北秦岭超高压榴辉岩中长英质脉体的锆石U-Pb年龄及其地质意义

北秦岭地区的早古生代超高压变质作用是整个秦岭-桐柏-红安-大别-苏鲁造山带内最古老的超高压变质记录, 代表华南与华北板块之间最早的一期增生碰撞事件, 然而目前对于该地区早古生代的构造演化过程仍存在较大争议.对北秦岭官坡超高压榴辉岩中的一个长英质脉体开展了详细的锆石形态学、微量元素和U-Pb年代学研究.结果表明, 脉体中的锆石呈自形的棱柱状晶形, 发育弱的振荡环带、面状分带或无明显分带特征, 具有高的HREE、Y、U含量, 低的Th含量和Th/U比值, 说明锆石生长自含水熔体.另外, 这些变质锆石具有LREE亏损、HREE相对富集的配分模式以及明显的Eu负异常, 表明含水熔体形成于角闪岩相退变质过程.锆石的206Pb/238U加权平均年龄为494±10 Ma (MSWD=2.2), 与北秦岭超高压变质作用的峰期年龄(490.4±5.8 Ma)在误差范围内基本一致.北秦岭地体经历深俯冲作用之后发生快速折返, 并在折返过程中发生角闪岩相退变质作用诱发俯冲板片部分熔融产生含水熔体.      

干旱区流域生态水文耦合模拟与调控的若干思考

系统识别全球变化和高强度人类活动影响下干旱区流域生态水文耦合作用机制及演变规律,并通过综合生态水文调控,构建健康水循环和生态安全格局,是干旱区流域亟待解决的关键科学问题。传统的基于水文过程与生态过程的分离模拟与调控,尚不能满足上述实践需求;需结合原型观测与实验,对大气模式、水文模型、生态模式（包括天然生态模拟模型和作物生长模式）进行耦合开发,构建具有统一物理机制的流域生态水文模型。以此为支撑,对干旱区流域生态水文过程演变规律及阈值特征进行系统识别;并结合水生态服务功能评价,提出流域生态安全修复及水资源合理配置与调度方案;制定有效的风险管理措施,对流域生态水文过程进行动态调控。     

中性岩角闪石成分大数据对裂谷与汇聚活动陆缘背景的鉴别

基于GEOROC数据库全球闪长岩中角闪石的矿物化学成分,利用机器学习中支持向量机分类器,本文对汇聚边缘（CM）和板内裂谷（IV）两种环境中的闪长质岩浆岩进行了角闪石成分对比研究。结果显示：角闪石的化学成分能够区分上述两种构造环境,并依此建立区分不同构造背景的模型。该分类模型建立在超过1 700条来自两种构造背景下的闪长岩中的角闪石数据的训练与测试优化基础上,且分类精确度达到87%。总体而言,通过角闪石的矿物化学成分再计算获得的离子数（如Mg_C、Mn_C、Al^Ⅳ、Fe³⁺等）以及相应的温度、压力与氧逸度是区分CM与IV两类构造背景的主要指标。将相应的分类模型应用于扬子西北缘旺苍米仓山地区形成于~760 Ma的闪长岩与辉长闪长岩中的角闪石,分类结果显示其来自板内裂谷环境。结合前人研究及角闪石主、微量元素地球化学特征,本文认为该区的闪长岩与辉长闪长岩可能形成于板内伸展裂谷环境。

     

LA-MC-ICP-MS方解石U-Pb定年技术

方解石在成岩过程、生物作用、热液过程等多种地质环境中广泛形成,激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）方解石U-Pb定年技术在解决关键地质问题中具有广阔的应用前景。方解石中U含量相对低（< 5.0×10^-6）,普通Pb占比高（²³⁸U/²⁰⁶Pb < 1）,这对仪器灵敏度提出了高要求。相比于Q-ICP-MS和SF-ICP-MS,MC-ICP-MS具有同位素同时测定优势,分析精度更高。前人优化了仪器参数,对提高灵敏度进行了一些尝试,为了最大化的提高灵敏度,本研究基于Neptune Plus型号MC-ICP-MS,系统优化锥组合和辅助氮气,使得U和Pb元素灵敏度最优。研究表明采用Jet+X锥结合氮气增敏（N₂=4.0mL·min^-1）条件下仪器灵敏度最高,相比于常规条件（S+H锥未结合氮气增敏）,U和Pb的信号强度分别提高4倍和3倍。同时我们发现氮气增敏情况与锥组合有很大的关系,当采用X型号截取锥时,氮气的引入可以使得U的信号强度提高,而采用H型号截取锥时,氮气的引入并没有改变信号强度。基于优化后的仪器参数,本文建立了高空间分辨率（~85μm）LA-MC-ICP-MS方解石U-Pb定年方法。采用三个方解石U-Pb定年标准物质对方法进行了验证,所得结果与ID-TIMS定值结果在误差范围内一致,证明我们的方法对低U（~0.03×10^-6）样品的分析是有效的。初步测定了两个实验室内部标准物质：TLM和LSJ07。一次测量TLM的结果为219.8±2.3Ma（2s,n=30）,两次测量LSJ07的结果为26.4±0.2Ma（2s,n=30）和26.7±0.2Ma（2s,n=30）。这两个标准物质的普通铅占比相对较低,是潜在的方解石U-Pb定年标准物质。我们发现激光束斑大小的改变明显影响到结果的准确度,这可能与不同束斑下的分馏效应差异性有关,特别是当束斑小于60μm时。因此我们建议在进行方解石U-Pb定年时,标样和未知样品要严格匹配激光参数,最后初步讨论了方解石U-Pb体系的封闭情况。

     

三维激光扫描在摩崖石刻类文物地质勘察节理裂隙测量中的应用研究

三维激光扫描作为一项的获取实物三维空间数据的新兴测量技术,以其限制少、精度高、速度快特点,广泛应用到工程领域中。摩崖石刻类石质文物在勘察和保护设计过程中,崖面的节理裂隙对文物病害的形成和发展有极大影响。利用三维激光扫描及其后处理成果,查明崖面节理裂隙的分布、产状和间距,对于研究文物病害产生原因,提出合理的文物保护措施和治理建议十分重要。本文通过分析石质文物病害产生原因,以及节理裂隙在其中的作用,辅以工程实例,探讨了三维激光扫描在摩崖石刻类石质文物地质勘察中查明节理裂隙的应用方法。     

网络地理信息服务中的空间数据缓存算法研究

网络地理信息服务中,由于带宽有限以及大规模的并发用户访问,海量异构的空间数据的快速实时网络传输,是提高系统性能、缩短服务响应时间的关键因素。提出了适合于地形数据和影像数据的缓存机制,以提高网络地理信息服务的交互性能。以瓦片为缓存粒度,论述了缓存瓦片索引的设计与效率,证明缓存索引的性能是令人满意的。本文提出了瓦片访问平均时间间隔最长的缓存置换算法TAIL (Tile Access average Interval time Longest),从瓦片访问的时间局部性和空间局部性分析了TAIL算法并说明提高置换效率的方法。对最高分辨率为30米的全球LANDSAT7影像数据集和最高分辨率为90米的全球SRTM地形数据集进行日志驱动仿真实验。结果表明,TAIL与代表性的缓存置换算法相比,提高了瓦片请求命中率和字节命中率,同时大幅降低了瓦片请求响应时间和服务器端所处理的瓦片请求数。     

基于开销代价的网络地理信息服务负载均衡算法研究

基于单位时间开销代价矢量,提出同时考虑地形数据请求在服务器队列中的等待时间与服务器对请求的处理时间的最小总代价分布式算法#算法计算转发请求给每台服务器的概率空间,并根据地形数据请求到达时临时生成的随机数在概率空间中的落点确定转发请求的目标服务器。通过配置单位时间开销代价矢量!可以灵活地维护与升级集群服务器,具有良好的可扩展性。仿真结果表明最小总代价算法能在大规模$高强度的地形漫游中均衡地分发请求!使集群服务器充分发挥其优势从而获得最小的漫游响应时间。仿真结果还表明在低强度地形漫游时,各种负载均衡算法表现大致相同;在高强度地形漫游时!设计负载均衡算法最好考虑服务器端队列的排队情况。     

基于瓦片寿命和访问热度的海量空间数据缓存置换策略

针对空间信息服务中所能支持的并发用户数有限、瓦片响应时间过长等问题,在客户端建立缓存机制。分析了空间数据瓦片的缓存索引,提出了适合于空间数据的缓存置换策略TCLEPR。实验结果表明,TCLEPR可以提高瓦片缓存的请求命中率和字节命中率,缩短瓦片的响应时间,并支持更多的并发用户数。     

基于节点分组的P2P海量地形数据共享机制

大规模的地形漫游所采用的P2P机制,仅仅简单地利用节点的带宽资源,没有充分考虑数据的存储特点和时效性,导致节点优选效率不高,服务的时效性不强,难以满足高效的地形漫游需求。针对上述问题,提出了一种基于节点分组的P2P海量地形数据共享机制,对P2P节点进行按瓦片分域、按带宽分组、组内按时效分级的模型。通过实验原型系统的比较测试表明,本文方法的平均传输速率更高,时效性更强。     

含流体浊积岩速度与衰减各向异性特征研究——以北海浊积岩为例

研究了含流体浊积岩储层的速度与衰减各向异性特征,分析了影响含流体浊积岩储层速度与衰减各向异性特征的主要因素.研究表明低频与高频条件下获得的含流体浊积岩弹性模量存在较大差异.通过速度各向异性分析可知,随着饱和度的增加,纵波速度增大;随着角度的增加,纵波速度增大;随着净毛比的增大,纵波速度减小.衰减各向异性分析结果表明层间流体流动导致平行于层理的纵波衰减小于垂直于层理面的纵波衰减;衰减依赖于介质非均匀性,当介质非均匀性最大时,衰减最大.