“八五”实验测试科技成果综述

综述了地矿部门实验测试各专业在“八五”期间科学技术的主要进展，提出了“九五”期间需要重点发展的关键技术，对地矿部门实施“二次创业”中发挥实验测试技术的优势和特长提出了建议。     

基于PCA和极限学习机的高光谱遥感分类研究

针对高光谱遥感分类研究中面临的数据处理效率低、分类结果精度不高等难题,本文在引入极限学习机(ELM)算法的基础上,顾及其在噪声影响下出现稳健性降低的现象,进一步将主成分分析(PCA)应用于ELM的前端,从而构建了一种基于PCA和ELM的联合算法。将该算法与目前常用的神经网络和支持向量机进行对比分析发现:PCA-ELM分类结果的精度最高,其数据处理效率也较高,该算法具有较强的稳健性和泛化能力,适用于高光谱遥感信息的高效提取。     

区域新构造活动的水下事件沉积响应:以死海盆地和柴达木盆地为例

自20世纪70年代以来,位于构造活跃区的盆地沉积序列的岩性、粒度与沉积速率的正向突变,常被用来指示区域新构造活动。然而,这种常规方法已经受到国内外学者强有力的质疑——用来推断构造活动的沉积学证据也可由气候因素引起。因而,需寻找某种独立于气候因素的沉积学证据来可靠地指示新构造活动。震积岩,由地震震动引起的、保存于湖相或海相地层序列中的事件沉积,能可靠的指示区域新构造活动。新兴的交叉研究方向——湖泊/海洋古地震学,通过研究保存于水下沉积序列中的震积岩,可延长强震记录,加深对断裂带活动性的认识。文章以死海盆地（中东地区）和柴达木盆地（青藏高原东北缘）为例,从水下事件沉积响应的视角,借助超长尺度的震积岩序列,理解千年-构造尺度上的区域新构造活动特性。基于死海湖心457 m长的ICDP 5017-1岩芯保存的震积岩序列,我们建立了一条由151个M_W≥7地震事件组成的,全球最长的（220 ka）连续大地震记录,该记录揭示了缓慢滑动的死海断裂带上的大地震具有聚类式的复发特征,以及不同断层分支相互作用、聚类活动的模式;基于青藏高原东北缘柴达木盆地西部的碱山背斜顶部SG-1b岩芯上...     

古亚洲构造域侵入岩时——空演化框架

长期以来,许多著名学者提出众多模型,讨论古亚洲构造域的构造演化和造山(带)结构样式。但是,认识上的分歧很大,特别是关于主洋盆的空间位置和闭合时间。本文主要基于中国侵入岩大地构造编图(1∶250万)和研究这个侧面,参与讨论。1侵入(岩)弧,碰撞和后造山岩石组合,随时间由西向东变新,同时,主构造带走向从近东西向转为近南北向,暗示古亚洲洋的闭合最终转化为太平洋构造域。2位于主洋盆北侧的是宽阔的西伯利亚克拉通南缘的沟——弧——盆系统;位于南侧的西面为南天山被动陆缘,中部为塔里木克拉通北缘的窄的沟——弧——盆系统,东面为华北克拉通北缘的活动陆缘。3主体侵入(岩)弧的内部分散地分布着从Pt3开始的残留弧和残留oφ,被看做是主体弧的基底。4传统上认为的构造相对稳定的"地块",本文基于它们的侵入(岩)组合归为残留弧,认为不是构造上相对稳定的性质,并未采用"地块"的术语,而把它们看作洋陆转换过程中早期残余岛弧处理。5提出主洋盆的识别有三个标志,(a)洋闭合最晚,(b)或为双向俯冲(当两侧均为活动大陆边缘时),或单向俯冲(当一侧为被动陆缘,另一侧为活动陆缘时),(c)长寿命的洋以及洋闭合带常常发育地中海式残余洋发育的陆——陆碰撞早阶段。6该构造域主要发育Pt3——T的侵入(岩)弧和oφ,支持S¨engor等关于大量新生陆壳的推测,亦与大量花岗岩类为εNd(t)"+"值符合。新生陆壳的形成又暗示,长时间的洋俯冲必导致地幔的冷却,以及大量榴辉岩进入地幔,最终导致高密度的地幔下降流形成,必导致洋的闭合与随后的陆——陆碰撞,形成最初的东亚大陆。     

新一代多普勒天气雷达三级终端的设计与应用

结合新一代多普勒天气雷达在业务使用过程中的实际情况,指出现有2级终端PUP显示模式无法满足多用户的需求,即一个RPG系统最多只能提供8个PUP用户使用,当数据量较大时经常会出现漏生成基数据或网络丢包等现象,往往连最基本的8个PUP用户的需求都满足不了。通过分析二级终端模式的工作原理和网络带宽支撑,设计出利用第3级PUP来接收显示雷达产品的方法:首先通过FTP自动分发程序将产品分发到第3级计算机终端上,再利用PUP软件的产品猎手功能实现雷达产品在3级终端上的自动实时显示,与2级显示终端无异。     

阿波罗月壤样品(E21)岩石学研究及溯源

中国科学院地质与地球物理研究所博物馆珍藏了一份阿波罗月壤样品（编号E21）,但具体来自哪一次任务返回样品并不清楚。为了对该样品进行溯源,本文开展了初步的岩石学研究。结果显示,该样品由玄武岩岩屑、角砾岩屑和玻璃珠组成,其中玄武岩岩屑的矿物组成、结构和成分与月海玄武岩高度相似,且钛铁矿含量（平均~14.8vol%）、全岩（平均~10.5% TiO₂）以及富Mg橄榄石的Ti含量（平均Ti~1000×10^-6）均显示为典型的高Ti玄武岩特征。结合较低的高地物质比例,以及部分玄武岩K₂O含量偏高的特点,可以推断E21号月壤来自阿波罗11任务返回样品。此次研究还发现两颗来自高地镁质岩套岩屑,全岩和矿物化学成分指示其为苏长岩。玄武岩岩屑的橄榄石微量元素特征表明,高Ti玄武岩的母岩浆具有较低的Ni、Cr和P含量,这一特征可能反映其源区物质相对亏损这些元素,或在形成过程中有低Ni、Cr组分混入。E21月壤对探究月球早期演化历史以及嫦娥五号月壤研究均有重要意义。

     

柴达木盆地水溶氦气资源的发现及富集机理

通过采集、测试柴达木盆地卤水井、温泉水样品,以及氦源岩及其生氦强度研究,梳理水溶性氦气分布特征,总结成因,探究富集机理,以期了解柴达木盆地水溶性氦气资源现状,并拓展氦气藏勘探、研究的新思路。结果表明：柴达木盆地氦源岩是多元的、开放的,除花岗岩外,侏罗纪、石炭纪泥页岩是潜在的生氦母岩,且侏罗纪泥页岩生氦强度最大,志留纪二长花岗岩次之,石炭纪泥页岩最低;以油砂山组、狮子沟组为主要聚集层的水溶性氦气分布于柴中断裂以北区域,且存在北、中、南3条控氦断裂带;柴达木盆地水溶性氦气基本为壳源型氦气,幔源氦仅占0.005%~0.42%;水溶性氦气成藏的关键在于“生、运、储”,其中泥页岩、中酸性岩体是氦气潜在生成母源,地下水、断裂提供运移载体及通道,油砂山组、狮子沟组提供储集空间。     

赣东北樟树墩蛇绿构造混杂岩露头解剖及其对华南新元古代洋盆演化的启示

赣东北蛇绿构造混杂岩是江南造山带最典型的地质实体之一,对其开展以大比例尺岩性填图+构造解析为核心的露头解剖。查明岩块类型包括0.9~1 Ga的洋壳残片蛇绿岩岩块和0.8~1 Ga的岛弧火山-沉积岩块,基质类型包括约1 Ga的蛇绿岩组分基质、0.9~1 Ga的洋盆沉积物基质和830~1000 Ma的碎屑复理石基质。混杂岩总体呈北东向延伸的网结状构造,就位期构造变形表现为自北西向南东的韧塑性逆冲剪切变形,并受到后期推-滑覆和走滑构造的叠加改造。综合解剖性填图认识和区域资料,认为赣东北樟树墩蛇绿构造混杂岩是弧后洋盆闭合至弧-陆碰撞等一系列洋-陆转换过程的产物,华南洋盆最终闭合的时间在780 Ma之后。研究成果丰富了蛇绿构造混杂岩专题填图方法,对认识华南新元古代洋盆演化及造山过程具有重要的意义。     

吴茱萸HPLC指纹图谱的建立及质量评价

目的：建立吴茱萸高效液相色谱指纹图谱分析方法（HPLC）,为其质量评估提供依据。方法：采集3省共22批次吴茱萸药材,通过HPLC法建立指纹图谱,利用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》（2012年版）和IBM SPSS Statistics 26软件进行相似度评价、聚类分析（CA）和主成分分析（PCA）,采用1,1-二苯基-2-苦基肼（DPPH）法检测吴茱萸的抗氧化活性。结果：建立了22个批次样品（相似度在0.603~0.992）的HPLC指纹图谱,确定了13个共有峰,并指认出其中6个。以吴茱萸碱为参照峰,计算各共有峰的相对峰面积（RSD为45.29%~112.17%）,表明各批次药材中部分共有成分的含量波动较大。相似度结果表明,贵州产地药材相似度更高,其次是湖南,江西产地最低。CA结果显示,22批样品可分为2大类,来源于湖南的3批、江西的6批和贵州的3批聚为第一类,江西剩下的9批和贵州剩下的1批聚为第二类。由PCA结果可知,前3个主成分因子对总方差的累积贡献率达78.164%,可作为吴茱萸整体质量的评价指标。各批次吴茱萸抗氧化活性能力有较大不同,湖南产地批次间自由基清除率差异最小（RSD为9.32%）,贵州产地最大（RSD为70.17%）,江西居中（RSD为41.94%）。结论：吴茱萸HPLC指纹图谱分析方法简便、快捷,可有效、全面地用于药材的质量评价。贵州产地吴茱萸相似度较高,江西产地质量最佳,湖南产地质量最稳定,因样本量差异,还需积累更多研究数据才能定论。     

莺歌海盆地中新统海相烃源岩有机相特征

为了实现莺歌海盆地中新统海相烃源岩的精细划分与评价,结合地球化学测试资料,对莺歌海盆地中新统烃源岩进行有机相划分,建立了有机相与沉积相的对应关系,进而预测烃源岩的平面展布。研究结果表明,按照有机质来源与沉积环境可将莺歌海盆地中新统海相烃源岩分为4类：海相陆源型、海相混源Ⅰ型、海相混源Ⅱ型、海相内源型。不同有机相与沉积相对应关系较好,其中,扇三角洲、滨海相对应海相陆源型,内浅海对应海相混源Ⅰ型,外浅海、半深海对应海相混源Ⅱ型,外浅海、半深海和深海对应海相内源型。海相混源Ⅱ型烃源岩分布广,厚度大,有机质丰度较高,有机质类型以Ⅱ2型干酪根为主,少量Ⅲ型干酪根,保存条件较好,是莺歌海盆地的主要气源岩。研究成果为预测莺歌海盆地中新统海相优质烃源岩的平面展布并准确评价其资源潜力提供了重要依据。