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地震水文地质学:基于灾害视角的“水岩相互作用”
1
作者 史浙明 王广才 +1 位作者 晏锐 齐之钰 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期80-94,共15页
地震水文地质学是研究地震与地下水相互作用的一门学科,与传统水文地质研究不同,其主要关注因地震等地壳运动产生的含水介质变形而导致的地下水文过程演化。本文从地壳变形与地下水动态、地震地下水前兆异常、地震引起的同震及震后响应... 地震水文地质学是研究地震与地下水相互作用的一门学科,与传统水文地质研究不同,其主要关注因地震等地壳运动产生的含水介质变形而导致的地下水文过程演化。本文从地壳变形与地下水动态、地震地下水前兆异常、地震引起的同震及震后响应以及地震导致的水文地质参数变化等方面进行综述,重点介绍了近二十年以来的进展。线孔弹性理论的发展为定量刻画地震等地壳运动与地下水动态的关系提供了理论基础。地下流体前兆异常在近年来的地震预测实践中起到了较好的参考作用,其中地下水地球化学指标监测及大规模地球化学观测网络的建设是一大亮点。与此同时,建立地下水物理与化学动态的前兆异常耦合机理模型以及发展机器学习等新兴的前兆信号提取方法是未来需要重点突破的方向。地震引起的含水层介质渗透性的改变及其导致的水量交换和水化学的动态变化是解释同震及震后地下水响应的主要机理,基于地下水对潮汐、气压等周期性信号响应的含水层参数识别为连续获取水文地质参数提供了新途径,然而现有潮汐和气压响应的解析模型在参数计算方面往往存在多解性问题,发展新的模型和方法以降低计算结果的不确定性是未来需要考虑的方向。为了更好地理解地震与地下水系统间的相互作用,在前期研究基础上建立涵盖温泉、地下水监测井的断裂带试验场,开展水位、水温、流量、化学组分、形变及地震波的综合观测,是深化地震水文地质学科理论发展的基础。 展开更多
关键词 地震 地下水 含水层参数 地球潮汐 气压 前兆异常
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离子吸附型稀土矿区水体硝酸盐分布、来源及其转化过程:以江西足洞稀土矿为例
2
作者 韦春伊 余圣品 +7 位作者 白细民 刘海燕 王振 葛勤 陈功新 周仲魁 孙占学 郭华明 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期121-134,共14页
离子吸附型稀土矿开采导致矿区水土环境遭受严重的氮污染,但矿山排水影响下水体中硝酸盐(NO_(3)^(-)-N)的分布、迁移转化过程及污染来源仍缺乏系统研究。以江西赣南足洞离子吸附型稀土矿区下游地表水和地下水为研究对象,结合水化学分析... 离子吸附型稀土矿开采导致矿区水土环境遭受严重的氮污染,但矿山排水影响下水体中硝酸盐(NO_(3)^(-)-N)的分布、迁移转化过程及污染来源仍缺乏系统研究。以江西赣南足洞离子吸附型稀土矿区下游地表水和地下水为研究对象,结合水化学分析及多同位素技术(δ^(18)O-H_(2)O、δ^(15)N-NO_(3)^(-)和δ^(18)O-NO_(3)^(-)),研究了水体中NO_(3)^(-)-N来源及转化过程,并借助MixSIAR模型定量评估了各污染源的贡献率。结果表明,区内水体呈弱酸性、低矿化度特征,地表水以SO 4-Ca型为主,80%地下水为HCO_(3)-Ca型;地表水的总氮(TN)及NO_(3)^(-)-N、氨氮(NH_(4)^(+)-N)浓度显著高于地下水,表明其氮污染与采矿活动密切相关。空间上,氮来源与开矿使用高氨氮卤水密切相关,矿山开采活动对地表水氮污染影响显著。土地利用类型分布表明,地表水和地下水氮的来源不同,地表水氮源主要是林地中的矿山排水,而地下水氮主要来源于耕地上的农业活动。δ^(18)O-H_(2)O、δ^(15)N-NO_(3)^(-)和δ^(18)O-NO_(3)^(-)同位素组成特征及其分馏系数分析表明,地表水和地下水均以硝化作用为主。利用δ^(15)N-NO_(3)^(-)和δ^(18)O-NO_(3)^(-)及其重建值进行端元分析显示,SW1的NO_(3)^(-)-N主要来源于铵态氮,即采矿活动排出的高NH_(4)^(+)-N水;SW2受到采矿和农业活动的共同影响,其来源包括铵态氮、土壤氮和污水粪肥,GW主要来源于土壤氮和污水粪肥。MixSIAR定量结果表明,矿山排水对靠近开采区的地表水(即SW1)的NO_(3)^(-)-N贡献率平均值超过50%,其中65%~94%NO_(3)^(-)-N来源于矿山排水中原生NO_(3)^(-)-N的直接贡献,而在远离开采区的地表水中(即SW2),矿山排水的NO_(3)^(-)-N贡献值递减至约30%。不确定性分析UI 90显示,大气降水的贡献率最为稳定,矿山排水、粪肥污水和土壤氮的贡献率存在较大的变异性。本研究揭示了离子吸附型稀土矿区硝酸盐污染的形成机制,为矿区氮污染的精准管控提供了科学依据。 展开更多
关键词 稀土矿 氮污染 硝化作用 贝叶斯同位素混合模型 分异富集
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偏心率对区域干湿变化的影响
3
作者 董孙艺 乔庆庆 李刚强 《地球与行星物理论评(中英文)》 2026年第2期148-163,共16页
轨道尺度上气候干湿变化的研究对理解地球气候系统响应机制至关重要.本文系统探讨了偏心率通过调制岁差幅度影响太阳辐射季节性分配,进而驱动区域干湿变化的机制,并结合不同区域实例,揭示了干湿变化对偏心率周期的响应特征:高偏心率时... 轨道尺度上气候干湿变化的研究对理解地球气候系统响应机制至关重要.本文系统探讨了偏心率通过调制岁差幅度影响太阳辐射季节性分配,进而驱动区域干湿变化的机制,并结合不同区域实例,揭示了干湿变化对偏心率周期的响应特征:高偏心率时期通常对应湿润环境,主要归因于其增强的低纬太阳辐射季节性差异,从而强化季风环流与水汽输送.然而,受地理位置、地质记录类型及气候系统内部反馈的影响,不同区域的响应存在显著差异.季风主导区(如东亚、南亚)多表现为高偏心率-湿润的正相关,而西风带控制的中纬度地区(如中亚)则可能出现干湿变化的相位反转,甚至以蒸发为主导因素.因此,解析偏心率对区域干湿变化的调控需综合考虑岁差调制机制及区域关键要素(如冰盖演化、古地理背景等),避免单一模式的简单套用. 展开更多
关键词 地球轨道参数 偏心率 岁差 干湿变化
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电感耦合等离子质谱(ICP-MS)法测定稀土矿石中稀土元素 被引量：4
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作者 徐进力 陈润莎 +3 位作者 陈卫明 张鹏鹏 杜雪苗 白金峰 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第5期644-651,共8页
稀土元素(REE)是现代高科技领域不可或缺的功能材料,稀土矿石中稀土成分的准确分析对于资源开发和应用具有重要意义。通过考察两种稀土矿石样品的前处理方法:氢氧化钠-过氧化钠体系碱熔法和盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸-硫酸(五酸)敞开酸溶... 稀土元素(REE)是现代高科技领域不可或缺的功能材料,稀土矿石中稀土成分的准确分析对于资源开发和应用具有重要意义。通过考察两种稀土矿石样品的前处理方法:氢氧化钠-过氧化钠体系碱熔法和盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸-硫酸(五酸)敞开酸溶法,并利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对稀土元素进行测定。实验表明,碱熔法在消解复杂基体的稀土矿石样品时具有更高的消解效率和更好的精密度(RSD≤4%),尽管其样品空白本底值略高于五酸消解法,基本不影响分析结果的准确度。通过优化仪器工作参数,建立了准确度、精密度高的分析方法。方法的检出限低(如Y为0.02μg/g,Lu为0.001μg/g),精密度良好(RSD小于3%),相对误差(RE)小于11%,适用于稀土矿石中稀土元素的准确测定。研究表明,碱熔法是稀土矿石样品前处理的优选方法,而五酸消解法可作为对比验证手段,可确保分析数据的可靠性。ICP-MS的高效性和准确性使其成为稀土元素分析的理想工具,为稀土资源的开发和研究提供了有力的技术支持。 展开更多
关键词 稀土元素 稀土矿石 碱熔 酸溶 电感耦合等离子体质谱
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湿法工艺回收钕铁硼废料的研究现状及发展方向 被引量：2
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作者 王晓东 张晓伟 +3 位作者 郭峰 李健飞 邓楚璇 王双 《湿法冶金》 北大核心 2025年第2期133-142,共10页
钕铁硼在生产加工过程中,有超过30%的稀土金属转移到废料中,导致钕铁硼废料未能得到有效利用,而随着新能源汽车行业的快速发展,钕铁硼废料的绿色回收已成为该领域的研究热点。综述了目前国内外回收钕铁硼废料的湿法工艺研究现状,包括酸... 钕铁硼在生产加工过程中,有超过30%的稀土金属转移到废料中,导致钕铁硼废料未能得到有效利用,而随着新能源汽车行业的快速发展,钕铁硼废料的绿色回收已成为该领域的研究热点。综述了目前国内外回收钕铁硼废料的湿法工艺研究现状,包括酸浸法、沉淀法、溶剂萃取法、碱分解法、离子液体回收法、水解法及微生物分解法等多种方法的原理及优缺点,同时指出了当前研究面临的技术难点,最后提出了未来钕铁硼废料回收利用的主要研究方向,为稀土资源二次利用提供有价值的参考。 展开更多
关键词 钕铁硼 废料 稀土 湿法 回收 研究现状 发展方向
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流域地球系统科学与区域发展战略 被引量：3
6
作者 谢树成 严德天 +3 位作者 朱宗敏 张宏斌 凌文黎 彭松柏 《地球科学》 北大核心 2025年第3期815-829,共15页
以跨圈层作用为特征的地球系统科学正成为当前地球科学发展的主流,同时我国当前特别注重区域经济社会的发展,论文由此提出了流域地球系统科学与区域发展战略相结合的构想.流域地球系统科学是在流域尺度上探索跨圈层的地质作用、地质演... 以跨圈层作用为特征的地球系统科学正成为当前地球科学发展的主流,同时我国当前特别注重区域经济社会的发展,论文由此提出了流域地球系统科学与区域发展战略相结合的构想.流域地球系统科学是在流域尺度上探索跨圈层的地质作用、地质演化与地质效应,至少包括三个层次的研究主题,分别是流域系统的深浅联动及其资源效应、流域系统的生物与环境的相互作用与协同演化,以及流域环境和人类文明的关系.论文以长江流域为例,探索流域地球系统科学与长江经济带、长三角一体化等区域发展的关系,系统总结了流域三大研究主题的进展以及有待突破的科学难题.在时间跨度上,流域地球系统科学不仅仅限于大河流域的形成及其后续的发展演化,而且还可以追溯到流域形成之前的跨圈层作用.要从时间尺度上突破流域地球系统科学这些难题,进而服务区域经济社会的发展,论文提出了跨圈层作用的一个关键抓手,即水、热、碳三者之间的关系,特别是其中的水热配置及其与碳循环的关系.流域的水、热、碳直接关系到区域的大生态状况,包括生态资源、生态环境、地质灾害和生态文明,因而对区域经济社会发展异常重要. 展开更多
关键词 长江流域 地球系统科学 深地科学 地球生物学 全球变化 古文化 古人类 区域规划
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中药地理学药地关系的研究框架 被引量：3
7
作者 张小波 徐成东 +3 位作者 张明旭 郭兰萍 唐志书 黄璐琦 《地理学报》 北大核心 2025年第3期643-660,共18页
中药源于自然、承于历史、用于社会、兴于产业、惠于区域,中国古人很早就开始研究中药与产地的关系,这体现出中药与地理密切相关,也是中药形成的自然道法,但目前尚未形成中药与地理交叉融合的学科。本文基于本草、中药资源、中药产品、... 中药源于自然、承于历史、用于社会、兴于产业、惠于区域,中国古人很早就开始研究中药与产地的关系,这体现出中药与地理密切相关,也是中药形成的自然道法,但目前尚未形成中药与地理交叉融合的学科。本文基于本草、中药资源、中药产品、中药产业和中药事业的地理特征,解析中药地理学药地关系的研究框架,初步剖析其研究对象、科学问题、研究内容、研究方法。研究表明:①中药地理学是研究中药时空分布特征和药地关系的科学,是以产地划分为基础、以道地药材为特色、以保证健康用药为目标,在地理空间层面研究中药的地域差异、空间格局、药地关系及可持续利用的一门学科。②中药地理学在中医“因天之序”的基础上,基于中药“应地之异”特点,从药用、时间和空间3个方面,秉承“因地选药,因地承药,依地用药,因地制药,见地及药”的理念,研究药地关系。③中药地理学研究具有交叉性、综合性、区域性和动态性,融合了中医药学、地理学的研究成果和理论方法,开展中药资源的生态属性、中药(本草)的时间属性、中药产品的社会属性、中药产业的经济属性和中药事业的区域属性五个方面要素的地域分异、空间结构和演化规律的研究。④中药地理学将中药与地理交叉融合,利用产地识别、产区变迁和空间关系模型等技术方法,遵循微观与宏观结合、定性与定量结合的原则开展“药地关系”研究,以促进药理、医理、易理和地理相通,拓展中药学和地理学的研究内容。 展开更多
关键词 中药地理学 研究框架 药地关系 天地人药合一
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从地球生物学到天体生物学 被引量：1
8
作者 罗根明 王畅 +3 位作者 殷宗军 沈冰 林巍 屈原皋 《地球科学》 北大核心 2025年第3期857-876,共20页
我们在宇宙中是否独一无二?地球生命是在何处以及如何起源?这些全人类孜孜以求的重大科学问题正是天体生物学研究的核心问题.伴随着深空探测技术的提高和工程任务的开展,我们比以往任何时候都更有可能回答上述问题.地球是迄今为止唯一... 我们在宇宙中是否独一无二?地球生命是在何处以及如何起源?这些全人类孜孜以求的重大科学问题正是天体生物学研究的核心问题.伴随着深空探测技术的提高和工程任务的开展,我们比以往任何时候都更有可能回答上述问题.地球是迄今为止唯一确认孕育生命的星球,地球生物学的研究对地外生命的探寻具有重要的指导意义.为了更好地推动天体生物学的发展,本文介绍了地球生物学和天体生物学内涵和简要发展历史.在此基础上,围绕天体生物学所关注的宜居性和生命的形成与演化这两个不同层次的核心科学问题,阐述了天体宜居性所要满足的条件,分析如何判断宜居环境是否孕育了生命.最后提出了地球生物学需要加强的3方面研究,分别为早期地球宜居性演化、极端环境的生命特征和记录,以及生命信号的构建. 展开更多
关键词 宜居性 生命信号 早期地球 极端环境 地质微生物 天体生物学 生态系统
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稀土钐-聚乙二醇高分子转光剂的合成及其荧光性能 被引量：1
9
作者 郝丽芬 李梅 +5 位作者 吴泽昆 赵泽青 姚孟军 张光华 韩晓丽 李俊国 《陕西科技大学学报》 北大核心 2025年第1期67-72,共6页
以三聚氯氰交联月桂醇、8-羟基喹啉和聚乙二醇制备高分子配体CHA(PEG),再与稀土Sm 3+中心离子配位合成了一种新型高分子转光剂Sm[CHA(PEG)].采用FTIR、XPS、XRD、荧光光谱、UV和TGA等测试方法分析了Sm[CHA(PEG)]的化学结构、荧光性能以... 以三聚氯氰交联月桂醇、8-羟基喹啉和聚乙二醇制备高分子配体CHA(PEG),再与稀土Sm 3+中心离子配位合成了一种新型高分子转光剂Sm[CHA(PEG)].采用FTIR、XPS、XRD、荧光光谱、UV和TGA等测试方法分析了Sm[CHA(PEG)]的化学结构、荧光性能以及热稳定性等.结果表明,Sm[CHA(PEG)]在320~400 nm具有紫外宽吸收带,而荧光激发峰的最佳峰位在362 nm处,二者具有良好的吻合性;荧光发射峰在566 nm、614 nm和645 nm均出现了Sm 3+的特征发射峰,其中在645 nm处强度最大,与植物在红光区光合作用的吸收光谱具有较佳的匹配性.热失重曲线显示该转光剂的分解温度为281℃,热稳定性良好.本文合成的Sm[CHA(PEG)]具有优良的光学和热学性能,在农膜领域极具应用前景. 展开更多
关键词 稀土钐 聚乙二醇 高分子配体 荧光性能
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表层地球系统的深部过程响应与地表自然灾害 被引量：1
10
作者 刘静 孙照通 +4 位作者 王文鑫 李云帅 姚文倩 崔凤珍 刘丛强 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期7-22,共16页
地球深部过程对表层地球系统的影响构成了地球系统科学研究的核心议题。通过构造运动和火山喷发等多种机制,深部过程改变了物质循环和能量传输的深浅部模式,进而对表层地球系统产生深远影响。这种影响具体表现在以下几个方面:(1)构造活... 地球深部过程对表层地球系统的影响构成了地球系统科学研究的核心议题。通过构造运动和火山喷发等多种机制,深部过程改变了物质循环和能量传输的深浅部模式,进而对表层地球系统产生深远影响。这种影响具体表现在以下几个方面:(1)构造活动通过地形的重塑,调控了流域尺度的侵蚀-沉积过程;(2)火山活动和构造运动通过改变大气成分和环流格局,在地质时间尺度上驱动了气候变化,其中硅酸盐风化作用在调节大气中CO_(2)浓度方面扮演了关键角色;(3)深部过程可能引发生态系统演化中的生物灭绝事件,同时也能促进生物多样性的形成;(4)在全球气候变化的背景下,地震和地质灾害通过影响社会-生态系统的稳定性,可能进一步加剧其不稳定性。随着观测技术的持续进步,地球系统科学研究将继续深入理解表层地球系统对深部过程的响应机制、量化其影响强度、预测自然灾害的演化趋势,以及增强社会-生态系统对灾害的适应能力。本文系统梳理了深部过程-表层系统-社会生态的跨尺度耦合机制,有助于理解地球系统整体演化。 展开更多
关键词 表层地球系统 地球关键带 构造-气候耦合 自然灾害链 社会-生态系统
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基于全球星机会信号的多普勒定位技术 被引量：3
11
作者 秦红磊 张宇 +1 位作者 师广婷 王丹瑶 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第2期360-367,共8页
以数量庞大的低轨非导航卫星播发的信号作为导航源可不依赖全球导航卫星系统(GNSS)提供定位、导航、授时(PNT)服务能力。对于全球星低轨通信星座播发的机会信号,针对其信噪比低且使用多种扩频码进行复合正交扩频调制的特点导致难以提取... 以数量庞大的低轨非导航卫星播发的信号作为导航源可不依赖全球导航卫星系统(GNSS)提供定位、导航、授时(PNT)服务能力。对于全球星低轨通信星座播发的机会信号,针对其信噪比低且使用多种扩频码进行复合正交扩频调制的特点导致难以提取多普勒的问题,开展基于全球星机会信号的多普勒定位技术研究。通过实测数据对全球星导频信号进行分析,针对性地提出利用平方交谐项实现全球星的导频扩频信号的解码方法,并利用解码结果通过并行码相位搜索捕获算法提取多普勒观测量,建立粗时多普勒定位数学模型并实现定位。实测验证结果表明:利用2颗全球星的实际信号能够达到精度优于100 m的水平定位性能。 展开更多
关键词 定位 机会信号 低轨卫星 全球星 多普勒 扩频通信
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创新科学教育范式——以《宜居地球》通识课程为例 被引量：1
12
作者 焦念志 李三忠 +11 位作者 胡晨 周忠和 舒德干 谢树成 黄建平 陈发虎 丁林 朱彤 徐义刚 吕永龙 翦知湣 汪品先 《中国科学院院刊》 北大核心 2025年第6期1046-1057,共12页
在科技创新与科学普及协同推进的战略背景下,教育、科技、人才一体化已成为国家核心竞争力的关键支撑。如何统筹科技创新与科学普及,既是当代科教领域的重大命题,也是实现从“人口红利”到“人才红利”转型的核心路径。世界正处于百年... 在科技创新与科学普及协同推进的战略背景下,教育、科技、人才一体化已成为国家核心竞争力的关键支撑。如何统筹科技创新与科学普及,既是当代科教领域的重大命题,也是实现从“人口红利”到“人才红利”转型的核心路径。世界正处于百年未有之大变局的关键时期,复合型科技创新型人才培养成为新时代的重大需求,尤其是人工智能迅猛发展背景下,传统的教育模式面临巨大挑战。文章以人工智能驱动的教学新范式为切入点,聚焦《宜居地球》通识课程教学实践,系统解析科技赋能科学教育的战略路径,从教学理念创新到课程结构优化,从师资队伍建设到人才培养措施,从课堂师生互动到课外实践体验,多方位探讨了本(科)研(究生)一体化的科技创新教育在内容、方式、途径和评估等方面的举措。这一案例不仅为兼具创新思维和实践技能、科学素养和人文情怀的高端复合型人才培养提供了可操作的框架,更体现了科技创新与科学普及深度融合的战略价值,为国家教育、科技、人才一体化发展提供了实践参考。 展开更多
关键词 教学范式 通识教育 本研一体化 宜居地球 人工智能
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渗流条件下盾构隧道松动区非极限状态水土压力研究 被引量：3
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作者 陕耀 董雅丞 +2 位作者 吴遥杰 赵昱 宫全美 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第8期822-833,共12页
城市轨道交通越江盾构隧道施工时,上覆土层在土仓内、外水力交互作用下将产生渗流,渗流会改变隧道整体受荷状态进而影响其结构稳定性.为描述稳定渗流条件下盾构隧道外侧水土荷载变化规律,解决既有松动土压力计算中松动区渐进破坏与渗流... 城市轨道交通越江盾构隧道施工时,上覆土层在土仓内、外水力交互作用下将产生渗流,渗流会改变隧道整体受荷状态进而影响其结构稳定性.为描述稳定渗流条件下盾构隧道外侧水土荷载变化规律,解决既有松动土压力计算中松动区渐进破坏与渗流效应考虑不全的难题,基于颗粒椭球体理论,探明了松动区发展与土体渐进破坏间的关系;基于水平微分单元法,推导得出考虑大主应力拱效应的侧土压力系数计算公式;进一步构建并验证了考虑松动区渐进演化过程的隧顶水土荷载的数值迭代算法,实现松动区发展到任意高度时的隧顶水土荷载计算.研究结果表明:主应力迹线形状系数随着土体内摩擦角和应力偏转角的增大而减小,当应力偏转角和土体内摩擦角确定时,抛物线拱形应力迹线引起的荷载不均匀分布最小;平均侧土压力系数随着土体内摩擦角增加呈现略微增大的变化规律;调用摩擦角随应力偏转逐渐发展,滑移面剪应力完全发挥时对应的盾构隧顶水土荷载最小;土体内摩擦角和黏聚力的增加将显著降低隧顶水土荷载,渗流的存在将削弱土拱效应进而增大隧顶水土荷载.本文成果为稳定渗流场中非极限状态松动土压力计算提供了更精确的解答,可为实际工程中水下盾构隧道受荷评价提供理论依据. 展开更多
关键词 盾构隧道 稳定渗流 松动土压力 土拱效应 非极限状态
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基于数字孪生的水库大坝安全监测:关键技术与应用 被引量：3
14
作者 张建伟 李毅男 +3 位作者 张龑 刘兰勤 张多新 王子健 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1-9,共9页
随着我国水利工程发展进入新阶段,水库大坝的智能化监测与长效运维逐渐成为水利工程高质量发展的重心之一。鉴于传统的监测手段难以解译水库大坝复杂的变化特征,结合小浪底水利枢纽数字孪生工程,重点讨论了数据采集与传感、虚拟建模与... 随着我国水利工程发展进入新阶段,水库大坝的智能化监测与长效运维逐渐成为水利工程高质量发展的重心之一。鉴于传统的监测手段难以解译水库大坝复杂的变化特征,结合小浪底水利枢纽数字孪生工程,重点讨论了数据采集与传感、虚拟建模与数值仿真、数字化分析与预测、精准化预警与决策等关键技术。基于“天空地水工”一体化数据孪生平台提取动态监测数据;以BIM和GIS技术建立高精度三维仿真模型,构建多物理场耦合数值模型库;基于机器学习和人工智能算法,结合全天候长时间序列监测数据,建立预报—预警—预演—预案全链条专业模型,保障水库大坝的安全运行;同时,对数字孪生技术在水库大坝安全监测中的应用前景进行展望。构建的水利数字孪生平台可为同类型工程的安全监测提供借鉴与指导。 展开更多
关键词 水库大坝 数字孪生水利工程 “四预”系统 “天空地水工”一体化
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碎屑锆石稀土元素约束造山带演化:以西藏冈底斯山脉为例 被引量：1
15
作者 胡培远 翟庆国 +5 位作者 唐跃 刘一鸣 杨宁 李金勇 巫凌放 常晟 《地质学报》 北大核心 2025年第1期306-319,共14页
碎屑锆石是开展地球早期造山带演化研究的关键素材之一。目前,如何使用碎屑锆石稀土元素(REE)区分洋-陆俯冲和陆-陆碰撞过程仍然是一个没有解决的问题。本文总结了前人的实验岩石学研究成果,并且以西藏冈底斯山脉为例提出和验证了使用... 碎屑锆石是开展地球早期造山带演化研究的关键素材之一。目前,如何使用碎屑锆石稀土元素(REE)区分洋-陆俯冲和陆-陆碰撞过程仍然是一个没有解决的问题。本文总结了前人的实验岩石学研究成果,并且以西藏冈底斯山脉为例提出和验证了使用碎屑锆石Eu异常(Eu/Eu^(*))和轻、重稀土比值(LREE_(N)/HREE_(N))的相关系数(r_(Dz))区分洋-陆俯冲和陆-陆碰撞过程的可能性。实验岩石学研究表明,锆石的Eu/Eu^(*)和LREE_(N)/HREE_(N)分别与斜长石和石榴子石分异相关,并且主要受控于母岩浆的源区深度、源岩类型、氧逸度和水含量。这些因素在不同造山带中具有不同的特征,因此可以推测:碎屑锆石稀土元素数据可以反映构造环境的变化。本文以西藏冈底斯山脉的碎屑锆石稀土元素数据为例验证了这一推测。在洋-陆俯冲阶段(约150~60 Ma),碎屑锆石的Eu/Eu^(*)和LREE_(N)/HREE_(N)变化趋势具有较好的耦合关系,r_(Dz)值稳定于0.62~0.81,其原因可能为在此期间氧逸度和水含量总体稳定,且S型花岗质岩石较少,导致碎屑锆石Eu/Eu^(*)和LREE_(N)/HREE_(N)主要受控于母岩浆的结晶压力。由于陆-陆碰撞而发生板片断离之后,r_(Dz)值出现了明显下降,在40~30 Ma、30~20 Ma和20~10 Ma阶段分别为0.73、0.57和0.18,其原因可能为S型岩浆岩比例的上升和不稳定的氧逸度和水含量,导致碎屑锆石Eu/Eu^(*)和LREE_(N)/HREE_(N)比值逐渐呈现解耦的变化趋势。上述结果表明r_(Dz)值有潜力成为区分洋-陆俯冲和陆-陆碰撞过程的一种新方法。 展开更多
关键词 碎屑锆石 稀土元素 地球化学 造山带 冈底斯山脉
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稀土资源吸附分离材料的研究现状与展望 被引量：1
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作者 黄思宇 翁瑶 +4 位作者 袁承宗 张伦梁 李将 叶树峰 仉小猛 《稀土》 北大核心 2025年第2期94-113,共20页
由于稀土元素之间的相似性以及与其他金属资源的伴生性,其深度分离一直是亟需解决的一大难题。吸附法是稀土元素选择性分离的有效方法,其中,吸附分离材料是关键。本文分析了分离基础和吸附机理,重点介绍了树脂材料、硅基材料、碳基材料... 由于稀土元素之间的相似性以及与其他金属资源的伴生性,其深度分离一直是亟需解决的一大难题。吸附法是稀土元素选择性分离的有效方法,其中,吸附分离材料是关键。本文分析了分离基础和吸附机理,重点介绍了树脂材料、硅基材料、碳基材料、配位聚合物材料、矿石材料、生物材料等多种吸附材料在稀土分离中的应用,并进一步阐述了吸附过程中的关键影响因素,最后对稀土吸附分离发展趋势进行了展望,以期为业内吸附分离材料研究提供相关参考。 展开更多
关键词 稀土分离 吸附材料 接枝改性 选择性 影响因素
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地球科学进展与趋势——从构造演化、成矿机制、资源开发到新兴探测技术 被引量：1
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作者 梁锋 华丽娟 +2 位作者 刘志强 费红彩 潘静 《地质论评》 北大核心 2025年第2期607-624,共18页
笔者等综述了第37届国际地质大会的研究进展,涵盖了地球动力学、成矿机制、矿产资源勘查与开发以及新兴地球探测技术等重要领域。在构造演化方面,数值模拟和高精度地球物理观测手段的进展促进了对俯冲带、造山带和大陆裂解过程的深入理... 笔者等综述了第37届国际地质大会的研究进展,涵盖了地球动力学、成矿机制、矿产资源勘查与开发以及新兴地球探测技术等重要领域。在构造演化方面,数值模拟和高精度地球物理观测手段的进展促进了对俯冲带、造山带和大陆裂解过程的深入理解,并对板块构造理论提出了新的挑战。成矿机制研究取得了突破,对关键金属(锂、钴、镍、稀土等)矿床、造山型金矿床、斑岩型铜金矿床和IOCG型矿床的成因机制有了新认识,同时还应用机器学习技术进行矿产资源预测。能源资源勘探方面,研究者们深入探讨了油气成藏机制、地热能开发利用和矿产资源可持续发展问题,并关注非常规油气资源的开发。新兴地球探测技术,包括高精度同位素地球化学技术、遥感技术、地球物理成像技术以及人工智能技术,在矿产勘探、资源评价和环境监测等方面展现出巨大潜力。未来地球科学研究将更加注重多学科交叉融合和技术创新,加强数据共享与国际合作,以应对全球性挑战,为人类社会可持续发展提供重要的科学支撑。 展开更多
关键词 地球动力学 矿床成因 矿产资源勘查 深地探测 人工智能与大数据
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地球系统模式和数值模拟研究 被引量：1
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作者 曾庆存 张明华 +1 位作者 戴永久 曾晓东 《气象学报》 北大核心 2025年第3期419-434,共16页
地球系统是将大气、陆地、海洋、冰冻圈、土壤和岩石圈以及其中的生物视为一个整体,由一系列相互作用过程联系起来的复杂非线性的多重耦合系统。地球系统模式(ESM)是描述这一复杂耦合系统的数学物理模式。ESM已超越气候系统模式对大气... 地球系统是将大气、陆地、海洋、冰冻圈、土壤和岩石圈以及其中的生物视为一个整体,由一系列相互作用过程联系起来的复杂非线性的多重耦合系统。地球系统模式(ESM)是描述这一复杂耦合系统的数学物理模式。ESM已超越气候系统模式对大气、陆地和海洋状态的物理描述,故不仅可用来做天气和气候预测,还可以研究环境和生态系统的演变过程,研究人类活动对气候和生态环境的影响,以及研究人类调控自然界工程的合理或最优的方案。概述了“地球系统模式”提出和研究的一些历史,地球系统模式的构成;简介了中国科学院地球系统模式(CAS-ESM)的一些主要特点,以及数值模拟的一些主要研究成果和应用;最后提出进一步发展的一些问题。 展开更多
关键词 气候系统模式 环境生态系统模式 耦合 地球系统模式 数值模拟 气候预测
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独居石在还原焙烧中浮选性质变化研究 被引量：1
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作者 李文博 瞿瑞 +1 位作者 赵熙 张小龙 《中国稀土学报》 北大核心 2025年第2期462-470,共9页
为探究还原焙烧对独居石表面性质及可浮性的影响,本文采用还原焙烧对独居石矿物进行处理,对焙烧后的独居石矿物的表面特性变化情况进行了系统的试验研究,结合接触角分析、红外光谱分析、药剂吸附量分析的结果,对独居石在还原焙烧前后的... 为探究还原焙烧对独居石表面性质及可浮性的影响,本文采用还原焙烧对独居石矿物进行处理,对焙烧后的独居石矿物的表面特性变化情况进行了系统的试验研究,结合接触角分析、红外光谱分析、药剂吸附量分析的结果,对独居石在还原焙烧前后的表面性质及可浮性变化进行了探讨。试验表明:还原焙烧对独居石的浮选性质未见不利影响。经过不同时间和温度的还原焙烧处理后的独居石焙烧产物,浮选回收率整体略高于未经焙烧的独居石。独居石表面铁氧化物的还原反应略微改变了部分独居石颗粒表面化学环境,对独居石的浮选回收产生有利影响。 展开更多
关键词 独居石 还原焙烧 浮选 稀土
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电感耦合等离子体质谱法测定高纯镱中铅、铬、镉、汞和砷 被引量：2
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作者 周凯红 张立锋 李佳 《稀土》 北大核心 2025年第2期139-144,共6页
利用硝酸和过氧化氢溶解样品,建立了电感耦合等离子体质谱法测定高纯金属镱中铅、铬、汞、砷、镉含量的方法。选择最佳测定同位素,通过优化仪器确定最佳条件是射频功率为1100 W,雾化器流量为0.80 L/min。研究了最佳测定条件,确定2%硝酸... 利用硝酸和过氧化氢溶解样品,建立了电感耦合等离子体质谱法测定高纯金属镱中铅、铬、汞、砷、镉含量的方法。选择最佳测定同位素,通过优化仪器确定最佳条件是射频功率为1100 W,雾化器流量为0.80 L/min。研究了最佳测定条件,确定2%硝酸溶液为测定时酸度,Cs为最佳的内标元素。方法检出限为0.0078 ng/mL~0.0230 ng/mL,测定下限为0.026 ng/mL~0.076 ng/mL;标加回收率在98%~103%之间;对实际样品进行测定,RSD<5%。满足日常检测要求。 展开更多
关键词 电感耦合等离子体质谱法 稀土元素 重金属 基体效应 同位素
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