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研究亮点

成都山地所在地球与月球土壤颗粒构形统一性研究中取得进展

时间:2025-02-18   文章编辑:   文本大小:【 |  | 】  【打印

    土体参数是认识行星表面过程及演化的基础,但迄今没有统一的普适性特征参数。近日,成都山地所李泳研究员与清华大学等合作,基于地球五大洲18个国家的4000多个土样及历次月球探测(Apollo,Luna和嫦娥5号、6号)的376个样本,探索多样性土体的统一机制取得了新的进展。

    课题组将不同物理化学环境下的成土过程概化为分形破碎、随机碰撞和聚合,实现了地球土壤、月壤、火星土壤的颗粒分布的随机过程模拟。研究确立了统一的颗粒土壤粒径分布(GSD)函数P(D) = g(μ)D-μexp(-D/Dc),将土体颗粒特征约化为参数(μ,Dc),从而将土体可化为参数的随机颗粒场,为实现土壤参数从样本尺度向区域尺度的提升提供了理论工具。研究结果自然引出一种新的土壤研究的GSD范式,即用随时空逐点变化的GSD参数替代(或补充)传统土壤-景观范式的平均化区域性参数,将为局域地表(月表)过程和区域性演化的动力学提供新的数据基础。GSD的统一性还为月壤模拟样本实验和行星原位资源利用(ISRU)提供了新的思路。

    本研究获中国博士后基金(2023M741997)、博新计划(GZC20231347)和自然科学基金(42322703、42271092)等项目支持。相关成果发表在自然指数期刊Earth and Planetary Science Letters上。

    链接

成土过程的随机概化模型

基于标度分布的地球和月球(样本区)颗粒场

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