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用于滑坡探测的电磁仪数据采集电路设计与实现

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Applied Geophysics 2024年第2期21卷 316-330,420页

作者：李斌许强刘天翔程强汤明高郑光王卓四川省公路规划勘察设计研究院有限公司四川成都610041 成都理工大学地质灾害防护与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

随着人类社会的高速发展和工程建设的激增,地质环境扰动日益显著,极端气候因素影响日益增多,地质灾害日益频繁发生,对人类的威胁和造成的损失也随之日益加剧。滑坡是其中最主要的地质灾害,因此,研究滑坡发育、发展、发生整个地质过程中... 详细信息

随着人类社会的高速发展和工程建设的激增,地质环境扰动日益显著,极端气候因素影响日益增多,地质灾害日益频繁发生,对人类的威胁和造成的损失也随之日益加剧。滑坡是其中最主要的地质灾害,因此,研究滑坡发育、发展、发生整个地质过程中伴随的物理现象,研究其信号特征,从而间接获取滑坡发展变化的过程是地质灾害探测或监测的基础性研究,是值得深入探索的科学问题。但是专门用于滑坡探测的电磁仪器关键设计及具体实现的研究尚较缺乏。本研究以电子电路学、嵌入式计算机科学、数字信号处理技术、地球物理以及工程地质等多学科交叉的理论体系为基础,自主研发能用于滑坡探测电磁探测仪功能样机。本设计结合当前电子学科发展水平,将嵌入式多核达芬奇结构工业级计算机系统应用在地球探测仪器领域中,设计并实现了拥有自主知识产权的应用于滑坡探测的关键设备。若进一步完善并市场化,或可解决我国滑坡工程地质灾害监测领域业高端电磁仪器严重依赖进口的难题,可为滑坡不良地质勘察及防护提供强有力的技术支撑。

关键词：滑坡大地电磁法工程地质嵌入式计算机数字信号处理电路设计

冀北山区某有色多金属尾矿库周边农用地重金属污染特征与生态健康风险评价

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地学前缘 2024年第2期31卷 77-92页

作者：郭学辉黄仁亮万建华天津大学环境科学与工程学院天津300072 华北地质勘查局五一四地质大队河北承德067000 天津大学海洋科学与技术学院天津300072

为了解冀北山区有色金属尾矿库对周边农用地的重金属污染特征和生态健康风险,通过资料搜集和调研,最终确定一处具有代表性的金铅锌尾矿库及周边农用地作为研究区。针对研究区农用地进行了样品采集与测试分析工作,并总结了农用地重金属... 详细信息

为了解冀北山区有色金属尾矿库对周边农用地的重金属污染特征和生态健康风险,通过资料搜集和调研,最终确定一处具有代表性的金铅锌尾矿库及周边农用地作为研究区。针对研究区农用地进行了样品采集与测试分析工作,并总结了农用地重金属污染特征,同时通过重金属累积分析、潜在生态风险和人体健康风险3种评价方法,开展了农用地土壤重金属污染评价工作。主要研究结果如下:农用地表层土壤不同程度地受到Zn、Cu、Cd、Pb和As的污染较为严重,其中Cd、Pb、Zn和Cu表现为重度累积;农用地土壤重金属潜在生态危害处于极强的水平,应引起高度重视,重点关注重金属Cd、Pb和Hg;人体健康暴露风险方面,农用地土壤重金属非致癌与致癌暴露途径均应重点关注手口摄入,单元素非致癌与致癌日平均暴露量方面,均应重点关注Zn、Pb、Cu和Cr;人体健康儿童手口途径非致癌风险不可接受,单元素Pb和As手口途径非致癌风险指数分别为11.23和1.75,故应特别关注Pb和As手口途径对儿童的非致癌风险,成人手口途径非致癌风险也不可接受,重点关注单元素Pb手口途径对成人的非致癌风险;人体健康致癌风险方面,单元素Cd手口途径儿童与成人致癌风险不可接受,儿童单元素Cd手口途径致癌风险指数为3.38×10-4,成人Cd重金属手口途径致癌风险指数为1.63×10-4,故应特别重点关注研究区Cd手口途径对儿童与成人的致癌风险。总之,需要加强冀北山区有色重金属尾矿库周边农用地土壤的风险预警及相应管控工作,消除潜在的健康风险。

关键词：尾矿库重金属污染特征生态风险风险评价

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滑坡探测电磁仪配套数据采集软件设计与实现

Applied Geophysics 2024年第1期21卷 133-146,205页

作者：李斌许强刘天翔程强汤明高郑光雷航四川省公路规划勘察设计研究院有限公司四川成都610041 成都理工大学地质灾害防护与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

随着人类社会的高速发展和工程建设的激增,地质环境扰动日益显著,极端气候因素影响日益增多,地质灾害日益频繁发生,对人类的威胁和造成的损失也随之日益加剧。滑坡是其中最主要的地质灾害,因此,研究滑坡发育、发展、发生整个地质过程中伴随的物理现象,深入研究其信号特征,从而间接获取滑坡发展变化过程是地质灾害探测或监测的基础性研究,是值得深入探索的科学问题。但是专门用于滑坡探测的电磁仪器关键设计及具体实现的研究,特别是电磁仪器配套数据采集软件的设计及具体实现尚较缺乏。本研究以嵌入式计算机科学、软件工程、数字信号处理技术、地球物理、工程地质等多学科交叉的理论体系为基础,设计并实现了可用于滑坡探测或监测的仪器配套数据采集软件,拥有滑坡电磁法探测的嵌入式计算机软件自主知识产权,有助于科学探查滑坡地质灾害的动态发育、发展、发生。

关键词：滑坡大地电磁法工程地质嵌入式计算机数字信号处理软件设计

贵州独山土壤-农作物重金属的分布特征和污染状况

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地球与环境 2024年

作者：刘开坤王福瑞范云飞贵州省有色金属和核工业地质勘查局核资源地质调查院

为保障独山县农业规划和食品安全，系统采集120件农作物、120件根系土、10条土壤剖面和10件成矿母岩样品，测试As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn重金属元素和有机质含量、酸碱值等，采用单项指数法、地累积指数法、农作物富集系数和健康... 详细信息

为保障独山县农业规划和食品安全，系统采集120件农作物、120件根系土、10条土壤剖面和10件成矿母岩样品，测试As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn重金属元素和有机质含量、酸碱值等，采用单项指数法、地累积指数法、农作物富集系数和健康风险评估法对重金属污染状况开展评价。研究结果表明：（1）独山县根系土番茄中As、Cu、Hg、Zn含量最高，平均值分别为21.38、22.18、0.42、110.39 mg/kg；根系土玉米中Cd、Cr、Ni、Pb含量最高，平均值分别为1.05、111.12、29.02、34.50 mg/kg；根系土酸碱度介于3.58～8.24，酸碱度小于6.5的样品占87.5%，总体偏酸性；单项指数研究表明，根系土中镉污染处于“轻度-中度污染”水平，土壤、农作物存在“轻度-中度污染”镉污染水平；地累积指数显示独山县农作物根系土中As、Cd、Hg、Zn受到人类活动影响；（2）独山县120件农作物中，水稻、玉米主要为Cd超标（水稻33.33%、玉米13.33%），其次为Pb（水稻3.33%）、Cr(30.00%)；葡萄、茶叶、番茄无超标样品；由农作物富集系数可知，Cd的富集系数是As、Cr、Pb富集系数的数倍至上百倍，表明农作物吸收Cd、Pb能力强，尤其吸收Cd能力最强；农作物中As、Cd、Cr、Hg、Pb对成人和儿童的健康风险评价值均<1，这表明经农作物吸收重金属而无危害健康风险。

关键词：重金属土壤农作物独山

黑龙江省萝北县云山石墨矿床地球化学特征及碳质来源研究

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地球学报 2024年

作者：赵国龙张寄丹王大伟岳洪举于庆洋马新春付红梅黑龙江省第六地质勘查院黑龙江省第三地质勘查院

黑龙江省萝北县云山石墨矿床石墨矿赋存于中—新元古界兴东岩群大盘道岩组下部结晶片岩中,作为黑龙江乃至我国晶质石墨重要矿产区,晶质石墨储量位居全国之首,属超大型沉积变质型石墨矿床。本文以黑龙江萝北云山石墨矿床为例,通过对石墨... 详细信息

黑龙江省萝北县云山石墨矿床石墨矿赋存于中—新元古界兴东岩群大盘道岩组下部结晶片岩中,作为黑龙江乃至我国晶质石墨重要矿产区,晶质石墨储量位居全国之首,属超大型沉积变质型石墨矿床。本文以黑龙江萝北云山石墨矿床为例,通过对石墨矿石主量元素、微量元素及碳同位素分析和原岩恢复图解的判别,初步确定云山石墨矿床石墨矿石原岩为副变质岩,属于正常沉积岩,原岩具有含碳质泥岩、砂质泥岩及碳质页岩的特征,石墨矿石样品表现出明显Eu、Sr、Ti的负异常,U的正异常,轻微Ce的负异常,主要反映了石墨矿石原岩的原始沉积环境可能是浅海-半深海,沉积岩原岩可能来自有机质堆积较多的海相沉积物。云山石墨矿石原岩的沉积构造环境主要为被动的大陆边缘。碳同位素分析显示,石墨矿石δ13C值为–24.7‰～–21.4‰,大理岩δ13C值为6.28‰～7.09‰,说明了石墨碳质来源为有机碳,大理岩的碳质来源为无机碳。

关键词：萝北云山石墨矿床稀土元素地球化学特征 δ C 原岩恢复碳质来源

川东北宣汉地区海相“新型杂卤石钾盐矿”的发现、突破与前景

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地质学报 2024年第10期98卷 2823-2846页

作者：张永生邢恩袁郑绵平苏克露桂宝玲仲佳爱左璠璠商雯君牛新生苏奎王宁军慎国强唐兵彭渊纪德宝张兵盛德波刘铸王建波葛星中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部深地科学与探测技术实验室北京100037 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室/自然资源部盐湖资源与环境重点实验室北京100037 中国石化勘探分公司四川成都610041 四川省第二地质大队四川成都610042 四川恒成钾盐科技有限公司四川达州636150 中石化胜利油田分公司物探研究院山东东营257031 四川省地质矿产(集团)有限公司四川成都610000 成都理工大学四川成都610059

全球探明钾盐资源主体为古代海相可溶性固体钾盐矿床(氯化钾、光卤石),仅少量来自现代盐湖卤水钾矿。与国外不同的是,目前我国探明钾盐资源主体为现代陆相盐湖钾矿,古代海相可溶性固体钾盐找矿40余年,未获突破。四川盆地是我国主要大型... 详细信息

全球探明钾盐资源主体为古代海相可溶性固体钾盐矿床(氯化钾、光卤石),仅少量来自现代盐湖卤水钾矿。与国外不同的是,目前我国探明钾盐资源主体为现代陆相盐湖钾矿,古代海相可溶性固体钾盐找矿40余年,未获突破。四川盆地是我国主要大型海相成钾盆地之一,前人在中—下三叠统发现大量与硬石膏和白云石共伴生或互层的杂卤石,但绝大部分埋深超过2000 m,目前尚难以开发利用。2017年以来,笔者通过对四川盆地东北部宣汉盐盆普光地区卤水探井(恒成2、3井)岩芯复查,发现杂卤石主要与石盐共伴生,大量破碎的杂卤石碎屑颗粒分布于石盐基质中,KCl含量达边界工业品位以上,不同于钾石盐和光卤石,亦不同于前人发现的与硬石膏和白云石共伴生或互层的杂卤石(石膏型杂卤石),将之命名为“新型杂卤石钾盐矿”。小试和中试结果表明,该“新型杂卤石钾盐矿”可以采用对接井注水溶采,是能够得到规模化开发利用的“活矿”,是一种全新的硫酸盐+氯化物复合型海相可溶性固体钾盐矿床新类型。通过成钾条件、成矿规律综合研究,笔者提出了新型杂卤石钾盐矿“双控复合成矿”理论新认识、建立了“三高、两低、一大”综合测井识别新模型,创新理论技术指导设计部署“钾锂兼探”基准井——川宣地1井,探获厚29.46 m、氯化钾(KCl)平均含量12.03%(最高20.5%)的“新型杂卤石钾盐矿”厚层高品位工业矿层。与此同时,采用岩芯样品实测数据和测井解释数据拟合的方法,建立矿石K含量和密度参数的测井定量预测模型,结合“气钾兼探”,利用33口钻井数据,依据古代固体盐类勘查规范(2020),运用“几何法”,初步估算“新型杂卤石钾盐矿”氯化钾(KCl)资源规模:推断资源量2.45亿t(超大型)、潜在资源4.65亿t,合计7.1亿t,奠定了川东北达州市宣汉地区形成中国首个亿吨级海相钾盐基地的资源基础,取得了我国海相可溶性固体钾盐找矿的重大突破。

关键词：新型杂卤石钾盐矿海相固体钾盐矿床新类型中—下三叠统川东北普光地区

川西可尔因矿田李家沟矿床锂辉石工艺矿物学研究

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岩石矿物学杂志 2024年第5期43卷 1328-1338页

作者：袁宵陈翠华谢伟杨善涛赖翔杨魁陈宵杰蔡云华四川省地球物理调查研究所四川成都610032 成都理工大学地球与行星科学学院四川成都610059 四川省综合地质调查研究所四川成都610036

李家沟伟晶岩型锂辉石矿床是中国四川松潘-甘孜褶皱带中部可尔因矿田中的典型矿床之一。经过最新的勘探评估工作,李家沟矿床已被确定为超大型锂辉石矿床,备受国内外学者关注,且李家沟矿床矿石工艺特征随高程而变化,急需正确评价李家沟... 详细信息

李家沟伟晶岩型锂辉石矿床是中国四川松潘-甘孜褶皱带中部可尔因矿田中的典型矿床之一。经过最新的勘探评估工作,李家沟矿床已被确定为超大型锂辉石矿床,备受国内外学者关注,且李家沟矿床矿石工艺特征随高程而变化,急需正确评价李家沟矿床矿石的工业价值。本文在详细的镜下以及手标本观察的基础上,通过X射线粉晶衍射(XRD)、电子探针(EPMA)、激光剥蚀等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)、化学全元素分析、化学物相分析、矿物参数自动分析系统(MLA)等方法和技术,查清矿石组成,确定有益、有害元素种类与赋存状态,查明矿石工艺性质,为该区稀有金属资源的综合利用提供理论和技术支持。锂矿石平均品位0.94%,约84.7%的Li来自锂辉石,矿石中Rb_(2)O平均品位0.13%,达到了综合回收伴生元素工业品位要求。锂辉石粒度范围较宽,属于极不均匀矿石,需多段磨矿。根据矿石解离度特征,在进入最终浮选工艺前,建议将物料磨至-0.075 mm。

关键词：锂辉石可尔因矿田工艺矿物学解离度

四川省金川县龙古锂矿床伟晶岩分带特征及找矿潜力分析

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矿产勘查 2024年第6期15卷 969-978页

作者：邹林包文祥彭杰张伟段威范映武杨大强四川省地质矿产勘查开发局化探队四川德阳618000

龙古矿床是川西可尔因花岗伟晶岩田内近年来新发现的一处中型锂矿床,为了进一步发掘该矿床锂找矿潜力,本文在矿床详查工作的基础上,研究了该矿床代学和阿拉伯两个矿段不同类型花岗伟晶岩的空间分布特征,发现了不同类型伟晶岩围绕可尔因... 详细信息

龙古矿床是川西可尔因花岗伟晶岩田内近年来新发现的一处中型锂矿床,为了进一步发掘该矿床锂找矿潜力,本文在矿床详查工作的基础上,研究了该矿床代学和阿拉伯两个矿段不同类型花岗伟晶岩的空间分布特征,发现了不同类型伟晶岩围绕可尔因岩体呈三维立体分带的特征,对比分析了代学和阿拉伯两个矿段各类伟晶岩表现出不同的分带结构。据此通过判断伟晶岩类型,依据伟晶岩类型分带结构,定位伟晶岩地质位置,推断锂成矿有利方向,指导矿床进一步找矿,且对可尔因低剥蚀地区稀有金属找矿工作提供了一定的指导意义。

关键词：龙古可尔因锂辉石伟晶岩分带锂矿床

基于SBAS-InSAR的黄河干流军功古滑坡形变分析

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第8期49卷 1407-1421页

作者：陈宝林李为乐陆会燕付豪周胜森黄维成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 西安测绘总站陕西西安710054 滑坡灾害风险预警与防控应急管理部重点实验室四川成都610059 四川省国土空间生态修复与地质灾害防治研究院四川成都610081 61287部队四川成都610036

2019-09-20,中国青海省玛沁县拉加镇军功古滑坡发生局部失稳,导致公路交通中断,严重威胁当地居民生命财产安全,亟需查明古滑坡的形变区和形变规律,为防治工程设计和监测预警提供参考。首先利用高分辨率卫星影像和数字高程模型数据并结... 详细信息

2019-09-20,中国青海省玛沁县拉加镇军功古滑坡发生局部失稳,导致公路交通中断,严重威胁当地居民生命财产安全,亟需查明古滑坡的形变区和形变规律,为防治工程设计和监测预警提供参考。首先利用高分辨率卫星影像和数字高程模型数据并结合现场调查,基于滑坡形态特征和形变迹象对古滑坡进行分区;然后利用2017-01-2020-12的Sentinel-1雷达卫星降轨数据,基于小基线集合成孔径雷达干涉测量技术(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar,SBAS-InSAR)对古滑坡的地表形变特征和形变规律进行分析。基于滑坡形态特征和变形迹象,将古滑坡分为4个次级滑坡区,SBAS-InSAR形变结果显示古滑坡整体处于持续的缓慢蠕滑状态。滑坡强变形区主要位于公路开挖段,人类活动对古滑坡稳定性扰动较大,滑坡强变形区形变速率与降雨具有较好的响应关系。虽然古滑坡局部已进行了抗滑桩等工程治理,但由于古滑坡存在多级滑面,已有抗滑桩深度不够,虽发挥了一定的抗滑作用,但未起到完全阻止滑坡整体蠕滑变形的作用,建议后续治理工程应利用钻探等勘察技术手段查明多级滑面深度后进行设计施工,并在强形变区安装裂缝计等现场实时监测预警设备,结合雷达卫星InSAR中长期监测,实现对该滑坡点、面结合的监测预警。

关键词：军功滑坡古滑坡复活滑坡分区形变规律小基线集合成孔径雷达干涉测量