Development of a Continental Volcanic Field: Petrogenesis of Pre-caldera Intermediate and Silicic Rocks and Origin of the Bandelier Magmas, Jemez Mountains (New Mexico, USA)

The Miocene–Quaternary Jemez Mountains volcanic field(JMVF) is the site of the Valles caldera and associated BandelierTuff. Caldera formation was preceded by > 10 Myr of volcanismdominated by intermediate composition rocks (57–70% SiO₂)that contain components derived from the lithospheric mantleand Precambrian crust. Simple mixing between crust-dominatedsilicic melts and mantle-dominated mafic magmas, fractionalcrystallization, and assimilation accompanied by fractionalcrystallization are the principal mechanisms involved in theproduction of these intermediate lavas. A variety of isotopicallydistinct crustal sources were involved in magmatism between13 and 6 Ma, but only one type (or two very similar types) ofcrust between 6 and 2 Ma. This long history constitutes a recordof accommodation of mantle-derived magma in the crust by meltingof country rock. The post-2 Ma Bandelier Tuff and associatedrhyolites were, in contrast, generated by melting of hybridizedcrust in the form of buried, warm intrusive rocks associatedwith pre-6 Ma activity. Major shifts in the location, styleand geochemical character of magmatism in the JMVF occur withina few million years after volcanic maxima and may correspondto pooling of magma at a new location in the crust followingsolidification of earlier magma chambers that acted as trapsfor basaltic replenishment. KEY WORDS: crustal anatexis; fractional crystallization; Jemez Mountain Volcanic Field; Valles Caldera; radiogenic isotopes; trace elements     

新疆阿拉尔花岗岩MFC过程的微量元素综合效应

新疆阿拉尔花岗岩的微量元素比相关图显示了线性样点列与幂函数曲线形式的样点列相 复杂图型。该图型用简单混合或者单一结果分异模型都不能解释。本文建立了混合－结晶分异复合过程的微量元素综合效应模型。模型１：从初始混合线引起害虫函数曲线束形式的结晶分异线。特殊情况有结晶分异线简化为通过原点的直线束形式或者与初始混合线重合。     

应用高光谱遥感数据估算土壤表层水分的研究

土壤水分是土壤的重要组成部分，它在陆地表层和大气之间的物质和能量交换方面扮演着重要角色，寻求快速而准确的方法估算土壤水分具有重要意义。通常，从可见光一近红外对土壤表层水分的估计多是建立在土壤水分与反射率的关系之上的。而在土壤水分含量不高时，土壤水分的增加使土壤光谱反射率在整个波长范围内降低，尤其在760nm，970nm，1190nm，1450nm，1940nm和2950nm等水分吸收波段，而在土壤水分含量较高时，土壤水分的增加会使土壤光谱反射率在某些光谱波段升高。而土壤水分的估计往往是基于土壤水分与土壤水分吸收波段的吸收强度之间的线性关系上，虽然这些经验的方法对于估算某些土壤的表层水分含量是有效的，但这些关系应用于其它条件(如不同种类土壤、土壤湿度变化范围很大的情况)时却面临很多困难，这与土壤的光谱反射率是由土壤的组成成分(土壤水分、有机质、氧化铁和粘土矿物等)的含量和它们在土壤中的分布密切相关。微分技术处理“连续”的光谱是遥感中常用的数学方法，微分技术能部分消除低频光谱成分的影响。现在微分光谱已广泛地应用于研究植被的生物物理参数、矿物和有机质等。然而利用微分光谱对土壤水分反演的研究却鲜见报道。本文通过对实验室中多种不同类型的土壤进行光谱与土壤表层水分含量进行观测，探讨了通过土壤反射率与微分光谱对土壤表层水分的反演方法。4种类型的土壤光谱数据(反射率(R)，反射率倒数的对数(log(1／R))，反射率的一阶微分光谱(dR／dλ)，反射率倒数的对数的一阶微分光谱(d(log(1／R))／dλ))与土壤表层水分之间的关系在本文中得到分析，R与log(1／R)对于不同土壤类型与土壤表层水分都很敏感，说明通过R与log(1／R)反演土壤表层水分受土壤类型的影响很大，而dR／dλ，d(log(1／R))／dλ)对土壤类型却不敏感，对土壤表层水分较为敏感，说明dR／dλ和d(log(1／R))／dλ)对于反演不同类型土壤具有很大的潜力，微分光谱与土壤水分在某些波段具有显著的相关性。通过随机对9种土壤(各具有4个土壤水分)的数据建立反演土壤水分的模型，并其他9种土壤(各具有4个土壤水分)的数据进行验证模型，结果表明，dR／dλ和d(log(1／R))／dλ)能够显著提高R与log(1／R)对于不同土壤类型土壤表层水分的反演精度，由于吸收过程是非线性的，在四种类型的土壤光谱数据中，总体来说，d(log(1／R))／dλ)具有最好的能力预测不同类型土壤的表层水分含量。     

Volcanological and petrological evolution of Marsili Seamount (southern Tyrrhenian Sea)

A swath bathymetric survey was conducted on Marsili Volcano, the biggest seamount in the Tyrrhenian Sea. It stands 3000 m above the surrounding oceanic crust of the 3500 m-deep Marsili back-arc basin and is axially located within the basin. The seamount has an elongated shape and presents distinctive morphology, with narrow (<1000 m) ridges, made up of several elongated cones, on the summit zone and extensive cone fields on its lower flanks. A dredging campaign carried out at water depths varying between 3400 and 600 m indicates that most of Marsili Seamount is composed of medium-K calc-alkaline basalts. Evolved high-K andesites were only recovered from the small cones on the summit axis zone. Petrological and geochemical characteristics of the least differentiated basalts reveal that at least two varieties of magmas have been erupted on the Marsili Volcano. Group 1 basalts have plagioclase and olivine as dominant phases and show lower Al, Ca, K, Ba, Rb and Sr, and higher Fe, Na, Ti and Zr with respect to a second type of basaltic magma. Group 2 basalts reveal the presence of clinopyroxene as an additional phenocryst phase. In addition, the two basaltic magmas have different original pre-eruptive H₂O content (group 1, H₂O-poor and group 2, H₂O-rich). Moreover, comparison of the compositional trends and mineralogical compositions obtained from MELTS [Ghiorso, M.S., Sack, R.O., Contrib. Mineral. Petrol. 119 (1995) 197–212] fractional crystallization calculations reveal that the evolved andesites can only exclusively be derived from a low-pressure (0.3 kbar) fractionation of magmas compositionally similar to the least evolved group 2 basalts. Finally, we suggest that the high vesicularity of the basalts sampled at relatively great depths (>2400 m) on the edifice is governed by H₂O and, probably, CO₂ exsolution and is not a feature indicative of shallow water depth eruption.     

远区重力数据对扰动位径向二阶梯度的影响

提出了利用地面重力异常数据计算地面扰动位径向二阶梯度时，远距离带区影响的误差公式，结果以级数形式给出，以其数学模型为基础，利用全球重力位模型GPM98，计算确定了不同平均异常网格大小情况下截断半径取一系列值时的远区影响，在将卫星重力梯度和航空重力梯度观测数据与地面重力数据进行联合处理时，文中提出了远区影响的数量关系，对于确定合理的截断半径大小具有一定的参考价值。     

摄动求解Fréchet导数的电阻率层析成像方法

针对电阻率层析成像 ,比较了求解Fréchet导数的 4种方法 ,并提出摄动方法计算该导数 ,使得每一次迭代过程只计算一次正演。井间电阻率成像的数值模拟结果表明了该方法的稳定性和高效性 ,实际资料的处理证明了方法的有效性     

全张量磁梯度数据的斜导数特征值边界识别方法研究

本文提出了一种全张量磁梯度数据的斜导数边界识别方法,该方法利用全张量磁梯度数据定义了北向斜导数、东向斜导数和垂向斜导数.模型试验表明,北向和东向斜导数无法有效识别磁性异常体边界,异常形态复杂虚假异常较多,而垂向斜导数在高纬度斜磁化或者垂直磁化条件下可以清晰而准确得识别地质体的边界,具有一定的深度识别能力.与现有磁张量梯度的边界识别方法相比,识别效果好,可以有效均衡不同深度地质体的响应.将上述方法应用于大兴安岭地区实测航磁三分量数据转换得到的全张量数据,获得了研究区浅部磁性体的分布,并与三分量数据进行联合解释,取得良好的地质效果.

     

归一化总水平导数法在位场数据解释中的应用

本文提出归一化总水平导数法,通过对总水平导数进行空间归一化计算实现了异常体水平位置和深度的估计,此外还推导出基于归一化总水平导数的欧拉反褶积法来估算地下地质体的空间位置,两种方法反演结果的相互验证可有效地提高反演结果的可信度.理论模型试验证明空间归一化总水平导数法和归一化总水平导数欧拉反褶积法均能有效地完成异常体的水平位置和深度的估计,所获得的位置参数与理论值相一致.在利用归一化总水平导数法进行磁异常解释时,对数据进行化磁极计算可得到更加准确的结果.将其应用于实际航磁数据的解释,获得了岩脉的大致分布特征.     

基于地面试验的植被覆盖率估算模型及其影响因素研究

以植被覆盖率的遥感反演为研究主线,以玉米作物为例,在基于地面试验获得作物光谱、叶面积指数和多角度覆盖率的基础上,对目前普遍采用的两种基于植被指数的植被覆盖率估算模型进行了精度比较,同时对植被覆盖率反演的影响因子(叶面积指数、植被空间分布和观测角度)进行了分析.由此得到:估算植被覆盖率的最优植被指数为归一化植被指数;叶面积指数对植被指数与植被覆盖率间关系的影响随植被的生长不断增大;植被空间分布对垂直覆盖率的估算影响很小.对于多角度覆盖率有这样的规律,即在4种空间分布下,以0°观测天顶角(VZA)为中心,在相反方位角上随VZA的增加,覆盖率值基本呈对称分布;在玉米刚出苗时,覆盖率随VZA的增加而增加,当VZA=0°时达到最小值,而随着玉米的进一步生长,4种分布条件下覆盖率随VZA的增加反而降低,在VZA=0°时达到最大值.     

2000—2015年柴达木盆地植被覆盖度时空变化及其与环境因子的关系

基于MODIS-NDVI、DEM和气象数据,分析柴达木盆地2000—2015年植被覆盖度(FVC)时空变化特征,并与降水、温度、日照时数、相对湿度、蒸散量和海拔进行相关、偏相关或叠加分析,探讨FVC与各环境因子的关系。结果表明:FVC整体自东南向西北内陆呈半环状递减,FVC集中在20%以下,人类活动及径流等打破植被地带性规律;2000—2015年FVC明显改善,广泛分布于盆地中西部地区,2001—2002年年际变化最显著;FVC与降水、相对湿度以正相关为主,与温度关系不显著,与日照时数和蒸散量主要为负相关,降水对FVC贡献最大,温度通过影响蒸散量等间接影响FVC,而土壤蒸发对蒸散量的影响大于植物蒸腾;FVC与等高线空间分布较吻合,FVC在2 800~2 900 m和4 600~4 700 m出现两个峰值,4 700 m以上FVC迅速降低。