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微观CT技术可以提供微米(或更小)分辨率的三维高精度数字图像,为研究岩石内部结构提供了强有力的技术支持。微观CT数据的定量分析主要包含三个方面:(1)图像数据中岩石微观结构的定量表征;(2)流体力学代表性体元的确定和流体力学参数计算;(3)固体力学代表性体元的确定及固体力学参数计算。简要介绍了三个方面定量分析的实施方案,并将可视化技术作为数据分析的辅助手段。给出了糜棱岩、砂岩和灰岩三个不同样品的计算分析实例。岩石微观三维CT数据量大,尤其是包含了时间序列的四维CT数据量更为巨大,其中包含了丰富且独特的信息,处理过程复杂多变,构成了地学大数据的一个重要组成部分。 相似文献
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龙泉关剪切带眼球状花岗质片麻岩锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素特征及其地质意义 总被引：1，自引：0，他引：1
恒山五台阜平地区地处华北克拉通中部造山带的中段,早前寒武纪地体出露较好,是解析华北克拉通早前寒武纪演化过程的最佳地段。龙泉关剪切带位于五台杂岩和阜平杂岩的交接部位,其主要岩石类型为眼球状花岗质片麻岩、变粒岩和斜长角闪岩。本文利用LA-ICP-MS方法对龙泉关剪切带中的眼球状花岗质片麻岩进行了锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素的测试。结果显示,龙泉关眼球状花岗质片麻岩原岩结晶年龄为(2 547±7) Ma,其εHf(t)值介于+2.7~+9.2,表明其源区主要为相对年轻的地壳物质,与五台地区新太古代花岗岩非常相似。龙泉关花岗质眼球状片麻岩中锆石两阶段Hf模式年龄(TDM2)为2 477~2 872 Ma,具有2.58 Ga、2.71 Ga和2.81 Ga三个峰值,记录了华北克拉通新太古代初始地壳生长事件。 相似文献
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古地磁学是研究地质历史上地球磁场强度及其变化的一门学科,其核心是岩石中富含若干的磁性矿物。通过测定其保存的剩磁强度和方向等,可计算获得岩石形成时的初始磁性强度和方向,从而为约束岩石形成时的古磁极位置、形成时代和地球动力学背景等研究提供证据。矿石作为地球演化过程中形成的一类特殊的岩石,对其进行古地磁研究可为矿床的"源—运—储—保—变"等过程提供强有力的证据。现有关于矿床古地磁学的研究主要集中在两方面,一是通过矿物的退磁参数限定其形成时的磁化年龄（矿床定年）,二是通过磁组构信息获取矿床形成后的构造应力场变化（矿床保存变化）。需要指出的是,矿床古地磁学的研究一定要立足于地质事实。由于地质产状和围岩蚀变对磁性参数的影响极大,在进行矿床地磁数据处理时一定要慎重,并与磁性地层学互相印证,才有可能获得有价值的磁性参数,从而为约束矿床成因提供有效证据。 相似文献
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为探讨山东蒙阴金伯利岩的成因及其演化过程,对其中的磷灰石进行了矿物学及地球化学研究。SEM、EPMA和LA-ICP-MS测试结果表明,磷灰石可分为早期和基质同期两类;早期磷灰石常以较大(100～210μm)的半自形浑圆状出现在金伯利岩捕掳体内;具有特征CL图像和同心的、无序的明暗环带;Ca、P含量高,Sr、Si含量低,Ca、P分别与Sr、Si呈负相关关系;Th、U、Tb、Y含量高于原始地幔和基质同期磷灰石,LREE轻微亏损,HREE轻微富集;具明显负Eu异常,暗示其形成于还原环境。金伯利岩的富矿性与早期磷灰石有一定正相关性。基质同期磷灰石赋存在金伯利岩基质中,粒径变化较大(几微米到380μm),常呈放射状、填隙状等;无特征CL图像,Sr、Si含量高,Ca、P含量低;Ba、La、Sr含量远高于原始地幔和早期磷灰石,LREE明显富集,HREE强烈亏损;其微量元素配分模式指示金伯利岩初始岩浆的微量元素组成特征。 相似文献
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形成过程的不可观察性是花岗岩成因长期争论的重要原因。数值模拟技术与超级计算机的结合,为花岗岩形成热动力学过程的数字重建提供了可能性。本文首先回顾了花岗岩形成过程数值模拟所需的物理化学参数的获取研究,其中一个重要进展是将上陆壳作为一个整体,重新厘定了岩石"平均强度"突降或流变学转换,即MCT、FMT、SLT对应的熔体比,为研究深熔岩浆的形成过程提供了重要的实验约束。在此基础上,介绍了基于岩浆侵入模型的物理和数值模拟研究进展。在岩浆侵入模型中,岩体与"源区"是分离的。各岩体与其相应"源区"之间地质条件的差别,使得现有的针对特定岩浆定位模式建立的数字模型,难以具有普适性。文章的最后部分展示了作者利用天河2号超级计算平台,在Chen and Grapes(2007)提出的"原地重熔"地质模型的基础上,对壳内大规模熔融和热对流的2-D数值模拟结果,初步重现了花岗岩和混合岩形成的热动力学过程。模拟结果揭示,热对流是壳内熔融能够形成大规模花岗岩浆的根本原因;岩浆"顶蚀"作用导致MI(SLT)界面向上移动和岩浆层增厚;壳内岩浆层发展的必要条件不是高的地壳温度,而是岩浆系统有持续的热供给,使系统能在较长时间内保持对流状态。 相似文献
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花岗岩与大陆构造、岩浆热场与成矿 总被引：2，自引：0，他引：2
文中指出,花岗岩研究存在两个误区:(1)花岗岩没有自己独立的理论,花岗岩主要是效仿玄武岩的理论;(2)花岗岩的理论主要是应用板块构造的理论,而板块构造的理论并不适合大陆花岗岩。板块构造理论只能解决海洋里及海洋边缘的问题(如安第斯),不能解决大陆本身的问题。花岗岩在海洋里很少,绝大部分在大陆。花岗岩能否分离结晶是学术界争论的重大问题,本文从野外和镜下关系上、从理论上、方法学上和三段论法的逻辑学上进行了分析,指出花岗岩分离结晶作用是不可能的。混合作用是又一个争论的焦点,花岗岩是能够发生混合作用的,关键是笔者认为,花岗岩的混合作用主要发生在下地壳底部,而不是在花岗岩侵位和上升的过程中。目前,花岗岩研究领域里地球化学最受重视,花岗岩地球化学研究应当着力解决两个问题:(1)解决生产中提出的问题;(2)解决地球化学学科自身发展提出的问题。离开这两条,花岗岩地球化学研究即迷失了方向。笔者认为,花岗岩区分为大洋系列和大陆系列,位于海洋和海洋边缘受俯冲作用影响的为大洋系列;位于大陆内部的属于大陆系列。现存的一些花岗岩构造环境判别图仅适用于大洋系列的花岗岩,而不适用于大陆系列的花岗岩。大陆系列花岗岩的地球动力学意义不是构造环境或碰撞环境,而是地壳底部温度和压力状况。我们提出的花岗岩按照Sr-Yb的分类,适合于解释大陆花岗岩的地球动力学问题。花岗岩与成矿的关系是学术界争论的重大问题,争论的焦点主要集中在两个问题上:(1)岩浆是怎么形成的?岩浆源自哪里?(2)流体是怎么形成的?流体来自哪里,流体如何上升?为了探讨上述问题,文中主要讨论了岩浆热场理论,希望用这个理论去解释与花岗岩有关的各种成矿作用,包括与岩浆有关的各种变质和沉积热液成矿作用以及岩浆热场对煤和油气的影响等。在此基础上,提出了"与花岗岩有关的成矿组合"的概念。岩浆热场最重要的意义可能是解释了大规模岩浆活动为什么与大规模成矿作用有关的问题,指出大规模岩浆活动所造成的是1+12的效果。大数据技术是当今社会的热门话题,大数据的特点主要不在于数据的大,而在于思维的新,用新思维去处理数据才是大数据的特点。不强调"因果关系",重视"关联关系";不关注"为什么",只关心"是什么",是大数据思维的特点。其实这个特点可能恰恰最符合地质找矿的实际。板块构造引发了地球科学的一场变革,但是,它只限于地球科学理论上的变革。而大数据带来的这场变革主要不是体现在地球科学理论方面,而是地球科学研究方法和研究思路方面,它所带来的效益将是前所未有的。 相似文献
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随着全球气候变暖,风暴潮在沿海地区的频率和强度均可能增长,由此引发的海水垂向入侵可能会造成大面积的含水层淡水咸化。同时,由人类活动引起的沿海虾塘咸水养殖规模日益增长,由此引发的咸水垂向入侵可能会导致沿海地区地下水水质及生态环境的恶化。虽然已有一部分学者在海水(咸水)垂向入侵的研究中取得了成果,但由于海水(咸水)垂向入侵过程复杂,其对地下水咸化及恢复规律依然有待深入研究。文章阐述了海水垂向入侵的危害及前人的研究办法,总结了他们的研究成果并得出了海水垂向入侵的影响因子,指出了洪水和养殖活动对沿海地区含水层的威胁。得出的结果如下:研究海水垂向入侵常用的方法包括室内试验和数值模拟;海水垂向入侵主要与地形地貌、含水层性质和水文气象条件有关;虾塘养殖等人类活动可能会成为垂向咸水入侵的潜在来源。建议未来在海水垂向入侵研究中将多种现场观测实验方法结合起来。数值模拟应注重与现场观测实验数据相互验证,模型简化的方式有必要仔细考虑。虾塘养殖等人类活动可能造成的垂向咸水入侵问题应更多地受到关注。 相似文献
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将具有多元异构性和复杂语义的矿床数据转化为结构化数据,是目前矿产资源勘查大数据领域面临的关键问题。传统的机器学习方法无法精确描述实体概念、属性及其属性值的语义信息,导致多源异构数据的可解释性较差。因此,可解释性的知识图谱已成为当前研究的热点。然而,当前矿床领域本体构建研究仍相对匮乏,这阻碍了矿床知识图谱的研究。本文聚焦于矿床领域的概念、关系、属性描述,结合知识工程、叙词表、复用前人本体及专家知识,采用基于知识工程和基于顶层本体相结合的本体构建方法,使用本体开发工具Protégé构建了以时空矿床文本为基础的矿床领域本体库,实现了矿床知识概念、关系的系统化、规范化、形式化表达。然后运用Neo4j构建本体库知识图谱,并以庞西垌多金属矿床为案例,将矿床本体与矿床数据进行了知识图谱连接,展示了矿床本体作为知识图谱骨架的重要性。本文研究对下一步矿床知识图谱推理分析具有一定的指导意义。 相似文献
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广东莲花山断裂带西南段分布有棉洋-双华(Ⅰ)、北山嶂-九龙嶂(Ⅱ)、五指嶂-锅子嶂(Ⅲ)、梅陇-鲘门-观音山(Ⅳ)4条韧性剪切带,呈巨型构造透镜体沿北东向展布。已有研究表明韧性剪切带与本区钨、锡、铜多金属成矿作用关系密切,控制着矿床的空间分布,是重要含矿、控矿构造。按照变质程度和矿物组成,区内韧性剪切带由核部至边部可以划分为石英透镜体→石榴子石(堇青石)糜棱岩→糜棱片岩→片岩→原岩等;通过对其中的石榴子石、黑云母等典型矿物进行电子探针分析(EPMA),并利用石榴石-黑云母地质温压计估算了 4条韧性剪切带形成的温压条件,它们分别为484～526℃/4.92～7.72kbar、458～469℃/2.17 ～2.67kbar、536～551 ℃/1.28～1.67kbar、512～516℃/4.38 ～4.87kbar,与区内变质岩野外地质变形、变质特征相吻合,且火山岩为主的地区变质压力明显高于花岗岩为主的地区。研究显示,变质条件对区内变质分带和多金属成矿作用有明显的控制,棉洋-双华和梅陇-鲘门-观音山韧性剪切带的压力条件相对较高,金属成矿以钨、锡多金属成矿为主;而北山嶂-九龙嶂和五指嶂-锅子嶂韧性剪切带的压力相对较低,金属成矿则以铜、铅、锌成矿为主。 相似文献
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加里曼丹岛作为南海南部最大的岛屿,处于印度-澳大利亚板块、欧亚板块和菲律宾海板块的汇聚带,具有复杂的构造演化史.西加里曼丹岛古晋地区晚白垩世岩浆作用强烈,虽然该期基性岩分布少,但其成因研究对探讨西加里曼丹晚白垩纪构造演化过程具有重要意义.对古晋地区伦杜基性岩开展了详细的岩石学、年代学和地球化学研究,结果表明,该地区基性岩的岩石组成主要为辉绿岩和含橄榄石辉长岩,其中辉绿岩锆石定年显示其结晶年龄为83.4±0.9 Ma,说明岩体侵位于晚白垩世.岩石具有较为均一的SiO2（52.01%~52.38%）,大部分样品具有较低的TiO2含量（0.81%~0.92%）,K2O含量（0.37%~0.53%）和较高的Al2O3（14.00%~14.54%）、MgO（7.40%~7.86%）.微量元素分析结果显示具有较低的稀土元素总量（∑REE=43.96×10-6~48.19×10-6）,呈LREE轻度富集的平坦型配分模式,富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素.（87Sr/86Sr）i=0.705 1~0.705 3,εNd（t）=2.1~3.3.综合分析表明,伦杜基性岩来源于受到俯冲沉积物和板片流体交代改造影响的地幔源区,并结合前人数据推测伦杜基性侵入岩形成于古太平洋俯冲格局下的弧后盆地构造背景,可能与中国东南沿海-海南-越南构成一条俯冲带. 相似文献