应用遥感和GIS技术进行西北地区土地资源调查

应用遥感和地理信息系统(GIS)技术开展西北地区土地资源动态调查是建立国家级基本资源遥感动态信息系统的一项基础性工作。在这项工作中,我们首先在确定土地资源分类依据和原则的基础上,建立了西北地区土地资源的分类系统;通过遥感数据一人机交互解译一矢量图编辑一地理信息系统的全数字方式,完成了90年代中期由1:10万基本数据支持的西北地区土地资源信息系统数据库的建设。     

花岗岩三级分类刍议

花岗岩的性质主要受源区组成与源岩性质的制约,本文根据花岗岩与源区源岩平衡理论,提出花岗岩的三级分类方案。首先按照花岗岩的全球分布分为大洋系列花岗岩(OSG)和大陆系列花岗岩(CSG)两大类。其次,OSG系列按照构造环境分为3类：大洋中脊花岗岩(MORG)、洋岛花岗岩(OIG)、岛弧花岗岩(IAG);CSG则按照变质相不同分为5类：与榴辉岩相平衡的花岗岩,与麻粒岩相平衡的花岗岩,与低温角闪岩相平衡的花岗岩,与高温角闪岩相平衡的花岗岩和与低压高温角闪岩相平衡的花岗岩。再次,OSG按照构造环境进一步细分;CSG再按源岩地球化学性质分为钠质与钾质两个亚类。这一系统分类方案,不仅解决了花岗岩分类理论问题,还提出了从花岗岩时空分布反演变质岩源区特征问题,开辟了花岗岩与变质岩结合的新思路。     

西北地区土地资源类型TM影像解译标志的建立

通过对西北地区典型1:10万TM影像和地理情况的对比研究,采用两级分类系统建立了土地资源6类29个类型的解译标志,为在微机平台上全数字化解译全区土地资源类型提供了基础。     

牡丹江地区黑龙江杂岩的变质变形特征

黑龙江牡丹江地区出露一套具有洋壳性质的构造混杂岩,根据特征矿物组合及岩相学特点,将这套杂岩自北向南划分为3个变质变形相带：蓝片岩带、黑硬绿泥石带和黑云母带,带与带之间被强烈的韧性变形带所分隔,表明彼此间为构造接触,而非连续的变质相带,说明了牡丹江地区的黑龙江杂岩不是正常的变质地层单元。3个相带的出露与自北向南的逆冲推覆事件有关。根据黑龙江杂岩变质变形特征和其年代学资料,将本区构造演化划分为3个阶段: (1)305~296 Ma之前的陆间洋洋壳俯冲及闭合阶段;(2)170.26~154 Ma佳木斯和兴凯地块之间的陆陆碰撞和后期作为整体统一受西太平洋构造域影响的阶段;(3)154 Ma之后敦密断裂左行走滑并对黑龙江杂岩进行改造的阶段。     

依兰地区黑龙江增生杂岩碱性玄武质火山碎屑岩中钠质闪石特征及成因探讨

佳木斯地块西侧依兰地区出露一套洋岛型碱性玄武质火山碎屑岩,它由岩屑和细粒火山碎屑物组成.火山碎屑岩在佳木斯地块与松嫩地块之间的古洋盆闭合过程中,发生了低温高压变质作用,在岩石中形成了大量钠质闪石.其中岩屑中的钠质闪石不定向均匀分布,普遍具有环带结构,核部为青铝闪石,边部为蓝闪石;细粒火山碎屑物中的钠质闪石定向分布,均为青铝闪石.这些钠质闪石形成的温压条件相似,形成温度在300～350℃之间,形成压力在0.7 GPa左右.根据岩屑和细粒火山碎屑物的矿物成分、钠质闪石的结构构造特征以及火山碎屑岩的变形特征,推测这类岩石在低温高压变质作用过程中钠质闪石形成的首要条件是有足够的钠质来源;在有足够钠质来源的前提下,形成钠质闪石的种类与体系的氧逸度有着直接关系,低氧逸度条件下形成蓝闪石,高氧逸度条件下形成青铝闪石.这些钠质闪石的形成与佳木斯地块、松嫩地块的拼合碰撞以及之后岩石的变形方式有关.     

风沙地貌学研究与展望

风沙地貌学在全球环境变化研究中占有重要地位，但与其它地貌学分支学科相比，目前风沙地貌学的研究还显得比较薄弱，这在我国更是如此。通过分析当前这一学科的主要研究内容，介绍国外研究的最新动态，从而指出了我国风沙地貌学今后应注意的主要研究方向。     

依兰地区原黑龙江群碱性玄武质火山碎屑岩的发现及地球动力学意义探讨

在依兰地区原黑龙江群中发现了一套火山碎屑岩,它由岩屑和细粒的火山碎屑物组成,岩屑呈透镜状、焰舌状等,细粒火山碎屑物发生了强烈变形.二者矿物组成相似,均由钠质闪石、钠长石、绿帘石以及少量绿泥石组成,但各矿物含量及特征差别较大.火山碎屑岩岩屑的地球化学特征表明,岩屑为碱性玄武岩,LREE/HREE=3.87～4.24,(La/Yb)<,N=7.20～8.12,Eu*/Eu=1.03～1.09,稀土元素配分曲线为右倾型.岩屑微量元素与MORB相比,富集Sr、K、Rb、Ba等不相容元素,Yb含量略低于MORB,初步确定岩屑为形成于大洋板内洋岛环境的碱性玄武岩.在岩浆喷出尚未完全凝固之前,大洋板块内的热点再次活动,早期形成的碱性玄武岩破碎,形成塑性-半塑性岩屑,并被火山碎屑物胶结,它们为大洋板内"轴外火山作用"形成的洋岛型火山碎屑岩.这一发现为恢复该地区的古构造环境、确定原黑龙江群的构造属性提供了新的线索.     

量子科学与大数据科学：推动地质学跨越式发展的两大利器

在理科数、理、化、生、地5大基础学科中,量子物理学、量子数学(量子计算、量子天文)、量子化学已经成为当代科学快速发展的引擎。令人称奇的是,最近,量子生物学也异军突起,在量子应用方面取得了飞速的进步。相比之下,量子地球科学落伍了。如何解决地质落后的问题,笔者认为,在地球科学研究中,量子科学和大数据科学可能是应当引起人们重视的两个领域。可是,针对量子与地质能否结合,量子科学能否引入地质学等问题,学术界有不同的见解。本文介绍了量子科技的发展、应用与展望,探讨在中国发展量子地球科学的紧迫性和可能性,建议近期应当关注量子地球科学研究领域。大数据研究在地球科学领域正蓬勃发展着,本文讨论了以下若干问题：大数据与范式革命、大数据思维、大数据与人工智能、大数据与实用主义,以及地质大数据前瞻与挑战等问题。本文认为,量子地球科学研究应当未雨绸缪,地质大数据研究应当大力加强。     

一个新的花岗岩成因分类:基于变质岩深熔作用理论与大数据的证据

花岗岩目前的ISMA分类不是一个系统的分类,花岗岩分类可能需要从花岗岩的起源来考虑。花岗岩源自变质岩,可能是来自地幔或玄武质岩浆底侵带来的热导致的下地壳底部发生部分熔融的熔体形成的。因此,花岗岩与变质岩源岩有成因联系和因果关系,变质岩为母,花岗岩为子。根据埃达克岩与残留相平衡的理论,埃达克岩形成于斜长石消失线之上。那么,出现在石榴石出现线之上的是什么花岗岩呢?出现在石榴石出现线之下的又是什么花岗岩呢?本文即尝试从这个思路来探讨花岗岩的分类,并采用大数据方法予以佐证,得到的初步结果可以将花岗岩分为3类:(1)位于斜长石消失线之上的为高Sr低Y型花岗岩(高压,代表加厚的地壳);(2)位于斜长石消失线与石榴石出现线之间的为低Sr低Y类型花岗岩(中压,代表正常厚度的地壳);(3)位于石榴石出现线之下的为高Y型花岗岩(低压,代表减薄的地壳)。大数据研究的结果支持上述分类,给出的地球化学标志大体是:Sr含量为400×10^-6,Y含量为(20~35)×10^-6。     

金川岩浆铜镍（铂）硫化物矿床铂族金属富集过程及富集机制

金川岩浆铜镍（铂）硫化物矿床是我国最主要的铂族等战略性关键金属宝库。金川矿床中铂族金属的富集过程和富集机制还存在很多争论。本文通过详细的矿物学及矿床学研究,厘定了金川矿床成矿阶段。成矿阶段可划分为硫化物矿浆结晶阶段、挥发分流体作用阶段及热液改造阶段。其中硫化物矿浆结晶阶段的主要矿物组合为镍黄铁矿（Pn- a）- 磁黄铁矿（Po- a）- 黄铜矿（Ccp- a）;挥发分流体作用阶段的主要矿物组合为镍黄铁矿（Pn- b）- 磁黄铁矿（Po- b）- 黄铜矿（Ccp- b）- 黄铁矿（Py- Ⅰ）- 磁铁矿（Mag- Ⅰ）- 菱铁矿- 叶蛇纹石- 磷灰石- 铬铁矿- 白云石- 方解石（Cal- Ⅰ）- 金云母。热液改造阶段的矿物组合为透闪石- 绿泥石- 蛇纹石- 方解石（Cal- Ⅱ）- 磁铁矿（Mag- Ⅱ）。高倍电子探针镜下发现,金川矿床铂族矿物与磁铁矿（Mag- Ⅰ）、黄铁矿（Py- Ⅰ）、铬铁矿、磷灰石、黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿及菱铁矿等共生。金川铜镍硫化物矿床中铂族元素(PGM)矿物主要包括硫砷铱矿（IrAsS）、钯的铋化物、碲化物和硒化物、钯的金属互化物（PdAu2）、砷铂矿（PtAs2）、铂单质以及铂的金属合金（Pt- Fe）。其中大量的PGM分布于镍黄铁矿的裂隙中,或产于镍黄铁矿、磁黄铁矿及蛇纹石裂隙中。与磁铁矿、菱铁矿、铬铁矿、黄铜矿、磷灰石以及叶蛇纹石等矿物共生,指示PGE富集与氧化性流体加入密切相关。金川矿石镍黄铁矿（Pn- b）、磁黄铁矿（Po- b）、黄铜矿（Ccp- b）、黄铁矿（Py- Ⅰ）、磁铁矿（Mag- Ⅰ）以及菱铁矿中高Co含量,表明流体在Co的超常富集过程中也起到了决定性作用。金川矿石中大量碳酸盐矿物、叶蛇纹石、金云母、磁铁矿、黄铁矿、铬铁矿以及富Cl磷灰石的出现;S、Mg元素呈网脉状分布于蚀变橄榄石和硫化物中,推测流体组分可能是一种富C富Cl的富含挥发分的高氧逸度流体。金川铬铁矿、磁铁矿（Ⅰ）、菱铁矿等矿物中高Ti、高Nb含量和高Nb/Ta比值,暗示此流体可能是一种高温的超临界流体。以上特征综合表明该特征流体对金川铜镍硫化物矿床中铂族元素等关键金属的超常富集起到了关键控制作用。当挥发分流体与残余硫化物矿浆相互作用及改造先存硫化物及橄榄石时,不仅会促使Os、Ir、Ru、Rh、Pt、Pd进一步活化、富集,还会导致流体中PGE强烈富集,使得流体中的Pd、Se、Te、Bi、Pt含量不断提高,最终形成大量的PGM。综上所述,本文认为在岩浆演化晚期可能存在一种高氧逸度的富Cl富C的深源流体注入岩浆房,该深源挥发分流体对PGE及Co的迁移和超常富集起到了关键控制作用。