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电法在菲律宾AREA矿区红土镍矿勘探中的应用 被引量:1
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作者 行英弟 叶胜 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1117-1126,共10页
菲律宾AREA矿区红土镍矿为硫化镍矿岩体风化-淋滤-沉积形成的地表风化壳型矿床,矿体赋存在含矿风化基岩中。为圈定该矿区红土镍矿有利地段,依据岩(矿)石物性特征、矿体地质特征,采用对称四极电阻率剖面法(简称对称四极法)面积性测量,发... 菲律宾AREA矿区红土镍矿为硫化镍矿岩体风化-淋滤-沉积形成的地表风化壳型矿床,矿体赋存在含矿风化基岩中。为圈定该矿区红土镍矿有利地段,依据岩(矿)石物性特征、矿体地质特征,采用对称四极电阻率剖面法(简称对称四极法)面积性测量,发现低阻异常;利用高密度电阻率测深法(简称高密度电法)剖面,对成矿有利地段进行评价并确定含矿层厚度和产状,圈定镍矿富集部位。工程验证结果表明,见矿较好位置与电法结果吻合较好。研究结果表明,红土镍矿勘探在前期工作中,采用电阻率法可圈定含矿层范围和延伸产状,有效缩小勘探范围,指导工程勘探布置,节约勘探成本。 展开更多
关键词 红土镍矿 对称四极电阻率剖面法 高密度电阻率测深法 area矿区 菲律宾
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Constitutive model of disturbed soil-structure interface within mining subsidence areas 被引量:1
2
作者 CHANG Hong XIA Jun-wu 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第7期1676-1683,共8页
The characteristics of a disturbed soil-structure interface were studied based on the variation regularities of the disturbed soil within its mining subsidence area using direct shear tests.The effects of the initial ... The characteristics of a disturbed soil-structure interface were studied based on the variation regularities of the disturbed soil within its mining subsidence area using direct shear tests.The effects of the initial moisture content on the shear strength parameters of the soil-structure interfaces were analyzed.The results indicate that the cohesion of the interface initially increased and then decreased as the initial moisture content increased.In addition,the friction angle of the interface decreased as the initial moisture content increased.A constitutive model of the disturbed soil-structure interface,a rigid-plastic model based on the initial void ratio and saturability(VSRP) model,was established based on the results.In order to validate this model,a finite element analysis of DRS-1 direct shear tests was conducted.The finite element model calculations coincided with the results of the DRS-1 direct shear tests.The proposed model also reflected the nonlinear features of the soil-structure interface. 展开更多
关键词 mining SUBSIDENCE areas soil-structure INTERFACE RIGID-PLASTIC model FINITE ELEMENT method
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Geomedical Hazards Caused by Toxic Contaminants in Mining Areas
3
作者 Mohamed Zengo 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期51-52,共2页
The fast-developing field of medical geology (geomedicine) which deals in part with the threat to health from natural silent poisons could help explaining the toxicology of elements released or used in the mining area... The fast-developing field of medical geology (geomedicine) which deals in part with the threat to health from natural silent poisons could help explaining the toxicology of elements released or used in the mining areas.Since the focus in natural hazards work is almost exclusively on the effects on human, the introduction of geomedicine,with its extended concerns for animals and plants,might help balance anthropocentric attitudes toward the environment and, thus,to stress continuities within the biosphere. Different health problems such as ataxia。 展开更多
关键词 TOXIC ELEMENTS MINING areas HEALTH
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陕北黄土覆盖区煤层上覆岩系层状结构对开采区土壤损伤效应研究 被引量:4
4
作者 王双明 宋世杰 +5 位作者 魏江波 刘浪 牛瑞琳 李源红 谈庆钰 田雨 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期23-42,共20页
煤炭开采区生态保护是黄河流域高质量发展亟需破解的重大难题。科学认识煤层上覆岩层对煤炭开采采动损害向地表传递的响应规律是实现煤矿区生态环境全生命周期保护的重大需求。以陕北黄土覆盖区煤炭开采区为研究对象,综合运用野外地质... 煤炭开采区生态保护是黄河流域高质量发展亟需破解的重大难题。科学认识煤层上覆岩层对煤炭开采采动损害向地表传递的响应规律是实现煤矿区生态环境全生命周期保护的重大需求。以陕北黄土覆盖区煤炭开采区为研究对象,综合运用野外地质调查、采样测试、数值模拟、室内实验和理论计算方法,针对覆岩层数、层厚、岩性、厚硬岩层与煤层的空间位置等层状结构对地下采煤的“响应-传递”特点,研究了相同采矿条件下煤层覆岩层状结构对采动覆岩应力场的影响规律,揭示了不同煤层覆岩层状结构下土壤物理、化学、微生物、侵蚀四大特性的损伤特征及煤炭开采区土壤物理、化学、微生物特性变化对侵蚀特性的作用机制。结果表明:①相同或相近的采矿条件下,采煤沉陷区地表生态损害结果的迥异主要取决于煤层上覆岩(土)层对地下采煤活动的应力应变响应、由下向上的传递及土壤损害特点。在覆岩层状结构与采动应力传递的耦合下,煤层覆岩自下而上形成了垂向强力链塑性变形区(VCP)、水平强力链弹塑性变形区(HCEP)、水平强力链弹性变形区(HCE)的采动损害特征。其中,煤层覆岩下部的互层结构及特征对塑性变形区界面高度具有重要影响。煤层上覆岩(土)层和地表土层(壤)均是地下采煤活动及其损害作用的响应载体。岩层层数、层厚、岩性、厚硬岩层与煤层的空间位置及地表变形等是影响土壤损害类型及特点的重要地质因素。②厚砂岩在覆岩中的位置是地下“VCP-HCEP”界面、“HCEP-HCE”界面发育高度和地表形变程度的第一主控因素,决定了“两界面”的发育位置和地表变形的程度,高位厚砂岩对“两界面”发育和地表形变具有较明显的抑制作用;砂层系数作为第二主控因素,在既定厚砂岩位置且砂层系数小于73%条件下与“两界面”发育和地表形变均呈正相关关系;③基于两大主控因素划分了4个覆岩层状结构基本类型,从“地下覆岩层状结构基本类型+地表形态变化程度+地表采动损害形式+土壤质量特性指标”耦合的角度,发现“低位厚砂岩+砂层系数大于73%”类型对地表土壤损害效应最为显著,其中沉陷坡面土壤物理、化学、微生物特性指标的损伤均集中在坡顶、坡中部位,降幅介于11.81%~42.01%(p<0.05);采动地裂缝是沉陷坡面土壤损伤的主要原因;④“低位厚砂岩+砂层系数大于73%”类型对坡面土壤可蚀性K值的放大效应最为明显,平均增幅为26.38%(p<0.05),其中坡顶部位土壤可蚀性K值平均增幅最大,为37.98%(p<0.05);沉陷坡面同一部位裂缝区土壤可蚀性K值平均增幅较非裂缝区高出92.28%(p<0.05);黄土沉陷坡面可蚀性K值与土壤孔隙度呈极显著正相关关系(p<0.01),与土壤含水率、黏粒质量分数、有机质质量分数、速效养分质量分数、土壤微生物数量及酶活性呈极显著负相关关系(p<0.01)。因此,“低位厚砂岩+砂层系数大于73%”的覆岩层状结构类型区是陕北黄土沟壑煤炭开采区生态损害的关键区域,应采取充填减沉、土壤改良等人工措施进行保护与修复,对于“低位厚砂岩+砂层系数小于73%”和“高位厚砂岩+砂层系数大于73%”的覆岩层状结构类型区可采取人工辅助的生态修复方式,对于“高位厚砂岩+砂层系数小于73%”的覆岩层状结构类型区则可采取自然恢复方式进行生态修复。 展开更多
关键词 覆岩层状结构 响应传递 土壤 损伤效应 陕北矿区
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Migration characteristic of heavy metals in soil around Hongtonshan copper mining area in Liaoning Province
5
作者 MA Yingqun WEN Quan QIN Yanwen ZHENG Binghui ZHANG Lei ZHAO Yanmin 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期I0001-I0006,共6页
关键词 摘要 编辑部 编辑工作 读者
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黄河中游陕北煤矿区采动地裂缝对土壤入渗特性的影响及其侵蚀效应 被引量:4
6
作者 宋世杰 成星 +4 位作者 王双明 刘露 李源红 张家杰 陈宝灯 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1234-1248,共15页
破解黄河中游煤矿区采动地裂缝的水土流失效应,对于陕北煤矿区生态环境保护与高质量发展具有重要意义。以陕北柠条塔井田北翼典型采动地裂缝发育区内宽度0~10、10~20、20~30 cm的采动地裂缝周围土壤(水平距离80 cm以内、垂直深度20 cm以... 破解黄河中游煤矿区采动地裂缝的水土流失效应,对于陕北煤矿区生态环境保护与高质量发展具有重要意义。以陕北柠条塔井田北翼典型采动地裂缝发育区内宽度0~10、10~20、20~30 cm的采动地裂缝周围土壤(水平距离80 cm以内、垂直深度20 cm以浅)为研究对象,利用定水头法和仪器分析法分别测定土壤入渗速率、累积渗透量、饱和导水率(K_(s))、有机质、机械组成、>0.25 mm水稳性团聚体含量,揭示了采动地裂缝对土壤入渗特性的影响规律,基于RUSLE2模型计算阐明了考虑入渗特性的采动地裂缝小空间尺度上的土壤侵蚀效应。结果表明:①采动地裂缝周围土壤的入渗速率随时间变化而呈现出瞬变(0~3 min)、渐变(3~60 min)及稳定(60~110 min)3个阶段的动态变化过程;②采动地裂缝发育提高土壤K_(s)的效应最显著,平均增幅为60.63%,该效应随采动地裂缝宽度的增大和距裂缝水平距离的减小而增强;③土壤累积入渗量和K_(s)与极细砂粒呈极显著正相关(p<0.01),而与黏粒、有机质则呈极显著负相关(p<0.01),与>0.25 mm水稳性团聚体也呈显著负相关(p<0.05);④考虑入渗特性计算的可蚀性K值变化幅度比不考虑时增大了1.12~2.13倍;基于指数函数构建了不同宽度采动地裂缝影响周围土壤入渗速率和可蚀性K值作用范围的预测模型,发现当距采动地裂缝水平距离分别超过226、157 cm时,采动地裂缝增大周围土壤入渗速率及可蚀性的效应基本消失,其可作为黄河中游陕北黄土采动地裂缝发育区水土流失效应的精准防控靶区。 展开更多
关键词 采动地裂缝 土壤入渗特性 土壤侵蚀效应 RUSLE2模型 陕北煤矿区
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平顶山东部矿区煤系气资源量估算及有利开发层段预测 被引量:2
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作者 李延河 倪小明 +1 位作者 王保玉 赵锦程 《大庆石油地质与开发》 北大核心 2025年第2期147-155,共9页
近年的勘探开发实践已经证实平顶山矿区煤系气资源潜力巨大,但煤系气富集规律不清、有利区分布不明的问题制约了平顶山矿区煤系气勘探开发的快速推进。以平顶山东部矿区为例,从煤系气赋存地质条件、煤储层物性特征出发,剖析煤系气富集特... 近年的勘探开发实践已经证实平顶山矿区煤系气资源潜力巨大,但煤系气富集规律不清、有利区分布不明的问题制约了平顶山矿区煤系气勘探开发的快速推进。以平顶山东部矿区为例,从煤系气赋存地质条件、煤储层物性特征出发,剖析煤系气富集特征,提出有利层段优选模型。结果表明:二1煤层和四2煤层的平均实测含气量分别为12.36和9.77 m^(3)/t,平均含气量梯度分别为2.56和1.60 m^(3)/(t·hm);二煤段、三煤段和四煤段的平均实测全烃值分别为0.39%、1.04%和0.85%,含煤岩系的含气量随全烃值的增加呈线性增大;平顶山东部矿区的煤系气总资源量为214.20×10^(8) m^(3),资源丰度为2.15×10^(8) m^(3)/km^(2);在区域分布上,首山一矿煤系气的总资源量最高,平煤八矿和十三矿中等,平煤十矿较低;垂向上,二煤段煤系气总资源量最高,四煤段次之,三煤段最小;研究区的有利指数为0.005~0.475,平均为0.172,煤系气开发有利层段3个,较有利层段5个,不利层段4个;区域上的优先开发顺序依次为首山一矿、平煤十矿、平煤十三矿和平煤八矿,垂向上的优先开发层段依次为二煤段、四煤段和三煤段。研究成果可为平顶山东部矿区煤系气有利开发层段的优选提供地质依据。 展开更多
关键词 煤系气 含气量 资源量 有利层段 平顶山矿区
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半干旱矿区植物根系对采动应力响应数值模拟 被引量:1
8
作者 刘英 裴为豪 +6 位作者 郭勇 陈孝杨 雷少刚 潘东江 宫传刚 陶慧玲 陈航 《煤炭学报》 北大核心 2025年第3期1717-1731,共15页
根系损伤是半干旱井工开采煤矿区植物损伤的关键生态问题,采动岩层破断运动诱发的根土层应力变化对植物根系的损伤机理及影响因素仍需深入探究。依据准黏聚力理论和锚固理论构建基于FLAC^(3D)的植物主根应力损伤数值模型,通过控制变量,... 根系损伤是半干旱井工开采煤矿区植物损伤的关键生态问题,采动岩层破断运动诱发的根土层应力变化对植物根系的损伤机理及影响因素仍需深入探究。依据准黏聚力理论和锚固理论构建基于FLAC^(3D)的植物主根应力损伤数值模型,通过控制变量,分别模拟不同开采条件、不同根土层力学性质和不同根系密度和直径下植物根土复合单元与根系的宏观力学扰动特征,构建植物根系应力对不同开采深度、推进速度、煤层埋深、煤层厚度的状态响应函数。结果得到:开采基岩破断产生的顶板应力会传递到根土层,根土层塑性区破坏范围随工作面不断推进递增,扰动区根系上下部受到的最大剪应力增加,根系上下部所受应力的非一致性是诱发采空区边界附近根系损伤的重要原因。控制单一变量的情况下,扰动区根系受到的最大剪应力随着采厚的增加递增,随采深的增加递减,但采速的变化仅影响覆岩应力传递到根土层的时间,对根土层塑性区破坏范围基本无影响;随内摩擦角和黏聚力增加,土体的抗剪性能越强,根土层发生剪切破坏的区域递减,利于植物根系保护;随根径的增大,根系单位面积上的应力递减,而根系密度的变化对根系应力及根土层塑性区破坏程度影响较小。根系上下部应力差与采厚、采深、采速之间的响应函数类型均为连续渐变函数,与推进距离之间的响应函数为阶跃变化函数。植被保护或源头减损时须调控开采沉陷位态,或采用充填、部分充填等静态开采技术,尽可能降低开采扰动对植物根系的应力损伤。研究结果可丰富半干旱矿区煤炭井工开采诱发植物损伤机理。 展开更多
关键词 半干旱矿区 采动应力 植被退化 力学机制 根系扰动
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黄河中游陕北煤矿区不同宽度的采动地裂缝对土壤抗冲性的影响 被引量:1
9
作者 宋世杰 阮豪 +4 位作者 王双明 陈宝灯 李源红 刘露 张家杰 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第2期382-395,共14页
采动地裂缝作为黄河中游陕北煤矿区显著且最具代表性的采动损害形式,引发的水土流失效应已经不容忽视。为研究采动地裂缝发育对周围土壤抗冲性的影响,选取陕北柠条塔北翼采动地裂缝发育区内宽度为0~10、10~20、20~30 cm的采动地裂缝作... 采动地裂缝作为黄河中游陕北煤矿区显著且最具代表性的采动损害形式,引发的水土流失效应已经不容忽视。为研究采动地裂缝发育对周围土壤抗冲性的影响,选取陕北柠条塔北翼采动地裂缝发育区内宽度为0~10、10~20、20~30 cm的采动地裂缝作为研究对象,采集其周边水平距离0~80 cm的表层土壤,测定土壤机械组成、>0.25 mm水稳性团聚体、有机质等5个国内外学者普遍关注的土壤抗冲性影响因子和土壤抗冲系数,揭示采动地裂缝周围土壤理化特性指标及抗冲系数的变化规律,构建陕北采动地裂缝发育区表层土壤抗冲系数的预测模型。结果表明:采动地裂缝周围表层土壤在冲刷作用下产生的泥沙流失量会随冲刷时间的增加呈现“速增(0~1 min)、缓增(1~3 min)、稳持(3~10 min)”3阶段的变化过程,冲刷产生的泥沙流失量主要来自于3 min以内,其贡献率超过90%;采动地裂缝会产生大幅降低周围表层土壤抗冲性的效应,最大降幅为32.1%,且采动地裂缝宽度越大,越靠近地裂缝,该效应越明显;土壤抗冲系数与砂粒质量分数呈极显著负相关(p<0.01),与黏粒、>0.25 mm水稳性团聚体、有机质质量分数呈极显著正相关(p<0.01),其中砂粒、有机质、>0.25 mm水稳性团聚体质量分数可作为陕北采动地裂缝发育区土壤抗冲性的主控因素;以采动地裂缝宽度、距裂缝水平距离为变量,构建了采动地裂缝发育区表层土壤抗冲系数预测模型,计算发现当水平距离超过158 cm时,采动地裂缝对周围表层土壤抗冲性的影响基本消失,其可作为陕北采动地裂缝发育区土壤水蚀性防控的靶向区域。研究结果可为黄河中游陕北矿区水土流失的精准防控提供科学依据。 展开更多
关键词 采动地裂缝 土壤抗冲性 土壤侵蚀 原状土 陕北煤矿区
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基于NbS的全生命周期矿山生态修复理论框架及技术路径 被引量:5
10
作者 王金满 冯宇 +5 位作者 叶甜甜 贾梦旋 高亭玉 刘悦 吴大为 李明刚 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期377-391,共15页
矿山生态修复是国土空间生态保护和修复的重点和难点。当前,矿区生态修复注重自然恢复,向系统性、整体性和可持续性方面转变。采用文献梳理、对比分析和归纳总结的方法,结合基于自然的解决方案(Nature-based Solutions,NbS)准则,建立了... 矿山生态修复是国土空间生态保护和修复的重点和难点。当前,矿区生态修复注重自然恢复,向系统性、整体性和可持续性方面转变。采用文献梳理、对比分析和归纳总结的方法,结合基于自然的解决方案(Nature-based Solutions,NbS)准则,建立了全生命周期的矿山生态修复全过程实施技术框架,包括保护与预防控制、复垦修复、管理维护、监测评估和适应性管理,提出了基于自然的修复技术促进矿山生态修复的技术路径。首先,将NbS理念融入矿山生态保护及预防控制阶段,应采取避让措施、重要物种保护、物种采集利用等手段来减轻矿山开采对生态环境的破坏,提升矿山生态系统的自恢复能力,降低成本效益;其次,将NbS引入地貌重塑、土壤重构、植被重建和景观营建等具体修复措施中,通过模拟自然过程激发矿山生态系统自恢复,提供科学、高效和可持续的修复方案;再次,将NbS准则融入矿山生态修复管理维护阶段,围绕基础设施、土壤与植被及生态系统功能维持进行管理维护,符合当前生态系统修复的主流方式;最后,基于NbS进行矿山开采前、开采中、开采后全周期监测评估,并对比不同恢复情景开展适应性管理。基于NbS理念的理论框架和技术路径为新时期矿山生态修复提供重要理论指导,有助于实现矿山生态系统全生命周期的整体保护、系统修复和综合治理。 展开更多
关键词 矿山生态修复 国土空间生态保护 基于自然的解决方案 全生命周期管理
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基于ARIMA-LSTM的矿区地表沉降预测方法 被引量:5
11
作者 王磊 马驰骋 +1 位作者 齐俊艳 袁瑞甫 《计算机工程》 北大核心 2025年第1期98-105,共8页
煤矿开采安全问题尤其是采空区地表沉降现象会对人员安全及工程安全造成威胁,研究合适的矿区地表沉降预测方法具有很大意义。矿区地表沉降影响因素复杂,单一的深度学习模型对矿区地表沉降数据拟合效果差且现有的地表沉降预测研究多是单... 煤矿开采安全问题尤其是采空区地表沉降现象会对人员安全及工程安全造成威胁,研究合适的矿区地表沉降预测方法具有很大意义。矿区地表沉降影响因素复杂,单一的深度学习模型对矿区地表沉降数据拟合效果差且现有的地表沉降预测研究多是单独进行概率预测或考虑时序特性进行点预测,难以在考虑数据的时序特征的同时对其随机性进行定量描述。针对此问题,在对数据本身性质进行观察分析后选择差分整合移动平均自回归(ARIMA)模型进行时序特征的概率预测,结合长短时记忆(LSTM)网络模型来学习复杂的且具有长期依赖性的非线性时序特征。提出基于ARIMA-LSTM的地表沉降预测模型,利用ARIMA模型对数据的时序线性部分进行预测,并将ARIMA模型预测的残差数据辅助LSTM模型训练,在考虑时序特征的同时对数据的随机性进行描述。研究结果表明,相较于单独采用ARIMA或LSTM模型,该方法具有更高的预测精度(MSE为0.262 87,MAE为0.408 15,RMSE为0.512 71)。进一步的对比结果显示,预测结果与雷达卫星影像数据(经SBAS-INSAR处理后)趋势一致,证实了该方法的有效性。 展开更多
关键词 煤矿采空区 地表沉降预测 时序概率预测 差分整合移动平均自回归 长短时记忆网络
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改良基质对煤矿区土壤理化性质的优化 被引量:4
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作者 陈花 刘娜 +2 位作者 姚晓倩 刘拉香 李强 《山西农业科学》 2025年第1期90-100,共11页
煤炭资源的大量开采造成土地资源严重破坏,为了改良矿区土壤,以榆林市某煤矿区土壤为试样,设置空白对照(CK1)、5%煤气化渣(CK2)、5%煤气化渣与平菇菌渣配施、5%煤气化渣与玉米秸秆生物炭配施、5%煤气化渣+平菇菌渣+玉米秸秆生物炭配施,... 煤炭资源的大量开采造成土地资源严重破坏,为了改良矿区土壤,以榆林市某煤矿区土壤为试样,设置空白对照(CK1)、5%煤气化渣(CK2)、5%煤气化渣与平菇菌渣配施、5%煤气化渣与玉米秸秆生物炭配施、5%煤气化渣+平菇菌渣+玉米秸秆生物炭配施,共计13个处理,测定处理后土壤的理化性质,并运用主成分分析法对改良效果进行综合评价,以筛选矿区土壤改良的有效配方。结果表明,与CK1相比,CK2处理的土壤毛管持水性、孔隙度、pH值、碱解氮含量分别增加12.32%、0.92%、21.41%、12.89%,有机质含量、有效磷含量、速效钾含量、含盐量分别显著降低76.52%、39.56%、26.85%、25.12%。与CK2处理相比,5%煤气化渣与平菇菌渣配施、5%煤气化渣与玉米秸秆生物炭配施、5%煤气化渣+平菇菌渣+玉米秸秆生物炭处理均能有效改善土壤理化性质,其中,矿区土壤中施入5%煤气化渣+30%平菇菌渣+10%生物炭后,土壤容重、密度和土壤含盐量均显著降低;土壤田间持水量、有机质含量、有效磷含量、速效钾含量和碱解氮含量显著增加。主成分分析发现,5%煤气化渣+30%平菇菌渣+10%生物炭处理对煤矿区土壤改良效果最佳。 展开更多
关键词 煤气化渣 食用菌菌渣 生物炭 主成分分析 煤矿区土壤 理化性质
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知识-数据联合驱动的可解释智能矿产预测研究:以四川可尔因矿集区为例
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作者 李楠 尹世滔 +4 位作者 柳炳利 肖克炎 王成辉 代鸿章 宋相龙 《地学前缘》 北大核心 2025年第4期60-77,共18页
随着人工智能和大数据技术的迅速发展,基于机器学习的矿产资源智能预测已成为当前研究热点。然而,部分机器学习模型嵌套的复杂非线性网络结构和抽象表达,具有高度不透明的黑盒属性,导致智能预测结果与成矿作用之间缺乏相关解释,降低了... 随着人工智能和大数据技术的迅速发展,基于机器学习的矿产资源智能预测已成为当前研究热点。然而,部分机器学习模型嵌套的复杂非线性网络结构和抽象表达,具有高度不透明的黑盒属性,导致智能预测结果与成矿作用之间缺乏相关解释,降低了预测模型的泛化能力和预测结果的可靠程度。为解决以上问题,本研究提出了知识-数据联合驱动的可解释矿产资源智能预测方法。首先,采用最佳-最差法(BWM)建立了融合先验地质特征权重的集成学习智能预测模型,以强化模型预测效果。之后,使用从全局到局部,从特征到样本的多尺度多维度可解释性方法,解构预测结果,定量评价预测指标重要程度。最后,结合野外验证后的专家指导校正,实现地质找矿知识更新迭代,形成矿床知识嵌入和矿床知识发现完整闭环,进而提升矿产资源智能预测决策过程的透明性和预测结果的可靠性。以四川可尔因矿集区为例进行实验,圈定A类高潜力靶区8处,占总面积的6.58%,其中84%的矿床样本位于高潜力靶区,表明预测方法的稳定性。钠长石频谱、Na_(2)O+K_(2)O、环形构造、Li/La和二云母花岗岩依次成为关键预测特征,呈现出明显的有序性,经野外验证,证实其与可尔因伟晶岩型锂矿找矿模型密切相关。 展开更多
关键词 矿产资源定量预测 可尔因矿集区 知识嵌入 集成学习 可解释性 野外验证
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微米尺度方铅矿在不同介质中铅的释放行为及矿物相变特征
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作者 储彬彬 马生凤 +2 位作者 曾远 孙青 赵文博 《岩矿测试》 北大核心 2025年第5期952-961,共10页
方铅矿作为主要铅矿石,其风化行为直接影响重金属Pb在环境中的迁移与归趋。风化环境的差异及时间均会影响方铅矿风化产物,已有研究多聚焦于单因子短期实验及电化学和搅动实验,忽视了长时间跨度和常规实验条件下的方铅矿风化行为。为此,... 方铅矿作为主要铅矿石,其风化行为直接影响重金属Pb在环境中的迁移与归趋。风化环境的差异及时间均会影响方铅矿风化产物,已有研究多聚焦于单因子短期实验及电化学和搅动实验,忽视了长时间跨度和常规实验条件下的方铅矿风化行为。为此,本文以微米级方铅矿为研究对象,根据物相图特征和矿区环境特点,设置pH、伴生矿物(黄铁矿)、氧化剂(氯化铁)和有机酸(乙酸、柠檬酸和腐植酸)实验组以及纯水对照组,通过为期一年的常温静置实验,结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和X射线衍射(XRD)分析,探究不同介质环境对方铅矿中Pb^(2+)释放行为及矿物相变的影响。结果表明:氯化铁的加入可显著增加方铅矿中Pb^(2+)释放,乙酸和柠檬酸能促进Pb^(2+)释放,低pH会有利于Pb^(2+)释放,黄铁矿和腐植酸则显著抑制了Pb^(2+)释放;矿物相在黄铁矿组和氯化铁组中发生了显著变化,分别形成了晶型完好的次生矿物铅矾和氯铅矿。由于氯铅矿的溶度积远高于方铅矿和铅矾,故其Pb元素更容易进入溶液。与前人研究不同的是黄铁矿组,并没有因为方铅矿-黄铁矿的电偶相互作用促进方铅矿溶解,本实验在该组观察到大量的铅矾生成,其在方铅矿表面沉积,起到了钝化作用,从而抑制了Pb^(2+)释放。本研究揭示了长时间不同介质下方铅矿的静置溶解特点,弥补了搅动实验对矿物钝化现象认识的不足,为矿区污染防控及修复策略提供了科学依据。 展开更多
关键词 矿区污染 方铅矿 风化行为 矿物相变 铅矾 氯铅矿 X射线衍射法
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秦岭金堆矿生态环境时空演化的遥感分析
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作者 李凤霞 张睿 +2 位作者 张怡雯 冯晓刚 胡墨清 《遥感信息》 北大核心 2025年第2期60-69,共10页
为了更全面分析秦岭金堆矿生态环境时空变化,提出了一种把遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI)与土地利用覆被变化(land use cover change,LUCC)相结合的用于评价矿区生态环境时空演化的方法。首先,对矿区进行土地利用... 为了更全面分析秦岭金堆矿生态环境时空变化,提出了一种把遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI)与土地利用覆被变化(land use cover change,LUCC)相结合的用于评价矿区生态环境时空演化的方法。首先,对矿区进行土地利用变化分析。然后,反演矿区的绿度(normalized difference vegetation index,NDVI)、湿度(WET)、干度(normalized differential building-soil index,NDBSI)、热度(land surface temperature,LST),构建遥感生态指数模型。最后,把RSEI与LUCC相结合,对秦岭金堆矿2013—2023年的生态环境进行定量评价。结果表明:金堆矿2013—2023年,绿度指标呈上升趋势,热度指标呈下降趋势;金堆矿2013年、2018年、2023年RSEI分别为0.574、0.621和0.654,生态环境质量总体处于中等水平;把RSEI和LUCC相结合,能够更全面地反映出矿区生态环境时空动态变化及其内在驱动力。 展开更多
关键词 土地利用覆被变化 生态环境 遥感生态指数 时空演化 矿区
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秦岭金属矿区生态价值时空特征及其模拟研究
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作者 张睿 李凤霞 +3 位作者 张怡雯 冯晓刚 李萌 吴超 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第6期219-227,共9页
为精准估算秦岭金属矿区生态系统服务价值,该文将PLUS模型多情景模拟和生态系统服务价值(ESV)网格分析相结合,用于模拟预测生态价值及其驱动因素。对秦岭金属矿区2000-2023年土地利用时空演变特征进行分析,探究ESV的时空变异特征及土地... 为精准估算秦岭金属矿区生态系统服务价值,该文将PLUS模型多情景模拟和生态系统服务价值(ESV)网格分析相结合,用于模拟预测生态价值及其驱动因素。对秦岭金属矿区2000-2023年土地利用时空演变特征进行分析,探究ESV的时空变异特征及土地利用/覆盖变化对它的响应,并对研究区2030年生态服务价值进行多情景模拟预测。结果表明:(1)2000-2023年,土地利用转移总面积为6.353×10^(3)km^(2),其中以耕地转林地、草地转林地为主。(2)2000-2023年,研究区总生态价值呈上升趋势,林地和耕地约占研究区总ESV的90%,不同的土地转移对ESV的正负效应不同。(3)线性发展模拟情景下的总ESV在2030年大幅增加,耕地保护情景、经济发展优先情景和可持续发展情景下总ESV呈下降趋势。研究结果可为类似区域的生态环境修复治理提供参考,促进矿区可持续健康发展。 展开更多
关键词 土地利用覆被变化 多情景模拟预测 生态系统服务价值 PLUS模型 秦岭矿区
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荒漠化煤矿区生态因子与地下水含量关系研究
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作者 刘英 贾羽豪 +3 位作者 衡文静 岳辉 毕银丽 彭苏萍 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第3期55-63,共9页
煤矿开采对生态环境和地下水资源造成显著破坏和影响,深入理解煤矿区生态因子与地形、地下水含量之间的关系对于矿区生态保护至关重要。选取红沙泉露天煤矿作为研究对象,通过实测视电阻率来反映地下水含量,并使用Pearson相关系数分析不... 煤矿开采对生态环境和地下水资源造成显著破坏和影响,深入理解煤矿区生态因子与地形、地下水含量之间的关系对于矿区生态保护至关重要。选取红沙泉露天煤矿作为研究对象,通过实测视电阻率来反映地下水含量,并使用Pearson相关系数分析不同生态指标与地形及地下水含量间的关系。结果表明:随着与采坑距离的增大,视电阻率降低,表明采矿活动导致地下水含量减少,其对地下水的影响范围大约为2 km;在靠近采坑的区域(如AA1测线),深层地下水与生态因子的相关性高于表层土壤含水量,且相关系数均超过0.4;而在较远离采坑的BB1测线,表层土壤含水量对生态因子的解释力更强,如SI-T、NGLI、IRSEI和NDVI的相关系数分别提高了18%、33%、660%和22%;在CC1和EE1测线上,生态因子与表层土壤含水量的相关性比AA1和BB1测线更高,显示采矿扰动增加了生态因子对土壤水分的敏感度,使得生态系统更为脆弱;洼地区域能一定程度上改善生态质量并增大土壤含水量。研究结论为矿区生态保护和可持续发展提供了科学依据。 展开更多
关键词 地下水含量 生态因子 地形 视电阻率 相关系数 荒漠化煤矿区
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多极化电磁测深法在胶东大尹格庄后疃矿区深部找矿中的应用
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作者 李刚 孙涛 +3 位作者 席振铢 段磊 向胤合 杨斌 《黄金科学技术》 北大核心 2025年第2期239-247,共9页
胶东大尹格庄金矿1500 m深度以浅矿体基本查明,开展1500~3000 m深度的找矿探索既是矿山进一步开发的现实需要,也是新一轮找矿突破战略行动的必然要求。通过在大尹格庄后疃矿区外围实施长度为4000 m的大深度多极化电磁测深法勘探剖面,采... 胶东大尹格庄金矿1500 m深度以浅矿体基本查明,开展1500~3000 m深度的找矿探索既是矿山进一步开发的现实需要,也是新一轮找矿突破战略行动的必然要求。通过在大尹格庄后疃矿区外围实施长度为4000 m的大深度多极化电磁测深法勘探剖面,采集1~1×10^(5) Hz天然场电磁信号,反演计算得到3000 m以浅电阻率和磁化率剖面。结合已有地质找矿模型,根据新太古代TTG和胶东岩群变质岩低阻高磁化率和晚侏罗世花岗岩体高阻低磁化率的电磁特性,推断低阻高磁化向高阻低磁化过渡带为控矿的招平断裂带,推测断裂带倾角变缓的扩容空间为有利赋矿部位。经80ZK2101钻孔验证,在2943.18~3108.41 m区间发现黄铁绢英岩化蚀变带,其中3100.06~3101.06 m深度为金矿体,钻孔验证结果与多极化电磁测深推断成果基本吻合。 展开更多
关键词 多极化电磁测深法 深部找矿 准静态磁化率测深 大尹格庄后疃矿区 胶东 招平断裂带
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浅覆盖区浅成低温热液型金矿地球物理勘查方法——以黑龙江省黑河市阿陵河矿区为例
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作者 殷启春 纪元 +5 位作者 王康 谭桂丽 孙桐 杨华本 陈海江 孙彦海 《黄金科学技术》 北大核心 2025年第2期225-238,共14页
浅覆盖区地质找矿难度大,尤其是浅成低温热液型金矿体,其地球物理特征不明显,导致有效信息提取困难。在东北森林浅覆盖区的阿陵河矿区,对土壤金异常区实施了1/5000高精度磁法扫面、1/5000激电中梯扫面和高密度激电法等一系列地球物理勘... 浅覆盖区地质找矿难度大,尤其是浅成低温热液型金矿体,其地球物理特征不明显,导致有效信息提取困难。在东北森林浅覆盖区的阿陵河矿区,对土壤金异常区实施了1/5000高精度磁法扫面、1/5000激电中梯扫面和高密度激电法等一系列地球物理勘探工作后,开展了钻探查证和测井分析工作。结果表明:安山岩分布区的热液蚀变具有低磁异常和低视电阻率值,二者分布规律基本一致。通过对地球物理异常验证钻孔揭露的6条金矿体开展综合测井分析,根据磁性、电性和极化率组合及其空间分布特征,将低硫型金矿体划分为通道型和末端型2种成因类型。研究表明,采用综合物探方法逐步聚焦勘探靶区的找矿效果显著,为浅覆盖区浅成低温热液型金矿的地球物理勘查提供了有效示范。 展开更多
关键词 浅覆盖区 浅成低温热液型金矿 低硫型 综合地球物理勘查 测井分析 热液蚀变 阿陵河矿区 黑龙江省
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联合Sentinel-1A升降轨的DS-InSAR金川矿区形变提取
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作者 郭捷 张功海 +5 位作者 宋烨炜 白宇兴 胡纪元 王杰 吴文豪 葛子轩 《测绘通报》 北大核心 2025年第3期1-7,共7页
金川矿区镍资源储备极为丰富,是我国最大的镍金属生产基地。传统的PS-InSAR在金川矿区测量存在目标点密度低、形变区解缠错误、形变结果提取精度低的问题。鉴于此,本文采用先进的DS-InSAR方法,对2021年8月—2022年6月的3组不同轨道(升轨... 金川矿区镍资源储备极为丰富,是我国最大的镍金属生产基地。传统的PS-InSAR在金川矿区测量存在目标点密度低、形变区解缠错误、形变结果提取精度低的问题。鉴于此,本文采用先进的DS-InSAR方法,对2021年8月—2022年6月的3组不同轨道(升轨Path128、降轨Path33、降轨Path135数据)的Sentinel-1A数据进行处理,将监测点密度与传统PS-InSAR方法获得的结果进行对比,以及两类时序InSAR提取的形变结果与GNSS点位监测进行交叉验证。结果表明:①对于金川矿区矿体监测的监测点(MPS)密度较PS-InSAR方法至少提升了5倍以上;②利用DS-InSAR和PS-InSAR解算的时序形变结果与GNSS站点时序形变结果分别根据平均绝对误差、均方根误差、皮尔逊相干系数进行对比,DS-InSAR结果在3组指标上均效果更佳,提取的形变结果精度更高。 展开更多
关键词 升降轨 金川矿区 Sentinel-1A DS-InSAR GNSS
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