地震应急流动观测是应对地震灾害的重要手段，为震后应急响应、震源参数反演、余震序列分析等提供关键数据支持。本文系统梳理了地震应急流动观测的发展历程、应用现状、面临的困难和挑战。同时对未来的发展趋势进行了展望，以期为地震应急流动观测工作的进一步完善提供参考。

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。

受劳动力成本快速上涨和种粮比较收益下降的影响，中国耕地非粮化现象日益显著。文章基于耕地边际化视角，在解析耕地非粮化发生理论的基础上，系统梳理耕地非粮化的研究进展，最后提出研究展望。研究表明：1）理论解析层面，耕地边际化理论明晰了耕地非粮化的核心驱动力与现实背景，在此背景下地租理论能解释非粮化区位的选择逻辑，农户行为理论阐述了农户特征差异会影响耕地非粮化的发生；2）耕地非粮化的定义不断演化与深化，现阶段仍主要以“粮作比”为测算指标，但该种测算方式存在一定局限性；3）在生产要素约束和政策激励下，非粮化程度呈现波动上升，并具有显著的空间分异特征，山区、粮食产销区与产销平衡区、城区与近郊区域属于耕地非粮化的多发区域；4）耕地边际化是耕地非粮化的主要驱动力，但耕地非粮化的发生还受到多因素综合影响，如自然禀赋会影响种植的适宜性、农户特征影响农户的非粮化需求程度、国家政策逐渐减缓耕地非粮化进程；5）耕地非粮化为生态环境、粮食安全与农民生计带来复杂的影响；6）用途管制是中国调控耕地非粮化的主要措施，但该措施的可持续性有待商榷。面对中国耕地边际化快速扩张的趋势和多元化食物供给体系构建的新要求，传统的耕地非粮化认知与研究范式亟需重构，需聚焦于多阶段、多尺度与多主体的协同分析，分别探讨耕地非粮化的演变过程、发生机制与治理模式等重点内容。 

在地学中，地震学家们为了可视化地震目录数据中地震震级、频次等随着震中位置的变化关系以及地震震级随着发震时间的演变问题等，往往采用二维/三维散点图、M-T图等表达方式挖掘地震信息.随着地震监测能力的不断提高，地震目录的完成程度也在逐年提高，传统的可视化方式在同时表征多个变量关联信息方面逐渐表现得单一化；而且对于大规模的地震目录数据而言，还有分辨率有限而带来的图元间互相遮挡等问题.这不仅不能有效挖掘大规模地震目录数据背后隐藏的知识，甚至还可能传达出错误的视觉信息.基于此，本文提出了四种不同的地震目录数据的可视化方法；可高效表征大规模地震目录数据的震级、频次、发震时间、震中位置等之间的相互关系，给出了一种新的可视化参考方案.本文运用“中国地震科学实验场”2009年至2021年1.0级以上共七万多条地震目录数据对比验证了该系列方法和散点图、M-T图等传统的可视化方法之间的优势，所得的结果较好地解决了上述问题，对大规模地震目录数据的可视化有一定的参考意义.

地球内磁层的大尺度电场由太阳风与地球磁场的相互作用产生.在高纬区域，平行电场起着更为重要的作用，而在低纬地区，电场则主要表现为共转电场、对流电场和脉冲电场.本文着重讨论低纬区域大尺度电场的特征及其在内磁层中的作用，这些电场共同作用于内磁层中的多种动力学过程.共转电场和对流电场驱动的电场漂移分别引起地球磁层等离子体的共转运动和对流运动，从而决定了等离子体层的形态及其动态演化；而脉冲电场能加速内磁层的带电粒子，并且导致高能粒子的向内注入.近年来，基于卫星观测的研究表明，大尺度电场的分布受到地磁活动和太阳风条件的显著影响.对流电场整体呈晨昏向，但其在内磁层中的空间分布并不均匀.在距离地球约5个地球半径（R_E）范围内，对流电场受到明显屏蔽，其屏蔽边界会随着Kp指数的增加逐渐向地球方向移动.此外，亚极光区极化流在距地球约4 R_E的区域引起了强径向电场，显著影响了磁地方时黄昏到午夜区域对流电场的分布.磁暴主相期间以及行星际磁场南转后，对流电场会显著增强，但不同区域的电场增强幅度或响应时间存在差异.共转电场基于等离子体层24小时的共转周期进行计算.然而，观测研究表明，等离子体层存在共转滞后现象，这意味着共转电场强度可能被高估.在行星际激波事件中，增强的动压会压缩磁层并激发脉冲电场.脉冲电场在内磁层中的传播速度与快磁声波及行星际激波的传播速度密切相关，其中快磁声波的速度决定了脉冲电场的初始响应时间，而行星际激波的速度则与脉冲电场的峰值到达时间相对应.本文回顾了近年来对流电场、共转电场和脉冲电场的研究进展，并展望了内磁层大尺度电场研究中亟待解决的科学问题. 

传统的光学遥感变化监测方法，由于需要额外的数据支持，无法消除观测系统和地形等的误差影响，且相关分析存在偏差，精度较低，操作困难，因而难以广泛应用于地表形变监测等方面。采用光学影像配准和相关性分析（Co-registration of Optically Sensed Images and Correlation，COSI-Corr）方法，无需地面控制点，可以实现影像的高精度配准和地表位移测量，且由于其广泛的适用性与较高的精度，已成为地表变形研究领域的一个热点，引起了研究者的广泛关注。本文首先探讨了COSI-Corr的技术原理和分析流程，并对该方法在大震同震位移测量、冰川变化监测、滑坡活动监测等方面的实际应用及其优点进行了详细介绍。最后讨论了该方法应用中的关键问题和发展前景。研究表明：光学影像配准和相关性分析方法（COSI-Corr）操作简单、效率高、分辨率高达1/10像素，可用的遥感影像数据多，并且可以应用于LiDAR差分研究中，与InSAR具有互补性，该方法可以广泛地应用在地表形变监测当中。

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。

系统地定量考察大地震发震机理是否特殊，不仅能够深化对断层破裂和地震活动规律的理解，而且有望促进大地震可预测性研究和提升防灾减灾策略的有效性.本文作者之一于2009年提出的“龙王”理论，旨在为那些内源性极端离群值（即“龙王”事件）提供一个量化的识别和检验框架.该理论为解释、预测和管控这些罕见但影响巨大的事件提供了非常有价值的分析工具.本文讨论了将其应用于地震学的可行性，提出用古登堡-里克特定律的离群值作为识别“龙王”地震事件的标志，并结合断层耦合强度、有限断层破裂、破裂几何复杂性及地震动力学数值模拟实验呈现的失稳破裂探讨了可能导致这些特殊事件产生的四个地震学机制.尽管“龙王”理论在地震学的具体应用还面临诸多实际挑战，但仍有望显著丰富统计地震学的研究内容.通过从统计物理研究的视角重新系统性审视地震破裂类型的分类，并将这些认识与其背后的物理机制相结合，本文呈现的内容将可以极大提升地震统计物理研究领域的分析手段和研究深度.

高精度的地表重力观测是研究地球内部变形和物质运移的关键手段之一.近十几年来，随着现代精密大地测量观测技术的高速发展，以及地表高精度重力观测数据的积累，绝对重力观测在我国防震减灾事业和地球科学领域的应用与研究进一步深入和拓展.本文主要总结了我国绝对重力观测在大地测量学和地球物理学中最新的应用与研究进展，包括绝对重力观测技术（绝对重力观测网络和绝对重力数据处理），以及绝对重力在地震监测（地震监测预报、地震重力仪器的标定与比对观测）、地球动力学（地壳构造变形、地表物质迁移和重力场模型建立与评估）中的研究进展；最后，在绝对重力观测的空间分辨率、重力测网设计和重力观测新技术等方面，对绝对重力观测的发展趋势和应用研究方向提出了一些建议.随着我国自主研发的各类型绝对重力仪逐渐成熟，相信绝对重力观测在应用与研究方面将会迎来更广阔的机遇和前景.

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.