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利用计算机断层扫描技术（CT）反演沉积物粒级组成——以黄河水下三角洲现代沉积为例

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海洋与湖沼 2024年

作者：张巍刘晓航张鑫范德江中国海洋大学海洋地球科学学院中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室

计算机断层扫描技术（CT）可对沉积物岩芯进行高分辨率、无损分析，探索CT数据（即HU值）与沉积物粒度的关系可以实现岩芯沉积物属性的快速、连续获取，有助于对岩芯沉积特征和沉积过程的全面了解。基于采自黄河水下三角洲的多根岩芯，... 详细信息

计算机断层扫描技术（CT）可对沉积物岩芯进行高分辨率、无损分析，探索CT数据（即HU值）与沉积物粒度的关系可以实现岩芯沉积物属性的快速、连续获取，有助于对岩芯沉积特征和沉积过程的全面了解。基于采自黄河水下三角洲的多根岩芯，利用CT技术对岩芯进行扫描获取HU值，同时对岩芯进行高分辨沉积物粒度分析，探讨HU值与沉积物粒级组成的联系。研究表明，黄河水下三角洲沉积物以粉砂为主，HU值主要分布于700～1 000 HU之间；沉积物粒度与HU值间存在显著的非线性正相关，即当沉积物粒度变大时HU值随之升高，并据此构建了沉积物粒度与HU值之间的关系式；沉积物粒级中的砂、粉砂、黏土粒级与HU值区间1 200～1 500 HU、800～1 200 HU、600～800 HU亦存在良好的对应关系，并可以通过HU值区间估算粒级含量。经过实际应用验证，通过CT扫描反演沉积物岩芯的粒级组成是有效的，该方法也可以用于其他海域沉积物粒级组成的反演。

关键词：计算机断层扫描技术 HU值粒度反演非线性回归黄河水下三角洲

滇西高黎贡山地区培里伟晶岩型锂矿化的发现及其意义

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岩石学报 2024年第2期40卷 539-552页

作者：闫庆贺陈晨明添学何小虎谈树成刘梦帆章荣清刘兵兵云南大学地球科学学院昆明650500 云南省关键矿产成矿过程和机制国际联合实验室昆明650500 中国科学院海洋研究所深海研究中心青岛266071 云南省地质调查院昆明650216 南京大学地球科学与工程学院南京210023 岭南师范学院地理科学学院湛江524048

稀有金属锂矿是我国紧需的战略性矿产资源。滇西地区是我国重要的稀有金属成矿远景区,但目前区内已知的稀有金属资源主要为Be-Nb-Ta-Sn矿,鲜有锂矿的报道。本研究首次在滇西高黎贡山培里地区发现了锂辉石伟晶岩型锂矿,为云南省新增一处... 详细信息

稀有金属锂矿是我国紧需的战略性矿产资源。滇西地区是我国重要的稀有金属成矿远景区,但目前区内已知的稀有金属资源主要为Be-Nb-Ta-Sn矿,鲜有锂矿的报道。本研究首次在滇西高黎贡山培里地区发现了锂辉石伟晶岩型锂矿,为云南省新增一处有潜力的锂辉石型伟晶岩锂矿床,对区域稀有金属锂矿床的找矿工作具有重要意义。6个样品的全岩主微量元素分析显示培里地区伟晶岩主要发育有Li、Be、Rb、Cs、Nb、Ta矿化。LA-ICP-MS铌钽矿U-Pb年代学结果显示培里地区锂矿伟晶岩形成于18.4±0.3Ma,这一结果与共生的锡石U-Pb年代学(17.5±1.2Ma)结果一致,表明其为新生代成岩成矿作用产物。这一成矿年代与高黎贡山地区变质年代以及淡色花岗岩成岩年代一致,暗示培里伟晶岩可能为变质重熔产物,也可能是淡色花岗岩进一步结晶分异的产物。在大区域尺度上,该成矿事件与藏南稀有金属成矿时代一致,结合区域显著的地球化学背景异常,我们认为滇西地区可能是喜马拉雅稀有金属成矿带的南延部分,具有良好的稀有金属锂矿找矿前景。

关键词：滇西培里伟晶岩型锂矿床高黎贡青藏高原藏南稀有金属成矿带

1960—2020年黄河、长江、珠江入海水沙通量演变特征

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水土保持通报 2024年第1期44卷 147-157页

作者：郑慧玲王永红中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室山东青岛266237

[目的]基于动态更新数据综合对比中国三大河流入海水沙通量的特征,为流域开发和管理提供依据。[方法]收集黄河(利津站)、长江(大通站)、珠江(高要站、石角站、博罗站)5个水文控制站1960—2020年实测数据,采用滑动平均法、Pettitt检验法... 详细信息

[目的]基于动态更新数据综合对比中国三大河流入海水沙通量的特征,为流域开发和管理提供依据。[方法]收集黄河(利津站)、长江(大通站)、珠江(高要站、石角站、博罗站)5个水文控制站1960—2020年实测数据,采用滑动平均法、Pettitt检验法、双累积曲线法以及小波变换分别对水沙通量的趋势性、变异性、周期性特征进行分析,采用交叉小波变换和小波相干谱探究径流量和泥沙量的共振周期与相干性。[结果]近60a黄河、长江、珠江入海水沙通量均发生了明显变化,黄河径流量和泥沙量在1986年突变减少,泥沙量在1997年二次突变减少;长江和珠江入海径流量未发生变异,泥沙量分别于1992,1999年突变减少。这三大河流入海水沙具有显著的年际和年代际周期特征,年代际共同演化周期分别集中于1980年以前、1990年以前和2000年以前。年际共同演化周期为5a,“丰—枯”转换频繁。交叉小波分析结果显示,黄河、长江和珠江的入海径流量和泥沙量在1965—1975年具有显著的1~3a的共振周期,以正相位演变为主。[结论]中国三大河流入海水沙具有显著的趋势性、变异性和周期性特征,可以据此进行的流域开发和管理更有效。

关键词：水沙通量趋势性突变性周期性交叉小波变换

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基于宽脉冲子波的富低频气枪震源优化设计

地球物理学进展 2024年第3期 1218-1227页

作者：吕丁友张中巧王志亮贺电波高磊刘怀山杨宸中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院中国海洋大学海洋地球科学学院

目前海洋勘探领域中震源系统的设计应用是影响高分辨率勘探的首要因素，空气枪因其稳定可靠的性能、形态一致的子波已成为实际生产中最为普遍应用的震源选择.气枪的子波是地震数据处理的主要分析对象，性能良好的子波能够极大提高数据... 详细信息

目前海洋勘探领域中震源系统的设计应用是影响高分辨率勘探的首要因素，空气枪因其稳定可靠的性能、形态一致的子波已成为实际生产中最为普遍应用的震源选择.气枪的子波是地震数据处理的主要分析对象，性能良好的子波能够极大提高数据分辨率，基于地震子波影响因素原理的分析，选取拥有更宽频带范围的宽脉冲子波，宽脉冲子波低频信息丰富，可以更好划分地层边界.基于非理想气体气枪子波模型，构造宽脉冲子波，通过大量的数据模拟，分析不同容量气枪延迟时间激发对子波的效果，构造优选的气枪阵列，设计更高分辨率的气枪震源.

关键词：容量延迟激发宽脉冲低频气枪震源

北黄海西部泥质区全新世以来沉积有机碳埋藏特征

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海洋地质与第四纪地质 2024年第2期44卷 110-119页

作者：王培杰胡利民闫天浩王厚杰毕乃双王楠张洋吴晓中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100 中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室青岛266100 中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心青岛266100

北黄海西部泥质区沉积环境稳定、沉积记录连续,是重建过去周边流域变化与黄海海洋环境信息的良好载体。目前围绕北黄海西部泥质区沉积有机碳的研究工作多局限于通过表层沉积物揭示其现代分布特征,对于该泥质区长时间尺度沉积有机碳埋藏... 详细信息

北黄海西部泥质区沉积环境稳定、沉积记录连续,是重建过去周边流域变化与黄海海洋环境信息的良好载体。目前围绕北黄海西部泥质区沉积有机碳的研究工作多局限于通过表层沉积物揭示其现代分布特征,对于该泥质区长时间尺度沉积有机碳埋藏过程与机制的研究相对薄弱。通过北黄海西部泥质区W03岩芯的总有机碳指标,重建了全新世以来北黄海西部沉积有机碳的埋藏特征,探讨了气候及海洋环境变化对北黄海西部沉积有机碳埋藏的控制机制。研究表明:海平面上升的停滞期(10.3~9.8 cal.kaBP),发育硬质黏土层,有机碳以陆源输入为主(60.7%),动荡的沉积环境导致总有机碳含量相对较低,平均含量仅为0.22%;海平面上升期(9.8~7.0 cal.kaBP),海源有机碳的贡献增加(47.7%),相对稳定的沉积环境有利于该时期有机碳的埋藏;高海平面以来(7.0 cal.kaBP至今),黄海环流体系逐渐形成,陆源有机碳输入随着东亚冬季风驱动的沿岸流强度变化发生相应的改变,海源有机碳的贡献继续增加(50.0%),总有机碳的含量升高至0.58%。北黄海西部泥质区全新世以来沉积有机碳埋藏主要受控于海平面变化和海洋环流体系的运动。

关键词：泥质区全新世沉积有机碳北黄海

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地球表层系统对深部圈层时空演变的影响

科学通报 2024年第2期69卷 149-159页

作者：谢树成罗根明朱宗敏中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室地球科学学院武汉430074

地球系统科学研究的一个关键点是地球深部与表层系统的联动.深部过程通过火山作用对表层系统产生的重要影响已经取得了许多重要进展,认识比较薄弱的方面是表层系统如何影响深部的结构、过程和演化.板块俯冲将大量沉积物带入地幔过渡带... 详细信息

地球系统科学研究的一个关键点是地球深部与表层系统的联动.深部过程通过火山作用对表层系统产生的重要影响已经取得了许多重要进展,认识比较薄弱的方面是表层系统如何影响深部的结构、过程和演化.板块俯冲将大量沉积物带入地幔过渡带乃至核幔边界的D″层,可以导致地幔的不均一性.特别是,板块俯冲带入的水通过影响地幔物理性质而增强地幔的熔融和对流能力,进而又在一定程度上影响了地球深部的岩浆活动、变质作用,以及包括板块俯冲在内的构造运动.华北克拉通破坏及其相伴的岩石圈变化被认为是水通过板块俯冲而影响深部过程的一个体现.表层系统不仅影响了深部的结构和过程,而且还极大地影响了深部的地质演化.在前寒武纪,古元古代和新元古代两次雪球地球之后形成了巨量的洋底沉积物,这些沉积物进入俯冲带后提高了板块俯冲的润滑性及其速率,进而对该时期活跃的全球构造运动及超大陆形成产生一些影响.在显生宙,4.3亿年以来陆地植物的大发展和2亿年以来海洋三大浮游生物的大发展都通过改变沉积物成分而影响深部圈层物质的演化,分别导致碎屑锆石和金伯利岩在一些同位素组成上出现重大转变.这些极少量但非常重要的新认识对人们研究行星地球的运行机制及其地质演化至关重要.表层物质进入地幔关键带如何进行循环和演化,水等表层物质是否改变了深部圈层的演化方向及规模,这些都是亟待解决的重大科学难题.而要突破这些难题,需要建立有效的定性和定量化的示踪技术方法体系.

关键词：地球生物学地质微生物深地科学地球宜居性行星地球

利用直达波计算稳健的深水OBN双检匹配算子

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石油物探 2024年第1期63卷 69-78页

作者：王明星张庆淮朱立彬中石化石油工程地球物理有限公司国际业务发展中心北京100020 中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100

海上地震勘探中,鬼波对地震信号的陷波是海洋宽频地震勘探面临的主要挑战之一。进行合理的双检合并,分离上、下行波场一直是深水OBN地震数据成像处理关注的焦点之一。双检合并过程中,通过建立上、下行波场和水、陆检波场之间的数学关系... 详细信息

海上地震勘探中,鬼波对地震信号的陷波是海洋宽频地震勘探面临的主要挑战之一。进行合理的双检合并,分离上、下行波场一直是深水OBN地震数据成像处理关注的焦点之一。双检合并过程中,通过建立上、下行波场和水、陆检波场之间的数学关系,解决好水、陆检信号匹配是关键。深水OBN地震数据中,静校正难题和陆检中的横波泄漏噪声等因素导致基于反射波的双检匹配效果不好。提出了选取小时窗的直达波进行线性动校正和共检波点叠加,利用水、陆检数据共检波点叠加后的直达波信号求取每一个检波点的双检匹配算子的方法,用求取的匹配算子进行双检匹配,进而分离上、下行波场。用直达波求取双检匹配算子不需要交叉鬼波化,使用简便,可以避开反射波求取双检匹配算子时噪声等因素的影响。该方法在深水地震数据处理中的应用表明,用直达波求取的深水OBN双检匹配算子更加稳定,用求取的匹配算子校正后进行双检合并可以实现良好的深水OBN地震数据波场分离。

关键词：海底节点,直达波校正上行波下行波匹配算子波场分离

CMIP6计划中我国地球气候系统模式北极海冰空间分布的模拟评估

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海洋科学进展 2024年第2期42卷 254-268页

作者：李佳琦王晓春赵立清南京信息工程大学海洋科学学院南京210044

世界气候研究计划(WCRP)正在组织实施第6次国际耦合模式比较计划(CMIP6)。本文选取了参加CMIP6的9个中国大陆地球气候系统模式的北极海冰输出结果与同时段海冰遥感观测数据进行比较,评估了各个模式1980年至2014年北极海冰密集度和其长... 详细信息

世界气候研究计划(WCRP)正在组织实施第6次国际耦合模式比较计划(CMIP6)。本文选取了参加CMIP6的9个中国大陆地球气候系统模式的北极海冰输出结果与同时段海冰遥感观测数据进行比较,评估了各个模式1980年至2014年北极海冰密集度和其长期趋势的空间分布。研究表明,所有的模式都可以较好地模拟出3月北极海盆海冰的分布情况,误差主要分布在海冰边缘地区,其中鄂霍茨克海的中部以及巴伦支海地区误差最大,最高值可达90%。与3月相比,模式对9月海冰空间分布的模拟效果不佳,在北极海盆地区以及海冰边缘地区均存在15%以上的误差。在海冰密集度长期趋势空间分布方面,3月,9个模式总体高估了海冰下降区的海域面积,在鄂霍茨克海、巴伦支海以及格陵兰海北部海域为模式误差大值区(大于50%)。模式在模拟9月海冰下降趋势的区域及量级上较3月都有更大的偏差。另外,9个模式对海冰密集度多年平均季节变化的模拟能力与其对长期趋势的模拟能力有一定关联,对海冰密集度季节变化模拟准确的模式,其海冰长期趋势的模拟也较接近观测。海冰分量模式中参数化方案的改进可以明显提高模式的模拟能力。

关键词：地球气候系统模式 CMIP6 北极海冰空间分布

面向海上复杂环境的无人艇集群航迹规划发展综述

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电讯技术 2024年

作者：费陈贺拥亮赵亮卢野辛进武警士官学校浙江大学地球科学学院

随着海洋权益的日益重要和海洋战略地位的不断提升，无人艇集群展现出巨大效能和应用潜力得到释放，其中以海上环境下无人艇集群应用最具有前景。因此，以海上复杂环境为背景，首先梳理了国内外无人艇的发展现状，并阐述基于海上复杂环... 详细信息

随着海洋权益的日益重要和海洋战略地位的不断提升，无人艇集群展现出巨大效能和应用潜力得到释放，其中以海上环境下无人艇集群应用最具有前景。因此，以海上复杂环境为背景，首先梳理了国内外无人艇的发展现状，并阐述基于海上复杂环境下的三维刻画、敌情动态分析、无人艇机动性约束等特点，然后重点剖析基于机器人模拟仿真软件（Robot Operating System Gazebo，ROSG）仿真的三维建模分析、基于数学建模的无人艇机动性约束及威胁区域分析、基于迁移强化学习的无人艇集群航迹规划等关键技术，最后就无人艇集群航迹规划的发展趋势进行探讨和展望，可为无人艇集群航迹规划应用提供借鉴指明。

关键词：海上环境无人艇集群航迹规划强化学习数学建模