ART算法中松弛因子对中子CT成像结果的影响研究

ART算法是CT重建迭代算法中重要和经典的算法,而松弛因子是ART算法中的重要参数。由建于绵阳的冷中子照相装置采集得到投影图像,本文研究了松弛因子对ART重建算法重建图像收敛速度的影响和对重建图像质量的影响,从兼顾质量和效率的角度出发,给出了松弛因子的选择范围,对中子CT成像迭代重建具有重要参考意义。      

芦苇收割对太湖国家湿地公园冬季鸟类多样性和空间分布的影响

芦苇(Phragmites australis)收割是芦苇湿地管理的主要手段。2010年12月至2011年2月,在苏州太湖国家湿地公园,分别比较了芦苇收割前、后鸟类群落及鸟类的空间分布。结果表明,芦苇收割当月的鸟类物种数比收割前一个月明显减少,有10种鸟消失,而收割后一个月比收割前一个月另增加了6种鸟。除了一些鸟类物种消失外,收割导致了7种鸟的密度大幅下降,消失和密度下降的鸟的物种多为对芦苇较为依赖的物种。芦苇收割当月与收割后一个月的鸟类群落相似性系数最高,为0.647;收割后一个月与收割前一个月的相似性系数最低,为0.423。芦苇收割后一个月的多样性指数最大,为0.859 7,收割前一个月的多样性指数(0.734 6)次之,收割当月的多样性指数(0.604 4)最小;收割后一个月的均匀度指数(0.698 6)最大,收割当月的均匀度指数(0.580 4)次之,收割前一个月的均匀度指数(0.564 6)最小;收割当月的优势度指数(0.434 5)最大,收割前一个月的优势度指数(0.367 2)次之,收割后一个月的优势度指数(0.240 3)最小。在水平空间上,收割前一个月与收割次月鸟类物种分布特征一致,鸟的数量在芦苇湿地—水域、芦苇湿地—陆地区域较多。在垂直空间上,收割前一个月鸟的种类和数量在芦苇丛的下层居多。研究认为,芦苇收割的即时效应为对芦苇依赖性强的鸟的物种消失;之后则有新的物种加入;鸟类多样性经历短暂降低后,最终高于收割前。当地芦苇整体收割的方式对鸟类密度、冬候鸟越冬、特化种觅食影响很大。基于对鸟类群落和种群的保护,芦苇收割可以采取适当保留水域和陆地边缘芦苇带的管理方式。     

新元古代扬子北缘地壳增生事件：来自汉南祖师店奥长花岗岩地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和Hf同位素证据

扬子地块北缘大面积出露的超基性—基性—酸性侵入岩被称为"汉南杂岩"。其中的酸性侵入岩主要由二里坝、五堵门、祖师店等岩体构成。本文研究的祖师店岩体为一套奥长花岗岩,其地球化学特征表现为高Si(SiO 2=73.18%~77.18%)、富Na(Na2O=4.55%~5.49%)、低K(K2O=2.01%~3.01%)、Mg(MgO=0.14%~0.25%),属于弱过铝质中钾钙碱性花岗岩。稀土元素球粒陨石标准化图解呈右倾平坦型,Eu略具正异常。样品标准化图解显示富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素;(Sr/Y)为28.16~50.05;(La/Yb)N为7.04~14.21。地球化学特征显示该岩体具岛弧花岗岩特征。与二里坝、五堵门岩体对比后发现祖师店岩体与Adakite不一致。高Sr低Y的特征指示其形成压力相对较大,残留相为石榴子石和金红石、无斜长石。运用锆石饱和温度计和锆石钛温度计计算出这套花岗岩结晶温度为680~694℃,属于玄武质岩石低程度部分熔融的产物。LAICP-MS锆石U-Pb定年结果获得728±3 Ma的成岩年龄和786±4 Ma的捕获锆石年龄,捕获锆石边部记录了728 Ma的岩浆活动事件。锆石Hf同位素分析结果显示,n(176Hf)/n(177Hf)初始值为0.282470~0.282683,εHf(t)=+5.0~+12.2,接近同时期亏损地幔演化线的εHf(t)。两阶段模式年龄(TDM2)为870~1324 Ma,主体集中于约1100 Ma,代表新元古代扬子北缘一期地壳增生事件。推测该岩体是由新生玄武质洋壳俯冲消减过程中在含水条件下部分熔融形成的。结合该区已有大量花岗岩研究成果,提出汉南杂岩中花岗质岩石的时空关系反映岛弧演化和迁移的历史过程,祖师店岩体代表洋内非成熟岛弧向成熟岛弧转化阶段的产物。     

豫西西峡地区青岗坪花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Hf同位素组成及其地质意义

豫西地区发育大量加里东期的花岗岩,研究这些花岗岩对于了解二郎坪岩群和北秦岭的构造演化具有重要的意义。通过对豫西青岗坪地区侵入二郎坪岩群的花岗闪长岩进行全岩地球化学、锆石U-Pb测年和Hf同位素的综合分析,取得以下初步认识:豫西青岗坪地区花岗闪长岩的形成年龄为475.2Ma±2.7Ma,此年龄限定了二郎坪岩群构造侵位的上限。豫西青岗坪花岗闪长岩具有较低的MgO、Fe2O3、Cr、Ni含量和相对较低的Mg#值,这些地球化学特征表明豫西青岗坪花岗闪长岩应为加厚下地壳部分熔融的产物。结合已有的资料,认为在古生代早期(520～480Ma)北秦岭地区发生了较大规模的陆壳汇聚碰撞,导致下地壳的缩短、叠置,豫西青岗坪花岗闪长岩便是这一俯冲叠置下地壳部分熔融的产物。     

阿尔金山拉配泉地区元古宙裂谷火山岩系及其构造意义

阿尔金山拉配泉之北，拉配泉断裂和阿尔金北缘断裂夹持的火山岩片为一套典型的双峰式大陆裂谷火山岩系，基性端员属碱性系列和亚碱性系列，亚碱性系列可分为钙碱性系列和拉斑玄武岩系列，酸性端员均属钙碱性关系，基性火山岩Ｓｍ－Ｎｄ同位素年龄为１７９３±２７０（２σ）Ｍａ，εＮｄ＝６．４±１．４。稀土元素地球化学特征表明，基性火山岩以轻稀土富集配分型式为主，个别样品呈ＭＯＲＢ型平坦配分型式，酸性火山岩以轻稀土高度     

应用扫描电镜与X射线能谱仪研究柳江盆地上石盒子组砂岩孔隙与矿物成分特征

柳江盆地是国家级地质遗迹自然保护区,位于河北省秦皇岛市北部的燕山脚下。该区内的二叠系上石盒子组砂岩的岩石学研究工作多集中于宏观野外地质观测,缺少微观尺度下对上石盒子组孔隙特征和矿物组分特征的研究。本文在野外地质观察与剖面实测基础上,采用扫描电镜和X射线能谱测试,分析了柳江盆地上石盒子组砂岩的孔隙特征与成分特征。结果表明,柳江盆地上石盒子组以含砾粗砂岩、中砂岩与粉砂岩-泥岩互层为主,具有"二元结构"。扫描电镜下观察发现上石盒子组砂岩孔隙包括原生孔隙和次生孔隙两大类,次生孔隙依据孔隙形态与分布位置又可分为粒间溶孔、粒内溶孔、微裂隙和晶间微孔。砂岩矿物组成含量最多的矿物为石英和长石,其次为高岭石和绿泥石等黏土矿物;黏土矿物的种类组合特征表明,上石盒子组砂岩处于中成岩阶段早期。     

华北克拉通地壳生长和演化:来自现代河流碎屑锆石Hf同位素组成的启示

定量地给出大陆地壳生长速率以及生长量随时间的演化是研究大陆地壳形成与演化的核心问题之一.近年来,利用沉积岩和沉积物中碎屑锆石的U-Pb年龄和Hf同位素组成已成为目前研究大陆地壳生长和演化最为简捷、有效的工具.本文对来自华北克拉通西部泾河和洛河河沙中的187颗碎屑锆石进行Hf同位素组成分析,并结合已有的资料来探讨华北克拉通地壳的生长和演化规律.结果显示:随着地质历史变化,华北克拉通地壳生长呈阶段性特点.如在中太古代中期-新太古代末期(3.0 ～2.5Ga)地壳生长速率较快,大约已有60％现今大陆地壳形成.此后,陆壳呈较稳定速率增长,到新元古代晚期(600Ma)基本己形成现存大陆地壳.表明现今的大陆主要生长于太古宙和元古宙,而显生宙陆壳的增生量可以忽略不计.根据河流碎屑锆石和前寒武纪岩石中锆石的U-Pb年龄、两阶段模式年龄(t DM2C和tNC2C)和εHf(t)所获得华北克拉通早前寒武纪地壳演化曲线,本文提出～2.7Ga和～2.5Ga分别曾经为华北克拉通太古宙岩浆作用最活跃时期,也是地壳快速生长时期,表明华北克拉通在新太古代曾发生过两期明显的地壳生长.     

阿尔金麻粒岩相杂岩的时代及塔里木盆地的基底

阿尔金杂岩是由一些麻粒岩相长英质片麻岩、基性麻粒岩和斜长角闪岩组成的岩石,Ｓｍ－Ｎｄ年代学研究表明,其形成时代为２７８９Ｍａ,它们组成了塔里木盆地南部古老基底,这与组成盆地北部基底的托格杂岩在形成方式和时代上均不相同。这种基底性质的差异控制着盆地南北的沉积发育、构造演化与油气聚集。     

中条山前寒武纪花岗岩地球化学、年代学及其地质意义

涉及华北克拉通基底拼合的时、空演化近年已成为华北克拉通研究的热点之一.开展对华北克拉通中部带中条山前寒武纪涑水杂岩中非TTG质花岗岩的研究有可能为讨论这一问题提供重要信息.涑水杂岩中非TTG质的花岗岩以横岭关、解州黑云二长花岗岩和烟庄钾长花岗岩为代表,岩相学、地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,横岭关和解州黑云二长花岗岩具有相似的岩相学、地球化学特征和几乎一致的形成年龄(锆石年龄分别为2609±31Ma和2620±14Ma),表明它们属于同一期岩浆活动的产物.烟庄钾长花岗岩形成于古元古代(2351±37Ma).横岭关、解州黑云二长花岗岩锆石εHf(t)值分别为-2.3～+4.8和+4.4～ +7.6,对应的模式年龄分别为2791～ 3222Ma和2628 ～2823Ma.新太古代横岭关和解州黑云二长花岗岩属于高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,源自～2.7Ga的TTG岩石和下地壳镁铁质岩石部分熔融混合而成.烟庄钾长花岗岩中锆石的εHf(t)值为-1.8～ +7.8,对应的模式年龄为2408～2996Ma,类似低Sr、Yb的喜马拉雅型花岗岩,其成因与地壳加厚引起陆壳熔融相关.综合前人及本项研究成果发现,华北克拉通中部带在2.8～ 1.8Ga这一长达10亿年的地壳演化过程中,并不存在明显的地壳生长“幕式”特点,而显示出小频率持续脉冲生长的特点,表明华北的东部、西部和中部带在晚太古代末之前已经是统一的陆块.     

秦岭拉鸡庙镁铁质岩体锆石LA-ICP-MS年代学研究

秦岭拉鸡庙镁铁质岩体位于北秦岭南缘,主要由辉长岩(80%)、苏长辉长岩(15%)和少量闪长岩等侵入杂岩组成。对采自该岩体闪长岩的锆石进行阴极发光图像、微区原位LA-ICP-MS微量元素分析和U-Pb定年。CL图像显示这些锆石可以分为两类,一类锆石呈长柱状,具有明显的岩浆生长环带;另一类则呈浑圆状,阴极发光图像复杂,部分颗粒岩浆生长环带较模糊,个别样品外围存在一窄的亮色环边,推测为后期地质事件影响的结果。对26颗锆石核部和生长边进行28次U-Pb同位素分析,获得两组²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄,分别为973±60Ma和422±7Ma。分析结果显示,所有样品具有高的Th, U, REE含量,明显富集HREE,其Th/U比值普遍高于0.6,表明这些锆石应属于岩浆成因。其中,422±7Ma应该代表拉鸡庙镁铁质岩体的成岩时代,这可能与古生代扬子陆块或者是具有扬子板块属性的微陆块和华北陆块的碰撞有关,该碰撞导致了秦岭洋的闭合;而973±60Ma应为捕获锆石年龄,代表北秦岭早期与Rodinia超大陆拼合有关的岩浆事件。考虑到没有检测到典型的华北克拉通的年龄,推测元古代北秦岭更接近华南板块。