大数据开创地学研究新途径：全数据挖掘提高研究精度——《地质科学》2018“纪念孙枢先生地质大数据专题”代序

随着计算机、互联网和计算技术的迅猛发展,人类已经进入大数据时代,大数据也将改变人们对自然的理解和认知方式,改变科学研究的思想和方法,成为科学研究的新引擎。大数据体量之大并非其必要条件,通过对大量数据的挖掘,研究问题并做出正确决策才是大数据的精髓所在。大数据可以在社会各个领域广泛使用,大数据是通过对大量数据的分析研究问题、做出决策,这样一个概念、一种思想同时也是一种研究方法。大数据带给我们3 个颠覆性的观念改变：大数据研究的对象是全部数据（全样本,全变量）取代传统统计学的随机抽样;大数据研究的方法、手段是查明数据间相关关系取代传统的追求因果关系的研究方法;大数据研究的特点是取向高概率做出决策取代追求精确无误。因此,大数据的研究结果更加真实、有效、精确。     

全球苦橄岩与太古宙科马提岩对比：全数据模式的启示

苦橄岩和科马提岩都是富镁的超镁铁质火山岩,早先,学术界大多关注它们之间的相似性,而对于它们之间的差异性很少强调。于是认为二者的地球化学性质近似,成因类似,形成条件类似。本文采用全数据模式的研究方法,从数据库收集了全球太古宙全部科马提岩和后太古宙全部苦橄岩数据,对比的结果表明,太古宙科马提岩与后太古宙苦橄岩完全不同,它们之间几乎没有可比性。科马提岩与苦橄岩,不仅地球化学特征不同,而且成因不同,形成条件不同,产出时代不同,源区组成也不同。这种不同,反映了太古宙和后太古宙不可能属于同样的构造体制。太古宙是火球时代, 地球异常的热, 主导的可能是静止盖幔构造（stagnant lid tectonics）;后太古宙是热球时代,地球相对冷了许多,主导的是板块构造（plate tectonics）。科马提岩在太古宙广泛出露,无需地幔柱模式;而苦橄岩在后太古宙很少出露,才真正需要地幔柱模式。     

U–Pb zircon dating, geochemical and Sr–Nd–Hf isotopic compositions of Early Indosinian intrusive rocks in West Qinling, central China: petrogenesis and tectonic implications

The Qinling–Dabie–Sulu orogenic belt is the junction between the North and South China blocks, which resulted from the final amalgamation of China continents during the Indosinian. Indosinian granitoids are widespread in the Qinling orogen, and their geneses can thus constrain the evolution of China continent. We carried out a combined U–Pb zircon dating and geochemical study for the Shuangpengxi granodiorite pluton and the Xiekeng diorite–granodiorite pluton in the middle part of the West Qinling orogen. U–Pb zircon dating shows that the magma crystallization ages of 242 ± 3 Ma for the Shuangpengxi pluton and ~244–242 Ma for the Xiekeng pluton. Geochemical and Sr–Nd–Hf isotopic compositions reveal that the magma of the Shuangpengxi granodiorite was derived from partial melting of crustal materials. The Xiekeng diorites can be divided into high-Al diorite and high-Mg diorite. Both of them resulted from partial melting of enriched lithospheric mantle, but their mantle source had been modified by previous slab-derived melt. The high-Al diorite was formed by fractional crystallization of olivine, pyroxene and/or preferential accumulation of plagioclase, and the high-Mg diorite was formed by fractional crystallization of olivine and/or preferential accumulation of pyroxene. The Xiekeng granodioritic porphyry was formed by mixing of crust-derived and mantle-derived melts. We propose that the Early Indosinian magmatism resulted from break-off of subducted oceanic slab after collision. The slab break-off model can well explain the linear distribution of the Early Indosinian plutons and rapid crustal uplift during the Middle Triassic in the West Qinling.     

Properties of a diffuse interface model based on a porous medium theory for solid–liquid dissolution problems

In this paper, a local non-equilibrium diffuse interface model is introduced for describing solid–liquid dissolution problems. The model is developed based on the analysis of Golfier et al. (J Fluid Mech 457:213–254, 2002) upon the dissolution of a porous domain, with the additional requirement that density variations with the mass fraction are taken into account. The control equations are generated by the upscaling of the balance equations for a solid–liquid dissolution using a volume averaging theory. This results into a diffuse interface model (DIM) that does not require an explicit treatment of the dissolving interface, e.g., the use of arbitrary Lagrangian–Eulerian (ALE) methods, for instance. Test cases were performed to study the features and influences of the effective coefficients inside the DIM. In particular, an optimum expression for the solid–liquid exchange coefficient is obtained from a comparison with the referenced solution by ALE simulations. Finally, a Ra–Pe diagram illustrates the interaction of natural convection and forced convection in the dissolution problem.     

塔里木盆地苏盖特布拉克地区下寒武统肖尔布拉克组碳酸盐岩微生物建造特征*

塔里木盆地苏盖特布拉克地区下寒武统肖尔布拉克组发育3种类型碳酸盐岩微生物（蓝细菌）建造,即下部微生物丘状和层状建造、中上部微生物礁和顶部叠层石建造。微生物丘状和层状建造的特点是似层状孔洞和纹层结构发育,形成于潮下高能带,与微生物席粘结有关,分布相对稳定。微生物礁是由枝状或丛状微生物骨架生长和微生物席粘结两种方式形成,分布较广,可分为两大期：第1大期发育在海退背景下,呈宏观块状建造特征;第2大期则发育在较大的海侵背景下,呈现两期点礁特征。叠层石建造发育在更大范围的海侵背景下,超覆于点状建造之上,要求的水动力条件相对较强,由微生物粘结作用形成,其中叠层石和核形石是其重要标志,仅分布在研究区北部的苏Ⅱ、苏Ⅲ和苏Ⅳ剖面近顶部。     

实时海温对动力延伸（月）预报影响的数值试验研究

对1992年7月10日、19日和1997年7月1日3个个例,进行了实时海温和气候海温的对比数值试验,研究实时海温对月尺度数值预报的影响。个例试验结果表明,实时海温对10天以下的数值预报影响较小,但对月时间尺度的数值预报的影响则十分明显,实时海温对大气的强迫作用同模式大气的初值和预报模式包含的物理过程以及海温异常的强度有关。     

不同世代大石花菜切段育苗的生态试验

以大石花菜Gelidium pacificum Okam.的雌配子体、雄配子体和孢子体的切段为材料,进行切段的再生、附着与直立苗培育的辐照度-温度双因子试验及pH和盐度的试验。观测切段培育的死亡率、再生率、附着率、切段平均再生芽数和再生芽长度的变化,还观察了切段培育出直立苗及其生长的情况。结果表明:雌、雄配子体和孢子体在不同辐照度-温度组合以及不同盐度、pH条件下,切段的培育情况没有显著差异。说明三者的生态适应性基本一致。适宜的培育条件是温度17.5～22.5℃,辐照度20～60μEm~(-2)·S~(-1),盐度15～35,pH8.0～8.5。     

边坡系统稳定性的可靠性研究

论述了复杂边坡系统稳定性研究中引入可靠性理论的必要性。总结了边坡系统可靠性分析的研究内容和研究方法,其主要内容为：影响边坡系统稳定性因素的可靠性研究、可靠性计算模型的研究、边坡不稳定性空间预测的可靠性研究、边坡不稳定性时间预测的可靠性研究。分析了目前研究中存在的问题,提出了进一步研究的方向。     

太行山北段深源流体与金矿成矿作用

太行山北段金矿研究表明,金的成矿物质主要来自深源,部分萃取自迁移途中的围岩。成矿具有明显的成矿集中期和集中区,这种时间、空间分布特征与地幔热柱多级演化密切相关。含金的深源流体随地幔热柱多级演化向上迁移,当其迁移到幔枝（变质核杂岩）外围主拆离滑脱带及其上盘裂隙扩容带时,由于物理、化学条件的改变,使其聚集沉淀成矿,并可表现出斑岩脉型、隐爆角砾岩型、大脉型、网脉型等多种矿石类型为一体的系列成矿。硫、铅、     

辽宁阜新排山楼金矿地质和成矿作用

排山楼大型金矿床产于辽酉高级变质太古宙花岗岩－绿岩带中，受绿岩中、上部层位的基性－中酸性火山岩系和东西向韧性剪切带控制。容矿岩石主要是变安山质－英安质火山岩类。金矿围岩蚀变强烈。蚀变作用具分带性，从外带到内带可分为绿泥石化带、碳酸盐化带和黄铁矿－绢云母化带，各带之间没有明显界线。矿体与黄铁矿－绢云母化带关系密切。金矿石为矿化糜棱岩，主要金属矿物为黄铁矿和磁黄铁矿，金矿物为自然金。中深层次的韧性剪切作用为主要成矿作用，控制了矿体的就位空间和时间。