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基于太赫兹-热重光谱的粘土矿物热解特性表征

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 179-182页

作者：栗欣妤刘彩琴黄昊翀郑志远张自力邱昆峰中国地质大学(北京)数理学院北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

粘土矿物是粘土岩和土壤的重要组成部分,是地球表面大部分覆盖物的主要物质单元,深入研究其结构特点、粒径大小及含水量的变化等特征对探究粘土矿物富集地区的环境演变规律和矿物工业应用具有重要指导意义。面对地学领域多样化的实际应... 详细信息

粘土矿物是粘土岩和土壤的重要组成部分,是地球表面大部分覆盖物的主要物质单元,深入研究其结构特点、粒径大小及含水量的变化等特征对探究粘土矿物富集地区的环境演变规律和矿物工业应用具有重要指导意义。面对地学领域多样化的实际应用需求,常见的矿物表征方法在挖掘矿物中指针性极强的物理特性时经常受限。作为一种新型非接触式相干测试手段,太赫兹光谱技术利用该波段指纹谱、宽光谱及水敏感等众多优势特性,可对粘土矿物进行无损探测并获得振幅和相位等光学信息,从而区分其晶体结构及成分组成。本文以太赫兹时域光谱技术为主要手段,同时结合热重分析和傅里叶红外光谱技术对粘土矿物的热解特性展开一系列研究。其中,高岭土作为重要原料,其成分组成、粒径大小及煅烧产物都会影响陶瓷质量。实验结果证实不同状态的高岭土在太赫兹波段下的吸收系数和折射率等光学参数会发生明显变化。结构单元为2∶1型层状硅酸盐的滑石和叶腊石因其晶体结构中八面体阳离子的不同,使得光谱差异明显,这很好地反映出典型呈电中性含水矿物的热解产物及含水量指标。值得一提的是,与太赫兹领域的传统认知不同,除却一些化学手段干预,实验过程中发现叶腊石在1.10 THz具备特征吸收峰,该峰的出现既能帮助物质定性表征和光学器件发展,又丰富了太赫兹光谱对矿物的全面了解,为太赫兹光谱学与地学的交叉研究提供新的研究角度。

关键词：太赫兹光谱粘土矿物吸收系数热解特性

中国东北晚更新世真猛犸象的线粒体遗传多样性及其演化历史

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科学通报 2025年第1期 121-133页

作者：杜至诚盛桂莲胡家铭邢凡成王斯人李富强肖博宋世文郑铭旻袁俊霞赖旭龙中国地质大学(武汉)环境学院生物地质与环境地质国家重点实验室中国地质大学(武汉)地球科学学院青冈县古生物化石保护中心大庆博物馆中国地质大学(武汉)逸夫博物馆中国地质大学(武汉)材料与化学学院

真猛犸象(Mammuthus primigenius)是中国北方猛犸象-披毛犀动物群的核心动物,在晚更新世时期广泛分布于欧亚和北美的中高纬度地区,在我国则主要分布在东北一带.针对中国东北地区的真猛犸象材料的基因组层面的研究极为匮乏,导致其分类和... 详细信息

真猛犸象(Mammuthus primigenius)是中国北方猛犸象-披毛犀动物群的核心动物,在晚更新世时期广泛分布于欧亚和北美的中高纬度地区,在我国则主要分布在东北一带.针对中国东北地区的真猛犸象材料的基因组层面的研究极为匮乏,导致其分类和溯源问题不甚明朗.本研究获取到中国东北16个真猛犸象样品的完整或部分线粒体基因组序列,并对样品进行放射性碳同位素测年或分子定年.线粒体基因组系统发育树显示,在晚更新世时期的中国东北地区分布有猛犸象全部已知3个线粒体遗传支系(Clade I、Clade II和Clade III),该时期该地区的猛犸象种群遗传多样性较高.样品年代信息及各地种群的线粒体遗传结构表明, Clade I与Clade II、III的共同祖先在约163万年前的分化对应着草原猛犸象从欧亚到北美的第一次迁徙事件;在Clade I内部,中国东北种群与晚更新世时期第二次迁向北美的种群在61万年前已发生分歧.此外,本研究在中国东北真猛犸象样品中发现Clade II支系个体,表明该支系代表的种群曾广泛分布于东北亚;在末次盛冰期来临前,该种群可能发生了栖居地缩减并在中国东北形成小规模种群.本研究为探究中国东北真猛犸象的系统发育地位、遗传多样性及真猛犸象对晚更新世气候变化的响应提供了分子依据.

关键词：更新世真猛犸象古线粒体基因组中国东北遗传多样性

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西藏狮泉河地区渐新世钾质火山岩成因及其地质意义

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岩石学报 2025年第1期41卷 151-166页

作者：俞嘉嘉陈伟唐菊兴李阳中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

新生代钾质-超钾质火山岩与南北向裂谷关系密切,是认识青藏高原隆升过程的重要途径。本次工作在中拉萨地块狮泉河左左区识别出一套钾质粗面岩,为探讨其成因及构造背景指示,本文对其进行了年代学、岩石地球化学以及Lu-Hf同位素研究。锆石... 详细信息

新生代钾质-超钾质火山岩与南北向裂谷关系密切,是认识青藏高原隆升过程的重要途径。本次工作在中拉萨地块狮泉河左左区识别出一套钾质粗面岩,为探讨其成因及构造背景指示,本文对其进行了年代学、岩石地球化学以及Lu-Hf同位素研究。锆石U-Pb年龄确定该套火山岩形成于24.2Ma和22.3Ma,从而将原属于则弄群朗久组的火山岩重新厘定为渐新世。地球化学分析表明其具有高硅(64.6%

关键词：钾质-超钾质火山岩粗面岩南北向裂谷狮泉河地区

新型工业化背景下中国重点区域绿色工业发展研究

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河南社会科学 2025年第1期33卷 71-81页

作者：吴三忙李佳蔓雷涯邻中国地质大学(北京)经济管理学院北京100083

聚焦新型工业化进程中的区域绿色工业发展,基于国家重大区域发展战略和“双碳”目标的要求,构建包含产业结构高端化、能源消费低碳化、资源利用循环化、生产过程清洁化、产品供给绿色化、生产方式数字化六个维度的综合评价指标体系。采... 详细信息

聚焦新型工业化进程中的区域绿色工业发展,基于国家重大区域发展战略和“双碳”目标的要求,构建包含产业结构高端化、能源消费低碳化、资源利用循环化、生产过程清洁化、产品供给绿色化、生产方式数字化六个维度的综合评价指标体系。采用改进熵值法对2011—2021年中国294个城市的绿色工业发展水平进行测度,系统评估京津冀、长三角、粤港澳大湾区、长江经济带、黄河流域及东北地区6个重点区域的发展特征。研究发现:(1)区域绿色工业发展呈现显著的空间分异,整体上形成东部领先、中西递减的空间格局,粤港澳大湾区和长三角形成结构双核心发展区。(2)各区域展现出差异化的发展路径,东部沿海地区在产业结构高端化和生产方式数字化等方面全面领先,京津冀在资源利用循环化方面形成特色,长三角在产品供给绿色化方面优势突出。(3)2011—2021年各区域绿色工业发展水平均显著提升,但增长模式和速度存在差异,反映出发展的阶段性和渐进性特征。研究结果对推进新型工业化进程中的中国区域绿色工业协调发展,具有重要的理论和政策启示意义。

关键词：绿色工业新型工业化区域发展评价指标空间分异

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灾害态势感知:研究进展与未来展望

灾害学 2025年第1期40卷 117-122页

作者：侯俊东唐范郭海湘中国地质大学(武汉)经济管理学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)自然灾害风险防控与应急管理实验室湖北武汉430074

灾害态势感知是灾害高效应对的基础和前提,是推动灾害预防关口前移、重心下移的关键环节。该文遵循“理论-方法-应用”逻辑框架,系统梳理灾害态势感知的概念内涵和模型结构,总结灾害态势要素提取与融合、态势评估与预测方法的进展,并解... 详细信息

灾害态势感知是灾害高效应对的基础和前提,是推动灾害预防关口前移、重心下移的关键环节。该文遵循“理论-方法-应用”逻辑框架,系统梳理灾害态势感知的概念内涵和模型结构,总结灾害态势要素提取与融合、态势评估与预测方法的进展,并解读灾害态势感知理论方法的实践应用。研究发现,该领域还存在研究场景多集中单一灾害或特定情景、理论研究偏重个体认知层面、方法研究侧重数据提取与融合、应用研究过多关注特定问题的解决等不足。未来研究应着重发展灾害态势感知的人机物协同理论体系、全息技术方法体系和面向应急决策的应用体系,以进一步提升和丰富灾害态势感知研究理论创新和知识体系。

关键词：灾害态势感知态势要素理论-方法-应用

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土壤中典型矿物对锑的吸附-沉积行为研究

岩矿测试 2025年第1期44卷 127-139页

作者：郭贵宾袁晓雅黄理金帅琴胡圣虹欧阳磊生物地质与环境地质国家重点实验室中国地质大学(武汉)材料与化学学院湖北武汉430074

矿物开采、煤炭燃烧等人类活动使大量的锑进入土壤,造成严重的锑污染,危害人类健康。厘清环境中锑的吸附-沉积行为对锑的环境归趋预测及污染防治具有重要意义,但土壤中典型矿物对锑的吸附沉积行为缺乏系统比较,界面吸附形态也难以表征... 详细信息

矿物开采、煤炭燃烧等人类活动使大量的锑进入土壤,造成严重的锑污染,危害人类健康。厘清环境中锑的吸附-沉积行为对锑的环境归趋预测及污染防治具有重要意义,但土壤中典型矿物对锑的吸附沉积行为缺乏系统比较,界面吸附形态也难以表征。为了系统地比较土壤中典型矿物对锑的吸附能力差异,本文选用土壤中常见的5种金属氧化物(赤铁矿、针铁矿、水铁矿、氧化铝、斜方锰矿)和1种黏土矿物(高岭石),探究Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)在其表面的吸附热、动力学行为,并基于原位拉曼光谱表征分析了锑的吸附形态,推测其吸附机理。结果表明:铁锰氧化物对锑的吸附容量较大,而氧化铝、高岭石对锑吸附容量较小,6种典型矿物对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)吸附容量(mg/g)分别为水铁矿(101.4、55.9)>斜方锰矿(16.52、7.58)>针铁矿(13.30、5.67)>赤铁矿(5.13、3.70)>氧化铝(1.66、1.69)>高岭石(0.27、0.51);受锑存在形态及矿物表面电位的影响,酸性条件下有利于Sb(Ⅴ)的吸附,吸附量较之碱性环境有24%~78%增加,而Sb(Ⅲ)的吸附受pH值影响较小(变化范围0.3%~14%);土壤中典型矿物对不同浓度的Sb(Ⅴ)主要为吸附作用,而Sb(Ⅲ)在较高浓度时,可能在矿物表面发生沉积,形成Sb_(2)O_(3)。本文通过采用拉曼光谱,基于锑的特征谱峰,可方便地对矿物表面吸附态和沉积态的锑进行原位表征。

关键词：锑水铁矿斜方锰矿氧化铝吸附沉积拉曼光谱

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长江经济带新型城镇化与空气污染的脱钩分析

生态经济 2025年第1期41卷 140-148,194页

作者：詹成郭明晶周文潇陈嘉浩中国地质大学(武汉)经济管理学院湖北武汉430074

城市的快速发展带来了污染物的集中。为了协调经济发展与环境污染之间的关系,中国制定并实施了新型城镇化战略。但是,对新型城镇化与空气污染的具体关系的研究尚不充足,仍不清楚空气污染是否与新型城镇化脱钩。因此,基于2009—2021年长... 详细信息

城市的快速发展带来了污染物的集中。为了协调经济发展与环境污染之间的关系,中国制定并实施了新型城镇化战略。但是,对新型城镇化与空气污染的具体关系的研究尚不充足,仍不清楚空气污染是否与新型城镇化脱钩。因此,基于2009—2021年长江经济带108个城市的面板数据,构建了人口、经济、空间、社会和生态五个维度的新型城镇化评价指标体系。利用Tapio脱钩模型和追赶脱钩模型探讨了新型城镇化与PM_(2.5)浓度之间的脱钩关系和区域异质性。结果表明:(1)长江经济带PM_(2.5)浓度在2013年后持续减少。(2)新型城镇化的驱动力主要来自经济城镇化和社会城镇化。(3)PM_(2.5)浓度与新型城镇化之间长期保持脱钩状态,但在短期尺度内存在脱钩和负脱钩的交替现象。(4)大部分追赶城市对模范城市的追赶并不理想,地区间的不平衡现象还将长期持续。

关键词：新型城镇化空气质量 PM2.5 Tapio模型

黄河源实际蒸发和径流变化多时间尺度归因分析

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水土保持研究 2025年第1期32卷 209-217页

作者：曹振江姬广兴杨瑞婷王雨欣李凡张亚丽陈伟强黄珺嫦河南农业大学资源与环境学院中国地质大学(武汉)公共管理学院

[目的]全面分析黄河源区变化环境下水文要素(实际蒸发和径流)变化的主要影响因素，为黄河源区水文循环机理研究和生态环境保护提供参考依据。[方法]基于黄河源区1967—2020年的水文气象数据，使用Mann-Kendall趋势检验法在年、季和月时... 详细信息

[目的]全面分析黄河源区变化环境下水文要素(实际蒸发和径流)变化的主要影响因素，为黄河源区水文循环机理研究和生态环境保护提供参考依据。[方法]基于黄河源区1967—2020年的水文气象数据，使用Mann-Kendall趋势检验法在年、季和月时间尺度上分析黄河源区实际蒸发和径流的变化特征，采用ABCD水文模型和月尺度Budyko模型在多时间尺度上定量分离出人类活动和气候变化对黄河源区实际蒸发和径流变化的贡献率。[结果](1) 1967—2020年黄河源区实际蒸发量在年、季和月时间尺度上都表现为显著增加的趋势；径流在年尺度、旱季、8月、9月表现为不显著减少趋势，在雨季和7月表现为不显著增加趋势。(2)在年尺度、旱季、8月和9月，气候变化对流域实际蒸发的影响较大，其对实际蒸发量变化的贡献率分别为59.61%,108.43%,50.71%,58.17%;在雨季和7月，人类活动对流域实际蒸发的影响较大，其贡献率为62.38%和53.34%。(3)无论是在年尺度、季尺度还是7月、8月、9月，都表现为气候变化对流域径流变化的贡献率较大，贡献率分别为55.58%,56.23%,59.92%,68.70%,51.51%和87.03%。[结论]黄河源区不同时间尺度实际蒸发和径流变化多受气候变化影响较大，但是气候因素和人类活动对它们的贡献率相差较小，未来仍应注重人类活动影响的加剧。

关键词：黄河源区实际蒸发径流多时间尺度趋势分析 ABCD水文模型月尺度Budyko模型

扬子板块西南缘早前寒武纪地质演化:来自撮科元古宙变沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄、Hf-O同位素的制约

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岩石学报 2025年第1期41卷 304-320页

作者：高嘉敏谢士稳刘倩王舫陶鹏龙涛中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心北京100037 山东省第四地质矿产勘查院潍坊261021

扬子板块的太古宙-古元古代基底出露十分有限,制约了对扬子早前寒武纪地质演化的认识。本次研究对扬子板块西南缘撮科地区的大红山群和昆阳群变沉积岩开展了碎屑锆石原位U-Pb年龄、Hf-O同位素及微量元素研究。测年结果显示,大红山群谐... 详细信息

扬子板块的太古宙-古元古代基底出露十分有限,制约了对扬子早前寒武纪地质演化的认识。本次研究对扬子板块西南缘撮科地区的大红山群和昆阳群变沉积岩开展了碎屑锆石原位U-Pb年龄、Hf-O同位素及微量元素研究。测年结果显示,大红山群谐和锆石年龄分布于3092~1786Ma之间,最年轻碎屑锆石年龄为1786Ma,限定大红山群最大沉积时代为古元古代晚期。昆阳群谐和锆石年龄分布于2874~1031Ma之间,最年轻碎屑锆石年龄为1031Ma,表明昆阳群最大沉积时代为中元古代晚期。除少量较年轻锆石(<1.75Ga)外,昆阳群和大红山群具有相似的年龄分布特征,两个主要的年龄峰为2.0~1.85Ga和2.4~2.2Ga。尽管古元古代碎屑锆石的年龄峰与撮科地区已报道的古元古代岩浆活动期次一致,但仅有少部分碎屑锆石的Hf-O同位素特征与撮科古元古代岩浆岩相似,大多数碎屑锆石Hf-O同位素组成与加拿大Rae克拉通古元古代变沉积岩中碎屑锆石相似,暗示古元古代碎屑物质可能仅少部分来自撮科地区已识别的古元古代岩浆岩,而大部分可能来自与Rae克拉通发育的古元古岩浆岩相似的源区。大红山群和昆阳群中1.9~1.03Ga的碎屑锆石可能来自扬子西南缘发育的古元古代晚期-中元古代晚期岩浆岩。结合前人的资料,我们认为我国撮科和越南北部的Phan Si Pan带经历了与加拿大Rae克拉通相似的古元古代演化过程,支持2.4~2.3Ga扬子西南缘卷入Arrowsmith造山事件,并与Rae克拉通一起参与哥伦比亚超大陆聚合过程的认识。

关键词：扬子西南缘撮科地区哥伦比亚超大陆大红山群和昆阳群碎屑锆石