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狭长浅水湖盆分支河流体系演化过程和沉积模式——基于水槽沉积模拟实验

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沉积学报 2025年

作者：李赛云尹太举张昌民孙中恒任大伟卫猛陈旋长江大学地球科学学院中海石油(中国)有限公司湛江分公司中国石油吐哈油田分公司勘探开发研究院

【目的】分支河流体系（Distributive Fluvial System，DFS）广泛发育于现代和古代沉积地层中，是重要的油气储层。在低可容空间且物源供给充足的狭长浅水湖盆内可能发育多个互相影响的DFS，并演化出轴向河流。这种在狭长浅水湖盆内发... 详细信息

【目的】分支河流体系（Distributive Fluvial System，DFS）广泛发育于现代和古代沉积地层中，是重要的油气储层。在低可容空间且物源供给充足的狭长浅水湖盆内可能发育多个互相影响的DFS，并演化出轴向河流。这种在狭长浅水湖盆内发育的多个DFS和轴向河流的发育过程、沉积特征、砂体展布规律以及各沉积单元之间的相互影响关系尚不明确。【方法】通过水槽模拟实验再现其沉积过程，使用高精度的3D扫描仪配合自研程序对沉积区进行三维可视化分析，明确DFS的阶段性演化特征。【结果】（1）随着DFS规模扩大，DFS表面的水流逐渐聚集，初始流态为片流，随后演化为非限制性水流，最终为限制性水流；（2）随着盆地可容纳空间变小，盆地内的轴向水流逐渐汇聚成轴向河流，轴向河流对两侧的DFS产生破坏作用并不断决口，最终在盆地内轴向河流下游形成大规模的河道沉积；（3）狭长浅水湖盆发育多个DFS时，沉积砂体主要集中在物源附近的DFS处以及轴向河流下游，盆地发育时间越久，河流沉积规模越大。【结论】从盆地尺度刻画了物源供给充足的狭长浅水湖盆沉积发育模式，明确了DFS和轴向河流砂体展布规律，为油气勘探和分支河流体系研究提供理论支持。

关键词：分支河流体系低可容空间水槽模拟实验沉积特征小尤尔都斯盆地

澳门科学一号卫星对闪电诱发电子沉降现象的首次观测结果

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中国科学:地球科学 2025年第1期 1-9页

作者：王庸平孙翌馨宗秋刚陆高鹏顾旭东胡泽骏李斌中国极地研究中心(中国极地研究所)自然资源部极地科学重点实验室北京大学空间物理与应用技术研究所澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室中国科学技术大学地球和空间科学学院武汉大学电子信息学院

中能电子探测器(Medium-energy Electron Spectrometers, MES)是澳门科学一号卫星(Macao Science Satellite-1,MSS-1)上载荷的探测仪器,专门用于监测卫星轨道上的典型带电粒子辐射特征及其发生和发展过程,包括闪电诱发电子沉降现象(Ligh... 详细信息

中能电子探测器(Medium-energy Electron Spectrometers, MES)是澳门科学一号卫星(Macao Science Satellite-1,MSS-1)上载荷的探测仪器,专门用于监测卫星轨道上的典型带电粒子辐射特征及其发生和发展过程,包括闪电诱发电子沉降现象(Lightning-Induced Electron Precipitation, LEP).本文介绍了MSS-1卫星对LEP的首次观测结果.在初期3个月的运行中, MSS-1卫星共识别出47次LEP事件,全部位于1.5探测器, MSS-1卫星可以对大区域增强的背景粒子沉降进行原位观测,并揭示其细微的时空分布和能谱特征.南极长城站的VLF地基协同测量也与MSS-1的LEP观测结果有良好的对应.观测结果还表明,闪电活动对高能电子的能量-空间结构具有调制作用.

关键词：闪电诱发电子沉降内辐射带高能电子澳门科学一号卫星(MSS-1)

循环冲击荷载作用下单节理岩体的动态力学行为

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爆炸与冲击 2025年

作者：刘康琦刘红岩周月智薛雷张光雄中国地质大学(北京)工程技术学院中国科学院地质与地球物理研究所页岩气与地质工程重点实验室保利民爆哈密有限公司

在实际工程中，岩体经常会遭受频繁往复的动力扰动，对工程安全造成严重威胁。为探究节理岩体在循环动力扰动作用下的动态力学行为，采用分离式霍普金森压杆试验系统，对含单节理辉长岩进行了单轴循环冲击试验，从试件的抗冲击能力、应... 详细信息

在实际工程中，岩体经常会遭受频繁往复的动力扰动，对工程安全造成严重威胁。为探究节理岩体在循环动力扰动作用下的动态力学行为，采用分离式霍普金森压杆试验系统，对含单节理辉长岩进行了单轴循环冲击试验，从试件的抗冲击能力、应力应变性质、能量和损伤的演化对其动态力学行为进行了全面分析。结果表明，试件在循环冲击作用下的破坏模式为劈裂，节理倾角显著影响了试件的抗冲击能力；试件在循环冲击过程中均出现了应变回弹现象，其力学性质并不随着冲击次数的增加而单调弱化；用耗散能表示的累积损伤系数随着冲击次数的增加近似线性增加，增幅随节理倾角的增大而减小。在低应力冲击作用下，单节理试件内的压剪应力不足以产生剪切裂纹，试件的破坏主要是由拉应力引起的张拉裂纹逐渐扩展并与节理相互贯通造成的。最后讨论了完整岩石、单节理岩体和多节理岩体在循环冲击作用下的破坏机理和模式的异同。

关键词：单节理岩体循环冲击能量耗散累积损伤破坏机理

湘中紫云山花岗岩和暗色包体的源区及其地质意义:来自全岩地球化学及Sr-Nd同位素的证据

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岩石学报 2025年第1期41卷 135-150页

作者：鲁玉龙肖荣彭建堂黄建中李欢王鹏冷家豪刘洋湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湘潭411201 湖南省地质调查所长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验长沙410083 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550002

湘中紫云山花岗质岩体形成于晚三叠世,近年来因其周边众多金属矿床的发现而备受关注。岩体内含有丰富的暗色包体(MMEs),为研究其源区和形成过程提供了一个重要的窗口。本文对紫云山暗色包体进行了全岩主、微量元素分析,并对紫云山花岗... 详细信息

湘中紫云山花岗质岩体形成于晚三叠世,近年来因其周边众多金属矿床的发现而备受关注。岩体内含有丰富的暗色包体(MMEs),为研究其源区和形成过程提供了一个重要的窗口。本文对紫云山暗色包体进行了全岩主、微量元素分析,并对紫云山花岗岩和暗色包体进行了Sr-Nd同位素分析。暗色包体主要为闪长质-花岗闪长质,SiO_(2)含量在55.24%~68.72%(平均为63.758%),K_(2)O含量为1.22%~6.33%(平均值为2.76%),属于钙碱性系列至高钾钙碱性系列岩石。暗色包体的(^(87)Sr/^(86)Sr)i值为0.714943~0.720623,ε_(Nd)(t)值为-9.53~-6.5,t DM2为1.53~1.78 Ga;主体花岗岩的(87 Sr/86 Sr)i值为0.718160~0.724384,ε_(Nd)(t)值为-7.4~-8.2,二阶段模式年龄t DM2为1.60~1.67Ga;补体花岗岩的(87 Sr/86 Sr)i值为0.735888~0.745734,ε_(Nd)(t)值为-10.1~-10.9,二阶段模式年龄t_(DM2)值为1.82~1.89Ga。研究表明:紫云山花岗岩主要来源于变杂砂岩熔融的壳源岩浆,并混合了部分富集幔源岩浆;其中主体花岗岩相较补体花岗岩含有较多的幔源组分,而紫云山暗色包体主要来源于富集地幔。紫云山花岗岩和暗色包体可能是印支期华南板块受周缘板块碰撞挤压后岩石圈伸展减薄,底侵的高温幔源岩浆注入到壳源长英质岩浆房后,两者混合不均的产物。在湘中地区,印支晚期花岗岩与其附近的金(锑)、钨等矿床存在密切的时、空联系,可能具有良好的成矿潜力;该区印支晚期花岗岩的成岩-成矿作用的强度远超传统认识,在找矿过程中需加以重视。

关键词： Sr-Nd同位素岩浆源区成矿效应暗色包体湘中

基于经验模式给定热层温度对热层大气密度反演影响的评估

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地球物理学报 2017年第8期60卷 3015-3022页

作者：李若曦雷久侯中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230026

利用加速度计数据反演热层大气密度算法一般需由经验模式给定热层大气温度,进而计算大气阻尼系数C_D.本文基于CHAMP卫星加速度计数据反演得到大气密度,以2008年为例,利用反演得到的热层大气密度循环迭代修正大气阻尼系数C_D,通过对比修... 详细信息

利用加速度计数据反演热层大气密度算法一般需由经验模式给定热层大气温度,进而计算大气阻尼系数C_D.本文基于CHAMP卫星加速度计数据反演得到大气密度,以2008年为例,利用反演得到的热层大气密度循环迭代修正大气阻尼系数C_D,通过对比修正前后密度偏差,评估经验模式给定热层温度对热层大气密度反演造成的影响.结果表明,经验模式热层温度计算偏差对大气密度反演造成的影响小于5%,而且考虑大气成分的改变则进一步降低了这种影响.

关键词：密度反演温度 CHAMP卫星相对分子质量

木星磁尾重联产生的磁通量管向内运动的数值模拟

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地球物理学报 2019年第5期62卷 1573-1581页

作者：蔡彬陈出新中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230026

本文通过利用包含离心力的自洽、轴对称稳态木星磁层模型,以及等离子体细丝运动理论对磁尾重联产生的磁通量管向内输运进行研究.基于细丝运动理论模型,通过MHD数值模拟我们可以得到磁通量管随时间变化的许多特性.模拟结果表明,重联产生... 详细信息

本文通过利用包含离心力的自洽、轴对称稳态木星磁层模型,以及等离子体细丝运动理论对磁尾重联产生的磁通量管向内输运进行研究.基于细丝运动理论模型,通过MHD数值模拟我们可以得到磁通量管随时间变化的许多特性.模拟结果表明,重联产生的磁通量管向内运动可到达10RJ以内,磁通量管赤道部分的速度可以达到350km·s-1左右,表现出很强的向行星方向的流动.初始磁通量管中的等离子体密度和压强均小于周围介质,随着它迅速向木星方向运动,它的等离子体密度由于体积压缩逐渐上升,等离子体压强则逐渐上升到与周围介质相当.磁通量管在电离层上足点向赤道方向的运动滞后于它在赤道面上向行星方向的运动.

关键词：木星磁尾等离子体径向输运高速流磁通量管

基于MF-J变换的DAS观测高阶面波提取和浅地表结构成像

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地球物理学报 2021年第12期64卷 4280-4291页

作者：雷宇航尹扶洪鹤庭李娱兰王宝善中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230026

分布式声波传感(DAS)技术可以将现有城市通信光缆转化为密集宽频带地震观测系统,利用城市通信光缆进行主/被动源面波成像为城市浅地表结构成像和地下空间探测提供了新手段,具有广阔的应用前景.近年来大量研究表明,充分利用高阶面波信息... 详细信息

分布式声波传感(DAS)技术可以将现有城市通信光缆转化为密集宽频带地震观测系统,利用城市通信光缆进行主/被动源面波成像为城市浅地表结构成像和地下空间探测提供了新手段,具有广阔的应用前景.近年来大量研究表明,充分利用高阶面波信息能显著提升面波结构成像效果.为探索DAS记录中的高阶面波提取和利用的可行性,本文推导了适用于DAS系统地震记录提取多模式面波频散曲线的MF-J变换公式,并成功应用于白家疃光纤实验的主动源观测数据,提取了多模式频散曲线并反演构建了研究区高分辨、高精度的横波速度结构剖面.研究结果表明,MF-J方法能有效地从DAS主动源记录中提取多模态频散曲线,并能去除传统MF-J方法中的交叉假频现象;基于多模式面波频散曲线反演的速度结构分辨率和置信度都明显优于只用基阶模态的反演.本文的研究结果揭示了利用城市通信光缆实现低成本高分辨率地下结构探测的可能性.

关键词：分布式声波传感技术频率-贝塞尔变换浅地表地下结构高阶面波

极点热层密度变化特征及其受太阳风扇形结构调制

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地球物理学报 2019年第8期62卷 2785-2792页

作者：郭冬杰雷久侯中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230026

本文基于2002年至2010年的GRACE卫星的观测密度统计分析南北极点的热层大气密度的世界时(即磁地方时)变化.研究发现:在9—11月份地球处于行星际磁场为背向太阳的扇区内(背向扇区)时,南极点热层密度在约17∶00UT(13∶30MLT)达到最大值,... 详细信息

本文基于2002年至2010年的GRACE卫星的观测密度统计分析南北极点的热层大气密度的世界时(即磁地方时)变化.研究发现:在9—11月份地球处于行星际磁场为背向太阳的扇区内(背向扇区)时,南极点热层密度在约17∶00UT(13∶30MLT)达到最大值,比日平均值高约22%;而在6—8月份,当地球处于行星际磁场为面向太阳的扇区内(面向扇区)时,北极点热层密度在06∶00UT(12∶30MLT)达到最大值,比日平均值高约13%.南极点的磁纬是-74°,其在15∶30UT处于磁地方时正午,恰与极尖区位置重合.北极点在5∶30UT处于磁地方时正午,此时北极点与极尖区位置最靠近.因此,极点热层大气密度的磁地方时变化可能是其周期性靠近极尖区的结果.南北极点热层密度的磁地方时变化分别在背向和面向扇区内更明显,这可能与行星际磁场By分量对南北半球密度的不同影响有关.统计结果还表明,极点热层大气密度的磁地方时变化在冬季半球内不明显.这可能是由于在冬季半球,沉降于极尖区的粒子相比夏季半球少、沉降高度低,因而能量沉降所引起的热层上部的密度增强较小.

关键词：极点热层密度世界时变化磁地方时变化太阳风扇形结构

页岩储层天然裂缝对水力压裂改造效果的影响——以松辽盆地古龙凹陷青山口组页岩为例

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石油地球物理勘探 2025年

作者：王团赵海波杨志会张晟瑞任朝发唐晓花东北石油大学地球科学学院大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江省致密油和泥岩油成藏研究重点实验室

页岩储层同时发育高角度天然裂缝和水平页理缝，对水力压裂人工裂缝扩展和压裂施工具有很大影响。为明确天然裂缝与人工裂缝间的相互作用，首先，通过岩心及野外露头观察、电成像测井识别和地震属性预测，明确了天然裂缝发育特征；然后... 详细信息

页岩储层同时发育高角度天然裂缝和水平页理缝，对水力压裂人工裂缝扩展和压裂施工具有很大影响。为明确天然裂缝与人工裂缝间的相互作用，首先，通过岩心及野外露头观察、电成像测井识别和地震属性预测，明确了天然裂缝发育特征；然后，依托井中微地震监测技术，结合压裂施工参数变化特征，综合分析天然裂缝对人工裂缝扩展规律及压裂施工的影响。实例分析结果表明，不同产状天然裂缝对水力压裂改造效果影响存在差异，高角度天然裂缝容易产生压裂段间重复改造、套管变形、套管损坏等压裂施工异常，对人工裂缝扩展规律的影响随走向不同发生变化，其中东西向天然裂缝具有促进作用、南北向天然裂缝具有阻挡作用、北东/北西向天然裂缝具有转向作用；水平页理缝使得人工裂缝先横向破裂和延伸再往上、下扩展，人工裂缝总体表现为“扩展不高、延伸不远”，施工压力一直在高位区间震荡，容易引发砂堵。研究结果可为后续水平井轨迹设计及水力压裂施工参数优化调整提供依据。

关键词：页岩储层水平页理缝微地震监测水力压裂人工裂缝