来钻孔上部存在明显的ENSO周期变化。强厄尔尼诺现象基本对应低Zr/Rb比值和低Zr/Ti比值,而强拉尼娜(La Nina)现象基本对应高Zr/Rb比值和高Zr/Ti比值。该结论不仅支持了现代观测对马来半岛东部沿海地区气候变化的认识,同时也在地质记录中发现了ENSO变化的直接证据,对全面认识和理解ENSO对亚洲气候变化的影响、区域陆海相互作用过程和环境响应等方面具有重要现实意义。

关键词： Setiu潟湖沉积记录频谱分析 ENSO

渐新世-中新世东南亚干湿气候格局演变及驱动机制

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海洋地质与第四纪地质 2024年第4期44卷 16-31页

作者：胡建雄黄恩清田军同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

新生代印尼海道的启闭对印度-太平洋暖池演化和大气环流模式变迁有重大影响。然而,受限于构造和古环境重建资料的缺乏,这三者之间的逻辑关系和驱动机制还缺乏清晰的图景。本文梳理了孢粉记录、煤层沉积、浅海碳酸盐沉积和生物地理演化... 详细信息

新生代印尼海道的启闭对印度-太平洋暖池演化和大气环流模式变迁有重大影响。然而,受限于构造和古环境重建资料的缺乏,这三者之间的逻辑关系和驱动机制还缺乏清晰的图景。本文梳理了孢粉记录、煤层沉积、浅海碳酸盐沉积和生物地理演化等方面的证据,提出东南亚水文气候在渐新世与中新世之交发生重大调整的认识,即从渐新世的相对干旱条件转型为贯穿整个中新世的持续湿润状态。结合最近的模拟研究,认为东南亚水文气候演变同时受到全球因素和区域构造要素的影响。渐新世与中新世之交和中中新世晚期至晚中新世早期,印尼海道的持续关闭可以通过限制太平洋-印度洋次表层水的交换,进而扩大太平洋一侧的温跃层深度以及经纬向的海表温度梯度,进一步增强沃克环流,最终可能促使东南亚在渐新世与中新世之交发生了干湿格局的转换,并抵消了中中新世晚期至晚中新世全球降温对区域水文气候的影响。目前的研究仍存在不确定性,未来亟需更多的地质记录和模拟研究来准确厘定海道关闭-暖池演化-大气环流之间的联系。

关键词：水文循环东南亚渐新世-中新世印尼海道印度-太平洋暖池

东海北部滨海湿地铁氧化细菌的分布及其对不同氧气穿透深度的响应

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微生物学报 2024年第6期64卷 1704-1720页

作者：祁文龙宿蕾马忠霖王鹏李江涛同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

【目的】滨海湿地生态系统位于淡水与海水交互地带,含有高浓度Fe^(2+)的地下水渗透到沉积物表层形成的湿地径流和周期性潮汐淹水形成的含氧-缺氧界面有利于铁氧化细菌介导的Fe^(2+)的生物氧化过程发生。然而,目前缺乏对滨海湿地生态系... 详细信息

【目的】滨海湿地生态系统位于淡水与海水交互地带,含有高浓度Fe^(2+)的地下水渗透到沉积物表层形成的湿地径流和周期性潮汐淹水形成的含氧-缺氧界面有利于铁氧化细菌介导的Fe^(2+)的生物氧化过程发生。然而,目前缺乏对滨海湿地生态系统中铁氧化细菌类群的全面评估。【方法】以上海崇明西沙湿地公园及浙江舟山市朱家尖岛东沙沙滩两地共5处滨海湿地沉积物为研究对象,分析沉积物的氧气穿透深度等环境参数,并基于16S rRNA基因扩增子测序技术,全面解析不同滨海湿地生态系统中细菌与铁氧化细菌的群落组成与分布特征。【结果】与崇明西沙湿地相比,朱家尖岛东沙沙滩有更深的氧气穿透深度,达到10 mm以上。非度量多尺度分析(non-metric multidimensional scaling,NMDS)统计结果表明,细菌群落结构主要受到区域位置不同导致的环境条件差异的影响,而铁氧化细菌的群落结构则受到采样的区域位置和沉积物氧气穿透深度的共同影响。崇明西沙湿地和朱家尖岛东沙沙滩的优势细菌为蓝细菌门(Cyanobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria);优势铁氧化细菌为嘉利翁氏菌属(Gallionella)、红细菌属(Rhodobacter)、Lepthothrix和Sideroxydans。【结论】通过对崇明西沙湿地和朱家尖岛东沙沙滩沉积物中栖息的铁氧化菌的调查发现,铁氧化细菌的群落组成与湿地沉积物类型导致的氧气穿透深度差异具有密切联系。

关键词：崇明西沙湿地朱家尖岛东沙沙滩滨海湿地氧气穿透深度铁氧化细菌

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超深水区基准面延拓驱动的反射波形反演成像

石油地球物理勘探 2024年第4期59卷 790-799页

作者：王璇王腾飞程玖兵武泗海朱峰刘玉柱同济大学海洋与地球科学学院上海200092 海洋地质国家重点实验室上海200092

远离大陆架的海洋油气勘探与开发具有高风险、高投入的特征,对构造成像和储层预测精度要求很高,传统的基于射线理论的速度建模方法难以满足精细成像的需求。超深水探区地震观测受巨厚水层的影响,导致记录时间较长、数据规模和模型空间巨... 详细信息

远离大陆架的海洋油气勘探与开发具有高风险、高投入的特征,对构造成像和储层预测精度要求很高,传统的基于射线理论的速度建模方法难以满足精细成像的需求。超深水探区地震观测受巨厚水层的影响,导致记录时间较长、数据规模和模型空间巨大,因此难以大规模应用基于波动理论的速度建模方法。为此,提出基准面延拓驱动的反射波形反演成像技术。该技术利用基准面延拓剥离水层影响,消除地震波在水中的传播效应,降低数据规模、压缩模型空间、缓解速度—深度多解性,使全波形反演在深海区的实际应用成为可能。考虑到超深水探区有限炮检距难以记录到穿透较深的初至波,无法利用初至波进行波形反演更新速度,因此选用反射波形反演对延拓后数据进行速度建模,以便得到高精度速度模型和成像结果。理论模型合成数据和南海A区块实际数据处理结果表明,该技术能够大规模缩减数据量,并提高高精度速度建模的效率,可在超深水油气勘探中发挥积极作用。

关键词：超深水拖缆基准面延拓反射波形反演逆时偏移速度建模

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基于Scholte波频散特性的深海海底横波速度反演

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Applied Geophysics 2024年第1期21卷 13-30,203页

作者：于鹏飞江佳萌耿建华张宝金河海大学海洋学院南京210024 海洋地质国家重点实验室同济大学上海200092 广州海洋地质调查局广州525027

深海环境下海水的声波速度是非匀速的,变速的海水会影响海底Scholte波的频散特性,为了提高利用Scholte波频散特性反演海底横波速度的精度,需建立速度连续变化的水平分层海水-分层海底(HLSLS)模型。本文基于波动理论推导HLSLS模型Scholt... 详细信息

深海环境下海水的声波速度是非匀速的,变速的海水会影响海底Scholte波的频散特性,为了提高利用Scholte波频散特性反演海底横波速度的精度,需建立速度连续变化的水平分层海水-分层海底(HLSLS)模型。本文基于波动理论推导HLSLS模型Scholte波频散方程和振幅深度方程。然后,基于南海海水声速剖面和实际海底弹性介质参数,分析深海环境海水速度变化对Scholte波频散特性的影响。最后,将方法用于南海深水OBS地震数据反演得到一条二维海底横波速度剖面,反演结果很好的指示了海底天然气水合物储层的分布。结果表明:深海环境下,利用海底OBS数据中的Scholte波反演海底浅层横波速度结构是可行的,南海实际深水OBS数据应用进一步验证了方法的准确性和实用性。

关键词： Scholte波频散特性变速海水 OBS 横波速度反演

流通式-时间分辨分析技术在地质领域的应用进展

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岩矿测试 2024年

作者：许心宁王朔徐娟刘鹏飞杨守业同济大学海洋地质国家重点实验室

流通式-时间分辨分析系统(简称FT-TRA)是二十一世纪初新发展起来的一种快速反应(溶解)-在线分析系统，由淋洗液混合单元、反应单元与分析单元组成，核心功能是通过特定流动相淋洗样品池中的微量样品，分离或去除样品中的特定组分，并监... 详细信息

流通式-时间分辨分析系统(简称FT-TRA)是二十一世纪初新发展起来的一种快速反应(溶解)-在线分析系统，由淋洗液混合单元、反应单元与分析单元组成，核心功能是通过特定流动相淋洗样品池中的微量样品，分离或去除样品中的特定组分，并监测样品不同元素和矿物组分的出溶特征，实现高分辨的在线过程分析。本文综述了FT-TRA系统的技术原理与软硬件组成、实验方法与操作要点及地质应用发展过程，重点对该系统在地质应用过程中出现的争议点进行阐释与分析，并基于其发展现状展望其未来发展方向与潜力。FT-TRA系统目前主要的地质应用包括古海洋学与古环境学研究代用指标的验证(如有孔虫、介形虫淋洗)、矿物溶解过程与反应动力学研究、环境样品的元素相态分析等。FT-TRA系统以溶解并提取有孔虫/介形虫壳体的元素组成信号作为还原古海洋指标的重要手段，与传统批处理法相比，该方法被认为具有实时监测清洁程度、降低损失率并实现差异溶解的优势，能够获取更精细的壳体化学组成信息；测试矿物溶解态与溶解参数也是FT-TRA系统的重要功能之一，该系统的实验室模拟能够与模型结合探究不同类型矿物在稳态下的溶解动力学，为研究矿物在自然状态下的溶解过程提供启示；近些年来该系统还逐渐被用于矿物反应性测试，其中将气相CO2作为淋滤液与矿物反应的研究可能在全球变暖及CO2的人工捕捉课题上具有潜在应用价值。FT-TRA系统运行中涉及的不同组分的溶解机制是其应用过程中亟待解决的重要问题，进一步完善其溶解动力学原理必然将为该系统的未来发展提供更多如多类型地质样品溶解、矿物的模拟合成等新思路。

关键词：流通式-时间分辨分析系统(FT-TRA) 在线地球化学分析地质应用环境研究