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华南地区地幔过渡带结构及其动力学意义

地球物理学报 2024年第3期67卷 935-946页

作者：张晓青徐涛陈立春李喆祥桂林理工大学地球科学学院桂林541004 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

华南地区同时受特提斯构造域和太平洋构造域影响,是研究板块相互作用的最佳场所之一.为研究华南地区深部动力学过程,本文基于国家固定台网30°N以南的宽频带台站数据,利用接收函数方法开展了华南地区地幔过渡带结构研究,并结合已有地质... 详细信息

华南地区同时受特提斯构造域和太平洋构造域影响,是研究板块相互作用的最佳场所之一.为研究华南地区深部动力学过程,本文基于国家固定台网30°N以南的宽频带台站数据,利用接收函数方法开展了华南地区地幔过渡带结构研究,并结合已有地质、地球物理资料,讨论了华南地区深部构造单元划分及其浅部构造响应.研究结果表明:(1)扬子克拉通下方地幔过渡带结构接近全球平均水平,相对稳定;(2)海南岛地区地幔过渡带厚度偏薄,且410-km和660-km界面分别显著下沉和上升,可能与海南地幔柱密切相关;(3)太平洋构造域和特提斯构造域深部构造边界显著,青藏高原东南缘主要受特提斯构造域影响,其地幔过渡带中可能残留有拆沉的岩石圈板片;(4)雪峰山以东地区的地幔过渡带主要受太平洋构造域影响,但南北也存在局部差异,南部华夏地块下方可能不存在滞留板片,太平洋板块的俯冲、后撤与东南沿海地区地壳减薄和大规模出露的中-新生代岩浆岩密切相关.

关键词：华南地区接收函数板片俯冲地幔过渡带地幔柱

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巨厚煤层物质组成特征与成因机制——以柴北缘鱼卡地区中侏罗统为例

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 176-190页

作者：刘炳强王敏王东东曹玉鹏闫志明潍坊学院山东潍坊261061 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590

厚煤层蕴含着丰富的地质信息,在全球碳循环中扮演着重要的角色。国内外深时地层中厚煤层广泛分布,近年来其成因机制逐渐成为煤地质学的研究热点。为明晰等时层序地层格架中的巨厚煤层的物质组成特征与形成机理,选取柴北缘鱼卡地区中侏... 详细信息

厚煤层蕴含着丰富的地质信息,在全球碳循环中扮演着重要的角色。国内外深时地层中厚煤层广泛分布,近年来其成因机制逐渐成为煤地质学的研究热点。为明晰等时层序地层格架中的巨厚煤层的物质组成特征与形成机理,选取柴北缘鱼卡地区中侏罗统层序S1湖侵体系域发育的巨厚煤层M7为研究对象,等间隔连续采样并进行室内显微组分与矿物鉴定,依据煤层关键界面的识别原理、显微组分与矿物的古环境指示意义进行综合分析。结果显示:显微组分中镜质组体积分数最高(48.5%),惰质组体积分数同样较高(37.22%),类脂组所占比例很低,仅为3.32%。矿物组分体积分数较为稳定,平均值为10.96%。依据煤层与碎屑沉积的交替出现、显微组分与矿物体积分数在垂向上的变化趋势,识别出了多种关键界面,包括陆化面(TeS)、陆地暴露面(ExS)、沼泽化面(PaS)、湖侵淹没面(GUTS)与可容空间转换面(ARS)。沿沉积倾向在向陆与向湖方向分别选择钻孔,与鱼卡煤矿对比分析沼泽环境垂向演化过程。鱼卡煤矿巨厚煤层M7识别出4个沉积旋回,向陆以及向湖方向的YQ6–22与YQ6–12中由陆源碎屑、湖相沉积所分隔的M7–1—M7–3则均识别出3个沉积旋回。发现了巨厚煤层中蕴含的高分辨率层序,经过分析划分为4个四级层序,结合煤层中关键界面所对应的层序界面,揭示了巨厚煤层的成因机制。建立了层序地层格架中的多期泥炭沼泽垂向叠置模式,可进一步应用于国内外更多深时地层中巨厚煤层的研究。

关键词：巨厚煤层层序地层关键界面成因机制柴北缘

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地球化学特征与MVT型矿床基本一致,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

面向即时响应的卫星在轨分布式协商智能任务规划

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空间科学学报 2024年第1期44卷 159-168页

作者：李英玉史好迎赵通中国科学院国家空间科学中心北京100190 中国科学院大学北京100049 北京大学计算机学院北京100871

低轨遥感星座任务规划是一个复杂的多目标优化问题,目前基于深度强化学习的卫星任务规划研究存在试验数据星座规模小、优化目标单一、任务重复安排或模型适应性差等问题.针对上述问题,提出CON_DQN(Contract network and Deep Q Network... 详细信息

低轨遥感星座任务规划是一个复杂的多目标优化问题,目前基于深度强化学习的卫星任务规划研究存在试验数据星座规模小、优化目标单一、任务重复安排或模型适应性差等问题.针对上述问题,提出CON_DQN(Contract network and Deep Q Network)算法,采用主从星在轨分布式协商机制,从星基于规划决策,主星基于深度强化学习算法决策,从任务优先级、资源代价和负载均衡等方面进行多目标优化,实现面向即时响应的卫星在轨分布式协商智能任务规划.针对用户需求高频动态到达重点观测区域的场景,进行百星级星座不同规模任务集的仿真实验,结果表明本文所提算法的响应速度较快且能达到较高的任务收益.

关键词：在轨任务规划即时响应分布式协商深度强化学习多目标优化

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寻找地球系统科学的突破口

地球科学进展 2024年第8期39卷 767-771页

作者：汪品先郭正堂焦念志金之钧王成善同济大学海洋与地球科学学院上海200092 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 厦门大学碳中和创新研究中心福建厦门361002 北京大学能源研究院北京100871 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100084

地球系统科学是地球科学的转型,为了研究如何将地球科学的转型与中国科学的转型相结合,国家自然科学基金委员会和中国科学院联合开展了相关研究,并出版了《中国地球系统科学2035发展战略》报告,旨在寻找中国地球系统科学突破的重点。提... 详细信息

地球系统科学是地球科学的转型,为了研究如何将地球科学的转型与中国科学的转型相结合,国家自然科学基金委员会和中国科学院联合开展了相关研究,并出版了《中国地球系统科学2035发展战略》报告,旨在寻找中国地球系统科学突破的重点。提出了3个可能成为突破口的研究方向:①海洋碳泵的重新认识,②水循环及其轨道驱动,③东亚-西太平洋地区的海陆衔接。这些研究方向体现了我国自然环境的特色和已有的科学积累,有望促进中国学派的形成。

关键词：地球系统海洋碳泵水文循环俯冲带

基于地表敏感变形和房屋因素的矿区建筑物损坏评价方法

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煤炭学报 2024年第5期49卷 2445-2461页

作者：廖孟光戴华阳李梦涛阎跃观龙四春湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湖南湘潭411201 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 湖南科技大学地理空间信息技术国家地方联合工程实验室湖南湘潭411201

针对目前建筑物采动损坏评价因素的不尽合理与区域性评判结果的局限性,提出基于地表敏感变形和房屋因素的矿区建筑物采动损坏评价方法。采用理论分析、数值模拟和现场调查等方法对建筑物采动损坏评价进行了研究与探讨。首先,采用数值模... 详细信息

针对目前建筑物采动损坏评价因素的不尽合理与区域性评判结果的局限性,提出基于地表敏感变形和房屋因素的矿区建筑物采动损坏评价方法。采用理论分析、数值模拟和现场调查等方法对建筑物采动损坏评价进行了研究与探讨。首先,采用数值模拟方法,揭示地表变形、建筑物结构类型、主变形方向与建筑物长轴的夹角等因素对建筑物损坏影响规律,模拟结果表明:①当沿建筑物长轴的变形增大时,建筑物的损坏程度增大,得出了平房建筑加速损伤的地表变形临界值为曲率K=0.6 mm/m^(2),水平变形ε=6 mm/m;②不同结构的建筑物损坏程度不同,其中具有圈梁或构造柱的建筑物抗变形能力强,研究并确定了二层砖混结构(圈梁和构造柱)损坏程度的地表临界变形值;③建筑物对其长轴方向的地表变形较为敏感,影响损坏大,但对其长轴的垂直方向的变形不太敏感,而变形与建筑物斜交方向的建筑物损坏程度介于2者之间。其次,基于地表敏感变形因素、主变形方向、房屋因素共选取7个评价指标,建立建筑物采动损坏评价的未确知测度模型,根据各评价指标对建筑物的重要程度,采用层次分析法定权;最后,应用于峰峰矿区和徐州矿区3个村庄的建筑物损坏实例,结果表明:在选取的50户140余栋建筑物评价中,预测准确率在80%以上,预测精度高于传统方法,且预测效果良好,弥补了传统评价方法的不足,验证了评价指标选取和评价模型的可靠性。

关键词：建筑物采动损坏地表敏感变形评价指标建筑物长轴

非洲马里气田天然氢气勘探案例介绍及全球天然氢气勘探进展

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石油与天然气地质 2024年

作者：苏宇通金之钧刘润超王璐中国石化石油勘探开发研究院北京大学能源研究院北京大学地球与空间科学学院北京大学鄂尔多斯能源研究院

氢气作为无碳清洁能源，在实现“碳达峰、碳中和”目标方面具有无可替代的优势。目前，主要通过化工制备获取氢气，而对地质环境中天然氢气的认知相对匮乏。马里氢气田的发现为天然氢气研究提供了突破口与样本，成为世界上第一个天然氢... 详细信息

氢气作为无碳清洁能源，在实现“碳达峰、碳中和”目标方面具有无可替代的优势。目前，主要通过化工制备获取氢气，而对地质环境中天然氢气的认知相对匮乏。马里氢气田的发现为天然氢气研究提供了突破口与样本，成为世界上第一个天然氢气田。该气田的氢气纯度高达98%，引起广泛关注，不仅在科学上有着重要意义，也激发了美国、西班牙、澳大利亚等国商业公司的兴趣，纷纷启动国内或跨区域的天然氢气勘探和开发，力图实现天然氢气的工业生产。通过文献调研，本文系统总结了马里氢气田所在的陶代尼盆地的地质背景，包括地层结构和构造特征，同时对马里氢气田可能的盖层进行了介绍，这可以为未来的氢气勘探开发提供有益借鉴。不仅有助于推动地球系统过程与非生物成因气科学研究的进步，同时为可持续能源发展目标的实现提供切实可行的途径。

关键词：天然氢气氢气勘探马里非洲

鄂尔多斯盆地怀远运动期岩溶古地貌恢复及油气地质意义

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地质科学 2024年第3期59卷 732-743页

作者：吴淳刘波魏柳斌刘新社芦飞凡石开波北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院西安710018

怀远运动不整合面附近是鄂尔多斯盆地寒武系的勘探新方向。在地层的暴露剥蚀和大气淡水的淋滤溶蚀作用下,寒武系顶部发育了风化壳岩溶储层,但岩溶古地貌尚未得到恢复,难以满足勘探的要求。本文基于录井、测井、岩心及野外剖面等资料,通... 详细信息

怀远运动不整合面附近是鄂尔多斯盆地寒武系的勘探新方向。在地层的暴露剥蚀和大气淡水的淋滤溶蚀作用下,寒武系顶部发育了风化壳岩溶储层,但岩溶古地貌尚未得到恢复,难以满足勘探的要求。本文基于录井、测井、岩心及野外剖面等资料,通过地层划分、对比和等时地层格架的建立,在寒武系上覆地层中优选马三段顶面作为岩溶古地貌恢复的基准面。根据寒武系顶部与马三段顶面之间的印模厚度,绘制地层等值线图,并恢复岩溶古地貌。基于此,可以划分出岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶盆地共3个古地貌单元,在岩溶斜坡中可划分出次一级地貌单元——残丘。研究区在怀远运动期为西高东低的地貌格局,西部庆阳、同心、鄂尔多斯一带为岩溶高地,中部条带状岩溶斜坡区发育乌审旗、大荔等残丘地貌,东部吕梁一带为岩溶盆地。根据古地貌单元与储层发育的关系,岩溶高地和岩溶斜坡内的残丘有利于储层的形成,是天然气勘探的有利方向。

关键词：古地貌恢复怀远运动风化壳岩溶岩溶储层鄂尔多斯盆地

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深时源-汇系统要素的常用定量分析方法

地质科技通报 2024年第1期43卷 89-107页

作者：陈星渝张志杰万力袁选俊周川闽成大伟刘银河北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国石油勘探开发研究院北京100083

源-汇系统研究是构造地质学、沉积学和层序地层学的综合,因其整体性、动态化和半定量-定量的特点受到了广泛关注。首先阐述了目前深时(前第四纪)源-汇系统的关键问题是物质平衡的定量表征及搬运过程对沉积物的控制,由于地层记录缺失和... 详细信息

源-汇系统研究是构造地质学、沉积学和层序地层学的综合,因其整体性、动态化和半定量-定量的特点受到了广泛关注。首先阐述了目前深时(前第四纪)源-汇系统的关键问题是物质平衡的定量表征及搬运过程对沉积物的控制,由于地层记录缺失和参数获取困难等原因,研究仍极具挑战。随后综述了深时源-汇系统定量分析方法,可分为地质年代学法、将今论古法和沉积学法。各方法通过获取地貌要素、水力学参数、侵蚀速率、沉积通量等信息,建立“源”“汇”之间的定量关系,进而重建盆地沉积充填演化史。通过系统介绍不同方法的基本原理、相关参数,对比其优越性及局限性,认为地质年代学法应用较广,核心在于物源示踪;将今论古法关键是地质背景的类比及地质参数的选择;沉积学法受多变量控制,需兼顾构造-气候背景及研究尺度。最后对深时源-汇系统定量分析的发展进行了展望,在“将今论古”这一重要思想指导下,需着眼于物源体系、沉积物搬运路径、沉积物分配关系、系统内的各要素及其耦合作用,需注重多时间尺度的定量表征、多学科交叉的动态研究。而相较于大陆边缘源-汇系统,陆相湖盆源-汇系统模式与预测模型有待进一步完善。

关键词：源-汇系统深时定量分析物质平衡沉积通量