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基于高阶TV正则化的叠前动校正域随机噪声压制方法

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石油地球物理勘探 2024年第1期59卷 70-79页

作者：张鹏郝亚炬朱云峰张红静殷铎文田宵东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 东华理工大学地球物理与测控技术学院江西南昌330013

常规全变分(Total Variation,TV)去噪模型只考虑水平方向和垂直方向的一阶导数信息,处理存在弯曲同相轴的叠前地震资料时会严重破坏振幅信息,而且振幅的横向渐变特征会被压制,从而引起“阶梯效应”。常利用地震数据的局部倾角信息提高T... 详细信息

常规全变分(Total Variation,TV)去噪模型只考虑水平方向和垂直方向的一阶导数信息,处理存在弯曲同相轴的叠前地震资料时会严重破坏振幅信息,而且振幅的横向渐变特征会被压制,从而引起“阶梯效应”。常利用地震数据的局部倾角信息提高TV模型的保幅能力,但局部倾角信息的计算会受到噪声的严重影响。为此,提出在动校正(NMO)域中利用高阶TV正则化去噪模型对叠前地震资料进行随机噪声压制。该方法首先将叠前地震数据转换到NMO域,NMO对噪声的鲁棒性强,同时避免了局部倾角的计算;在NMO域中弯曲同相轴被拉平,然后对其进行高阶TV去噪;最后通过反NMO还原叠前地震数据。以二阶导数为例构造了高阶TV正则化反演去噪目标函数,并在分裂Bregman优化框架下推导了快速优化求解方法。合成地震数据和实际地震资料的处理结果表明,该方法不仅可以有效压制随机噪声,而且可以消除同相轴弯曲和“阶梯效应”造成的振幅失真,提高了TV去噪方法的保幅性能。

关键词：高阶TV 正则化动校正(NMO)域随机噪声保幅去噪分裂Bregman 优化框架

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基于多阶解析信号的磁源变深度成像方法

吉林大学学报（地球科学版） 2024年第1期54卷 279-291页

作者：王彦国田野邓居智葛坤朋陈晓东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 东华理工大学地球物理与测控技术学院南昌330013

解析信号是磁法数据处理与解释的常用工具。本文从不同阶次解析信号及其垂向导数关系出发,引入深度缩放因子,构建了磁源变深度成像函数。该方法利用深度成像的极大值反映场源空间位置,利用反演深度及成像极大值估计场源构造指数。另外,... 详细信息

解析信号是磁法数据处理与解释的常用工具。本文从不同阶次解析信号及其垂向导数关系出发,引入深度缩放因子,构建了磁源变深度成像函数。该方法利用深度成像的极大值反映场源空间位置,利用反演深度及成像极大值估计场源构造指数。另外,结合不同深度缩放因子、不同阶次的成像结果提高方法的可靠性与适用性。模型试验及实例应用表明,相对于解析信号比值和局部波数的DEXP(depth from extreme points)方法,本文方法在使用更低阶次导数的情况下,能够获得更强的计算稳定性、更高的空间成像分辨率和更准确的场源参数反演结果。

关键词：磁源解析信号深度成像构造指数

基于变深度局部波数DEXP法的磁源参数估计

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地球物理学进展 2024年

作者：刘晓梅王彦国东华理工大学地球物理与测控技术学院东华理工大学核资源与环境国家重点实验室

局部波数是磁法数据处理与解释的常用方法，局部波数DEXP法可以快速成像出磁源的空间位置，但空间成像分辨率较差，易受叠加异常影响，还易产生虚假信息。针对于此，本文提出了改进局部波数DEXP法，通过引入深度尺度因子，构建了磁源变... 详细信息

局部波数是磁法数据处理与解释的常用方法，局部波数DEXP法可以快速成像出磁源的空间位置，但空间成像分辨率较差，易受叠加异常影响，还易产生虚假信息。针对于此，本文提出了改进局部波数DEXP法，通过引入深度尺度因子，构建了磁源变深度成像函数。该方法可利用极大值反映场源空间位置，通过极值数值和反演深度值估算磁源构造指数。同时，结合不同深度尺度因子、不同阶次的成像结果还可有效提高方法的可靠性与适用性。模型试验表明，相对于常规局部波数DEXP法，改进方法具有更强的空间成像分辨率和更准确的场源参数估计值。最后，将新方法应用到了黑龙江省嫩北农场青年点地区的地面磁异常之中，获得了良好的应用效果。

关键词：磁法勘探局部波数 DEXP法场源参数

东昆仑造山带海德乌拉铀矿床成矿流体特征研究

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地质学报 2024年第2期98卷 467-480页

作者：朱坤贺王凯兴刘晓东段建华李彦强吴佳余驰达雷勇亮核资源与环境国家重点实验室东华理工大学江西南昌330013 东华理工大学地球科学学院江西南昌330013 青海省核工业地质局青海西宁810001

东昆仑造山带海德乌拉铀矿床是近些年西北地区最新探明的与火山岩有关的独立铀矿床,该矿床的发现为东昆仑造山带探寻热液型铀矿床提供了指示意义。本文选择与海德乌拉铀矿成矿期相关的透明矿物(粉红色方解石、紫黑色萤石及石英)作为研... 详细信息

东昆仑造山带海德乌拉铀矿床是近些年西北地区最新探明的与火山岩有关的独立铀矿床,该矿床的发现为东昆仑造山带探寻热液型铀矿床提供了指示意义。本文选择与海德乌拉铀矿成矿期相关的透明矿物(粉红色方解石、紫黑色萤石及石英)作为研究对象,系统地开展C-H-O同位素和流体包裹体研究,查明该矿床成矿流体的来源与性质,并探讨矿床成因。研究结果表明,海德乌拉铀矿床成矿期石英中主要为H2O气液两相包裹体,少见CO_(2)-H2O两相包裹体;在粉红色方解石脉、紫黑色萤石脉中流体包裹体均含H_(2)O气液两相包裹体,在粉红色方解石脉中偶见纯液相包裹体,均未见到纯气相及含固相包裹体。成矿期粉红色方解石、紫黑色萤石及石英中包裹体均一温度范围分别为133~187℃(均值163℃)、127~204℃(均值169℃)、183~287℃(均值219℃),盐度范围分别为1.40%~7.02%NaCleq(均值3.65%NaCleq)、0.53%~3.06%NaCleq(均值1.26%NaCleq)、7.17%~17.26%NaCleq(均值为11.46%NaCleq)。流体包裹体气相成分以H_(2)O为主,另含少量CO_(2)等。C-H-O同位素实验数据表明,流体中δ^(13)CFluid-V-PDB、δDFluid-V-SMOW、δ^(18)OFluid-V-SMOW值的变化范围分别为1.59‰~1.00‰、71‰~63‰、0.03‰~3.72‰,表明成矿流体并非单一来源,可能为大气降水与岩浆水混合来源。此外,沥青铀矿的沉淀主要是由于流体与围岩的相互反应所引起的物理化学条件变化加上流体沸腾/CO_(2)去气,最终导致了沥青铀矿等成矿物质发生大规模的卸载与沉淀。

关键词：火山岩型铀矿床成矿流体流体包裹体激光拉曼光谱 C-H-O同位素

相山铀矿尾矿区植物-根际土壤稀土元素和铀、钍生物富集特征

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地学前缘 2024年

作者：董姝刘海燕张一帆王振郭华明孙占学周仲魁中国地质大学(北京)水资源与环境工程学院东华理工大学核资源与环境国家重点实验室东华理工大学水资源与环境学院

本文采集了相山铀矿尾矿库不同地方（库内、坝上、库下游）8种优势植物及其根际土壤，通过野外实地调查和室内分析相结合的方法，研究了植物根、茎、叶、穗和根际土壤REEs及U、Th的生物地球化学行为。结果表明，植物稀土元素总量（∑REE... 详细信息

本文采集了相山铀矿尾矿库不同地方（库内、坝上、库下游）8种优势植物及其根际土壤，通过野外实地调查和室内分析相结合的方法，研究了植物根、茎、叶、穗和根际土壤REEs及U、Th的生物地球化学行为。结果表明，植物稀土元素总量（∑REEs）总体表现为根际土壤 > 根 > 茎和叶（穗）。归一化结果显示，库内植物根与根际土壤具有相似的重稀土元素（HREEs）富集、铕（Eu）负异常配分模式，坝上及下游则演变平坦配分模式且铈（Ce）负异常，茎、叶、穗出现轻稀土元素（LREEs）富集配分模式，指示REEs在土壤-根体系及植物体内转运过程中发生了分异。根际土壤DTPA萃取实验表明HREEs优先于LREEs被生物吸收利用，且Gd的生物有效性相对于其他REEs更差。Person相关分析表明土壤pH、Fe、Mn矿物吸附、有机质是影响REEs生物有效性的重要因素；灰色关联分析显示U、Th与REEs在根际土壤与根中的灰色关联度普遍大于叶茎穗，指示土壤U、Th对REEs含量的影响在根中大于叶茎穗。芒萁叶REEs的富集系数（BCF= 6.09）和转运系数（TF= 8.25）均大于1，茎和根部的转运系数和富集系数也优于其他植物，指示芒萁可作为REEs的环境修复植物，水稻的根部对REEs和Th、U均有较强的富集作用，可作为植物联合修复的考虑对象。

关键词：铀矿山根际土壤稀土元素铀和钍富集分异

CO+O浸铀过程中矿物溶解量与沉淀量的逆向平衡模拟

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原子能科学技术 2024年

作者：杨诗琪刘金辉阳奕汉李鹏徐奇李光辉东华理工大学水资源与环境工程学院中核内蒙古矿业有限公司东华理工大学核资源与环境国家重点实验室

CO2+O2地浸过程中浸出剂与含矿层矿物相互作用后再将铀从矿石中浸出的同时，由于地下水矿化度不断增高又会产生化学沉淀，导致含矿层堵塞。本文以纳岭沟铀矿现场动态地浸(现场浸出)试验与室内静态浸出试验(常温常压)数据为基础，在确定... 详细信息

CO2+O2地浸过程中浸出剂与含矿层矿物相互作用后再将铀从矿石中浸出的同时，由于地下水矿化度不断增高又会产生化学沉淀，导致含矿层堵塞。本文以纳岭沟铀矿现场动态地浸(现场浸出)试验与室内静态浸出试验(常温常压)数据为基础，在确定典型浸出剂渗流路径与参与水文地球化学反应的矿物相及反应方向基础上，采用PHREEQC软件对CO2+O2浸铀过程中矿物溶解量与沉淀量进行逆向平衡模拟。模拟结果表明，铀浸出过程中，钾长石、钠长石和钙长石发生了溶解，其在室内静态浸出试验条件下，60～170 d的溶解量分别为0.2～0.26、2.91～3.26、4.58～5.39 mmol/L；在现场浸出条件下的溶解量分别为0.14～1.42、0.27～1.68、0.23～0.75 mmol/L。浸出过程中，伊利石、方解石和三水铝石形成了沉淀，室内浸出条件下，60～170 d的沉淀量分别为5.36～5.9、9.77～11.7、0.40～0.53 mmol/L；现场浸出条件下，其沉淀量分别为0.35～2.79、0.05～1.34、0.39～2.84 mmol/L。以上结果表明，CO2+O2浸铀过程中含矿层的堵塞矿物主要是伊利石、方解石和三水铝石，长石发生黏土化蚀变和方解石沉淀是造成含矿层堵塞的重要机制。

关键词： CO +O 地浸采铀含矿层堵塞逆向模拟溶解量沉淀量

基于MATLAB编程的碎屑岩粒度计算对比:以江西省会昌盆地上白垩统周田组为例

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科学技术与工程 2024年第11期24卷 4409-4415页

作者：陈念楠李满根宋志杰刘东兴范鹏飞吴思楷魏广富刘颖东华理工大学地球科学学院南昌330013 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013

计算机强大的图像分析和统计功能在碎屑岩粒度测量过程中能够有效解决计算结果精度不足以及工作负荷大等问题。通过MATLAB编程语言对会昌盆地上白垩统周田组样品进行灰度化、二值化、自适应中值滤波、彩色标注等图像处理方式,准确测量... 详细信息

计算机强大的图像分析和统计功能在碎屑岩粒度测量过程中能够有效解决计算结果精度不足以及工作负荷大等问题。通过MATLAB编程语言对会昌盆地上白垩统周田组样品进行灰度化、二值化、自适应中值滤波、彩色标注等图像处理方式,准确测量出其粒度参数。结果显示:①MATLAB直接计算法与图解法所求得平均粒径分别为4.008φ和3.103φ(φ为粒级);标准偏差分别为0.8φ和0.803φ;偏度分别为-0.195φ和-0.041φ;峰度分别为0.911φ和0.916φ。两种计算方式中标准偏差和峰度误差较小,可以互相替代,而标准偏差和偏度误差程度较大,不可互相替代;②MATLAB直接计算方法与镜下岩矿鉴定均显示周田组整体磨圆度较差,碎屑颗粒呈棱角状-次棱角状,通过沉积环境判别公式反映周田组形成于河流相沉积环境中;③通过MATLAB编程语言,能够精准识别碎屑岩中颗粒轮廓及统计各项参数,对沉积物粒度研究提供了极大的便利,避免了人为主观因素干扰,提高了工作效率。

关键词：粒度分析图解法会昌盆地周田组 MATLAB

相山铀矿田河元背地区电性结构特征及其地质意义

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地球物理学进展 2024年第2期39卷 661-677页

作者：苏鹏锦邓居智陈辉余辉银涌兵陈凯高科宁游越新东华理工大学地球物理与测控技术学院南昌330013 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 江西省地质局核地质大队鹰潭335001

位于相山铀矿田西部的河元背地区是铀多金属深部找矿的重要远景地段,但目前该区对深部控矿要素的展布以及深部多金属矿化的产出有利空间仍缺乏足够的认识和可靠约束,因此查明该地区深部控矿要素的空间展布对推动深部找矿突破具有重要意... 详细信息

位于相山铀矿田西部的河元背地区是铀多金属深部找矿的重要远景地段,但目前该区对深部控矿要素的展布以及深部多金属矿化的产出有利空间仍缺乏足够的认识和可靠约束,因此查明该地区深部控矿要素的空间展布对推动深部找矿突破具有重要意义.本文利用一条8 km长的音频大地电磁剖面,采用相位张量分析方法对数据进行分段阻抗张量旋转后,采用非线性共轭梯度法开展带地形二维反演,构建了研究区精细电性结构模型.结合区域地质、钻孔和重磁资料,得到以下结论:(1)研究区红盆范围呈现出两层电性结构,即低阻的红层上覆在高阻的变质岩基底之上;火山盆地范围则呈三层电性结构特征,分别为高阻的鹅湖岭组、中低阻的打鼓顶组火山岩和高阻的变质岩基底.(2)河元背地区主要控矿断裂为F河-小和F苦-小断裂,其与火山岩组间界面、变质岩基底顶界面的复合变异部位为含矿热液提供了有利容矿空间,控制着铀多金属矿的产出,深部增厚火山岩是下一步多金属找矿突破的有利远景区段.(3)相山铀矿田西部早期富含多金属的热液流体在深部混合下渗的大气降水后交代沉淀形成多金属矿化,在持续伸展拉张环境下,后期含矿热液流体继续沿着深断裂上升运移和分异演化,并不断萃取火山岩中的铀元素沉淀成矿,最终形成了上铀下多金属的垂向分布特征.

关键词：相山铀矿田河元背地区音频大地电磁电性结构控矿要素

相山铀矿尾矿区酸性矿山排水和沉积物稀土元素地球化学特征

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地学前缘 2024年

作者：张一帆刘海燕董姝郭华明王振孙占学周仲魁中国地质大学(北京)水资源与环境工程学院东华理工大学地下水污染成因与修复江西省重点实验室东华理工大学核资源与环境国家重点实验室

酸性矿山排水(Acid Mine Drainage， AMD)因化学毒性和生态环境危害受到世界广泛关注。本文以相山铀矿尾矿排水及其下游沉积物为研究对象，沿矿山排水排泄方向采集了22个AMD和31个沉积物样品，通过室内室外试验综合分析，探究了AMD和沉... 详细信息

酸性矿山排水(Acid Mine Drainage， AMD)因化学毒性和生态环境危害受到世界广泛关注。本文以相山铀矿尾矿排水及其下游沉积物为研究对象，沿矿山排水排泄方向采集了22个AMD和31个沉积物样品，通过室内室外试验综合分析，探究了AMD和沉积物中稀土元素(REEs)的含量和分异特征及其控制因素。研究表明，AMD的pH在3.65～6.24之间(平均值4.51)，水化学类型为单一的SO4-Ca型水，REEs含量总量(ΣREEs)为0.41～191.23 μ g/L(平均值80.32μg/L)，pH值与ΣREEs含量呈负相关关系，是控制REEs含量的重要因素；PHREEQC模拟显示，水中REEs以SO42-络合态和自由态为主(>99%)；上陆壳(UCC)归一化结果显示，水样呈重稀土元素(HREEs)相对于轻稀土元素(LREEs)富集、Ce负异常。沉积物ΣREEs含量为170.58～1259.18 μg/g，随深度增加，ΣREEs含量逐渐递减；浅层沉积物具有与水样相似的HREEs富集归一化模式；尾矿内沉积物HREEs富集程度比下游沉积物更加显著；尾矿库下游沉积物随采样深度的增加，HREEs富集程度逐渐减弱，最后演变成平坦型或LREEs归一化模式。沉积物-硫酸(1:40)酸浸试验结果显示，浸出液REEs归一化模式与酸性排水相似，为HREEs富集。指示在矿山酸水形成过程中，HREEs优先于LREEs进入水体中，浅层沉积物继承了矿山酸水REEs含量特性。但是，REEs由表层往深部迁移的过程中反生了分异，HREEs相对于LREEs优先迁移，导致沉积物REEs分布模式在垂向上具有明显的演化趋势。本研究成果对铀矿山环境演化及水土污染防治具有重要意义。

关键词：酸性矿山排水稀土元素异常富集相山铀矿田人为活动