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深海ARV在海洋资源调查中的应用及展望

海洋地质前沿 2024年第2期40卷 93-102页

作者：周吉祥刘慧敏陆凯单瑞杨源中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237

深海自主/遥控式水下机器人(ARV)作为新兴的复合型水下机器人,融合了自主式水下机器人的灵活性和遥控式水下机器人的人机交互性等优势,开启了自主与遥控混合作业的新模式。深海ARV可切换为AUV自主航行模式,独立采集周边区域近海底地形... 详细信息

深海自主/遥控式水下机器人(ARV)作为新兴的复合型水下机器人,融合了自主式水下机器人的灵活性和遥控式水下机器人的人机交互性等优势,开启了自主与遥控混合作业的新模式。深海ARV可切换为AUV自主航行模式,独立采集周边区域近海底地形地貌、地质结构以及环境参数等数据,也能下潜至目标区域后切换为ROV遥控模式进行局部观察和采样操作,其探测作业一体化技术代表了具备复杂使命执行力的第三代深海水下机器人的发展方向。通过分析国内外深海混合型水下机器人的发展现状,结合ARV在中国深海矿产资源调查中的主要应用案例和取得的成果,以6 000米级“问海一号”ARV系统的研发为例,给出其关键技术集成以及面对的技术挑战,并对未来深海ARV的应用场景、功能集成和发展方向提出了一些设想和建议。

关键词：自主/遥控式水下机器人(ARV) AUV自主航行 ROV遥控深海矿产资源调查 “问海一号”ARV系统

北斗/GNSS和精密水准测量综合方法在老采空塌陷区地表形变监测中的应用

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测绘通报 2024年第5期 142-146页

作者：杨春宇尹航郭爽罗振华马凤富北京市矿产地质研究所北京101500

本文根据研究区实地情况,充分利用北斗/GNSS和传统精密水准测量两者的优势及互补性,开展综合测量分析,实现了北斗/GNSS与传统精密水准测量在复杂地貌和复杂特征地下空间区域监测的有机统一和结合。首先介绍北斗/GNSS地表形变监测和精密... 详细信息

本文根据研究区实地情况,充分利用北斗/GNSS和传统精密水准测量两者的优势及互补性,开展综合测量分析,实现了北斗/GNSS与传统精密水准测量在复杂地貌和复杂特征地下空间区域监测的有机统一和结合。首先介绍北斗/GNSS地表形变监测和精密水准测量的基本工作技术与方法;然后以京西木城涧煤矿老采空塌陷区地表形变监测项目为例,分析研究区近一年的地表形变监测数据,并对形变状态和趋势进行预测和评价。本文可为老采空塌陷区地表形变监测和研究提供参考。

关键词：北斗/GNSS 精密水准测量老采空塌陷区地表形变监测

新疆库车坳陷西段古近纪高溴岩盐与钾石盐成因联系

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地质通报 2024年第2期43卷 206-221页

作者：王凡郑绵平李晓亚商朋强邓小林韦钊王占文梁恒中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中化地质矿山总局地质研究院北京100101 中化地质矿山总局北京100013

新疆库车坳陷西段岩盐层中显示的南部高钾低溴,而北部高溴低钾的特征与卤水的正常演化过程相矛盾的问题尚不清楚。通过探讨库车坳陷西段古近纪高溴岩盐与钾石盐的成因联系,指导钾盐资源预测。通过地层对比、海侵过程分析及锶硫同位素特... 详细信息

新疆库车坳陷西段岩盐层中显示的南部高钾低溴,而北部高溴低钾的特征与卤水的正常演化过程相矛盾的问题尚不清楚。通过探讨库车坳陷西段古近纪高溴岩盐与钾石盐的成因联系,指导钾盐资源预测。通过地层对比、海侵过程分析及锶硫同位素特征研究,认为克深208井高溴岩盐层形成早于羊塔4井钾石盐层。对原生岩盐岩屑中石盐包裹体形态及均一温度、主量和微量元素、锶硫同位素、构造背景分析认为,羊塔4井钾石盐层形成于独立封闭演化的次级凹陷;克深208井高溴岩盐层形成阶段的卤水更接近海相端元,并在次级凹陷中经历长期演化;克深208井成盐晚期接受了大量陆源水混入,该阶段形成的岩盐层为库车坳陷西段海退时期的产物。总体来看,海水在古近纪自西向东进入库车坳陷后,先到达克深区所在的北部,后进入南部区域,而羊塔区处于海侵的末端,为卤水更浅、长期封闭的终端次级凹陷,成为最有利的成钾区域;海退阶段,残留卤水汇聚在海退通道内,此时通道内的局部凹陷处(如克深区晚期成盐阶段)是重要的成钾有利区。库车坳陷西段古近纪成钾总体遵循“海侵末端封闭成钾,海退通道凹陷成钾”模式,为库车坳陷寻找钾盐资源提供了重要的思路。

关键词：钾石盐高溴岩盐石盐流体包裹体锶硫同位素库车坳陷矿产勘查工程新疆

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一种小型火工机构的输出计算及其验证

宇航学报 2024年第2期45卷 231-239页

作者：杜永刚王雪松刘轶鑫康昌玺雷小光张文台孙永壮中国空间技术研究院兰州空间技术物理研究所兰州730000

针对某折叠翼展开机构的小型化难题,研究了一种小型火工机构。利用内弹道理论建立了该火工机构的输出理论模型,通过理论模型计算和优化了机构参数,并用有限元法校验了计算结果。测试结果表明:该原型机具备了小型特点,其输出角度达到了12... 详细信息

针对某折叠翼展开机构的小型化难题,研究了一种小型火工机构。利用内弹道理论建立了该火工机构的输出理论模型,通过理论模型计算和优化了机构参数,并用有限元法校验了计算结果。测试结果表明:该原型机具备了小型特点,其输出角度达到了128.5°。在逆风和顺风负载下,该火工机构的工作时间均小于200 ms,其最大角速度不大于3 000 (°)/s,试验数据证实该火工机构具备缓冲作用,理论计算结果和试验数据基本一致。研究成果可作为薄型折叠翼的一种设计方法,为薄型折叠翼的工程应用奠定技术基础。

关键词：火工机构折叠翼小型化理论模型验证

云南腾冲黑空山火山喷发物地貌DEM遥感研究

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地震地质 2024年第3期46卷 536-546页

作者：王新茹马晨语潘懋北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国地震局地质研究所北京100029

随着科学技术的发展,卫星能力和数据技术的不断提高,高分辨率遥感数据在火山学研究领域,尤其是在人类活动难以涉及的无人区的火山研究中起到了越来越重要的作用。文中以云南腾冲火山区黑空山火山为例,进行了DEM数字高程试验性研究,利用... 详细信息

随着科学技术的发展,卫星能力和数据技术的不断提高,高分辨率遥感数据在火山学研究领域,尤其是在人类活动难以涉及的无人区的火山研究中起到了越来越重要的作用。文中以云南腾冲火山区黑空山火山为例,进行了DEM数字高程试验性研究,利用DEM模型可视化技术获得了黑空山火山区渲染地形图和光学影像,解译并分析了研究区内的火山地貌,总结了不同类型火山锥、熔岩台地的地貌特征,以及熔岩流流动过程中所形成的特殊流动构造的地貌特点。以前人完成的黑空山火山区熔岩流单元分布为基础,分析了不同期次喷发物在地形高度上的变化特征,发现喷发年代越早,分布距火口越远,且坡度越缓,高程越低。晚期喷发物往往堆积在早期喷发物之上,不同时期的熔岩分布范围有明显的层次性。在上述分析研究基础上,首次利用高分辨率DEM数字技术完成了黑空山火山区熔岩流动单元区划图,为理解黑空山火山新期喷发历史和喷发序列的恢复提供了很好的火山地貌证据。此外,不同时期熔岩流的覆盖范围也客观反映出历史火山灾害的类型和影响范围,为未来的火山灾害评估、火山灾害区划图的编制提供了基础素材。

关键词：腾冲黑空山火山 DEM模型可视化火山地貌熔岩流单元

典型岩溶矿区地表水和地下水补给来源及水化学演化机制

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环境科学 2024年

作者：周智强黄奇波汪玉松罗飞梁建宏熊江俣中国地质大学(武汉)环境学院中国地质科学院岩溶地质研究所

为研究香花岭矿区岩溶地下水与地表水补给来源、水化学特征及演化过程，在矿区周边采集了32组岩溶地下水与地表水样品，基于多元统计分析、Piper三线图、Gibbs图和离子比例系数等方法，分析了香花岭矿区岩溶地下水与地表水水文地球化学... 详细信息

为研究香花岭矿区岩溶地下水与地表水补给来源、水化学特征及演化过程，在矿区周边采集了32组岩溶地下水与地表水样品，基于多元统计分析、Piper三线图、Gibbs图和离子比例系数等方法，分析了香花岭矿区岩溶地下水与地表水水文地球化学特征，系统揭示了两者的补给来源、补给年代及水化学演化规律。结果表明，香花岭矿区岩溶地下水与地表水呈弱碱性，主要阴阳离子为HCO3-和Ca2+，水化学类型以HCO3-Ca型、HCO3-Ca·Mg型和HCO3·SO4-Ca·Mg型为主。大气降水是岩溶地下水与地表水的主要补给来源，在径流过程中一定程度上受到了蒸发作用的影响，但岩溶地下水所受蒸发作用影响相对较小，与现代水水力联系较为密切，循环更替过程更加迅速。岩溶地下水与地表水的水化学演化特征主要受岩石风化作用、阳离子交替吸附作用、矿物溶解作用及人类活动(农业活动、矿业活动)的共同影响，Ca2+、Mg2+和HCO3-主要源于碳酸盐岩矿物的溶解，少部分源于硅酸盐岩矿物的风化溶解，Na+与Cl-主要源于岩盐的溶解，其中Cl-、NO3-和SO42-受到农业活动、生活污水排放与矿业活动的外源输入的影响较大。研究结果对香花岭矿区岩溶地下水与地表水循环演化过程、水资源保护利用有重要意义。

关键词：香花岭矿区岩溶地下水水化学特征水岩作用氢氧同位素演化机制

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黑果枸杞中矿物元素溶出特性研究

光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1307-1311页

作者：张辰凌韩梅刘佳贾娜刘冰冰张永涛中国地质科学院水文地质环境地质研究所自然资源部地下水科学与工程重点实验室河北石家庄050061

黑果枸杞,茄科枸杞属,富含多种矿物质元素,这对人体生长发育有重要的生物学作用。黑果枸杞作为一种药食同源的物质,为了解其营养价值、指导健康食用及进一步功能开发,有必要分析矿物质溶出特性,并进行相关性分析。黑果枸杞样品制备以硝... 详细信息

黑果枸杞,茄科枸杞属,富含多种矿物质元素,这对人体生长发育有重要的生物学作用。黑果枸杞作为一种药食同源的物质,为了解其营养价值、指导健康食用及进一步功能开发,有必要分析矿物质溶出特性,并进行相关性分析。黑果枸杞样品制备以硝酸和过氧化氢为消解酸,微波消解仪制备消解液,以不同温度纯水浸提制备浸泡液,试验建立了电感耦合等离子体光谱法测定消解液和浸泡液中K、Na、Ca、Mg、Zn、Fe、Mn、Cu、Li、Sr十种矿物元素含量的实验方法,并进行了矿物元素溶出特性研究及相关性分析。在优化的光谱分析条件下,十种元素线性关系好(r>0.9995)、检出限低(研究提取温度及时间对溶出率的影响。十种元素中K、Na、Zn溶出率最高,可能是因为三种元素多以离子形式存在,容易提取。Ca、Mg、Sr、Mn、Cu含量差异大,溶出率相近,可能是价态相近,提取效率相近。Li溶出率受提取温度影响很大,沸水浸泡溶出率是40℃温水的的1.5~2倍,Fe在微量元素中含量最高,溶出率却最低,主要是由于Fe与蛋白质结合,不易萃取。试验数据可为健康食用黑果枸杞及进一步开发利用提供理论参考。

关键词：矿物元素溶出性黑果枸杞等离子体发射光谱法微波消解

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地质类稿件插图的常见问题及处理建议

海洋地质前沿 2024年第7期40卷 96-98页

作者：周立君中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237

地质类期刊论文插图数量多,内容复杂,色彩丰富,可以形象直观地展示各种地学现象和研究数据等。根据作者投稿中插图存在的常见问题,从插图配色、问题地图处理、图例的正确使用等方面进行分析,以期提高作者投稿插图的质量。在插图配色方面... 详细信息

地质类期刊论文插图数量多,内容复杂,色彩丰富,可以形象直观地展示各种地学现象和研究数据等。根据作者投稿中插图存在的常见问题,从插图配色、问题地图处理、图例的正确使用等方面进行分析,以期提高作者投稿插图的质量。在插图配色方面,通常存在配色随意、色差过大或过小等问题,色彩的使用除了要符合常规专业要求外,还要兼顾网络版和印刷版的美观视觉效果;地质类期刊插图中大量使用地图作为地理底图,除了采用标准地图之外,也可直接使用不带国界线及省、自治区、直辖市等行政界线的自然地理版或示意地图作为底图绘制专题地图,使用此类底图无需送审;图例是读图的钥匙,要准确表达图面信息,避免造成误解。

关键词：地质类稿件插图配色问题地图图例

嫦娥六号探测器预选着陆区区域地质特征及演化分析

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地学前缘 2024年

作者：刘力维韩坤英丁孝忠金铭庞健峰王颖邵天瑞中国地质科学院地质研究所中国地质调查局全国地质编图研究中心

阿波罗盆地是月球南极-艾肯盆地（SPA）中挖掘深度最深且直径最大的撞击盆地，是2024年嫦娥六号开展月球背面采样返回的预选着陆区。研究该区域的地质特征和演化历史，有助于研究月球壳幔的结构和组成、南极-艾肯构造区的形成和演化、南... 详细信息

阿波罗盆地是月球南极-艾肯盆地（SPA）中挖掘深度最深且直径最大的撞击盆地，是2024年嫦娥六号开展月球背面采样返回的预选着陆区。研究该区域的地质特征和演化历史，有助于研究月球壳幔的结构和组成、南极-艾肯构造区的形成和演化、南极-艾肯盆地的重力异常等一系列月球科学问题。本文基于多源遥感数据，以GIS为技术平台，对阿波罗盆地及邻区的地形地貌特征、岩石学特征和各种构造要素进行研究。重新划分阿波罗盆地内的玄武岩单元，利用撞击坑大小-频率定年法和更新后的月球年代函数模型，获得其绝对模式年龄。此外，厘清区域地质构造演化历史，分析区域的火山活动热演化模式，为嫦娥六号月球探测器采样返回的后续研究提供参考。研究结果如下：研究区出露的岩石以亚铁斜长岩套、亚铁苏长岩套、月海玄武岩为主，纯斜长岩和火成碎屑岩零星分布；阿波罗盆地内月海玄武岩单元的绝对模式年龄为3.47-2.57 Ga；研究区发育127条坑底断裂和14处火山口，是反映区域热演化的重要构造；研究区经过三次大型撞击，形成SPA、阿波罗以及奥本海默盆地；区域火山活动从晚雨海世持续到爱拉托逊纪，至少经历了两期次玄武岩喷发事件。

关键词：月球阿波罗盆地嫦娥六号区域地质演化