中国第四纪冰川地质遗迹调查方法综述

第四纪冰川和冰川地质遗迹的研究,是研究第四纪全球气候变化的重要课题之一。中国第四纪冰川地质遗迹分布很广,类型多。最北的大兴安岭、南部的广西大明山、东部的长白山和台湾玉山、最西的喀喇昆仑山第四纪冰川地质遗迹均有分布,是世界上低纬度地区山岳冰川发育最广泛的国家。本文在前人研究的基础上,系统阐述我国第四纪冰川地质遗迹分布概况,结合开展的全国重要地质遗迹调查,以地质遗迹调查规范为基础,系统开展第四纪冰川地质遗迹调查方法研究。根据冰川在运动过程中对地面的侵蚀、冰碛物的搬运和堆积等不同的地质作用阶段,总结我国第四纪冰川地质遗迹调查方法体系,为开展同类地质遗迹调查提供方法指导依据。     

西准噶尔达拉布特地幔橄榄岩弧前成因的矿物地球化学和氧同位素证据

达拉布特蛇绿岩位于中亚造山带西南缘,是古亚洲洋的扩张、俯冲、消减和闭合过程的产物,保留了洋盆形成及构造演化信息。前人对达拉布特蛇绿岩的形成大地构造背景始终未取得统一的认识。为探讨蛇绿岩所代表的构造演化过程,笔者以达拉布特蛇绿岩中的地幔橄榄岩为研究对象,通过详细的矿物地球化学及其氧同位素研究,对达拉布特地幔橄榄岩成因及构造背景提出新的制约。达拉布特方辉橄榄岩中橄榄石Ni/Co值为21~22,Ni/Mn值为3.0~7.8具有部分熔融残余的特征,此外,橄榄石中不相容元素相对于正常地幔橄榄石亏损,表明方辉橄榄岩为部分熔融的残余组分。方辉橄榄岩中尖晶石Cr# 为47~52、TiO2含量0.01%~0.04%,橄榄石Fo为90.34%~90.98%指示方辉橄榄岩经历>20%的部分熔融。方辉橄榄岩中橄榄石δ18 Oolivine值+5.1~+6.2‰、单斜辉石δ18Ocpx值+5.6~+6.9‰,其变化范围较大且整体高于正常地幔中橄榄石和单斜辉石的δ18 O值,矿物间氧同位素分馏系数Δ18OOpx—olivine平均-0.3‰,Δ18OOpx—cpx平均-0.7‰,显著区别于正常地幔中平衡的氧同位素分馏系数,具有明显的交代作用特征。结合方辉橄榄岩橄榄石中亏损的微量元素特征,认为方辉橄榄岩可能受到流体交代作用的影响,俯冲壳源物质脱水形成的高δ18O流体交代地幔橄榄岩导致了矿物与矿物间不平衡的氧同位素特征。通过尖晶石与单斜辉石成分判别,尖晶石与单斜辉石的主量元素具有介于弧前与深海地幔之间的过渡型特征,与俯冲初始阶段形成的地幔橄榄岩相似。综合矿物地球化学与氧同位素特征,笔者认为达拉布特地幔橄榄岩为形成于弧前初始俯冲环境。板块俯冲导致弧前扩张形成新洋壳,上涌的软流圈MORB like熔体与俯冲壳源物质熔融形成熔/流体与地幔橄榄岩相互作用,形成达拉布特地幔橄榄岩。     

西准噶尔达拉布特地幔橄榄岩弧前成因的矿物地球化学和氧同位素证据

达拉布特蛇绿岩位于中亚造山带西南缘,是古亚洲洋的扩张、俯冲、消减和闭合过程的产物,保留了洋盆形成及构造演化信息。前人对达拉布特蛇绿岩的形成大地构造背景始终未取得统一的认识。为探讨蛇绿岩所代表的构造演化过程,笔者以达拉布特蛇绿岩中的地幔橄榄岩为研究对象,通过详细的矿物地球化学及其氧同位素研究,对达拉布特地幔橄榄岩成因及构造背景提出新的制约。达拉布特方辉橄榄岩中橄榄石Ni/Co值为21~22,Ni/Mn值为3.0~7.8具有部分熔融残余的特征,此外,橄榄石中不相容元素相对于正常地幔橄榄石亏损,表明方辉橄榄岩为部分熔融的残余组分。方辉橄榄岩中尖晶石Cr# 为47~52、TiO2含量0.01%~0.04%,橄榄石Fo为90.34%~90.98%指示方辉橄榄岩经历>20%的部分熔融。方辉橄榄岩中橄榄石δ18 Oolivine值+5.1~+6.2‰、单斜辉石δ18Ocpx值+5.6~+6.9‰,其变化范围较大且整体高于正常地幔中橄榄石和单斜辉石的δ18 O值,矿物间氧同位素分馏系数Δ18OOpx—olivine平均-0.3‰,Δ18OOpx—cpx平均-0.7‰,显著区别于正常地幔中平衡的氧同位素分馏系数,具有明显的交代作用特征。结合方辉橄榄岩橄榄石中亏损的微量元素特征,认为方辉橄榄岩可能受到流体交代作用的影响,俯冲壳源物质脱水形成的高δ18O流体交代地幔橄榄岩导致了矿物与矿物间不平衡的氧同位素特征。通过尖晶石与单斜辉石成分判别,尖晶石与单斜辉石的主量元素具有介于弧前与深海地幔之间的过渡型特征,与俯冲初始阶段形成的地幔橄榄岩相似。综合矿物地球化学与氧同位素特征,笔者认为达拉布特地幔橄榄岩为形成于弧前初始俯冲环境。板块俯冲导致弧前扩张形成新洋壳,上涌的软流圈MORB like熔体与俯冲壳源物质熔融形成熔/流体与地幔橄榄岩相互作用,形成达拉布特地幔橄榄岩。     

大兴安岭北段富克山岩浆弧的组成:对蒙古—鄂霍茨克洋南向俯冲的制约

富克山岩浆弧呈北东向分布于大兴安岭北段富克山—古莲河一带,其物质组成、形成时代及其空间展布规律对于研究蒙古—鄂霍茨克洋晚三叠世地质构造演化具有重要意义。本文对其内的辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩进行了岩石学、地球化学及锆石U-Pb定年分析研究,探讨大兴安岭北段晚三叠世时期的构造背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得辉长岩、花岗闪长岩的结晶年龄分别为(205.7±2.2) Ma、(203.2±2.5) Ma,反映了晚三叠世的构造岩浆事件。岩石学和地球化学研究表明,辉长岩、闪长岩具有富钠、高铝、高钙、高镁、高Mg^#值、低钛等特征,属于拉斑系列与钙碱性过渡系列岩石,无明显的Eu负异常,相对富集LILE和LREE,亏损HFSE。花岗闪长岩具有高硅、富钠、高铝、低镁等特征,属于钙碱性系列岩石,高Sr,低Y、Yb,无明显的Eu负异常,显示了O型埃达克质岩石的地球化学特征。富克山岩浆弧的空间展布,具有由北向南的分布规律,指示了蒙古—鄂霍茨克洋具有往南的俯冲极性。     

基于图像法的多孔介质双分子反应溶质运移模拟

采用图像分析法确定溶质浓度,以硫酸铜和EDTA二钠作为双分子反应物,在多孔介质模型中开展了不同粒径(1.52.0,2.53.0,3.54.0 mm)和流量(1.0,1.5,2.0 mL/s)下反应性溶质运移实验,探讨了应用不完全混合的对流弥散模型(IM-ADRE)对双分子反应溶质运移的模拟和预测,并进行了参数敏感性分析。结果表明:图像分析法可准确获取多孔介质中显色反应性溶质的浓度,灰度值与浓度的决定系数R²大于0.96;用IM-ADRE模型能够准确预测双分子反应性溶质硫酸铜和EDTA二钠在3种不同多孔介质中的运移过程,误差低于3.71%;实验条件的改变对IM-ADRE模型参数D、m和β₀的影响显著,说明模型参数依赖于环境条件,其变化规律需要根据实际环境条件进一步率定,便于IM-ADRE模型的进一步推广应用。     

Types, Petrophysical Properties and Pore Evolution of Late Ediacaran Microbial Carbonates, Tarim Basin, NW China

The Upper Ediacaran microbial carbonates of the Tarim Basin are potential reservoir geobodies for future hydrocarbon exploration with rising interest in exploration for deeply-buried reserves. However, little knowledge has been acquired on the types of microbial carbonates that are present, the properties of the reservoir and the pore evolution, hampering predictions of high-quality reservoirs in these carbonates. Integrated with petrography and in-situ U-Pb dating geochronology analyses, this study aims to clarify the types of microbial carbonates present and to reconstruct the pore evolution processes of the potential reservoir rocks. The Upper Ediacaran microbial carbonates of the Tarim Basin can be divided into four types, based on their features in terms of different scales (macro- to micro-): microbial laminite, stromatolite, spongiomicrobialite and microbial-peloidal wackestone/mudstone. Petrophysical properties show that all these microbial carbonates have low porosity and very low permeability with poor connectivity. These carbonates were subject to long-term and complex diagenetic processes, mainly consisting of dissolution, compaction, pervasive dolomitization, cementation and fracturing. The most important reservoir spaces are contributed by vugs and dissolution-enlarged pores, which are likely to have been associated with the widespread uplift of the Aksu area in the terminal Ediacaran. In contrast, the cementation of the fine-to-medium crystalline dolomite greatly reduced the pre-existing pores. Pore types are closely related to different microbial fabrics, which played an important role in the pore evolution of the microbial carbonates.     

岩石热导率校正对大地热流计算值的影响——以渤海湾盆地冀中坳陷为例

岩石热导率是计算大地热流的基础热物性参数,热导率的选取和校正是正确评估热流的基础。当前在冀中坳陷乃至渤海湾盆地的大地热流计算中,多以受季节性气温变化和地下水活动等因素影响较小的古近系和新近系砂泥质岩层作为大地热流的计算层位,岩石热导率也多参考区域内已有定值,而忽略了热导率对水饱和度、温度和压力的依赖性。笔者等从岩石热导率的温压校正和饱水校正角度出发,计算并比较了不同校正方法对热流值的影响。主要认识如下：(1)岩石热导率作为1个受多因素综合影响的热物性参数,其大小与岩性和矿物组分密切相关,同时通常与孔隙率呈负相关,而与密度呈正相关;(2)热导率高温实验结果显示,冀中坳陷砂岩样品热导率总体上随温度的升高而降低,在30～130℃的温度区间热导率降低了6.8%～11.3%,热导率下降率具有随热导率的降低而减小的趋势;由于砂岩和泥岩具有相对较浅的埋深和较低的原位温压条件,温压对热导率的正负效应可以在一定程度上相互抵消,对于热导率小于2 W/(m·K)的样品,温压对其的影响较小。(3)饱水校正后的冀中坳陷JZ03井和JZ04井古近系—新近系砂泥岩热导率的平均偏差分别高达43.0%、47.5%;(4...     

塔北埃迪卡拉系奇格布拉克组多类型共生鲕粒特征及其成因探讨*

碳酸盐岩中的鲕粒是古沉积环境重建的重要载体之一。塔里木盆地北部露头剖面、星火1井区埃迪卡拉系奇格布拉克组潟湖相及浅滩相沉积中发现了多种类型鲕粒及其共生现象。文中通过剖面详勘、岩心观察以及薄铸片、阴极发光、环境扫描电镜等研究方法,阐明了不同类型鲕粒的基本特征及分布,探讨了鲕粒成核、生长的特殊沉积环境和成岩改造等过程。按显微结构、特殊形态、组合以及成岩改造,依次将研究区奇格布拉克组鲕粒划分出12种类型,其中大气淡水、快速拟晶白云岩化、重结晶、交代白云岩化等成岩作用主要发现于中等水动力条件形成的同心(圈)鲕、同心—放射状鲕等。近源风暴引起的底流和涡流产生的撕裂、磨损及搬运作用为泥晶(大)鲕、薄皮鲕、放射状泥晶(正常或大)鲕、脑状鲕以及部分球(或细菌)鲕、复鲕的成核和微生物作用提供了基本条件,而文石—白云石海中低能环境下的黏性软底质中广泛发育的文石—高镁方解石胶结促进鲕粒的形成; 前者发育于潮道或浅滩环境,后者发育于潮坪—潟湖环境,短暂风暴潮或底流是两者共生的可能原因。 微生物参与泥晶成核、一定水动力条件下台阶状生长、差异性成岩改造是前寒武纪多种类型鲕粒发育的主控因素。鲕模孔、粒间(内)溶孔、晶间孔、有机微孔等孔隙具有一定储集意义。对奇格布拉克组鲕粒的研究,有助于深化对前寒武纪古海洋和大气组分、黏性软底质中成核与生长中的水动力及微生物作用、早期成岩改造及孔隙形成与保存机理等的认识。     

基于胶囊网络的跨领域情感分类方法

情感分析主要基于文本数据研究人们对于商品、服务、事件等对象的情感、意见或者态度.标记数据稀缺是情感分析领域面临的巨大挑战.在有监督的情感分类任务中,标记数据稀少会导致分类器的效果下降.跨领域的方法能够在一定程度上帮助解决该问题,但领域间往往存在差异.因此在利用领域适应方法进行情感分类时,分类器对目标领域的效果会变差.本文提出利用少量的目标领域标记信息来提高目标领域适应效果的思想.特别地,本文提出了一个基于胶囊网络的跨领域情感分类模型,在此基础框架上,设计了额外的胶囊网络层辅助目标领域的适应.在真实数据集上的实验结果表明,本文提出的模型效果优于以往的研究方法.     

INTELLIGENT ALGORITHMS FOR SOLVING CNOP AND THEIR APPLICATIONS IN ENSO PREDICTABILITY AND TROPICAL CYCLONE ADAPTIVE OBSERVATIONS

Some intelligent algorithms (IAs) proposed by us, including swarm IAs and single individual IAs, have been applied to the Zebiak-Cane (ZC) model to solve conditional nonlinear optimal perturbation (CNOP) for studying El Ni?o – Southern Oscillation (ENSO) predictability. Compared to the adjoint-based method (the ADJ-method), which is referred to as a benchmark, these IAs can achieve approximate CNOP results in terms of magnitudes and patterns. Using IAs to solve CNOP can avoid the use of an adjoint model and widen the application of CNOP in numerical climate and weather modeling. Of the proposed swarm IAs, PCA-based particle swarm optimization (PPSO) obtains CNOPs with the best patterns and the best stability. Of the proposed single individual IAs, continuous tabu search algorithm with sine maps and staged strategy (CTS-SS) has the highest efficiency. In this paper, we compare the validity, stability and efficiency of parallel PPSO and CTS-SS using these two IAs to solve CNOP in the ZC model for studying ENSO predictability. The experimental results show that CTS-SS outperforms parallel PPSO except with respect to stability. At the same time, we are also concerned with whether these two IAs can effectively solve CNOP when applied to more complicated models. Taking the sensitive areas identification of tropical cyclone adaptive observations as an example and using the fifth-generation mesoscale model (MM5), we design some experiments. The experimental results demonstrate that each of these two IAs can effectively solve CNOP and that parallel PPSO has a higher efficiency than CTS-SS. We also provide some suggestions on how to choose a suitable IA to solve CNOP for different models.