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期刊信息/Journal information
地球科学
地球科学

王亨君

双月刊

1000-2383

xbb@cug.edu.cn，cjournal@cug.edu.cn

027-67885075

430074

武汉市洪山区鲁磨路388号

地球科学/Journal Editorial Committee of Earth Science-Journal of China University of GeosciencesCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是教育部主管、中国地质大学主办的综合性地球科学学术理论刊物，是中国自然科学核心期刊，以反映我国地球科学领域最新的高水平的基础地质、应用地质、资源与环境地质及地学工程技术科研成果为主要任务，以促进国内外地学学术交流，繁荣我国地质教育、地质科技与地质找矿事业，为我国社会主义现代化建设服务为目的。读者对象为从事地质教育和科研工作的研究者以及大学生和研究生。
正式出版
收录年代

    海南岛东海岸官塘地区地热水水化学特征及其循环演化过程识别

    张彦鹏黎清华余绍文
    952-964页
    查看更多>>摘要：地热水资源的形成与演化过程认识是区域地热资源科学合理开发利用的重要基础.运用水化学及同位素分析方法,结合区域地质构造特征,系统揭示了海南东海岸官塘地区地热水水化学特征、地热储温度以及补给来源,构建了官塘地区地热水循环演化概念模型.研究结果表明:该区地热水水化学类型主要为HCO3·SO4-Na型,其组分主要来源于硅酸盐矿物溶解及深部CO2 等气体;地热水主要受到大气降水补给,补给海拔约为 1 122.2～1 569.4 m,并且地热水上升过程中与浅部地下水之间存在较为显著的混合作用.在考虑混合和蒸汽损失的条件下,深部地热水与冷水混合前蒸汽损失的质量百分比约为 18.2%～25.2%,地热水温度为 190.4～217.8℃,冷水混合比例可达到 66.8%～80.8%.该地区地热水开发程度逐年提高,导致地热水水位大幅下降,使得浅部冷水补给量增大,这可能是造成该地区开采地热水温度下降的关键影响因素.

    官塘地热田地热水资源水文地球化学地热水补给来源热储温度水文地质

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    某地下核设施场址地下水化学特征及其对水循环的指示意义

    李杰彪梁修雨周志超赵敬波...
    965-977页
    查看更多>>摘要：在核设施场址筛选和长期性能安全评价中,地下水化学特征是最重要的因素之一.本文采用数理统计、离子比例法、同位素分析法以及水文地球化学模拟等方法,对沿海某核设施场址水化学特征及主要控制因素、地下水补给来源与年龄等进行了分析,并构建了该场址地下水循环演化模式.研究表明:场址地下水中TDS较低,pH值多呈弱酸性;地下水化学类型主要为HCO3-Na·Ca型和HCO3-Ca·Na型;水化学组分主要受硅酸盐岩风化作用的控制;地下水主径流路径上以钠长石、钙长石的风化溶解为主;地下水来源于当地大气降水入渗补给,硐室深度范围内地下水 14C表观年龄为 2.08～3.60 ka.该场址地下水化学特征及水循环交替条件对于保障该核设施的安全性是有利的.

    水化学离子来源水文地球化学模拟同位素核设施场址地下水

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    基于PCA-GWR的包气带不同土层饱和导水率的传递函数及其回归克里金估计

    湛江李志萍赵贵章王琳...
    978-991页
    查看更多>>摘要：饱和导水率是重要的土壤水力学参数,对渗流和溶质运移研究起着至关重要的作用.土壤传递函数可以代替大规模采样和室内外试验间接预测该参数,但由于土壤的空间变异性以及方法的局限性等原因,以往的传递函数往往精度有限.本文以黄河下游沿岸兰考县闫楼乡包气带不同土层为研究对象,基于 64 个钻孔数据,将土壤粒径分布(黏粒、粉粒和砂粒含量)、土壤结构分形维数、干容重、总孔隙度、pH值、有机质和电导率等 9 个基本理化特性参数作为影响因素,基于逐步回归、主成分回归和主成分‒地理加权回归(PCA-GWR)三种方法,分别对研究区包气带不同土层的饱和导水率进行回归分析,比较精度后基于PCA-GWR对饱和导水率进行地理加权回归克里金插值.结果显示,除表层粉土以外,PCA-GWR法的预测精度有显著优势.不同土层传递函数和饱和导水率分布的差异性表明,由于黄河下游地区快速多变的沉积过程、黄河的决口改道以及人类活动等因素,包气带土层相变剧烈,土壤饱和导水率在平面上亦具有明显的非平稳特征.而局部地质作用和人类活动是第二层粉土层回归克里金估计结果欠佳的深层原因.

    包气带土壤饱和导水率土壤传递函数地理加权回归地质统计学回归克里金插值水文地质环境地质

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    广东省龙门岩溶热储温度计算及流体演化特征

    王思佳张敏黄学莲韩永杰...
    992-1004页
    查看更多>>摘要：岩溶地热系统具有巨大的能源开发潜力,广东省龙门县马星和隔陂地热异常区是两个典型的岩溶地热田.为探究热储温度及流体演化特征,基于离子比值关系、氘氧同位素、地温计等方法对其进行分析讨论.结果表明研究区为中性偏碱性低TDS的HCO3 型地热水,方解石类碳酸盐矿物和硅酸盐矿物溶解及阳离子交换作用共同控制了水化学演化过程.大气降水是区内地热水的主要补给来源,马星和隔陂地热田的热储温度分别约为 105.0～148.0℃和 101.5～131.0℃,冷水混入的体积比约为 44.2%和 48.5%.在热储水化学及温度特征的基础上,建立了流体演化概念模型.

    岩溶地热水水化学热储温度概念模型地热能

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    二氧化锰改性粉煤灰制备及其对地下水中砷的吸附特性

    王丽楠杨保国谢作明赵欣鑫...
    1005-1016页
    查看更多>>摘要：高砷地下水在我国广泛分布,开发绿色高效的除砷材料对于促进地区发展和保障居民饮用水安全具有重要意义.采用共沉淀法结合NaOH水热处理技术制备了二氧化锰改性粉煤灰吸附材料MFA150,并研究其对地下水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附特性.结果表明,NaOH水热处理破坏了原始粉煤灰的玻璃体结构,且在这一过程中生成沸石相,粉煤灰比表面积由1.30 m2/g增加至40.26 m2/g.在负载MnO2后,MFA150比表面积达到148.82 m2/g.此外,吸附材料表面-OH的含量显著增加,为As(Ⅲ)和As(Ⅴ)提供了更多的吸附活性位点.MFA150对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附过程符合Elovich模型和Freundlich模型.在中性条件下MFA150对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的吸附量分别达到2.55 mg/g和9.71 mg/g,酸性条件更有利于吸附.溶液中共存的HCO3‒和PO43‒会抑制As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附,而SO42‒对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除具有轻微促进作用.在模拟地下水中,MFA150对总砷的去除率达到91.90％.MFA150制备方法简单,制备原料廉价易得,吸附性能好有望用于含砷地下水处理.

    高砷地下水粉煤灰锰氧化物吸附资源化利用环境地质

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    坝后淤积条件下泥石流冲击拦挡坝动力响应研究

    王东坡廖承兴瞿华南闫帅星...
    1017-1027页
    查看更多>>摘要：拦挡坝有效库容和泥石流冲击力是泥石流实体拦挡坝设计的重要指标,现有实体拦挡坝在泥石流反复冲击作用下淤积甚至填满,会对坝体调控能力产生重要影响.为此,基于理论分析和物理模型试验,开展坝后淤积条件下泥石流冲击实体拦挡坝动力响应研究,推导坝后淤积条件下泥石流速度衰减率、坝体拦挡率的无量纲计算公式,并建立考虑空间分布特性的坝后淤积条件下泥石流冲击力计算模型.结果表明:泥石流速度衰减率和坝体拦挡率与淤积体高度/淤积长度比值和泥石流相对容重呈正相关;泥石流冲击力静动荷载组合计算模型能较好反映坝后淤积条件下泥石流冲击力的组成和分布特征.上述研究可为泥石流实体拦挡坝工程设计提供理论及技术支持.

    实体拦挡坝坝后淤积速度衰减率拦挡率冲击力动力响应工程地质

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    干湿循环作用下云母石英片岩抗剪性能劣化规律及机理

    李志刚叶宏林代云云徐光黎...
    1028-1038页
    查看更多>>摘要：在干湿循环作用下,片岩的抗剪性能劣化对片岩边坡长期稳定性具有重要影响.以鄂西北广泛分布的云母石英片岩为研究对象,通过开展一系列室内试验,揭示其抗剪性能劣化规律及机理.吸水性试验及直剪试验结果表明,云母石英片岩的吸水率随着干湿循环次数增加呈逐渐上升的趋势,抗剪强度及残余抗剪强度随干湿循环次数的增加呈逐渐下降的趋势,抗剪性能劣化效应明显.结合扫描电镜测试所得云母石英片岩微观结构变化规律,揭示其抗剪性能劣化机理:干湿循环作用下,云母石英片岩片理面逐渐扩展开裂,内部矿物颗粒强度软化,颗粒间胶结弱化,岩石骨架变得松散;粘聚力主要受矿物颗粒之间的胶结程度影响,劣化速率较快;内摩擦角主要受矿物颗粒嵌固程度和颗粒本身强度的影响,劣化速度相对较慢.

    云母石英片岩干湿循环抗剪强度劣化机理工程地质

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    基于I-D-R阈值模型的滑坡气象预警

    刘谢攀殷坤龙肖常贵陈丽霞...
    1039-1051页
    查看更多>>摘要：建立滑坡灾害多维度气象预警判据和划分"网格化"预警单元能够为滑坡灾害气象预警提供科学依据.本文以浙江省金华市磐安县 205 个降雨型滑坡为研究对象,首先,基于平均有效降雨强度‒降雨历时(I-D)阈值模型,采用普通最小二乘回归(OLSQ)和分位数回归(QR)划分临界阈值曲线;其次,引入当日降雨量(R),进一步优化I-D阈值模型,建立I-D-R阈值模型,采用不同参数估计方法对比不同阈值模型精度,选择最优阈值模型作为磐安县滑坡灾害气象预警判据;最后,基于降雨分布的差异性,在划分地形单元的基础上利用泰森多边形(VD)建立了乡镇级别的"网格化"预警单元.结果显示:(1)I-D-R阈值模型相比于I-D阈值模型具有更好的预警精度,且基于QR的I-D-R阈值模型效果更好,警告及以上阈值等级精度提升到 50%,特别注意及以上阈值等级精度提升到 88.9%;(2)采用基于QR的I-D-R降雨阈值作为磐安县 51 个预警单元四级气象预警(红、橙、黄、蓝)的判据,并提出相应的应急响应措施.研究成果提供了一种新的阈值模型,能够为磐安县区域气象预警提供借鉴与参考.

    滑坡气象预警降雨阈值最小二乘回归分位数回归I-D-R阈值模型工程地质

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    基于模拟月壤的贯入模块化试验

    胡定坤李谦吕嘉航邹欣悦...
    1052-1065页
    查看更多>>摘要：为了解采样机具与模拟月壤间的相互作用,同时验证月壤采样机具模块化建模的可行性.基于中国地质大学(武汉)研制的CUG-1A型模拟月壤,开展不同条件下机具贯入力载的试验研究,并依据试验结果建立理论模型进行验证.各机具在浅层模拟月壤贯入阻力平均增长率为 19.9%,次浅层提升至 38.18%,深层出现陡增达到 63.43%;贯入速度对贯入阻力的平均误差为 2.5%;不同入土角度下贯入阻力的平均增长率为 62.85%;不同截面机具贯入阻力随截面面积增长而增长,值近似为 1∶2∶3∶4.同时进行了机具结构模块化验证,理论模型与试验结果吻合度在 85%以上.采样机具所受贯入阻力与贯入深度、方式和机具结构明显相关,可建立模块化理论模型准确预估不同条件机具的贯入阻力.

    表层贯入模块化贯入阻力机土作用模拟月壤土力学工程地质

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    辽东小佟家堡子金矿床地球物理测井响应特征及找矿标志

    刘东明梁明星冯杰欧洋...
    1066-1080页
    查看更多>>摘要：辽东地区是我国重要的黄金产区,实现深部找矿新突破已成为该区的重点研究任务.地球物理方法是发现和探测深部金矿的主要技术手段.为了精细刻画青城子矿集区地层结构,准确揭示深部矿化蚀变带物探异常特征,建立深部找矿物探解释标尺,在小佟家堡子金矿区ZK12-11 孔开展了多参数地球物理测井和井中物探测量工作,结合钻孔岩心编录,利用直方图、交会图等技术分析了该孔 300～990 m井段岩性和矿化蚀变带的响应特征,划分了钻孔岩性剖面和矿化蚀变层位.结果表明:自然伽马、电阻率、磁化率和极化率 4 种参数能够区分钻孔主要岩性,可以作为重建钻孔岩性剖面的主要依据;黄铁矿化层位黄铁矿含量不高,不足以引起地层电阻率的明显降低,石墨化是引起电阻率降低的主要因素;自然伽马高低过渡带与低阻高极化无磁异常带是小佟家堡子金矿区地球物理测井找金的找矿标志.地球物理测井能够有效圈定找金有利层位,更加精确地指导金矿深部找矿工作,应受到广泛重视.

    地球物理勘探测井小佟家堡子金矿岩性响应特征矿化蚀变响应特征找矿标志矿床学

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