羌塘地块雁石坪地区中-上侏罗统岩石磁学特征及其地质意义

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作者 张嘉辉 沈中山 +9 位作者 程鑫 卫弼天 幸龙云 姜南 兰书琪 张冬孟 仲梦婷 周亚楠 邓成龙 吴汉宁 《地球物理学报》 北大核心 2025年第10期3904-3922,共19页

准确恢复中生代羌塘地块的古地理位置对理解青藏高原构造演化及区域油气资源勘探至关重要.然而,其中-上侏罗统雁石坪群的古地磁结果一直存在争议.详细的岩石磁学和岩相学研究可为成功获取和解释古地磁方向数据提供坚实的基础.因此,本文... 准确恢复中生代羌塘地块的古地理位置对理解青藏高原构造演化及区域油气资源勘探至关重要.然而,其中-上侏罗统雁石坪群的古地磁结果一直存在争议.详细的岩石磁学和岩相学研究可为成功获取和解释古地磁方向数据提供坚实的基础.因此,本文通过对羌塘地块东部雁石坪地区的雁石坪群代表性样品进行详细的岩相学、岩石磁学和退磁实验,分析了样品中的磁性矿物类型和含量,讨论了构造活动对地层的影响程度,并评估了样品保留原生剩磁的能力.研究结果显示,雁石坪群样品的岩石磁性特征存在显著差异,可分为两类:I型样品分布在雀莫错组和部分布曲组中,主要载磁矿物为含铝的赤铁矿与MD-PSD磁铁矿;Ⅱ型样品分布在布曲组、夏里组、索瓦组及雪山组中,主要载磁矿物为PSD磁铁矿或钛磁铁矿.系统退磁曲线显示出双分量或三分量特征,并可分离出由磁铁矿或赤铁矿携带的稳定特征剩磁分量.综合岩相学与岩石磁学结果,认为雁石坪地区中-上侏罗统样品未遭受后期强烈构造改造及区域变质作用的影响,磁性矿物具有保留原生剩磁信息的能力.羌塘地块中-晚侏罗世古地磁数据的磁倾角差异可能由沉积压实、拉萨地块与羌塘地块的复杂碰撞及真极移现象等多种地质过程共同作用导致.因此,后续研究需要深入探讨倾角浅化识别和真极移的影响.本文的研究结果为未来在该地层中开展精细古地磁研究、探讨羌塘盆地演化历史和动力学过程提供了坚实的岩石磁学基础. 展开更多

关键词 羌塘地块 岩石磁学 雁石坪群 中-上侏罗统

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北方东部复合造山成矿:Ⅰ.古亚洲洋两期构造演化与成矿 被引量：1

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作者 秦克章 王乐 +9 位作者 朱永峰 田伟 徐备 张晓晖 赵超 庞绪勇 回凯旋 李光明 李文博 申萍 《矿床地质》 北大核心 2025年第1期35-66,共32页

自~1350 Ma打开到~250 Ma最终闭合,古亚洲洋经历了11亿年的演化后形成了全球最大的增生型造山带——中亚造山带。研究古亚洲洋的构造演化与成矿可有效揭示中亚造山带的演化与成矿规律,进而指导勘查。中亚造山带发育众多岩浆弧,新元古代... 自~1350 Ma打开到~250 Ma最终闭合,古亚洲洋经历了11亿年的演化后形成了全球最大的增生型造山带——中亚造山带。研究古亚洲洋的构造演化与成矿可有效揭示中亚造山带的演化与成矿规律,进而指导勘查。中亚造山带发育众多岩浆弧,新元古代岩浆弧主要分布在北侧,而古生代岩浆弧集中在西侧,东侧有少量发育。古亚洲洋在早古生代以大洋俯冲作用为主,晚古生代逐步以弧陆拼贴和碰撞为主导。文章系统梳理了与古亚洲洋板块俯冲相关的31个岩浆弧及37个代表性矿床,厘定古亚洲洋构造体制的6大类成矿类型,包括斑岩型Cu-Au±Mo、浅成低温热液型Au±Ag、岩浆型豆荚状Cr铁矿、岩浆型Ni-Cu-PGE、造山型金矿及VHMS型Cu-Pb-Zn±Au矿床。其中,斑岩型Cu-Au±Mo、造山型金矿及岩浆型Ni-Cu-PGE矿床具有最高的经济价值。斑岩型、浅成低温热液型及VHMS型矿床在早古生代和晚古生代均有产出,而造山型金矿、豆荚状Cr铁矿及岩浆型Ni-Cu矿床则主要形成于晚古生代。这表明,早古生代古亚洲洋板块俯冲与弧岩浆作用占主导地位,形成的构造环境以典型的沟-弧-盆体系为主,有利于在岛弧地区形成斑岩和浅成低温热液系统,并在弧后区域形成VHMS Cu-Pb-Zn±Au矿床。到了晚古生代,随着部分小洋盆的闭合,发生了弧-弧增生与弧陆碰撞作用,导致岩浆型Cr、Ni-Cu矿床及造山型金矿的形成。斑岩型、浅成低温热液型和VHMS及岩浆型Cr矿床与洋壳俯冲关系密切,岩浆型Ni-Cu与碰撞后伸展背景下软流圈上涌直接相关,造山型金矿与弧地体-克拉通边缘拼贴碰撞紧密相关。文章最终建立了由早古生代以斑岩Cu-Au和浅成低温热液矿床为主、晚古生代斑岩-浅成低温热液成矿系统、造山型金矿、岩浆Ni-Cu矿、豆荚状铬铁矿矿、VHMS矿床等多种成矿类型并存的特色古亚洲洋成矿体系。由于蒙古-鄂霍茨克洋闭合与古太平洋板块俯冲的叠加,中亚造山带东段保留了较少的与古亚洲洋有关的岩浆弧和斑岩矿床,寻找被改造错断的隐伏斑岩铜矿床仍有很大潜力。中亚成矿域的成矿特征表明,构造环境越复杂,成矿类型越丰富。反之,成矿类型的多样性也反映了该地区构造演化的复杂程度。这一发现为通过成矿类型揭示区域构造演化提供了新的视角。 展开更多

关键词 矿床类型 成矿特色 中亚造山带东段 古亚洲洋构造演化

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新疆地热资源分布、成因及开发利用方向:第三次新疆综合科学考察地热科考成果综述

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作者 孔彦龙 董远卓 +26 位作者 叶灿滔 程远志 乃尉华 庞忠和 马伟斌 张健 龚宇烈 李义曼 姜光政 王迎春 古丽波斯坦·吐逊江 田小明 李棱雪 师德扬 张程凯 田逸楠 李斌 陈锋 张磊 王珂 任亚倩 张伟尊 罗冠中 段佳斌 陈娅奎 张小雷 汪集暘 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期283-295,共13页

基于“冷壳冷幔”的理论认识,新疆一直被认为是地热资源相对贫瘠的地区,其总体勘查和开发利用情况远落后于内地。第三次新疆综合科学考察课题“地热等清洁能源资源综合调查与评价”在收集整理全疆地热已有成果的基础上,重点开展野外补... 基于“冷壳冷幔”的理论认识,新疆一直被认为是地热资源相对贫瘠的地区,其总体勘查和开发利用情况远落后于内地。第三次新疆综合科学考察课题“地热等清洁能源资源综合调查与评价”在收集整理全疆地热已有成果的基础上,重点开展野外补充调查,新发现了地热点位11处,补充确定了地热资源赋存形式2种,估算新疆地热资源量折合超过18亿吨标准煤。调查结果显示,新疆地热资源主要分布于盆间隆起山地,与其主要人口分布保持高度一致,而较少的人口基数决定了新疆人均地热资源量较高,反而说明了其具有较大的开发利用潜力。新疆地热资源表现出“北疆禀赋差,南疆禀赋好”的分布格局:北疆天山、阿勒泰山地区广泛发育以断裂深循环成因的中低温水热型地热资源,而在南疆帕米尔高原,受印度欧亚板块碰撞的影响,形成了目前新疆唯一发现的高温地热资源。然而,新疆地热资源开发利用整体水平相对较低,开发利用方式单一,以洗浴保健和旅游疗养为主,且主要在经济发展较好、交通较方便的北疆,南疆地热开发利用程度较低。通过本次科学考察摸清了新疆地热资源分布与开发利用现状情况,结合新疆国土空间规划,围绕新疆“双碳”发展战略,课题组提出新疆地热能源资源开发利用路线建议:在南疆塔什库尔干塔吉克自治县等地区推动“地热发电+综合利用”发展,在北疆温泉县等地区大力推进“地热+”综合能源开发,在乌昌石城市群全面深化浅层、中深层岩土地热能利用。 展开更多

关键词 第三次新疆综合科学考察 能源转型 资源禀赋 地热开发 地热发电 地热供暖

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新疆西昆仑切列克其大型菱铁矿床锆石U-Pb年龄及地质意义

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作者 朱明田 孔繁琦 刘文成 《地质科学》 北大核心 2025年第1期272-279,共8页

木吉—布伦口—黑黑孜站干—大红柳滩菱铁矿带是西昆仑最重要的铁成矿带之一,可分为南北两段,北段分布于木吉—布伦口—切列克其一带,以切列克其菱铁矿规模最大且典型,但目前尚没有确切的成矿年代学数据来限定菱铁矿的形成时代。本文从... 木吉—布伦口—黑黑孜站干—大红柳滩菱铁矿带是西昆仑最重要的铁成矿带之一,可分为南北两段,北段分布于木吉—布伦口—切列克其一带,以切列克其菱铁矿规模最大且典型,但目前尚没有确切的成矿年代学数据来限定菱铁矿的形成时代。本文从块状菱铁矿石中挑选出了大量岩浆成因锆石,它们均具有典型的韵律环带,LA-ICP-MS U-Pb定年给出的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为488±3 Ma,指示块状菱铁矿体形成于寒武纪末期。另有3颗锆石给出了~434 Ma的年代学记录,其轻稀土含量变化较大,可能遭受了后期流体扰动。这一变质事件可能与原特提斯洋的闭合有关,一定程度上影响了块状菱铁矿的形成。由此推测西昆仑北段菱铁矿带很可能形成于寒武纪末期,与原特提期洋演化过程中的海底喷流热液成矿系统有关。 展开更多

关键词 切列克其 菱铁矿 成矿年代学 西昆仑 喷流沉积

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青藏高原典型时段火山活动碳释放规模及其环境意义

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作者 谢显刚 赵文斌 +2 位作者 张茂亮 郭正府 徐胜 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期350-361,共12页

火山活动等地球深部过程对气候环境的影响是全球变化研究领域的重要议题。新生代青藏高原隆升伴随着多期火山活动和深部碳释放,并且这一时期大气CO_(2)浓度发生阶段性变化,亚洲气候环境格局由行星风系主控转向季风主控。然而,青藏高原... 火山活动等地球深部过程对气候环境的影响是全球变化研究领域的重要议题。新生代青藏高原隆升伴随着多期火山活动和深部碳释放,并且这一时期大气CO_(2)浓度发生阶段性变化,亚洲气候环境格局由行星风系主控转向季风主控。然而,青藏高原火山活动与气候环境变化之间的内在联系尚不明确,原因在于缺乏火山活动深部碳释放规模的直接约束。本文聚焦青藏高原碰撞后火山活动,以拉萨地块查孜、米巴勒地区的中新世火山岩和羌塘地块依布茶卡、俄久买马、鱼鳞山地区的渐新世火山岩为研究对象,利用激光原位拉曼光谱测定了火山岩斑晶的熔体包裹体CO_(2)浓度,进而结合火山岩体积和年龄等参数,估算了拉萨地块中新世火山活动和羌塘地块渐新世火山活动的CO_(2)释放通量。结果表明,拉萨地块和羌塘地块火山岩CO_(2)平均浓度分别为(1.73±0.59)%和(0.46±0.07)%,由此计算得到的拉萨地块中新世火山活动和羌塘地块渐新世火山活动CO_(2)释放通量分别为(0.252±0.091)Pg·a^(-1)和(0.012±0.002)Pg·a^(-1)。羌塘地块较低的渐新世火山CO_(2)释放通量与同时期大气CO_(2)浓度快速下降特征一致;拉萨地块较高的中新世火山CO_(2)释放通量可能对中中新世气候适宜期的大气CO_(2)浓度峰值有一定贡献。青藏高原火山活动深部碳释放通量与大气CO_(2)浓度的近似同步变化特征表明,印度-亚洲大陆碰撞和俯冲导致的火山活动是新生代大气碳收支的重要影响因素。 展开更多

关键词 火山活动 CO_(2)释放通量 青藏高原 熔体包裹体

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中国陆域大地热流数据汇编(第五版) 被引量：8

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作者 王一波 刘绍文 +15 位作者 陈超强 姜光政 武金辉 郭兰泳 王亚奇 张慧慧 王朱亭 江晓雪 朱传庆 左银辉 胡杰 张超 何丽娟 胡圣标 庞忠和 汪集暘 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4233-4265,共33页

大地热流是地球内部热能在地表热显示中最综合的参数. 热流数据不仅是地震学信息的重要补充(为岩石圈厚度、地球物理性质和构造演化等提供了强有力的约束), 而且, 它还对地热资源靶区优选和评价提供了重要支撑. 大地热流的测量和汇编是... 大地热流是地球内部热能在地表热显示中最综合的参数. 热流数据不仅是地震学信息的重要补充(为岩石圈厚度、地球物理性质和构造演化等提供了强有力的约束), 而且, 它还对地热资源靶区优选和评价提供了重要支撑. 大地热流的测量和汇编是地热学研究中一项基础而关键的工作. 我国大地热流已公开发表四版数据1166个. 本文在此基础上, 收集公开发表的大地热流数据1096个, 实测热流数据75个. 同时, 本次研究更新了中国大地热流数据质量分类标准, 根据最新的分类标准, 在2337个大地热流数据中, A、B、C和D类数据占比分别为35.4%、40.9%、18.7%和5.0%. 除去C类和D类数据, 热流值变化范围为25.1~242.0 mW·m^(-2), 均值为63±16 mW·m^(-2);如果考虑构造单元面积和热流质量的因素, 全国大地热流加权平均值为67±16 mW·m^(-2). 分析表明, 我国大地热流分布格局表现为以下特点: 西南和台湾地区极高(≥75 mW·m^(-2))、中国东部和中北部地区高(65~75 mW·m^(-2))、中南部地区低(50~65 mW·m^(-2))、西北地区最低(<50 mW·m^(-2)). 展开更多

关键词 大地热流 热流 数据汇编 热流测量 热流测点 中国

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三维地质建模技术与方法综述 被引量：23

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作者 郭福钟 郑博文 +4 位作者 祁生文 李航 朱焕春 岳云艳 谢焕忠 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期1143-1153,共11页

三维地质建模是起源于工业领域计算机图形学引用到地学领域形成的三维数字化技术,地质体轮廓不规则性、特性的空间不均匀性、已知数据的稀疏性和认识过程的反复性决定了三维地质建模对图形几何算法和渲染技术的特殊要求,也决定了与其他... 三维地质建模是起源于工业领域计算机图形学引用到地学领域形成的三维数字化技术,地质体轮廓不规则性、特性的空间不均匀性、已知数据的稀疏性和认识过程的反复性决定了三维地质建模对图形几何算法和渲染技术的特殊要求,也决定了与其他领域三维技术如GIS和BIM之间存在的基础性差别。针对我国基础建设领域工程地质三维地质建模技术类型繁多、良莠不齐的现实,本文系统性地阐述了三维地质建模的基础理论与核心技术、建模方法、应用功能实现与展望:(1)三维地质建模以离散数学理论为基础,插值算法是其中最关键的核心技术,文中介绍和对比分析了离散光滑(DSI)和克里金两种插值方法,从原理和应用的角度论证了DSI具有更好的适应性;(2)显式和隐式建模方法是核心技术针对不同场景形成的三维地质建模的通用方法,在工程地质领域分别适合于勘探为主和物探为主的情形,文中结合应用案例阐述了各自的特点;(3)应用功能是显式和隐式建模方法针对不同特点的地质体的应用方式,其中的通用型功能针对地层和构造等所有地学领域都涉及的地质体,定制化功能则针对行业关心的特定地质体(如水电行业的深切河谷岸坡卸荷带)且以提高建模效率为主要目的。本文通过对三维地质建模技术的阶段性总结,为未来发展提供有价值的技术指引,并将为三维工程地质体结构的透明化表征提供重要的技术支撑。 展开更多

关键词 工程地质 三维地质建模 插值算法 显式建模方法 隐式建模方法

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非洲Okavango裂谷及邻区三维剪切波速度与径向各向异性结构研究

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作者 王拓 王旭 +4 位作者 陈凌 喻志超 胡少乾 Stephen S.Gao Kelly H.Liu 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3796-3813,共18页

非洲Okavango裂谷是东非裂谷系最年轻且仍处于发育初期阶段的裂谷,研究其地下结构及变形特征有助于深入了解东非裂谷系裂解初期结构构造特征,并进一步完善对裂谷系裂解动力学机制的认识.本文收集Okavango裂谷区域内41个宽频地震台站的... 非洲Okavango裂谷是东非裂谷系最年轻且仍处于发育初期阶段的裂谷,研究其地下结构及变形特征有助于深入了解东非裂谷系裂解初期结构构造特征,并进一步完善对裂谷系裂解动力学机制的认识.本文收集Okavango裂谷区域内41个宽频地震台站的连续波形数据,采用背景噪声技术获取Rayleigh和Love波相速度频散数据,进一步通过直接成像技术获得研究区地下50 km深度范围内的三维剪切波速度和径向各向异性结构.剪切波速度和径向各向异性结果显示,Okavango裂谷的中地壳具有低速和负径向各向异性(V_(SH)<V_(SV))的特征,支持裂谷地壳内存在熔融物质的观点.然而,裂谷的下地壳及上地幔顶部呈现较高的剪切波速度,表明地壳内的熔融物质可能并非源自地幔,因而不支持幔源物质侵入地壳诱发裂谷发育的机制.裂谷的下地壳及上地幔顶部呈现正径向各向异性(V_(SH)>V_(SV))的特征,结合前人资料,本文认为Okavango裂谷的发育可能是在先存构造薄弱带上由板内相对运动所提供的水平方向构造应力诱发的.此外,我们的结果还显示,在邻区Zimbabwe克拉通西南部,中、下地壳呈现出负径向各向异性,这一观测支持Okavango岩墙群侵入地壳导致该区域地壳增厚的认识. 展开更多

关键词 Okavango裂谷 裂谷发育机制 背景噪声 剪切波速度 径向各向异性

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青藏高原由海变陆的历史——构造与海平面双重奏

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作者 胡修棉 马安林 +8 位作者 王建刚 蒋璟鑫 张世杰 许艺炜 赖文 邓涛 薛伟伟 安慰 王成善 《沉积学报》 北大核心 2025年第5期1569-1591,共23页

【意义】重建青藏高原地区海洋消亡的时限和过程对于理解高原地貌隆升、气候—环境演变及生物多样性演化具有重要意义。【进展】本文系统汇编了青藏高原中生代以来最年轻海相地层及其年代学资料,根据盆地形成机制,将最年轻海相盆地划分... 【意义】重建青藏高原地区海洋消亡的时限和过程对于理解高原地貌隆升、气候—环境演变及生物多样性演化具有重要意义。【进展】本文系统汇编了青藏高原中生代以来最年轻海相地层及其年代学资料,根据盆地形成机制,将最年轻海相盆地划分为两类:一类为大洋消失后残留的大陆边缘海盆,称为残留海,其沉积记录分布于缝合带及两侧陆缘;另一类为海侵淹没早先陆地而新形成的浅海,称为陆表海,其沉积记录位于陆块之上。青藏高原地区3个残留海由北向南依次消亡,其中金沙江残留海消亡于三叠纪末期,班公—怒江残留海消亡于侏罗纪末期—早白垩世,雅鲁藏布残留海消亡于中始新世,分别受控于青藏高原主要地体羌塘的拼贴、拉萨—羌塘碰撞、印度—亚洲碰撞事件。青藏高原6个陆表海的形成和消亡主要反映全球海平面变化,其中北羌塘陆表海、甘孜陆表海存在于中—晚侏罗世,北拉萨陆表海存在于早白垩世,阿克赛钦陆表海存在于晚白垩世,塔里木陆表海存在于晚白垩世—始新世,低喜马拉雅陆表海存在于中始新世。这些陆表海发育的时期是全球海平面高位期,而陆表海的消亡时期对应于全球海平面低位时期。【结论与展望】构造作用和全球海平面变化共同控制了青藏高原地区的海陆变迁,进而影响了该地区的气候—环境变化。 展开更多

关键词 青藏高原 残留海 陆表海 高原隆升 古地理 古气候

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地热计算器:面向地热场景的数值模拟软件

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作者 孔彦龙 田小明 +6 位作者 黄永辉 蔡皖龙 孟博言 刘昌为 王中鹏 庞忠和 汪集暘 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第5期214-223,共10页

地热作为清洁稳定的绿色能源,在我国实现北方清洁供暖、全国能源结构转型中起到重要作用。然而,当前地热开发领域尚缺乏专业化的数值模拟软件,普遍采用石油工程、水文地质及热工等领域的通用模拟软件,难以满足地热资源开发利用的实际需... 地热作为清洁稳定的绿色能源,在我国实现北方清洁供暖、全国能源结构转型中起到重要作用。然而,当前地热开发领域尚缺乏专业化的数值模拟软件,普遍采用石油工程、水文地质及热工等领域的通用模拟软件,难以满足地热资源开发利用的实际需求。此外,现有数值模拟软件普遍存在操作界面复杂、学习曲线陡峭等问题,对初级用户构成显著的使用障碍。因此,作者团队开发了一款专门针对地热开发利用的软件——“地热计算器”,该软件在耦合开源数值模拟器内核的基础上,整合了自主研发的地热储工程优化算法,针对性地开发了地热行业所需的专业功能模块:井距优化、资源量评价、同轴套管换热模拟、U型井换热模拟和碳减排计算等。这些模块涵盖了浅层、深层、换热管类型、水热型、地下渗流传热、地面发电等多场景地热开发过程。通过与实际案例或解析解等标准模型计算结果的比较,验证了“地热计算器”的准确性。同时,软件还提供友好的用户交互界面,通过“一键式操作”等简化操作流程,使得具备不同专业背景的地热从业人员均能够在短时间内掌握其操作。该软件可一方面促进地热行业数值模拟技术的普及应用,另一方面也为地热资源的科学评估与可持续开发提供技术支持。 展开更多

关键词 地热计算器 数值模拟 地热能 可持续开发利用

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澜沧江自然河道-梯级水库河流碳迁移转化过程昼夜变化分析

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作者 武恩鹏 孙会国 +1 位作者 刘文景 徐志方 《湖泊科学》 北大核心 2025年第2期517-531,共15页

河流碳是全球碳循环中的重要组成部分,也是流域内发生的各种自然过程和人类活动的记录载体。梯级水库建设强烈改变河流的自然状态和物质输送,但其对高寒地区河流碳迁移转化过程的影响尚未进行过充分研究。本研究选择澜沧江自然河道及其... 河流碳是全球碳循环中的重要组成部分,也是流域内发生的各种自然过程和人类活动的记录载体。梯级水库建设强烈改变河流的自然状态和物质输送,但其对高寒地区河流碳迁移转化过程的影响尚未进行过充分研究。本研究选择澜沧江自然河道及其下游梯级水库河水断面,调查分析了河水基本理化参数、各形式河流碳及其稳定碳同位素的昼夜变化特征,并通过不同断面间的对比研究,揭示了河流碳在自然河道-梯级水库连续体内的迁移转化过程、通量变化及梯级水库对其带来的影响。结果表明,库区水体中的颗粒有机碳浓度较自然河道大幅降低,反映了梯级水库对颗粒态物质的巨大拦截作用(98%悬浮物被拦截)。溶解无机碳与溶解有机碳在自然河道与库区断面的浓度和通量均未发生明显变化,说明梯级水库对河流溶解态物质影响较小。水体二氧化碳分压(pCO_(2))显示出由自然河道(平均值为689μatm)向库区(平均值为587μatm)降低趋势,且在冬季下降幅度更大。溜筒江水文站和功果桥水库两个河水断面的水体物化参数、碳浓度及其稳定碳同位素组成均无显著昼夜差异,且溶解氧与水体pCO_(2)未出现协同变化,说明河流内部水生生物光合作用较弱。结合稳定碳同位素数据指示河流碳来源组成变化及河流碳通量变化,可以推断河流有机碳被大量埋藏在水库底部从而削弱了水体内部有机碳氧化分解过程,并导致库区表层水体pCO_(2)下降。水体营养元素浓度低、水库建成时间短、流量调节频繁等因素是库区水生生物光合作用弱、对河水化学和碳循环影响小的重要原因。可见,澜沧江水库建设导致河流有机碳沉积量大幅增加,同时CO_(2)排放量大幅降低,因而具有净碳汇效应。 展开更多

关键词 河流碳 稳定碳同位素 梯级水库 昼夜变化 澜沧江

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共和盆地东北部现今热流特征及其对干热岩资源分布的启示

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作者 张超 冯庆达 +7 位作者 张盛生 张林友 姜光政 胡圣标 张森琦 张浩竹 廖传志 黄荣华 《地球物理学报》 北大核心 2025年第9期3503-3518,共16页

共和盆地地处青藏高原东北缘,是我国干热岩地热资源研究的热点与高地.多年来,学术界开展了一系列多尺度、多维度、多手段的联合研究,在该区基础地热地质、干热岩热源机制与成因模式、热储改造与开发潜力等多方面形成了众多成果与认识.但... 共和盆地地处青藏高原东北缘,是我国干热岩地热资源研究的热点与高地.多年来,学术界开展了一系列多尺度、多维度、多手段的联合研究,在该区基础地热地质、干热岩热源机制与成因模式、热储改造与开发潜力等多方面形成了众多成果与认识.但是,目前关于干热岩地热资源分布的研究仍相对匮乏.因此,本论文以近年来在盆地东北部新完钻的钻井为依托,通过开展钻孔系统稳态温度测量,同时结合已有岩石热导率数据,计算获得了6个新的大地热流值,在此基础上,分析了盆地东北部热流分布规律及热流异常特征,并进一步探讨了热流分布的主要影响因素与干热岩地热资源的分布特征.结果显示,盆地东北部沉积层的地温梯度介于47.8~80.2℃·km^(-1)之间,平均值为60.4±10.5℃·km^(-1),大地热流值介于76.0~127.5 mW·m^(-2)之间,平均值为98.7±15.7 mW·m^(-2),约为我国大陆地区平均大地热流的1.6倍.大地热流平面分布展现出明显的西低东高的整体特征,且在东侧高热流分布区,热流具有由南至北逐渐增高的趋势.综合分析认为,热流空间变化与壳内局部部分熔融层、基底起伏引起的岩石热物性横向不均一和盆地北缘的青海南山断裂带等因素密切相关.热流异常特征指明研究区东部的干热岩地热资源潜力明显优于西部.在未来干热岩勘探中,除现有干热岩钻井分布区外,其北侧的青海南山山前区域应予以高度关注和重视. 展开更多

关键词 钻孔系统稳态温度测量 大地热流 干热岩 热流异常 共和盆地

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新疆萨尔托海豆荚状铬铁矿后期蚀变作用

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作者 赵佳玉 申萍 +6 位作者 冯浩轩 李昌昊 罗耀清 武阳 楚翔凯 索青宇 白应雄 《矿床地质》 北大核心 2025年第3期559-580,共22页

新疆萨尔托海铬铁矿矿床经历了强烈后期热液蚀变作用,发育4类铬铁矿:(1)原生铬尖晶石;(2)多孔铬铁矿;(3)多孔铁铬铁矿;(4)均质铁铬铁矿。原生铬尖晶石结构均一,属高铝铬尖晶石。多孔铬铁矿呈交代边包裹原生铬尖晶石,具有较原生铬尖晶石... 新疆萨尔托海铬铁矿矿床经历了强烈后期热液蚀变作用,发育4类铬铁矿:(1)原生铬尖晶石;(2)多孔铬铁矿;(3)多孔铁铬铁矿;(4)均质铁铬铁矿。原生铬尖晶石结构均一,属高铝铬尖晶石。多孔铬铁矿呈交代边包裹原生铬尖晶石,具有较原生铬尖晶石明显更高的Cr^(#)值和更低的Mg^(#)值。多孔铁铬铁矿呈单一颗粒,比多孔铬铁矿具有更高的Cr^(#)值和更低的Mg^(#)值,且Fe^(2+)含量明显增加。均质铁铬铁矿以增生边形式出现,其Fe^(3+)含量最高。在MORB铬铁矿标准化蛛网图中,原生铬尖晶石的微量元素配分模式呈无明显异常的“平坦”型;而多孔铬铁矿表现出明显的Ni、Sc亏损和轻微的Zn、Co、Mn富集;多孔铁铬铁矿和均质铁铬铁矿则强烈富集Zn、Co、Mn、Ni而亏损Ga、Sc。结构和成分的变化特征表明,原生铬尖晶石经历了两阶段流体交代作用。第一阶段,原生铬尖晶石和橄榄石在低硅还原流体作用下反应形成多孔铬铁矿;随后,在高硅还原流体作用下,多孔铬铁矿与橄榄石反应形成多孔铁铬铁矿;第二阶段,多孔铁铬铁矿与富Fe^(3+)的氧化性流体在角闪岩相下反应形成均质铁铬铁矿。 展开更多

关键词 流体 微量元素 变质作用 铬铁矿 萨尔托海

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西南天山榴辉岩相脉体记录的俯冲带多期流体作用

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作者 吕佳阳 李继磊 +1 位作者 王钟瑞 马智佩 《岩石学报》 SCIE EI CAS 北大核心 2025年第1期183-197,共15页

俯冲带是全球最大的物质循环系统,控制着壳幔相互作用、岛弧岩浆作用、成矿物质聚集和全球元素循环等诸多重要的地质过程。俯冲带流体作为板片向上覆地幔楔进行物质传输的重要媒介,在上述地质过程中扮演着关键角色。基于岛弧火山岩地球... 俯冲带是全球最大的物质循环系统,控制着壳幔相互作用、岛弧岩浆作用、成矿物质聚集和全球元素循环等诸多重要的地质过程。俯冲带流体作为板片向上覆地幔楔进行物质传输的重要媒介,在上述地质过程中扮演着关键角色。基于岛弧火山岩地球化学特征、高温高压实验、相平衡模拟,以及高压-超高压变质岩的研究,我们对俯冲带流体基本特征及其地球化学行为已经有了较为深刻的认识,然而,目前对俯冲带流体作用的复杂性,如多期流体作用,还缺少深入的理解。本文对西南天山高压-超高压变质带榴辉岩中一条含石英-绿帘石-铁白云石-硫化物的高压脉开展了详细的岩石学、地球化学研究。脉体中有绿辉石、铁白云石、金红石等特征高压矿物的产出,暗示其代表的流体作用发生于高压条件下。脉体与主岩榴辉岩界线截然,之间无蚀变带/过渡带/交代晕产出,说明主岩榴辉岩与迁移流体之间没有发生显著的水-岩交换反应。脉体矿物(如绿帘石、铁白云石、黄铁矿等)的多期生长特征及其成分差异研究揭示出至少三期流体作用。前两期流体作用均发生于高压条件下,特征如下:(1)两期流体分别以两期矿物组合(Ep^(1)-Dol^(1)-Py^(1)组合以及Ep^(2)-Dol^(2)-Py^(2)组合)为代表,在第二期流体作用下,第一期流体沉淀的矿物(如Dol^(1)等)发生了明显的溶解-再沉淀作用;(2)两期流体性质均以富Ca、Si,含CO_(2)、S为特征,第一期流体较第二期流体富Fe贫Mg,富Ni贫Co,富轻稀土元素(LREE);(3)两期黄铁矿的δ^(34)S值分别为-8‰和-5‰,暗示这两期流体均主要来源于俯冲沉积物,且第二期流体可能有更多俯冲洋壳或蛇纹岩脱水流体的参与;(4)两期流体作用下,碳酸盐矿物和硫化物显示出耦合共生的特点,暗示C、S在流体作用下可能具有协同演化(如溶解-迁移-沉淀)的关系。第三期流体作用以绿帘石+铁白云石反应生成方解石+绿泥石、绿帘石边部(与黄铁矿相邻处)发生成分改造为特征,流体作用发生在高压岩石折返的退变质阶段,记录了退变质流体的信息。本研究通过榴辉岩高压脉体中多期矿物生长的特征,揭示了俯冲带内多期流体作用,对深入理解俯冲带流体性质、流体来源、以及俯冲带关键挥发分元素的耦合演化信息,具有重要的科学意义。 展开更多

关键词 西南天山 榴辉岩 高压脉体 俯冲带流体 多期流体作用

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晚更新世以来长江流域河流阶地年龄数据库及其对成因分析的指示意义

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作者 李龙康 许冰 崔慧琪 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第1期34-46,共13页

研究长江流域河流阶地的形成规律,对深入理解河流阶地的主要驱动因素,预测长江流域演化趋势以及保障沿岸人民生存发展具有重要意义。系统收集并整理了长江流域河流阶地的660条年代学数据,建立了河流阶地年龄数据库及其年龄概率密度函数... 研究长江流域河流阶地的形成规律,对深入理解河流阶地的主要驱动因素,预测长江流域演化趋势以及保障沿岸人民生存发展具有重要意义。系统收集并整理了长江流域河流阶地的660条年代学数据,建立了河流阶地年龄数据库及其年龄概率密度函数,并探讨了长江流域河流阶地的形成机制。结果表明:近200 ka以来,长江流域中游和上游地区河流阶地概率密度曲线在约11 ka、约23 ka、约40 ka、约44.8 ka、约56.25 ka等多个时期出现了明显的峰值,这些峰值与全球气候变暖、黄土高原古降水量和洞穴氧同位素值的剧烈波动时期高度吻合,长江流域上游地区的河流阶地在山地地区的发育频率较高;长江流域中游和上游地区河流阶地年龄概率密度曲线的峰值主要出现在全球气候突变期,且河流阶地在构造抬升强烈的时期及地区发育更广泛;长江流域河流阶地是在构造运动和气候变化共同作用下形成的,其中气候的剧烈变化作为触发因子通过破坏河道稳定性,促使河流下切并形成阶地,而区域构造抬升运动则为河流提供了下切的空间,使得河流阶地对气候变化的响应更加敏感,从而推动了河流阶地的形成,尤其在气候相对变暖的时期,河流阶地的形成频率明显更高。 展开更多

关键词 年龄数据库 概率密度函数 河流阶地 气候因子 气候突变 构造抬升 河流失稳 长江流域

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浮力块体诱发多期次碰撞和俯冲起始:二维数值模拟

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作者 颜智勇 陈林 +1 位作者 谢仁先 向宵 《岩石学报》 北大核心 2025年第10期3547-3561,共15页

大洋高原、微陆块、洋内岛弧等浮力块体广泛分布于大洋中,其碰撞和俯冲过程对大陆地壳生长、诱发俯冲起始、气候环境变化等过程具有重要的影响和意义。本文利用二维数值模拟研究了多个浮力块体的碰撞和俯冲动力学过程,系统地测试了浮力... 大洋高原、微陆块、洋内岛弧等浮力块体广泛分布于大洋中,其碰撞和俯冲过程对大陆地壳生长、诱发俯冲起始、气候环境变化等过程具有重要的影响和意义。本文利用二维数值模拟研究了多个浮力块体的碰撞和俯冲动力学过程,系统地测试了浮力块体边缘岩石圈强度、浮力块体的大小及其地幔岩石圈的密度。结果显示浮力块体岩石圈边缘强度及其自身性质(浮力和强度)共同控制增生的动力学过程以及新俯冲起始的位置和俯冲极性,其中浮力块体边缘岩石圈强度弱化为主控因素,模型结果主要表现出3种不同的演化过程:多期次洋内俯冲起始、多期次单向俯冲带跃迁、以及双俯冲过程。在持续的汇聚作用下,所有的浮力块体最终拼合在大陆边缘,浮力越大且不易变形的浮力块体能完好地保存于大陆边缘;而对于弱流变的浮力块体模型,仅少部分的地壳物质增生保存于大陆边缘。此外,我们研究结果还表明,俯冲带的数量、俯冲的角度、大洋的闭合以及浮力块体的拼贴对地表温度具有重要的影响。具体表现为:俯冲角度的增大和俯冲带数量的增加会加强岛弧岩浆作用,导致地表温度升高;而俯冲大洋的关闭和浮力块体的拼合,不仅会减弱岛弧岩浆作用,同时也会增加低纬度的大陆面积,进而导致地表温度的降低。我们的研究结果为新生代以来勘察加两次连续的构造演化历史(俯冲极性反转和俯冲带跃迁)提供了新的解释模型,也建立了特提斯构造演化与环境气候变化之间的纽带关系。 展开更多

关键词 浮力块体 碰撞增生 诱发俯冲起始 板块构造 气候变化

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火山喷发对飞行安全的影响

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作者 马琳 袁洁燕 郭正府 《地学前缘》 北大核心 2025年第6期323-337,共15页

火山喷发不仅对地球历史气候变化产生重要影响,也对现代航空安全构成严重威胁。爆炸式喷发产生的火山灰可通过大气环流扩散至平流层,直接影响航空飞行器的飞行安全。在国产大飞机成功交付并将火山活动频繁的东南亚国家纳入潜在的出口对... 火山喷发不仅对地球历史气候变化产生重要影响,也对现代航空安全构成严重威胁。爆炸式喷发产生的火山灰可通过大气环流扩散至平流层,直接影响航空飞行器的飞行安全。在国产大飞机成功交付并将火山活动频繁的东南亚国家纳入潜在的出口对象的新形势下,深入研究火山喷发对航空安全的影响对提升国产大飞机国际市场竞争力,保障国际航空安全具有重要的现实意义。为此,本文在前人研究的基础上,系统总结了火山灰的物理化学性质及其与航空发动机的相互作用机制,并且以印度尼西亚火山活动(火山爆发指数VEI≥3,2010—2018年)为例,评估了火山活动对该地区飞行安全的潜在影响。得出的主要结论如下:(1)为防止火山灰进入飞机发动机,火山灰云的监测和预测对航线的设计和选择至关重要,遥感监测的精度受火山灰成分、密度、形状和光学性质等因素的影响。(2)当火山灰被发动机吸入后,颗粒的沉积行为影响其对发动机的破坏程度,该行为受颗粒成分、密度、形状、玻璃化转变温度和黏度等因素的影响。(3)沉积后的火山灰对发动机内热障涂层(TBCs)的腐蚀作用是影响其使用寿命的关键,相关的破坏机制可概括为熔融的火山灰渗透至TBCs内部并与其反应,析出新晶相的过程。目前主要的防护策略包括:物理隔离防渗、化学牺牲层防护、熔体结晶防护和表面特殊微纳结构构筑。(4)在空间上,印度尼西亚2010—2018年VEI≥3的火山灰在1200℃,无挥发分情况下的黏度值近似(仅有1~2个数量级差异),暗示其相似的铺展潜力;在时间上,该地区2010—2018年的火山活动对飞行安全的威胁程度尽管波动较小,但持续存在。未来亟需深化的方面应包括:(1)加强火山灰实时监测技术;(2)改进分散模型的算法和精度;(3)建立火山灰性质依赖的沉积模型;(4)完善TBCs防护策略;(5)推动火山灰与飞行安全综合实验平台建设,以保障国产大飞机在全球范围内特别是火山活跃区域的安全运行,从而提升其国际市场竞争力。 展开更多

关键词 火山灰 飞行安全 热障涂层 腐蚀 印度尼西亚火山活动

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华北赋煤区地热资源富集模式及开发利用方向 被引量：4

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作者 庞忠和 段忠丰 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期14-22,共9页

【目的】中国是煤炭大国,在煤炭行业迫切需要转型的形势下,研究赋煤区的地热资源成因与分布规律十分必要。华北赋煤区地热资源储量占全国的74.7%,是中国地热资源最富集的区域之一。区内分布有渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、沁水盆地和南华... 【目的】中国是煤炭大国,在煤炭行业迫切需要转型的形势下,研究赋煤区的地热资源成因与分布规律十分必要。华北赋煤区地热资源储量占全国的74.7%,是中国地热资源最富集的区域之一。区内分布有渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、沁水盆地和南华北盆地等主要含煤盆地,其岩石圈热状态自东向西逐步降低。地热储包括新生界砂岩孔隙型和寒武-奥陶系碳酸盐岩岩溶-裂隙型两大类型。碳酸盐岩岩溶-裂隙热储温度高、水量大、易于回灌,是煤田区地热勘查与开发利用的优先选择。【方法】针对煤田区地热地质的特点,开展地热系统动力学分析,优选华北赋煤区的地热勘查与开发区域。【结果和结论】提出煤田区有以下4种聚热模式:(1)煤层与碳酸盐岩地层储盖组合传导聚热;(2)基岩面起伏变化传导聚热;(3)断裂带地下水活动对流聚热;(4)碳酸盐岩基岩面风化壳岩溶以及侵入体接触面岩溶对流聚热。并结合实例进行数值模拟分析。在此基础上,指出华北赋煤区地热勘查与开发优先方向是深部碳酸盐岩储层中的地热资源。地热能作为非碳基能源之一,以其储量大、清洁、输出连续的特点,在未来社会对电力、燃料和热力三大能源需求中的热力供应方面尤其可以做出重要贡献,而中国地热与煤炭资源在空间分布上的重叠,使地热开发利用成为煤炭行业转型的有效途径之一。 展开更多

关键词 赋煤区 地热资源 聚热模式 开发利用 华北地区

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震旦系—下寒武统白云岩优势成岩—成储效应——深层白云岩成因及差异成储 被引量：3

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作者 刘媛媛 王子晨 +1 位作者 明鑫雨 姜磊 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2159-2173,共15页

【目的】深层—超深层碳酸盐岩具有巨大的油气勘探潜力。由于经历了复杂的成岩改造,其储层具有非均质性强、预测困难等显著特征。因此,厘清优势成岩作用对储层的差异性改造,即优势成储效应,是揭示深部碳酸盐岩储层成因的关键。【方法】... 【目的】深层—超深层碳酸盐岩具有巨大的油气勘探潜力。由于经历了复杂的成岩改造,其储层具有非均质性强、预测困难等显著特征。因此,厘清优势成岩作用对储层的差异性改造,即优势成储效应,是揭示深部碳酸盐岩储层成因的关键。【方法】基于系统对比四川盆地和塔里木盆地(含少量阿曼盆地和西伯利亚台地数据)震旦系—下寒武统白云岩储层地球化学参数及孔隙度与渗透率,包括碳氧同位素(n=617)、锶同位素(n=189)、稀土元素(n=106)、流体包裹体均一化温度(n=161)、团簇同位素温度(n=117)和孔隙度与渗透率(n=1557),建立了两个层系储层不同成因白云石和晚期方解石的地球化学特征模板。【结果】两个层系储层成岩矿物的地球化学特征总体上具有较高的相似性,均经历了白云石化、大气水、裂隙、热液作用等具建设性意义的成岩改造过程。而与下寒武统白云岩储层相比,区内储层质量最高的灯影组经历的渗透回流白云石化作用及后期热液流体改造作用最强,表明差异性成岩改造是成储效应优劣的关键。【结论】综合上述特点,提出四川盆地和塔里木盆地震旦系—寒武系优质白云岩储层的发育主要受沉积期蒸发作用及晚期构造热液发育程度共同控制。该认识可用于深层—超深层碳酸盐岩储层预测,对深部油气勘探具有重要的启示意义。 展开更多

关键词 深层—超深层油气勘探 碳酸盐岩 白云石化 成岩作用 孔隙演化 成储效应

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考虑粗糙结构面强度退化的平面滑动型岩质边坡地震稳定性

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作者 刘红岩 张光雄 +4 位作者 薛雷 马平 王福瑛 毛烽 樊剑男 《水文地质工程地质》 2025年第6期157-167,共11页

针对目前平面滑动型岩质边坡地震稳定性计算方法未能很好地考虑结构面粗糙度对边坡地震稳定性的影响,且夸大了震动磨损效应影响系数和相对运动速度效应影响系数对结构面强度震动退化的影响程度的不足等问题,采用理论分析对上述问题进行... 针对目前平面滑动型岩质边坡地震稳定性计算方法未能很好地考虑结构面粗糙度对边坡地震稳定性的影响,且夸大了震动磨损效应影响系数和相对运动速度效应影响系数对结构面强度震动退化的影响程度的不足等问题,采用理论分析对上述问题进行了研究。首先,在对目前常用的结构面剪切破坏准则进行对比分析的基础上,选取了能够考虑结构面粗糙度的Barton准则作为结构面抗剪强度准则。其次,认为震动磨损效应影响的仅仅是结构面粗糙度,而不包括基本摩擦角;同时相对运动速度效应影响的是结构面摩擦系数,而不是摩擦角。由此提出了修改后的平面滑动型岩质边坡地震稳定性系数计算公式。最后,采用参数敏感性分析研究了地震波峰值加速度、结构面基本摩擦角和粗糙度系数、结构面抗剪强度退化因子影响参数m和P0对边坡地震稳定性的影响规律。发现随着地震波峰值加速度和m的增加,边坡地震稳定性降低,而结构面基本摩擦角、粗糙度系数和P0对边坡地震稳定性的影响则相反。研究成果可为边坡地震稳定性分析提供有益参考。 展开更多

关键词 平面滑动型岩质边坡 地震稳定性 结构面粗糙度 强度退化 震动磨损效应 相对运动速度效应

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