OpenGL在三维地质模型可视化中的应用

本文介绍了作者在将ＯｐｅｎＧＬ应用于三维地质模型可视化中的经验与体会。首先介绍了用ＯｐｅｎＧＬ显示三维地质模型的几个技术关键。包括模型绘制、投影变换、取景、ＴＩＮ表面显示、旋转、颜色与材料等。然后介绍了笔者基于ＯｐｅｎＧＬ的剪变换和缓冲区累加功能提出了的”切片合成法”的原理、用途、应用注意事项和应用于煤田地质勘探中煤层底版等高线图制做的实例。     

祁连山区多年冻土空间分布模拟

祁连山区位于青藏高原东北边缘,是亚洲水塔重要的组成部分,多年冻土的变化对生态系统和水资源平衡有着重要影响。基于青藏高原第二次综合科学考察、道路勘察钻孔点以及前人所获得的多年冻土下界资料,回归得出祁连山区多年冻土下界统计模型,借助ArcGIS平台在DEM数据的支持下,模拟出祁连山区多年冻土空间分布图。结果表明：祁连山区多年冻土分布的下界具有良好的地带性规律,表现为随经纬度增加而降低的规律;祁连山区多年冻土在空间分布上呈现出以哈拉湖为中心向四周扩散的分布格局;祁连山区总面积约为16.90×10⁴ km²,其中多年冻土面积约为8.03×10⁴ km²,占总面积约47.51%。多年冻土区与季节冻土区之间存在着有不连续多年冻土分布的过渡区,过渡区面积约1.43×10⁴ km²,占总面积约8.46%。     

藏南泽当地区大反向逆冲断层变形研究——以磁组构与EBSD组构分析为例

仁布-泽当逆冲断层是喜马拉雅大反向逆冲断层（GCT）在藏南地区的重要延伸部分,也是喜马拉雅造山带北部边界新生代最为活动的构造单元之一。新生代以来特提斯喜马拉雅的构造变形组构特征的研究对于深入理解碰撞造山带演化与高原隆升具有重要构造意义。本文综合GCT泽当-琼结段断层的宏观与微观变形特征,对断裂带石英脉、围岩中石英和云母矿物的电子背散射（EBSD）组构及断层两侧岩石磁组构（AMS）特征进行对比分析。结果表明对AMS主要贡献来自顺磁性云母、绿泥石等,磁化率各向异性椭球体以压扁状为主,磁面理与构造面理（劈理、断层面）基本重合,显示较强的构造变形磁组构特征;磁线理优选方向近南北向,且与观测北向逆冲断层方向一致,揭示剪切作用在变形过程中的持续作用。研究发现泽当地区GCT附近石英微观结构从围岩至断层区,石英至少呈现3种不同类型的微观变形机制：围岩区溶解蠕变、断裂带石英以膨凸重结晶和亚颗粒旋转重结晶作用为主。断裂带石英的c轴EBSD组构指示变形为低温（300~400℃）环境,其中黑云母的结晶学优选（CPO）与磁组构主轴优选方向存在高度的一致性,进一步证实了顺磁性矿物黑云母对AMS的主要贡献。综合研究表明泽当地区GCT的韧性变形是断层处在中上地壳韧性带的活动阶段变形的结果,也代表了特提斯喜马拉雅在碰撞、高原隆升期的变形主要特征。

     

居隆庵铀矿床蚀变分带及其地球化学特征

以产于碎斑流纹岩中的铀矿化蚀变为例,对居隆庵铀矿床蚀变分带及其地球化学特征进行了系统研究,将该区蚀变分成5个带。地球化学研究表明,围岩蚀变过程中元素迁移、富集有明显的规律;常量元素（Ca、Mg、K、S）、微量元素（Cu、Pb、Zn、As、Sb、Th、Mo、W、F）和稀土元素（REE）有明显富集;亲硫元素是铀成矿作用的指示元素;成矿过程至少经历了两次热液活动;成矿流体具有还原性和深源性。     

末次冰消期以来东海内陆架沉积速率及其气候环境响应

对位于东海内陆架浙-闽沿岸泥质带的EC2005孔岩性、粒度以及AMS14C年代进行了分析,着重探讨了研究区自末次冰消期以来的沉积速率变化,划分出4个大的沉积阶段和4次快速沉积事件.千年时间尺度上大的沉积阶段主要受控于物源供应、海平面变化以及可容空间的大小.百年时间尺度上揭示的4次快速沉积事件主要受控于东亚冬季风的增强或...     

江西武山花岗闪长斑岩中黑云母成分特征及其成岩成矿意义

江西武山花岗闪长斑岩与矽卡岩铜矿在成因上密切相关,通过对其中的黑云母进行的岩相学观察和详细的矿物化学分析来探讨黑云母的形成条件及其成岩成矿意义。电子探针分析结果表明,武山花岗闪长斑岩中的黑云母富镁贫铁低铝高钛,属镁质黑云母。其AlⅥ为0.03~0.19,w(ΣFeO)/w(ΣFeO+MgO)为0.531~0.567,w(MgO)为12.80%~14.06%,指示武山花岗闪长斑岩属壳幔混源的I型花岗岩。黑云母结晶的温度为720℃~750℃,logfO2为-11.6~-12.5,压力为86 MPa~103 MPa,对应的侵位深度为2.84 km~3.39 km,表明该岩体形成于相对高温较浅环境,具有较大成矿潜力,有利于武山铜矿的形成。     

基于ArcGIS图解建模的水系自动提取研究

以DEM数据为基础,根据水系自动提取原理和过程,利用ArcGIS模型生成器构造水系自动提取的图解模型,依次实现洼地填充、水流方向计算、汇流累积量计算、矢量河网的生成,从而完成自然水系的一步提取.     

典型断陷盆地流域生态系统服务价值时空差异研究

以典型断陷盆地——小江流域为研究对象,以1982年的TM影像、2003年的Landsat ETM+影像和2016年的Landsat OLI影像为数据源,结合云南省测绘局所提供的150 000的土地利用状况图,采用 Costanza 公式对生态系统服务价值进行评估,精细刻画出云南小江流域“盆—山”共存的地质分异结构下生态系统服务价值的时空变化特征。结果表明:（1）小江流域以农田生态系统为主,研究期内生态系统格局总体稳定,耕地、建设用地、林地和园地都有不同程度的增加,而未利用地面积减少,水域面积基本不变;（2）1982-2016年,研究区生态系统服务总价值呈上升趋势,1982、2003和2016年生态系统服务总价值分别为90.11×108元、105.65×108元和136.81×108元,耕地、林地、园地和水域的生态系统服务价值整体上升,而未利用地的生态系统服务价值减少;（3）整体上,小江流域南部和东部生态系统服务价值增加明显,而中部和西部地区生态系统服务价值呈阶段性变化或持续下降趋势,小江岩溶河谷区的生态系统服务价值最高,而沉积平坝区的生态系统服务价值密度最低,且为唯一一个衰退型生态系统服务功能区;（4）研究期内小江流域各项生态系统服务价值均呈上升趋势,调节服务居主导地位,且以气候调节服务价值最高。小江流域生态系统服务价值缺乏弹性,水域生态系统面积变化对研究区生态系统价值的变化具有放大作用。实施封山育林、退耕还林、小流域治理工程等石漠化综合治理工程可增加生态系统服务价值。      

Reform of Carbonate Rock Subsurface by Crustose Lichens and Its Environmental Significance

Crustose lichens are distributed extensively in karst areas in Southern China. They can be found on the surface of carbonate rocks. Through biophysical and biochemical processes, crustose lichens reform the subsurface of carbonate rocks and in the meanwhile change their physical and chemical properties: (1) the mechanical strength decreases by 17.04° on average (up to 33.2° ); (2) the chemical solution surface area increases from 28.26% to 75.36% (lichen microholes considered only); and (3) the water-holding capacity is greatly improved. Comparative field experiments between biokarst samples underneath crustose lichens and fresh rock samples with the same composition and texture show that the corrosional rate of carbonate rocks of the former is 1.264-1.643 times higher than that of the latter. Crustose lichens are considered as an activator of the surface corrosion of carbonate rocks.