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锡林郭勒盟大型露天煤矿区地质环境时空演化评价

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地学前缘 2024年第3期31卷 443-457页

作者：何辉穆文平张晓宋煜冰吕远洋武雄叶宝莹白中科中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 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)土地科学与技术学院北京100083

内蒙古锡林郭勒盟大型露天煤矿区经过20多年的开发,产生了一系列矿山地质环境问题,矿区地质环境在一定程度上遭到破坏,因此,开展大型露天煤矿区地质环境时空演化评价可为矿区生态地质环境修复提供参考。本文对锡林郭勒盟3个大型矿区进... 详细信息

内蒙古锡林郭勒盟大型露天煤矿区经过20多年的开发,产生了一系列矿山地质环境问题,矿区地质环境在一定程度上遭到破坏,因此,开展大型露天煤矿区地质环境时空演化评价可为矿区生态地质环境修复提供参考。本文对锡林郭勒盟3个大型矿区进行地质环境时空演化评价。首先通过现场调查,明确了研究区主要的矿山地质环境问题,包括植被覆盖度下降、土地压占(排土场和工业场地)、地形地貌景观破坏(露天采坑)和含水层破坏等4类;其次利用遥感影像定量获取了2000—2020年之间的矿山地质环境问题信息,并建立了矿山地质环境评价指标体系;然后应用层次分析法确定了矿山地质环境评价指标的权重,并通过基于GIS的影响指数模型对矿山地质环境影响进行了评价和区划,探讨了矿山地质环境时空演化规律。研究结果表明:(1)3个大型矿区植被覆盖度下降区域的面积、排土场压占土地面积和露天采坑破坏地形地貌景观面积随时间不断增加;(2)大型矿区采矿对地质环境的影响划分为无影响区、轻微影响区、一般影响区、较强影响区和强烈影响区5个等级分区;(3)3个大型矿区地质环境时空演化规律基本相同,不同影响区的空间分布特征和面积随时间变化的规律不同。

关键词：露天煤矿区地质环境植被覆盖度层次分析法影响指数模型时空演化评价

小红石砬子铅锌(银)矿床成因:来自S-Pb同位素和元素特征的证据

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岩石学报 2024年第1期40卷 241-266页

作者：王贵龙王达白峰徐德兵王高天中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质大学(北京)珠宝学院北京100083

小红石砬子铅锌(银)矿床是吉中-延边铜镍多金属成矿带中具有代表性的中型矿床,前人关于该矿床类型划分的观点有火山成因块状硫化物型(Volcanogenic Massive Sulfide,VMS)、中-低温热液脉型、喷流沉积-热液叠加改造型,这三种观点的争论... 详细信息

小红石砬子铅锌(银)矿床是吉中-延边铜镍多金属成矿带中具有代表性的中型矿床,前人关于该矿床类型划分的观点有火山成因块状硫化物型(Volcanogenic Massive Sulfide,VMS)、中-低温热液脉型、喷流沉积-热液叠加改造型,这三种观点的争论严重制约了对该矿区及区域成矿和找矿的认识。本文选取该矿床中金属硫化物开展原位微量和S-Pb同位素分析,赋矿围岩开展全岩S同位素分析。闪锌矿Fe-Zn含量(4.48%~10.33%、53.67%~62.12%)与中温热液矿床一致(3.00%~10.00%、50.00%~60.00%,成矿温度约200℃),Zn/Cd比值(53.68~76.75)同样指示中低温成矿作用(高温:Zn/Cd>500;低温:Zn/Cd地质特征略有差别,因此推测其为类MVT型矿床。

关键词：小红石砬子矿床 S-Pb同位素元素分析矿床成因类MVT矿床

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

鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带中段构造特征及演化

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地质科学 2024年第3期59卷 723-731页

作者：石婧何登发中国地质大学(北京)能源学院北京100083

现今晋西挠褶带作为鄂尔多斯盆地的残余东部边界存在,近年来在上古生界石炭系—二叠系中发现有煤层气、致密气等丰富的油气资源,是一个重要的勘探领域。本文基于野外露头、钻井、地震资料等,明确其地层发育分布特征,结合浅表露头构建区... 详细信息

现今晋西挠褶带作为鄂尔多斯盆地的残余东部边界存在,近年来在上古生界石炭系—二叠系中发现有煤层气、致密气等丰富的油气资源,是一个重要的勘探领域。本文基于野外露头、钻井、地震资料等,明确其地层发育分布特征,结合浅表露头构建区域地质剖面,并利用2D-move软件对其进行反演分析与正演模拟,同时对其构造变形进行定量分析,研究表明:1)鄂尔多斯东缘晋西挠褶带中段主要在燕山期受东西向的挤压应力以及深部构造楔活动影响发生陆内构造变形,并遭受强烈的差异风化剥蚀作用,形成现今构造格局。2)研究区剖面现今长度约为114.96 km,以寒武系为标志层,燕山期地层缩短约4.06 km,地层抬升约6.12 km,地层缩短率为3.41%。3)晋西挠褶带中段形成原因为受到多方向的挤压构造应力作用,主要动力来源为古太平洋板块的西向低角度俯冲挤压。晋西挠褶带中段是重要构造单元,具深刻的动力来源。本文可为之后鄂尔多斯盆地东缘的陆内构造变形、演化特征研究以及油气勘探方向提供参考依据。

关键词：华北克拉通鄂尔多斯盆地晋西挠褶带构造特征构造演化

鄂尔多斯盆地深层中元古界地震波组及构造—地层层序特征

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地质科学 2024年第3期59卷 660-672页

作者：成昌宇何登发许艳华中国地质大学(北京)能源学院北京100083

本文利用最新的测井及地震资料,制作并分析对比了20口井的合成记录,对鄂尔多斯盆地中元古界的地震波组特征展开研究,识别出7个反射界面。其中,T0、T1和T3界面反射波振幅强、连续性好,有着稳定的波形特征,为中元古界主要的区域性不整合面... 详细信息

本文利用最新的测井及地震资料,制作并分析对比了20口井的合成记录,对鄂尔多斯盆地中元古界的地震波组特征展开研究,识别出7个反射界面。其中,T0、T1和T3界面反射波振幅强、连续性好,有着稳定的波形特征,为中元古界主要的区域性不整合面,可作为标志层进行对比。在此基础上,总结了本区中元古界7套地震地层的波组特征,并结合野外露头资料,将研究区中元古界划分为7套构造层,即底部古元古界或太古界片麻岩之上的陆源碎屑沉积岩层Pt2-1(大古石组)、中基性火山岩层Pt2-2(许山组)、酸性火山岩层Pt2-3(鸡蛋坪组)、安山岩夹火山碎屑岩层Pt2-4(马家河组)、碎屑岩层Pt2-5(汝阳群)、泥岩—粉砂岩层Pt2-6(洛峪群)、碳酸盐岩层Pt2-7(蓟县系)。研究发现,鄂尔多斯盆地古元古代末期到新元古代发生了多期裂谷活动,影响了中元古代地层及不整合面的发育。熊耳群为华北克拉通裂谷发育初期,在结晶基底之上沉积的第一套盖层,底部大古石组接受陆源碎屑沉积,此后至熊耳群晚期之间发生的火山活动形成安山岩。裂谷作用晚期,汝阳群粗碎屑岩角度不整合于其上,而后海侵最大,洛峪群泥岩平行不整合于其上。至中元古代末期,海水循环良好,蓟县系碳酸盐岩形成,平行不整合于下伏长城系地层之上。

关键词：地震波组特征构造—地层层序鄂尔多斯盆地中元古界熊耳群

鄂尔多斯盆地西缘北段构造地质大剖面解析及棋盘井向斜构造成因新解

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地质科学 2024年第3期59卷 712-722页

作者：邹松何登发成祥毛丹凤中国地质大学(北京)能源学院北京100083

西缘冲断带作为鄂尔多斯盆地的西部边界,地处众多不同性质构造单元的过渡区域,其地质特征十分复杂。近年来,西缘冲断带的油气勘探领域不断拓宽,多期次的构造运动影响了油气从生成、运聚到被破坏的整个过程,对这些构造运动产生的构造变... 详细信息

西缘冲断带作为鄂尔多斯盆地的西部边界,地处众多不同性质构造单元的过渡区域,其地质特征十分复杂。近年来,西缘冲断带的油气勘探领域不断拓宽,多期次的构造运动影响了油气从生成、运聚到被破坏的整个过程,对这些构造运动产生的构造变形样式和过程的研究可以为进一步油气勘探奠定基础。本文选取鄂尔多斯盆地西缘北段一条最新处理的近东西向高精度二维地震测线,结合钻井以及露头资料对其进行精细解析和刻画,并运用2D-move软件对解析后的剖面进行反演与正演模拟。结果表明:1)鄂尔多斯盆地西缘北段棋盘井镇地区的向斜构造为基底复合构造楔向东楔入形成,向斜核部地层加厚与桌子山—横山堡断裂的活动有关;2)过鄂尔多斯盆地西缘北段的构造地质剖面现今长度120 km,经过反演平衡恢复后的剖面长度为137.68 km,累计构造缩短量17.86 km,整体构造缩短率约13%,其中燕山期的缩短量最大,缩短量12.72 km,缩短率为10%;3)根据地层接触关系及构造演化模拟可知棋盘井向斜的形成时间大致在燕山中期,银川地区在该时期为高部位隆起。

关键词：鄂尔多斯盆地西缘棋盘井向斜构造楔构造演化

激光增材制造铜铬锆合金研究进展:成形行为、微观组织和综合性能(特邀)

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中国激光 2024年第4期51卷 141-159页

作者：陈兴宇李昊陈乔雨徐海升谢凡轩李正黄田野关凯尹作为郝亮殷杰中国地质大学(武汉)珠宝学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)先进制造研究所湖北武汉430074 湖北三江航天江北机械工程有限公司湖北孝感432000 中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院湖北武汉430074 鑫精合激光科技有限公司北京102200

铜铬锆(CuCrZr)作为沉淀硬化合金,以其良好的耐热性、耐腐蚀性以及优异的力学、电学和热学性能而被广泛应用于航空航天、核能化工等领域。然而,CuCrZr是当前激光增材制造(LAM)难成形材料之一,相关研究报道还很有限。本文综述了近年来激... 详细信息

铜铬锆(CuCrZr)作为沉淀硬化合金,以其良好的耐热性、耐腐蚀性以及优异的力学、电学和热学性能而被广泛应用于航空航天、核能化工等领域。然而,CuCrZr是当前激光增材制造(LAM)难成形材料之一,相关研究报道还很有限。本文综述了近年来激光粉末床熔融(L-PBF)制备CuCrZr合金的研究进展,重点探究了绿激光与近红外激光对成形质量的影响规律,分析了热处理及构建方向与微观组织、力学性能的内在联系,并研究了热处理对于电学、热学性能的强化机制。近红外激光制备样品的致密度波动范围大(95.5%~99.9%),绿激光制备样品的整体致密度较低但波动范围较小(96.5%~98.5%),工艺参数仍有优化空间。合金的微观组织和综合性能都存在各向异性,即沿水平方向的晶粒细小,沿垂直方向的晶粒为柱状晶粒。固溶处理会使合金的熔池边界消失并改变晶粒形态,时效处理导致合金产生沉淀并改变晶粒取向。500℃左右处理1~2 h的直接时效处理对力学性能的提升最大,时效处理通过降低位错密度、减少热残余应力和促进沉淀物的形成,显著增强了合金的力学性能。对电学、热学性能提升最大的热处理条件为950~1000℃的固溶退火处理1 h+500℃左右的时效硬化处理1~3 h,这是因为固溶退火+时效硬化处理降低了位错密度和残余应力,并产生了有益的沉淀物。本文总结了L-PBF制备CuCrZr合金的成形行为、微观组织和综合性能的研究进展,并对其研究前景和发展方向进行了展望。

关键词：激光增材制造铜铬锆合金成形行为微观组织综合性能