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.     

河南黄淮平原土壤中Cu的生态安全评价

在分析河南黄淮平原土壤和小麦籽实中Cu含量分布特征的基础上,利用单项污染指数法对研究区小麦籽实中Cu的污染状况进行评价。其结果为：研究区小麦籽实中Cu的单项污染指数Pi的平均值为0．473,说明研究区小麦籽实未受Cu的污染。Cu的状况良好。进一步讨论了土壤中Cu的含量与小麦籽实中Cu含量间的关系。认为小麦籽实中Cu的积累与土壤中的总Cu无明显的相关关系,而与土壤中的有效态Cu含量具有明显的相关性。据此,将土壤有效态Cu作为土壤Cu生态安全评价的指标。并建立了小麦籽实Cu与土壤有效Cu的响应关系模型,确定了土壤中有效Cu的安全界限值。     

藏东八宿地区泛非期花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年

卡穷细粒黑云母碱长花岗岩出露于藏东八宿县同卡地区,是藏东地区首次发现的泛非期花岗岩.卡穷微陆块呈岩片状夹持于班公湖-怒江缝合带内,卡穷岩群构成卡穷微陆块的主体,卡穷岩群是由花岗岩、花岗片麻岩、黑云斜长片麻岩、大理岩、黑云斜长变粒岩、退变榴辉岩等组成的构造地质体.卡穷细粒黑云母碱长花岗岩获得的锆石SHRIMPU-Pb年龄为507Ma±10Ma,为泛非事件的岩浆活动记录,进一步证实班公湖-怒江板块缝合带以南是泛非期基底,为解决青藏高原南部的构造演化问题提供了新资料.     

大巴山西段高川地体构造变形特征及其意义

勉略缝合带华北与华南大陆于印支期完成拼合的主要拼接带,在中国大陆的形成与演化中占据重要地位。但是,勉略带的东、西延伸,至今没有确定的结论,尤其陕西省勉县以东到湖北随州一带,还没有找到确凿的缝合带的证据。现今一些重要的文章多认为勉略带在勉县以东到达宁陕县两河口之后向南转折,沿着高川岩片的位置顺大巴山弧形构造带向东延伸到湖北随州一带。然而,本文的研究表明,高川岩片是一个独立于大巴山构造带的外来地质体,并称之为高川地体。高川地体是一个由近南北向右行走滑断层与轴向近南北向的走滑剪切褶皱构造组成的右行走滑构造系统,作者认为,它是大巴山冲断推覆构造向南推覆过程中,被从原勉略缝合带中挤过来的一片,它仅仅是被挟持在大巴山冲断—推覆构造带与大巴山前陆构造带之间的地壳浅层地质体,高川地体现在的位置不能代表勉略带向东的延伸。因此,大巴山弧形构造带也不是中国南北大陆最终碰撞拼贴的位置     

电子政务空间信息服务应用模型的适用性评价

在总结国内外相关模型评价方法和分析电子政务空间信息服务应用模型的基础上,提出一种基于多层次、可扩展评价指标体系的适用度评价模型,并给出适用度计算的方法和流程。最后,以三种地震灾害评估模型在震灾评估中的应用为例对其进行基于适用度的模型适用性评价。     

西藏冈底斯带侏罗纪岩浆作用的时空分布 及构造环境

在新近完成的1：25万区域地质调查资料和相关研究成果的基础上,初步研究了西藏冈底斯带侏罗纪岩浆作用的分布特点及其年代学,并利用已有的地球化学数据重点分析了早期关注程度较低的侏罗纪花岗岩类岩浆作用的性质。目前在冈底斯弧背断隆带未发现侏罗纪火山岩;在冈底斯东部地区,早侏罗世岩浆活动几乎同时发生于南冈底斯（叶巴组火山岩和鸟郁、尼木花岗岩类）、冈底斯弧背断隆带（宁中、金达、布久花岗岩类）和北冈底斯（聂荣花岗岩类）,中晚侏罗世接奴群和拉贡塘组火山岩断续分布于北冈底斯,晚侏罗世岩浆活动零星分布于沙莫勒一麦拉一洛巴堆～米拉山断裂以北。将冈底斯侏罗纪岩浆活动置于时空框架内分析发现,南冈底斯和北冈底斯在侏罗纪时主要受俯冲作用的影响．而冈底斯弧背断隆带和中冈底斯自早侏罗世以来除了受到俯冲作用的影响外,还受到自东向西逐步扩展的碰撞作用的影响。结合古地磁重建资料和其他新发现．认为冈底斯带侏罗纪这种岩浆活动的特点可用班公湖一怒江洋壳向南、新特提斯洋壳向北的双向剪刀式（剪刀口向西张开）俯冲模式来解释。     

北武夷地区逆冲推覆构造的特征及其控矿作用

北武夷地区成矿地质条件优越,矿产资源分布广泛,而广泛发育的推覆构造深刻影响着矿床的成生与保存。区域性推覆构造是成矿前、成矿期还是成矿后的构造,其精细结构特征如何,是否具有控岩控矿作用,如果是破矿作用,是否造成矿体重复增大或者隐伏、缺失等问题,严重影响着地质找矿的效果。建议开展面积性、追索性的路线地质调查,查明逆冲推覆构造的区域分布、不同单元的产状、构造样式,分别采用40Ar-39Ar和Re-Os定年技术测定推覆构造和矿体的形成时代,结合定量化分析及精细构造解析,研究构造与矿床的成生联系,预测隐伏矿体可能的位置,进而为北武夷地区寻找隐伏矿床和扩大矿床远景提供参考。     

基于改进Snake模型的道路网空间冲突处理

在对Snake模型研究分析的基础上,结合地图制图的需求,从3个方面对Snake模型进行改进：首先建立Snake模型中参数与道路曲线形态特征的关系,以更好地保持移位前后道路形态的相似性;其次控制Snake模型中外力的传播范围,以尽量保持要素位置的准确性;最后,通过道路交叉点的权重属性控制,保证移位后各交叉点的连通性以及道路的整体拓扑关系不发生变化。在此基础上,提出道路网移位整体思路,并采用改进的Snake模型对其进行移位,解决空间冲突。