天问一号——奔火逐梦

"天问一号"任务2020年7月23日,中国首次火星探测任务(天问一号)在文昌航天发射中心成功发射,标志着我国行星探测("天问"系列任务)的大幕正式拉开。"九天之际,安放安属?隅隈多有,谁知其数?天何所沓?十二焉分?日月安属?列星安陈……","天问"二字源于屈原长诗《天问》,这首长诗一共提出了170多个问题,其间许多追问关乎宇宙星河。     

火星轨道器次表层探测雷达的水冰探测

在地球上,水是生命存在的基础之一.大量证据表明火星表面曾经存在液态水,而目前的火星表面环境不支持液态水的长期存在.因此,水可能以不同的状态赋存于火星的次表层.寻找火星次表层的水一直是火星探测的关键科学目标之一.次表层探测雷达,如探地雷达、探冰雷达,是了解地下物质结构的有效方法,近年来在地外天体上得到大量应用.在过去十余...     

火星取样钻探技术分析

火星探测一直是人类空间探测的热点。“好奇号”火星车着陆6年多来,先后完成了16次取样钻探,为人类探测火星提供了直接依据。本文根据NASA（美国国家航空航天局）公开的技术资料,围绕取样钻探的设计要求、取样钻探系统结构设计及接触式稳定系统、辅助结构系统、压力和回转传递系统、封闭保护壳（稳定器）系统、钻头系统、转盘系统、主动轴系统和冲击钻进系统等展开了论述。系统设计主要结合智能化、模块化、轻量化要求开展,并先后经过12次的室内联动测试,完成了同火星车的岩屑运移、样品处理分析、数据存储、仪器控制等系统的高度集成,并通过机械臂完成了搭载试验。由于火星取样钻探的首次尝试和NASA的技术保密原因,论文阐述的相关内容仅作为我国开展火星取样钻探研究和地球深部智能钻探研究的参考。     

季风区古环境演化的相似性与人类演化

通过对东亚季风区、印度季风区及西非季风区上新世一更新世古气候记录的对比,发现这3个地区分别在2．8～2．5MaB．P,1．8～1．6MaB．P．和1．2～0．6MaB．P．前后都发生了明显的气候转型事件。在这些转型事件的前后,气候变化主导性周期发生了明显的改变。此外,这个时期气候变化的主要趋势是干旱程度加剧,或季节性增加。由此说明北半球季风区在长时间尺度上气候变化的相似性,并意味着有一个天文因素以外的,或许存在于地球系统内部的因素控制了气候转型事件。季风区气候变化的整体性有可能对人类演化过程有深刻的调节作用。     

基于嫦娥一号卫星数据的柏拉图(Plato)月坑地质研究

通过CCD图像对Plato坑周围区域的线性地貌进行解译和构造方位统计,发现2组明显的线性构造优选方向,一组为NNE—SSW向,一组NWW—SEE向。分析后认为,这是在早期区域应力场作用下形成的,之后受到雨海事件和Plato事件的影响发生再活动,但是区域总体构造格架基本保持不变。使用IIM光谱研究发现,溅射物造成了Plato坑西部和东部在光谱上的差异。坑底玄武岩相对月海玄武岩基性物质含量要低,结合DEM分析认为坑底玄武岩并非从单点溢出。通过对Plato坑壁因垮塌而出露基岩的光谱研究和对本区域平底型月坑宽深比的统计,认为本区域属于高地与月海过渡的地区,在物质成分上受到雨海堆积物的影响而含有较多的低反射率基性物质。最后尝试性地对该地区的地质演化过程进行了推演,得出对本地区地质演化的粗略认识。     

嫦娥五号着陆区月壤的太空风化改造特征

月壤是月球科学与工程探测的主要目标物和承载物,也是人类认识月球的主要信息来源。太空风化作用是决定月壤形成,特别是演化过程的关键因素。本文系统总结了近两年来围绕嫦娥五号着陆区月壤的太空风化改造特征所取得的阶段性研究进展,特别是单质金属铁的多种成因机制、硫化物的风化改造特征和太阳风成因水等。上述研究成果的取得,为准确认识月壤特性,反演月壤形成与时空演化历史以及评估月壤资源特性奠定了良好的基础。最后结合我国后续月球探测工程规划,提出了新的研究方向与目标。     

北斗一号/GPS双模手持终端野外遥感地质矿产查证系统设计

针对野外遥感地质矿产查证工作特点,研究设计基于北斗一号/GPS双模手持终端的野外遥感地质矿产查证系统。该系统一方面可进行野外遥感地质矿产查证的相关业务工作,如遥感影像及矢量图的加载显示、添加编辑查证点、控制点片采集等;另一方面,野外作业人员可以通过北斗一号卫星模块,回传定位及其他信息至管理中心,便于进行作业管理,并为野外作业人员提供安全保障。      

甘肃省窑街矿区一号井六采区瓦斯地质特征

甘肃省窑街矿区一号矿井六采区为煤与二氧化碳（含甲烷等混合气体）突出矿井,矿井内瓦斯成分以二氧化碳为主。本文通过对六采区勘探阶段钻孔和采煤工作面中煤二层瓦斯资料的分析、对比,参考邻近矿井的瓦斯特征,总结了六采区瓦斯赋存、相对涌出量及其与各种地质因素之间的关系,为矿井生产中开展瓦斯与二氧化碳突出预测提供参考。     

基于全景相机数据的嫦娥四号着陆区次级坑统计分析

玉兔二号月球车在嫦娥四号着陆区发现了许多坑缘呈破碎石块状的小型撞击坑,其直径大多在亚米级,过去对于这种小尺度撞击坑的研究大多源于Apollo、Surveyor、Ranger系列任务,然而当时获取的影像质量较低,且并未覆盖月球背面.小尺度撞击坑在月球表面分布十分广泛,与月球最表层的演化密切相关,因此对其展开研究具有重要的...     

冲绳海槽中部28ka以来陆源物质输入和古环境演化的生源组分记录

沉积物中有机碳、生物碳酸盐和生物硅等生源组分的埋藏速率在很大程度上受到海洋古生产力的控制,常常被用作古生产力的替代指标。本文利用TOC、生物硅及CaCO3等生源组分探讨冲绳海槽中部DGKS9604孔(28°16.64'N,127°01.43'E;水深766m;柱长10.76m)距今28ka以来陆源物质输入和古环境演化对海洋生产力的影响。研究结果表明,在冬季风较强的末次冰期晚期(28~22kaB.P.),长江直接输运大量的陆源营养物质进入冲绳海槽,古生产力较高; 在末次盛冰期(LGM,22~18kaB.P.),虽然河口距离海槽区更近,但大陆流域降水匮乏,河流入海径流量偏低导致海槽陆源营养物质明显减少,生产力降低,表现在生物硅和有机碳堆积速率明显降低; 冰消期早期生产力与末次盛冰期相比并未明显降低,此阶段气候回暖,大陆流域降雨增加,陆源物质输入相对较高。全新世早期,古生产力快速下降,既反映海平面降低,陆源物质输入减少,还可能与冰消期寡营养盐的黑潮在海槽加强有关。DGKS9604孔CaCO3含量及堆积速率变化的总体趋势与有机碳和生物硅相反,表现为末次冰期晚期低,冰消期以来逐渐升高,一方面反映陆源物质输入的稀释作用; 另一方面与黑潮加强致使钙质生物生产力增强有关。此外,15~7kaB.P.期间CaCO3含量及其堆积速率有几次明显降低,可能对应黑潮减弱、陆源冲淡水较强的环境事件。     

嫦娥三号着陆区月海玄武岩的年龄、成因及地质意义

月海玄武岩主要分布在月海中,由斜长石、辉石和橄榄石组成,与地球玄武岩相比,富铁而贫钠和钾。月海玄武岩的成因,年代和成分研究是理解月岩形成与演化的基础。月球返回的岩石样品数量和覆盖面积有限,并且CE-3号着陆区没有月球样品返回,所以地球上的实验室样品分析方法不能应用到CE-3号着陆区玄武岩研究。本文对CE-3号着陆区月表和下伏玄武岩的组分、来源、分布、年代和层序进行反演和分析。主要使用的研究方法主要包括:玄武岩单元的撞击坑频率-分布函数定年,基于撞击坑的月壤下伏玄武岩单元识别、划分及厚度反演,基于遥感数据的元素含量和矿物成分分析等。结果表明:(1)CE-3号着陆区至少出现了6次较大规模的岩浆充填事件,由新到老分别为EIm、EIm_1、EIm_2、Im、Im_1和Im_2,其中EIm单元年龄约为3.17Ga,Im单元年龄为3.48Ga;(2)研究区玄武岩单元铁元素成分变化不大,而钛元素含量有较大变化。并且玄武岩越年轻,铁和钛元素更加富集。对指示月表硅酸盐矿物的克里斯蒂安参数(CF)和弯曲指数(CI)进行计算,发现研究区没有高硅物质的分布;(3)研究区月海玄武岩充填活动具有多期次性,每期月海玄武岩的充填流动大体上保持由南向北方向,并且活动规模逐步减小;(4)下伏玄武岩单元EIm_1、EIm_2、Im、Im_1和Im_2的平均厚度分别为68.3m,68.6m,81.8m,59.1m和52.1m,其中EIm_1单元的厚度最大为150m,从西到东逐渐减小;Im_1最大深度为224m,位于研究区的北部,向东西两侧依次减小。     

东北东部地球物理及地质块体特征——对大地构造环境演化的追溯

通过区域地球物理场多重信息的综合研究，可将东北东部地球物理及地质块体划分为A、B、C三类。它们在空间上有序的分布，特征上各自相异。揭示出所共处的区域岩石圈的大地构造环境演化历史的全过程。B类地块代表了太古宙陆块的形成；C类地块反映了古亚洲构造域复杂的造山过程；A类地块则揭示出中生代以来壳幔作用动态过程—拆层作用和盆山构造的形成及对前期构造的强烈改造。     

东北东部地球物理及地质块体特征——对大地构造环境演化的追溯

通过区域地球物理场多重信息的综合研究 ,可将东北东部地球物理及地质块体划分为A、B、C三类。它们在空间上有序的分布 ,特征上各自相异。揭示出所共处的区域岩石圈的大地构造环境演化历史的全过程。B类地块代表了太古宙陆块的形成 ;C类地块反映了古亚洲构造域复杂的造山过程 ;A类地块则揭示出中生代以来壳幔作用动态过程—拆层作用和盆山构造的形成及对前期构造的强烈改造     

基于高分一号数据的稀土矿山环境问题遥感监测

离子吸附型稀土矿是1969年在我国江西赣南地区发现的一种新型外生矿物,具有储量丰富、稀土配分齐全、开采工艺简单等特征,是我国特有的宝贵资源,广泛应用于机械、农林、化工及航空航天等领域（王登红等,2013;邓茂春等,2013;代晶晶等,2013）。随着稀土需求量的不断增加,稀土越界开采和盗采现象时有发生,一些不法商人为了牟取暴利,罔顾环境,采取不当的开采方式,导致稀土矿区出现一系列环境问题（罗才贵等,2014;彭燕等,20016）,严重影响矿区的生态环境。遥感作为一种新兴的监测技术,被广泛应用于矿山开发调查与监测中,而大量的高分辨率遥感数据的出现,也为矿山遥感监测工作提供了数据保障（王龙飞,2014）。本文在前人研究的基础上,采用国产高分一号数据,以江西寻乌稀土矿区为例,开展了稀土矿山环境问题遥感监测研究,展示了高空间分辨率遥感技术在稀土矿山监测中的应用优势,为相关部门提供技术支持和决策依据。     

白音华一号露天煤矿不良地质现象调查

基于矿区地层结构及地质构造的研究,认为该矿工作帮（BH1）崩塌引发因素是第四系松散层白稳能力差,当采掘台阶前缘临空面较大时,该台阶后缘形成的拉张裂缝处的土体突然脱离母体翻滚而下形成崩塌体;非工作帮（BH2）滑坡引发因素是滑坡体底板为2煤组底板泥岩层,该泥岩中赋存一层厚约2m左右的富含高岭土和其它粘土矿物成份的软弱结构层（面）,由于上覆的剥离排弃物在边坡上超载堆积,在众多出水点渗流渗水的作用下,加之温度较低,岩体冻胀,使软弱结构层抗剪强度降低,从而沿软弱结构层（面）倾向发生了滑坡。     

火星的水环境演化

火星是太阳系中早期演化历史与地球非常相似的一颗行星,为了解火星的古气候环境以及火星是否存在过生命,火星的水环境历史一直是人们研究的热点问题.本文从火星历史上水对火星表面的改造痕迹介绍了水在火星演化过程中扮演的重要角色.水流、冰川、古湖泊与古海洋等与火星表面地形地貌演化以及矿物岩石形成与迁移过程等密切相关,它们的发育与消...     

基于环境一号卫星影像的淮南潘集采煤塌陷积水区富营养化评价

通过研究淮南潘集杨庄采煤塌陷积水区水体水质指标与环境一号卫星影像4个波段反射率值之间的关系,针对叶绿素、透明度、总磷、总氮、高锰酸钾指数5项主要水质参数建立了遥感监测模型。采用综合营养状态指数法,评价了该地区水体整体水质富营养化程度。评价结果表明,该塌陷积水区水体为轻度—中度富营养化,与实测水样分析监测的结果基本吻合,证明了水质遥感模型反演技术在当地水质监测中的适用性和可靠性,为实现该地区水质动态监测与预警提供了技术支持。     

腾格里沙漠东缘26 ka来环境演化的植硅体记录

贺兰山中段西侧沙漠戈壁沉积发育,生态环境脆弱,对探讨末次冰期以来气候变化与沉积响应具有重要意义.选择了腾格里沙漠东缘晚更新世晚期以来的洪积物剖面进行了初步古环境研究.在数字填图系统和野外路线调查基础上,对贺兰山中段西侧、腾格里沙漠东缘地貌第四纪沉积物进行了较详细的调查研究.在AMS14C测年基础上,从内蒙古阿拉善高原腰坝地区Qp₃-Qhpl洪积剖面沉积物中获得较丰富的植硅体化石,主要类型有方型、长方型、扇型、哑铃型、齿型、帽型、尖型、平滑棒型、刺边棒型、突起棒型、三棱柱型等.此外,沉积物中赋存的大量炭屑和燃烧植硅体反映了古人类活动的历史.运用植硅体组合和温暖指数分析重建了研究区26 ka来的古植被、古气候演化,气候变化自早至晚经历了明显的干凉－暖干－暖湿－冷湿－干冷－暖干－暖湿7个阶段.洪积扇扇缘沉积环境变化反映了气候的干湿变化,且气候干湿变化与区域沙漠化和人类活动具有相关性.      

青海涩北一号气田流动单元研究

以青海涩北一号气田为例,探讨了气藏储层流动单元研究方法。通过对各种储层参数分析,选择了自然电位相对幅度(ΔSP)、自然伽马相对幅度(ΔGR)作为流动单元划分参数,将研究目的层段储层划分为5类流动单元。其中Ⅰ、Ⅱ类流动单元储层物性最好,主要发育在高能滩坝相;Ⅲ类流动单元储层物性较好,主要分布中能滩坝相;Ⅳ类流动单元储层物性差,为低能滩坝相;Ⅴ类流动单元为泥岩层,其实质上为渗流屏障。通过综合分析,建立了研究区流动单元的分布模式,并分析了其对流体分布的控制作用。