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热液型矿床白色云母短波红外光谱特征及其在地质找矿中的应用

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中国地质 2024年

作者：徐清俊张志新叶发旺张川王艺龙李瑞炜田程李新春核工业二三〇研究所核工业北京地质研究院核工业航测遥感中心水利部信息中心中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心

【研究目的】白色云母是热液型矿床最为广泛发育的蚀变矿物，其短波红外光谱蕴含着丰富的地质信息，记录了其形成热液环境及其与矿化的关系。研究热液型矿床白色云母短波红外光谱变化规律及地质影响因素，这不仅可为高光谱矿物填图技术... 详细信息

【研究目的】白色云母是热液型矿床最为广泛发育的蚀变矿物，其短波红外光谱蕴含着丰富的地质信息，记录了其形成热液环境及其与矿化的关系。研究热液型矿床白色云母短波红外光谱变化规律及地质影响因素，这不仅可为高光谱矿物填图技术的深入找矿应用提供重要理论支持，还可以进一步完善蚀变矿物勘查标识体系。【研究方法】本文系统整理、总结了热液型矿床白色云母短波红外光谱特征，剖析了白色云母化学组分和含量，热液流体温度、酸碱性、压力等地质因素与其短波红外光谱特征的关系。【研究结果】白色云母短波红外光谱吸收特征与其结构中主要的两种含氢基团Al-OH和H2O 有着密切的关系，主要的两个特征吸收峰位分别位于2200 nm(主要吸收峰)和2350 nm(次要吸收峰)附近。白色云母Al-OH特征吸收峰位受到热液流体温度、压力、酸碱性等地质因素影响，主要发生Tschermak(契尔马克)替换VIAl3++IVAl3+IVSi4++ VI (Fe2+， Mg2+， Mn2+)，Si、Al、Fe、Mg、K、Na等离子含量产生变化，致使其Al-OH特征吸收峰位在2180 nm和2230 nm之间发生漂移变化。原岩组分、其他蚀变矿物、流体组分、岩石渗透率和水/岩比值等地质因素也会影响白色云母Al-OH特征吸收峰位波长的变化。【结论】白色云母Al-OH特征吸收峰波长与矿化的关系会因地质环境的不同而呈现出正相关或负相关关系，在利用Al-OH特征吸收峰波长变化规律圈定矿床热液矿化中心时需要综合考虑矿床地质特征。白色云母的伊利石成熟度或结晶度(ISM或SWIR-IC)在不同的热液矿床系统中则呈现出一致性，即靠近矿床热液矿化中心，伊利石成熟度值相对较大，远离矿床热液矿化中心则相对较小。未来应加强白色云母光谱特征的精细、定量化星空(卫星和航空)高光谱遥感反演研究，建立典型热液矿床成矿热液特征的高光谱遥感反演应用示范，以推进星空高光谱遥感矿物填图技术的深入地质应用。

关键词：白色云母短波红外光谱 Al-OH特征吸收峰伊利石成熟度矿产勘查工程热液型矿床

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光学微腔磁传感器(特邀)

光子学报 2024年第5期53卷 125-137页

作者：刘健飞胡志刚高艺萌李贝贝北京凝聚态物理国家研究中心中国科学院物理研究所北京100190

磁场传感在基础物理研究及生物医疗、航空航天、军事、工业等领域的应用方面都发挥着重要作用。在过去的几十年间,研究人员已发展出超导量子干涉器件磁力仪、光学原子磁力仪、金刚石氮空位色心磁传感器等诸多高灵敏度磁传感器。光学微... 详细信息

磁场传感在基础物理研究及生物医疗、航空航天、军事、工业等领域的应用方面都发挥着重要作用。在过去的几十年间,研究人员已发展出超导量子干涉器件磁力仪、光学原子磁力仪、金刚石氮空位色心磁传感器等诸多高灵敏度磁传感器。光学微腔由于其品质因子高,模式体积小,因此可显著增强传感的灵敏度,近年来被广泛应用于高灵敏磁传感器的研究。本文对这种新兴的光学微腔磁传感器进行了全面介绍。光学微腔磁传感器根据工作原理的不同,大致可分为磁致伸缩磁传感器、扭矩磁传感器和磁光效应磁传感器这三类。本文介绍了这三类微腔磁传感器的工作原理和发展现状,并总结了多种提升磁场探测灵敏度的手段,最后对微腔磁传感器的发展方向和应用前景进行了展望。

关键词：光学微腔磁传感器高灵敏度小型化回音壁模式光学微腔

基于参数标准化的单样本定标方法在微波等离子体炬水泥快速分析中的应用

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高等学校化学学报 2024年第8期45卷 60-69页

作者：邵益波俞登捷李雅瑞魏好泽金伟于丙文浙江大学控制科学与工程学院智能系统与控制研究所分析仪器研究中心杭州310058 浙江大学湖州研究院分析仪器与智能系统研究中心湖州313002

流程工业颗粒物成分的在线检测具有低延时、安全可靠及低成本等要求,目前没有适合的技术手段.微波等离子炬(Microwave plasma torch,MPT)原子发射光谱法具有直接进样、成本低及装置安全可靠等优点,有潜力成为工业在线检测的重要手段.本... 详细信息

流程工业颗粒物成分的在线检测具有低延时、安全可靠及低成本等要求,目前没有适合的技术手段.微波等离子炬(Microwave plasma torch,MPT)原子发射光谱法具有直接进样、成本低及装置安全可靠等优点,有潜力成为工业在线检测的重要手段.本文基于MPT装置对水泥样品进行直接进样分析,并针对工业应用场景中标准样品受限的问题,采用单样本定标技术(Single sample calibration,SSC)进行定量分析.SSC法中的线性假设容易受到等离子体参数波动的影响,导致精度下降.为此,提出了一种基于参数标准化的SSC算法PS-SSC(SSC based on parameter standardization),通过激发温度和电子数密度对谱线强度进行修正以提高SSC的定量精度.为了评估MPT和PS-SSC方法联用在水泥成分快速分析中的有效性,将GSB 08-2985-2013标准水泥粉末气溶胶直接引入MPT中进行定量分析,并将PS-SSC与现有定量方法进行比较.与传统SSC方法相比,PS-SSC方法的决定系数R2由‒0.81~0.81提高到0.39~0.88,平均相对误差由4.39%~10.33%提高到1.55%~5.83%,平均相对标准偏差由2.89%~9.40%提高到2.28%~6.50%,展现了该方法在工业在线成分检测中的应用潜力.

关键词：微波等离子体炬颗粒物直接进样单样本定标参数标准化

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川西稻城岩体北部花岗岩年代学、地球化学和成岩构造环境

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地球科学 2024年第6期49卷 1966-1982页

作者：程顺波王晓地崔森赵武强杨文强刘浩刘君豪胥明中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430205 中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心湖北武汉430205 核工业280研究所四川德阳618300

川西稻城岩体北部花岗岩成因和成岩构造环境争议较大.本次工作选择该岩基北部花岗岩为研究对象,进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,岩体北部花岗岩形成时代213~212 Ma,略晚于南部.... 详细信息

川西稻城岩体北部花岗岩成因和成岩构造环境争议较大.本次工作选择该岩基北部花岗岩为研究对象,进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,岩体北部花岗岩形成时代213~212 Ma,略晚于南部.岩性以花岗闪长岩和二长花岗岩为主,前者含较多暗色微粒包体(mafic microgranular enclaves,MME).代表性样品地球化学上具有富钠、偏铝-弱过铝质、富大离子亲石元素的特征.ε_(Hf)(t)值非常分散,介于-16.6~-2.4(均值-5.0),对应的t_(2DM)为2.04~1.25 Ga(均值1.4).结合区域地质证据分析,稻城岩体为I型花岗岩,其源区以中元古代康定群变质玄武岩为主,酸性端元含较多变质杂砂岩.花岗岩的形成与后造山环境下俯冲板片断离导致的软流圈上涌、中下地壳受烘烤部分熔融关系密切.

关键词：构造环境花岗岩古特提斯三叠纪稻城川西岩石学

一种摆式谐振加速度计的微杠杆结构设计与分析

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中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 290-299页

作者：周严张宇轩姚志超吴天豪苏岩张晶南京理工大学MEMS惯性技术研究中心南京210094 中国兵器工业导航与控制技术研究所北京100089

为提升摆式谐振式加速度计性能,设计了一种将质量块与微杠杆结构一体化的摆式微杠杆结构,实现惯性力的敏感与放大,提升结构的鲁棒性。首先建立了微杠杆结构力学模型,并进行了关键参数计算。其次,根据微杠杆结构放大倍数影响机理,分析了... 详细信息

为提升摆式谐振式加速度计性能,设计了一种将质量块与微杠杆结构一体化的摆式微杠杆结构,实现惯性力的敏感与放大,提升结构的鲁棒性。首先建立了微杠杆结构力学模型,并进行了关键参数计算。其次,根据微杠杆结构放大倍数影响机理,分析了质量块、支撑梁及微杠杆结构尺寸参数对放大倍数的影响;理论分析与有限元仿真结果均表明,支点梁与输出梁的宽度应作为该类微杠杆的关键优化参数。最后,根据上述结论对现有结构尺寸进行优化,优化后的微杠杆放大倍数为15.68,系统放大倍数为12.88,标度因数为70.52 Hz/g,较优化前分别提升了36.94%、36.87%和36.88%,验证了优化方法的有效性。

关键词：谐振式加速度计摆式结构微杠杆放大倍数

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爆震发动机工程化发展研究综述

空天技术 2024年第3期2024卷 42-57+70页

作者：李蕴王惜伟程文旺田涛中国航空工业发展研究中心北京航天长征科技信息研究所

爆震发动机是采用爆震燃烧循环的新型推进系统，可大幅提升发动机热效率、简化结构并降低成本，是未来空天推进领域的重要发展方向之一。分别梳理了脉冲爆震发动机、旋转爆震发动机和斜爆震发动机的原理特点与关键技术，回顾了国内外发... 详细信息

爆震发动机是采用爆震燃烧循环的新型推进系统，可大幅提升发动机热效率、简化结构并降低成本，是未来空天推进领域的重要发展方向之一。分别梳理了脉冲爆震发动机、旋转爆震发动机和斜爆震发动机的原理特点与关键技术，回顾了国内外发展现状，提出了爆震发动机工程应用面临的核心难点。总结了国家主导的联合团队是美国爆震发动机研发的主要模式，论述了爆震发动机在装备保障、装备性能、装备平台等方面将为未来空中装备带来的颠覆性影响，指出了爆震发动机的不同应用场景。针对爆震发动机发展现状，提出了完善战略规划并加大投入、建立联合科研团队更合理高效统筹资源、尽快开展应用端（导弹、靶机等）演示验证、建设专有试验设施等未来展望与建议。

关键词：爆震发动机等容燃烧脉冲爆震旋转爆震斜爆震

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脉冲激光辅助激光增材制造研究进展

表面技术 2024年第13期53卷 1-12,32页

作者：郑敏黄婷肖荣诗北京工业大学智能光子制造研究中心北京100124

针对辅助脉冲激光作用在固相区的情况,分别论述了非同步式表面、非同步式层间以及同步式脉冲激光辅助激光增材制造的工艺特点,分析了增材制造构件组织、成形缺陷以及应力分布的调控机理,并系统对比了非同步式和同步式脉冲激光辅助激光... 详细信息

针对辅助脉冲激光作用在固相区的情况,分别论述了非同步式表面、非同步式层间以及同步式脉冲激光辅助激光增材制造的工艺特点,分析了增材制造构件组织、成形缺陷以及应力分布的调控机理,并系统对比了非同步式和同步式脉冲激光辅助激光增材制造的调控效果,总结了同步式脉冲激光辅助激光增材制造的工艺优势。针对辅助脉冲激光作用在熔池区的情况,研究了脉冲激光功率密度、频率对熔池热动力学行为的作用机理(Marangoni对流、超声波搅拌空化、冲击波效应等),进而明晰了辅助脉冲激光冲击熔池对增材制造构件组织、成形缺陷的影响机理。最后,对脉冲激光辅助激光增材制造技术的研究进展进行了总结,并对下一阶段的发展方向进行了展望。

关键词：激光增材制造脉冲激光冲击组织成形缺陷残余应力

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鄂尔多斯盆地西北部下白垩统物源定量分析研究

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地学前缘 2024年第3期31卷 80-99页

作者：刘持恒李子颖贺锋张字龙李振成凌明星刘瑞萍核工业北京地质研究院中核集团铀资源勘查与评价重点实验室北京100029 核工业北京地质研究院核工业地质分析测试研究中心北京100029 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 核工业二〇八大队内蒙古包头014010

下白垩统是鄂尔多斯盆地晚中生代的一个重要构造层,同时也是近年来新发现砂岩型铀矿的重要层位。恢复该时期的源汇系统对认识燕山运动晚期在华北克拉通西部的构造沉积响应、古气候转变和盆地内砂岩铀矿的富集规律均有较大的帮助。本文... 详细信息

下白垩统是鄂尔多斯盆地晚中生代的一个重要构造层,同时也是近年来新发现砂岩型铀矿的重要层位。恢复该时期的源汇系统对认识燕山运动晚期在华北克拉通西部的构造沉积响应、古气候转变和盆地内砂岩铀矿的富集规律均有较大的帮助。本文通过对鄂尔多斯盆地西北部下白垩统进行古流向测量、不同层位碎屑锆石U-Pb测年,优化周缘潜在物源区锆石U-Pb年龄数据集的汇编方案,定量计算出各物源区对盆内的碎屑贡献比例,恢复了鄂尔多斯盆地西北部早白垩世的源汇系统。研究结果表明,鄂尔多斯盆地西北部下白垩统中碎屑锆石具有1.79~1.64 Ga、2.02~1.82 Ga和2.58~2.45 Ga 3个稳定的前寒武纪年龄峰值,以及336~257 Ma和476~425 Ma两个稳定的显生宙年龄峰值。定量的物源分析结果表明,阴山、狼山、桌子山贺兰山和阿拉善地区以不同的贡献比例为研究区提供物源,具多物源同时供给的特征。阴山在整个早白垩世一直是主要的物源供给区,与狼山共同向盆地内部提供河流相沉积。阿拉善地区则通过原地风蚀将物质从桌子山北部和贺兰山顶以风沙搬运的方式带入鄂尔多斯盆地,在洛河罗汉洞沉积期共同构成了研究区风成与水成交替的沉积特征。

关键词：鄂尔多斯盆地碎屑锆石U-Pb年龄物源分析古流向砂岩型铀矿源汇系统

可液化土体中浅埋管廊上浮机制和抗浮措施研究

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岩石力学与工程学报 2024年第2期43卷 510-520页

作者：张鑫磊纪展鹏黄凯王志华高洪梅胡正阳南京工业大学城市地下空间研究中心江苏南京211816 南京工业大学岩土工程研究所江苏南京211816

为解决可液化土体中浅埋地下管廊类结构的抗浮稳定性问题。提出一种用于控制地下管廊位移的支撑抗浮装置,并通过多组振动台模型试验,验证LS型支撑抗浮装置在地基土液化条件下的工作性能,探明钢板桩间距和斜拉板倾角对支撑抗浮装置工作... 详细信息

为解决可液化土体中浅埋地下管廊类结构的抗浮稳定性问题。提出一种用于控制地下管廊位移的支撑抗浮装置,并通过多组振动台模型试验,验证LS型支撑抗浮装置在地基土液化条件下的工作性能,探明钢板桩间距和斜拉板倾角对支撑抗浮装置工作性能的影响规律,揭示支撑抗浮装置在地基土体液化条件下的抗浮机制。研究结果表明:地基土液化过程中廊底动土压力逐渐增大、廊顶动土压力迅速减小是廊体失稳上浮的原因。LS型地下管廊支撑抗浮装置可有效控制地基土液化导致的管廊上浮问题,并降低廊体应变响应;采用L=150 mm的拉森钢板桩间距及斜拉板倾角为α=45°的支撑抗浮构件时管廊结构受力及变形较小。结论可为地下管廊抗浮稳定性问题提供一定的参考依据。

关键词：地下工程地下管廊可液化地基抗浮稳定性振动台模型试验动土压力