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eXTP聚焦镜电子偏转器仿真分析与设计

物理学报 2025年

作者：郑人洲强鹏飞杨彦佶闫永清李悦盛立志陈勇中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室

X射线聚焦望远镜是进行空间X射线观测的核心设备，为保证其观测结果的准确性，需要对进入聚焦镜的低能电子进行有效的偏转，达到降低本底噪声的目的。本文针对增强型X射线时变与偏振空间天文台（enhanced X-ray Timing and Polarimetry ... 详细信息

X射线聚焦望远镜是进行空间X射线观测的核心设备，为保证其观测结果的准确性，需要对进入聚焦镜的低能电子进行有效的偏转，达到降低本底噪声的目的。本文针对增强型X射线时变与偏振空间天文台（enhanced X-ray Timing and Polarimetry Mission，eXTP）聚焦镜电子偏转器研制工作，满足聚焦镜光学系统对于低能电子的偏转需求，兼顾轻量化、电子偏转能力以及电磁兼容性能等问题，采用有限元分析软件COMSOL Multiphysics建立了电子偏转器及聚焦镜镜片的全物理仿真模型，分析了磁感应强度分布、电子偏转轨迹以及磁场对聚焦镜镜片的影响，完成了电子偏转器电磁参数设计。模拟结果表明，电子偏转器周围空间中磁感应强度沿半径方向减小，两根辐条正中间磁感应强度最大值可达0.027 T。在磁感应强度平面及纵向分布中，当半径大于280 mm或纵向距离大于60 mm时，磁感应强度小于5×10-5T （0.5Gs），满足电磁兼容性能设计要求。当入射角≤10°时，电子偏转效率随电子能量和入射角增大而减小，50 keV能量以下电子偏转效率可达100%，满足电子偏转设计要求。聚焦镜镜片底端距离电子偏转器130 mm时，聚焦镜镜片在磁场的作用下，应力大小仅10-3N/m2量级，形变大小仅10-5nm量级，表明磁场不会对聚焦镜的光学性能产生影响。这些结果为eXTP聚焦镜电子偏转器的研制工作提供了重要参考。

关键词：聚焦镜电子偏转器磁场偏转效率形变

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慢地震背景下石英变形的分子动力学模拟研究

中国科学:地球科学 2025年

作者：孙静娴郭谦谦侯泉林中国科学院大学地球与行星科学学院中国科学院计算地球动力学重点实验室

慢地震是地震能量缓慢释放的主要形式,对其震源机制的研究仍存争议.目前的研究主要从物理角度出发,关注摩擦运动的规律,认为慢地震是断层重回脆性的产物.但其震源区具明显的塑性变形特征,那么塑性变形在俯冲带慢地震发震机制中发挥何种... 详细信息

慢地震是地震能量缓慢释放的主要形式,对其震源机制的研究仍存争议.目前的研究主要从物理角度出发,关注摩擦运动的规律,认为慢地震是断层重回脆性的产物.但其震源区具明显的塑性变形特征,那么塑性变形在俯冲带慢地震发震机制中发挥何种作用?力化学研究表明,机械力可直接作用于化学键.本研究从应力化学视角,关注塑性变形过程中化学能的存储与释放.本文利用分子动力学方法,结合Tersoff势函数,模拟计算了石英在初始简单剪切加载条件下的变形过程.结果显示, α-石英剪切模量为18GPa,在稳态流变阶段所建模型主要表现为原子的流动和化学键结合方向的改变.剪切过程中应力与分子势能随着应变的积累产生上下振荡的变化曲线,表明塑性变形过程中存在化学能的储存和释放,这可能是慢地震能量储存和释放的方式之一.此外,从原子尺度揭示的石英弹塑性变形过程为一般剪切变形,暗示并非平面应变,而且最大瞬时伸长轴(ISA1)与剪切方向的夹角并非45°,而是30°左右,这些都有悖于岩石变形理论的传统认知,为进一步研究提供了新线索.

关键词：慢地震 α-石英塑性应变能构造应力化学 Tersoff势

中国东部胶东半岛昆嵛山变质核杂岩结构特征及其构造意义

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地质科学 2025年第1期60卷 1-18页

作者：罗博文田忠华王伟李俊贾督李晓东中国地质科学院地质研究所中国地质大学(武汉)资源学院

变质核杂岩为华北克拉通岩石圈减薄作用提供了重要例证。本文对中国东部胶东半岛昆嵛山变质核杂岩进行了深入研究，得出结论：其上盘由早白垩世胶莱盆地及部分古元古代荆山群沉积物组成；下盘则由太古宙深变质杂岩、古元古代荆山群变质... 详细信息

变质核杂岩为华北克拉通岩石圈减薄作用提供了重要例证。本文对中国东部胶东半岛昆嵛山变质核杂岩进行了深入研究，得出结论：其上盘由早白垩世胶莱盆地及部分古元古代荆山群沉积物组成；下盘则由太古宙深变质杂岩、古元古代荆山群变质沉积岩、新元古代的花岗片麻岩及侵入其中的中生代岩浆岩组成；拆离断层由韧性至脆性的低角度剪切带组成，具有典型的科迪勒拉变质核杂岩构造的3层结构。东侧米山韧性剪切带大部分区域面理低角度倾向北东，矿物拉伸线理倾伏向东北，脆性断层擦痕、不对称旋转碎斑及S-C组构指示拆离带具有向东北方向拆离的特征。西南侧海阳所韧性拆离带具有向西南方向拆离的特征，拆离带上可见大量鞘褶皱，暗示大量前寒武纪基底以鞘褶皱的方式快速拆离至地表。西侧王格庄韧性剪切带整体走向为近南北向，糜棱岩面理低角度倾向西，面理上矿物拉伸线理倾伏向为近东西向，不对称旋转碎斑及S-C组构等指示该韧性剪切带具有向西拆离的特征。本研究认为昆嵛山变质核杂岩是古太平洋板块后撤的产物，其形成及剥露时代为145～113 Ma，受WNW-ESE区域应力所控制。

关键词：昆嵛山变质核杂岩拆离断层锆石U-Pb定年鞘褶皱板片后撤

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

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虚拟震源地震探测方法及其应用

地球与行星物理论评（中英文） 2025年第2期56卷 215-224页

作者：张明辉徐涛田小波唐国彬刘震白志明山东航空学院信息工程学院滨州256600 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 成都理工大学地球物理学院成都610059

SsPmp震相是远震直达S波在地表激发的下行P波在Moho面反射的震相,具有信号能量大、信噪比高、不易受近地表沉积层和地壳小尺度结构扰动的影响等优势.虚拟地震测深方法(VDSS)是近年来发展的利用SsPmp震相与直达Ss波震相的到时差来研究地... 详细信息

SsPmp震相是远震直达S波在地表激发的下行P波在Moho面反射的震相,具有信号能量大、信噪比高、不易受近地表沉积层和地壳小尺度结构扰动的影响等优势.虚拟地震测深方法(VDSS)是近年来发展的利用SsPmp震相与直达Ss波震相的到时差来研究地壳厚度(或Moho面深度)的探测方法.本文介绍了VDSS方法的原理、优势及其在实际应用中的表现.研究表明,VDSS方法在提高探测精度、降低成本、环境影响等方面具有显著优势,且成功应用于克拉通、造山带和沉积盆地、峨眉山大火成岩省等不同地质环境中,在探测地壳结构中展现出巨大潜力和应用价值.但是VDSS方法的准确度高度依赖于地震数据的质量,尤其是远震S波的清晰度和震中距的范围,使得该方法在复杂地质结构区域的应用受到较大限制.未来,VDSS与传统接收函数方法、地震层析成像、重力测量等多类地球物理方法的结合,有望为地壳结构探测提供更全面的约束.

关键词：虚拟地震测深方法 SsPmp震相地壳结构探测

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子午线航空轮胎静载接地力学性能仿真分析

海军航空大学学报 2025年

作者：胡月孙文博王新凯谭德强贺强王晓建中国民用航空飞行学院航空工程学院中国科学院长春应用化学研究所

采用Abaqus软件建立了A320主起落架航空轮胎静态接地仿真模型，研究了充气压强和垂向载荷对航空轮胎静载状态下应力分布、接地印迹、应变、径向刚度的影响。结果表明：在额定工况下，轮胎钢丝圈、胎肩和胎面附近等效应力较高。当胎压过... 详细信息

采用Abaqus软件建立了A320主起落架航空轮胎静态接地仿真模型，研究了充气压强和垂向载荷对航空轮胎静载状态下应力分布、接地印迹、应变、径向刚度的影响。结果表明：在额定工况下，轮胎钢丝圈、胎肩和胎面附近等效应力较高。当胎压过低时，轮胎接地面积增大，胎肩承受较大载荷，轮胎耐磨性能下降；随着胎压增加，轮胎径向刚度提高，接地面积、下沉量逐渐减小，接触应力增大，可能会导致胎面部分应力过大，造成损伤。在额定胎压下，轮胎下沉量随着载荷的增加而增大，接地印记由圆形变为椭圆形，面积增大，接触应力集中部分逐渐由胎面中心向两侧胎肩转移；当载荷增至150 kN后，胎肩部分接触应力过大，可能导致轮胎疲劳损伤和早期失效。

关键词：航空轮胎有限元分析力学性能径向刚度接地印记

川东北普光地区嘉陵江组四-五段成岩演化与卤水储层分布规律

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现代地质 2025年

作者：麻乾坤崔新宇苏奎吴昆明张永生商雯君核工业二三〇研究所中国地质科学院矿产资源研究所湖南省伴生放射性矿产资源评价与综合利用工程技术研究中心

川东北普光地区早三叠世嘉陵江四-五期整体为海退环境下的陆表浅海沉积，以发育大段不等厚互层的碳酸盐岩与蒸发岩为主要特征。为了进一步探究普光地区富锂钾卤水的演化过程与优质卤水储层分布规律，通过新近施工的CXD1井对普光地区嘉... 详细信息

川东北普光地区早三叠世嘉陵江四-五期整体为海退环境下的陆表浅海沉积，以发育大段不等厚互层的碳酸盐岩与蒸发岩为主要特征。为了进一步探究普光地区富锂钾卤水的演化过程与优质卤水储层分布规律，通过新近施工的CXD1井对普光地区嘉陵江组四-五段典型成岩作用和成岩阶段演化划分认为，区内有利于储层发育的建设性成岩作用为溶蚀、交代、应力破裂等作用，由此所形成的储集空间主要为构造裂缝、粒间溶孔、晶间溶孔等孔隙。此外，通过对储层物性特征、单井储层评价以及储层连井对比综合剖析认为，普光地区存在优质Ⅱ类储层集中区，储集岩为一套溶孔白云岩，在垂向上发育在T1j4～55亚期的灰云坪沉积微相中，北东向延伸稳定，在平面上呈“倒烧瓶状”分布于普光中西部和南部地区。

关键词：嘉陵江组卤水储层成岩演化普光地区

程海断裂带期纳—宾川段晚新生代活动特征及其对川滇块体挤出的构造指示

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地质学报 2025年

作者：李智超吴中海卢海峰黄小龙宋希颜姚海涛黄飞鹏曾京蒋佳岐中国地质科学院地质力学研究所北京大学地球科学与空间学院长江三峡勘测研究院有限公司(武汉) 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院中国地质大学(武汉)地球科学学院

程海断裂带作为大理断陷系的东部边界断裂,深入认识其晚新生代活动特征对于理解东南缘挤出过程具有重要意义。上新世以来,程海断裂带转为张扭活动,关于张扭活动起始时间、断裂南段活动特征一直存在争议。本文基于遥感解译、地表调查、... 详细信息

程海断裂带作为大理断陷系的东部边界断裂,深入认识其晚新生代活动特征对于理解东南缘挤出过程具有重要意义。上新世以来,程海断裂带转为张扭活动,关于张扭活动起始时间、断裂南段活动特征一直存在争议。本文基于遥感解译、地表调查、构造应力场反演,厘定了程海断裂带期纳—宾川段的几何学、运动学特征,结合前人发表的年代学资料和地震数据,明确了程海断裂带上新世以来的构造演化过程。结果表明,西南部清水-周城断裂在中更新世之前活动强烈,晚更新世以来,活动性大大减弱,现今东南部宾川断裂和上沧-鱼棚断裂活动性最为强烈,指示南段断裂活动向东迁移。对程海断裂带几何学和运动学的分析表明,程海断裂带上新世以来发生了一定旋转。综合已有研究,本文认为这种旋转是对东南缘顺时针旋转的构造响应。本研究为走滑断裂演化过程中断裂活动性的迁移提供了重要资料,同时为高原物质挤出过程中,通过断块旋转来调节挤出的机制提供了一定认识。

关键词：藏东南川滇块体晚新生代程海断裂带活动性迁移

阿拉善-华北北缘晚古生代-早中生代岩浆作用:对古亚洲洋俯冲-闭合过程的制约

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岩石学报 2025年第1期41卷 66-90页

作者：曾浩宋东方肖文交李普庆中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

位于中亚造山带南部的阿拉善-华北北缘地区保存了丰富的晚古生代-早中生代岩浆记录,为理解古亚洲洋从俯冲至闭合的构造演化过程提供了关键信息。本文对位于内蒙古西部的甘其毛都地区的4个侵入体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学... 详细信息

位于中亚造山带南部的阿拉善-华北北缘地区保存了丰富的晚古生代-早中生代岩浆记录,为理解古亚洲洋从俯冲至闭合的构造演化过程提供了关键信息。本文对位于内蒙古西部的甘其毛都地区的4个侵入体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素分析。锆石U-Pb定年表明这些岩体分别形成于早二叠世(283±3Ma、273±5Ma、272±5Ma)和中三叠世(238±3Ma)。早二叠世岩体以石英闪长岩和闪长玢岩为主,富集轻稀土与大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta等,Hf同位素显著亏损(-4.0~+15.6)。它们可能是由俯冲板片流体交代地幔楔部分熔融形成的基性岩浆经分离结晶演化而成。中三叠世侵入体为花岗闪长岩,轻重稀土元素强烈分异,锆石ε_(Hf)(t)值均为正值(+5.0~+8.5),可能代表了碰撞造山阶段新生下地壳物质部分熔融的产物。在此基础之上,本文系统收集并分析了阿拉善-华北北缘地区晚古生代-早中生代岩浆岩的时空分布规律与地球化学特征,以限定其构造背景与深部动力学过程。结合前人研究成果提出:石炭纪时期,古亚洲洋向南俯冲至阿拉善-华北克拉通之下并不断向北后撤;至早二叠世,俯冲板片转变为前进式俯冲,整体处于挤压环境,发育大规模岩浆活动与弧背前陆盆地;早-中三叠世,古亚洲洋闭合,阿拉善-华北克拉通沿索伦缝合带与北侧的中亚弧增生体系发生碰撞-拼贴。

关键词：阿拉善华北北缘晚古生代-早中生代古亚洲洋俯冲-闭合