A virtual voyage through 3D structures generated by chaotic mixing of magmas and numerical simulations: a new approach for understanding spatial and temporal complexity of magma dynamics

In this contribution, we present a virtual voyage through 3D structures generated by chaotic mixing of magmas and numerical simulations with the aim to highlight the power of 3D representations in the understanding of this geological phenomenon. In particular, samples of mixed juveniles from Salina island (Southern Italy) are reconstructed in 3D by serial lapping and digital montage and numerical simulations are performed by using a 3D chaotic dynamical system. Natural and simulated magma mixing structures are visualized by using several multimedia tools including animations and “virtual reality” models. It is shown that magma interaction processes can generate large spatial and temporal compositional heterogeneities in magmatic systems. The same topological structures are observed in both 3D reconstructed rock samples and chaotic numerical simulations, indicating that the mixing of magmas is governed by chaotic dynamics. The use of 3D multimedia models gives the opportunity to penetrate into magma mixing structures and to understand their significance in the context of magma dynamics. Such an approach is very powerful since multimedia tools can strongly capture the attention of the reader bringing him/her into an interactive and memorable geological experience. Electronic supplementary material  enclosed:     

北京市有机氯农药填图与风险评价

采用1个样/km2的密度、1个分析组合样/16km2的方法,对北京市784km2范围内的土壤、大气干湿沉降物、大气颗粒物中HCH、DDT的含量和空间分布特征进行有机氯农药填图.查明2000年北京市地表土壤HCH和DDT的平均含量分别为8.80±11.83ng/g、108.99±301.90ng/g.2006年大气干湿沉降物中HCH和DDT平均含量分别为10.09±9.60ng/g、12.99±13.51ng/g,HCH和DDT的年沉降通量分别为996.57±939.96g/a·km2、1291.53±1342.28g/a·km2.2006年大气颗粒物PM10和PM2.5中的HCH含量分别为0.294±0.205ng/m3和0.217±0.137ng/m3,DDT的平均含量分别为1.037±1.301ng/m3和0.522±0.773ng/m3,显著高于2002-2003年度大气颗粒物中HCH(PM100.01786ng/m3,PM250.01731ng/m3)和DDT(PM100.01672ng/m3,PM2.50.02353ng/m3)的含量,表明北京市或周边地区仍在使用含HCH和DDT化学成分的农药.以2000年北京地表土壤和2006年大气干湿沉降物中HCH和DDT的含量为基础,对2020年土壤中HCH和DDT的时空演变的预测显示,即使干湿沉降物中HCH和DDT的沉降通量每年以5%的速率递减,到2020年土壤中HCH和DDT的环境质量仍不能显著改善,而控制和削减北京及周边地区含HCH和DDT成分农药的使用将是改善北京地表土壤环境质量的关键措施.     

青藏高原西北缘祁漫塔格山中新世快速抬升 的磷灰石裂变径迹证据

对祁漫塔格山体不同海拔高度所取的9个磷灰石样品的裂变径迹分析结果表明,东昆仑西段中新世早中期为主要的隆升期且隆升速率较高,早期隆升速率为111m／Ma,晚期隆升速率为98m／Ma,总体隆升速率为100m／Ma。样品显示出磷灰石裂变径迹长度大致分2类,一类磷灰石裂变径迹长度为（12．21±10．20）-（13．75±0．30）μm,径迹长度分布图基本上为窄而对称的正态分布,反映具有快的剥露冷却速率,未受到后期热事件的干扰。另一类磷灰石裂变径迹长度为（11．88±0．33）～（13．32±0．27）μm,较前一类具有稍慢的剥露冷却速率,并且受到了后期热事件的干扰。     

高密度电法在西气东输施工道路料场勘查中的应用

高密度电法是一种高效率、高精度的勘探技术,近年来在工程勘壹领域中的应用越来越广泛。对高密度电法勘探的应用现状及应用领域进行了简要的总结,介绍了高密度电法勘探的基本原理及MN-B三极测量装置系统的工作方法。结合西气东输施工道路料场勘查,对MN-B三极测量装置系统的数据采集、数据处理、地质解释和存在的问题进行了详细的论述与探讨。结果显示,高密度电法在西气东输管道施工道路天然建筑料场的勘查中显示出了较多的优点,取得了较好的效果,对于快速料场勘查、确定料场有用层的厚度、准确地计算料场储量具有不可替代的作用。     

陕西小秦岭华阳川韧性剪切带的特征 及其区域构造意义

陕西小秦岭华阳川韧性剪切带发育在新太古界太华群之中,野外调研和显微构造观察结果表明,该韧性剪切带是由构造片岩、眼球状片麻岩组成的深层次韧性剪切带,具有逆冲兼左行走滑的斜冲特征。对韧性剪切带构造片岩黑云母进行^40Ar／^39Ar同位素定年,获得坪年龄为419M±0．6Ma,反等时线年龄为417Ma±0．8Ma。认为华阳川韧性剪切带及其相应的小秦岭区域主导构造变形是发生于419Ma左右的秦岭加里东事件的结果。     

滇西北兰坪地区金顶超大型铅锌矿床架崖山-北厂 矿段岩石地层特征

详细描述了滇西北兰坪金顶矿区架崖山-北厂主矿段露采剖面的岩石地层学特征。架崖山-北厂矿段出露正常沉积岩和非正常沉积岩两大岩石系列,分别由灰白色白云质灰岩、黑色泥晶灰岩、青灰色泥灰岩、杂色泥质粉砂岩、砖红色粉砂岩、红色膏溶角砾岩和浅灰色钙质砂岩、灰褐色灰岩角砾岩、杂色垮塌角砾岩组成。空间上以非正常沉积岩系列灰褐色灰岩角砾岩和浅灰色钙质砂岩为中心,正常沉积岩系列灰白色白云质灰岩、黑色泥晶灰岩、杂色泥质粉砂岩、青灰色泥灰岩和红色膏溶角砾岩分布于其周围。灰褐色灰岩角砾岩和浅灰色钙质砂岩构成了金顶矿区的2种主要矿石类型,二者空间上密切共生,近直立的灰岩角砾岩分布于近水平的钙质砂岩层的下部,构成似“蘑菇”状的几何形态。架崖山-北厂矿段岩石地层学的特征揭示了兰坪金顶铅锌矿泥底辟机制的成因特点,为矿区勘查和外围寻找金顶式矿床提供了新恩路。     

GALILEO系统局域完备性监测设计与实现

根据GALILEO系统局域完备性概念和网络RTK的基本理论,建立导航系统局域网络完备性监测理论和算法。算法主要包括网络系统完备性算法和用户完备性算法,内容包括网络误差模型的建立、插值算法的选择、误差改正数完备性指标的计算、完备性指标的验证和用户保护水平的计算等。仿真结果表明,采用网络RTK技术和完备性监测算法,飞机的平面保护水平和垂直保护水平均小于完备性告警门限值,可以满足飞机Ⅱ类和Ⅲ类精密进近的完备性要求,为卫星导航系统在民航中的应用提供完备性理论基础。     

黑龙江省东部桦南隆起美作花岗岩的锆石U-Pb定年及其地质意义

为查明马家街群发生接触变质作用的时代及其构造背景,对出露于黑龙江省东部桦南隆起的美作花岗岩体进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究.结果显示:锆石具有清晰的生长振荡环带,其Th/U比值为0.12～1.04,属于典型的岩浆成因锆石;获得的206Pb/238U加权平均年龄为(259.0±3.6) Ma(n=14,MSWD=5.9),代表了岩体结晶年龄.美作岩体与佳木斯地块南部的青山、楚山和柴河岩体形成时代一致,其轻稀土富集、重稀土亏损型式和Eu负异常以及明显的Nb、Ta、Sr、Ti亏损的特点显示为壳源成因的火山弧花岗岩;它们的形成可能与晚古生代古亚洲洋的消减作用有关,该期花岗岩的就位导致马家街群发生了接触变质作用.美作花岗岩体形成时代的厘定,不仅限定了马家街群的变质时代为晚二叠世,同时为进一步探讨佳木斯地块晚古生代构造演化提供了新证据.     

膜生物反应器中膜污染机理及其防治

通过向一体式膜生物反应器中分别投加聚合铝和粉煤灰改变料液性质,来预防膜污染和提高膜生物反应器对总磷的去除效率,并通过X射线衍射和红外光谱实验分析活性污泥性质的变化,利用扫描电镜分析中空纤维膜表观结构的变化情况,探讨防治膜污染的机理.实验结果表明:聚合铝的投加改变了活性污泥的性质和生物膜的表观结构,可有效地减缓膜污染,且除磷效率达85%以上;而投加粉煤灰并没有明显效果.     

鄂尔多斯盆地黄陵、东胜地区地温场对比

鄂尔多斯盆地黄陵、东胜铀矿区分别处于盆地南部渭北隆起的北侧边缘和盆地北部伊盟隆起的东部,赋矿层位都是中侏罗统直罗组。盆地南、北铀矿区在现今地温场及古地温场都存在明显差异,南部现今大地热值及热演化程度明显高于北部。对于下侏罗统延安组和石炭—二叠系煤层,黄陵地区镜质体反射率都高于东胜地区。通过镜质体反射率资料得出同一埋深的一套地层经历的最大古地温和对应的古地温梯度也有南部高于北部的现象。由于早白垩世后期盆地普遍整体抬升使得现今地温相对古地温降低,南部黄陵地区抬升剥蚀量大于北部东胜地区,导致古、今地温差异也大于后者。盆地南部庆阳—富县一带局部构造热运动,导致南部异常地温场的形成,使得南部热演化程度高于北部。