基于点云数据的不规则文物三维重建——以经幢为例

海量点云数据可以较好地构建文物的三维建模，针对文物复杂的表面结构，传统的算法很难达到精细建模，为了解决复杂模型表面的空间三角网构网问题，本文结合空间三角形的法向量构建三角网，以空间三角网表面的曲率为约束条件，构建物体表面的空间三角网，然后对构建的空间三角网进行精细建模。以昆明市文物——经幢为例进行三维重建试验，结果表明，新方法适合室内文物的三维建模，可以达到较好的效果。     

东昆仑夏日哈木地区二长花岗岩年代学、地球化学特征及地质意义

东昆仑夏日哈木地区首次发现了早泥盆世二长花岗岩,对其开展年代学和地球化学特征研究,进一步探讨其岩石成因和构造地质背景。二长花岗岩锆石U-Pb年龄为(412.1±5.7) Ma(MSWD=0.95),形成于早泥盆世早期; 岩石为过弱铝质亚碱性花岗岩,富SiO₂(含量为71.41%~72.46%)、K₂O(含量为5.27%~6.16%),贫Fe₂O₃(含量为1.86%~2.05%)、P₂O₅(含量为0.08%~0.12%),富集轻稀土元素,具明显的负Eu异常; 在原始地幔标准化微量元素蛛网图上可以看出,岩石明显富集Rb、Th、Zr、Hf,强烈亏损Nb、Sr、P、Ti、Ba。夏日哈木地区二长花岗岩属于I型花岗岩,其源岩可能由幔源岩浆底侵加热下地壳岩石致其部分熔融而形成,处于由同碰撞向后碰撞转换的构造环境,说明东昆仑夏日哈木地区在早泥盆世早期已进入伸展阶段。     

北极快速变化的生态环境响应

北冰洋由于其特殊的地理位置，成为全球变化响应最为敏感的地区。本文聚焦北极海冰变化幅度最大的西北冰洋，从营养盐、叶绿素、浮游植物群落和沉积碳埋藏等变化来讨论海洋生态环境对北极快速变化的响应。尽管太平洋北向流和北极周边河流输入加强可以增加西北冰洋上层营养盐储库，但由于夏季硅藻旺发向沉积物迁出大量生源元素，使得上层营养盐相对亏损，部分海域存在显著的氮限制和硅限制。随海冰减退，尽管夏末海盆区浮游植物呈现小型化趋势，但西北冰洋总体上浮游植物现存量和初级生产力呈现增高的趋势；伴随叶绿素极大层下移、北扩，以硅藻为代表的生物泵过程得以更高效的运转。在沉积物埋藏的有机碳中，除原先北冰洋生态系统占据重要比份的冰藻外，硅藻等藻类的有机碳埋藏也逐渐增加。西北冰洋海洋初级生产力的增加不仅促进了生物泵的运转和碳的埋藏，而且给海洋生态系统提供了更多的食物来源。北极海域目前已成为全球碳源汇格局变化最大、海洋生态系统改变最显著的地区之一。     

利用SBAS技术监测洛杉矶地区地表形变

以InSAR技术为基础发展起来的小基线集法(SBAS)有效克服时空去相干和大气效应的影响,可长时间、高精度监测地表形变。文中以美国南加州洛杉矶地区为研究区域,利用34景ENVISAT雷达影像开展地面沉降监测,并通过时间序列分析的方法获取2003年9月到2009年8月时间段内高精度地表形变结果。研究发现多处由于地下水过度开采引起的地表形变明显的区域,该成果与同时段内数据资料比较,吻合较好。因此,该技术可广泛应用于城市地表形变监测,为相关部门决策提供科学可靠的数据参考。     

榆神矿区基岩顶面土层缺失机理分析及其防治水意义

为研究榆神矿区局部基岩顶面中新世-中更新世土层缺失的机理及其与矿井涌水灾害的关系,采用地质钻探、野外观测、数理统计的方法分析了基岩顶面标高与残留土层厚度的关系,运用"将今论古"的方法分析了土层成因及剥蚀机理。结果表明:榆神矿区土层剥蚀是降水、风和线状流水地质营力共同作用的结果,线状流水是土层颗粒冲蚀以及土层纵向剥蚀直至缺失的主要因素。榆神矿区基岩顶面标高与残留土层厚度呈正相关线性耦合关系,土层缺失可以作为古河流发育的直接标志,据此恢复了与基岩顶面连通的古河流形态、分布范围及古分水岭。基岩顶面古河床充填的含水层是煤矿涌水的主要充水来源,将对煤矿安全生产构成威胁。      

2020年新疆伽师MS6.4地震前后伽师地区温泉水文地球化学特征

对2018—2019年新疆伽师地区9个温泉的主量元素、微量元素、氢氧同位素、Sr同位素含量以及SiO₂含量进行了采样测试,并于2019年9月—2020年7月对其中2个温泉的水化学变化进行监测,分析2020年新疆伽师M_S6.4地震前后研究区温泉水化学组分和同位素组成的变化。结果表明：（1）研究区温泉可以划分为9种水化学类型,主要受蒸发盐岩的溶解作用控制,其次是碳酸盐岩及硅酸盐岩风化溶解作用;（2）氢氧同位素测试表明温泉水主要来源于周围6 km高山的冰川融水与大气降水,水-岩化学反应平衡特征表明乌恰泥火山、因干、塔合曼和阿合其温泉循环深度较深,水-岩反应程度高,而其它温泉的循环深度较浅,存在浅部冷水混入;（3）利用温标法估算该地区温泉的热储温度为17℃～82℃,循环深度约为0.6～3.2 km;（4）因干温泉及塔合曼温泉的常量及微量元素浓度在伽师M_S6.4地震前9～19 d有明显的异常,其异常幅度达到平均值的15%左右。     

融冰期北极楚科奇海陆架中心区硅限制与来源补充

相对氮亏损(N:P约为7,小于16)的太平洋入流水携带的营养盐是支撑北冰洋上层生态系统的重要物质基础。海冰消退,光限制消失,楚科奇海陆架存在强烈的营养盐消耗与利用,广泛认为其表现为氮限制,因此该区域重点关注氮元素循环,对于硅元素的相关研究较少。本文基于2016年中国第七次北极科学考察和中国-俄罗斯首次联合北极科学考察两个同步进行的航次调查结果,全面展示了融冰期整个楚科奇海陆架区的营养盐分布格局。结果显示,硝酸盐和亚硝酸盐表层基本耗尽;硅酸盐表现为中心低,周围高,陆架中心区是强烈的硅限制区域,受到硅和氮的共同限制。沿着太平洋入流方向,S01、R01、LV77-01站位30 m以深硅酸盐浓度高于太平洋入流水端员,说明沉积物孔隙水向底层水释放硅酸盐,因此在浅水陆架区孔隙水可作为上层海洋硅酸盐的潜在来源。本研究结合文献数据计算得到楚科奇海陆架沉积物-水界面硅酸盐年通量为630.78 mmol·m^-2·a^-1,总量为3.75×10¹¹ mol·a^-1,是太平洋入流水所携带硅酸盐年通量的一半(6.59×10¹¹ mol·a^-1),表明沉积物孔隙水也是楚科奇海陆架硅酸盐的重要来源。     

东昆仑夏日哈木退变质榴辉岩地球化学、年代学特征及其地质意义

本文对东昆仑夏日哈木退变质榴辉岩开展岩石地球化学和年代学研究，探讨其原岩性质和构造背景。岩石SiO₂含量为46.77%~49.31%，Al₂O₃含量为13.6%~14.6%，TiO₂含量为0.93%~2.29%，全碱（K₂O+Na₂O）含量为1.61%~2.66%，原岩属亚碱性玄武岩系列中的拉斑玄武岩。（La/Yb）_N=0.98~1.63，（La/Sm）_N=0.98~1.41，δEu=1.10~1.28，稀土元素球粒陨石标准化图呈弱Eu正异常的右倾型，岩石相对富集大离子亲石元素Rb、Ba和不相容元素U，相对亏损高场强元素Zr、Hf，Hf/Th=0.59~0.97，Th/Yb=0.13~0.27，显示其原岩具E-MORB特征。退变质榴辉岩的锆石Th/U比值为0.002~0.091，为变质成因锆石，其锆石SIMS U-Pb年龄为414.2 ±7.3 Ma，代表了退变质榴辉岩的峰变质年龄，结合区域地质背景，认为该岩石形成于早泥盆世早期由碰撞作用向碰撞后伸展作用转换的构造环境。     

大兴安岭南段赛罕乌拉石海剖面分析及其与蒙山拦马墙石河结构对比

石海（石河/冰石河）作为冰缘地貌的重要标志之一，在国内地学界尚未引起足够的重视，以至于缺少介绍石海结构特征的中文文献，更未建立判别标准，在地貌认知阶段就发生很多误判。为了揭示石海的剖面结构特征，笔者等对位于大兴安岭南段的赛罕乌拉国家级自然保护区乌兰坝石海首次进行了开挖解剖，从而归纳了原生石海的基本结构特征：岩块棱角鲜明，呈镂空状堆积，岩块直径总体上上大下小。根据野外调查确认，赛罕乌拉海拔1800 m以上的区域至少还存在着局部现代石海，也就是说，还残存着不连续冻土带，而且保持年平均气温0℃左右的气候环境。根据赛罕乌拉现今气候记录和石海分布，笔者等估算了全新世初期赛罕乌拉石海开始发育时的地表温度在0~-4℃，而今天年平均气温已经升高到2℃，升温幅度2~6℃。根据赛罕乌拉石海剖面结构特征，笔者等对山东蒙山石河进行了结构对比，认为二者剖面结构基本一致，排除了前人近年来争议明显的冰川侧碛堤和泥石流成因说。结构对比揭示山东蒙山境内全新世早期至少局部存在过冰缘气候环境，而这也为山东境内更新世冰川地貌研究提供了重要的信息。此外，本研究也为中国冰缘地貌解剖和资源调查提供了一个可以参考的研究实例。