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SC-CO2与工业乳化炸药破岩效应的等效试验

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工程科学学报 2025年第2期47卷 249-258页

作者：蒋楠姚颖康朱斌罗学东江汉大学省部共建精细爆破国家重点实验室江汉大学爆破工程湖北省重点实验室中国地质大学(武汉)工程学院

如何定量化核算SC-CO2（超临界二氧化碳）破岩效率是非炸药类破岩技术在实际工程应用时重点关注的内容.本研究基于爆破当量理论计算和现场爆破试验的研究方法，通过工程类比法进行工业乳化炸药等效当量计算，选择典型代表性花岗岩及泥... 详细信息

如何定量化核算SC-CO2（超临界二氧化碳）破岩效率是非炸药类破岩技术在实际工程应用时重点关注的内容.本研究基于爆破当量理论计算和现场爆破试验的研究方法，通过工程类比法进行工业乳化炸药等效当量计算，选择典型代表性花岗岩及泥岩场地，设计进行了SC-CO2与工业炸药破岩效应等效对比现场试验；基于现场破岩等效现场试验测试数据，对比分析试验过程中SC-CO2与工业炸药破岩体积、破岩区域形态、大块率和单耗等破岩区域特征及参量数据.研究结果表明：当SC-CO2破岩体积较大时，其致裂破岩范围的长短轴较长，并且随着剪切片厚度的增加，泥岩场地二氧化碳单耗的下降速率增大，二氧化碳单耗是炸药单耗的6～11倍.SC-CO2破岩技术大块率较高，而炸药爆炸应力波分布均匀，大块率较小.SC-CO2破岩地表振速远小于工业炸药破岩，工业炸药爆破测点合振速值为SC-CO2破岩测点合振速值的9～11倍，SC-CO2破岩对周边环境震动影响较小.SC-CO2破岩测点合应力峰值高于工业炸药破岩，SC-CO2破岩试验中各测点合应力值为炸药破岩试验中对应测点值的1.2～1.6倍.

关键词： SC-CO2 工业炸药等效破岩动力效应破岩体积

流通式-时间分辨分析技术在地质领域的应用进展

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岩矿测试 2025年第1期44卷 1-18页

作者：许心宁王朔徐娟刘鹏飞杨守业同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

流通式-时间分辨分析系统(简称FT-TRA)是二十一世纪初新发展起来的一种快速反应(溶解)-在线分析系统,由淋洗液混合单元、反应单元与分析单元组成,核心功能是通过特定流动相淋洗样品池中的微量样品,分离或去除样品中的特定组分,并监测样... 详细信息

流通式-时间分辨分析系统(简称FT-TRA)是二十一世纪初新发展起来的一种快速反应(溶解)-在线分析系统,由淋洗液混合单元、反应单元与分析单元组成,核心功能是通过特定流动相淋洗样品池中的微量样品,分离或去除样品中的特定组分,并监测样品不同元素和矿物组分的出溶特征,实现高分辨的在线过程分析。本文综述了FT-TRA系统的技术原理与软硬件组成、实验方法与操作要点及地质应用发展过程,重点对该系统在地质应用过程中出现的争议点进行阐释与分析,并基于其发展现状展望其未来发展方向与潜力。FT-TRA系统目前主要的地质应用包括古海洋学与古环境学研究代用指标的验证(如有孔虫、介形虫淋洗)、矿物溶解过程与反应动力学研究、环境样品的元素相态分析等。FT-TRA系统以溶解并提取有孔虫/介形虫壳体的元素组成信号作为还原古海洋指标的重要手段,与传统批处理法相比,该方法被认为具有实时监测清洁程度、降低损失率并实现差异溶解的优势,能够获取更精细的壳体化学组成信息;测试矿物溶解态与溶解参数也是FT-TRA系统的重要功能之一,该系统的实验室模拟能够与模型结合探究不同类型矿物在稳态下的溶解动力学,为研究矿物在自然状态下的溶解过程提供启示;近些年来该系统还逐渐被用于矿物反应性测试,其中将气相CO_(2)作为淋滤液与矿物反应的研究可能在全球变暖及CO_(2)的人工捕捉课题上具有潜在应用价值。FT-TRA系统运行中涉及的不同组分的溶解机制是其应用过程中亟待解决的重要问题,进一步完善其溶解动力学原理必然将为该系统的未来发展提供更多如多类型地质样品溶解、矿物的模拟合成等新思路。

关键词：流通式-时间分辨分析系统(FT-TRA) 在线地球化学分析地质应用环境研究

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矿山采空区边坡动态稳定性评价方法

工程科学学报 2025年第2期47卷 215-223页

作者：杜岩张洪达谢谟文蒋宇静张明贾北凝北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室北京综建科技有限公司

矿山边坡因采空区沉降引发的斜面岩土体崩塌破坏，是一种破坏力极强的地质灾害.由于传统的稳定性评价方法未考虑采空区沉降造成的应力场变异，难以实现矿山边坡的动态稳定性评价，因而在矿山地质灾害预警预防方面存在诸多限制.基于此，... 详细信息

矿山边坡因采空区沉降引发的斜面岩土体崩塌破坏，是一种破坏力极强的地质灾害.由于传统的稳定性评价方法未考虑采空区沉降造成的应力场变异，难以实现矿山边坡的动态稳定性评价，因而在矿山地质灾害预警预防方面存在诸多限制.基于此，本研究针对矿山采空区滑坡的成因机制，建立了一套适用于矿山边坡的动态稳定性评价方法.首先通过构建采空区沉降分析模型，计算采空区上方岩体的沉降范围及其产生的冲击作用力，分析沉降对坡体应力场的影响，并在此基础上对传统不平衡推力法进行修正.案例分析结果显示，传统方法未考虑采空区沉降作用和锁固段的破坏情况，导致稳定性系数计算偏大，为1.355.而改进方法通过考虑采空区沉降信息，计算得出锁固段稳定性系数为0.667，整体稳定性系数为0.979，与矿山采空区边坡实际破坏情况一致.当沉降位移比（SHDR）大于0.73时，采空区边坡稳定性会发生明显变异，因而会在相对安全的工况下发生失稳破坏.改进方法通过考虑采空区沉降作用和锁固段的破坏情况，可以更好地实现矿山边坡稳定性的评价，为矿区更好地应对类似地质灾害提供有效参考.

关键词：采空区边坡动态稳定性评价采空区沉降锁固段沉降位移比

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土壤中典型矿物对锑的吸附-沉积行为研究

岩矿测试 2025年第1期44卷 127-139页

作者：郭贵宾袁晓雅黄理金帅琴胡圣虹欧阳磊生物地质与环境地质国家重点实验室中国地质大学(武汉)材料与化学学院湖北武汉430074

矿物开采、煤炭燃烧等人类活动使大量的锑进入土壤,造成严重的锑污染,危害人类健康。厘清环境中锑的吸附-沉积行为对锑的环境归趋预测及污染防治具有重要意义,但土壤中典型矿物对锑的吸附沉积行为缺乏系统比较,界面吸附形态也难以表征... 详细信息

矿物开采、煤炭燃烧等人类活动使大量的锑进入土壤,造成严重的锑污染,危害人类健康。厘清环境中锑的吸附-沉积行为对锑的环境归趋预测及污染防治具有重要意义,但土壤中典型矿物对锑的吸附沉积行为缺乏系统比较,界面吸附形态也难以表征。为了系统地比较土壤中典型矿物对锑的吸附能力差异,本文选用土壤中常见的5种金属氧化物(赤铁矿、针铁矿、水铁矿、氧化铝、斜方锰矿)和1种黏土矿物(高岭石),探究Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)在其表面的吸附热、动力学行为,并基于原位拉曼光谱表征分析了锑的吸附形态,推测其吸附机理。结果表明:铁锰氧化物对锑的吸附容量较大,而氧化铝、高岭石对锑吸附容量较小,6种典型矿物对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)吸附容量(mg/g)分别为水铁矿(101.4、55.9)>斜方锰矿(16.52、7.58)>针铁矿(13.30、5.67)>赤铁矿(5.13、3.70)>氧化铝(1.66、1.69)>高岭石(0.27、0.51);受锑存在形态及矿物表面电位的影响,酸性条件下有利于Sb(Ⅴ)的吸附,吸附量较之碱性环境有24%~78%增加,而Sb(Ⅲ)的吸附受pH值影响较小(变化范围0.3%~14%);土壤中典型矿物对不同浓度的Sb(Ⅴ)主要为吸附作用,而Sb(Ⅲ)在较高浓度时,可能在矿物表面发生沉积,形成Sb_(2)O_(3)。本文通过采用拉曼光谱,基于锑的特征谱峰,可方便地对矿物表面吸附态和沉积态的锑进行原位表征。

关键词：锑水铁矿斜方锰矿氧化铝吸附沉积拉曼光谱

陆缘弧岩浆寂静期花岗质岩浆成因:以青藏高原东南缘腾冲地块晚白垩世花岗岩为例

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岩石学报 2025年第1期41卷 91-111页

作者：赵少伟方肖雨文泰赖绍聪裴先治李佐臣长安大学地球科学与资源学院西安710054 大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系西安710069

陆缘弧岩浆活动常具有幕式特征,展现出弧岩浆爆发和寂静交替的现象。虽然对其律动特征广泛研究,但目前对于岩浆寂静期的岩浆成因机制了解较少。本文通过对比新特提斯洋俯冲相关的陆缘弧岩浆分布特征,以新特提斯洋俯冲过程中陆源弧岩浆... 详细信息

陆缘弧岩浆活动常具有幕式特征,展现出弧岩浆爆发和寂静交替的现象。虽然对其律动特征广泛研究,但目前对于岩浆寂静期的岩浆成因机制了解较少。本文通过对比新特提斯洋俯冲相关的陆缘弧岩浆分布特征,以新特提斯洋俯冲过程中陆源弧岩浆寂静期的腾冲地块晚白垩世花岗质岩石为研究对象,探讨其形成过程,为寂静期岩浆的成因动力学机制提供重要约束。腾冲地块户撒地区二长花岗岩锆石U-Pb年龄为73Ma,形成于新特提斯洋俯冲陆缘弧晚白垩世(85~65Ma)的岩浆寂静期,为准铝质-弱过铝质和钙碱质花岗岩,具有富集的Nd-Hf同位素,其源岩为高黎贡山群正变质片麻岩。通过区域对比,晚白垩世(85~65Ma)新特提斯洋低角度俯冲相关的陆源弧应为挤压环境,腾冲地块同期花岗岩类应形成于加厚地壳背景下。通过与爆发期(55~50Ma)岩石组合、地化特征、锆饱和温度和斜长石环带特征的对比,本文认为腾冲地块晚白垩世花岗岩类是加厚地壳长期热积累诱发的下地壳片麻岩部分熔融的结果。因此,在幔源岩浆低通量的陆缘弧寂静期,通过加厚地壳长期热积累可以在陆缘弧局部形成长英质岩浆。

关键词：岩浆寂静期腾冲地块晚白垩世花岗岩

南阿尔金木纳布拉克地区巴什库尔干岩群变质岩的锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素特征及其地质意义

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岩石学报 2025年第1期41卷 198-214页

作者：解添合曹玉亭刘良马拓王超康磊盖永升宋里豪山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系西安710069

南阿尔金木纳布拉克地区原划为长城纪巴什库尔干岩群中陆续识别出多类型高压变质岩,以及新元古代和古生代的原岩年龄信息。本文在前人研究的基础上,对木纳布拉克地区巴什库尔干岩群的中-低压浅变质岩进行详细的野外调查,并对三个不同岩... 详细信息

南阿尔金木纳布拉克地区原划为长城纪巴什库尔干岩群中陆续识别出多类型高压变质岩,以及新元古代和古生代的原岩年龄信息。本文在前人研究的基础上,对木纳布拉克地区巴什库尔干岩群的中-低压浅变质岩进行详细的野外调查,并对三个不同岩组的6个样品进行了岩相学、锆石U-Pb定年和Hf同位素组成研究,以期对区内长城纪地层的构造归属划分提供更多的年代学证据。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测得红柳泉组钾长片麻岩和角闪片岩的原岩形成年龄分别为1459~1577Ma和<1493Ma、贝壳滩组钙质白云母片岩的原岩年龄为<956Ma,均为中-新元古代;此外钙质白云母片岩还获得499Ma的变质年龄,总体反映了以上3个样品具有阿尔金杂岩的锆石年龄信息。这3个样品的核部残留碎屑锆石的ε_(Hf)(t)值与阿尔金杂岩中各类变质岩的ε_(Hf)(t)值范围一致,且具有相似的二阶段模式年龄,代表了其原岩具有相似的物源。因此,综合年代学和Hf同位素组成分析可以推断,以上3个样品所属的地层不应再归为长城纪巴什库尔干岩群,而归到阿尔金杂岩更为合适。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得扎斯勘赛河组长英质片麻岩、红柳泉组长英质糜棱岩和贝壳滩组斜长角闪岩的原岩年龄介于454~460Ma以及多期变质年龄分别为429~432Ma、400~402Ma和~376Ma。这3个样品的原岩年龄和变质年龄与中阿尔金南缘志留纪中-高压变质岩带内变质岩石原岩和变质年龄具有一致性,且构造位置上均位于木纳布拉克地区西南缘,与阿尔金杂岩以断裂相隔,由此初步推断其与中阿尔金南缘志留纪中-高压变质岩带有关。综上,本文认为南阿尔金木纳布拉克地区原划为长城纪巴什库尔干岩群中南部的贝壳滩组和红柳泉组样品为南阿尔金高压-超高压变质带的西延部分,北部的扎斯勘赛河组和红柳泉组样品为中阿尔金南缘志留纪中压-高压变质作用的产物。

关键词：南阿尔金木纳布拉克阿尔金杂岩锆石U-Pb定年锆石Hf同位素

饲料磷水平对虎龙杂交斑生长、骨矿化及肝脏、血液相关生理生化指标的影响

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 147-157页

作者：周智愚邓银生张金枫梁程锦吴小易海南大学/海南省热带水生生物技术研究重点实验室海南海口570228 海南大学/南海海洋资源利用国家重点实验室海南海口570228

本文旨在探究饲料不同磷(P)水平对虎龙杂交斑生长、骨矿化及肝脏、血液相关生理生化指标的影响。实验设计了7组以干物质计,其等能(以每100 g计)、等蛋白、等脂分别为1421.2 kJ、47%、8%的实验饲料,饲料中磷的实测值分别为1.05%、1.10%、... 详细信息

本文旨在探究饲料不同磷(P)水平对虎龙杂交斑生长、骨矿化及肝脏、血液相关生理生化指标的影响。实验设计了7组以干物质计,其等能(以每100 g计)、等蛋白、等脂分别为1421.2 kJ、47%、8%的实验饲料,饲料中磷的实测值分别为1.05%、1.10%、1.20%、1.37%、1.52%、1.59%和1.70%,相应缩写为P1.05、P1.10、P1.20、P1.37、P1.52、P1.59及P1.70,每组3个平行。实验鱼[初始体质量(12.14±0.05)g]每日表观饱食投喂两次(8:00和16:30),养殖周期为6周。分析结果显示,P1.05组体质量增长率(WG)、特定生长率(SGR)和肥满度(CF)均极显著高于其他实验组(P实验组,但各组间无显著差异(P>0.05)。随着饲料磷水平升高,P1.05组血浆及肝脏碱性磷酸酶(ALP)、甘油三酯(TG)含量高于其他实验组,而全鱼灰分以及血浆、肝脏总胆固醇(TC)含量呈现相反趋势。P1.05组血浆钙(Ca)含量在各实验组中最高,而磷含量最低,脊椎骨Ca、P含量在P1.05组均低于其他实验组。P1.05组肝脏胰岛素样生长因子1(igf-1)基因表达水平显著高于其他实验组(P实验条件下,w=1.05%饲料磷水平已满足虎龙杂交斑幼鱼生长的需要,过高磷水平则会导致实验鱼生长下降。

关键词：虎龙杂交斑饲料磷水平生长骨矿化

超临界循环流化床锅炉深度调峰时水冷壁流动不稳定特性计算分析

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西安交通大学学报 2025年第01期 68-77+92页

作者：李维腾郭泽瑞韩磊杨冬西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

针对深度调峰时超临界循环流化床锅炉水冷壁管道内的汽液两相流动不稳定问题，提出了一种适用于不同工况的频域法数学模型。通过对质量、能量、动量方程进行小扰动线性化后经拉普拉斯变换得到了用于描述管道内汽液流体流动稳定性的传递... 详细信息

针对深度调峰时超临界循环流化床锅炉水冷壁管道内的汽液两相流动不稳定问题，提出了一种适用于不同工况的频域法数学模型。通过对质量、能量、动量方程进行小扰动线性化后经拉普拉斯变换得到了用于描述管道内汽液流体流动稳定性的传递函数，通过图解奈奎斯特图的方法判断管内工质流动的稳定性。然后，通过该模型计算了某350 MW超临界循环流化床锅炉水冷壁管段的不稳定边界并研究了不同参数对流动不稳定特性的影响。计算结果表明：所选回路在20%和50%锅炉最大连续蒸发量负荷发生流动不稳定时，热负荷分别为76.09 kW·m-2和113.52 kW·m-2,水冷壁管道流动稳定且安全；入口过冷度对临界热流密度的影响呈非单值性；增大质量流速使流体的进口和出口密度差减小，有利于流动的稳定；增大入口节流系数，可以抑制入口处流量的脉动，有利于流动的稳定；在不同的工况条件下，改变管段倾斜角度会对流动稳定性产生不同的影响。

关键词：深度调峰流动不稳定性频域法超临界循环流化床锅炉

基于PLUS模型的典型农牧交错带土地利用驱动力分析与多情景模拟

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水土保持研究 2025年第1期32卷 368-378页

作者：张启扬刘仁志栾朝旭北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室

[目的]实现农牧交错带地区破碎化土地利用变化的精准预测，为农牧交错带土地利用预测与结构调整提供重要工具。[方法]研究针对性构建了农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS),引入土地扩张分析策略(LEAS)、基于多类型随机斑块种子的CA模... 详细信息

[目的]实现农牧交错带地区破碎化土地利用变化的精准预测，为农牧交错带土地利用预测与结构调整提供重要工具。[方法]研究针对性构建了农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS),引入土地扩张分析策略(LEAS)、基于多类型随机斑块种子的CA模型(CARS)、Markov模型和土地利用情景设计，解决农牧交错带土地利用模拟中斑块零散、景观破碎、变化机制复杂的问题。采用二调、三调土地利用数据，分析了2014—2020年土地利用变化及其驱动力，模拟了2032年科左后旗自然增长、生态优先、耕地保护和可持续发展情景下的土地利用格局。[结果](1)农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS)精度较高，Kappa系数为0.87,总体精度达到0.92;(2)科左后旗2014—2020年土地利用变化显著，全旗47.85%的土地类型发生改变，14.65%的土地由耕地转变为草地，DEM和水资源是这一时期土地利用变化的主要驱动力；(3) 2032年多情景预测中，可持续发展情景耕地面积增长1.31%,林地和草地分别减少了0.77%和1.72%,其他用地面积减小28.4%,相比于其他3种情景，土地利用数量结构与空间格局更合理。此情景有助于减缓耕地扩张趋势和草地缩减趋势，有效控制水土流失、土壤沙化问题，提高生态保护与经济发展的协调程度。[结论]农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS)对科左后旗的土地利用具有较高的模拟精度，可以对农牧交错带斑块级的土地利用变化进行高精度的预测。

关键词：土地利用变化农牧交错带 PLUS模型科尔沁左翼后旗驱动因子