DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 摘 要 本试验采用高温固相法开展了包覆纳米氧化钛等工艺参数对LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 材料性能影响的试验探究，通过对LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 材料的振实密度、粒度分布、pH值、电学性能等各项检测分析，得出：当包覆量为0.15%、煅烧温度为700℃，时间为6 h时，材料的物理性能与电化学性能最佳。在3.0~4.3 V电压范围内经纳米氧化钛包覆的LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 材料1C初始容量达到160.82 mAh/g，50次循环充放电容量保持率为98.89%，较未包覆的LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 保持率提高了3.66%。证明材料的循环性能得到明显改善。在物理指标方面，最优参数条件下，LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 材料的振实密度为2.88 g/cm 3 、D50为11.98 μm，此指标可满足动力锂电池市场的要求。 关键词 :523镍钴锰酸锂，高温固相法，纳米氧化钛，电化学性能 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 前言 1.1. 锂离子电池 随着社会的飞速发展，生活越来越便利的同时也带来了诸多问题，环境污染以及资源紧张引发了人们对新能源的广泛讨论。全世界掀起了发展新型清洁能源替代传统能源产业的热潮。一些发达国家相继出台了一系列鼓励政策刺激了新能源汽车产业的发展。而动力电池是新能源汽车的核心。锂离子电池具有性价比高、原料来源广、工艺简单、安全环保性能高等优点，成为目前综合性能最优秀的动力型电池之一 [ 1 ] 。在民用领域、能源交通领域、国防军事等高能便携电子设备领域得到了广泛的应用。 锂电池的材料主要包括正级材料、负极材料、隔膜和电解液 [ 2 ] 。锂电池的关键部分是正极材料，正极材料的性能对电池性能有决定性的影响。 目前市场上常见的正极材料主要有：锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂和镍钴锰酸锂三元材料 [ 3 ] 。 1.2. 镍钴锰酸锂三元材料的概述 镍钴锰酸锂体系电池其比容量高、综合性能好，其结合了钴酸锂，锰酸锂和镍酸锂三种正极材料的优点，同时具备了高稳定性，高比容量，价格实惠的优势。目前越来越多的电池厂商将三元锂离子电池作为研发重点，使镍钴锰酸锂电池的比容量越来越高，现被认为是最有发展前景的正极材料。 近年来，三元正极材料的应用在国内锂电池正极材料产业中占比不断增加，三元材料电芯的开发利用得到了越来越多电池厂商的关注。镍钴锰酸锂三元材料作为动力电池正极材料，将以强大的市场竞争力成为锂离子电池正极材料的有力竞争者，国内汽车能源企业或将掀起一场由三元材料替代磷酸铁锂电池的风潮。 狭义的三元材料指的是化学计量比的镍钴锰三组份层状正极材料，广义意义上的三元材料包含范围比较宽，锂含量非化学计量比以及宽组分的多元层状材料都可以包含在这个范畴之内。总的来说，材料容量越大，表明电池中活性金属成份越高。但当比例中的镍过高时，会导致Li + 的位置被Ni 2+ 所占据，加大了阳离子混排效应，从而导致容量降低 [ 4 ] 。Mn 4+ 不参与电化学反应，其降低成本的同时还可为材料提供稳定性和安全性；而Co的作用是减小阳离子混排效应，并使材料的层状结构更加稳定。国际上普遍称呼三元材料为NCM。 1.3. LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 的修饰改性 523镍钴锰酸锂三元材料具有很好的α-NaFeO 2 层状结构，其层状结构的结晶度最好，体现出其优异的结构稳定性 [ 5 ] 。与磷酸铁锂和钴酸锂相比，镍钴锰三元材料具有价格低廉、高比容量、高稳定性等优点，但其存在阳离子混排现象，循环性能差等短板急需解决，针对上述这些问题，目前主要通过表面包覆和元素掺杂来改善。本试验为了提高其在高电压下工作的稳定性，将纳米氧化钛包覆在LiNi0 .5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 表面，具有导电性的包覆层还可提高三元材料的倍率性能及循环稳定性，并减少充放电过程中材料与电解液的相互反应，保持材料的活性 [ 6 ] 。
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user: 2. 试验技术方案及步骤 2.1. 试验方案 纳米氧化钛包覆镍钴锰三元材料步骤见图1。 图1. 纳米氧化钛包覆镍钴锰三元材料步骤 2.2. 试验原料及仪器 本试验原料见表1，试验仪器见表2。 2.3. 试验步骤 2.3.1. 混料过程 将镍钴锰酸锂三元材料与纳米氧化钛按下表所示的不同配料比例进行混料，钛加入量分别为0.1%、0.15%、0.2%。用200目标准筛各过筛5次，使三元材料与纳米氧化钛充分混合均匀，得到3个不同加入量的混合料，编号为Ti-A00、Ti-A10、Ti-A15、Ti-A20，见表3。 Table 1 Test the main reagent tabl 名称 化学式或缩写 等级 生产厂家 镍钴锰酸锂 NCM 电池级 中信大锰公司 氧化钛 TiO 2 纳米级 上海泸震实业有限公司 碳 SP 单质 南宁化学试剂公司 粘结剂 PVDF 分析纯 法国苏威公司 溶剂 NMP 分析纯 南宁化学试剂公司 电解液 LiPF6 + EC 实验试剂 南宁化学试剂公司 铝外壳 Al CR2016 东莞旺业有限责任公司 锂片 Li 99% 上海顺友金属制品有限公司 隔膜 — — 深圳市兴源公司 表1. 试验主要试剂表 Table 2 Test equipmen 设备名称 型号 生产厂家 密度分析仪 JZ-1 深圳三诺仪器有限公司 游标卡尺 0~150 mm 上海量具刃具厂 激光粒度分析仪 LOA-310 深圳欧美克仪器公司 自动涂膜器 AFA-Ⅱ 上海现代环境公司 精密电子天平 6000P 珠江传感公司 手动冲片机 CP-20 深圳鹏翔运达有限公司 手套箱 MNIUIVESAR-1220-100 米开罗那公司 鼓风干燥箱 GZX-GFC101-1-3 上海博泰公司 马弗炉 SX2-12-13 长沙华信公司 电池测试仪 BTS-5V3A 新威Neware bfgs系列 搅拌器 DJ-1 金坛市双捷仪器厂 表2. 试验所用设备 Table 3 Test titanium coatin 标号 镍钴锰酸锂材料(g) 钛包覆量(%) TiO 2 (g) Ti-A00 100 0 0 Ti-A10 100 0.1 1.667 Ti-A15 100 0.15 2.500 Ti-A20 100 0.2 3.334 表3. 试验钛包覆量 2.3.2. 烧结过程 1) 将标记好的混合样品装料打孔放入马弗炉中锻烧，煅烧过程升温速率为3度/分钟，通入的空气流量为1 L/min。 2) 试验以纳米氧化钛包覆用量、包覆烧结温度、烧结时间这三个参数来进行研究。纳米氧化钛包覆用量分别为0.1%、0.15%、0.2%；煅烧温度分别为600℃、700℃、800℃；煅烧时间分别为5 h、6 h、7 h。 试验： 按Ti/NMC 0.10%的比例，将NMC三元材料100 g和纳米氧化钛1.667 g在钵体中用毛刷手工扫动研磨，使其混合均匀，将初步混合的物料转移至200目标准筛再进行毛刷扫动过筛，把物料中的粗粒研磨细致，多次重复扫筛直至全部物料过筛完毕，重复5次。称取50 g混合后的物料装入坩埚中，打孔。放入马弗炉中，设置程序：待温度升至700℃时，煅烧6 h，整个过程通入空气1 L/min，程序结束后，需让物料在马弗炉中自然冷却至室温，取出物料，称重。放入钵体中研磨，再过五次200目标准筛，得到样品，标记为：1号。 按Ti/NMC 0.15%的比例，700℃时，煅烧6 h，样品标记为：2号。 按Ti/NMC 0.20%的比例，700℃时，煅烧6 h，样品标记为：3号。 按Ti/NMC 0.15%的比例，700℃时，煅烧5 h，样品标记为：4号。 按Ti/NMC 0.15%的比例，700℃时，煅烧7 h，样品标记为：5号。 按Ti/NMC 0.15%的比例，600℃时，煅烧6 h，样品标记为：6号。 按Ti/NMC 0.15%的比例，800℃时，煅烧6 h，样品标记为：7号。 2.3.3. 模拟电池制作及测试过程 1) 将包覆后的镍钴锰酸锂材料与碳粉以及粘结剂(PVDF)以90:5:5的比例在磁力搅拌机上混合均匀，用时3小时，得到正极浆料。在涂布机上将正极浆料用刮刀均匀的铺在铝箔上，后经过干燥、辊压、冲片后得到正极片 [ 7 ] 。 2) 负极片制作：取99%规格的锂片经过冲片机压片后得到负极片。 3) 电池组装：此过程需戴上隔护消毒手套在真空手套箱中完成，先将正极外壳放平，将冲片好的正极材料圆片用镊子夹放在正极电池壳里，再盖上隔膜并滴加电解液使其湿润，再依次盖上锂片和负极壳，然后用封口机重压使其紧合。 4) 电池测试：将组装好的纽扣电池进行恒电流充放电测试，充放电电压范围为4.3~3.0 V，循环50次，检测材料扣式电池的放电容量的变化。
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user: 4. 结论 本论文采用单因素法，研究了氧化钛包覆用量、烧结时间和烧结温度对523镍钴锰酸锂正极材料的性能影响，得出的结论如下： 1) 最佳工艺参数为：纳米氧化钛包覆量为0.15%、烧结时间为6 h、烧结温度为700℃。 2) 在最佳工艺条件下得出的523镍钴锰材料物理性能与电化学性能指标为：振实密度2.88 g/cm 3 、粒度为11.98 μm、初始容量为160.82 mAh/g、50次循环充放电容量保持率为98.89%。 3) 经纳米氧化钛包覆的523镍钴锰三元材料的粒度呈正态分布，材料的粒径分布得比较集中，微观结构致密圆整，有利于振实密度的提高。 4) 在最优参数条件下，50次循环充放电曲线图整体是平稳的。没有较大的起伏波动，它的保持率也是较高的，衰减并不明显，体现出材料的循环稳定性。
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user: 摘 要 敦煌盆地是中新生代残留盆地，现以侏罗系为勘探层系，近期在盆地中部的五墩凹陷钻探墩1等井在中下侏罗统获得低产工业油流，表明具有较大勘探潜力。目前敦煌盆地内诸凹陷勘探程度低，主要通过对凹陷周缘侏罗系露头沉积特征分析，结合钻井地质资料，可以为盆地石油地质条件研究提供重要依据。研究表明，盆地中部三危山及南部阿尔金山周缘侏罗系露头岩性、岩相特征差异较大，目前还缺乏有关敦煌盆地周缘侏罗系露头沉积特征的系统资料。根据露头精细观测及实验分析结果认为，阿尔金山周缘侏罗系露头为扇三角洲–辫状河三角洲–湖泊沉积体系，三危山周缘侏罗系露头为冲积扇–扇三角洲–湖泊沉积体系，表明阿尔金山及三危山在早侏罗世时期，已经隆升成山，控制了侏罗系沉积，同时在阿尔金山及三危山周缘侏罗系露头见到半深湖相泥岩和水下分流河道砂体，预示着山前凹陷内深水区可能存在较好烃源岩和储层，这对敦煌盆地中下侏罗统地层沉积充填及油气勘探具有重要指示意义。 关键词 :侏罗系露头，扇三角洲，辫状河三角洲，沉积特征，阿尔金山，三危山，敦煌盆地 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 敦煌盆地位于河西走廊西端，构造上夹持于北山和阿尔金造山带之间，呈北东东走向。南部受阿尔金左旋走滑断裂带的制约，与柴达木地块相邻；西北部以北山南缘断裂为界，与塔里木板块相接；敦煌盆地南临柴达木盆地，北接塔里木及吐哈盆地，是连接不同构造板块而且分割大型含油气盆地的中小型山前断陷盆地。敦煌盆地构造格局由北至南划分为玉门关斜坡、安墩坳陷、三危山隆起、阿克赛坳陷4个一级构造单元及7个次级凹陷(图1)，其现今构造特征受阿尔金及三危山断裂带活动影响，是具有走滑性质的中新生代残留盆地。三危山中北部的五墩凹陷在中下侏罗统获得油气勘探突破，其油气资源量达到0.7 × 10 8 t，表明敦煌盆地中下侏罗统地层具有一定勘探潜力。在敦煌盆地周缘侏罗系露头含煤地层中均见到厚层湖相泥岩，地化分析结果显示为中等烃源岩，说明敦煌盆地与周缘柴达木等已发现工业油气流侏罗纪盆地是相似的，具有生成油气的烃源岩条件。目前为止，敦煌盆地研究主要集中在三危北部及五墩凹陷，前人通过对已钻井及露头的沉积特征研究，分析五墩凹陷的物源体系及中下侏罗统沉积特征，预测五墩凹陷的有利勘探区带 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]。随着盆地内五墩凹陷油气勘探获得突破，需要开展全盆地的沉积特征研究，为其它凹陷油气勘探提供依据。由于敦煌盆地勘探程度低，对于侏罗系露头沉积特征系统研究显得尤为重要，前人还没有对盆地周缘侏罗系露头开展系统对比分析。本文通过对敦煌盆地周缘出露的6条侏罗系典型露头进行详细的实测和沉积特征分析，结合地震、测井资料和前人研究成果，从敦煌盆地的地质背景入手，首次对侏罗系露头沉积相进行划分对比，分析敦煌盆地侏罗系露头沉积特征差异性及阿尔金山及三危山断裂带对侏罗系沉积的控制作用，为盆地的构造演化、地层展布、沉积充填等方面研究提供依据。 图1. 敦煌盆地构造单元划分图
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user: 2. 区域地质特征 2.1. 构造特征 前人研究成果表明，阿尔金断裂带具有多期活动性。阿尔金断裂带在早中侏罗世已开始活动，新生代以来大规模的左行走滑始于中新世(15.1 ± 1.5 Ma)，阿尔金北缘断裂挤压逆冲断裂始于14.1 ± 1.4 Ma。根据阿尔金断裂带两侧碎屑岩碎屑磷灰石裂变径迹年龄测试分析，党河南山隆升始于中新世(17~15 Ma) [ 5 ] [ 6 ]。 根据三危山断裂与沉积地层的截切关系分析表明，三危山基底岩系斜向逆冲于更新世玉门组砾岩之上，表明三危山断裂带在更新世之后发生强烈活动。根据断裂带对北侧中更新世冲积扇相砂砾石层的沉积控制，表明三危山断裂在中更新世发生强烈的挤压性左行走滑活动。 敦煌盆地侏罗纪以来的构造活动受控于阿尔金断裂，阿尔金山及三危山北缘断裂在侏罗纪为拉张性质，盆地内各凹陷具有箕状断陷盆地特征，侏罗纪地层沉积中心位于山前；晚白垩世至古近纪时期，三危山受阿尔金山走滑断裂影响，具有走滑逆充性质，地震剖面解释结果表明，上侏罗统博罗组地层遭受剥蚀，造成博罗组与新进纪疏勒河组地层呈角度不整合接触；野外构造观测结果表明，自古近纪以来，阿尔金山及三危山发生多次走滑–逆冲性质的构造运动。 2.2. 地层特征 侏罗纪以来，敦煌盆地在拉张、挤压、走滑应力场背景控制下，安墩坳陷内侏罗系地层发育组段及厚度差别较大，清台凹陷内清参1井揭示1400 m中上侏罗统，只钻遇到123 m下侏罗统，湾窑凹陷内敦参1井揭示153 m上侏罗统，缺失中下侏罗统，五墩凹陷内西参1井完整揭示了侏罗系各组地层，地层序列完整，侏罗系自下而上划分为下侏罗统大山口组，中侏罗统中间沟组、新河组，上侏罗统博罗组，该井为敦煌盆地周缘侏罗系露头地层归属及沉积特征研究提供了重要参考依据(图2)。露头与已钻井地层对比表明，阿尔金山及三危山周缘侏罗系露头成份及结构成熟度低，普遍发育薄煤层及煤线，边缘相沉积特征明显，为下侏罗统大山口组 [ 7 ] - [ 12 ]。阿克赛坳陷目前无钻井，与安墩坳陷内过井地震剖面开展波组特征对比分析，结合重力及电法资料，认为红柳沟凹陷及大坝凹陷发育中下侏罗统，敦煌盆地南北两个坳陷内侏罗纪地层发育组段、厚度、沉积特征差异较大。 图2. 五墩凹陷西参1井地层柱状图(J 1 \J 2 \J 3 ) 早侏罗世早期，阿尔金山、三危山及北山已经隆升成山，控制了阿克赛坳陷和安墩坳陷两个二级构造单元侏罗纪以来的沉积充填与地层展布，形成了早期“三山二坳”构造格局 [ 13 ] [ 14 ]。敦煌盆地的中新生代演化就是在“三山二坳”的古构造背景下逐步发展的，燕山期及喜马拉雅期构造运动，改造了盆地内凸起及凹陷，形成了敦煌盆地南北两个坳陷内“三凸三凹”的构造格局(图1)。两个坳陷内中下侏罗统厚度中心都位于山前，向北地层逐渐减薄，呈现南断北超，南厚北薄的构造特征。
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user: 4. 侏罗系露头沉积特征差异性分析 敦煌盆地南部阿尔金山、中部三危山在侏罗纪沉积之前已经隆升成山，控制下侏罗统大山口组沉积。印支运动，使得敦煌盆地前侏罗系普遍褶皱抬升，而呈现绵延起伏的低矮山丘和山间洼地，在安墩坳陷及阿克塞坳陷内古地貌呈现“三凸三凹”特征(图1)，被抬升的低矮山丘由前侏罗系变质岩和侵入、喷发形成的各种火成岩组成，他们是盆内众多凹陷的主要物源区。 三危山地区芦草沟、南湖地区大山口组(J 1 d)露头内岩屑成分都以火成岩为主，含少量变质岩，与三危山上岩石类型相似；阿尔及山地区黑大坂、北大窑大山口组(J 1 d)露头内岩屑成分都以变质岩为主，含少量火成岩，与阿尔金山上岩石类型相似，不同坳陷内山前大山口组露头砾石成份与邻近山系岩性可对比，其物源来自邻近的三危山及阿尔金山 [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] (图7)。 图7. 敦煌盆地早侏罗世大山口组(J 1 d)沉积模式图 早侏罗世大山口组沉积期为陷湖盆发育期，湖盆逐渐扩张，水体逐渐加深，地层沉积中心位于山前。大山口组沉积早期受三危山北断裂、阿尔金北断裂活动的影响，盆地南北两个坳陷山前古地形坡度较大，沉积物搬运距离较短，故岩石成份及结构成熟度均较低，粗碎屑物从高处被水流冲积而下，堆积无序，杂基支撑，以冲积扇–扇三角洲沉积为主，滨浅湖相对不发育，具有砂砾岩夹煤线及薄煤层特征。大山口组沉积晚期，随着物源区高地的不断剥蚀，地势变缓，高差变小，湖盆进一步扩张，三危山前以扇三角洲–滨浅湖沉积为主，阿尔金山黑大坂露头区则由扇三角洲向辫状河三角洲转换 [ 21 ] [ 22 ] (图7)。
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user: 5. 结论 通过对敦煌盆地周缘侏罗系露头及已钻井沉积特征差异性分析，明确了三危山北缘侏罗系露头为冲积扇–扇三角洲–滨浅湖相沉积，西参1井下侏罗统大山口组是来自坳陷北部北山物源，为辫状河三角洲前缘亚相沉积，安墩凹陷内发育南北两个方向物源。阿尔金山北缘下侏罗统大山口组露头为扇三角洲–湖泊相–辫状河三角洲相沉积，间接佐证了敦煌盆地南缘阿尔金山、中部三危山、北部的北山在早侏罗世之前已经隆升成山，分别控制了安墩坳陷、阿克塞坳陷下侏罗统大山口组沉积，使得盆地呈现南北分带构造格局。敦煌盆地周缘侏罗系露头沉积特征分析结果指导了安墩坳陷中下侏罗统沉积相划分，以沉积相分析结果为主要依据，分析有利烃源岩及储层发育特征，在五墩凹陷部署的探井相继在中下侏罗统见到低产油流，实现了敦煌盆地油气勘探突破，证明五墩凹陷具备一定的油气勘探潜力。
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user: 摘 要 坡北岩体位于新疆塔里木板块东北部，可划分为五个岩浆单元，对应五个岩相，分别为辉长岩相、辉长苏长岩相、橄榄辉长岩相、橄榄岩相和辉长岩岩枝。各单元岩石之间的矿物学特征存在差异，说明坡北岩体是不同期次岩浆侵入的产物。模拟计算获得橄榄岩相、橄榄辉长岩相和辉长苏长岩相岩石中橄榄石的平均结晶温度分别为：1303℃、1280℃和1204℃；橄榄岩相的原生岩浆的MgO含量为18%，属苦橄质岩浆；辉长岩相岩石原生岩浆MgO含量为8.61%，辉长苏长岩相岩石原生岩浆MgO含量为8.74%，均为玄武质岩浆。微量元素图解与Sr、Nd同位素指示岩浆演化过程中存在同化混染作用，辉长岩相和辉长苏长岩相受到的混染作用明显高于橄榄岩相和橄榄辉长岩相；辉长岩相、辉长苏长岩相和橄榄岩相的岩浆源区均为亏损岩石圈地幔，较低的部分熔融程度形成辉长岩相和辉长苏长岩相，较高的部分熔融程度形成橄榄岩相。 关键词 :原生岩浆，岩浆过程，岩浆单元，岩浆子序列，坡北岩体 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 塔里木板块东北部坡北基性–超基性岩体出露面积约180 km 2 ，其中坡一、坡七、坡十超基性侵入体中赋存铜镍硫化物矿床。近年来，部分学者对坡北岩体的形成时代、矿物特征、岩浆演化过程以及岩石成因等进行了探讨。姜常义等 [ 1 ] 获得坡北岩体中辉长岩锆石年龄为274 ± 4 Ma，并认为坡北岩体中苦橄质和玄武质原生岩浆分别生成于洋岛型地幔源区和亏损型大陆岩石圈地幔 [ 2 ] ；Xia et al. [ 3 ] 计算得到坡一侵入体的原始岩浆源区为亏损地幔，并在演化过程中受到了俯冲交代改造过的岩石圈地幔或新生地壳组分的影响；Xue et al. [ 4 ] 认为该地区基性–超基性岩体的形成与地幔柱的活动无关，是由于岩石圈的拆沉和软流圈上涌的产物。且坡北岩体经历了广泛的同化混染作用 [ 1 ] [ 2 ] [ 5 ] [ 6 ]。本次研究依托于1:5万地质专题填图，对坡北岩体中各种岩相开展了系统的岩石地球化学与矿物地球化学研究，从原生岩浆成分、同化混染程度、矿物学特征等前人仍然存在争论的方面，探讨了坡北岩浆过程与岩浆序列，认为橄榄岩相、橄榄辉长岩相和辉长苏长岩相均来源于亏损的岩石圈地幔，橄榄岩相形成于高程度部分熔融，其原生岩浆为苦橄质岩浆，而橄榄辉长岩相和辉长苏长岩相均形成于低程度部分熔融，其原生岩浆为玄武质岩浆，在上升侵位过程中受到了明显的地壳混染。
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user: 2. 岩体地质特征 坡北岩体位于新疆塔里木板块东北缘，白地洼–淤泥河断裂东南侧，呈相互连通的北东向延展岩盆状，围岩主体为中元古界白湖群黑云母片岩、黑云石英片岩、二云石英片岩、大理岩等(图1)。岩体内广泛分布有大理岩、黑云母片岩、石英片岩及交代形成的矽卡岩的围岩残留顶盖和顶垂体，发生明显的热接触变质作用。 通过1:5万专题地质填图和室内研究，根据不同岩相之间的相互接触关系将坡北基性–超基性岩体划分为5个岩浆单元，对应五个岩相，分别为辉长岩相，含少量淡色辉长岩与斜长岩；辉长苏长岩相，主要由辉长苏长岩、橄榄辉长苏长岩组成，边部含透镜状橄榄辉石岩；橄榄辉长岩相；橄榄岩相，主要由纯橄岩、含长二辉橄榄岩、二辉橄榄岩和暗色橄榄辉长岩等组成，坡一和坡十岩(矿)体即形成于该阶段；辉长岩岩枝，主要为细粒辉长岩，仅在局部呈岩枝状产出。坡北岩体中还有斜长玢岩脉、辉绿岩脉、花岗岩脉等各种后期侵入岩脉。 坡北岩体的主体是辉长岩相；辉长苏长岩相主要产出在岩体南部；橄榄辉长岩相多呈大透镜状侵入到辉长岩中；橄榄岩相中偶见橄榄辉长岩包体(图2(a)、图2(b))。说明辉长岩形成的最早，接下来是橄榄辉长岩，橄榄岩的形成相对较晚。辉长岩岩枝特征与坡北岩体中大面积出露的辉长岩相虽然侵入关系上有早晚明显差别，但是矿物组合特征一致，后面地球化学研究中将二者合并，按照岩相开展讨论。因此，坡北杂岩体形成可分为5个阶段：辉长岩、橄榄辉长苏长岩、淡色辉长岩和斜长岩构成岩体主体，为第一阶段产物；橄榄辉长苏长岩为第二阶段产物；纯橄榄岩、含长二辉橄榄岩、二辉橄榄岩和橄榄辉长岩构成第三阶段；斜长岩、淡色辉长岩和少量细粒辉长岩构成第四阶段；第五阶段为石英闪长玢岩和正长花岗岩岩枝和岩脉 [ 1 ] [ 7 ]。 图1. 塔里木板块东北部区域地质图(a)与坡北岩体地质图(b)
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user: 3. 矿物地球化学特征 3.1. 橄榄石 橄榄石的粒径及矿物化学组成呈明显的变化趋势，具体表现为：粒径、Fo值及Ni含量橄榄岩 > 橄榄辉长岩 > 橄榄辉长苏长岩，纯橄岩Fo值在89.8~90.7之间，Ni含量较高，平均值为2661.2 × 10 −6 ；二辉橄榄岩Fo值在83.7~84.5之间，Ni含量平均值为770.1 × 10 −6 ；含长单辉橄榄岩Fo值在81.4~82.0之间，Ni含量平均值为1301.8 × 10 −6 ；橄榄辉长岩Fo值平均值为80.3~81.5之间，Ni含量平均值为992.7 × 10 −6 ；橄榄辉长苏长岩Fo值平均值为63.5~65.9之间，Ni含量较低(表1)。总体呈现现从橄榄岩相到橄榄辉长岩相到辉长苏长岩相橄榄石的Fo和Ni含量逐渐减小的趋势。 坡北岩体中辉长苏长岩相、橄榄辉长岩相和橄榄岩相这三个岩相中橄榄石的Fo值与FeO呈现出较明显的相关性，与SiO 2 、CaO和Ni的相关性不明显，但是较为明显的是，橄榄岩相中橄榄石的SiO 2 、CaO和Ni含量最高，且分布范围较大，而辉长苏长岩相中橄榄石的SiO 2 、CaO和Ni含量最低，橄榄辉长岩相中橄榄石的SiO 2 、CaO和Ni含量在橄榄岩相和辉长苏长岩相之间(图3)。 根据橄榄石结晶温度计算公式： t ( ˚ C ) = 1066 + 12.068 × Mg # + 312.3 × ( Mg # ) 2 10 4 [ 8 ] [ 9 ] 图2. 坡北岩体野外及镜下特征 经计算，橄榄岩相、橄榄辉长岩相和辉长苏长岩相岩石中橄榄石的平均结晶温度分别为：1303℃、1280℃和1204℃，呈现出随Fo值降低递减的趋势。 3.2. 辉石 坡北岩体中的单斜辉石多为透辉石，少量的普通辉石，且辉长苏长岩相岩石的辉石的Fs值明显大于橄榄岩和橄榄辉长岩，橄榄岩相及橄榄辉长岩相中的斜方辉石为古铜辉石，辉长苏长岩相的斜方辉石基本都为紫苏辉石(表1、图4)。同时，镜下发现橄榄岩相、橄榄辉长岩相及辉长岩相中的辉石粒径明显比辉长苏长岩相中的辉石粒径大(图2)。 图3. 坡北岩体橄榄石成分相关性图解 单斜辉石的成分可以很好地反映母岩浆的成分特点 [ 10 ] ，且火成岩中Si与Al具互不相容的作用，它们可以作为确定母岩浆类型的标型元素 [ 10 ] [ 11 ]。在单斜辉石的SiO 2 -Al 2 O 3 图解上，所有样品均落在亚碱性区域，表明这四个岩相的母岩浆属亚碱性系列。在Al Ⅳ -Si图解上，均位于拉斑玄武岩区，表明坡北岩体的母岩浆应属拉斑玄武岩系列(图4)。 3.3. 斜长石 斜长石在各类岩石中多呈填隙相，半自形—他形短柱状、板状(图2)。辉长岩相中斜长石牌号在68.3~70.7之间；在辉长苏长岩相中斜长石牌号在49.4~68.4之间，为拉长石；在橄榄辉长岩相中斜长石牌号在73.8~85.4之间，为培长石，含长结构中被包裹的斜长石牌号较高，最高可达97，为钙长石；在橄榄岩相中斜长石牌号在68.1~87.2之间。(表1、图5)。坡北岩体中各类岩石的斜长石SiO 2 与An和Al 2 O 3 的相关性较好，呈负相关(图5)，辉长苏长岩相中斜长石的K 2 O含量又比其它岩石高(表1)。 图4. 坡北岩体辉石分类图解及单斜辉石的SiO 2 -Al 2 O 3 、Al IV -Si关系图 图5. 坡北岩体斜长石分类图解及斜长石SiO 2 -An、SiO 2 -Al 2 O 3 关系图
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user: 4. 岩石地球化学特征 4.1. 主量元素 岩体SiO 2 含量在35.25%~50.51%之间，属基性–超基性岩类。橄榄岩相的SiO 2 、Al 2 O 3 和CaO的含量较低，平均为38.65%、3.57%和4.52%，而TFe 2 O 3 和MgO含量较高，平均为11.85%和31.33%。橄榄辉长岩相的SiO 2 、Al 2 O 3 和CaO的含量较橄榄岩相高，平均为46.91%、17.82%和15.26%，TFe 2 O 3 和MgO含量较橄榄岩相低，平均为5.09%和10.34%。辉长苏长岩相岩石的SiO 2 、Al 2 O 3 和TFe 2 O 3 的含量较橄榄辉长岩相高，平均为48.83%、15.96%和7.92%，CaO和MgO含量较橄榄辉长岩相低，平均为12.56%和9.68%，TiO 2 含量较高，平均为0.82%，最高达2.34%。辉长岩的SiO 2 、TFe 2 O 3 和MgO含量较辉长苏长岩相岩石低，平均为49.69%、5.41%和7.45%，CaO和Al 2 O 3 含量较辉长苏长岩相岩石高，平均为13.57%和21.96%。整体岩石的Mg # 值在0.59~0.87之间(表2)。 从主量元素相关性图解中可以发现，橄榄岩相的演化主要受橄榄石的结晶分异控制，其次为单斜辉石，橄榄辉长岩相则同时受橄榄石，单斜辉石和斜长石的结晶分异控制，辉长岩相受单斜辉石和斜长石的结晶分异控制，辉长苏长岩相受辉石和斜长石的结晶分异控制(图6)。 4.2. 稀土与微量元素 橄榄岩相的稀土含量最低，∑REE = 3.11 × 10 −6 ~14.60 × 10 −6 ，有一件纯橄岩样品有明显的铕异常，δEu = 1.79，其余橄榄岩样品基本没有铕异常，δEu在1附近。(La/Yb) N = 0.70~1.50，(La/Sm) N = 0.52~1.37，(Gd/Yb) N = 0.88~1.46，轻重稀土元素之间、轻稀土元素内部和重稀土元素内部分馏均较弱，这些岩石的稀土元素配分曲线呈近似平坦型(表2)。 图6. 坡北岩体主量元素相关图 橄榄辉长岩相的稀土含量较橄榄岩相高，∑REE = 8.85 × 10 −6 ~14.41 × 10 −6 ，铕异常较为明显，δEu = 1.56~1.91，且其轻重稀土元素之间、轻稀土元素内部和重稀土元素内部分馏均较弱。这些岩石的稀土元素配分曲线呈近似平坦型。 辉长苏长岩相岩石的稀土含量较高，∑REE = 8.05 × 10 −6 ~22.84 × 10 −6 ，铕异常较为明显，δEu = 1.57~5.62，样品的轻重稀土元素之间、轻稀土元素内部和重稀土元素内部分馏均较弱。稀土元素配分曲线均为近似平坦型。辉长岩相样品的稀土总含量∑REE = 14.19 × 10 −6 ~23.21 × 10 −6 ，铕异常较为明显，δEu = 1.81~2.06，稀土元素配分曲线呈较弱的轻稀土元素富集型(表2)。 从微量元素配分曲线可以看出，所有岩石的不相容元素与原始地幔的比值在0.1~10之间，说明亏损大多数不相容元素，这些岩石共同的特点是均有明显的Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素的负异常及亏损，可能是由于强烈的同化混染作用或形成于岛弧环境。Rb、Ba、Sr、U、Th等大离子亲石元素的含量变化范围较大，由于这些元素的化学活泼性较强，说明有流体活动的参与。大多数样品都存在Ti的负异常。(图7)。
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user: 6. 结论 1) 坡北岩体主要划分为五个岩浆单元，对应五个岩相，分别为辉长岩相、辉长苏长岩相、橄榄辉长岩相、橄榄岩相及辉长岩岩枝。 2) 橄榄岩相的原生岩浆的MgO含量为18%，属苦橄质岩浆，是亏损地幔高度部分熔融的产物。辉长岩相岩石原生岩浆MgO含量为8.61%，辉长苏长岩相岩石原生岩浆MgO含量为8.74%，均为普通玄武质岩浆，是亏损地幔较低的部分熔融的产物。 3) 坡北岩体各单元岩石在形成过程中均受到了不同程度的地壳混染作用，且辉长岩相和辉长苏长岩相受到的混染作用明显高于橄榄岩相和橄榄辉长岩相。
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user: 摘 要 针对提高视觉图像特征与优化控制之间契合度的问题，本文提出一种基于深度强化学习的机械臂视觉抓取控制优化方法，可以自主地从与环境交互产生的视觉图像中不断学习特征提取，直接地将提取的特征应用于机械臂抓取控制。通过不断的抓取实验，优化机械臂抓取策略，最终获得优秀的抓取策略。并且可以针对不同的抓取任务和抓取环境，学习相应的机械臂抓取控制策略。 关键词 :深度学习，机械臂，机器视觉，抓取策略 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 神经网络是人工智能研究领域 [ 1 ] 的核心之一，其本质是模拟人脑的学习系统，通过增加网络的层数让机器从数据中学习高层特征 [ 2 ] 。近年来，由于神经网络优异的算法性能，已经广泛应用于图像分析、目标检测等领域 [ 3 ] [ 4 ] 。 视觉图像提供了丰富的特征信息 [ 5 ] ，可以提供某个时刻对于研究问题所需要的环境的有效状态信息。正因为其具有的丰富的特征信息量，视觉图像被广泛应用于如机器人导航、机械臂控制等许多应用上。纯粹基于视觉图像的抓取控制，其质量极大地依赖于图像的特征提取的准确性和机械臂抓取控制的动力学模型的准确性。但是，传统的视觉特征提取算法受环境动态变化的影响，手工提取的特征往往费时费力，很难满足机械臂抓取控制的需求。同时，机械臂运动轨迹的求解与规划，正逆动力学模型的建立往往也十分困难。 目前国内外许多文章提出了不同的机械臂控制方法，近年来由于图像识别技术的发展以及人工智能得到广泛的运用 [ 6 ] ，出现了将两者结合起来用于机械臂的控制，并且取得了良好的效果。文献 [ 7 ] 将机械臂避障路径规划问题置于强化学习的框架当中，采用深度Q学习的方法训练策略以规划路径，使得机械臂能够在空间中存在障碍物的情况下实现避障抓捕。文献 [ 8 ] 对图像进行了预处理并提取了目标边缘，结合目标特点对提取的边缘进行了椭圆拟合，并对椭圆拟合偏差进行了分析。针对常规方法设计视觉控制器的不足，基于BP神经网络对视觉控制器进行了设计，考虑了不同网络参数和训练算法对网络训练效果的影响。文献 [ 9 ] 深入分析了机械臂特性和目标特性，在建立机械臂、相机和目标的运动关系的基础上，基于立体视觉实现了对空间目标的位姿测量，控制机械臂进行抓取预定位。考虑立体相机的测量误差和机械臂的控制精度因素，在抓取末阶段采用单目相机，基于图像的视觉伺服策略控制机械臂进行精确位姿调整对目标进行抓取。文献 [ 10 ] 以二自由度机械臂为基础，用摄像机获取机械臂运动区域的图像，通过图像分析，求解机械臂末端执行器在直角坐标空间的坐标值，将该值作为系统的实际位置，并通过反馈与期望坐标值相减，将所获得的误差作为机械臂控制系统的补偿量，实现整个系统的全闭环控制，进一步解决了原半闭环控制带来的控制精度不高的问题。文献 [ 11 ] 针对多自由度机械臂的神经网络控制问题，将控制系统根据自由度分为两个子系统，提出全局神经网络与局部神经网络组合对机械臂系统进行控制。 文献 [ 12 ] 指出机械臂视觉抓取系统中基于深度学习的视觉识别可通过对深度卷积神经网络的训练实现多目标快速识别而不必更改识别算法。这需要搜集被检测目标的大量图像制作标准的训练集，利用前述基于深度神经网络的目标识别算法对数据集进行离线训练，将得到的模型用于在线识别。R-CNN系列算法 [ 13 ] [ 14 ] 是目前主流的用于机械臂抓取的深度学习目标检测算法，但是速度上并不能满足实时的要求。 机械臂视觉抓取在常规的机器人学、控制理论的基础上，融合了计算机视觉理论、深度学习和人工智能等学科，具有重要的科研和应用价值。 如何提高视觉图像特征与优化控制之间的契合度是现有技术需要解决的问题。针对现有技术的缺点，本文提出了一种结合深度强化学习 [ 15 ] 的机械臂视觉抓取控制优化方法。在建立在人工智能算法深度强化学习的基础上，能自主地学习视觉图像的特征提取，并有效地规划机械臂的抓取控制轨迹。同时，根据不同的应用环境和抓取目标，自主地学习相应的机械臂抓取控制策略，提高了算法的泛化能力。深度强化学习的应用，避免了人为的特征提取和运动轨迹计算，提高了准确度，简化了复杂度，从而提升实际机械臂抓取控制的效率。
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user: 2. 深度学习神经网络模块设计 设计一种深度学习的神经网络模块，前端采用卷积神经网络 [ 16 ] ，不断学习提取高维的视觉图像信息，并将其处理成低维的状态信息。然后经过一个长短时记忆网络，有效地处理时序信息，提取机械臂每个状态前后的隐含信息。后端采用强化学习的执行器–评价器 [ 17 ] 结构，获取低维的状态信息，从中学习提取有效信息，输出策略动作，从而控制机械臂的抓取。 由于整体框架采用神经网络，并通过反向梯度传播算法进行迭代学习，可以大大减少手工处理图像信息的难度。并且可以根据不同的机械臂工作环境，进行相应的抓取控制策略的学习，大大提升了该方法的实用性和泛化能力。此外，所提出的方法是端到端地进行机械臂抓取控制策略的学习，可以自主的学习有效的、必要的信息，提供更准确的抓取控制，达到基于视觉图像的机械臂抓取控制目的。 2.1. 执行器–评价器结构 执行器–评价器结构是指ACTOR-CRITIC METHOD，一种结合了Policy Gradient (Actor)和Function Approximation (Critic)的方法。执行器(Actor)基于概率选行为，评价器(Critic)基于执行器(Actor)的行为评判行为的得分，执行器(Actor)根据评价器(Critic)的评分修改选行为的概率。该结构既有基于值的方法(Q-learning等)可以进行单步更新的优点，提升了学习效率，又有基于策略的方法(Policy Gradient等)，能在连续动作空间进行决策的优势，扩大了应用范围。 2.2. 卷积神经网络 将机械臂视觉传感器获取的图像进行预处理，处理后的图像为一系列的160 × 120的红绿蓝图像 o t ，输入到设计的神经网络，就可以获得通过卷积神经后的一组特征图 F t ∈ R m × c × w × h ，其中n为一次机械臂抓取过程的阶段长度，c为卷积神经网络的输出特征图通道数，w，h分别代表为特征图的长和高，如公式所示： F t = C o n v s ( o t ; θ t ) 将卷积神经网络输出后的二维特征图，转变为一维特征 F t f ∈ R 1 × V ，其中， V = c × w × h ，如公式所示： 将一维特征向量 F t : t + n f 输入卷积层后的递归层长短时记忆网络LSTM。在每个训练阶段开始，长短时记忆网络的隐含状态都为0，如公式所示： H t = { 0                                                               t = 0 L S T M ( F t f ， H t − 1 | θ t )         0 < t ≤ n 将递归神经网络输出 O R ，通过柔性最大值传输函数变化映射成为机械臂的每个动作选择概率 P t 和通过线性变化映射成为机械臂的状态值 V t 值，如公式所示： P t = S o f t m a x ( O R | θ t ) V t = L i n e a r ( O R | θ t ) 本文所述的深度学习神经网络模块的优点是，可以自主地在大量数据中学习机械臂抓取控制的同时，应对不同场景不必重新设计算法，可以自主学习以提供不同的抓取策略，并且单纯的基于视觉图像。
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user: 3. 控制优化方法及实例 3.1. 学习流程 在图1所示学习流程中，智能体观察机械臂抓取的环境视觉图像，经过图2所示的神经网络的处理，应用深度强化学习，直接输出机械臂抓取控制策略。控制机械臂关节的移动，从而获得相应的来自于环境的奖励。智能体通过奖励的学习，不断优化机械臂的抓取控制策略，在下一次抓取时，提供更加优秀的抓取策略。通过不断地与环境交互的自主学习，机械臂渐渐的学会靠近抓取目标，最终抓取物体。 图1. 学习流程 图2. 神经网络结构 3.2. 控制策略 神经网络架构获取机械臂环境的红绿蓝视觉图像。首先通过卷积神经网络，处理高维的视觉图像信息。然后经过全连接神经网络，提取有效环境状态特征信息。最后采用强化学习的执行器–评价器结构，直接输出机械臂的抓取控制策略。根据与环境交互产生的奖励，利用强化学习算法的贝尔曼方程，进行方向梯度传播进行梯度更新，优化神经网络参数，从而优化最终控制策略。 3.2.1. 贝尔曼方程 贝尔曼方程是对强化学习中值函数的一种迭代求解方法。首先定义累积回报 G t (带衰减系数γ)，如公式所示： G t = R t + 1 + γ R t + 2 + ⋯ = ∑ k = 0 ∞ γ k R t + k + 1 从而可以定义值函数为回报的期望： v ( s ) = E [ G t | S t = s ] 将上式展开： v ( s ) = E [ G t | S t = s ] = E [ R t + 1 + γ R t + 2 + γ 2 R t + 3 + ⋯ | S t = s ] = E [ R t + 1 + γ ( R t + 2 + γ R t + 3 + ⋯ ) | S t = s ] = E [ R t + 1 + γ G t + 1 | S t = s ] = E [ R t + 1 + γ ( S t + 1 ) | S t = s ] 从而得到： v ( s ) = E [ R t + 1 + γ ( S t + 1 ) | S t = s ] 。 上式即为贝尔曼方程，它表明当前状态的价值和下一步的价值以及当前的反馈回报有关，说明值函数是可以通过迭代来进行计算的。 3.2.2. 神经网络参数选取 图2所示的神经网络结构里，神经网络的输入为同一系列中的4张160 × 120的红绿蓝三通道图像，输出为机械臂7个关节的角速度和夹具的动作(打开或关闭)。感知网络由四层卷积神经网络和一层长短期记忆单元组成。第一个卷积层使用了16个10 × 10的卷积核，步长为4，填充为1，卷积后得到16个39 × 29的特征图。第二层使用2个5 × 5的卷积核，步长为2，填充为1，卷积后得到32个19 × 14的特征图。第三层使用2个5 × 6的卷积核，步长为2，填充为1，卷积后得到64个9 × 6的特征图。第四层使用2个5 × 6的卷积核，步长为2，填充为1，卷积后得到128个4 × 2的特征图。将这些特征图送入长短期记忆单元，输出一个8维向量，前7维表征机械臂关节角速度，最后一维表征夹具动作。卷积网络使用kaiming高斯初始化方法。强化学习部分使用基于随机排列的经验次序回放。探索策略使用ϵ贪婪策略，初始化为0.5，然后在训练中退火到0.1。衰减系数γ为0.5。 3.3. 抓取控制实例 机械臂在仿真环境中机械臂学习抓取控制，抓取其中一个物块，将其叠放在另外一个物块纸上，比如红色物块叠放在绿色物块之上，如图3所示。 机械臂在真实环境中的抓取控制实例。上半图所示为机械臂学习抓取控制，抓取物块移动到黄色目标位置。下半图所示为机械臂学习抓取，成功检测到桌上物块的位置，准确定位并实施抓取，如图4所示。 图3. 机械臂在仿真环境中的抓取控制实例 图4. 机械臂在真实环境中的抓取控制实例
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user: 4. 结束语 本文提出了一种结合深度强化学习的机械臂视觉抓取控制优化方法。在建立在人工智能算法深度强化学习的基础上，能自主地学习视觉图像的特征提取，并有效地规划机械臂的抓取控制轨迹。同时，根据不同的应用环境和抓取目标，自主地学习相应的机械臂抓取控制策略，提高了算法的泛化能力。深度强化学习的应用，避免了人为的特征提取和运动轨迹计算，提高了准确度，简化了复杂度，从而提升实际机械臂抓取控制的效率。
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user: 摘 要 上世纪八十年代初西方英语教育界出现了一种新的教学理念——任务型语言教学法，由于该方法强调在运用中习得语言，因此在语言教学中颇受欢迎。国内对任务型语言教学法的研究开始于上世纪末，目前还处于初始阶段。经过十几年的发展，该教学法引起了一些国内二语教育界教师的注意，也有很多教师尝试在二语课堂上采用任务型教学法进行教学，但由于对任务的定义及其教学原则了解得不透彻，使得很多任务型教学课堂流于形式。鉴于此，本文在大量阅读相关文献的基础上，梳理了任务型教学法的历史发展、各家对任务的定义及任务型教学法的教学原则。希望从根本上掌握任务型教学法的精髓，以期更多教师能正确广泛地应用该教学法，促进课堂教学效果。 关键词 :任务型语言教学法，任务，定义，教学原则 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 任务型语言教学法(Task-Based Language Teaching Method)是给学生分配一些功能型任务，通过让学生用目的语完成一系列的交际任务，在运用中学习语言的教学方法。该教学方法强调让学生“在做中学”，教师根据学生的年龄、兴趣、文化背景等情况，有针对性地设计让学生感兴趣的任务，让学生在真实有意义的情境中分组合作。在执行任务过程中，小组成员之间通过使用目的语互相交流、协商、合作解决问题，逐渐习得目的语。任务型语言教学一改传统教学过程中教师的主导地位，教师变成活动的组织者、语言学习的帮助者，学生转而成为学习的主体、任务的执行者。在活动中，激起学生的学习兴致，培养和提高他们的团队协作能力、创新精神等综合素质。
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user: 2. 国内外任务型教学法的发展 二十世纪八十年代初，勃雷泊(Prabhu)初次提出任务型语言教学理念，他把学习任务分为三个阶段：1) 前任务阶段：教师示范或讲解将要完成的任务；2) 任务阶段：学习者分组完成任务，此阶段可以寻求同学和老师的帮助；3) 反馈阶段(任务后阶段)：根据任务完成的情况，由老师进行任务完成情况的点评。作为任务型学习模式研究的先驱，勃雷泊对第二语言教学的方法进行了大胆的尝试和革新，为后人在此方面的研究打下了基础。此后在西方语言学界，学者们对任务型教学进行了更加多维、深入的研究，甚至有研究者认为“20世纪末及21世纪初，在应用语言学上可被称为任务时代” [ 1 ] 。 1989年，纽南(Nunan)提出了交际课堂的任务设计模式。他认为教学活动应以学生为中心，教师仅仅是引导者，这是对以往教师满堂讲，学生被动接受知识的课堂模式的大胆革新。纽南的交际任务模式包括：任务目标、任务的输入、具体的活动、教师和学生的角色以及情景。他强调课堂上的教学活动应尽可能地与“真实世界”相契合，因此教师对任务的设计必须符合现实生活中的情景。纽南的任务目标反映了外语学习从注重形式、语言、知识、怎样教到注重意义、文化、情感、怎样学的转移。 1996年，威利斯(Willis)提出了任务学习的三阶段模式：Pre-Task(前任务)，Task Cycle(任务环)，Language Focus(语言聚焦) [ 2 ] 。前任务阶段，老师导入话题，下达任务，学习者进行任务前的知识学习或回忆一些对执行任务有用的词汇和短语句型。任务环阶段包括任务的执行、学生准备报告任务完成情况及结论、报告三项步骤。语言聚焦阶段，学生通过口头或书面形式进行语言分析。这一阶段老师要重点注意在任务环的活动中，学生表现出来的具体语言现象，操练语言重难点。与勃雷泊和纽南的任务型学习模式相比，威利斯的任务范围更具有弹性，形式更多样化，更能激发学生的兴趣。 1998年，斯基汉(Skehan)概括并分析了任务型教学中“任务”的五大特征 [ 3 ] 。斯基汉认为执行任务时，过分重视意义有时会让学生寻找完成任务的策略性方法，因此“通过完成任务习得目的语”的任务型学习目标在实践过程中可能大打折扣。因此他提出在任务中不能只重视意义而不注意形式，应该设计一些方法(这些方法又不能影响作为诱发习得过程和实际交际动机的任务价值)来强化形式。 与西方相比，国内对任务型语言教学的研究开始得较晚，目前还处于初始阶段。1998年中山大学夏纪梅教授等人的论文《“难题教学法”与“任务教学法”的理论依据及其模式比较》被广泛认为是国内对任务型教学的首次引入。该论文详细地介绍和分析了任务型教学的理念，提出任务型教学在于把语言教学课堂社会化和真实化，让学生亲自体验如何用语言做事和解决问题；指出语言教学应该是宽泛的方法教育，其教学目标不应局限于简单的语言学习，而要全面发展学生的能力。夏纪梅教授等人认为任务型教学注重培养学生的认知力、情感调控力等综合能力。因此，他们称任务型教学是“达到高等教育人才培养的最终目标的有效方法之一”；同年，陈慧媛、吴旭东两人对任务难度和条件系统地进行了研究；2000年，上海外国语大学陈坚林教授详细介绍了程序、过程两种任务型教学大纲。 2001年《英语课程标准》的推出，极大地推进了我国任务型教学的研究和发展。此后“任务型英语教学形式”逐渐被用于国内的英语课堂。《任务型教学的理论基础和课堂实践》(廖晓青，2001)介绍了任务型教学的理论依据，任务的定义、结构和教学步骤等。《任务型教学：定位与思考》(余广安，2002)首先介绍了任务型教学的理论基础；接着分析了斯基汉提出的任务复杂度的三大标准：交际、认知、语码；最后指出了任务型教学面临的问题。2003年华东师范大学博士魏永红详细介绍了任务型教学的产生背景，并从教学论、学习论、语言学以及第二语言习得四个方面探讨了任务型教学的理论基础。对任务型教学大纲的三种模式和发展进行了梳理，探讨了任务型教学的实施过程及其进步性与局限性，最后作者倡导将任务型教学模式用于我国英语课堂教学，但不能完全照搬照抄西方的模式。《任务型外语学习研究》(程可拉，2006)首先论证了学习外语的四大条件：语言学习的动机、语言的接触、具体的语言教学、语言的使用。接着分析了西方学者的任务型学习理论，在此基础上提出了任务型学习的五大特征：情景性、活动性、工具性、对话性、建构性。指出了我国任务型教学设计的误区，提出任务设计的十大原则。最后根据以上分析提出对我国任务型教学的要求：1) 以情景为支撑；2) 以任务为主线；3) 以合作为原则； 4) 以学生为中心；5) 以技术为手段。由比利时Kris编著，陈亚杰等人翻译的《任务型语言教学：从理论到实践》(2011)介绍了任务型教学的原则，讨论了任务型教学中的语言学习需求，为不同年龄阶段的学习者设计了相应的任务型教学，探讨了现代信息技术在任务型教学中的应用以及教师在任务型课堂教学中的角色。
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user: 3. 各家对于任务的定义 到目前为止，学界对任务型教学中的任务没有形成统一的概念定义。比利时Kris Van den Branden对各家对教学中任务的定义列表进行了比较。下面将其表格主要内容展示如下 [ 4 ] ：
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user: 摘 要 四川理塘毛垭温泉是川西地区的地震异常敏感泉，自记录以来，该水温在很多强震前出现了明显的异常变化。通过对理塘毛垭温泉水温历史资料的梳理，认为理塘毛垭温泉水温的异常特征主要以突升–回落–发震和突升–持续–发震异常为主，其下降异常变化也能对应地震，但效果明显不如上升异常。对异常出现时间与发震时间的相关性研究表明，异常出现至发震的最优势时间为40天~50天以内。对异常映震情况研究表明，该温泉的水温异常对周围200 km范围5级地震映震能力较弱，对周围300 km范围6级地震和600 km范围内6级及以上地震效果较好，占比分别为58%和59%。 关键词 :理塘毛垭温泉水温，异常特征，映震能力 Copyright © 2018 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 水温观测是我国地震前兆观测手段之一，在地震短临预报中发挥着重大的作用。我国的水温观测开始于1966年邢台地震后，当时群众发现了大量的与地震相伴的水温、地温异常实例，并利用它进行了地震预报的尝试。比如1975年2月4日海城地震前观测到了大面积的水温增温现象、1976年5月云南龙陵7.6级地震前观测到了温泉水温升高、1976年7月唐山地震前在当地的人民公园等多处观测到水温异常和地温升高异常。在日本洞斐湖、壮瞥等温泉地区，1975年至1977年3年间的监测结果表明，温泉水温的变化与火山地震的月频度曲线非常吻合。伊豆半岛6.3级地震前三天，距震中20 km处温泉温度升高了1.8℃。1970年苏联达格斯坦6.5级地震前数天，距震中30 km的深井中，温度升高了1℃~3℃。以上观测事实表明，水温的异常变化与地震的发生有密切的关系。
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user: 2. 理塘毛垭温泉基本概况 理塘毛垭温泉又名川-51泉，位于四川省理塘县城西5公里的毛垭乡(图1)。1975年2月1日正式作为地震前兆观测点，主要观测水温变化，至今已有近44年的连续观测资料。1985年经验收后该泉被纳入国家地震局地下水网。该泉水温异常对应地震的能力显著，是我国地下水“十大灵敏点”之一。自观测以来，该温泉水温观测一直沿袭传统温度计人工观测方法，水银温度计和酒精温度计循环使用，水温在30˚~70˚间变化。2013年10月，该温泉进行了数字化观测改造，观测池仍为原模拟观测时的观测池。同时，我国背景场项目在该温泉附近的全华地带布设了9个测点(图2)，分别观测温泉水温变化。其观测仪器使用的均是中科光大的ZKGD3000-N型地下流体监测设备，包括水温传感器和水位传感器。图2中10号测点为本研究测点。 毛垭温泉地处理塘盆地中北部边界，海拔高程3960米。该温泉出露于川滇地块中偏北的义敦–理塘、理塘–德巫断裂带与甘孜–理塘–稻城断裂带的交汇部位。义敦–理塘、理塘–德巫断裂带左旋切割了形成于中生代的近南北向甘孜–理塘–稻城断裂带及三迭纪等的沉积地层，在这个0.6 km 2 的范围内，毛垭温泉的分布恰好在上述构造的接合部位(图3)，多个泉眼组成了一个温泉群 [ 1 ] 。毛垭温泉群主要分布在 图1. 理塘毛垭温泉地理位置图 图2. 理塘毛垭温泉测点分布图 北西向义敦–理塘与理塘–德巫两条断裂斜列重叠段的岩桥区部位，处于靠近理塘–德巫断裂带北西端，距离这两条断裂800 m左右。且毛垭温泉还处在南北走向的甘孜–理塘–稻城断裂被义敦–理塘断裂带左旋断错的位置上。 前人研究认为观测点及附近水文地质环境为浅部少量冷水与深部富含热水型的隐伏热窗口区。根据观测区的水文地质环境条件和测点的受力及裂隙演变方式，目前观测到的地震前后水温的异常变化，其绝大部分不是地层的地热场分布的改变和大地热流增加所引起，而是由于地震能量的积累释放造成的微裂隙张合与演化所引起的不同深度、不同温度的地下水或地下气串层、混合比发生改变的结果。 温泉点附近出露的地层为三迭系上统曲嘎寺组灰白色灰岩，其西南侧有大片印支期花岗岩、黑云母花岗岩分布，北东侧有零星花岗岩出露。泉水类型为大型地热上升泉，水质为HCO 3 -Na型。泉水具有深循环特征，循环深度大于1500米，热储温度为148.2℃ [ 2 ] 。断裂带构造裂隙为温泉水通道，温泉水的来源是中深层循环热水与浅层地下水补给冷水混合体，其水温水量的变化受区域构造应力的控制。 该温泉观测环境干扰小，2009年前，水温在4O℃~66℃范围内变化，2010年后，该水温几乎在40℃以下波动，最低温度达到24.8℃。其变化能反映这一区域构造应力场的动态变化信息，是理想的地震前兆温泉观测点。 图3. 理塘毛垭温泉位置图