Monte Carlo Radiative Transfer Modeling of Lightning Observed in Galileo Images of Jupiter

We study lightning on Jupiter and the clouds illuminated by the lightning using images taken by the Galileo orbiter. The Galileo images have a resolution of ∼25 km/pixel and are able to resolve the shape of single lightning spots, which have half widths (radii) at half the maximum intensity in the range 45-80 km. We compare the shape and width of lightning flashes in the images with simulated flashes produced by our 3D Monte Carlo light-scattering model.The model calculates Monte Carlo scattering of photons in a 3D opacity distribution. During each scattering event, light is partially absorbed. The new direction of the photon after scattering is chosen according to a Henyey-Greenstein phase function. An image from each direction is produced by accumulating photons emerging from the cloud in a small range (bins) of emission angles. The light source is modeled either as a point or a vertical line.A plane-parallel cloud layer does not always fit the data. In some cases the cloud over the light source appears to resemble cumulus clouds on Earth. Lightning is estimated to occur at least as deep as the bottom of the expected water cloud. For the six flashes studied, we find that the clouds above the lightning are optically thick (τ>5). Jovian flashes are more regular and circular than the largest terrestrial flashes observed from space. On Jupiter there is nothing equivalent to the 30-40-km horizontal flashes that are seen on Earth.     

海南岛“邦溪—晨星蛇绿岩片”的时代及其构造意义—Sm—Nd同位素制约

本文报道了邦溪和晨星两个地区变质基性岩的 Sm - Nd同位素定年结果。Sm - Nd等时线年龄 333± 12 Ma代表了变质基性岩的形成年龄。这些变质基性岩高度亏损 Th、Nb、Ta和轻稀土元素 ,εNd(t)≈ 7,与洋中脊玄武岩类似 ,形成于大洋环境。本文将这些洋中脊型变质基性岩称之为“邦溪 -晨星蛇绿岩片”,它们与金沙江 -双沟 - Song Ma蛇绿岩在形成时代上基本一致 ,代表了东古特提斯洋的残片。邦溪 -晨星蛇绿岩片在早三叠世华南 (包括海南岛北部 )和印支块体 (包括海南岛中南部 )块体碰撞拼合时构造侵位在大陆上 ,成为“石碌混杂岩”的一部分     

鄂西地区早期人类和巨猿生存环境研究

本文重点研究了湖北建始高坪龙骨洞早期人类和巨猿生存时期的气候和环境。通过孢粉、氧化物、磁化率、哺乳动物化石研究表明,高坪地区在早更新世早期气候比较温暖湿润,但存在较大幅度的波动,植被为针叶-阔叶混交林。古人类生存时的气温比现今高,但降雨量比现今少,而且在1.95~2.14MaBP和2.15MaBP发生两次比较明显的降温事件,降温幅度可达5~9℃。     

冲绳海槽宫古段中央地堑的形态与分布

采用中国科学院海洋研究所“科学1号”调查船及国家海洋局“向阳红9号”调查船最近几年在冲绳海槽宫古段进行海底地形及反射地震调查所取得的数据,首次详细展示了冲绳海槽宫古段南北长约200km区域内中央地堑的形态及空间展布特征。本文给出的成果大大加深了关于冲绳海槽中央地堑各种变化的认识。指出,按照形态,中央地堑分为U型、V型和半地堑三种。其中大部分中央地堑为U型地堑。地堑的深度40～250m,宽度6～14km,长度17～33km。冲绳海槽宫古段的最大水深为2244.4m,位于中央地堑城阳段北端底部靠东的一侧(125°19.3′E,25°49.8′N)。本研究区的中央地堑可分为断续的9段,从东北向西南大致呈右旋雁行排列。但黄岛段相对于崂山段,城阳段相对于莱西段,李仓段相对于城阳段又稍微向西偏出,呈现为左旋雁行排列。地堑的走向一般为N60°E左右,相对于冲绳海槽的走向更偏向于东西方向,偏角在15°左右。各段中央地堑是被NW向断裂错开的。这些断裂在海底表现为明显的海底断崖地貌和陡沟地貌,在地震剖面上表现为明显的地层错位,其错位的幅度往往老地层比新地层要大。根据地震剖面分析,这些NW向的断裂应该是走滑性质的。本文展示的中央地堑在形态上和空间展布形式上都和扩张洋脊类似。莱西段和城阳段中央地堑之间重叠地堑,在形式上也类似于扩张洋脊的重叠扩张中心。从地堑深度较浅并发育重叠地堑来分析,冲绳海槽的扩张速率应当介于慢速扩张和中速扩张之间。本研究区莱西段、即墨段和平度段海底地形相对较高,中央地堑深度变浅,并发育重叠中央地堑,应该相当于快速扩张大洋中脊的轴高,可能是正在孕育岩浆活动的位置。目前我们所观测到的中央地堑的错断和有规律的排列说明海槽的主体演化过程已经在拉张盆地和断陷盆地的基础上上升到一个更高的阶段。本文根据中央地堑的展布形式、重叠中央地堑,及其两侧中央地堑中的海底山推测此区域海底扩张可能正在进行。     

青藏高原东部新生代钾质碱性系列岩石地球化学特征:岩石成因及其地质意义

青藏高原东部新生代钾质碱性系列的岩石,包括深成岩、火山岩和煌斑岩,在时空上具有一致性,岩石化学成分均富碱、高钾、K2O/Na2O比值远大于1,高度富集Sr、Ba等大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Ta等高场强元素(HFSE),及物质来源于富集地幔源区的Sr、Nd、Pb同位素组成等,均显示钾质碱性系列的岩石特有的特征,其形成与印度和欧亚两大陆碰撞,导致青藏高原北、东部在40Ma左右出现的大型走滑拉分带,致使地壳变薄以及地幔上拱的构造背景有关。     

新疆西昆仑科库西里克铅锌矿床地质及元素地球化学特征

新疆西昆仑地区科库西里克铅锌矿床赋存于中元古界长城系大理岩层间断裂带内.本文阐述了该矿床区域地质和地球化学背景,矿体特征及矿石成分,微量元素及稀土元素变化特点,并与区内密西西比型塔木—卡兰古铅锌矿床进行了比较.研究表明,科库西里克铅锌矿床矿体围岩—大理岩微量元素和稀土元素含量高于矿石,Rb、Th明显富集,Ce略富集,Ti亏损;矿石微量元素含量变化较大,Rb正异常明显,Ba、Nb、Zr、Ti负异常,既继承了围岩特征,又保留了成矿热液的成分特点.而塔木—卡兰古铅锌矿床的矿石与围岩的元素地球化学特征一致.据此认为科库西里克铅锌矿床成矿作用受中元古界长城系大理岩和断裂构造控制,成矿过程中有岩浆热液的加入.     

东坪式与正长岩类有关的金矿床成矿机理的同位素地球化学制约

东坪式金矿床产于华北地台北缘金矿成矿带的冀西北金矿集中区,构造上位于华北克拉通北缘深大断裂-尚义-赤城断裂的南侧。金矿床产于泥盆纪早期(386～410Ma)水泉沟正长岩杂岩体内及接触带附近,矿体分布受脆-韧性剪切断裂构造的制约。金矿成矿作用具有多期次的特点,成矿时代为燕山期(156～203Ma)。矿石类型主要为石英脉型、石英网脉 脉旁钾硅化蚀变岩型和钾硅化蚀变岩型,具有典型的碱性岩金矿的金-碲组合,(含)金矿物主要为自然金、碲金矿和碲金银矿。流体包裹体的 H、O 及 He 同位素研究表明,成矿流体为以大气降水主的混合热液流体并可能存在深源流体的参与。矿床的 S、Pb、Sr 和 Si 同位素组成表明,金矿成矿物质主要来源于正长岩杂岩体,部分源于太古宙桑干群变质岩和燕山期花岗岩。因此,东坪式金矿是由燕山期伸展构造环境下热液流体在上涌地幔及岩浆活动的热驱动下对泥盆纪早期形成的正长岩交代改造的产物。     

晋南中条山古元古代花岗岩的锆石U—Pb年龄

用单颗粒锆石U-Pb稀释法测定了中条山古元古代花岗岩的时代,获得寨子英云闪长质片麻岩、横岭关花岗闪长质片麻岩和烟庄钾长-二长花岗质片麻岩的成岩年龄分别为2321 Ma±2Ma、2256Ma±35Ma和2297Ma±21 Ma.结合区域地质背景和地球化学资料,认为中条山地区可能存在时限为2350～2250Ma的构造-热事件.     

东天山哈密地区赤湖钼铜矿区斜长花岗斑岩锆石SHRIMP U-Pb年龄

东天山赤湖斑岩钼铜矿床的形成时代和成矿地质背景至今尚存在争议,前人根据同一成矿带中土屋-延东斑岩铜矿的同位素地质年龄信息,认为赤湖钼矿的形成时代为中-晚泥盆世,系塔里木板块北部活动陆缘泥盆纪岛弧火山-深成作用的产物;近期一些研究者根据赤湖斑岩钼铜矿区斜长花岗斑岩锆石U-Pb和谐曲线年龄,认为矿化斜长花岗斑岩的侵位时代为晚石炭世,成矿作用与哈萨克斯坦-准噶尔板块南部活动陆缘晚石炭世汇聚阶段钙碱性岩浆侵入作用有关.在前人研究基础上,笔者对赤湖斑岩钼铜矿区矿化斜长花岗斑岩体进行了锆石SHRIMP U-Pb定年研究,获得322Ma±10Ma(95%可信度)的年龄值,表明赤湖斑岩铜矿床的形成时代为晚石炭世,成矿作用与晚石炭世钙碱性岩浆浅成侵位有关.     

桂东南云开地区变质杂岩锆石SHRIMP U-Pb年代学

对位于华夏古陆东南部的广西云开地区大面积出露的晚前寒武纪变质杂岩中的主体花岗质片麻岩、中深变质的天堂山岩群石榴辉石岩和中浅变质的云开岩群洋中脊型变质基性火山岩(斜长角闪岩)进行了高精度锆石SHRIMP U-Pb定年.获得天堂山岩群石榴辉石岩的形成年龄为1894Ma±17Ma和1847Ma±59Ma,表明其时代为古元古代;云开岩群洋中脊型变质基性火山岩(斜长角闪岩)的喷发年龄为1462Ma±28Ma,证明该地区存在中(-新)元古代的古洋壳残片;获得花岗质片麻岩的侵入年龄为906Ma±24Ma,应为1000Ma前后发生的全球性Grenville期(四堡期)造山作用的产物,并获得2702Ma±13Ma的继承碎屑锆石年龄,这是云开地区乃至华夏古陆目前获得的最古老年龄,证明华夏古陆曾存在新太古代陆壳物质.