嫦娥五号玄武岩岩石地球化学特征及成因讨论 被引量：2

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作者 杨蔚 田恒次 +4 位作者 陈意 胡森 苏斌 林杨挺 李献华 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期442-461,I0003,共21页

嫦娥五号玄武岩采自月球风暴洋的月海玄武岩单元(EM4/P58),同位素定年显示它形成于20亿年前,是迄今为止人类采集的最年轻的月海玄武岩,对其开展岩石学和地球化学研究将揭示月球长时间火山活动之谜,从而帮助我们更深刻地认识月球的热演... 嫦娥五号玄武岩采自月球风暴洋的月海玄武岩单元(EM4/P58),同位素定年显示它形成于20亿年前,是迄今为止人类采集的最年轻的月海玄武岩,对其开展岩石学和地球化学研究将揭示月球长时间火山活动之谜,从而帮助我们更深刻地认识月球的热演化历史。本文总结了嫦娥五号玄武岩的研究进展,综合分析了已发表的数据,并对其岩石地球化学特征和成因机制进行了探讨。嫦娥五号玄武岩的平均TiO_(2)含量为5.6%±1.7%,属低钛玄武岩,其橄榄石和斜长石的Ti含量变化也符合低钛玄武岩的演化趋势;辉石的Ti/(Ti+Cr)值落在阿波罗高钛玄武岩区域,系因其Cr_(2)O_(3)含量(0.12%±0.09%)显著低于阿波罗玄武岩的Cr_(2)O_(3)含量,导致辉石的Ti/(Ti+Cr)值也相应增大。尽管嫦娥五号玄武岩具有轻稀土富集的特征,但其Sr和Eu的负异常程度与克里普(KREEP)玄武岩显著不同,结合其具有非常低的初始^(87)Sr/^(86)Sr值(0.69934~0.69986)和亏损的εNd(t)值(7.9~9.3),指示其源区克里普物质的贡献非常有限。嫦娥五号玄武岩源区亏损挥发分,水含量为1×10^(-6)~5×10^(-6),S含量为1×10^(-6)~10×10^(-6),Cl含量为0.1×10^(-6)~1.5×10^(-6),F含量为0.6×10^(-6)~2.4×10^(-6),指示月幔挥发分分布不均一或源区经历过岩浆活动导致的挥发分抽取。嫦娥五号着陆区火山活动的诱发机制可能是~20%的单斜辉石-钛铁矿堆晶进入源区使其熔点降低(约80℃),但月球的冷却速率为何如此之慢,单斜辉石-钛铁矿堆晶如何进入源区并在20亿年前诱发熔融,仍是未解之谜。 展开更多

关键词 嫦娥五号玄武岩 月球晚期火山活动 低钛玄武岩 SR-ND同位素 水和挥发分 单斜辉石-钛铁矿堆晶

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Residual Attention-BiConvLSTM:一种新的全球电离层TEC map预测模型

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作者 王浩然 刘海军 +5 位作者 袁静 乐会军 李良超 陈羿 单维锋 袁国铭 《地球物理学报》 北大核心 2025年第2期413-430,共18页

电离层总电子含量(TEC)预测对提高全球卫星导航系统(GNSS)的精度具有重要意义.现有的TEC map预测模型主要通过顺序堆叠时空特征提取单元来实现.这种模型搭建方法会因多个卷积层顺序堆叠而损失细粒度的TEC map的空间特征,导致模型精度不... 电离层总电子含量(TEC)预测对提高全球卫星导航系统(GNSS)的精度具有重要意义.现有的TEC map预测模型主要通过顺序堆叠时空特征提取单元来实现.这种模型搭建方法会因多个卷积层顺序堆叠而损失细粒度的TEC map的空间特征,导致模型精度不够;还会由于多层堆叠导致梯度消失或梯度爆炸问题.本文借鉴残差注意力(Residual Attention)的思想,在TEC map预测模型中增加了残差注意力模块,提出了Residual Attention-BiConvLSTM模型.该模型中的残差注意力模块能同时提取粗、细粒度空间特征,并对其进行加权.本文在全球TEC map数据上与ConvLSTM、ConvGRU、ED-ConvLSTM和C1PG进行了对比实验.实验结果表明,本文所提出的Residual Attention-BiConvLSTM模型的RMSE、MAE、MAPE和R^(2)在太阳活动高年和年均优于对比模型.本文还在一次磁暴事件中对比了5种模型的预测效果.实验结果表明,大磁暴发生时,本文模型与C1PG相近,优于其他3种对比模型.本文的研究工作为电离层map预测模型搭建提供一个新思路. 展开更多

关键词 电离层TEC map预测 残差注意力模块 Residual Attention-BiConvLSTM 时空预测模型

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南阿尔金木纳布拉克地区石英闪长岩的成因:来自地球化学特征、锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素组成的制约 被引量：3

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作者 高慧 曹玉亭 +4 位作者 刘良 王超 康磊 杨文强 陈晓宏 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2262-2278,共17页

本文对南阿尔金木纳布拉克地区西侧出露在巴什库尔干岩群的石英闪长岩体进行了详细的岩石学、全岩地球化学、锆石年代学和Lu-Hf同位素分析研究。全岩地球化学显示,石英闪长岩的SiO2=55.94%~57.38%,具有高的Na2O/K2O=1.19~1.60比值、准铝... 本文对南阿尔金木纳布拉克地区西侧出露在巴什库尔干岩群的石英闪长岩体进行了详细的岩石学、全岩地球化学、锆石年代学和Lu-Hf同位素分析研究。全岩地球化学显示,石英闪长岩的SiO2=55.94%~57.38%,具有高的Na2O/K2O=1.19~1.60比值、准铝质(A/CNK=0.92~0.95)的特征。稀土元素配分图上,所有样品显示弱或无Eu负异常,轻稀土富集和重稀土相对亏损;在原始地幔标准化微量元素蛛网图上,大部分样品相对富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,总体显示壳源型高钾钙碱性-钙碱性系列的准铝质I型花岗岩特征。CL阴极发光图像显示,该石英闪长岩中的锆石晶体多为长柱状,自形程度较好,具有清晰的韵律环带结构,利用LA-ICP-MS进行锆石U-Pb定年分析,获得其年龄为455.5±1.3Ma,结合锆石的CL图像内部结构特征,推断该年龄为石英闪长岩的结晶年龄。该年龄与南阿尔金高压-超高压岩石的高压麻粒岩相退变质年龄一致,且与南阿尔金早古生代第三期岩浆活动时间(460~451Ma)一致。锆石Hf同位素研究获得该岩石的两阶段模式年龄(1512~1823Ma)和Hf同位素组成[εHf(t)=-6.29^-1.35]与南阿尔金同期的~450Ma的早古生代花岗岩一致[tDM2=1331~1789 Ma,εHf(t)=-8.8^-0.4],表明二者源岩的源区具有相似性,主要来自于中元古-古元古地壳物质的重熔再造。在源岩判别图解上,所有样本均落在玄武岩源区附近,推断该石英闪长岩为下地壳玄武岩部分熔融形成。此外,研究区内出露有与该石英闪长岩同时期的超镁铁质岩石,且样品的某些地球化学特征值介于地幔和地壳平均值之间,显示其形成过程中应有幔源岩浆的混入。综合上述研究,推断南阿尔金木纳布拉克地区的石英闪长岩应为南阿尔金俯冲陆壳在折返过程中,由于压力降低导致下地壳玄武岩发生部分熔融并与地幔物质发生混合,后侵入地壳冷却结晶形成。 展开更多

关键词 木纳布拉克地区 石英闪长岩 高压-超高压变质 锆石U-PB定年 锆石Lu-Hf同位素特征

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矿物微-纳尺度硫同位素分析及在东营凹陷油气成藏的应用示范 被引量：3

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作者 郝佳龙 张刘平 +2 位作者 李照阳 杨蔚 林杨挺 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期313-322,共10页

黄铁矿等硫化物离子探针硫同位素分析已经广泛应用在成矿机理、古环境重建、大气环境硫源示踪及行星演化等研究中。纳米离子探针(CAMECA Nano SIMS 50L)的使用将硫化物硫同位素分析空间分辨率提升到微纳尺度(1μm~100nm),实现了分辨率1~... 黄铁矿等硫化物离子探针硫同位素分析已经广泛应用在成矿机理、古环境重建、大气环境硫源示踪及行星演化等研究中。纳米离子探针(CAMECA Nano SIMS 50L)的使用将硫化物硫同位素分析空间分辨率提升到微纳尺度(1μm~100nm),实现了分辨率1~2μm、精度0.5‰(1SD)的硫同位素点分析方法,分辨率100nm、精度1‰的硫同位素图像分析方法。为了进一步优化分析流程拓展纳米离子探针硫同位素的应用,本文系统比较了纳米离子探针微纳尺度硫同位素点分析方法、图像分析方法的各自特点及分析流程;并以东营凹陷北带沙四段黄铁矿为研究对象,联合采用了纳米离子探针硫同位素点分析和硫同位素图像分析手段,对黄铁矿微细结构进行分析,从而揭示了储层中黄铁矿成因及其油气成藏的指示意义。 展开更多

关键词 纳米离子探针 硫同位素 空间分辨率 东营凹陷 同位素图像

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岩石磁学方法在海洋样品研究中的多解性讨论

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作者 张强 刘双迟 +3 位作者 刘建兴 刘传周 李金华 刘青松 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1891-1912,共22页

岩石磁学是研究自然以及人工合成磁性矿物性质变化的应用型学科.海底岩石和海洋沉积物等海洋样品中含有不同成因及来源的磁性矿物.这些磁性矿物蕴含了全球气候变化、微生物矿化、地球动力学演化等关键地质信息.岩石磁学可以快速解析这... 岩石磁学是研究自然以及人工合成磁性矿物性质变化的应用型学科.海底岩石和海洋沉积物等海洋样品中含有不同成因及来源的磁性矿物.这些磁性矿物蕴含了全球气候变化、微生物矿化、地球动力学演化等关键地质信息.岩石磁学可以快速解析这些海洋样品中磁性矿物种类、含量、磁畴等特征的变化,为提取相关地质演化信息提供丰富的指标记录.然而,由于磁性矿物循环和海洋内部过程的固有复杂性,岩石磁学参数解译在海洋样品研究中存在多解性,在一定程度上制约了相关地质信息的深入解读.解决这一问题的关键在于对样品中载磁矿物的准确识别和量化.为此,本文首先简述了海洋样品中主要的磁性矿物类型,随后系统论述了应用岩石磁学方法评估海洋样品磁性矿物种类、含量以及磁畴状态等方面的多解性和注意事项.本文同时对岩石磁学的局限性、新兴技术和未来研究思路进行了展望. 展开更多

关键词 岩石磁学 磁性矿物 海洋地质 海洋科学 参数多解性

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铁还原细菌矿化产物及其对铁建造沉积的指示意义 被引量：1

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作者 韩晓华 潘永信 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1299-1310,共12页

铁还原细菌是微生物诱导矿化的典范之一,它可以利用有机质或氢气作为电子供体还原三价铁,并在细胞外矿化形成多种含铁矿物,比如磁铁矿、菱铁矿、蓝铁矿和绿锈等矿物,从而广泛参与自然界中铁元素的生物地球化学循环过程。本文主要介绍铁... 铁还原细菌是微生物诱导矿化的典范之一,它可以利用有机质或氢气作为电子供体还原三价铁,并在细胞外矿化形成多种含铁矿物,比如磁铁矿、菱铁矿、蓝铁矿和绿锈等矿物,从而广泛参与自然界中铁元素的生物地球化学循环过程。本文主要介绍铁还原细菌矿化产物的矿物特征、形成条件和影响因素。此外,通过实验室内建立严格厌氧的环境体系,以与微量元素共沉淀的水合氧化铁为底物,本研究分别利用Feap2+和铁还原细菌Shewanella oneidensis MR-4合成非生物成因和生物成因的磁铁矿,结果发现微量元素的存在会改变磁铁矿的形貌和粒径。结合前人提出的微生物可能参与铁建造沉积的过程,本文评估了微量元素作为识别矿物成因指标的有效性,探讨铁还原细菌矿化产物对铁建造沉积的潜在贡献。 展开更多

关键词 铁还原细菌 铁建造 磁铁矿 菱铁矿 微量元素

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污染土壤中含锌矿物—溶液之间的同位素平衡分馏效应

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作者 何洪涛 谷一帆 +4 位作者 邢乐才 王艳芳 杨阳 蔡兴平 何雨旸 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期297-311,共15页

表生环境中,复杂的物理化学过程导致的锌(Zn)同位素分馏严重干扰了污染物的源解析。利用同位素手段示踪重金属污染的前提是精确确定污染土壤中典型含Zn矿物—水溶液之间的Zn同位素分馏系数。该研究基于密度泛函理论的第一性原理计算,探... 表生环境中,复杂的物理化学过程导致的锌(Zn)同位素分馏严重干扰了污染物的源解析。利用同位素手段示踪重金属污染的前提是精确确定污染土壤中典型含Zn矿物—水溶液之间的Zn同位素分馏系数。该研究基于密度泛函理论的第一性原理计算,探索了水合Zn^(2+),含Zn层间羟基物矿物、含Zn层状双金属氢氧化物、含Zn三八面体型黏土矿物,和高岭石(010)面及铁锰(氢)氧化物表面吸附态Zn^(2+)的最稳定几何结构,及不同形态Zn与水溶液相的Zn^(2+)之间的同位素平衡分馏系数。结果表明,六配位表面吸附态略微富集^(64)Zn(Δ^(66/64)Zn=-0.29‰~-0.20‰),而四配位表面吸附态富集66Zn(Δ^(66/64)Zn=0.45‰~0.73‰)。当Zn转变为更稳定的晶质沉淀物时,次生矿物显著富集^(66)Zn(Δ^(66/64)Zn=0.51‰~1.11‰)。基于获得的不同形态Zn与水溶液之间的同位素分馏系数,成功地模拟出平衡分馏和动力学分馏模式下电镀废弃物、铅锌矿石、熔炼烟气和冶金污泥等单一污染源影响下的土壤Zn同位素组成演化趋势,通过对比已知Zn同位素比值甄别出了污染土壤中Zn的主要来源。 展开更多

关键词 Zn迁移转化 密度泛函理论 第一性原理计算 次生矿物结晶 矿物表面吸附 污染源解析

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离子探针U-Pb体系研究识别阿波罗11号月壤及新发现 被引量：5

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作者 李秋立 刘宇 +2 位作者 李金华 陈意 李献华 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1804-1810,共7页

本文报道对中国科学院地质与地球物理研究所博物馆珍藏的一件阿波罗月壤样品(E21)进行的玄武岩岩屑定年工作。受限于岩屑大小,不能采用前人对阿波罗样品中大岩屑构建常规Pb-Pb等时线来定年的方法,我们采取了以单个含锆矿物(斜锆石、钙... 本文报道对中国科学院地质与地球物理研究所博物馆珍藏的一件阿波罗月壤样品(E21)进行的玄武岩岩屑定年工作。受限于岩屑大小,不能采用前人对阿波罗样品中大岩屑构建常规Pb-Pb等时线来定年的方法,我们采取了以单个含锆矿物(斜锆石、钙钛锆石和静海石)颗粒来限定玄武岩岩屑年龄的技术方案。首先通过μ-XRF的X射线的穿透性来遴选出具有含锆矿物的岩屑,再制作树脂样品靶后精细抛光,在扫描电镜下利用Zr元素的x-射线面分布图来定位暴露到表面的含锆矿物,再以离子探针3μm小束斑加Pb信号多接收的分析技术来获得Pb同位素组成以计算年龄。共识别出4个年龄组分的岩屑,分别为3570±14Ma、3700±8Ma、3850±5Ma和3900±12Ma。其中前三个年龄与前人报道的阿波罗11号月壤中玄武岩年龄分布一致,是判定该样品为阿波罗11号月壤样品的重要证据。~3900Ma岩屑为新发现组分,据长石成分An=93,辉石Mg^(#)~79判别为苏长岩。此外,根据主矿物Pb同位素分析,绝大多数玄武岩岩屑落在~3570Ma的Pb-Pb等时线上,指示该期次玄武岩为阿波罗11号采样区域最主要火山活动事件,这对于撞击坑统计定年曲线上的年龄选择给出了依据。 展开更多

关键词 月壤 阿波罗11号 离子探针 U-Pb体系 镁质岩套

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阿波罗月壤样品(E21)岩石学研究及溯源 被引量：3

9

作者 陈意 王则灵 +6 位作者 原江燕 贾丽辉 张迪 李晓光 杨蔚 李秋立 李献华 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1811-1822,共12页

中国科学院地质与地球物理研究所博物馆珍藏了一份阿波罗月壤样品(编号E21),但具体来自哪一次任务返回样品并不清楚。为了对该样品进行溯源,本文开展了初步的岩石学研究。结果显示,该样品由玄武岩岩屑、角砾岩屑和玻璃珠组成,其中玄武... 中国科学院地质与地球物理研究所博物馆珍藏了一份阿波罗月壤样品(编号E21),但具体来自哪一次任务返回样品并不清楚。为了对该样品进行溯源,本文开展了初步的岩石学研究。结果显示,该样品由玄武岩岩屑、角砾岩屑和玻璃珠组成,其中玄武岩岩屑的矿物组成、结构和成分与月海玄武岩高度相似,且钛铁矿含量(平均~14.8vol%)、全岩(平均~10.5%TiO_(2))以及富Mg橄榄石的Ti含量(平均Ti~1000×10^(-6))均显示为典型的高Ti玄武岩特征。结合较低的高地物质比例,以及部分玄武岩K_(2)O含量偏高的特点,可以推断E21号月壤来自阿波罗11任务返回样品。此次研究还发现两颗来自高地镁质岩套岩屑,全岩和矿物化学成分指示其为苏长岩。玄武岩岩屑的橄榄石微量元素特征表明,高Ti玄武岩的母岩浆具有较低的Ni、Cr和P含量,这一特征可能反映其源区物质相对亏损这些元素,或在形成过程中有低Ni、Cr组分混入。E21月壤对探究月球早期演化历史以及嫦娥五号月壤研究均有重要意义。 展开更多

关键词 月壤 阿波罗 高钛玄武岩 镁质岩套 斜长岩

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月壤样品(E21)磁学性质及古强度研究 被引量：1

10

作者 蔡书慧 秦华峰 +4 位作者 邓成龙 刘双迟 陈意 贺怀宇 潘永信 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1832-1842,共11页

本文对中国科学院地质与地球物理研究所馆藏月壤样品(E21)中的5颗毫米级月壤岩屑(2颗胶结物、1颗角砾岩、2颗玄武岩)开展了详细的矿物学、岩石磁学和古强度研究。扫描电镜结果显示月壤岩屑主要矿物成分为钛铁矿、辉石、斜长石、陨硫铁等... 本文对中国科学院地质与地球物理研究所馆藏月壤样品(E21)中的5颗毫米级月壤岩屑(2颗胶结物、1颗角砾岩、2颗玄武岩)开展了详细的矿物学、岩石磁学和古强度研究。扫描电镜结果显示月壤岩屑主要矿物成分为钛铁矿、辉石、斜长石、陨硫铁等,主要载磁矿物为铁镍合金。岩石磁学结果显示胶结物/角砾岩与玄武岩岩屑磁学性质存在明显差异,前者比后者载磁能力更强。古强度结果显示月壤岩屑记录了较强的古强度值,验证了月壤岩屑记录古磁场的能力。本研究获得的岩石磁学和古强度结果与已发表阿波罗样品结果相吻合,证实了月壤磁学研究方法和技术的有效性,也为判断馆藏月壤样品来源提供了磁学信息约束。本文对阿波罗月壤岩屑开展的磁学研究及获得的系列认识,为开展嫦娥五号返回样品磁学研究积累了经验。 展开更多

关键词 阿波罗样品 月壤岩屑 磁学性质 古强度

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相邻两井对大地震的不同水力响应模型研究——页岩影响分析 被引量：1

11

作者 张艳 符力耘 +3 位作者 陈学忠 曹呈浩 赵连锋 马玉川 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期143-158,共16页

大地震引起了左家庄和宝坻(相距～50km)两井中截然不同的同震水位响应.我们用水位的气压和潮汐响应来分析解释此现象.结果表明,宝坻井的观测含水层中存在页岩,且此井受裂隙影响很大,储水效应较差.页岩的复杂裂隙或者各向异性可能会导致... 大地震引起了左家庄和宝坻(相距～50km)两井中截然不同的同震水位响应.我们用水位的气压和潮汐响应来分析解释此现象.结果表明,宝坻井的观测含水层中存在页岩,且此井受裂隙影响很大,储水效应较差.页岩的复杂裂隙或者各向异性可能会导致此井观测含水层处于半封闭状态,从而导致垂直向排水的发生.通过多方计算分析后,我们将这两口井划分为两种模型—1.水平流动模型;2.水平流动+垂直流动的混合流动模型.由于裂隙影响,宝坻井的观测含水层介质与外界的水力沟通性在震前就较强(震前渗透率就比较大),所以宝坻井观测含水层与外界的孔隙压差异较小,导致同震渗透率上升较小甚至没有变化,这些因素是导致该井同震水位变化幅度总是非常微小的原因. 展开更多

关键词 潮汐/气压响应 水平流/垂直流模型 水位 页岩 大地震

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中国有哪些月球样品? 被引量：2

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作者 吴福元 刘强 田恒次 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1795-1803,共9页

中国科学院地质与地球物理研究所博物馆珍藏一件阿波罗(Apollo)月壤样品,但其身世一直不清。根据获得的颗粒组成、形貌、粒度及成分等多方面资料,它属于阿波罗11号样品无疑,确切的样品编号应该是10084。推测该样品可能是1971年春季“乒... 中国科学院地质与地球物理研究所博物馆珍藏一件阿波罗(Apollo)月壤样品,但其身世一直不清。根据获得的颗粒组成、形貌、粒度及成分等多方面资料,它属于阿波罗11号样品无疑,确切的样品编号应该是10084。推测该样品可能是1971年春季“乒乓外交”时期,美国政府赠送给中国的礼品。通过进一步的梳理发现,我国目前保存有多件阿波罗月球样品。具体包括中国科学院地质与地球物理研究所博物馆的阿波罗11号(10084)、中国台中自然博物馆的阿波罗11号(10085)、中国国家博物馆的阿波罗12号(12001或12070)和北京天文馆的阿波罗17号(70017),以及浙江省和上海市可能保存的阿波罗15号。目前不排除在民间或其它机构,有少量其它月球样品的保存。这些样品是20世纪70年代中美两国外交关系发展的见证,具有重要的史料价值。结合我国嫦娥五号返回的样品,这些月球样品对我国科学家研究月球的形成演化提供了极为重要的参考对象,因而也具有重大的科研价值。 展开更多

关键词 阿波罗11号 月壤 月球样品 中国

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一种通用的地磁测量中载体干扰矢量补偿方法 被引量：7

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作者 刘继昊 李夕海 +2 位作者 张莹 杜爱民 曾小牛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期112-118,共7页

载体干扰矢量补偿方法是保证矢量磁测精度的关键,然而,传统补偿方法需要从两个可能解中判定真实解,要求满足两个前置条件:一是姿态信息参考坐标系为地理坐标系;二是补偿环境中不存在较大磁异常,以保证地磁场北向分量为正值。以上条件限... 载体干扰矢量补偿方法是保证矢量磁测精度的关键,然而,传统补偿方法需要从两个可能解中判定真实解,要求满足两个前置条件:一是姿态信息参考坐标系为地理坐标系;二是补偿环境中不存在较大磁异常,以保证地磁场北向分量为正值。以上条件限制了方法的通用性,提高了方法实施难度。针对于此,提出了一种改进方法,在利用载体姿态信息和地磁总场值得到两个可能解后,基于载体磁化磁场系数矩阵每个元素绝对值都远小于1的物理特性,判定真实解,不再需要限定参考坐标系和背景磁场磁异常大小的前置条件。对比分析实验结果可知,在传统方法由于前置条件不满足而失效时,所提方法仍能有效对地磁测量中的载体干扰进行矢量补偿。 展开更多

关键词 地磁场 矢量磁测 载体干扰 矢量补偿

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利用接收函数散射核方法探测中国东北地区地幔转换带界面三维形态 被引量：5

14

作者 杨凡 张涵 +2 位作者 李娟 王新 陈棋福 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期4406-4424,共19页

地幔转换带是上下地幔物质运移和能量交换的必经通道,其速度结构和上下界面的起伏能够为认识地幔内部的温度和物质变化、地幔对流模式等地球演化相关的科学问题提供关键约束.本文利用布设在中国东北地区的高密度固定台网和流动台阵所记... 地幔转换带是上下地幔物质运移和能量交换的必经通道,其速度结构和上下界面的起伏能够为认识地幔内部的温度和物质变化、地幔对流模式等地球演化相关的科学问题提供关键约束.本文利用布设在中国东北地区的高密度固定台网和流动台阵所记录的远震体波接收函数,采用Ps散射核叠前深度偏移成像方法,获得了台站下方地幔转换带界面及其内部速度间断面的三维精细图像.研究结果表明:西北太平洋俯冲板片上下界面在地幔转换带内清晰可见,在高纬度(44°N)区域存在约30°的倾角;660-km间断面的深度起伏具有明显的分区性,在与俯冲板片相交处以西200~300 km,界面出现约20~40 km的下沉,而长白山和龙岗火山的西北区域存在约5~15 km的抬升,分别与板片滞留引起的低温异常和局部热物质上涌相对应;410\|km间断面的起伏形态较复杂,在大部分区域观测到大于10 km的下沉,且表现出明显的区域性横向变化,与深俯冲动力学背景下冷的温度异常造成的影响不一致.我们认为板片俯冲、停滞和海沟后撤过程中引起的地幔转换带物质异常、含水状态及分布的变化是显著改变410\|km间断面形态的主要原因.本文获得的高精度地幔转换带界面三维形态为更好地认识东北亚地区俯冲板片在地幔物质分布和能量交换中的作用提供了重要参考. 展开更多

关键词 地幔转换带 接收函数 Ps散射核偏移 中国东北 俯冲板片 长白山火山

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Apollo 11月壤样品中太阳风成因的水及其意义 被引量：1

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作者 田恒次 郝佳龙 +6 位作者 徐于晨 杨蔚 胡森 张驰 林杨挺 李献华 吴福元 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1823-1831,共9页

为研究太阳风成因水在月表低纬度地区的分布特征,本文对中国科学院地质与地球物理研究所博物馆珍藏的一份Apollo 11月壤样品开展了单颗粒原位纳米离子探针H同位素和水含量深度剖面分析。结果表明月壤颗粒表层(<200nm)具有较高的水含... 为研究太阳风成因水在月表低纬度地区的分布特征,本文对中国科学院地质与地球物理研究所博物馆珍藏的一份Apollo 11月壤样品开展了单颗粒原位纳米离子探针H同位素和水含量深度剖面分析。结果表明月壤颗粒表层(<200nm)具有较高的水含量(剖面最大水含量变化范围为0.35%~1.59%,平均值为0.82%),该结果与前人对Apollo样品的报导类似。除一颗斜长石的H同位素组成(δD=-262‰)落在月幔范围内,其余颗粒表层均非常贫D(δD变化范围为-987‰~-642‰)。该强烈贫D的同位素组成与太阳风一致,完全不同于地球大气水,不仅证明这些样品的月球来源,并且主要是太阳风注入的贡献。矿物颗粒之间的水含量和δD值变化,很可能与太阳风注入后的扩散丢失程度不同有关。另外,我们观察到橄榄石、单斜辉石和长石的水含量剖面比较类似,整体呈现随深度逐渐递减的趋势。相比之下,玻璃质颗粒的水含量剖面呈现随深度先上升再降低的峰形特征,峰位在25~43nm深度。这两者之间的差异很可能跟H在矿物和玻璃中的扩散速率、辐射损伤层等的差异有关。本项研究也证明,即使对于H这样易于受地球污染的元素,在普通条件下(北京、瓶中密封)经过长达50多年的时间,仍能很好地保存注入月壤颗粒中的太阳风信息。但是低温、干燥和真空/惰性气体环境仍是长期保存的有利条件。 展开更多

关键词 阿波罗11号 月壤 太阳风 水含量及氢同位素深度分析 月球低纬度地区

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长白山火山区高精度Rayleigh面波相速度结构与岩浆系统 被引量：10

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作者 范兴利 陈棋福 郭震 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2081-2091,共11页

近年来,有关长白山火山是否存在潜在喷发危险的讨论引起了国内外地学研究者的广泛关注,但人们目前对其壳幔岩浆系统的了解却十分不足,已有的研究对长白山火山壳内岩浆房存在的深度位置、形态规模及其部分熔融程度的认识仍存在较大分歧... 近年来,有关长白山火山是否存在潜在喷发危险的讨论引起了国内外地学研究者的广泛关注,但人们目前对其壳幔岩浆系统的了解却十分不足,已有的研究对长白山火山壳内岩浆房存在的深度位置、形态规模及其部分熔融程度的认识仍存在较大分歧。本研究通过汇集长白山火山及邻区(包括朝鲜境内)多个密集流动地震台阵和区域固定地震台网的观测资料,采用背景噪声成像方法获得了长白山火山区高精度的Rayleigh面波相速度模型。成像结果表明:长白山火山中-下地壳深度位置存在显著低波速异常,可能指示了岩浆房的存在。上地壳局部低速区可能反映了壳内深部岩浆向上运移的通道或者是区域小尺度的岩浆聚集体。长白山火山上地幔顶部的低速可能揭示了软流圈热物质上涌,其减压熔融为壳内岩浆房提供了幔源岩浆补给。 展开更多

关键词 长白山火山 地壳岩浆房 软流圈上涌 背景噪声成像

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气枪震源水中能量辐射特性研究 被引量：1

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作者 董明荣 符力耘 +2 位作者 邢超 杨军 李孝宾 《中国地震》 北大核心 2018年第1期25-34,共10页

基于云南宾川气枪主动源激发实验数据,对气枪震源水中能量辐射特性进行了分析研究,得到了气枪震源水中激发脉动气泡周期和最大半径的经验计算公式。结果表明:(1)气枪震源的能量辐射效率在垂直向下方向要高于水平方向;(2)垂直向下的气泡... 基于云南宾川气枪主动源激发实验数据,对气枪震源水中能量辐射特性进行了分析研究,得到了气枪震源水中激发脉动气泡周期和最大半径的经验计算公式。结果表明:(1)气枪震源的能量辐射效率在垂直向下方向要高于水平方向;(2)垂直向下的气泡能辐射效率随着供气压力的增加而增大;(3)供气压力为15MPa时,气枪震源垂直向下的能量辐射效率为9.4%;(4)供气压力越大,气枪震源压力波叠加增强的持续距离越远。 展开更多

关键词 气枪震源 冲击波 气泡 能量 辐射

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水星内磁层等离子体带及电流体系 被引量：1

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作者 石振 戎昭金 魏勇 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2236-2251,共16页

水星是太阳系中离主星最近的和最小的类地行星,它具有独特的空间环境.水手10号(Mariner 10)确认水星拥有全球性内禀偶极磁场和磁层.但是由于早期观测有限,人们通常将水星磁层简单地视作地球磁层的缩小版来研究.不过,在信使号(MESSENGER... 水星是太阳系中离主星最近的和最小的类地行星,它具有独特的空间环境.水手10号(Mariner 10)确认水星拥有全球性内禀偶极磁场和磁层.但是由于早期观测有限,人们通常将水星磁层简单地视作地球磁层的缩小版来研究.不过,在信使号(MESSENGER)访问水星之后,人们认识到水星和地球的空间环境有巨大差异.通过更深入的分析研究,人们发现在水星内磁层中,夜侧磁赤道面附近有带状的等离子体分布,并且该等离子体带可能与多种磁层电流体系(分叉环电流、亚暴电流楔和东向电流等)密切相关.在贝彼哥伦布(BepiColombo)计划揭开水星研究的新篇章之际,本文回顾近些年来与水星内磁层等离子体带及相关电流体系有关的研究,并指出相关研究将是未来水星空间环境的前沿热点. 展开更多

关键词 水星磁层 等离子体带 东向电流 磁层电流体系

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2002年10月Millstone Hill地区电离层暴时特性研究

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作者 王露露 刘立波 +2 位作者 陈一定 乐会军 张瑞龙 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2355-2365,共11页

磁暴期间电离层行为是电离层物理的重要研究内容.本文利用美国Millstone Hill非相干散射雷达以及GPS-TEC数据资料,分析了2002年10月13-17日和22-26日磁暴事件期间电离层电子密度响应在不同高度存在的差异.结果表明:正、负相暴电子密度... 磁暴期间电离层行为是电离层物理的重要研究内容.本文利用美国Millstone Hill非相干散射雷达以及GPS-TEC数据资料,分析了2002年10月13-17日和22-26日磁暴事件期间电离层电子密度响应在不同高度存在的差异.结果表明:正、负相暴电子密度的变化幅度随高度变化趋势相同,但不同高度上响应的时间、相位和幅度存在差异;负相暴最大变化幅度所在高度值同静时峰高值非常吻合,二者有很好的线性关系,但正相暴最大变化幅度所在高度值同静时峰高值无关,波动较大,意味着电离层正相暴响应更易到达各个高度上;特别地,22-26日负相暴在能量初次耦合进入电离层时高高度有极小的变化,其最大绝对变化量仅为低高度的4%.大气成分和风场的共同作用是两次负相暴发生的主要原因,但前者成分效应明显,后者动力学作用明显,有时甚至700km以上电离层的贡献也是不可忽略的. 展开更多

关键词 电离层暴 高度响应 电子密度 大气成分

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MCZT在气枪震源信号频谱分析中的应用

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作者 董明荣 符力耘 +5 位作者 杨军 李孝宾 叶泵 张艳 魏伟 卢晓林 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期646-652,共7页

气枪震源信号是短时非平稳信号,采用频谱细化算法能提高频谱分析的准确性。首先进行了改进线性调频Z变换(MCZT)和FFT两种频谱分析算法的误差仿真计算,然后进行气枪震源的水下子波信号和地震波信号的对比计算。结果表明MCZT计算误差较小... 气枪震源信号是短时非平稳信号,采用频谱细化算法能提高频谱分析的准确性。首先进行了改进线性调频Z变换(MCZT)和FFT两种频谱分析算法的误差仿真计算,然后进行气枪震源的水下子波信号和地震波信号的对比计算。结果表明MCZT计算误差较小、计算时间较少,能有效提高气枪震源信号频率和幅度特征提取的准确性,是气枪震源信号频谱特征分析的一个有效方法。 展开更多

关键词 气枪震源 水下子波 地震波 频谱细化 改进线性调频Z变换(MCZT)

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