随着寒区工程向更高海拔、高纬度扩展，裂隙岩体在低温环境下的力学响应问题日益凸显。现有冻土力学理论难以有效指导寒区岩体工程实践，亟需深化对裂隙岩体冻胀机制的认识。通过理论研究、室内与现场试验、数值模拟等方法，系统探究低温及冻融循环作用下裂隙岩体冻胀力的形成机制与破坏规律。研究表明：裂隙岩体冻胀机制包括体积膨胀、分凝冰以及混合冻胀理论，其中，半椭圆形开放裂隙混合冻胀模型在描述裂隙岩体冻胀机制方面更为合理。裂隙岩体冻胀是一个考虑水分迁移、多相介质热传导、裂纹扩展的温度–渗流–应力耦合问题，裂隙结构、饱和度、水分迁移、密闭性、冻结模式、冰–岩界面作用、水–冰相变等对裂隙岩体冻胀力演化及损伤具有重要影响。冻胀力驱动裂隙扩展是裂隙岩体损伤的主要方式，受裂隙和岩体特征显著影响。此外，室内和现场试验的冻胀行为存在差异，特别是在冻融循环、开裂温度和补水条件方面。未来应从微、细观机制入手，辅助室内与现场试验，探究水分迁移和冰岩作用机制，以求解冻胀力为初步目标，结合数值计算方法，探究裂隙网络演化，并结合人工智能与大数据分析，尝试建立裂隙岩体冻胀破坏预测的自适应监测与决策支持系统。

水下无线电能传输技术因其能够以非电气接触的形式在海域中实现能源供给，为解决水下无人设备的传统拔插式充电方式所存在的安全性差、寿命低、维护困难等问题提供了一种可行途径。然而，水下无线电能传输系统因复杂的海洋环境使其相比于以电动汽车为代表的陆基无线电能传输面临更多的挑战。该文首先围绕海水介质对无线电能传输系统的影响机理研究进行了详细的综述；其次，针对海洋环境和海水介质存在的附加涡流损耗、极间分布电容、深海压磁效应、海底洋流扰动等典型影响因素的研究进展进行了分析，对目前无线电能传输技术在水下无人装备应用存在的潜在问题和挑战进行说明；最后，对水下无线电能传输系统未来值得关注的研究方向进行展望。

随着现代工农业的快速发展，环境污染问题正引起国际社会的广泛关注，其中重金属、农兽药残留、气体污染物等会对人体健康和生态安全造成潜在危害。近年来，氢键有机框架（HOFs）作为一种新兴材料，具有环境友好、合成条件温和、生物相容性高、重复性和再生性好等特性，在环境污染物检测与治理方面展现出巨大的应用潜力。该文首先综述了HOFs的合成方法，通过选择合适的有机构建块、调节孔隙度和结构合成功能化HOFs材料。其次，综述了HOFs的结构稳定策略，由于其氢键相互作用难以维持结构稳定性，相关研究通过π–π堆叠、静电相互作用、互穿结构和化学交联等策略，有效提高了HOFs结构的稳定性。此外，还综述了HOFs在重金属、农兽药残留、气体污染物和温室气体等环境污染物中吸附和检测的研究进展。在污染物吸附方面，HOFs具有比表面积大、可调节孔隙的特点，通过修饰HOFs框架中官能团的特异性位点，实现环境污染物的特异性高效吸附。在污染物检测方面，具有高效吸附能力的HOFs可用作分析物富集材料，通过固相萃取等技术提高分析仪器的检测能力；同时，利用HOFs自身的电化学发光（ECL）、荧光等特性，可构建高灵敏传感器，实现环境污染物的多元化检测。最后，对HOFs在环境污染物吸附和检测领域的未来应用进行了展望，特别是在HOFs的合成简便性、结构稳定性以及识别特异性等方面，仍需加强进一步探索和研究。 

能源转型已成为当前及今后全球应对气候变化风险、推动高质量发展、实现能源供给安全的关键选择。但在多重目标约束下，能源转型的不确定性和挑战仍然较大。为此，本文从能源系统结构演化出发，对能源转型的基础概念、研究方法、问题挑战进行文献综述和探究分析，得到如下结论：①碳中和背景下的能源转型已由“技术”驱动转向“问题”驱动，且不同地区和国家能源转型进程差异明显，政策调控、技术创新、市场机制与主观行为成为能源转型的关键驱动因素。②针对能源转型的量化研究主要集中于能源转型程度的评价及其趋势预测，但由于涉及能源、经济、环境、社会等多系统的耦合联动，模拟预测的“黑箱”效应较为突出。③已有研究对能源转型的经济、安全与社会效益认识存在分歧，能源转型挑战与不确定性仍然较大。未来能源转型研究需兼顾气候变化与经济发展需要，采取多样化转型手段，注重供需协同、区域协同转型，持续加强多尺度建构—关联研究。本文旨在增进对能源转型认识论和方法论的理解，为地理学者开展能源转型研究提供学术参考。

时间是描述一个地质过程或者地质事件的基本物理参数，以放射性同位素的半衰期为标尺，以地球与行星样品为研究对象，形成了同位素地质年代学。地质事件的发生和地质过程持续时间可以约束其发生的原因和形成机制，它是地质研究的前提。高精度的同位素地质年代学迄今已经发展出了多种同位素体系，然而最早制约地球准确年龄、最成熟完善且具有双衰变体系的首推U-Pb年代学体系。从早期溶液法分析发展至现今的激光微区分析或者二次离子质谱法分析U-Pb年代学，U-Pb体系蓬勃发展。然而，迄今所有微区原位U-Pb年代学标样的标定，采用的基准仍然是热电离质谱的稀释剂法（ID-TIMS），因而本研究详细调研了ID-TIMS高精度U-Pb年代学的发展，重点关注其发展过程中里程碑式的事件，最后探讨了高精度年代学对矿床学研究可能的意义和突破点。

碳酸盐是俯冲板块输入地球深部含碳物质中的关键成分。俯冲碳酸盐的再循环被认为是俯冲带深部碳循环的重要过程。在俯冲过程中，碳酸盐经历脱碳反应，释放含碳流体或熔体进入地幔，这对地幔的物质组成和氧化还原状态产生了深远的影响。目前对俯冲碳酸盐再循环过程的理解主要依赖于有限的（超）高压变质岩和深源地幔捕虏体的研究，以及通过高温高压实验岩石学和分子动力学模拟等方法进行探索。深入了解俯冲碳酸盐再循环过程对于揭示碳在地球深部的地球化学和动力学行为具有重要意义。本文综述了俯冲碳酸盐再循环过程，并结合全球俯冲带的热结构，讨论了不同脱碳机制下碳的存在状态和迁移方式，包括变质反应脱碳、流体溶解脱碳、熔融脱碳和氧化还原脱碳过程，阐述了这些过程对地球深层与浅层氧化过程的影响。

高纯石英广泛应用于半导体、光伏、光通讯、电光源等高新技术产业，在国家战略性新兴产业、经济安全和国防安全等方面都具有重要地位和作用，是世界稀缺、我国短缺的资源。脉石英是加工高纯石英砂的理想原料之一，本文在广泛收集和研究脉石英勘查成果的基础上，根据脉石英矿床的大地构造环境、分布特征、成矿特征和控矿因素，划分了中国脉石英矿床的成矿区带，并对各个成矿区带的成矿特征做了简述；总结了中国脉石英矿床成矿规律。脉石英矿床类型主要以岩浆成因热液型为主，其次为变质成因热液型和伟晶岩型，主要成矿期为燕山期，其次为华力西期、加里东期、晋宁期和印支期。初步划分了脉石英成矿区带27个，提出吕梁、南秦岭、桐柏-大别、东海-赣榆、阿尔泰地块共5个脉石英成矿区带是我国重要的高纯石英用脉石英成矿区带。本次脉石英成矿规律总结及成矿区带的划分对脉石英找矿勘查部署提供了理论依据。

南极的煤系地层资源潜力巨大但研究十分有限。目前已发现的煤系地层主要为二叠纪地层，少量中、新生代地层，基本分布于横贯南极山脉及东南极查尔斯王子山脉地区，部分见于西南极。横贯南极山脉富煤地层主要为贝肯超群的二叠纪-三叠纪维多利亚群，查尔斯王子山脉富煤地层主要为埃默里群的二叠纪贝恩梅达特煤系。南极的煤具有高热阶特征，多为热变质煤。横贯南极山脉区域的煤多为无烟煤、超无烟煤或天然焦炭，具有高蚀变特征；查尔斯王子山脉区域的煤具有高挥发分低硫特征，贝恩梅达特煤系地层内随地层时代由老到新，代表煤系地层成熟度的镜质体反射率呈逐步降低至相对稳定趋势。南极主要煤系地层的发育揭示晚古生代-早中生代时期，南极温暖湿润、植被繁茂，沉积环境与如今存在巨大差异，现存煤系地层多发育于河、湖相沉积交错处。煤系地层发育热演化史揭示，南极热变质煤系地层的形成与冈瓦纳大陆裂解有关，弗拉尔大火山岩省沿横贯南极山脉的线性分布特征与典型二叠纪煤系地层分布特征耦合，侏罗纪短期集中热事件形成的岩脉侵入可以作为煤系地层热蚀变开始的信号，白垩纪末的冈瓦纳大陆进一步裂解形成的热升温，可能是导致南极煤系地层呈现高煤阶、高成熟度的主因。

页岩油气作为非常规油气资源的一种重要类型，蕴藏着巨大的勘探潜力。可压性对页岩油气勘探开发具有至关重要的影响，弹性参数是衡量页岩可压性的核心参数。综述了国内外页岩弹性参数研究取得的进展，分析了面临的诸多问题和挑战。研究表明：①弹性参数的测量方法多样，有压缩法、超声波测量法、纳米压痕法和声波测井法等实验测量法，及数字岩心计算法、等效介质理论法和分子动力学模拟法等理论计算法。每种方法都有各自的优缺点和使用条件，需要根据实际情况来优选。②实验测量法精度较高，但受采样率和实验条件的影响。声波测井法求取的弹性参数是连续动态的，可以反映瞬时加载下的力学性质，但与真实地层长时间静载荷有一定的差别。物理模型理论计算法虽然模型具有明确的物理意义，但需要输入参数较多，方程复杂，实用性较差，且对非主要因素有过多的忽略或假定。分子动力学模拟虽然能够简单、方便地模拟多种矿物组成复合材料的弹性参数，但与实际的地质模型仍有差别，由于实际地下环境复杂多变、难以模拟，模拟结果与实际值有一定的区别。③页岩弹性参数主要受到矿物组分、天然裂缝、围压、孔隙结构、成岩作用和温度等因素的影响，但有机质特征、赋存流体性质、试样尺寸、层理和地应力差异等也都会产生不同程度的影响。未来研究需要在定量关系、多尺度和复杂地质环境方面开发先进技术。 

近年来，经济全球化、世界多极化、区域集团化导致世界政治经济格局加速重构，给中国的世界地理研究带来了新的挑战和机遇。“一带一路”倡议、人类命运共同体理念的提出，将世界地理的研究推向新高潮。论文基于中国知网数据库，利用CiteSpace软件，构建了1992—2021年国内世界地理研究的知识图谱，系统分析了国内世界地理研究的发展历程、研究力量、研究热点和发展趋势。研究认为：①近30年来中国的世界地理研究经历了探索起步、波动增长、快速发展、稳步增长4个阶段，各时期研究区域、对象和热点内容不断演进；②研究力量集中在少数学者和研究机构中，组成世界地理研究的领军人物和团队；学术合作仅建立在同机构、同团队的基础上，跨机构、跨学科的学术交流亟待加强；③世界地理当前主要议题包括世界地缘政治、“一带一路”建设、跨国公司和国际投资、世界城市和城乡发展、区域发展和国土空间规划、资源环境可持续发展5个方面，未来世界地理研究将重点围绕地缘政治理论、“一带一路”倡议、战略性资源以及国别地理展开。

本文从地震宽角反射/折射方法的仪器装备、观测系统、观测实验、震相识别、数据分析等主要技术环节的出现、改进、发展、完善，回顾了该方法的百年发展历史.按照我们的见解，将其发展过程分为萌芽期、诞生期、成长期和发展期.对于早期的追溯，重点放在方法的孕育和诞生起到关键作用的人物和事件上，并且尽可能详细；对后期的回顾，聚焦在方法的技术内容的萌发、出现、改进、应用和重点文献等方面，如，何时出现了剖面方法、相遇和追逐观测、地震宽角反射/折射剖面数据的完备性等，成果表述不作为重点，而且叙述简略.述及了天然地震学、地震折射勘探、地震反射勘探、电子技术、通讯技术、测量技术、计算机技术、计算数学等相关学科的进步，对地震宽角反射/折射方法发展的促进作用.展望未来，宽角反射/折射方法在我国深部探测与矿产资源勘查领域大有可为.以此文致敬追寻科学真理的地学前辈.

由于穿透能力强，天然地震接收函数成为壳幔结构探测中最为广泛使用的方法.随着人们对地球内部结构和动力学过程认识程度的提高，台间距相对较大的宽频带台阵已无法满足壳幔结构高分辨率探测的需求.短周期密集台阵采用频率较高的便携式数字地震仪，通过百米级台间距的密集观测，可在短时间内（1～2个月）获得大量地震数据.其优势主要表现在三个方面：（1）地壳内射线交叉覆盖好，有利于提高分辨率；（2）射线密集分布，通过相干叠加压制噪声，可实现高频接收函数的成像；（3）观测时间短，效率高.因此，短短几年内，短周期密集台阵已经成为地壳深部结构探测的常规手段之一.本文主要介绍短周期密集台阵深部地壳结构探测的由来，以及通过几个典型的探测实例，展示探测效果及其在不同构造域的应用.

根据朝鲜6次地下核试验在中国东北及邻近地区产生的宽频带区域地震资料，中国科学院地质与地球物理研究所地震学学科组发展了一套用于监测地下核试验的地震学方法，主要包括震级测量和当量估计、高精度震中定位以及爆炸与天然地震事件识别等.在全球范围内，存在多个用于震级-当量转换的经验公式，确定何种公式适合于朝鲜半岛地区至关重要.通过搜集一组用于地震测深的化学爆炸的当量和埋深，并以这些已知爆炸源作为量规事件，能够标定朝鲜地下核试验场的震级-当量关系，从而实现对朝鲜地下核爆进行当量估计.在精确定位方面，发展了利用多事件之间波形互相关方法精确测定它们之间的走时差从而完成高精度相对震中定位.通过进一步利用Pn和Pg等多震相数据还实现了对核爆深度的相对定位.在爆炸震源识别方面，利用统计处理方法分析研究了不同类型事件所产生地震波的特征，包括6次地下核试验、4次天然地震和3次化学爆炸，以及一些矿区塌陷等.结果发现P和S类型波的振幅比，例如Pn/Lg、Pg/Lg和Pn/Sn等，在2 Hz以上能够较好区分各类震源.其中爆炸震源产生的振幅比显著高于天然地震的值.特别是，通过计算谱振幅比的台网平均值能够显著提高识别的可靠性.利用中国东北和附近地区地震台网所提供的数据可以准确地将朝鲜地下核试验从周边天然地震事件中识别出来.该方法同时得到化学爆炸的P/S谱振幅比值介于核爆炸和天然地震的群组之间. 

【研究目的】二叠纪—三叠纪是中亚造山带演化的关键阶段，形成了一系列不同性质、机制和时代的变形，可能代表了古亚洲洋俯冲-碰撞-陆内3个重要演化阶段的产物。近年来的工作在中亚造山带中段的阿拉善地区识别出大量的二叠纪—三叠纪变形，但是对这些变形的解释和认识存在很多争论，导致对古亚洲洋关闭时限产生不同认识。【研究方法】系统介绍目前已知阿拉善不同地区二叠纪—三叠纪变形，厘定了该时期阿拉善地区的构造序列和特点。【研究结果】中二叠世晚期（270～260 Ma），在阿拉善北部形成广泛分布的线性褶皱与逆冲构造。晚二叠世末—三叠纪初，形成卷入整个阿拉善地块与中亚造山带的大型韧性剪切变形；晚三叠世，形成了切割造山带的大型左行走滑变形。以上3期变形的切割关系在阿拉善东北部狼山、中部杭乌拉、西部霍布哈尔等地区最典型。系统分析碰撞阶段和陆内阶段的变形特点，认为晚二叠世变形代表了古亚洲洋关闭碰撞阶段的变形，晚二叠世末—三叠纪初的变形代表了造山带形成之后，Pangea超大陆形成的巨型剪切变形，是中亚造山带形成后经历的第一期陆内变形，而晚三叠世变形代表了受控于板块周缘陆陆碰撞的远程效应。【结论】古大洋消失后的碰撞阶段变形与陆内变形有一定的差异，从变形角度可以有效限定古亚洲洋不同阶段的演化。以阿拉善地区为代表的中亚造山带在洋陆转换阶段内连续经历不同性质、不同方向变形的叠加，也是增生型造山带的重要特征。 

在大型压缩气体储能系统中，叶轮式压缩机的性能是决定整个储能系统能否高效运行的关键。喘振只能被抑制，无法消除，是叶轮式压缩机的固有特性之一，严重影响了叶轮式压缩机的工作效率和安全稳定性。因此，防喘振技术是确保叶轮式压缩机安全稳定运行的关键，尤其在压缩气体储能系统中压缩机频繁启停的工况下更为重要。本文通过调研近年来国内外有关叶轮式压缩机防喘振技术的文献，阐述了叶轮式压缩机喘振产生的机理、判别方法以及喘振发生时的流场变化等物理特性；着重综述了通过限制压缩机入口流量防止喘振发生的被动控制、通过改变压缩机性能防止喘振的主动控制以及主动控制和被动控制相结合的主/被动控制3种控制策略的研究进展以及各自的优缺点；重点分析了基于信号分析与处理技术的压缩机喘振检测技术；展望了叶轮式压缩机防喘振技术未来的发展方向。综合分析表明，通过对叶轮式压缩机喘振物理特性的详细分析，设计出叶轮式压缩机防喘振控制策略，结合喘振检测技术，可以有效抑制压缩机喘振现象的发生。

变压器类装备种类繁多，广泛应用于电力系统中，是电力系统的核心装备。灵活多变的运行场景导致变压器需承受复杂的电磁暂态冲击，对变压器安全稳定运行造成极大挑战。构建变压器电磁暂态模型是准确分析变压器及系统电磁暂态物理过程和特性的关键，是变压器优化设计、暂态调控与安全运行的基石。该文将变压器电磁暂态模型按照适用频带分为低频模型、高频模型和宽频模型，首先从模型结构、参数辨识、应用范围、局限性等方面介绍了现有主流的变压器低频电路模型，重点阐述了铁芯非线性励磁支路的参数测量和表征方法，及其与分接开关模型的动态耦合方法；然后，介绍了现有变压器高频电路模型，包括黑盒模型和白盒模型，并对不同方法进行比较与总结；进而，介绍了同时具备铁芯非线性和频率依赖特性表征能力的宽频模型。最后，针对不同电磁暂态冲击场景提出模型应用建议，并对变压器电磁暂态模型构建技术的未来研究方向进行了展望。

“双碳”战略背景下，绿色化低碳化是我国乃至全球水运交通发展的必然趋势.氢能的应用是实现水路交通行业节能减排的重要途径，而安全高效的储氢技术是实现氢能大规模应用的前提条件.金属氢化物储氢被认为是一种安全、高效、可靠的储氢方式之一.本文首先归纳金属氢化物的储氢原理及分类，然后综述了目前金属氢化物储氢系统的研究现状，分析总结了相关研究方法的优缺点，最后评估了金属氢化物储氢存在的问题与挑战，并从明晰应用场景、攻克关键技术、加强产学研用深度融合等方面对未来金属氢化物储氢技术的推广和发展提出了相关建议.

锆石激光原位微区U-Th-Pb-He双定年方法是一项结合锆石激光原位微区（U-Th）/He和U-Pb定年技术的前沿方法，该方法能够实现同时在锆石矿物微区上获得（U-Th）/He和U-Pb两种同位素体系年龄数据。U-Th-Pb-He双定年技术不仅显著提高了（U-Th）/He定年的分析效率，而且使得（U-Th）/He和U-Pb两种年龄数据更为紧密地耦合起来，从而揭示矿物及其赋存岩石地层丰富的热演化历史，增强了这两种同位素年代学体系年龄数据解释的有效性与可靠性。本文系统梳理了锆石激光原位微区U-Th-Pb-He双定年方法的发展历程与现状，收集了已发表的相关标准样品与自然样品数据，并尝试分析已有测试数据中可能存在的技术难点与挑战。目前，U-Th-Pb-He双定年方法及其技术流程已能提供一定精准度与空间分辨率的同位素和年龄数据，尽管仍然存在着一些技术困难，包括⁴He含量的精准测量、U-Th微区不均一和含U-Th显微包裹体对U-Th同位素含量定量分析的影响等，已有相应的解决方法。国内外相关实验室针对U-Th-Pb-He双定年方法的上述技术问题正在持续开展深入的理论与实验研究，相关进展有望促进锆石U-Th-Pb-He双定年分析数据精准度、可靠性与可解释性，为地球科学相关领域的研究提供更为准确可靠的技术支撑。

地球内部存在全球尺度的大规模水（氢）循环过程。存在于俯冲板片中的斯石英和金红石可赋存含量可观的水并作为水的重要载体。此外，斯石英还被认为是下地幔上部正常地温梯度条件下水的潜在储库。由于金红石和斯石英同属金红石型结构矿物，它们也具有相似的赋水机制。目前已有的红外光谱分析结果显示，金红石的水含量主要受控于金红石晶体结构中的三价金属元素离子含量。虽然含Al³⁺和不含Al³⁺斯石英均可赋存质量占比超过0.01%的水，含Al³⁺斯石英的含水量整体仍高于不含Al³⁺斯石英。后续的实验研究应致力于厘清其它分析方法与红外光谱分析方法在估算斯石英含水量方面存在的差异，以及不同化学成分体系中水在斯石英/金红石和其它深部地幔共生矿物相间的分配规律。

四川盆地东南缘广泛发育五峰组—龙马溪组黑色页岩，在奥陶系顶部发育观音桥层碳酸盐岩，其中蕴含了赫南特冰期发展、古海洋条件变化及生物集群灭绝等丰富的古环境、古气候与古海洋信息，而前人对其沉积特征、成岩演化及沉积环境研究较少，致使观音桥层的地质信息未被充分识别。本次研究在野外剖面观察和采样基础上，以显微薄片观察、碳氧同位素及电子探针测试等方法综合分析了黔北—渝南地区观音桥层岩石学、地球化学特征。研究发现，在黔北地区多个剖面观音桥层以灰岩为主，厚度偏大，局部可达数米，主要为生屑灰岩，含珊瑚化石，推测研究区受当时特殊的古地理环境制约：赫南特冰期之后，在相对浅水区海水温度回升较快，有利于暖水的四射珊瑚发育，且局部地区碳酸钙生产力相对较高，导致厚度较大的观音桥层灰岩发育。而在渝南等地的相对深水区，观音桥层主要为灰质白云岩，厚度一般小于0.5 m，白云石含量普遍大于50%，呈微晶—粉晶结构，含典型冷水的赫南特贝化石。白云岩的碳、氧同位素较同时期其他碳酸盐岩地层偏负，推测是成岩期埋藏白云石化作用所致。