基于VisIt的全球科学数据并行可视化——以大气温度场为例

针对当前大规模全球科学数据可视化中存在的单机可视化数据量有限、从底层开发并行可视化系统难度大等问题,该文基于分布式环境和VisIt,提出了一种简便、开放而又有效的大规模全球科学数据可视化方法。介绍了VisIt的体系结构及运行机制,给出了自定义数据的并行可视化方法;并基于NCEP数据集及全球空间格网,在小规模集群环境下实现了小粒度适应性球体退化八叉树格网(SDOG)下的全球大气温度场的并行可视化。VisIt的并行可视化性能测试结果表明:通过增加计算节点,VisIt能有效摆脱传统单机可视化对数据量的限制,可实现大规模全球科学数据的并行可视化。     

积云并合在强对流系统形成中的作用

利用中尺度非静力平衡模式（MM5V3）,模拟研究了积云并合过程在北京2001年8月23日一次产生强降水和冰雹对流天气形成中的作用。研究结果表明,积云并合在此次强中尺度对流系统（MCS）形成中有非常重要作用。整个形成过程经历了从单体并合、积云团并合和强中心并合的多尺度并合过程。首先,相邻孤立对流单体之间通过在中层形成云桥并合成为积云团,接着相邻积云团之间也通过中层云桥并合形成具有多个强中心的中尺度对流系统,最后,中尺度对流系统内强中心实现并合。而强中心并合过程伴随着强降水、大风等剧烈天气的产生。积云下沉气流对于积云并合有着重要作用,由强辐散出流形成的上升气流及与环境风相互作用有利于并合的形成和发展。并合过程导致云内上升－下沉气流增强,对流运动发展加强,有利于水汽转化,形成大量过冷云水和冰相粒子。大量冰晶和霰的形成有利于强降水的产生。     

湖南黄沙坪铅锌多金属矿床的Re-Os同位素等时线年龄及其地质意义

黄沙坪铅锌多金属矿床赋存在下石炭统石磴子组灰岩与花岗斑岩接触带及附近的层滑断裂系统中,成因上与黄沙坪花岗质岩石关系密切。其成矿时代以往都是用矿体附近的花岗质岩石(花岗斑岩、石英斑岩等)或蚀变矿物年龄来间接推断的。文章采用高精度的辉钼矿Re-Os等时线定年法,直接测得矽卡岩型矿体的矿化年龄为(153.8±4.8)Ma,与前人获得的含矿矽卡岩中金云母的K-Ar年龄(153~157Ma)一致。结合黄沙坪岩体及含矿矽卡岩型矿体的稀土及微量元素地球化学特征,得出以下认识:该矿床的成矿年龄在154Ma左右;成矿作用与花岗斑岩关系密切,它们都是华南燕山早期大规模成岩成矿作用高峰期的产物。     

汶川大地震(MS 8.0)同震变形作用及其与地质灾害的关系

2008年5月12日发生于四川盆地西部龙门山断裂带的汶川大地震（MS 8.0）波及半个亚洲,震撼整个中国。本文通过地震后的实地调查,对发育在龙门山断裂带上的同震地表破裂带的分布、产状、继承性复活与变形特征,以及同震变形与地震地质灾害的关系等进行了初步总结,分析表明这次汶川大地震(MS 8.0)沿北川-映秀逆冲断裂和安县-灌县逆冲断裂同时发生地表破裂,前者产生以高角度逆冲兼右旋走滑为特征的地表破裂带长约275 km,后者产生以缓倾角逆冲作用为特征的地表破裂带长约80 km。汶川大地震的同震地表破裂带分布具有分段性特征,并与地表破坏程度的分带性有着一定的内在联系,详细研究表明,同震地表破裂带的产状直接影响地表破坏程度和地震地质灾害的强度,汶川大地震（MS 8.0）沿呈高角度陡倾的北川-映秀逆冲断裂发育的同震地表变形所产生的地表破坏程度和地震地质灾害的强度比沿缓倾角的安县-灌县逆冲断裂要强。从各种类型的地震断裂来看,具有垂直运动的逆冲型地震断裂所造成的地表破坏程度和地质灾害强度比具水平运动的走滑型地震断裂要强。因此,汶川大地震发生的破裂过程和同震地表变形与地震地质灾害的关系值得深入研究。     

多重分形模型在区域地球化学异常分析中的应用探讨

地球化学异常分析是地球化学勘查中的重要环节, 对有效发现异常至关重要。但是, 在以往研究中, 研究者们多重视对成矿元素及其伴生元素正异常的研究, 忽视对由元素贫化而形成的负异常的研究。元素的负异常在地球化学勘查中具有与正异常同等重要的作用, 以往没有重视负异常的原因之一是缺乏有效发现此类异常的方法, 尤其是确定负异常上限的方法。本文以北山地区1: 20万峡东幅水系沉积物测量Ba数据为基础, 探讨了应用多重分形模型确定贫化元素负异常上限的可行性。结果发现, 利用含量-面积法、含量-求和法确定的Ba的异常上限, 有效圈定了辉铜山矿床产出地段Ba的负异常, 取得了预期成果。     

2013年岷县—漳县6.6级地震地磁垂直分量日变化低点时间空间分布特征

2013年6月16日, 中国大陆西部出现地磁低点位移。 异常出现后一个月内, 位于低点位移分界线附近发生7月22日岷县、 漳县交界6.6级地震。 本文通过采用实测低点时间减去理论低点时间的方法剔除低点时间经度效应, 并以剔除经度效应后低点时间为0 h的等值线作为低点位移分界线, 2013年岷县—漳县6.6级地震震中处于6月16日地磁低点位移分界线上。 对异常期间的中国大陆地区地磁垂直分量日变形态进行统计, 发现其存在显著的分区特征, 低点时间为正的区域内日变化形态基本呈现W型, 低点时间为负的区域内日变化形态主要呈现V字型特征。 低点位移异常日期间, 中国大陆存在显著的高梯度带, 本文采用梯度值定量描述低点时间空间变化程度。 在6月13日正常日期间, 中国大陆地区未出现梯度值大于1.5 h/(°)的区域, 在6月16日异常日期间, 出现梯度值大于1.5 h/(°)的区域, 2013年岷县—漳县6.6级地震位于高梯度区边缘。     

胶东焦家断裂带蚀变岩非镜像对称特征及其地质意义

焦家断裂蚀变带是胶东地区最重要的控矿构造之一。该断裂带控制的矿床是创立"焦家式"金矿理论的重要实例基础。目前,焦家断裂带累计探明Au资源储量超过1200 t,并且还在不断增加,展现了深部重要的勘查和研究价值。焦家断裂带控制的矿体主要赋存在主断面下盘,断裂带发育于花岗岩中时,上盘发育钾长石化花岗岩、绢英岩化花岗岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、(黄铁)绢英岩质碎裂岩,下盘发育黄铁绢英岩质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗岩和钾化花岗岩,蚀变类型在主断面两侧呈现对称分布特征。但是在岩性特征、结构构造、蚀变强度、化学成分等方面差异明显,表现出非镜像对称特征。上盘蚀变岩厚度大于下盘,下盘花岗岩的构造破碎程度比上盘花岗岩更严重;断裂带上盘黄铁矿含量低、一般无矿化显示,下盘黄铁矿含量高,出现金矿化;断裂带上盘的中生代花岗岩中韧性变形不发育,以脆性破裂为主,下盘发育明显的韧性变形;断裂带上下盘不同蚀变带的成矿元素Au,矿化剂元素S,成矿伴生元素Ag、Pb、Zn,亲石分散元素Ba、Sr以及主量元素Na₂O、MgO含量具有差异性,指示焦家断裂带主断裂面两盘经历了不同的成...     

冰川流域孕灾环境及灾害的天空地协同智能监测模式与方向

随着中国西部暖湿化进程加快,冰川流域孕灾环境快速变化,冰川灾害多发频发.因冰川流域地形极端复杂、地表覆盖变化迅速,冰川流域灾害具有链式发展的特点且物源区远程高位、地势险峻,面向普通地质滑坡和露天矿边坡的天空地协同监测技术难以直接或有效应用.本文基于冰川流域空间环境与灾害的监测内容及技术难点,分析了可用的现代测绘遥感技术...     

胶东三山岛北海域金矿床热液蚀变作用研究

三山岛北海域金矿床位于胶东金矿省的西北缘,是2015年新发现的超大型金矿床（储量470 t、Au品位4.30 g/t）,金矿体赋存于中生代玲珑式花岗岩中,主矿体受三山岛-仓上断裂带控制。中生代含矿的玲珑式花岗岩显示了复杂的蚀变、矿化共生组合关系。三山岛-仓上断裂的活动使热液流体发生渗透,导致断裂带两侧发生广泛的钾化蚀变。随后,大规模的绢云母化沿主断裂两侧形成。随着断层泥的形成,其作为"阻挡层"使含矿流体不能运移到断裂带上盘,成矿流体在下盘发生强烈的绢云母-石英-黄铁矿蚀变并伴有金的析出。最后石英-碳酸盐脉的形成标志着与金成矿相关热液活动减弱。钾化和绢英岩化岩石的平衡计算揭示了SiO2、MgO和CaO带入,TiO2、K2O基本不变,而Na2O表现为带出;大多数主量元素受强烈的矿物反应影响。Au、Ag、Bi、As、Pb、Zn等相关成矿元素呈带入特征,它们之间多呈正相关关系且与黄铁绢英岩化有密切关系,显示出在水岩反应过程中不同类型的元素具有复杂的地球化学行为。蚀变组合和流体包裹体研究表明,成矿流体以中低温（126~351℃）、中低盐度（1.02%~10.48% NaCleqv）为特征,属于CO2-H2O-NaCl±CH4体系。在热液流体中,金可能主要以Au（HS）2-络合物的形式运移;黄铁绢英岩化过程中,硫化作用使Au（HS）2-络合物失稳分解导致Au沉淀富集成矿。华北克拉通的重新活化导致软流圈上涌和大量火成岩的形成,也为胶东发生大规模金成矿作用提供了充足的的热能和流体输入。