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日冕磁场与等离子体综合探测望远镜
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作者 屈中权 黎辉 +18 位作者 钟悦 梁昱 宋智明 章海鹰 张红鑫 陈耀 田晖 程鑫 夏利东 李波 陈波 闫晓理 刘睿 申成龙 封莉 侯俊峰 李昊 李臻 李少英 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2019年第5期52-69,共18页
太阳物理研究亟待解决的重大核心问题包括了太阳爆发、日冕加热和太阳风加速等机制.揭示这些现象背后的发生和发展规律将为空间灾害性天气预报和相关天体物理研究提供精确有效的模型.建议设计的日冕磁场和等离子体综合探测望远镜(COrona... 太阳物理研究亟待解决的重大核心问题包括了太阳爆发、日冕加热和太阳风加速等机制.揭示这些现象背后的发生和发展规律将为空间灾害性天气预报和相关天体物理研究提供精确有效的模型.建议设计的日冕磁场和等离子体综合探测望远镜(COronal Magnetism and Plasma ASsembled Scopes,COMPASS)由口径为1.26 m大型日冕磁场探测望远镜(COronal Magnetism Probing Telescope,COMPT)、口径为0.30 m中型二维成像光谱日冕仪(Two-dimensional Spectroscopic Diagnosis Coronagraph,TSDC)以及安装在COMPT上的0.09 m的口径小型Lyot日冕仪(COMPASS-SC)组成.COMPT主攻高度范围0.05–0.65太阳半径(RSun)内矢量磁场和热动力学参量精确测量,TSDC聚焦在(0.10–1.50)RSun高度范围内对日冕等离子体的各项物理参量进行诊断以及提供全方位日冕结构和演化监测,而COMPASS-SC为COMPT提供其积分视场观测区域定位以及大视场日冕演化监测.这一组3台日冕仪功能互补互联,集中测量(0.05–1.50)RSun高度范围的矢量磁场和热动力学参量分布及其演化.由于其创新性设计,COMPT建成后不仅将成为国际上最大口径的折射式望远镜,也将成为第一台具有高偏振测量精度的多条谱线同时偏振成谱成像的日冕仪,而TSDC首次将白光偏振成像和谱线二维(线偏振)成像光谱测量功能集于一身.本文首先概括了COMPASS的科学需求和国外仪器的发展态势,然后从总体设计思想和理念、光机电初步设计等方面对COMPASS进行介绍,并特别阐述了围绕科学目标而做出的创新性仪器设计. 展开更多
关键词 天文望远镜 太阳物理 日冕磁场
云南荒田大型铅锌矿床的成因:流体包裹体和C-H-O-S-Pb同位素地球化学约束 预览
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作者 刘瑞麟 张宝林 +2 位作者 武广 沈晓丽 刘军港 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期674-700,共27页
荒田铅锌矿位于扬子板块西南缘,与华夏地块和三江地块相接,属峨眉山大火成岩省的南延部分,川-滇-黔铅锌银多金属成矿域的南部。矿体赋存于上二叠统峨眉山玄武岩底部与下二叠统茅口组接触面上及其附近的玄武质-灰质角砾岩层中。本文应用... 荒田铅锌矿位于扬子板块西南缘,与华夏地块和三江地块相接,属峨眉山大火成岩省的南延部分,川-滇-黔铅锌银多金属成矿域的南部。矿体赋存于上二叠统峨眉山玄武岩底部与下二叠统茅口组接触面上及其附近的玄武质-灰质角砾岩层中。本文应用流体包裹体和C-H-O-S-Pb同位素地球化学研究手段,来探讨荒田铅锌矿的成因。流体包裹体分析表明,成矿流体性质具有阶段性演化特征,早期硫化物阶段(阶段Ⅰ)出现含子矿物包裹体、CO2包裹体和H2O包裹体的组合发育特征,均一温度介于245~320℃,平均为270℃;到中期硫化物阶段(阶段Ⅱ)和晚期硫化物阶段(阶段Ⅲ)则逐渐变为以H2O包裹体为主要类型,均一温度分别介于180~250℃和100~210℃,平均为224℃和174℃。随着成矿作用的进行,成矿流体的均一温度和盐度均表现出从早阶段到晚阶段逐渐降低的趋势。显微激光拉曼光谱分析显示流体包裹体的液相成分主要为H2O,气相成分为H2O、CO2、CH4以及N2。碳、氧同位素组成(δ13CPDB值介于-8.54‰~3.76‰,δ18OSMOW值介于8.57‰~24.22‰)在δ18O-δ13C图上分布于原生碳酸岩和海相碳酸盐岩之间,指示CO2可能来自地幔、海相沉积碳酸盐岩溶解和沉积物中有机质的脱羟基作用。氢氧同位素组成(δD值介于-97.4‰~-71.4‰,δ18O水值介于-4.6‰~8.0‰)在δD-δ18O图上落在岩浆水和大气降水的过渡带上,推测热液流体运移过程中与顺层下渗的大气降水流体混合,期间可能有海水的加入。矿石硫化物的δ34S值介于-5.5‰~10.3‰,指示矿化剂硫具有多种来源,除了直接来自玄武岩外,还来自古海水硫酸盐和碳酸盐岩地层,硫酸盐通过热化学还原(TSR)过程发生还原作用。矿石硫化物铅的208Pb/204Pb、207Pb/204Pb和206Pb/204Pb比值分别为38.320~39.365、15.603~15.860和18.136~18.786,数据分布呈线性趋势,几乎所有点均落在地壳铅平均演化线以上,且� 展开更多
关键词 流体包裹体 C-H-O-S-Pb同位素 成矿流体 荒田 MVT型铅锌矿 官厅铅锌成矿带
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准噶尔盆地南缘侏罗系重矿物特征及其物源指示意义 预览
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作者 周天琪 吴朝东 +8 位作者 袁波 史忠奎 王家林 朱文 周彦希 姜晰 赵进雍 王军 马健 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期65-78,共14页
应用随机森林分类法对准噶尔盆地南缘侏罗系2418个样品的重矿物组合进行分类,确定了准噶尔盆地南缘侏罗系具有同源特征的重矿物组合分布,在此基础上结合稳定重矿物指数(ZTR)、沉积环境特征、古流向、U-Pb锆石年龄以及微量元素分析,探究... 应用随机森林分类法对准噶尔盆地南缘侏罗系2418个样品的重矿物组合进行分类,确定了准噶尔盆地南缘侏罗系具有同源特征的重矿物组合分布,在此基础上结合稳定重矿物指数(ZTR)、沉积环境特征、古流向、U-Pb锆石年龄以及微量元素分析,探究准噶尔盆地南缘侏罗系不同构造单元的物源体系演化特征。研究区侏罗系主要存在北天山、中天山、扎伊尔山、博格达山以及卡拉麦里山5个物源区,其中早侏罗世以北天山—中天山、卡拉麦里山以及扎伊尔山为主物源区,中侏罗世博格达山开始隆升并提供物源。准噶尔盆地南缘侏罗系主要存在西部、中部及东部3个汇水区。准噶尔盆地南缘西部早侏罗世物源主要来自北天山及扎伊尔山,而中—晚侏罗世均以扎伊尔山为主物源区。准噶尔盆地南缘中部早侏罗世主物源区逐渐由北天山后退至中天山,西山窑组主物源区又重新从中天山回至北天山,头屯河组以及齐古组沉积时期均以北天山为主物源区。准噶尔盆地南缘东部早侏罗世—西山窑组沉积时期主要物源来自卡拉麦里山以及中天山,少量来自北天山;西山窑组沉积时期博格达山开始隆升并提供少量物源,头屯河组沉积时期博格达山隆升为主物源区,少量物源来自中天山;随博格达山进一步隆升,齐古组沉积时期中天山物源供给受阻,物源主要来自博格达山以及北天山. 展开更多
关键词 准噶尔盆地南缘 侏罗系 源-汇系统 物源 重矿物组合 层次聚类-随机森林分类
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超慢速扩张洋中脊岩浆形成和迁移汇聚动力学研究 预览
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作者 刘持恒 李江海 +2 位作者 刘仲兰 范庆凯 何苗 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期86-95,共10页
超慢速扩张洋中脊具有不同于其他扩张速率洋中脊的特征,表现为剧烈变化的洋壳厚度和典型的非岩浆段。本文对前人研究的洋中脊岩浆形成关键因素和迁移聚集模式进行综合分析,结合实际地球物理和地球化学的观测数据,探讨了超慢速扩张洋中... 超慢速扩张洋中脊具有不同于其他扩张速率洋中脊的特征,表现为剧烈变化的洋壳厚度和典型的非岩浆段。本文对前人研究的洋中脊岩浆形成关键因素和迁移聚集模式进行综合分析,结合实际地球物理和地球化学的观测数据,探讨了超慢速扩张洋中脊岩浆从地幔源区形成、迁移汇聚、形成洋壳的整个地质过程,进一步指出了影响洋壳结构的关键控制因素。研究结果表明,超慢速扩张洋中脊沿轴洋壳厚度的变化受岩浆补给量和迁移汇聚的共同制约。其中,岩浆补给量受控于洋中脊的地幔潜热、地幔成分和扩张速率的变化;岩浆迁移和汇聚过程则与超慢速扩张洋中脊密集的分段特征和阻渗层的空间结构密切相关。 展开更多
关键词 超慢速扩张洋中脊 洋壳厚度 部分熔融 岩浆迁移 分段性
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中亚成矿域斑岩大规模成矿特征:大地构造背景、流体作用与成矿深部动力学机制 预览
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作者 高俊 朱明田 +15 位作者 王信水 洪涛 李光明 李继磊 肖文交 秦克章 曾庆栋 申萍 徐兴旺 张招崇 周建波 赖勇 张晓晖 孙景贵 万博 王博 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期24-71,共48页
中亚成矿域夹持于西伯利亚、东欧和塔里木-华北克拉通之间,展布范围与全球显生宙大陆地壳生长最典型的增生型造山带--中亚造山带相当,并产出一系列大型-超大型斑岩铜(-金)、斑岩钼及斑岩铜(-钼)矿床。斑岩成矿作用自西向东存在明显差异... 中亚成矿域夹持于西伯利亚、东欧和塔里木-华北克拉通之间,展布范围与全球显生宙大陆地壳生长最典型的增生型造山带--中亚造山带相当,并产出一系列大型-超大型斑岩铜(-金)、斑岩钼及斑岩铜(-钼)矿床。斑岩成矿作用自西向东存在明显差异,可高度概括为具‘西铜东钼、早铜晚钼’特征。基于前寒武纪基底性质、成矿大地构造背景以及斑岩成矿特征方面的系统综合研究,以重要构造线为界,将成矿域进一步划分为三个成矿省:哈萨克斯坦斑岩Cu(-Au-Mo)、蒙古斑岩Cu(-Au)和中国东北斑岩Mo(-Cu)成矿省。哈萨克斯坦成矿省具新太古-古元古代结晶基底;四个大型斑岩Cu矿床形成于早古生代增生造山过程(481~440Ma),而绝大多数矿床为晚石炭世(330~295Ma)集中爆发成矿的产物。古亚洲洋西段,沿我国中天山-伊犁南缘-吉尔吉斯北天山-中哈萨克斯坦-科克切塔夫至成吉思线性展布的古生代岩浆弧与哈萨克斯坦山弯构造共同制约了斑岩成矿作用;增生造山向山弯构造的转换阶段为斑岩集中成矿期。蒙古斑岩成矿省亦具新太古代-早古元古代结晶基底;斑岩成矿作用主要发生在泥盆纪(~370Ma)和三叠纪(~240Ma)两个时期,为图瓦-蒙古山弯构造演化过程中两个局部时段的突发成矿;早期成矿事件与古亚洲洋体系向南戈壁微地块下的俯冲增生造山有关,晚期成矿可能是蒙古-鄂霍茨克洋俯冲作用的结果。中国东北斑岩成矿省广泛发育新元古代结晶基底和泛非事件岩石学记录;奥陶纪(482~440Ma)斑岩成矿受控于古亚洲洋早古生代时期俯冲增生作用;而中生代斑岩钼集中爆发成矿则分别受控于古亚洲洋体系后碰撞(~250Ma)、蒙古-鄂霍茨克洋体系同俯冲(248~204Ma)、古太平洋体系同俯冲(195~145Ma)及中国东部岩石圈减薄事件(145~106Ma)不同地球动力学体制。成矿流体方面总体而论,中亚斑岩型矿床热液蚀 展开更多
关键词 中亚成矿域 斑岩大规模成矿 大地构造背景 流体作用特征 成矿深部机制
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阿尔金南缘阿克提山岩体锆石U-Pb定年、Hf同位素特征及构造意义 预览
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作者 潘雪峰 焦建刚 +6 位作者 吴才来 郜源红 郑坤 高栋 吴迪 郭文峰 陈红杰 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期633-646,共14页
阿克提山花岗岩体位于阿尔金断裂南缘,其形成时代与区域内其他花岗岩体差异较大,该岩体走向明显地受阿尔金断裂带分支断裂控制。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学分析表明,该岩体结晶年龄约为262Ma,其形成可能与南阿尔金地区在华力西期-印支期... 阿克提山花岗岩体位于阿尔金断裂南缘,其形成时代与区域内其他花岗岩体差异较大,该岩体走向明显地受阿尔金断裂带分支断裂控制。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学分析表明,该岩体结晶年龄约为262Ma,其形成可能与南阿尔金地区在华力西期-印支期发生的大规模线性构造运动有关。岩体的岩性主要为石英闪长岩、花岗闪长岩,其暗色矿物以角闪石、黑云母为主,岩石A/CNK值均小于1.1,显示准铝质-弱过铝质特征,属于高钾钙碱性系列;大离子亲石元素Rb、Th、K相对富集,高场强元素Nb、Ta、P、Sr、Ti明显呈负异常;稀土元素配分曲线具有中等负Eu异常,δEu的平均值为0.73,(La/Yb)N平均值为14.57,说明该花岗岩体岩浆部分熔融程度较高。根据岩石学及地球化学特征可判断该岩体为I型花岗岩。锆石Lu-Hf同位素分析表明,锆石εHf(t)值为+1.46~+9.14,均为正值,二阶段模式年龄的峰值平均为943Ma,表明其源岩主要为新元古代新生地壳物质的部分熔融。阿尔金断裂在印支期的走滑运动是从地壳深部的韧性变形开始的,随后在浅地表发生脆性断裂形成大规模走滑断裂带。阿克提山岩体的形成与地壳深部减压熔融有关。 展开更多
关键词 锆石U-Pb定年 锆石Lu-Hf同位素 I型花岗岩 新生地壳 阿尔金走滑断裂 减压熔融
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准噶尔盆地白垩纪-新近纪地层颜色韵律与古环境和古气候演化 预览
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作者 王熠哲 吴朝东 +3 位作者 马健 房亚男 许酌 周彦希 《古地理学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期451-468,共18页
准噶尔盆地南缘白垩纪—新近纪发育大型陆相浅水湖盆,干湿与冷暖气候频繁交替,形成了多套色彩斑斓的“五彩”地层,如灰色、灰绿色、灰白色、酱红色、红褐色、砖红色、紫红色、土黄色等。研究表明:地层颜色具有很好的沉积环境指示意义,... 准噶尔盆地南缘白垩纪—新近纪发育大型陆相浅水湖盆,干湿与冷暖气候频繁交替,形成了多套色彩斑斓的“五彩”地层,如灰色、灰绿色、灰白色、酱红色、红褐色、砖红色、紫红色、土黄色等。研究表明:地层颜色具有很好的沉积环境指示意义,如颜色指标L^*(黑白),a^*(红绿)以及b^*(蓝黄)可以明显区分不同的水下与水上沉积环境(如水上河流—三角洲相、泛滥平原、山麓—冲积扇相等,水下半深湖相、滨浅湖相等);地层颜色演化序列可以很好地指示白垩纪—新近纪古气候的演化过程。红色沉积物既可以形成于干旱炎热的陆上氧化环境,也可以形成于相对还原的水下环境:“陆上红”如东沟组砖红色砂泥岩、紫泥泉子组紫红色泥岩、沙湾组褐红色—土红色泥岩等,40>L^*>52,8>a^*>18,12>b^*>22;“水下红”以呼图壁河组酱红色块状泥岩为特征,35>L^*>45,2.5>a^*>4.5,5>b^*>9。早白垩世准噶尔盆地相对温暖湿润,湖泊广泛分布,颜色指标L^*(黑白)最低值接近15,a^*值介于-5~5之间,指示深灰色—灰黑色泥岩形成于还原环境。晚白垩世地层颜色指标中a^*达到了最高峰(15~25),表明准噶尔盆地气候开始出现干旱炎热趋势;古近纪始新世—渐新世,a^*与b^*值同步变化,出现了明显的负漂趋势(7~15),表明气候逐渐变冷;新近纪a*值出现新低(5~9),而L*值也接近70,表明气候持续变冷。综上所述,白垩纪末期以来,准噶尔盆地受全球气候变冷和青藏高原隆升共同影响,干旱化程度不断加强,地层颜色比较完整地保留和记录了古环境与古气候的发展演化过程。因此,系统的颜色测量和分析可以为恢复与重建中新生代沉积环境与古气候演化提供重要依据,对于探究新生代以来全球气候变化规律也具有重要意义。 展开更多
关键词 准噶尔盆地 中生代 新生代 颜色指标 古环境 古气候
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甘肃阳坝铜多金属矿床流体包裹体及S、Pb同位素组成特征 预览
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作者 苗雅娜 张宝林 +3 位作者 苏艳平 刘瑞麟 李会中 毛剑锋 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期29-47,共19页
甘肃省阳坝铜多金属矿床位于碧口地体的东北部,矿体呈层状、似层状赋存于碧口群阳坝组细碧凝灰岩和凝灰质千枚岩的过渡部位,根据矿床地质特征,将成矿期划分为海底火山喷流沉积期和变质热液叠加改造期。基于对阳坝矿床详细的野外观察和... 甘肃省阳坝铜多金属矿床位于碧口地体的东北部,矿体呈层状、似层状赋存于碧口群阳坝组细碧凝灰岩和凝灰质千枚岩的过渡部位,根据矿床地质特征,将成矿期划分为海底火山喷流沉积期和变质热液叠加改造期。基于对阳坝矿床详细的野外观察和矿相学的研究,通过对矿床流体包裹体和S、Pb同位素的研究,总结矿床的成矿流体性质和成矿物质来源,探讨成矿机制。研究表明,阳坝矿床海底火山喷流沉积期流体包裹体类型主要为水溶液包裹体,成矿流体均一温度为135~336℃,盐度w(NaCleq)为0.70%~10.61%,密度为0.58~0.97 g/cm3;包裹体气相成分以H2O为主,含少量的CO2和N2,属于中低温、低盐度的H2O-NaCl流体体系,与典型VMS型矿床成矿流体特征相似;变质热液叠加改造期流体包裹体类型主要为水溶液包裹体、CO2-H2O包裹体和纯CO2包裹体,成矿流体均一温度为179~384℃,盐度w(NaCleq)为3.39%~14.78%,密度为0.61~0.99 g/cm3,包裹体气相成分富含CO2及少量N2,属于中高温、低盐度的H2O-CO2-NaCl±N2流体体系,与区域上造山型金矿成矿流体特征一致,均为来自深部的变质流体。喷流沉积期矿石硫化物的δ34S为-7.5‰~3.4‰,均值为-0.46‰,成矿热液δ34S∑S值≈3.73‰,变质热液叠加改造期硫化物的δ34S为-6.7‰~3.3‰,均值-0.575‰,均显示幔源硫的特征。喷流沉积期(206Pb/204Pb=17.505~18.008、 207Pb/204Pb=15.521~15.558、208Pb/204Pb=37.494~37.851)与变质热液叠加改造期(206Pb/204Pb=17.293~17.947、 207Pb/204Pb=15.498~15.542、208Pb/204Pb=37.388~37.640)的矿石硫化物的Pb同位素组成相近,认为2期矿石铅具有相同来源。通过与阳坝组火山岩、阳坝岩体的Pb同位素组成对比,并结合Pb同位素源区特征值、构造模式图解和△β-△γ成因分类图解分析,认为矿石铅来自上地壳和地幔的混合。阳坝铜多金属矿床属于海底火山喷流沉积-变质热液叠加改造型矿床。 展开更多
关键词 地质学 流体包裹体 S、Pb同位素 阳坝铜多金属矿床 碧口地体
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基于波动方程的叠前地震反演 预览
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作者 孙成禹 姚振岸 +1 位作者 伍敦仕 喻志超 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期604-618,共15页
随着地震勘探和开发的不断深入,面向地质目标的精细储层预测技术变得越来越重要.由于透射损失、层间多次波、波模式转换以及随机噪声等的影响,观测地震数据和待反演的地下介质属性之间呈现出很强的非线性.考虑到这些非线性,本文基于积... 随着地震勘探和开发的不断深入,面向地质目标的精细储层预测技术变得越来越重要.由于透射损失、层间多次波、波模式转换以及随机噪声等的影响,观测地震数据和待反演的地下介质属性之间呈现出很强的非线性.考虑到这些非线性,本文基于积分波动方程开展叠前地震反演,从观测地震数据中恢复出介质属性和整体波场,其中反演参数是波动方程中的压缩系数、剪切柔度和密度的对比度,相比于常规线性AVO反演的波阻抗弹性参数,它们对流体指示有更强的敏感性.在反演过程中,从平滑的低频背景场出发,交替迭代求解数据方程和目标方程.采用乘性正则化方法于共轭梯度框架下求解反演参数,采用优化的散射级数Neumann序列获得整体波场,这种方法不易陷入局部极值,能收敛到正确解.测井资料和典型山前带模型测试表明,利用上述反演方法能获得高分辨率的深度域地下介质属性,可直接进行储层预测和解释. 展开更多
关键词 散射理论 积分波动方程 非线性 深度域叠前反演 正则化
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大兴安岭中段阿尔山地区第四纪火山地貌特征及其构造意义 预览
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作者 马雨轩 李江海 陈耀华 《北京大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期289-298,共10页
基于资源三号(ZY-3)的高分辨率卫星影像和数字高程模型(DEM),运用地理信息系统(GIS)技术,通过遥感影像解译以及地形起伏度和坡度的定量计算,分析阿尔山火山区的地质地貌特征。共识别出19座第四纪喷发的火山,并且将其划分为5个类型。该... 基于资源三号(ZY-3)的高分辨率卫星影像和数字高程模型(DEM),运用地理信息系统(GIS)技术,通过遥感影像解译以及地形起伏度和坡度的定量计算,分析阿尔山火山区的地质地貌特征。共识别出19座第四纪喷发的火山,并且将其划分为5个类型。该区火山地貌按地形起伏度可分为4个类型,以低位中山为主(39.61%),其次为低位低山(36.24%)。80%的椭圆形火山锥长轴走向介于45°~75°之间,中值为58.5°,与NE向排列的小东沟火山-十号沟盆地火山-岩山-高山火山链走向平行。火山锥的马蹄形缺口主要朝向为NE向,也有SW向和NW向。NE向与SW向马蹄形缺口的角度中值相差约180°,NW向的马蹄形缺口与NW向的断裂几乎平行,推测存在控制火山喷发和展布的NE向断裂。根据研究结果推断,中生代的基底断裂使该区形成NE走向的脆弱裂隙带,为岩浆提供良好的上侵通道;裂隙控制着岩浆的上升,形成呈NE向线性分布的火山机构,并最终影响地表火山锥的分布和地貌形态。 展开更多
关键词 阿尔山火山 火山地貌 遥感影像解译 数字高程模型(DEM) 断裂
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地幔内板片俯冲运动模式及其大地构造意义--俯冲的屏障与穿越机制 预览
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作者 李江海 刘仲兰 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期453-463,共11页
地震层析成像揭示了地幔内存在俯冲板片的重要证据,它们涉及多种几何形态和运动方式,地幔过渡带为其下沉的重要屏障,俯冲板片在这里发生停滞、变形和岩石圈物质积累。板片在个别地区可以俯冲到地核-地幔边界,堆积形成板块墓地,造成D″... 地震层析成像揭示了地幔内存在俯冲板片的重要证据,它们涉及多种几何形态和运动方式,地幔过渡带为其下沉的重要屏障,俯冲板片在这里发生停滞、变形和岩石圈物质积累。板片在个别地区可以俯冲到地核-地幔边界,堆积形成板块墓地,造成D″层物质组成和热学的不均一性。高温高压实验以及流变学计算模拟,对地幔组成及其物性提供了新的制约,板片俯冲地幔过程中,涉及矿物相变、黏度、密度、力学强度等因素的制约,地幔过渡带为俯冲重要屏障和相变界面。围绕板片俯冲的研究,提出地幔整体对流的新模式,板块墓地与超级地幔柱具有成因联系,成为全球地幔对流的重要环节,有待深入研究。板片俯冲是浅表板块构造与深部超级地幔柱的联系纽带和重要驱动力。 展开更多
关键词 板片俯冲 地幔过渡带 板块墓地 下地幔 超级地幔柱 地幔对流
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海底地形对不同时间尺度岩浆供给变化的响应 预览
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作者 贠晓瑞 李江海 +1 位作者 吴桐雯 宋珏琛 《北京大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期437-444,共8页
利用有限差分数值模拟方法,恢复洋中脊地形的形成过程,模型中岩浆供给按一定的时间周期和幅度规律性地变化。结果表明:只有当岩浆供给变化周期的时间尺度大于在洋中脊同一侧形成两条断层的时间间隔时,才能影响海底地形的形成过程并被记... 利用有限差分数值模拟方法,恢复洋中脊地形的形成过程,模型中岩浆供给按一定的时间周期和幅度规律性地变化。结果表明:只有当岩浆供给变化周期的时间尺度大于在洋中脊同一侧形成两条断层的时间间隔时,才能影响海底地形的形成过程并被记录。结合数值模拟实验结果和不同类型洋中脊的地形特征,认为快速扩张洋中脊是唯一可能在地形上记录到米兰科维奇气候周期(偏心率(100 ka)、倾斜度(41 ka)和岁差(23ka)) 3个时间尺度岩浆变化周期的洋中脊类型,中速扩张洋中脊和部分岩浆供给充足慢速扩张洋中脊的地形可能与100 ka尺度的岩浆供给变化周期有关,大部分慢速扩张洋中脊海底地形不受100 ka及以下的岩浆供给变化周期影响。 展开更多
关键词 洋中脊 断层 岩浆供给 气候变化周期
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火山碎屑密度流沉积机制研究——以松辽盆地东南隆起区九台地区白垩系营城组火山碎屑岩为例 预览
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作者 刘润超 黄玉龙 邹洁琼 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期879-898,共20页
火山碎屑密度流是一种危险的火山活动现象,也是一种重要的盆地物源供给方式,对其沉积机制的研究具有灾害预防和油气勘探的双重意义。松辽盆地东南隆起区九台营城煤矿地区白垩系营城组古火山机构保存良好,发育有典型的火山碎屑密度流沉... 火山碎屑密度流是一种危险的火山活动现象,也是一种重要的盆地物源供给方式,对其沉积机制的研究具有灾害预防和油气勘探的双重意义。松辽盆地东南隆起区九台营城煤矿地区白垩系营城组古火山机构保存良好,发育有典型的火山碎屑密度流沉积物。本文在精细刻画火山碎屑岩的岩石结构、沉积构造的基础上,运用薄片观察和沉积物粒度统计的方法,从物质来源、搬运机制和就位方式角度系统地分析了火山碎屑密度流的整个沉积过程,并结合国内外火山学、沉积学的研究进展探讨了不同浓度火山碎屑密度流的沉积机制。研究区内的火山碎屑密度流沉积物可以划分为五种微相:①块状熔结角砾凝灰岩微相;②无序含集块凝灰角砾岩微相;③逆粒序或双粒序角砾凝灰岩微相;④正粒序角砾凝灰岩微相;⑤韵律层理凝灰岩微相。第一种微相具有熔结结构,可能形成于高挥发分岩浆喷发柱的垮塌,火山碎屑密度流的就位温度较高;后四种微相具有正常火山碎屑岩结构,可能形成于火山口的侧向爆炸,火山碎屑密度流的就位温度中等。沉积块状熔结角砾凝灰岩微相的火山碎屑密度流具有黏性碎屑流的流体特征,沉积物整体冻结就位;沉积无序含集块凝灰角砾岩微相和逆粒序或双粒序角砾凝灰岩微相的火山碎屑密度流具有颗粒流的流体特征,沉积物整体冻结就位;沉积正粒序角砾凝灰岩微相和韵律层理凝灰岩微相的火山碎屑密度流具有湍流的流体特征,沉积物连续加积就位。火山碎屑密度流的颗粒浓度是一个连续变量,但流体性质可能会发生突变,稀释的火山碎屑密度流的沉积机制符合下部流动边界模型,稠密的火山碎屑密度流的沉积机制符合层流(碎屑流或颗粒流)模型。 展开更多
关键词 火山碎屑密度流 火山碎屑岩 粒度分析 搬运和沉积机制 白垩系营城组 松辽盆地
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碎屑石榴石地球化学物源分析与解释:粒度的影响 预览
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作者 黄鑫 简星 +4 位作者 张巍 洪东铭 关平 杜瑾雪 张鹏飞 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期511-518,共8页
单矿物地球化学分析是沉积物源分析研究的重要手段,运用广泛。沉积物中碎屑矿物的粒度组成,即水动力分选作用,是否影响到基于这种方法的物源解释,目前尚不清楚且受到的关注不多。通过研究柴达木盆地北缘地区第三系沉积物中的680颗碎屑... 单矿物地球化学分析是沉积物源分析研究的重要手段,运用广泛。沉积物中碎屑矿物的粒度组成,即水动力分选作用,是否影响到基于这种方法的物源解释,目前尚不清楚且受到的关注不多。通过研究柴达木盆地北缘地区第三系沉积物中的680颗碎屑石榴石(0.068~0.557 mm)的主量元素地球化学组成数据,解释了不同粒度的碎屑石榴石物源。结果显示,0.063~ 0.125 mm的碎屑石榴石的地球化学结果中Fe^2+与Mn^2+含量更高,表明其母岩的变质结晶程度较弱,故物源解释结果更可能为中—低级角闪岩相变沉积岩,而其他粒径的碎屑石榴石Ca^2+与Mg^2+含量更高,这说明其物源区的温压条件较前者高,因而物源解释结果为低级变质相,中酸性火成岩,榴辉岩等宽泛结果。这种碎屑石榴石粒度差异导致的地球化学组成的不同,说明碎屑石榴石的颗粒大小在一定程度上会影响物源解释结果。因此,在进行单矿物地球化学物源研究时,选取特定粒径(0.063~ 0.125 mm或0.125~ 0.25 mm)组成的碎屑矿物进行分析,可以消除水动力分选作用的影响,有助于获得更为准确的物源解释结果。 展开更多
关键词 石榴石 地球化学 物源分析 粒度
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上地幔俯冲板块的动力学过程:数值模拟 预览
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作者 周信 许志琴 +2 位作者 李忠海 皇甫鹏鹏 张进江 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2455-2465,共11页
大洋板块俯冲到地幔转换带,进而可形成不同的形态:板块可以停滞在660km不连续面,抑或穿过地幔转换带进入下地幔.这些不同的俯冲模式可进一步影响到海沟的运动.为更好地理解上地幔中俯冲板片的变形行为以及俯冲过程与海沟运动之间的关系... 大洋板块俯冲到地幔转换带,进而可形成不同的形态:板块可以停滞在660km不连续面,抑或穿过地幔转换带进入下地幔.这些不同的俯冲模式可进一步影响到海沟的运动.为更好地理解上地幔中俯冲板片的变形行为以及俯冲过程与海沟运动之间的关系,本文通过建立一系列高精度二维热-力学自由俯冲的数值模型,揭示了俯冲板块在上地幔中的变形方式及其与地幔转换带之间的相互作用过程.模拟结果显示,在俯冲板块与地幔转换带的相互作用过程中,其动力学过程可以分为以海沟后撤主导、海沟前进主导以及稳定型海沟等三种主要动力学类型.对于年龄较老,厚度较大的俯冲板块容易形成海沟后撤型俯冲,俯冲板块停滞在660km不连续面.相反,年龄较小,塑性强度较小的板块容易形成海沟前进型俯冲,俯冲板块穿越660km不连续面. 展开更多
关键词 俯冲板块 地幔转换带 海沟运动
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太阳爆发的抵近探测
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作者 林隽 汪敏 +17 位作者 田晖 宋红强 符慧山 黄旻 吕群波 张伟杰 张贤国 张坤毅 李明涛 张艺腾 金振宇 陈东 尹增山 邓雷 毛羽丰 李燕 梅志星 叶景 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2019年第5期70-89,共20页
本工作将介绍一项具有重大科学和实际意义的深空探测任务,这项任务的顺利实施将允许我们在一个前所未有的近距离上以遥感和实地探测手段相结合的方式观测和研究一颗恒星的磁活动以及磁重联区域.首先,我们将首次直接进入太阳风暴的核心... 本工作将介绍一项具有重大科学和实际意义的深空探测任务,这项任务的顺利实施将允许我们在一个前所未有的近距离上以遥感和实地探测手段相结合的方式观测和研究一颗恒星的磁活动以及磁重联区域.首先,我们将首次直接进入太阳风暴的核心能量释放区——磁重联电流片内部,对其中的磁场耗散、能量转换、带电粒子加速等重要过程的细节进行精细实地测量和研究.其次,我们将对太阳风暴,即日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection, CME)的物质成分和内部结构进行直接探测,帮助我们深入研究和了解CME的爆发机制和其中的物质来源;实地探测快CME前面的快模激波,被磁重联和CME激波加速的带电粒子及其所产生的电磁辐射.第三,我们将在离开太阳5-10个太阳半径的距离上直接测量日冕磁场-太阳活动的能量来源.第四,利用成像和光谱观测手段,我们能够近距离地观测和研究太阳高层大气中的动力学过程.目前在地球附近对日冕常规观测的分辨率在1.5′′,甚至更差,而通过抵近观测可以将同样设备的分辨能力提高5-30倍,将为我们提供在地球附近无法获得的太阳超清晰图像以及相应的物理信息,让我们在一个前所未有的平台上来研究、认识和了解距离我们最近、对我们最重要的恒星,从而解决太阳爆发和日冕加热等长期困扰太阳物理研究领域的难题.这也将使我们获得唯一的、能够对发生在恒星大气中的磁重联过程进行直接或者是抵近探测的机会. 展开更多
关键词 磁重联 日冕 日冕物质抛射
一种针对气枪记录的三阶段初至震相拾取方案 预览
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作者 朱逸馨 张云鹏 《北京大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期120-132,共13页
针对气枪震源数据信噪比较低和自动拾取初至效果较差的问题,通过引入地震勘探方法来进行初至震相拾取。首先压制噪声;然后利用传统的勘探方法,进行特征曲线计算;最后结合保边平滑方法,确定初至时间的三阶段方案,降低自动拾取方法对数据... 针对气枪震源数据信噪比较低和自动拾取初至效果较差的问题,通过引入地震勘探方法来进行初至震相拾取。首先压制噪声;然后利用传统的勘探方法,进行特征曲线计算;最后结合保边平滑方法,确定初至时间的三阶段方案,降低自动拾取方法对数据信噪比要求。在此基础上,根据实际数据特点,设计自动拾取流程,并用此流程对长江安徽段的主动源数据进行自动拾取。与传统方法相比,所提方法对数据信噪比要求更低,可为后续处理提供更多可用资料。 展开更多
关键词 气枪震源 小波变换 初至拾取 分形维度
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南海北部神狐海域W19井天然气水合物储层类型与特征 预览
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作者 石思思 陈星州 +2 位作者 马健 孙玉梅 孙超业 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期24-29,共6页
针对南海北部神狐海域天然气水合物储层物性研究不系统,储层评价标准不明确等问题,运用岩心观察、激光粒度测试、扫描电镜和XRD测试等方法,剖析了神狐海域W19井天然气水合物储层的岩性、物性特征,并对其天然气水合物储层进行分类和有效... 针对南海北部神狐海域天然气水合物储层物性研究不系统,储层评价标准不明确等问题,运用岩心观察、激光粒度测试、扫描电镜和XRD测试等方法,剖析了神狐海域W19井天然气水合物储层的岩性、物性特征,并对其天然气水合物储层进行分类和有效评价。研究结果表明:神狐海域W19井处于能量较低且相对稳定的沉积环境,不同储层类型的水合物赋存状态不同;根据W19井天然气水合物岩性、物性及天然气水合物赋存状态等特征,将神狐海域水合物储层分为有孔虫控制型、石英控制型及黏土控制型。该研究可为海洋天然气水合物储层的勘探提供地质依据及理论指导。 展开更多
关键词 储层评价 岩性特征 粒度特征 W19井 神狐海域
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大陆岩石圈流变学研究的发展现状与前景 预览 被引量:1
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作者 张进江 商姗 +8 位作者 魏春景 张南 张国伟 董云鹏 金振民 章军锋 曹淑云 刘俊来 刘永江 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期9-16,共8页
板块构造登陆导致大陆动力学的兴起,但大陆动力学迄今在理论上尚无长足发展,究其原因是大陆构造的复杂性,这一复杂性取决于大陆岩石圈复杂的流变学结构(纵向分层和横向不均一)。因此,大陆岩石圈流变学研究是大陆动力学的核心,并成为发... 板块构造登陆导致大陆动力学的兴起,但大陆动力学迄今在理论上尚无长足发展,究其原因是大陆构造的复杂性,这一复杂性取决于大陆岩石圈复杂的流变学结构(纵向分层和横向不均一)。因此,大陆岩石圈流变学研究是大陆动力学的核心,并成为发展大陆动力学、完善板块构造理论的关键研究领域,同时对构造地质学学科发展具有推动作用,并在资源形成和地震机理方面具有实际意义。本文在阐述了岩石圈流变学的发展与现状的基础上,较详细分析了大陆流变学的核心内容:大陆岩石圈流变学结构特征,大陆物质的本构方程及大陆流变学特性对大陆变形与构造演化的影响。本文还总结了我国开展大陆流变学的基础和条件,对未来研究进行了展望:1)形成常态的多尺度-多手段-多学科-多部门的联合研究;2)缩小量子力学和岩石/矿物流变结构研究间的差距;3)从全球尺度物质流动着手,构建以流变学为基础的大陆动力学模型。 展开更多
关键词 地震 流变学 大陆岩石圈 大陆构造 本构方程
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葡萄石的热膨胀性与压缩性及其地质意义
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作者 秦善 顾婷婷 巫翔 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期146-152,共7页
利用同步辐射X射线衍射及拉曼光谱技术对葡萄石分别进行了原位高温及原位高压实验。原位高温实验结果表明葡萄石的热膨胀系数为K=1. 77(3)×10^-5K^-1,轴向热膨胀系数具有各向异性(αa<αb<αc),葡萄石在1073K时开始发生脱水... 利用同步辐射X射线衍射及拉曼光谱技术对葡萄石分别进行了原位高温及原位高压实验。原位高温实验结果表明葡萄石的热膨胀系数为K=1. 77(3)×10^-5K^-1,轴向热膨胀系数具有各向异性(αa<αb<αc),葡萄石在1073K时开始发生脱水反应,分解为钙长石及硅灰石。原位高压X射线衍射实验结果表明,在大于12. 4GPa时,葡萄石的晶胞参数发生不连续变化,可能发生了相变;在24. 0GPa左右,葡萄石发生不可逆的非晶化转变。原位高压拉曼光谱表明,葡萄石在12. 6GPa左右发生相变,这一相变很可能与其[(Si,Al)O4]四面体中的Si发生有序排列有关。结合葡萄石的热膨胀性及压缩性,我们确定了葡萄石在高温高压下的稳定范围,这一结果对认识上地幔中含水矿物的状态以及地幔中水的来源有重要意义。 展开更多
关键词 葡萄石 同步辐射 高温高压 结构 相变
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