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西藏南部极低级变质岩及其地质与资源意义

地学前缘 2024年第1期31卷 201-210页

作者：毕先梅莫宣学刘艳宾中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

极低级变质作用(very low-grade metamorphism)是当代地球科学的前沿研究课题之一。极低级变质岩(very low-grade metamorphic rocks)既是地质过程的记录,又在资源环境方面有实用意义。西藏南部广泛分布着处于成岩-极低级变质-低级变质... 详细信息

极低级变质作用(very low-grade metamorphism)是当代地球科学的前沿研究课题之一。极低级变质岩(very low-grade metamorphic rocks)既是地质过程的记录,又在资源环境方面有实用意义。西藏南部广泛分布着处于成岩-极低级变质-低级变质阶段的岩石。它们记录了从新特提斯到青藏高原形成发展的诸多信息,并为在西藏南部寻找油气资源提供了有用的线索。本文对采自西藏南部不同地点和构造单元的71件珍贵的富含黏土矿物的岩石样品进行了XRD分析,获得了71套以伊利石结晶度(Ic)为主的黏土矿物数据。数据表明,这些岩石的伊利石结晶度(Ic)在0.21°~1.61°(Δ2θ)范围内,分别落在低级成岩区、高级成岩区、极低级变质区、低级变质区。不同构造单元显示不同的变质特点。北喜马拉雅碳酸盐台地P_(2),J-K,K_(2)均属极低级变质,N显示早期成岩阶段特征。拉轨岗日被动陆缘盆地发育P1,T_(1),T_(2),T_(3),J_(1),J-K,K_(1),K_(2)地层,绝大多数均遭受极低级变质,总的趋势是随着时代变新变质程度逐渐降低,具有埋藏变质的特点。也有部分样品的Ic落在成岩带内,提供了寻找油气的线索。从雅鲁藏布蛇绿(混杂)岩带中的沉积岩样品获得两组数据:一组相当于成岩阶段;另一组相当于极低级变质。初步解释,前者可能反映蛇绿岩形成时的古环境条件,后者可能代表蛇绿岩碰撞定位阶段的记录。日喀则弧前盆地中K_(2)(日喀则群)虽然有较强的褶皱变形,但变质程度不高,属高级成岩带,可能说明晚白垩世弧前盆地沉积并未卷入俯冲作用。冈底斯岩浆弧中侵入岩、火山岩、沉积岩均发育,沉积岩的伊利石结晶度(Ic),落入低级变质-极低级变质-成岩作用带的较宽范围,并显示埋藏变质与岩浆作用叠加的特点。西藏南部成岩阶段沉积岩-极低级变质岩中还蕴藏着有关石油天然气的信息。特别是,白垩纪中期发生的全球性的缺氧事件,也影响了西藏南部地区,已经在岗巴-定日盆地发现典型的黑色页岩,厚度巨大。前人研究还认为,定日-岗巴被动大陆边缘、羌塘周缘前陆盆地、冈底斯弧背盆地具有良好含油气前景。本文对西藏南部极低级变质作用和极低级变质岩做了初步研究,期望今后有更深入的研究。

关键词：极低级变质作用极低级变质岩西藏南部伊利石结晶度(Ic) 地质与资源意义

以初级生产力与固碳规律为线索探讨陆相页岩中有机质的富集规律

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地球科学 2024年第4期49卷 1224-1244页

作者：毛小平陈修蓉陈永进李岁岁李振朱启轩中国地质大学能源学院北京100083 清华大学北京100084

陆相优质烃源岩主要在盆地中心深湖-半深湖等深水环境发育,但大量页岩气勘探证实,富有机质页岩更靠近湖盆边缘,因此有必要深入剖析陆相湖盆有机质富集的规律.采用类比法对比页岩油气、煤的成矿条件,结合湖泊的初级生产力、固碳速率、化... 详细信息

陆相优质烃源岩主要在盆地中心深湖-半深湖等深水环境发育,但大量页岩气勘探证实,富有机质页岩更靠近湖盆边缘,因此有必要深入剖析陆相湖盆有机质富集的规律.采用类比法对比页岩油气、煤的成矿条件,结合湖泊的初级生产力、固碳速率、化石发育,采用古地貌及埋藏史恢复手段,提出了页岩发育于浅水局限环境的六大证据.研究发现,页岩油气和煤具有相似的成矿模式;与浅水环境的煤、蒸发盐岩等具有共生关系;浅水环境下固碳速率远大于深水环境.结论是,页岩油气富集于浅水湖湾、间湾等封闭-半封闭环境;最大湖泛期凝缩段应为贫有机质段.最后以松南等地区进行验证,说明本结论具有普适性,可更好地指导陆相页岩油气勘探.

关键词：页岩气烃源层湖湾最大湖泛期叶肢介初级生产力矿床学

基于知识图谱多跳推理的中文矿物知识问答方法与系统

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地学前缘 2024年第4期31卷 37-46页

作者：季晓慧董雨航杨中基杨眉何明跃王玉柱中国地质大学(北京)信息工程学院北京100083 中国地质大学(北京)国家岩矿化石标本资源库北京100083

已有相关矿物数据库用于存储和查询相关矿物知识,常用的搜索引擎也可以对矿物知识进行查询,但无法回答用自然语言进行提问的矿物问题,查询返回的答案需要进一步筛选。亦有基于知识图谱进行矿物知识问答的相关研究,但只能回答涉及知识图... 详细信息

已有相关矿物数据库用于存储和查询相关矿物知识,常用的搜索引擎也可以对矿物知识进行查询,但无法回答用自然语言进行提问的矿物问题,查询返回的答案需要进一步筛选。亦有基于知识图谱进行矿物知识问答的相关研究,但只能回答涉及知识图谱中一个三元组的简单问题,无法回答涉及多个三元组的多跳复杂问题。为此,本文提出基于知识图谱多跳推理的矿物复杂知识问答方法,采用ComplEx模型将矿物实体、关系和问句表示为复数向量,以更好地获取相互之间的语义及推理关系。输入矿物问句后,通过Bert-LSTM-CRF获取其中心词,采用基于编辑距离及分词的方法获得中心词的候选实体集合,然后采用全连接网络确定最相关的实体作为推理起点,与矿物问句拼接后通过全连接网络获得当前跳的最相关关系。根据当前跳的起始实体及最相关关系,在矿物知识图谱中获得另一实体作为下一跳的推理起点,并将下一跳的问句更新为原问句,与当前跳最相关关系拼接,以将当前跳的推理信息带入到下一跳推理中,直到获得的最相关推理关系为预定义的结束标识符,推理结束,返回最后一跳的实体为答案,并给出推理路径。采用Python语言,在Tensorflow框架下实现了本文提出的矿物复杂知识问答并与相关模型进行对比,证明了本文方法的有效性。采用前后端分离架构,使用RESTful API、React、Ajax、echarts和Flask等框架和技术,开发了基于知识图谱多跳推理的矿物复杂知识问答系统,为矿物知识获取及相关地质研究提供了平台和工具。

关键词：矿物问答系统知识图谱多跳推理

基于随机微分博弈的林业碳汇项目开发的风险化解机制研究

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系统工程理论与实践 2024年第7期44卷 2273-2292页

作者：孙睿何大义闫晶晶中国地质大学(北京)经济管理学院北京100083

企业采用“跑马占荒”的形式抢占森林资源,造成了资源浪费,不利于国家“双碳”目标的推进.本文以林业碳汇项目股份合作模式的开发为研究对象,考虑项目开发过程中的道德风险和监管部门的监管力度,构建项目开发企业与林农双方的随机微分... 详细信息

企业采用“跑马占荒”的形式抢占森林资源,造成了资源浪费,不利于国家“双碳”目标的推进.本文以林业碳汇项目股份合作模式的开发为研究对象,考虑项目开发过程中的道德风险和监管部门的监管力度,构建项目开发企业与林农双方的随机微分博弈模型,明确了项目内部自发合作的条件和不同的外部冲击对项目开发的作用机制.研究发现:首先,在监管部门对项目开发企业实施强监管、对林农弱监管时,且林农分得的碳汇收益比例低于项目开发企业的情况下,能够实现项目内部的自发合作,缓解了监管压力.其次,收紧碳配额将有助于提高碳汇价格均值;将更多的行业、企业纳入碳交易范围有助于降低碳汇价格方差.对于林业碳汇项目刚起步的现阶段,若要有效激发项目参与主体的积极性,应以实施紧缩碳配额或实行碳税政策为主,随后逐步将更多的行业纳入其中.最后,越严格的监管环境和越高的碳汇收益分配比例可以促使参与主体在更短的时间内进行策略调整,政府的财政补助不会对策略调整速度产生影响,但是会激励其行为努力水平.

关键词：林业碳汇项目开发监管机制随机微分博弈混沌

基于大数据文献计量学分析《地学前缘》期刊引领力

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地学前缘 2024年第1期31卷 535-549页

作者：赵宇程丽杨立英李立相鹏中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质大学(北京)期刊中心北京100083 中国科学院文献情报中心北京100190

《地学前缘》是一本享有较高学术声誉的中文地球科学期刊。本文依托Incopat、领跑者5000、CSCD、SCIE和Scopus等5个国内外知名数据库,基于大数据文献计量研究方法,客观揭示《地学前缘》近10年(2014—2023年)的发展情况,包括载文数量、... 详细信息

《地学前缘》是一本享有较高学术声誉的中文地球科学期刊。本文依托Incopat、领跑者5000、CSCD、SCIE和Scopus等5个国内外知名数据库,基于大数据文献计量研究方法,客观揭示《地学前缘》近10年(2014—2023年)的发展情况,包括载文数量、论文质量、核心作者及其团队、刊载主题,从4个维度全方位评估《地学前缘》的期刊引领力。本文首先采用引文分析、关键词共现分析、期刊共被引分析、作者合作网络分析等文献计量方法进行大数据分析,着重分析了《地学前缘》近10年的论文年度分布情况、论文质量水平、热门主题和新兴主题、核心著者及团体等。结果表明《地学前缘》在中文地质学刊物中载文量名列前茅,稳中有升,与国际知名地质学期刊相比仍有较大上升空间。在领跑者5000数据库《地学前缘》名列第5。在学术期刊影响力指数排名中,《地学前缘》名列第4。本文构建了《地学前缘》的核心作者合著关系网络,为编辑部未来组约重点稿件提供思路。此外,通过大数据分析,《地学前缘》近10年刊载论文的热点主题包括矿产资源开发利用、油气储集规律研究、环境污染和气候变化、地质灾害与板块构造,新兴主题(包括宜居环境与气候变化等)的出现可以增加编辑部组织主题专辑的可能性。随后,本文围绕科技创新、学科建设和学术话语权等3个方面,对《地学前缘》的期刊引领力进行分析。结果显示:在科学创新方面,《地学前缘》在2014—2023年间发表了具有世界领先水平的原创性科研成果,也是唯一一本能够发表“中国古生物学年度十大进展”相关成果的中文地质学期刊;在技术创新方面,以《地学前缘》发表的论文《天然矿物光电效应:矿物非经典光合作用》为基础申请的专利目前已通过3项,论文成果对后续5项专利也产生了影响;在学科建设方面,《地学前缘》与世界地质学期刊共同承担着基础学科知识载体的使命,在中国地质学期刊中承担着沟通基础性研究和应用性研究的桥梁作用;在学术话语权方面,《地学前缘》与联合国可持续发展目标相关的论文数量在10年内翻了一番,特别是“我国城市地下空间开发利用的需求与挑战”主题专辑影响范围已延伸到工程技术领域,影响程度也远高于同主题其他论文。借助于大数据分析技术,总结《地学前缘》具备高期刊引领力的贡献因素,其主要包括与带来优质稿源的领先团队保持密切联系、充分发挥编委会的选题能动性以及广泛开展国际宣传和精准推送。通过大数据赋能,中文地质学期刊可以实现基于大数据的智慧决策:一方面为中文地质学期刊的影响力提升带来新的增长点;另一方面可以更好地服务国家战略需要,推动地球科学学科发展,为科学研究和知识传播提供平台,为地质学领域的创新和进步做出更大贡献。

关键词：《地学前缘》科技期刊文献计量期刊引领力

冷喷涂和超音速火焰喷涂FeCoCrNiMn高熵合金涂层的耐腐蚀性能对比研究

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机械工程学报 2024年第14期60卷 117-125页

作者：王琳婷朱丽娜李润杰康嘉杰卢晓亮中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 中国地质大学(北京)郑州研究院郑州451283 矿冶科技集团有限公司北京100160

在深海钻探中,钻探零部件承受海水钻井液的侵蚀,OH-和Cl-等腐蚀介质使其服役环境十分苛刻,影响钻进效率甚至设备安全,因此在钻探零部件表面进行防护具有十分重要的意义。高熵合金被视为耐蚀性材料的新发展方向,在再制造工程领域有广泛... 详细信息

在深海钻探中,钻探零部件承受海水钻井液的侵蚀,OH-和Cl-等腐蚀介质使其服役环境十分苛刻,影响钻进效率甚至设备安全,因此在钻探零部件表面进行防护具有十分重要的意义。高熵合金被视为耐蚀性材料的新发展方向,在再制造工程领域有广泛的应用前景。采用冷喷涂(Cold spray, CS)和超音速火焰喷涂(High velocity oxy-fuel, HVOF)制备的FeCoCrNiMn高熵合金涂层以模拟海水钻井液为介质,连续浸泡(15 d、30 d、45 d),探究两种涂层在不同浸泡时间的耐腐蚀性能。结果表明,CS涂层相对于HVOF涂层表现出了更大的阻抗值和更小的电子传递速率。Cr在合金表面可以形成一层以Cr_(2)O_(3)为基础的保护性钝化膜,呈现出较优的钝化性能。浸泡45d的CS和HVOF涂层表面均有Cl元素富集的点蚀出现,随着浸泡时间的延长,点蚀区域可能剥落造成涂层内部的缝隙腐蚀。所以,CS涂层和HVOF涂层均可以在深海钻探中对钻探零部件起到防护作用,对比得出CS涂层的耐腐蚀性能优于HVOF涂层。

关键词：冷喷涂超音速火焰喷涂 FeCoCrNiMn 高熵合金涂层腐蚀

黔桂地区下石炭统富有机质页岩的页岩气勘探意义

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地质学报 2024年第7期98卷 2193-2215页

作者：梅冥相陈基瑜张英杰中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室北京100083 广西地质调查院广西南宁530023

一套总厚度接近300 m的富有机质页岩,总有机碳含量(TOC)普遍大于2%是其基本特征,主导着下石炭统杜内阶至维宪阶的鹿寨组,集中发育在黔桂地区所在的华南板块滇黔桂盆地的台间盆地相带之中的三级海平面上升期,代表着一套重要的潜在性页岩... 详细信息

一套总厚度接近300 m的富有机质页岩,总有机碳含量(TOC)普遍大于2%是其基本特征,主导着下石炭统杜内阶至维宪阶的鹿寨组,集中发育在黔桂地区所在的华南板块滇黔桂盆地的台间盆地相带之中的三级海平面上升期,代表着一套重要的潜在性页岩气勘探目的层。更为重要的是,特殊的形成发育时代,从深水台间盆地相的鹿寨组向浅水连陆台地中的深水陆棚相英塘组的相变和穿时减薄,而且结束于一套煤系地层主导的三角洲沉积体系的沉积过程之中;这些特征不但将这套富有机质页岩特征化,而且代表着一个与欧美地区泛大陆上的下石炭统(密西西比亚系)存在差异巨大的早石炭世沉积序列;因为在泛大陆上,只有石炭系的上部(上石炭统:宾夕法利亚亚系)储存着大量的煤,石炭系下部(下石炭统,或密西西比亚系)则包含着不同寻常的大套灰岩。这一套可以归为缺氧盆地相的下石炭统富有机质页岩,其中的有机质堆积作用,主要为以下3个因素之间复杂的相互作用所形成,即:①得到增强的生产率;②与还原条件相关而得到增强的有机质保存作用;③得到较低沉积作用速率导致的减弱的有机质稀释作用;而且这3个因素还直接受到海平面波动控制。但是,除了这3个因素之外,细粒植物碎屑的“生物碳泵(The biological carbon pump)”,也应该是这一套富有机质页岩中有机质富集的另外一个重要机制,尽管还存在许多细节问题需要进一步研究。

关键词：富有机质页岩页岩气勘探早石炭世沉积序列黔桂地区

基于案例推理和知识图谱的WRF气象模拟知识推荐研究

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地球信息科学学报 2024年第5期26卷 1257-1269页

作者：张春晓马同彬祁亚州王爱佳郝晓阳中国地质大学(北京)信息工程学院北京100083

地理模拟作为地理环境模拟与认知的重要方法,是挖掘地理知识、揭示地理规律的重要手段。气象模拟,作为重要组成部分参与到地理环境模拟的诸多方面,影响到地理环境的系统模拟和复杂问题求解。而气象模型专业性强、模拟知识复杂,涉及到输... 详细信息

地理模拟作为地理环境模拟与认知的重要方法,是挖掘地理知识、揭示地理规律的重要手段。气象模拟,作为重要组成部分参与到地理环境模拟的诸多方面,影响到地理环境的系统模拟和复杂问题求解。而气象模型专业性强、模拟知识复杂,涉及到输入数据、模拟方案设置等诸多方面,所以如何高效管理及共享气象模拟知识成为亟需解决的问题。本文应用案例推理和知识图谱,统一异构的气象模拟知识,研究顾及语义和图结构相似度的气象模拟知识推荐方法,以提高气象模拟知识的共享能力。①本文基于中文气象模拟文献资料抽取了气象模拟知识,以模拟案例为载体,在知识图谱中构建气象模拟知识库;②构建气象模拟案例相似度评估模型,实现顾及语义和图结构相似度的气象模拟知识推荐,该模型一方面利用经过气象模拟语料库训练的Bert(Bidirectional Encoder Representations from Transformers)语义模型挖掘气象模拟知识案例的语义特征,另一方面提取存储在图谱中模拟案例的结构特征,并通过AHP(Analytic Hierarchy Process)层次分析法进行权重设置,从而准确的衡量气象模拟案例的相似度。③研发了可视化的气象模拟知识共享原型系统,可以根据用户需求推荐气象模拟知识的参数方案,为涉及气象过程的地理系统模拟人员提供知识参考。基于所构建的气象模拟知识库,经推荐准确性和稳定性评估,系统的推荐准确率达到91.3%,研究成果提高了气象模拟知识共享和重用能力。

关键词：知识图谱语义模型知识推荐知识共享案例推理气象模拟图相似度 Bert模型

2020年古冶M_(S)5.1地震序列微震检测及活动性研究

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地球物理学报 2024年第4期67卷 1501-1514页

作者：王同利张盛中崔博闻武敏捷马泽宇葛慧颖北京市地震局北京100081 中国地质大学(北京)信息网络与数据中心北京100083 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083

2020年7月12日河北省古冶(39.78°N,118.44°E)发生M_(S)5.1地震,震源深度10 km.本文通过对其周边500 km范围内的84个固定台站连续观测地震数据,采用基于图形处理器的模板匹配定位识别技术(GPU-M&L)对地震前后(2020年6月1日至2020年8月3... 详细信息

2020年7月12日河北省古冶(39.78°N,118.44°E)发生M_(S)5.1地震,震源深度10 km.本文通过对其周边500 km范围内的84个固定台站连续观测地震数据,采用基于图形处理器的模板匹配定位识别技术(GPU-M&L)对地震前后(2020年6月1日至2020年8月31日)共三个月的连续数据进行了微震检测和地震活动性分析.我们首先从台网目录的362个古冶地震序列事件中挑选了信噪比较高的118个地震作为模板,通过模板扫描和检测,获得共1017个地震,约为台网目录的2.8倍,然后运用双差定位方法(hypoDD)对669个地震事件进行了重定位.最后我们对古冶地震的事件序列进行时空分布、震源机制解以及b值空间分布等分析.结果显示古冶M_(S)5.1地震前,震中区周边地震活动性显著,地震前后地震序列分布优势方向为NE向,震源深度方向近直立分布;发震断裂为唐山—古冶断裂或其延伸部分,与1976年唐山M_(S)7.8地震同为唐山断裂带,发震断层走向基本一致.据此,我们推测古冶M_(S)5.1地震是1976年唐山M_(S)7.8地震后余震区应力调整所触发.

关键词：古冶地震微震检测模板匹配完备震级地震活动性