基于VR技术的多尺度地质数据3D沉浸式可视化与交互方法

随着科技的飞速发展,地质大数据正在呈爆炸式增长,地质大数据可视化与交互方法成为研究的新方向。如何通过可视化方法将巨大的、复杂的、潜逻辑的地质数据展现与交互是需要进一步探索的。本文提出基于VR技术的多尺度地质数据3D沉浸式可视化与交互方法,该方法既符合计算思维又符合地质专业理论。首先,从理论上提出多尺度地质数据可视化理论模型;其次,基于VR技术实现多尺度、多分辨率地质数据的可视化;最后,构建了3D沉浸式虚拟现实平台,采用实际数据验证方法的有效性。该方法适用于地质数据的可视化与交互,为科学的定量评价、分析和教学提供新思路,是未来的必然发展趋势。     

拓扑空间关系描述理论研究现状与发展

空间关系研究是空间信息科学的基础,而拓扑空间关系是空间关系的重点与难点,其描述理论一直是研究的热点。该文就这一理论做一综述,阐述“交互模型”(即“区域连接演算”)的基本原理,并介绍其在空间信息科学界基本的理论问题,即该描述理论对应的数学模型包括拓扑学和代数两方面;揭示“交叉模型”(即“九交模型”)所用的拓扑学思想,并叙述其历史发展过程。对连接这两种模型的Mereotopology理论,阐述其概念与基本原理,指出拓扑空间关系描述理论是一个各模型有严密逻辑关联的统一体,以求对现有描述理论做出改进。     

内蒙古敖仑花钼矿床地质特征、含矿斑岩地球化学及锆石Hf同位素研究

位于大兴安岭南段的敖仑花钼矿是新发现的斑岩型矿床,大地构造位置属于蒙古-兴安褶皱带的东部,靠近大兴安岭主脊断裂位置.区域为古亚洲洋构造域和滨西太平洋构造域的交汇部位,经历了复杂的构造-岩浆演化,使其成为铜、锡、铅、锌、钼等多金属成矿的集中地.     

冀东晚古生代东湾子岩体的岩石成因研究

冀东晚古生代东湾子岩体由角闪石岩、少量辉石岩和辉长岩组成.典型的堆晶结构、全岩和镁铁质矿物(透辉石、角闪石)的上凸型稀土分布模式、相容元素含量低且变化范围大(如:角闪石岩中V=296×10-6～673×10-6)的特征表明了岩体的堆晶成因.计算得到的与辉石岩中的透辉石相平衡的熔体具有很高的稀土含量,轻重稀土分馏较为明显,富集大离子亲石元素(如:Sr,Ba,K),亏损高场强元素(如:Nh,Zr,Ti),具有典型的弧岩浆特征.透辉石和角闪石的矿物成分也具有弧岩浆的特征.高钙透辉石、大量的角闪石与黑云母的存在说明母岩浆富水.透辉石在高PH2O的状态下与熔体反应,生成角闪石的结构特征也证明了这一点.结合岩体的球化学特征,认为岩浆来源于富集的含有角闪石的尖晶石橄榄岩的部分熔融,母岩浆具有富水的特征(>3%).考虑到岩体形成时代(～300Ma;Zhao et al.,2007)和地质背景,认为东湾子岩体与位于华北北缘的其它晚石炭-早二叠世的岩体形成于同一构造背景下,都是晚古生代时期古亚洲洋向华北板块之下俯冲的产物.     

锡林浩特杂岩和蓝片岩的锆石U-Pb年代学及其对索仑缝合带演化的意义

报道了内蒙索仑缝合带附近的锡林浩特杂岩和苏左旗混杂带中蓝片岩块的锆石U-Pb年代学数据.锡林浩特杂岩中碎屑锆石来源复杂,从晚太古至晚古生代均有.最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄为280～340Ma,与该区最年轻的弧岩浆岩年龄一致,表明该杂岩的原岩最终形成于晚古生代,而不是前寒武陆块残留.锡林浩特杂岩原岩的沉积源区主要是古生代的孤岩浆岩和部分裸露的前寒武陆壳,可能是弧前沉积建造.蓝片岩的锆石U-Pb年龄为318±5Ma(范围338～280Ma),这些锆石显示典型岩浆振荡环带结构,因此该年龄可能代表其原岩形成年龄,而其变质应该在280Ma之后.所以,锡林浩特杂岩和混杂带中蓝片岩块的变质变形作用可能发生在晚二叠,与索仑缝合带强烈的弧陆碰撞有关,暗示索仑缝合带的碰撞缝合时间在晚二叠,而不是许多人坚持的泥盆纪.     

内蒙古敖仑花斑岩钼矿床成岩成矿年代学及地质意义

敖仑花钼矿床位于大兴安岭南段,是西拉木伦河断裂北侧多金属矿集区内新发现的斑岩型钼矿床.首次采用SHRIMP锆石U-Pb技术对敖仑花含矿花岗斑岩进行了测年,获得成岩年龄为134±4Ma;采用ICP-MS方法测定敖仑花钼矿床辉钼矿中Re-Os同位素,获得模式年龄在131±2～133±2Ma之间,辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄为132±1Ma(MSWD=1.12),成岩与成矿误差范围内基本同时发生,敖仑花斑岩钼矿床为早白垩世构造、岩浆活动的产物.西拉木伦河断裂带内的多金属矿床具有一定的时空分布规律,130～150Ma是带内矿床成矿高峰期,两侧矿床可能具有不同的成矿物质来源.区内独特的成矿特征,与区域经历了古亚洲洋构造域和滨西太平洋构造域的复合演化有关,发生于早白垩世时期的这一大规模成矿事件,是该区经历增生造山和地壳加厚之后,演化为孤后大陆伸展背景时强烈岩浆活动和成矿作用的产物.     

地质公园规划功能分区相关问题及其优化

地质公园在生态文明建设与精准扶贫中发挥着越来越重要的作用,而其规划对公园进行科学合理的功能分区是发展建设好地质公园最重要的基础之一,也是保障地质公园可持续发展的重点和基本要求。本文从规划技术层面探讨适合我国地质公园特点的现实可行的功能分区和发展建设的协调关系,通过分析地质公园功能分区由来,指出目前地质公园规划实际中功能分区与土地利用、保护分区以及总体布局之间存在的相关问题,结合多年来的地质公园规划工作经验,提出了地质公园规划功能分区的优化对策,为地质公园规划功能分区实践提供参考。     

中国海岸带地质资源与环境评价研究

海岸带是中国社会经济发展的前沿地带,人口密度最大、城镇化程度最高,在中国海洋强国战略中发挥重要的支撑作用,同时也是中国资源环境压力最大的区域。本文在全面分析近20年来中国海岸带地质资源环境调查成果的基础上,系统梳理了海岸带地区地质资源环境优势和存在的地质环境问题。中国海岸带地质资源环境优势突出,为绿色发展提供了良好条件,重要地质资源环境优势包括:1.2×10~4km~2滩涂后备土地资源可适度开发,以缓解海岸带建设用地紧张局面;2.8×10~4km~2绿色富硒土地和4.1×10~5km~2绿色渔场,适宜发展绿色特色农业和建设海洋牧场;浅层地温能和地热水年可开采量折合标准煤4.2×10~8t,对改善能源结构、减少大气污染有重要作用;5.8×10~4km~2滨海湿地和134处国家级和世界级地质遗迹资源,为海岸带生态文明建设提供了条件;90%的陆域适宜城镇和重大工程规划建设,地下空间开发条件较好,为海岸带地质安全提供了保障。存在的主要环境问题包括:海岸带局部存在活动断裂、地面沉降、地面塌陷、海岸侵蚀淤积、风暴潮等重大地质问题,对部分城市与重要基础设施形成威胁,局部地区水、土污染及海水入侵严重,需要高度重视。建议加大海岸带多学科综合地质调查,构建多要素、多圈层、多维度地质模型,查明自然灾害发生的规律和原因,减轻对人民生命财产造成的损失。     

陆海统筹推进海岸带地质调查

正我国大陆沿海11个省(市、区)的54个地级以上城市陆域面积42.7万平方千米,水深50米以内的海域面积61.1万平方千米,集中了全国30%的大中城市、近20%的人口和35%的GDP总量,分布近百个大中型港口码头、众多城市、重大基础设施和核电站,是我国城镇化程度最高、人口密度最大、工程建设活动最强烈、经济最发达的地区,也是资源环境问题最突出的地区。做好海岸带地质调查工作,具有十分重要的意义。     

辽东岫岩-宽甸地区古元古代条痕状花岗岩的岩石地球化学特征及其构造意义

辽吉地区地处华北克拉通胶-辽-吉带北部,区域内发育有相对完整的古元古代沉积作用与岩浆活动。本文对辽吉地区2个古元古代条痕状花岗岩体(鸡冠山岩体和老黑山岩体)进行了岩石学、地球化学和成因学研究。研究表明,条痕状花岗岩(二长花岗片麻岩)样品具有高的K_2O/Na_2O、FeOT/MgO比值和Ga、Zr、Y含量以及低的CaO、MgO、Sr、Cr、Co、Ni含量,全碱(K_2O+Na_2O)含量变化于7.97%~9.08%。在SiO_2-K_2O图中,条痕状花岗岩主要位于高钾钙碱系列区域,样品A/CNK值介于0.84~1.03之间,A/NK值为1.11~1.17,10000Ga/Al比值全部大于2.6,为高钾钙碱性铝质A型花岗岩。其中6个样品的εNd(t)为-3.3~-0.9,Nd同位素两阶段模式年龄tDM2=2860~2669Ma,暗示其形成于太古宙地壳的部分熔融。条痕状花岗岩富集Rb、U、K等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有明显的俯冲带岩浆特征,在Rb/30-Hf-Ta×3图中落入火山弧区域;其Y相对于Nb更富集,具有与岛弧玄武岩相似的Y/Nb等元素比值,在Y/Nb-Rb/Nb和Nb-Y-Ce图解中落入A_2型花岗岩区域。古元古代早期,辽吉地区处于大陆弧后盆地构造环境,强烈的弧后伸展作用产生了条痕状花岗岩;在后期的地体拼贴过程中,条痕状花岗岩与周围岩石共同变形并最终构造挤压在一起。