内蒙古大青山侏罗纪沉积盆地充填和构造古地貌重建

石拐盆地是阴山地区保存最完整的侏罗纪盆地,其沉积充填过程和碎屑物质组成为正确认识大青山侏罗纪构造地貌演化提供了重要约束。石拐盆地形成于伸展断陷环境,依次充填了下侏罗统五当沟组和中侏罗统召沟组。断陷初期,南部地貌陡峭,控制发育了冲积扇沉积体系,碎屑组分记录了近源高级变质地体的剥露过程;晚期以坳陷为主,在召沟组末期形成最大湖泛面,碎屑组分中沉积岩岩屑和砾石明显增多,指示构造平静阶段的地貌夷平。至中—晚侏罗世,大青山地区构造属性发生反转,断陷盆地南部开始卷入挤压变形,形成大青山褶皱—逆冲系统雏形。然而,这些新生的挤压构造似乎未能引起地表地形的剧烈起伏,它们主要表现为隐伏状态。相反,该时期北部地貌抬升最为显著,不仅体现在中侏罗统长汉沟组和上侏罗统大青山组边缘相沉积均分布在盆地北部,更体现在阴山地体中浅层次盖层、火山物质与深层次TTG岩套的的反复剥露抬升。这种“北高南低”地貌特征的形成与阴山地体持续抬升及其两侧先存断裂活化密切相关,也是对周缘板块向东亚大陆俯冲汇聚的远程响应。     

土壤湿度和土壤温度模拟中的参数敏感性分析和优化

使用一种复杂洗牌算法 (SCE-UA, Shuffled Complex Evolution Algorithm) 对Noah陆面模式中的参数进行敏感性分析和优化,其中水文参数采取直接优化和优化土壤成份的形式,侧重于研究两种水文参数给出方法对土壤湿度和土壤温度模拟的敏感性。结果表明:将土壤湿度和土壤温度作为判据,模式中水文参数敏感性最高,水文参数对土壤湿度的敏感性要高于对土壤温度的敏感性。表层土壤湿度作为判据对土壤水文参数优化后,可以改善土壤湿度和土壤温度的模拟,加入深层土壤湿度同时作为判据后,优化使土壤温度的模拟变差。当土壤成份作为优化的参数,表层和深层土壤湿度作为判据,优化能够同时改善土壤湿度和土壤温度的模拟。单独使用土壤温度作为判据不能达到优化水文参数的目的。将土壤成份作为优化的参数后,土壤湿度和土壤温度的多判据优化效果最好,且减少不敏感参数的个数后对优化结果的影响总体不大。基于以上结果,将土壤成份作为优化水文参数的方法能够更好的考虑不同水文参数之间的约束关系,优化后的水文参数具有很好的一致性,优化效果较直接优化水文参数更好。     

基于Plücker直线的机载LiDAR点云与航空影像的配准

机载LiDAR点云与航空影像的配准是地物提取的关键。本文提出了基于Plücker直线的机载LiDAR点云与航空影像的配准模型。基于三维线空间线变换Plücker直线方程,确定点云和影像中的同名直线间的相对位姿关系,建立Plücker直线共面条件方程,通过影像上的Plücker直线在三维线空间中的螺旋运动,实现像点到其对应LiDAR点的坐标变换。结果表明,Plücker直线共面条件配准模型简洁,将旋转和平移统一处理,避免了两者间的耦合误差,提高了配准精度,为获取高质量的地球三维空间信息提供了技术支持。     

评估集合卡曼滤波反演土壤湿度廓线的性能

集合卡曼滤波由于易于使用而被广泛地应用到陆面数据同化研究中,它是建立在模型为线性、误差为正态分布的假设上,而实际土壤湿度方程是高度非线性的,并且当土壤过干或过湿时会发生样本偏斜.为了全面评估它在同化表层土壤湿度观测来反演土壤湿度廓线的性能,特引入不需要上述假设的采样重要性重采样粒子滤波,比较非线性和偏斜性对同化算法的影响.结果显示:不管是小样本还是大样本,集合卡曼滤波都能快速、准确地逼近样本均值,而粒子滤波只有在大样本时才能缓慢地趋近;此外,集合卡曼滤波的粒子边缘概率密度及其偏度和峰度与粒子滤波完全不同,前者粒子虽不完全满足正态分布,但始终为单峰状态,而后者粒子随同化推进经历了单峰到双峰再到单峰的变化.     

河北省涞源县连巴岭—东团堡地区金-多金属矿地质特征及找矿方向

河北省涞源县连巴岭—东团堡地区金-多金属矿受王安镇岩体和雾迷山组白云岩的接触带、NE向乌龙沟深断裂的控制。区内发现4条NW向金-多金属含矿带,矿化产于构造蚀变带中或中酸性脉岩旁侧,与成矿有关的围岩蚀变为硅化、黄铁矿化和铁锰碳酸盐化等。建立了金-多金属矿的成矿模式,指出进一步找矿的方向。     

四维变分同化和集合平方根滤波联合反演土壤湿度廓线的研究

提出将集合平方根滤波（EnSRF）估计的预报误差协方差用于四维变分（4DVAR）的同化方案（文中称混合四维变分同化方法,简称混合方法）来反演土壤湿度廓线,该方法由两个同化时段构成: 第一时段为EnSRF,第二时段为4DVAR,此种组合可以充分发挥每一同化方法的优势。通过同化表层土壤湿度观测反演土壤湿度廓线这一理想试验来验证方法的可行性,并与EnSRF和4DVAR的反演结果进行比较,结果表明, 混合方法反演的分析时刻土壤湿度廓线都优于EnSRF和4DVAR的结果。与此同时,为了克服小样本在估算背景场误差协方差矩阵时出现的虚假相关对反演的干扰, 提出在原有协方差矩阵中加入具有高斯指数函数成分来降低其影响;与修正前结果相比,反演的中下层（地下34～100 cm） 土壤湿度的均方根误差从0.036 cm3/cm3降到0.016 cm3/cm3, 降幅为55.6%, 更重要的是大大降低了部分深度处反演土壤湿度的误差, 如地下90 cm处误差从0.085 cm3/cm3降到0.024 cm3/cm3, 降幅达71.8%。     

大别山陆一陆点碰撞和构造超压的形成

依据大别造山带的地质特征及古地磁证据,提出大陆动力学非规则边界陆-陆点碰撞模型,采用数值模拟方法,分析点碰撞所引起的构造应力集中及其影响因素,探讨构造压力在大别山超高压变质岩形成过程中所起的作用,推测可能形成的深度范围.研究表明:在本文的模拟条件下,(1)大陆碰撞初期产生的构造应力场中的平均压力在碰撞点附近增大了约5～9倍.在边界力为100 MPa的情况下,构造压力在超高压中所占的比例约为20%～35%;(2)由于有构造压力的作用和影响,超高压变质岩的形成深度有可能被提升20～35 km;(3)仅考虑碰撞方式,不计岩石物性差异和其他因素的影响,构造应力的影响有限,静岩压力在超高压变质岩形成过程中仍占据主导地位.     

濮阳市多时间尺度气温变化及对粮食生产的影响

利用线性分析方法，分析濮阳多时间尺度气温的变化特征及气候趋暖对粮食生产的影响。结果表明：冬、夏季和年平均气温升、降温趋势分别为0．23～0．46℃／10a、-0．05～-0．11℃／10a和0．14℃／10a；年高（≥35℃）、低（≤-10℃）温日数分别以3．36天／10a和2．35天／10a的趋势减少；日平均气温稳定通过0℃的初日提前4．91／10a、终日推后1．02天／10a，日平均气温稳定通过20℃的终日延长2．0天／10a；1987年以来濮阳相继出现17个暖冬，严重暖冬年份皆出现在1995年以后。当地引种的小麦品种冬性减弱，播种期推后，越冬期缩短，生育期延长。病虫害有加重趋势，农药、化肥用量增加。 结论认为：当地气侯变化具有冬趋暖夏趋凉的特征，高低温危害减少，积温的有效性增加，作物生长期与灌浆期延长；自上世纪90年代中期以来，异常暖冬事件增多，近10年是50年以来最暖的10年。同时冬季平均气温年际间波幅增大，春季气温不稳定，气温变化的不确定性增加。气候变暖对当地粮食生产有利因素较多，但不利因素也很突出，如何趋利避害，确保粮食安全是需要进一步研究的问题。     

Differential exhumation of tectonic units and ultrahigh-pressure metamorphic rocks in the Dabie Mountains, China

A model involving buoyancy, wedging and thermal doming is postulated to explain the differential exhumation of ultrahigh-pressure (UHP) metamorphic rocks in the Dabie Mountains, China, with an emphasis on the exhumation of the UHP rocks from the base of the crust to the upper crust by opposite wedging of the North China Block (NCB). The Yangtze Block was subducted northward under the NCB and Northern Dabie microblock, forming UHP metamorphic rocks in the Triassic (240–220 Ma). After delamination of the subduction wedge, the UHP rocks were exhumed rapidly to the base of the crust by buoyancy (220–200 Ma). Subsequently, when the left-lateral Tan–Lu transform fault began to be activated, continuous north–south compression and uplifting of the orogen forced the NCB to be subducted southward under the Dabie Orogen (`opposite subduction'). Opposite subduction and wedging of the North China continental crust is responsible for the rapid exhumation of the UHP and South Dabie Block units during the Early Jurassic, at ca 200–180 Ma at a rate of ∼ 3.0 mm/year. The UHP eclogite suffered retrograde metamorphism to greenschist facies. Rapid exhumation of the North Dabie Block (NDB) occurred during 135–120 Ma because of thermal doming and granitoid formation during extension of continental margin of the Eurasia. Amphibolite facies rocks from NDB suffered retrograde metamorphism to greenschist facies. Different unit(s) and terrane(s) were welded together by granites and the wedging ceased. Since 120–110 Ma, slow uplift of the entire Dabie terrane is caused by gravitational equilibrium.     

Age and Tectonic Significance of the Mafic Dyke Swarm in the Kuruktag Region, Xinjiang

The mafic dykes are composed of a series of northwest-trending diabase in Kuokesu of the Kuruktag region, Xinjiang. Four whole-rock samples of the mafic dykes in the region give an 40Ar / 36Ar-40K/ 36Ar isochron age of 282 Ma with the initial 40Ar/ 36Ar = 507. The characteristics of the major, trace and rare earth elements of the dyke rocks indicate that they belong to the calc-alkaline series and were emplaced in extensional structures at an intermediate depth of the crust. This shows that there was a large-scale extension in the Permian Period, which might be associated with the post-collisional extension of the ancient Tianshan Mountains.