应用重力场模型GL1500E和LLR天平动参数估算月核大小及其组成

针对月核大小及密度估计问题,利用高分辨率重力场模型GL1500E的二阶位系数和LLR(lunar laser ranging)天平动参数,考虑月核分层为外核和内核的情况,结合非线性粒子群优化算法,对月核大小和组成进行了估计。大批量的统计结果表明,大概率分布的外核半径rc1约为469 km,内核半径rc2约为303 km,外核密度ρc1约为4613 kg/m3,内核密度ρc2约为7004 kg/m3,月幔密度ρm约为3340 kg/m3。月幔密度非常接近地质研究结果3360 kg/m3,内外核半径与近期其他研究结果相近,估算的月核大小与密度组成具有一定的参考价值。若月核由纯铁和硫化亚铁组成,则研究表明,内核大部分由纯铁组成,外核大部分由硫化亚铁组成。     

低温雨雪过程的粒子群-神经网络预报模型

利用逐日气温和降水量数据、NCEP/NCAR再分析资料以及预报场资料,通过分析提取我国南方区域持续性低温雨雪过程及其预报因子,使用粒子群-神经网络方法建立非线性的统计集合预报模型 (PSONN-EPM),对我国南方区域持续性低温雨雪过程进行预报试验。结果表明:以过程的冷湿程度及影响范围为标准,将低温雨雪过程分为一般过程和严重过程,并建立不同的预报模型效果较好。通过10 d独立样本预报试验看,基于粒子群-神经网络方法建立的集合预报模型比基于逐步回归方法建立的预报模型的预报平均相对误差小,对严重过程预报能力高于对一般过程预报,且这种非线性统计集合建模方法在建模过程中不需要调整神经网络参数,在实际预报业务中值得尝试。     

基于PSO-PP的围岩稳定性评价

围岩的稳定性评价是一个复杂的不确定系统问题。结合投影寻踪方法、粒子群算法和逻辑斯谛曲线函数,建立了围岩稳定性评价的粒子群优化投影寻踪(projection pursuit based on particle swarm optimization,PSO-PP)模型。该模型一方面采用粒子群算法优化投影指标函数及逻辑斯谛曲线函数参数,确保了模型的准确性;另一方面利用逻辑斯谛曲线函数建立投影值与经验等级之间的非线性关系。模型的测试结果显示了良好的精度,实例分析结果与实际状态完全一致,表明该模型在围岩稳定性评价中的可行性和有效性。     

华北克拉通中生代以来基性岩墙群的分布及研究意义

围绕岩石圈破坏和减薄这个主题,华北克拉通成为近10年来国内外研究的热点地区。华北克拉通中生代以来基性岩墙群分布广泛,然而对此仍缺乏系统的研究。通过对基性岩墙群的系统总结,在详尽的资料收集和已有研究的基础上,重点对华北克拉通中生代基性岩墙群的研究现状、分布和意义进行了汇总和讨论。随后,结合近年来的研究经验,提出了基性岩墙群定年中应注意的问题。     

城市元胞自动机扩展邻域效应的测量与校准研究

城市元胞模型由于在定量分析与预测城市动态的潜力而受到众多研究者的持续关注.邻域规则是主导城市元胞模型模拟过程的关键组件.研究表明,不同土地利用组合间存在显著的邻域效应,且邻域效应具有惯性、排斥和吸引等影响.然而,传统城市元胞模型主要考虑的是特定分辨率下较小窗口的邻域范围.本文尝试刻画更大窗口的邻域效应及其对元胞模型的影响.基于测量的扩展邻域因子,应用粒子群优化算法校准大窗口邻域规则,并创建了考虑扩展邻域效应的城市元胞模型.为验证模型有效性,将其应用于模拟厦门市1995-2010年期间的城市扩张动态.与3×3摩尔邻域的逻辑回归模型相比较,1995-2010年期间的建设用地模拟精度从80.7％提高到83.9％,总体精度从87.8％提高到89.6％,Kappa系数从70.0％提高到74.5％,表明考虑扩展邻域效应的城市模型取得了更好的模拟效果.     

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海底双相随机介质声反射的SVM神经网络分类识别研究

考虑海底沉积介质为双相介质,为了更好地模拟实际海底底质的不均匀性,将随机介质理论引入双相介质理论。首先,通过基于随机-双相介质理论的高阶有限差分数值技术模拟计算海底底质分别为泥质砂、泥、泥质砾时的地震反射波信号。然后利用小波变换分别求取不同底质的一次反射波的包络作为其特征向量,最后利用基于粒子群智能算法优化的支持向量机神经网络对这些反射波信号进行分类识别。为了进一步考察所用方法的抗噪能力,对正演得到的海底底质反射波信号分别加入10%、30%、50%的高斯白噪音之后再进行分类,支持向量机仍然取得了较好的分类预测效果。基于上述正演模拟及分类识别方法的论证,提出了一套行之有效的微机软件模拟海底沉积物分类识别的一般化流程,这将有利于开展海底沉积物反射特征的进一步研究。     

新疆西准噶尔达尔布特蛇绿岩套柳树沟镁铁质杂岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及地球化学特征

对新疆西准噶尔达尔布特蛇绿岩套柳树沟镁铁质杂岩中橄榄辉长岩、蛇纹石化橄榄辉长岩、辉长岩和蚀变辉长岩地球化学分析表明:辉长岩和蚀变辉长岩具有钙碱性和拉斑玄武岩的双重特征,橄榄辉长岩和蛇纹石化橄榄辉长岩属镁铁质堆积岩,为蛇绿岩组成单元;稀土总量较高,具微弱正Eu异常,稀土元素配分模式为略左倾平坦型,与SSZ型镁铁质堆晶岩稀土配分模式相同;微量元素蛛网图上,富集大离子亲石元素Cs、K、Th、U,相对亏损高场强元素Nb、Ta,可能代表俯冲板片的流体交代上覆地幔楔使地幔岩石发生部分熔融。地球化学构造环境判别柳树沟镁铁质岩石岩浆源区为亏损型地幔向富集型地幔过渡的适度富集型地幔,其形成的最佳模型是在成熟岛弧基础上裂谷化形成的一个不成熟的类似边缘海性质弧后盆地,不具成熟大洋或盆地那样的洋壳-上地幔结构,在盆地扩张初期岩浆具岛弧特征,随着盆地被进一步打开,镁铁质岩石具N-MORB特征。对辉长岩采用SHRIMP锆石U-Pb同位素年龄测试,获得特柳树沟镁铁质岩石的结晶时间为314.9±1.7 Ma。     

Petrology,geochemistry and geochronology of the magmatic suite from the Jianzha Complex,central China: Petrogenesis and geodynamic implications

The intermediate–mafic–ultramafic rocks in the Jianzha Complex (JZC) at the northern margin of the West Qinling Orogenic Belt have been interpreted to be a part of an ophiolite suite. In this study, we present new geochronological, petrological, geochemical and Sr–Nd–Hf isotopic data and provide a different interpretation. The JZC is composed of dunite, wehrlite, olivine clinopyroxenite, olivine gabbro, gabbro, and pyroxene diorite. The suite shows characteristics of Alaskan-type complexes, including (1) the low CaO concentrations in olivine; (2) evidence of crystal accumulation; (3) high calcic composition of clinopyroxene; and (4) negative correlation between FeO^tot and Cr₂O₃ of spinels. Hornblende and phlogopite are ubiquitous in the wehrlites, but minor orthopyroxene is also present. Hornblende and biotite are abundant late crystallized phases in the gabbros and diorites. The two pyroxene-bearing diorite samples from JZC yield zircon U–Pb ages of 245.7 ± 1.3 Ma and 241.8 ± 1.3 Ma. The mafic and ultramafic rocks display slightly enriched LREE patterns. The wehrlites display moderate to weak negative Eu anomalies (0.74–0.94), whereas the olivine gabbros and gabbros have pronounced positive Eu anomalies. Diorites show slight LREE enrichment, with (La/Yb)_N ratios ranging from 4.42 to 7.79, and moderate to weak negative Eu anomalies (Eu/Eu¹ = 0.64–0.86). The mafic and ultramafic rocks from this suite are characterized by negative Nb–Ta–Zr anomalies as well as positive Pb anomalies. Diorites show pronounced negative Ba, Nb–Ta and Ti spikes, and typical Th–U, K and Pb peaks. Combined with petrographic observations and chemical variations, we suggest that the magmatism was dominantly controlled by fractional crystallization and crystal accumulation, with limited crustal contamination. The arc-affinity signature and weekly negative to moderately positive ε_Nd(t) values (−2.3 to 1.2) suggest that these rocks may have been generated by partial melting of the juvenile sub-continental lithospheric mantle that was metasomatized previously by slab-derived fluids. The lithologies in the JZC are related in space and time and originated from a common parental magma. Geochemical modeling suggests that their primitive parental magma had a basaltic composition. The ultramafic rocks were generated through olivine accumulation, and variable degrees of fractional crystallization with minor crustal contamination produced the diorites. The data presented here suggest that the subduction in West Qinling did not cease before the early stage of the Middle Triassic (∼242 Ma), a back-arc developed in the northern part of West Qinling during this period, and the JZC formed within the incipient back-arc.     

青海格尔木哈希牙地区中基性岩墙群地球化学特征与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

位于东昆仑造山带上的东昆北哈希牙地区发育中基性岩墙群。其岩性主要为辉绿岩、闪斜煌斑岩和闪长玢岩,地球化学数据显示其具有高钾钙碱性玄武岩系列特征。轻、重稀土元素存在较高程度分馏,LREE/HREE值为4.72~8.66,平均值为6.57。δEu值介于0.81~0.98之间,平均值为0.91,显示出微弱的负Eu异常,表明斜长石的分离结晶作用不明显,富集Rb、Ba、Pb、K等大离子亲石元素,贫高场强元素Ta、Nb、Zr、Hf等地球化学特征,主体显示板内玄武岩特征,但有来自俯冲带的部分信息。采用LA-ICP-MS技术对锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,结果显示锆石年龄较为分散,其中8颗岩浆锆石给出的206Pb/238U年龄加权平均值为411.5±7.5Ma,代表了格尔木哈希牙地区辉绿岩墙的结晶年龄,反映东昆北地块于晚志留世—早泥盆世已由地体碰撞的挤压状态转为碰撞后伸展状态,标志着该地区加里东期构造旋回的结束。