山地高密度城市热岛效应的多约束因子格局分析与定量探测——重庆都市区案例研究

城市热岛受城市地表多因素影响,山地城市的情况则更为复杂。本文以典型山地城市重庆为例,基于Landsat8 OLI/TIRS影像、高精度矢量建筑等多源空间数据,采用城市地温反演、归一化植被指数、天空开阔度建模等方法,重点针对城市建成区,通过地理探测器分析各因子对城市热岛效应的约束力。研究表明：① 在都市区全域,城市热场空间异质性显著,植被覆盖、城市表面高程和天空开阔度因子具有全局性约束力表现,建筑密度、容积率和路网距离具有局部约束力表现。② 在城市建成区内部,对城市热岛效应约束性排前三位因子分别为：植被覆盖（q=0.782）、城市表面高程（q=0.499）、建筑密度（q=0.496）;局部约束因子建筑密度、容积率和道路距离的约束力均较强,但三者差异小;天空开阔度对城市热岛的全局性影响相对较小（q<0.1）。③ 在城市建成区内部,各约束因子对城市热岛具有叠加约束效应,叠加解释度q（X_i∩X_j）均强于独立解释度,叠加q值介于0.50~0.82之间。     

用高分辨率地震技术研究活动断层

基于重大工程前期区域工程地质勘查的需要,在华北平原北部XY地区进行了一次高分辨率P波三维地震和S波二维地震描述、刻画地下活断层的试验研究,取得了本地区浅、中、深不同深度的地震成果。其中F1断层是该区一条重要控制断层,其重、磁、电资料虽有微弱显示,但位置不准确,难以对其活动性进行评价。经过本次综合勘探后,落实了该断层的存在,并发现该断层在工区范围内的中部分裂成F1-1及F1两条断层,F1-1、F1断层在平面上呈北东向“Y”字型展布,断距在纵、横向都呈现显著的分段特征,其断距最小90m,最大可达300m。该次勘探所获纵波反射主频达120～150Hz,活动断层地震成象十分清楚。可见高分辨率三维地震与超浅层横波反射地震相结合,可有效评价活动断层,为防震减灾工程研究提供可靠信息。     

新疆阿尔泰表壳元素地球化学特征

根据阿尔泰地区1：20万化探均匀采集的1100余个岩石样品的分析结果，基于全样本统计和迭代剔除方法，得到新疆阿尔泰地区表壳(出露地壳)的39种元素丰度值；同时对其中的SiO：、Tio：、A12O3等10种常量元素，按氧化物之和为100％进行了归算。阿尔泰地区表壳在化学成分上相当于花岗闪长岩。与全球大陆上地壳元素丰度值相比，明显富集。MnO、P205和As、Li元素，略富集SiO2和Sb元素，亏损CaO、Na2O和Pb、U以及相容元素Co、Cr、Ni等。阿尔泰地区表壳的K/La、K／Na、K／Th等元素比值与全球大陆上地壳相应元素比值相当；而La／As比值低于全球大陆上地壳，Th／Pb、Th/U、La／Cr比值高于全球大陆上地壳。阿尔泰表壳在成分特征上较典型的岛弧造山带上地壳更为成熟。加里东期、海西期岛弧造山作用以及海西期后的成岩成矿事件是影响和制约阿尔泰表壳元素地球化学特征的重要地质因素。     

塔基遥感视频监控有效性评估方法

以铁塔作为基础平台,利用其上搭载的相机或其他传感器进行近地面观测被称为塔基遥感。塔基遥感具有不易受到云层遮挡等自然因素影响、可以全天候实时获取视频信息的特点,可有效填补航空航天遥感与地面观测网络之间的尺度空缺,已在各个领域得到广泛应用。然而在面对大面积观测区域和复杂的任务目标时,塔基遥感的实际应用则受到复杂的地形及成像时空间分辨率的约束。如何评估其成像有效性成为未来塔基遥感平台优化建设的关键。为解决上述问题,本研究剖析了塔基遥感相机的成像特点和主要遮挡因素,构建起其实际覆盖范围分析方法。依托主要应用的空间分辨率需求建立分辨率分级体系,并结合实际覆盖范围和相机参数明确各项应用的可应用区域,据此评估塔基遥感视频数据有效性。以南京市江宁区“慧眼守土”塔基遥感视频监控系统为例进行实验分析,结果表明,现有塔基遥感相机受到了周边地形及塔基自身的严重遮挡,5 km内平均覆盖率仅3.20%,塔基自身造成了47.66%视角被遮挡。具有极高、高等级分辨率需求的应用实际覆盖情况较为理想,但中、低等级分辨率应用的实际覆盖情况需要进一步优化。增加相机高度、提升相机变焦能力以及增设环形轨道可以有效对塔基遥感相机的应用有效性进行优化。本研究的分析方法和结果可以为未来数据采集和各项实际应用提供支撑,成为系统评估及选址优化的参考依据。     

机器学习在岩矿地球化学研究中的应用——综述与思考

岩石与矿物的地球化学成分数据具有高维度特征。传统的岩矿地球化学成分研究主要采用二元/三元图解判别法,准确率不高,在数理统计方法上有欠缺。机器学习方法非常适用于对大样本高维度的岩矿成分数据进行数理统计处理。笔者等在介绍机器学习常见算法基本原理的基础上,总结近5年来国内外学者将机器学习方法应用于岩石矿物成分数据研究的实例,包括：(1)根据矿物成分溯源其母岩(源岩)、判别矿床类型,(2)新生代火山岩溯源,(3)判别变质岩原岩,(4)依据岩浆岩成分判别大地构造环境等。已有的研究实例显示,机器学习方法的准确度明显优于传统的低维度判别法。机器学习本质是分析大样本数据的高维度变量之间的相关、归类等多元统计问题。推广机器学习的应用需要建设开放获取(Open Access)的矿物、岩石成分数据库,同时全面实施开放研究(Open Research)的发表策略。     

估算钙碱性长英质侵入岩结晶压力的地质压力计评述

笔者等对4种常见的矿物压力计（角闪石全铝压力计、黑云母压力计、榍石压力计和“石英”压力计）的适用性进行了经验性检验。基于国内外典型钙碱性长英质岩体的矿物化学和全岩化学成分数据,采用不同压力计估算岩体侵位压力,并与角闪石全铝压力计结果对比。结果表明：角闪石六次配位Al压力计与广泛使用的角闪石全铝压力计的估算值存在系统相关性;榍石压力计计算的压力与角闪石全铝压力计的估计结果相关性较为显著;基于Qtz—Ab—Or简并花岗岩体系的“石英”压力计可以用于估计准铝质—弱过铝质钙碱性（狭义）花岗岩的结晶压力。但是,经验性的黑云母压力计和基于实验数据的黑云母压力压计均不能很好地复现角闪石全铝压力计的结果。黑云母压力计不适用于估算钙碱性侵入岩的结晶压力。     

同位素年代学揭示的华北克拉通北部侏罗系火山-沉积地层穿时性

<正>华北克拉通北部燕山褶皱-冲断带的侏罗系由下而上依次为:(1)早侏罗世南大岭组(京西冀北)或兴隆沟组(辽西),(2)早侏罗世含煤地层——下花园组或北票组,(3)中侏罗世龙门组和九龙山组(京西冀北)或海房沟组(辽西),(4)晚侏罗世髫髻山组或蓝旗组火山岩,(5)晚侏罗世土城子     

“广西型花岗岩”有岩石学意义吗?——对《广西型花岗岩的地球化学特征及其构造意义》一文的质疑

对国内外30个实例的汇总表明,所谓"广西型花岗岩"不具备张旗(2014)所认为的岩石学和地球动力学意义。富Sr和Yb的"广西型花岗岩"在岩性包含了中性岩、酸性岩和过碱性岩,绝大多数具有负Eu异常。从岩石组合(系列)方面看,"广西型花岗岩"是钙碱性系列、碱性系列与A型花岗岩的"混杂"。"广西型花岗岩"可以是基性岩浆分离结晶或分离结晶+混染(AFC)、壳源岩石部分熔融等多种成岩机制的产物,斜长石是结晶相或残留相。对不同源岩的失水熔融相图的比较分析表明,花岗岩类的全岩Sr、Yb含量不是指示花岗质岩浆起源压力的可靠指标,张旗提出的以"Sr-Yb"为基础的花岗岩分类没有地球动力学意义。     

北京大石坡-黑山坨复式岩体地球化学特征、岩石成因及其地质意义

北京早侏罗世大石坡–黑山坨复式岩体出露于华北克拉通东部燕山造山带西段,由大石坡角闪黑云正长岩和黑山坨花岗岩组成。正长岩为富Mg钾质中性岩,微量元素具有富集Rb、Ba、Sr、Pb、LREE等大离子亲石元素,相对亏损高场强元素Nb、Ta、U、Th、Zr、Hf以及P、Ti的特征,εNd(t)为-12.1~-12.2,ISr值为0.70506~0.70464;而花岗岩属于弱过铝质Mg质高K钙碱性岩石系列,具有LREE富集、HREE亏损,富集Rb、Ba、Th、U、Pb等大离子亲石元素和放射性元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf以及Sr、P、Ti的特征,εNd(t)为-15.5~-18.0,ISr值为0.70516~0.70593。大石坡正长岩岩浆起源于富集地幔,是幔源K质基性岩浆在高压下分离结晶的产物。幔源岩浆底侵加热并交代下地壳,促使其部分熔融产生花岗质岩浆,侵位于尚未固结的正长岩,形成黑山坨花岗岩,二者组成同心环状复式岩体。大石坡角闪黑云正长岩的岩石学和地球化学特征暗示水的弱化作用在华北地块内部岩石圈地幔破坏过程中扮演了重要角色。幔源岩浆与地壳岩石之间能量和化学成分双扩散作用所导致的部分熔融是形成华北克拉通内部中生代高钾钙碱性长英质岩浆活动的一种重要成岩机制。     

羟基磷灰石对水溶性Fe~(3+)的去除机理

利用天然磷矿粉为原料制备的羟基磷灰石(HAP)研究其去除水溶性Fe3+作用机理。结果表明:HAP对水溶液中Fe3+离子的去除过程是一个复杂的非均相固-液反应,分为两个阶段:初期阶段(t≤20 min)反应速度快,动力学过程复杂;后期阶段(t20min)反应速度较慢,符合一级反应动力学方程。HAP去除水溶性Fe3+离子的主要作用机理是溶解-沉淀和表面吸附作用。