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FeNiCo预合金粉末的烧结特性及其在金刚石绳锯中的应用

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中国有色金属学报 2019年第6期29卷 1257-1267页

作者：刘志环张绍和中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙410083

通过多金属电解法制备FeNiCo预合金粉末,采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对预合金粉末及其烧结体进行形貌观察和物相分析,研究FeNiCo预合金粉不同温度烧结时烧结体的力学性能和磨损性能,并探讨其在金刚石绳锯中应用的可行性。结果表明... 详细信息

通过多金属电解法制备FeNiCo预合金粉末,采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对预合金粉末及其烧结体进行形貌观察和物相分析,研究FeNiCo预合金粉不同温度烧结时烧结体的力学性能和磨损性能,并探讨其在金刚石绳锯中应用的可行性。结果表明:制备的FeNiCo预合金粉一定程度上实现合金化,粉末呈不规则状,粒度较细;FeNiCo预合金粉在800~840℃烧结时,烧结体硬度最大值为107.6 HRB,三点抗弯强度最大值为1638.3MPa,致密度最大值为96.2%,磨损质量损失为0.498~0.555g,烧结温度适应性较好。采用FeNiCo预合金粉为主要胎体成分制作金刚石绳锯锯切硬质石材时,切割效率为8.6 m^2/h,工具寿命为11.3 m^2/m,具有较好的综合使用性能。

关键词： FeNiCo预合金粉金刚石绳锯微观结构力学性能

无单元Galerkin法的电流场与渗流场耦合正演

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地球物理学报 2024年第5期67卷 2029-2042页

作者：戴前伟张文健雷轶张彬朱泽龙中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 中南大学土木工程学院长沙410075

联合求解渗流场与电流场是确定土石坝渗流精确分布及评价渗流严重程度的重要途径.为解决水文-地球物理方法中存在的渗-电拟合度差及分辨率损失严重等问题,针对电性参数对水文状态变量的敏感性,本文开发一种基于无单元Galerkin法(Element... 详细信息

联合求解渗流场与电流场是确定土石坝渗流精确分布及评价渗流严重程度的重要途径.为解决水文-地球物理方法中存在的渗-电拟合度差及分辨率损失严重等问题,针对电性参数对水文状态变量的敏感性,本文开发一种基于无单元Galerkin法(Element-Free Galerkin Method,EFGM)的渗流场与电流场耦合正演算法.一方面,通过引入岩石物理关系经验公式及水文状态变量构建耦合模型;另一方面,通过滑动最小二乘法构造形函数,利用罚函数计算边界条件,以解决耦合模型的构建过程中对网格单元过度依赖问题来提高渗-电拟合精度.数值模拟的渗-电关联响应及耦合正演中,分析了土石坝内电流场及渗流路径,探索了各分量对土石坝不同附属结构体的异常响应特征.关联响应结果显示,饱和区内渗-电关联响应吻合较好.但由于非饱和渗流的特殊性,非饱和区介质岩石的物理特性会随着饱和度、孔隙度等因素的变化而发生改变,从而导致土石坝内非饱和区物性参数的分布与饱和区不同,从而造成非饱和区内渗-电场关联响应存在差异.在非饱和区域,耦合电位及电流密度分布与渗流分布吻合度高.渗-电耦合结果对实施模型约束的水文-地球物理耦合反演具有重要理论和实际意义.

关键词：电流场渗流场土石坝关联响应耦合分析

湖南锡田钨锡多金属矿田燕山期NE向断层演化历史及其成矿意义

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地球科学 2021年第1期46卷 43-58页

作者：刘飚吴堑虹李欢奚小双孔华曹荆亚蒋江波林智炜吴经华梁伟中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083

为了确定湖南锡田矿田燕山期NE向断层演化历史、蚀变特征及与钨锡成矿关系本文调查了矿田内燕山期断层野外宏观特征,对断层中充填石英脉进行了显微鉴定、阴极发光、含矿元素分析,结果显示:(1)断层以NE60°~70°平行分布于茶汉盆地南北两... 详细信息

为了确定湖南锡田矿田燕山期NE向断层演化历史、蚀变特征及与钨锡成矿关系本文调查了矿田内燕山期断层野外宏观特征,对断层中充填石英脉进行了显微鉴定、阴极发光、含矿元素分析,结果显示:(1)断层以NE60°~70°平行分布于茶汉盆地南北两侧,均倾向茶汉盆地,断层的陡倾、棱角状角砾及梳状石英等指示了断层的张性性质;(2)断层经历了3期流体活动,第一期的石英脉中石英颗粒相对粗大(0.5~15.0 mm),局部发育破裂与变形纹,石英可为断层角砾;第二期与第三期沿断层中张性裂隙充填的石英脉,粒径较小(0.01~2.00 mm),第二期石英发育微裂隙,而第三期石英为自形长柱状,无变形;(3)第一期与第三期石英脉中不含云母,第二期则富含绢云母,其W、Sn元素含量高,并有少量白钨矿、黄铁矿等矿物,其组分演化特征与区内矿床热液组分演化趋势相似;(4)锡田地区燕山期钨锡矿化分布与NE向系列断层关系密切,显示了茶汉盆地两侧由南向北分带格局.作者认为在燕山期华南伸展背景控制下,地幔上隆及重熔岩浆上侵产生的综合伸展是NE向系列断层形成的可能机制,NE向系列断层的张性环境是岩浆热液聚集的有利因素,为成矿热液运移提供了通道.

关键词：正断层流体活动 W⁃Sn成矿锡田矿田矿物学

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土壤As含量光谱指数反演方法评估

光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1472-1481页

作者：宁京邹滨涂宇龙张霞王玉龙田容才中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 中国科学院遥感与数字地球研究所北京100101

为探究基于光谱指数反演土壤砷(As)含量的有效性和适用性,选取河北省保定市某农田为研究区,利用PSR-3500便携式地物光谱仪和电感耦合等离子发射光谱法测定42个土壤样品实验室及野外原位光谱信号和As含量;基于实验室光谱、野外原位光谱... 详细信息

为探究基于光谱指数反演土壤砷(As)含量的有效性和适用性,选取河北省保定市某农田为研究区,利用PSR-3500便携式地物光谱仪和电感耦合等离子发射光谱法测定42个土壤样品实验室及野外原位光谱信号和As含量;基于实验室光谱、野外原位光谱及野外原位-直接标准化校正(DS)光谱,计算叶绿素指数(CI)、差值指数(DI)、和值指数(SI)、比值指数(RI)和简化归一化指数(NDI和NPDI),采用相关性分析提取强相关光谱指数参与土壤As含量随机森林回归建模。在此基础上,通过与相同光谱环境全波段建模方法的精度对比评估光谱指数的有效性;对比不同光谱环境中各类光谱指数建模精度的稳定性以评估其适用性;结合典型土壤组分的吸收特征波段尝试解析光谱指数提升土壤As含量反演性能的内在机制。结果表明:(1)相较于全波段建模,光谱指数法在“实验室光谱、野外原位光谱、野外原位-DS光谱”三种光谱环境中均能有效提升土壤As含量反演建模精度,R_(p)^(2)和RPD分别从0.243和1.2提升至0.730和2.009、0.264和1.213提升至0.669和1.809、0.334和1.279提升至0.678和1.841;(2)三种光谱环境中,DI、RI、NDI在野外原位光谱、SI和NPDI在野外原位-DS光谱环境中的适用性较差,CI综合适用性最强,R_(p)^(2)>0.66,RPD>1.8;(3)指数特征波段表现出与铁氧化物、粘土矿物和有机物吸收特征的相关性,但部分指数特征波段缺乏可解释性,无法揭示指数计算通过组合波段放大有效信息和消除噪声的统一规律。该研究可为后续发展基于光谱指数的土壤重金属遥感反演应用甚至卫星有效载荷研制中的波段设计提供科学依据。

关键词：土壤重金属光谱指数高光谱随机森林遥感反演

基于注意力卷积神经网络的焦家金矿带三维成矿预测及构造控矿因素定量分析

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第9期52卷 3003-3014页

作者：邓浩魏运凤陈进刘占坤喻姝研毛先成中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083

焦家金矿带是我国重要的金矿产地,随着开采深度不断增加,深部找矿已成为目前工作重点,为此,从数据科学视角出发,利用深度学习技术,开展焦家矿带三维成矿预测及控矿因素定量分析工作。在建立三维地质模型和控矿指标基础上,构建引入CBAM... 详细信息

焦家金矿带是我国重要的金矿产地,随着开采深度不断增加,深部找矿已成为目前工作重点,为此,从数据科学视角出发,利用深度学习技术,开展焦家矿带三维成矿预测及控矿因素定量分析工作。在建立三维地质模型和控矿指标基础上,构建引入CBAM注意力机制模块的卷积神经网络模型,从初始控矿指标中抽取具有矿化指示性的信息特征,建立焦家断裂面与矿化定位间的非线性关联关系,并与其他方法构建的成矿预测模型进行对比,验证本文方法构建的模型的准确性与可靠性。利用DeepLIFT方法解构深度网络特征,明确各控矿指标输入对网络输出的贡献,以此定量分析焦家矿带控矿因素对金成矿的影响。研究结果表明:焦家断裂距离场对成矿影响最显著,其次为坡度和坡度变化率,形态起伏度对成矿影响较弱;在矿带深部2000~3000 m圈定找矿有利靶区3处,其中,纱岭勘查区矿体深部延伸部位和曲家勘查区北段深部具有较大找矿潜力,焦家与曲家勘查区连接部位深部可能存在新的矿化富集区。

关键词：三维成矿预测焦家金矿带注意力卷积神经网络构造控矿因素分析

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地震定位方法最新进展综述

地球物理学进展 2023年

作者：侯新荣郭振威高大维李磊柳建新有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学) 有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室中南大学地球科学与信息物理学院

精确的地震定位对于地球内部结构和地震孕育过程认知、断层精细结构探测、资源能源勘探开发、地震预警研究等众多科学技术问题至关重要。鉴于地震定位方法发展迅速，及时的综述最新进展重要且必要。目前的综述论文主要论述常规地震定位... 详细信息

精确的地震定位对于地球内部结构和地震孕育过程认知、断层精细结构探测、资源能源勘探开发、地震预警研究等众多科学技术问题至关重要。鉴于地震定位方法发展迅速，及时的综述最新进展重要且必要。目前的综述论文主要论述常规地震定位方法的进展，而涉及机器学习的地震定位方法的系统总结却很少。为便于读者了解地震定位方法原理与最新的前沿进展，本文首先介绍了近年来新发展的常规地震定位方法，如震源扫描类方法、双差类定位法、GrowClust等；然后重点介绍了最新的涉及机器学习的地震定位方法，包括完全基于机器学习的地震定位方法和机器学习辅助的地震定位流程。其中，基于机器学习的定位方法按照利用的神经网络的不同进行再次分类，包括了卷积神经网络、图神经网络、循环神经网络。机器学习辅助的定位流程介绍了EasyQuake、QuakeFlow、LOC-FLOW 三种较受关注的方法。通过详细阐述LSTM-FCN模型、LOC-FLOW方法流程的实际应用，对比了代表性方法的定位效果。最后，本文对机器学习类的地震定位方法存在的问题和地震定位的发展方向进行分析与展望，指出机器学习模型轻量化是重要研究方向以及多种地震定位方法联合定位是地震定位发展的重要目标。

关键词：震源定位机器学习神经网络联合定位

湘南香花岭锡矿田碎屑岩中似层状锡多金属矿体铟富集特征及成因

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中国有色金属学报 2022年第8期32卷 2469-2493页

作者：郑旭刘建平陈卫康邵拥军田旭峰文一卓刘少青丁涛中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 湖南省湘南地质勘察院郴州423000

湘南香花岭矿田是华南地区典型的岩浆热液型铟富集成矿区,新勘探的似层状锡矿体是矿田内重要的锡矿化类型,也是南岭地区较为独特的锡矿化类型,对该类矿体中铟的分布规律和富集机制缺乏系统研究。为揭示矿田内似层状锡多金属矿体中的铟... 详细信息

湘南香花岭矿田是华南地区典型的岩浆热液型铟富集成矿区,新勘探的似层状锡矿体是矿田内重要的锡矿化类型,也是南岭地区较为独特的锡矿化类型,对该类矿体中铟的分布规律和富集机制缺乏系统研究。为揭示矿田内似层状锡多金属矿体中的铟富集特征及成因,在矿床野外地质调查及样品采集基础上,采用光学显微镜、等离子体光谱仪、电子探针等技术手段,开展了矿物组成显微鉴定、矿石化学成分分析、矿物微区成分分析等研究。结果表明:碎屑岩发育两类似层状锡矿体,即三合圩式以泥质碎屑岩为容岩的锡多金属矿体和泡金山式以石英砂岩为容岩的锡矿体。三合圩式矿体In含量12.94μg/g-70.80μg/g,Zn含量0.61%-2.62%,Sn含量0.13%-0.86%,为富铟的锡多金属矿体;泡金山式矿体In含量为0.04μg/g-1.06μg/g,Sn含量为0.06%-1.87%,为贫铟的锡矿体。载铟矿物有闪锌矿和黝锡矿,尤以闪锌矿最为重要。三合圩式矿体中闪锌矿的In含量最高为0.15%,泡金山式矿体中闪锌矿的In含量最高为0.19%,闪锌矿中元素替代关系为In^(2+)+Cd^(2+)←→2Cu^(2+)。在三合圩式矿体中黝锡矿的In含量为0.25%,而在泡金山式矿体中黝锡矿的In含量低于检测限,黝锡矿中元素替代关系为In^(2+)+Zn^(2+)←→Cu^(2+)+Sn^(2+)。综合矿床地质特征及铟富集研究,认为碎屑岩中似层状矿体成因与岩浆热液关系密切,两类矿体铟富集差异明显受成矿地质环境和成矿作用控制,在泥质砂岩中以交代为主的成矿作用形成了富铟的锡多金属矿体,而在石英砂岩中以充填为主的成矿作用则形成了贫铟的锡矿体。

关键词：铟富集矿物化学成因似层状锡多金属矿体香花岭湘南

海因环氧树脂固化铜尾矿的力学性能及微观结构演变

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2022年第9期32卷 3065-3076页

作者：贺勇蒋文强陈科平吴练荣张可能喻志鹏甘雪萍冯德山中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 云南迪庆有色金属有限责任公司香格里拉674400 中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

基于强度和微观试验,系统研究海因环氧树脂掺量和养护龄期对铜尾矿试样力学性能及微观结构的影响规律。结果表明,当海因环氧树脂掺量为30%(质量分数)时,固化体试样强度达到20.84 MPa。当海因环氧树脂掺量为10%(质量分数)的固化体的养护... 详细信息

基于强度和微观试验,系统研究海因环氧树脂掺量和养护龄期对铜尾矿试样力学性能及微观结构的影响规律。结果表明,当海因环氧树脂掺量为30%(质量分数)时,固化体试样强度达到20.84 MPa。当海因环氧树脂掺量为10%(质量分数)的固化体的养护龄期为7和14 d时,其强度分别为6.33和6.67 MPa,均满足其作为基础填料和建筑材料的要求。微观试验结果表明,随着海因环氧树脂掺量的增加,团粒化作用加强,固化体孔隙减少,从而大大提高了固化体强度。

关键词：铜尾矿海因环氧树脂力学性能微观结构

基于二次场的可控源电磁法三维有限元-无限元数值模拟

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地球物理学报 2017年第9期60卷 3655-3666页

作者：张林成汤井田任政勇肖晓中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙410083

本文提出了一种新的混合有限元-无限元三维可控源电磁法(CSEM)问题快速高精度正演模拟算法.首先从电场双旋度方程出发,推导了水平电偶极子源的二次场边值问题,采用无限元代替截断边界条件和有限元离散内部计算区域的新策略,达到减小计... 详细信息

本文提出了一种新的混合有限元-无限元三维可控源电磁法(CSEM)问题快速高精度正演模拟算法.首先从电场双旋度方程出发,推导了水平电偶极子源的二次场边值问题,采用无限元代替截断边界条件和有限元离散内部计算区域的新策略,达到减小计算区域的目的,基于并行直接求解技术,实现多源CSEM问题的快速精确求解.其次,通过层状解析模型测试,一方面验证了新算法的正确性,另一方面通过与其他三种已知CSEM问题求解策略进行对比,表明了本文提出的基于二次场有限元-无限元算法具有离散区域小、求解速度快和计算精度高等优点.最后,通过3D模型计算,清晰直观地模拟了场源阴影效应,为野外数据的处理与解释提供指导.

关键词：边界条件有限元-无限元并行求解器场源阴影效应