Interactive 3-D computation of fault surfaces using level sets

Deformable implicit surfaces, implemented with level set methods, have demonstrated a great potential in the computational sciences for applications such as modeling, simulation, and segmentation. They allow implicit handling of complex topologies deformed by operations where large changes can occur without destroying the level set representation. The use of level set techniques for the computation and segmentation of plane-like and high positive curvature features is nontrivial. We present a technique for representing and extracting fault surfaces from 3-D seismic attribute data such that 2-manifolds can be interactively computed and segmented. We present our approach as an interactive workflow that generates highly accurate fault surfaces.     

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:     

大别山黄石-六安反射地震剖面新的地质解释

在大别山黄石至六安反射地震剖面上有很多近水平的反射体,表明大别山中心部位的中、下地壳内也有近水平的分层性。反映有流变性和动力学方面的差异,与大型薄皮构造理论对岩石圈性质的认识一致,因而在其运动过程中应服从薄皮构造的运动规律。结合以往对大别山区划分的岩石一构造组合,在前人对此反射地震剖面所作的地质解释的基础上,对反射地震剖面作了较为详细的地质解释,并建立了大别山造山带在此剖面上的两维几何结构。剖面南部为造山过程中形成的背斜构造。地表15km深度内为由碰撞混杂岩组成的扬子与中一朝大陆之间的主滑脱带。剖面中部为造山期后的侵入体。剖面北部为主滑脱带的根带（通常认为的缝合带）,根带被中生代形成的晓天磨子潭断裂带切割。剖面最北端为变质复理石中略晚于主滑脱带的反向冲断带。推溺l下地壳的断开距离在扬子大陆俯冲时（三叠纪前）规模较大,然后逐渐缩小,直至保留到今天的规模。     

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.     

青藏高原西北缘祁漫塔格山中新世快速抬升 的磷灰石裂变径迹证据

对祁漫塔格山体不同海拔高度所取的9个磷灰石样品的裂变径迹分析结果表明,东昆仑西段中新世早中期为主要的隆升期且隆升速率较高,早期隆升速率为111m／Ma,晚期隆升速率为98m／Ma,总体隆升速率为100m／Ma。样品显示出磷灰石裂变径迹长度大致分2类,一类磷灰石裂变径迹长度为（12．21±10．20）-（13．75±0．30）μm,径迹长度分布图基本上为窄而对称的正态分布,反映具有快的剥露冷却速率,未受到后期热事件的干扰。另一类磷灰石裂变径迹长度为（11．88±0．33）～（13．32±0．27）μm,较前一类具有稍慢的剥露冷却速率,并且受到了后期热事件的干扰。     

滇西北兰坪地区金顶超大型铅锌矿床架崖山-北厂 矿段岩石地层特征

详细描述了滇西北兰坪金顶矿区架崖山-北厂主矿段露采剖面的岩石地层学特征。架崖山-北厂矿段出露正常沉积岩和非正常沉积岩两大岩石系列,分别由灰白色白云质灰岩、黑色泥晶灰岩、青灰色泥灰岩、杂色泥质粉砂岩、砖红色粉砂岩、红色膏溶角砾岩和浅灰色钙质砂岩、灰褐色灰岩角砾岩、杂色垮塌角砾岩组成。空间上以非正常沉积岩系列灰褐色灰岩角砾岩和浅灰色钙质砂岩为中心,正常沉积岩系列灰白色白云质灰岩、黑色泥晶灰岩、杂色泥质粉砂岩、青灰色泥灰岩和红色膏溶角砾岩分布于其周围。灰褐色灰岩角砾岩和浅灰色钙质砂岩构成了金顶矿区的2种主要矿石类型,二者空间上密切共生,近直立的灰岩角砾岩分布于近水平的钙质砂岩层的下部,构成似“蘑菇”状的几何形态。架崖山-北厂矿段岩石地层学的特征揭示了兰坪金顶铅锌矿泥底辟机制的成因特点,为矿区勘查和外围寻找金顶式矿床提供了新恩路。     

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。     

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。     

应用生烃动力学法研究川东上二叠统烃源岩生烃史

现今川东上二叠统烃源岩生烃史研究具有局限性.首先,没有对上二叠统Ⅰ-Ⅱ1型灰岩生油、Ⅲ型泥岩的生气史分开评价;其次,海相镜质组反射率通过拟合公式换算成镜质体反射率评价烃源岩成熟度具有局限性.针对上述不足,笔者通过热模拟实验,利用化学动力学方法,标定出两类源岩生油、生气的动力学参数,并结合川东地区的埋藏史及热史,模拟出源岩有机质的成烃转化率曲线.研究表明:上二叠统灰岩、泥岩有机质在距今200 Ma和190 Ma分别进入了生油、生气门限,而在距今170 Ma和140 Ma生烃结束.     

姬塬油田长4＋5砂岩储层孔隙类型与成岩作用

通过常规物性、岩石及铸体薄片、重矿物、X射线衍射、扫描电镜等多项测试方法,对鄂尔多斯盆地姬塬油田长4 5含油砂体的岩石学特征、成岩作用、储集类型进行了分析和研究。长4 5储层孔隙主要以粒间孔和长石溶孔为主,粒间溶孔次之,孔隙组合一般以粒间孔和溶孔-粒间孔为主。本区破坏性成岩作用包括机械压实作用、石英及长石的次生加大、碳酸盐胶结作用等,其中压实作用是造成本区砂岩原生孔隙大量丧失的主要原因。建设性成岩作用为溶蚀作用、绿泥石粘土膜形成作用,但溶蚀作用产生的次生孔隙对储层物性的改善不足。