构造物理化学的理论纲要和应用前景

构造物理化学是地质力学在“构造结合建造”领域兴起的研究方向,发展为探讨构造作用过程中岩石物理变化与化学变化相关性的交叉学科领域。针对“构造力能否影响化学平衡”的地球科学难题,作者开展矿田地质构造的深入研究,进行构造力影响压力的探索。构造应力场可以分解为两部分:一部分是应力差,使岩石发生变形;另一部分是平均应力部分,即各向相等的正压应力状态,使岩石体积变化。后者称为“构造附加静水压力”。“构造附加静水压力”叠加在其地质作用引起的压力之上,改变该点的压力并影响其他物理化学条件,由此控制成岩成矿地球化学过程。构造物理化学是研究“构造力改变物理化学条件进而影响化学过程”,即研究构造引起的构造附加压力、温度等物理化学条件及其控制物理化学过程的领域。构造物理化学和“成矿深度构造校正”等理论方法预测胶东金矿深部存在“第二富集带”已得到证实,为胶东成为全球第三大金矿区提供了理论和方法方面的支撑。经过30多年科研和找矿实践,构造物理化学产生了广泛学术影响;中国地质学会地质力学专业委员会1996年设立“构造物理化学专业学组”,中国地球物理学会2018年批准成立“构造物理化学专业委员会”。构造物理化学需继续深入研究的问题有:构造附加静水压力问题,构造作用影响温度问题,构造作用改变岩石物理性质问题,构造作用影响地质P-T相图问题,还要发展“构造结合建造”的构造变形岩相观测研究方法等。构造物理化学在地壳异常压力和地壳深部压力状态、构造对油气的驱动和圈闭问题、成岩成矿深度的构造校正测算和隐伏矿床预测、超高压变质带的“构造增压壳内成因”问题、煤变形-变质作用的物理化学条件、临界成矿的热力学分析、地震灾害流体对于岩石系统的构造物理化学约束以及构造变形岩相基础上的地球物理勘查等方面推广应用已取得长足进展,且具有广阔的发展前景。

“新文科”视域下的海外华人/华文文学研究

海外华人/华文文学是一种跨语种、文化、媒介、族群、国籍和区域,兼具在地性和中国性的世界性文学现象。在“新文科”建设背景下对其展开研究,中文和外语两个学科的学者既需直面这一研究领域长期存在的窘境,努力突破学科壁垒,构筑学术共同体,运用现代技术搭建协同共享平台;又需在坚守文学问题本位导向的同时,找寻与其它学科交叉融合的有效路径,大力开展跨学科研究;还需立足世界文学场域,开展立体多维透视,力求准确还原、深入阐释其多元景观和多维面相。鉴于海外华人/华文文学与中国和中华文化存在天然的血脉关系,研究者探讨相关问题时很有必要彰显中国视角,力求有效服务于中国社会文化建设。

基于深度学习的农作物病虫害研究进展

病虫害严重影响农业和环境的可持续发展,导致农作物产量损失和品质下降。深度学习技术为病虫害识别和防治提供了新方法,在识别准确率和效率方面呈现出独特优势。在归纳总结深度学习技术发展历史、算法的优缺点基础上,探讨其在农作物病虫害研究中的应用现状、存在的问题和发展趋势。CNN(convolutional neural networks)架构是病虫害识别的核心技术,基于迁移学习的深度学习技术是研究热点。为加快深度学习技术在农业领域的应用,促进智慧农业的发展,应加快建设农作物病虫害数据集、优化深度学习架构、搭建移动平台、研究单一和混合病虫害图像分割技术、融合无人机和卫星遥感影像与地面观测数据,实现大面积农作物病虫害的识别与检测。通过深度学习技术在农作物病虫害识别中的应用,可以在保护生态平衡的基础上加强对病虫害防治,保障农作物的产量和质量。

基于石墨电极的硅基金刚石日盲紫外探测器

金刚石优异的材料特性使其在日盲紫外探测领域有很大的应用潜力。本文采用微波等离子体化学气相沉积设备在(111)晶面单晶硅衬底上沉积金刚石薄膜,并基于该薄膜采用光刻胶热解法制备石墨材料平面叉指电极MSM结构金刚石日盲紫外探测器,为全碳金刚石探测器的实现提供了新方法。结果表明,该硅基金刚石薄膜为高取向多晶薄膜,(111)晶面的XRD 2θ扫描半峰宽为0.093°,拉曼光谱金刚石特征峰峰位1332 cm^(-1),半峰宽为4 cm^(-1),薄膜晶体质量较高;石墨电极紫外探测器在5 V偏置电压下的暗电流为2.07×10^(-8) A,光暗电流比为77,开关特性良好,并且石墨电极探测器具有优异的时间响应,上升时间为30 ms,下降时间为430 ms。

胶东大尹格庄金矿田构造物理化学参量急变带成矿特征

在金属内生矿矿田地质研究中,构造变形岩相既能反映矿田形成的构造应力场特征,又能揭示其地球化学特征和物理化学条件。胶东金矿集中区在全球金矿中独具特色,其金矿储量规模位居世界第三,大尹格庄金矿田是区内特大型金矿田之一。在矿田构造蚀变岩相研究基础上,厘清矿田成矿构造物理化学参量之间的关系,探讨构造作用通过影响矿田成矿物理化学条件驱动金成矿作用问题显得尤为必要。本文选取代表成矿流体成分、温压、性质和成矿构造等条件的构造物理化学参量,采用因子分析法,探讨矿田构造成岩成矿问题。结果显示:流体包裹体成分CO_(2)/H_(2) O、酸碱度(pH)、氧逸度(lgfO_(2))、构造附加静水压力(Ps)、流体包裹体均一温度以及流体包裹体最小压力(Pmin)等参量代表的构造物理化学条件对成矿的影响较大,CO_(2)/H_(2)O、lgfO_(2)、Ps、均一温度、Pmin所代表的成矿流体成分、性质、温压条件及构造作用的影响是正相关的,而pH影响是负相关的;矿田黄铁绢英岩带、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带和强钾长石化花岗岩带中,构造附加静水压力(Ps)、流体包裹体成分CO_(2)/H_(2) O、氧逸度(lgfO_(2))、流体包裹体最小压力(Pmin)和均一温度均依次呈现先升高再降低的趋势。流体包裹体成分Na^(+)/K^(+)、F^(-)/Cl^(-)参量代表的成矿物理化学条件对于成矿的影响是负相关的,在黄铁绢英岩带、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带和强钾长石化花岗岩带中,F^(-)/Cl^(-)依次呈现逐渐降低的趋势,Na^(+)/K^(+)则依次呈现逐渐增大的趋势。构造附加静水压力(Ps)能够促使成矿流体从Ps较高的部位向较低的部位运移并沉淀成矿。构造物理化学参量的高低值之间存在构造物理化学界面,金矿体主要位于界面的构造应力松弛部位。

水煤浆煤气化细渣水流分级提炭分质

针对传统浮选存在药剂消耗量大,分质效率低等问题,采用无须添加药剂,通过叶轮搅拌和上升水流作用分选的新型水流分级装置,考察了直接水流分级、先筛分再逐级分级以及宽粒级水流分级对水煤浆煤气化细渣的提炭分质特性。结果显示,水流分级的浮渣产率随叶轮转速、水流速增加而增加,浮渣烧失量则呈先增加后降低趋势。相较于直接水流分级,对气化渣先筛分再水流分级可避免灰渣细颗粒(<0.074mm)中炭灰难以有效分离的问题,从而显著提升其提炭效率。采用宽粒级(>0.074mm)筛分,再对水流分级条件优化,可实现提取浮渣烧失量达84.44%,可燃体回收率达65.85%,综合效率达43.39%。本研究表明通过预筛分再水流分级,可实现煤气化渣的高效提炭分质。

不同无人机飞行高度下玉米叶片叶绿素相对含量的无人机遥感反演及其指示叶位的识别

玉米叶片叶绿素含量的空间异质性对其监测精度有影响。本研究旨在基于无人机遥感技术探究玉米叶片叶绿素相对含量(SPAD值)与植被指数间的关系,从而明确指示叶位、无人机的最佳飞行高度。采用随机森林法构建基于植被指数的叶绿素相对含量遥感估算模型,并进行模型的评价。结果表明,玉米灌浆期叶片的叶绿素相对含量高于乳熟期叶片的叶绿素相对含量,植株中部叶片的叶绿素相对含量高于上部、下部叶片的叶绿素相对含量。在玉米灌浆期与乳熟期,玉米叶片SPAD值的指示叶位为第5叶,当无人机飞行高度为20 m时,模型的精度最高[决定系数(R 2)=0.94]。研究结果可为提高叶绿素相对含量遥感监测的精度提供技术支撑,并为农作物的田间智能化管理提供理论依据。

基于计算机视觉技术的玉米叶绿素垂直分布研究

采用智能手机拍照获取玉米大喇叭口期、抽雄期叶片图像,基于计算机视觉技术计算RGB颜色模型的16种颜色特征参数,探究玉米上、中、下层位叶片颜色特征参数与叶绿素相对含量(SPAD值)的相关关系,并基于随机森林算法建立了SPAD的预测模型。结果表明:两个生育时期玉米叶片叶绿素含量呈垂直异质性,中层叶片叶绿素含量显著大于上层和下层。不同层位叶片叶绿素敏感颜色参数略有不同,但总体上与G、R分量及其组合参数2G-R、2G-R-B、G/R相关性较好,且呈显著负相关。基于RF模型对各层位叶绿素含量进行预测,模型精度表现为上层>中层>下层。基于计算机视觉技术研究玉米叶绿素垂直分布具有可行性,可为及时掌握农作物的光合效率、水肥状况和生长状态,为高产育种和栽培措施调控提供理论依据与技术支撑。

不同新能源类型密集烤房烘烤效果研究

通过烘烤试验对比,从烤房建造成本、运行参数、烘烤能耗用工、控温精度、烤后烟叶外观质量、化学成分、经济效益等方面探索内置式生物质烤房、密闭式热泵烤房、光伏一体化烤房的烘烤效果,旨在筛选曲靖烟区最适宜的烤房类型,并为烟草行业的绿色可持续发展提供理论依据。结果表明,密闭式热泵烤房烘烤能耗和用工成本较低,控温精度、烤后烟叶质量、经济效益较好,是目前最适宜曲靖烟区的烤房类型;光伏一体化烤房建造成本高昂,且烘烤效果表现一般,目前推广难度较大,但可作为未来烤房的发展方向;内置式生物质烤房建设使用门槛较低,可在生物质颗粒供方市场成熟和电力配套设施不齐全的烟区加以应用。

基于GA⁃BP神经网络的氢气传感器的浓度补偿研究

为解决环境因素致使氢气浓度传感器测量精度误差较大,导致氢燃料电池车辆因氢气泄漏检测不精确而产生爆炸风险的问题,提出了一种基于遗传算法反向传播(GA⁃BP)神经网络的氢气浓度传感器的浓度补偿方法。首先,利用BP神经网络对氢气浓度进行初步预测;然后,通过GA在寻优方面的优势进行浓度补偿,解决了BP神经网络局部陷入极值的问题。实验结果表明:基于GA⁃BP神经网络的氢气浓度传感器的浓度补偿方法对热导型氢气浓度传感器的预测准确度达到99.98%,最大相对误差值为0.2%,氢气浓度传感器的测量准确度提高了50.8%,为氢燃料汽车行业的发展奠定了基础。

不同产区天冬性状及组织特征比较研究

目的:探讨不同产区天冬外观性状和显微特征差异,为进一步完善天冬质量评价体系提供参考。方法:采用不同产区天冬药材,比较药材形状、表面、质地和显微特征。结果:四川、贵州、广西产的天冬个头适中;重庆产的天冬个头较小;云南、野生天冬个头大,云南产的天冬颜色更深,野生的颜色偏灰暗。云南产的天冬皮层和中柱比大;四川、贵州、广西、重庆的次之;野生的较小。四川产的天冬未见石细胞;广西、贵州、云南产的可见石细胞和草酸钙针晶,重庆产的天冬的石细胞较多,草酸钙针晶较长;野生天冬石细胞最多,草酸钙针晶最长。结论:由于生长环境和种内差异,不同产区天冬在外观性状和组织特征有明显差异。

非完全信息下无人机集群对抗研究综述

无人机集群以其具备的应用优势及发展前景,成为当前人工智能领域研究者关注的热点之一。而非完全信息下的无人机集群对抗技术,因其集群结构变化的高动态性以及环境信息复杂多变且不能完全感知的特点,成为对集群协同性与智能性要求最高的研究方向之一。其研究成果可以促进智能化无人系统的快速发展和广泛应用。该文全面回顾了非完全信息环境下无人机集群对抗研究的最新进展,按照包以德循环理论的思路将无人机集群对抗过程划分为态势评估、意图推断、任务规划与机动决策4个相互衔接的关键组成部分,并进一步将其细分为8个子研究目标。通过分析比较近年来的相关研究,着重阐述了无人机集群对抗领域各项任务的研究重点和难点以及已取得的成果,并讨论了无人机集群对抗技术所面临的挑战,包括大规模异构集群的协同控制、非完全信息的处理、复杂决策过程的建模以及实际应用任务的应对等。

浅析汽车涂装水处理工艺中的细菌管理

[目的]前处理电泳相关水洗槽受环境影响,容易出现生菌问题,而一旦槽体生菌,难以彻底清除,很容易对槽体循环及车身电泳品质造成不良影响。[方法]分析了异噻唑啉酮、双氧水、硝酸等化学杀菌剂的利弊后,引入紫外线杀菌灯对细菌管理进行改善。[结果]长期开启紫外线杀菌灯可有效降低水洗槽内细菌的数量,从而减少化学杀菌剂的用量。[结论]向水洗槽导入紫外线杀菌灯可大幅降低杀菌成本,减少环境污染,提高杀菌效率。

合成孔径激光雷达成像研究进展综述

激光成像雷达是一种处理目标散射光成像的设备,在探测精度上有显著优势,但是分辨率受波束宽度和目标距离限制,因此将其与合成孔径技术相结合,得到合成孔径激光雷达(Synthetic Aperture Li-dar,SAL)。SAL作为一种主动探测雷达,拥有更短的合成孔径时间,且成像分辨率与距离无关,可以进行大面积成像,已经成为国内外的研究热点。除此之外,SAL还具有体积小、重量轻、抗干扰强等特点,因此难以被侦测,具有良好的军用和民用潜质。但是由于激光波长短,必然会引起相位误差以及调制受限等难题,本文主要就相位误差处理、光视场优化和ISAL三方面对近十年SAL的研究发展进行了概述,具体分析了不同方法的原理、所解决的问题以及所遇到的瓶颈,并根据其发展趋势进行了预测和展望。

钻井扶正工具断裂失效分析及预防

通过对钻井扶正工具断裂事故进行调查,从断口形貌、材质成分、金相组织、力学性能、焊接组织、裂纹扩展机理等方面进行综合研究分析,结果表明:工具失效源于焊接部位出现的许多呈放射状的微裂纹,基体内部出现多处疲劳弧线,原材料存在明显的成分偏析和组织不均一性,使得材料性能降低等辅助原因,导致工具失效。通过对焊接工艺评审和优化改进,严控材料冶金和成型工艺等措施,解决了工具失效问题。

矿山安全“再监督”监管平台设计与应用研究

为了发挥信息化技术在矿山安全监管监察中的重要作用,促进安全生产主体责任落实,建设了安全生产问题处置监管平台,平台总体架构包括基础设施层、支撑层、数据层、应用层。通过汇集安全生产监管监察工作中产生的各类数据,纪委监委和安委办对安全监管工作过程的合法性、时效性、规范性进行“再监督”,针对执法人员不作为、执法不规范等情形发出报警提醒,督促其提高工作质效,按照规定的程序和时间履职尽责。“再监督”工作模式在规范执法活动、提升办案效率、执法数据高效利用等方面发挥了积极作用,提高了矿山安全监察能力和信息化应用水平。

地铁列车PIDS系统广播运用问题分析与解决方案

乘客信息显示系统(PIDS)可直接向乘客提供实时准确的乘车信息,而列车广播是该系统的重要功能之一。在当前列车普遍采用列车自动控制系统(ATO)自动化广播报站的背景下,半自动广播报站模式因使用频率低、实践经验相对匮乏,在实际操作中暴露出诸多不足。文章在阐述列车广播报站系统工作原理的基础上,针对某地铁2号线列车PIDS系统半自动广播实际运用情况,分析其中存在的列车广播站点播报错误、全列车广播无声的问题,充分考虑现场使用情况制定解决措施,通过更新硬件和软件配置等使所有问题得到解决,可为其他地铁PIDS系统运用半自动广播提供参考和借鉴。

矿田构造变形岩相分类与应用效果

矿田相当于Ⅴ级成矿区带的地质找矿勘查对象,需要研究"构造与建造共生"的地质现象,建立相应的概念和野外观测方法,有别于"沉积构造岩相"、"岩浆岩相"、"变质岩相"、"大地构造相"、"构造岩相"、"构造相"等理论观点。在长期矿田构造和深部外围找矿实践基础上,研究提出"构造变形岩相"的地质概念。构造变形岩相被理解为"显示构造变形的那部分岩相",是喻示受构造影响的那部分(沉积、岩浆和变质地质作用的)岩相,是包含构造变形及建造特征的地质实体,或构造建造形迹。构造变形岩相,是岩石形变和相变密切共生的地质体,既能反映成岩地质环境又包含成岩物理化学条件,是一种适用于开展"构造结合建造"观测和分析的构造岩石单元。依据地质作用类型,划分了4种矿田构造变形岩相:沉积构造变形岩相、岩浆构造变形岩相、变质构造变形岩相和复成构造变形岩相。根据地质亚相,划分了矿田尺度的27类构造变形岩相。建立矿田构造变形岩相的观测和分析方法,不仅推动了构造结合建造的地质调查和研究,而且为矿田构造向矿田地质学的发展奠定了基础。构造变形岩相研究,用1∶1000~1∶50000不同精度,可以调查几十至几百平方千米范围的地质找矿问题,直接服务于已知矿床的深部外围找矿。地表结合中段大比例尺填图,三维刻画矿化岩相带的分布特征,成为圈定靶区的最佳途径。在"就矿找矿"的基础上,探讨了中距离找矿的预测方向--构造变形岩相界面成矿带。

胶东玲珑金矿田不同矿段构造变形岩相带特征与深部找矿预测

大规模勘探结果表明,胶东主要金矿田深部存在第二富集带,显示深部找矿潜力巨大。“深部第二富集带”受什么因素控制,深部预测的目标是什么,成矿边界在哪里,这些关键问题值得深入研究。结合“岩浆核杂岩隆起-拆离凹陷”构造系统和“米字型”构造控矿模式,提出将“构造变形岩相带”作为深部找矿预测目标和成矿边界,建立新的深部找矿预测标志。以玲珑矿田为例,综合对比各矿段3个主要方向(NEE、NE、NNE)构造变形岩相带的空间分布、物质成分、结构构造、形成时间、成岩成矿深度等特征,总结矿化富集规律及其向深部的变化趋势,探讨不同方向构造变形岩相带的时空演化关系。从“深部第二富集带”发育程度看,这些已知构造变形岩相带的深部都有找矿潜力,其外围可能存在平行的、更大深度的构造变形岩相带。

胶东金矿田的深部地球物理勘查模式初步研究

胶东金矿田深部'第二富集带'找矿潜力巨大,但预测难度也大,其中一个问题是深部勘查目标难以识别。作为复杂成矿过程的产物,按经济指标划分的金矿体和规模更大的构造蚀变带,可以整体上作为深部地球物理勘查的目标,扩大目标地质体的规模,从而提高物探方法的分辨率。基于矿床地质特征、岩(矿)石物性参数及含矿构造岩相带的空间形态特点,将胶东地区金矿床分为三类:一维角砾岩型、二维蚀变岩型、二维石英脉型。依托'中生代岩浆核杂岩隆起—拆离带'控矿构造模式,应用含矿构造岩相带和地球物理方法相结合的工作模式,在玲珑—焦家、大庄子、蓬家夼等矿田开展深部找矿预测,为物探方法有效识别深部矿化带提供理论和技术支持。