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太古宙花岗质岩石Si-O同位素对岩石成因和板块构造的约束

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岩石学报 2024年第3期40卷 677-688页

作者：张晴李献华中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 澳大利亚国立大学地球科学研究院堪培拉2600 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

板块构造的起源是地球科学核心问题之一,而表壳物质循环是现代板块构造的重要表现之一,因此检验地球表壳物质循环起始时间是约束板块构造启动时间的重要切入点。近年来,岩浆岩的Si-O同位素联合示踪开始被用来约束太古宙构造环境,但由于... 详细信息

板块构造的起源是地球科学核心问题之一,而表壳物质循环是现代板块构造的重要表现之一,因此检验地球表壳物质循环起始时间是约束板块构造启动时间的重要切入点。近年来,岩浆岩的Si-O同位素联合示踪开始被用来约束太古宙构造环境,但由于大多太古宙样品经历了强烈的变质作用,Si同位素数据是否代表原岩信息需要进一步的评估;此外,Si同位素在高温岩浆分异过程中变化非常小,在分析精度不够高的情况下,其分析结果则很可能无法揭示其潜在的变化规律。本文结合当前地球早期构造环境研究进展以及Si-O同位素的应用情况:(1)重点总结介绍了太古宙花岗质岩石(主要包括英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩;简称TTG)的Si同位素应用原理,及应用Si-O同位素约束地球早期构造环境的优势;(2)分析了目前研究中存在的问题,并给出了具体的改进建议和方法;(3)进一步总结了太古宙TTG Si同位素和全球规模的O同位素,Ge/Si比值,及其他地质学和地球化学指标,确认了在大约3.8Ga开始有表壳物质再循环特征的出现;(4)最后依据当前的研究进展,提出了未来具体研究方向。

关键词：太古宙 Si同位素 O同位素 TTG 岩石成因板块构造

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海南岛印支-燕山期花岗岩年代学格架与成因

岩石学报 2024年第3期40卷 741-763页

作者：江小燕卫巍李献华中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

海南岛分布着大面积的印支-燕山期岩浆岩,是华南岩浆活动的重要组成部分。近年来,对这些花岗岩已开展了一系列工作,但其年代学格架仍需完善,成因类型及源区性质仍需限定,区域构造机制仍存在争议。本文详细梳理了已发表的海南岛晚古生代... 详细信息

海南岛分布着大面积的印支-燕山期岩浆岩,是华南岩浆活动的重要组成部分。近年来,对这些花岗岩已开展了一系列工作,但其年代学格架仍需完善,成因类型及源区性质仍需限定,区域构造机制仍存在争议。本文详细梳理了已发表的海南岛晚古生代-中生代花岗岩地球化学和年代学数据,结合作者近年来的相关工作,对海南岛花岗岩的年代学格架和岩石地球化学特征进行总结,并对源岩、岩浆演化过程和地球动力学背景进行讨论。海南岛印支期(二叠纪-三叠纪)花岗岩(部分具有片麻状构造)整体以NE走向展布,形成于278~225Ma,峰期为240Ma。岩相学和地球化学研究表明,此期岩浆活动形成了具有不同地球化学特征的S型、I型和A型花岗岩。其中,S型花岗岩(278~241Ma)与I型花岗岩(272~233Ma)均为高钾钙碱性花岗岩,具有较低的全岩锆饱和温度(平均800℃),表明源区无流体加入或为已有花岗岩生成的去水源岩在高温条件下脱水熔融形成。此外,本区还存在少量燕山期花岗岩,包括燕山早期(侏罗纪)岩浆活动(如本研究识别出的161Ma高钾钙碱性I型花岗岩)以及集中在白垩纪的三期侏罗纪-白垩纪岩浆活动(按年龄可分为:ca.120Ma、ca.110~90Ma和ca.70Ma,峰期为ca.100Ma)。地球化学数据表明燕山期花岗岩具有高钾钙碱性I型特征,源区中有幔源年轻组分的加入。据此,本文作者认为:(1)印支-燕山期大规模的花岗岩浆作用与古太平洋板块向华南大陆俯冲有关;(2)古太平洋板块向华南大陆的俯冲可能起始于早-中二叠世(ca.280Ma),结束于晚白垩世末期(ca.70Ma);(3)自二叠纪起至白垩纪末期安第斯型活动大陆边缘结束,海南岛保存了古太平洋俯冲相关的岩浆活动记录。

关键词：花岗岩海南岛印支期燕山期古太平洋俯冲华南

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扩散年代学:进展与展望

地质学报 2024年第3期98卷 862-875页

作者：李扬吴黎光李献华造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871 岩石圈演化国家重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

地质年代学为地球与行星科学研究提供时间坐标,以定量解析地质过程先后关系和时间尺度。历经百余年发展,定年技术在研究对象、测试效率、空间分辨率和时间分辨率等维度均得到大幅度提高,地质年代学研究已从仅提供时代约束过渡到更加强... 详细信息

地质年代学为地球与行星科学研究提供时间坐标,以定量解析地质过程先后关系和时间尺度。历经百余年发展,定年技术在研究对象、测试效率、空间分辨率和时间分辨率等维度均得到大幅度提高,地质年代学研究已从仅提供时代约束过渡到更加强调对地质过程时间尺度与节律的研究,进而约束地质事件的驱动机制和互馈机理。然而,基于放射性同位素衰变的绝对定年技术精度存在物理极限,不能无限提高,且其时间分辨率一般随年龄增加而变差,难以满足深时地质研究的高时间分辨率需求,发展时间分辨率不受绝对年龄约束的相对定年技术是地质年代学的重要发展方向。本文围绕扩散年代学这一具有重要发展前景的相对定年技术,在系统回顾其理论模型和测量技术的基础上,重点对制约扩散年代学准确性和精确性的问题,如扩散系数的不确定性、扩散初始条件假设、浓度曲线的测试质量以及误差评估等进行了探讨。本文还对扩散年代学近年来在岩浆储存与运移、成矿时间尺度与节律和变质过程等领域取得的部分重要进展予以评述。精确的扩散系数是开展扩散年代学研究的前提,以石英中的Ti为例,不同实验给出的扩散系数差异超过3个数量级,据此计算的花岗岩岩浆在固相线上的储存时间从几十年变化到百万年尺度,显著影响我们对岩浆储存状态的理解。高质量的元素浓度剖面测量是扩散年代学的关键,因石英Ti含量的高空间分辨率精准测量较为困难,CL灰度常被作为Ti含量的替代指标,但这需要考虑Al等元素对CL灰度的影响,并严格评估Ti含量校正曲线和扩散剖面空间尺度不匹配对定年结果的影响。高温变质过程U-Pb定年通常给出较为离散的表观年龄,并被解释为变质过程具有较长的持续时间,这一定程度上可以通过高温下同位素体系因扩散引起的不封闭予以解释。展望未来,进一步完善扩散年代学在高温体系中的研究,拓展在中低温条件下的应用,并与绝对定年深度结合,是扩散年代学的重要发展方向,也是实现深时地质研究高时间分辨率解析的必由之路。

关键词：相对定年时间分辨率扩散系数

类嫦娥五号玄武岩的非克里普贡献年轻月球陨石

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Science Bulletin 2024年第5期69卷 601-605页

作者：许晶瑶李秋立路凯李献华 State Key Laboratory of Lithospheric Evolution Institute of Geology and GeophysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring(Ministry of Education) School of Geosciences and Info-PhysicsCentral South UniversityChangsha 410083China College of Earth and Planetary Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China

Lunar basalts offer key insights into the magmatic and thermal evolution of the Moon.Geochronologic constraints deduced from the Apollo and Luna mission samples,as well as lunar meteorites,had previously suggested that lunar volcanism occurred as early as ca.≥4.37 billion years ago(Ga)[1]and ceased around 2.9-2.8 Ga[2],with two major pulses occurring in 3.95-3.58 and 3.38-3.08 Ga[3].But analysis of lunar basaltic samples recently returned by the Chang’e-5 mission reveals 2-billion-year-old volcanism on the Moon,representing the youngest lunar basalts reported to date[4,5].One of the most popular hypotheses for the cause of longlived volcanism on the Moon is that the source region for young lunar volcanism was enriched in radioactive heat-producing elements[2,6].Lunar samples from 3.5 to 3.0 Ga exhibit a gradual increase in the potassium,rare-earth elements,and phosphorus(KREEP)-like component contribution[3],consistent with the radioactive heat-producing elements hypothesis.However,the demonstrably non-KREEP origin for the 2-billion-year-old Chang’e-5 basalts implies a possible transition in lunar volcanism away from a KREEP-like component contribution occurred between 3.0 and 2.03 Ga[7].Therefore,studying the characteristics and origin of magmatic activity during the period from 3.0 to2.03 Ga is essential to address the timing of the possible transition and to thus extend our understanding of sustaining long-lived volcanism on the Moon.However,this goal is currently hampered by limited available lunar materials.

关键词： magmatic origin basalt

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右江盆地卡林型金矿成矿年代学研究进展

地学前缘 2024年第1期31卷 267-283页

作者：高伟胡瑞忠李秋立刘建中李献华中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 贵州省地质矿产开发局贵州贵阳550081 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

右江盆地是全球仅次于美国内华达地区的第二大卡林型金矿床集中分布区。由于成矿时代的不确定性,盆地内卡林型金矿床的成矿动力学背景一直不清。为准确确定这些金矿床的成矿时代,近四十年来国内外矿床学家进行了孜孜不倦的探索,从早期... 详细信息

右江盆地是全球仅次于美国内华达地区的第二大卡林型金矿床集中分布区。由于成矿时代的不确定性,盆地内卡林型金矿床的成矿动力学背景一直不清。为准确确定这些金矿床的成矿时代,近四十年来国内外矿床学家进行了孜孜不倦的探索,从早期以石英裂变径迹和流体包裹体Rb-Sr等时线法为代表的定年,到中期以硫化物Re-Os等时线法为代表的单矿物溶样法定年,再到最新以热液金红石、独居石和磷灰石U-Th-Pb法为代表的微区原位定年,其定年对象和方法见证了同位素地质年代学的发展历程。现已基本明确,右江盆地主要发育两期卡林型金矿成矿作用,分别为215~200 Ma和155~140 Ma,相当于印支期和燕山期,其动力学背景分别对应于印支-华南-华北地块碰撞后的印支期陆内造山过程以及燕山期软流圈上涌诱发的岩石圈伸展作用。

关键词：右江盆地卡林型金矿成矿时代印支期和燕山期成矿

基于近眼红外视频图像的瞳孔中心定位及跟踪研究

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基于近眼红外视频图像的瞳孔中心定位及跟踪研究

作者：李献中北大学

学位级别：硕士

瞳孔中心定位及跟踪技术一直是计算机视觉和模式识别领域中重要的研究课题之一,瞳孔中心定位及跟踪技术的应用非常广泛,涉及医学检测、人机交互、心理学、虚拟现实等多个学科领域,研究如何快速、稳定、准确地定位瞳孔中心是非常有意义... 详细信息

瞳孔中心定位及跟踪技术一直是计算机视觉和模式识别领域中重要的研究课题之一,瞳孔中心定位及跟踪技术的应用非常广泛,涉及医学检测、人机交互、心理学、虚拟现实等多个学科领域,研究如何快速、稳定、准确地定位瞳孔中心是非常有意义的。本文针对基于近眼红外视频图像的瞳孔中心定位及跟踪进行研究,主要研究内容包括以下几个方面:(1)对瞳孔图像进行分析,根据瞳孔的“暗瞳”特性来为瞳孔图像采集硬件系统选择合适的相机、镜头、光源。分析了3?3(默认大小)、5?5、7?7、9?9四种不同模板内核的Tenengrad图像清晰度评价算法,实验结果表明,随着模板内核的增大,Tenengrad算法对噪声的敏感性会降低,但是算法耗时会增多,综合考虑算法的抗噪性能和实时性,在采集瞳孔图像时应用5?5模板内核的Tenengrad算法来进行对焦,从而保证所采集瞳孔图像的清晰度。(2)针对睫毛遮挡、眼睑遮挡、杂光干扰、角膜反射引起的白斑干扰等影响瞳孔中心精确定位的因素,提出了一种由“粗”到“精”的瞳孔中心定位方法。采用YOLOv5n模型粗定位瞳孔区域,同时为了提高YOLOv5n模型的均值平均精度,将回归损失函数CIOU替换为EIOU,并应用k-means++算法来计算得到先验锚框,优化后的模型在瞳孔数据集上的m AP@0.9达到了97.61%,相较于优化前提高了1.47%;为了减少白斑、眼睑、睫毛的干扰,提出了一种基于圆环区域的瞳孔图像动态裁剪方法,只留下瞳孔边缘部分图像;使用Canny算子对瞳孔亚像素边缘进行提取,针对不同光照强度下瞳孔与背景连接处灰度梯度的不同和Canny边缘检测算子依赖于人工阈值的选取,提出了一种基于灰度直方图与Otsu的自适应Canny梯度阈值选取算法,同时为了提高运行效率,在阈值选取前对图像进行两次下采样处理;最后提出了一种基于Tukey权重和L-BFGS-B的椭圆拟合算法来对瞳孔边缘进行拟合,从而实现瞳孔中心的精确定位。在采集的瞳孔数据集上进行实验,所提瞳孔中心定位方法的定位误差均在5个像素以内,平均定位误差为0.696个像素,满足瞳孔中心定位误差要求,平均定位时间为31.3ms,实验结果表明,该瞳孔中心定位方法具有较好的鲁棒性、准确性和实时性。(3)针对传统KCF跟踪算法应用于瞳孔跟踪时具有尺度固定、模板更新过于频繁而导致模板精度下降的缺点,对传统KCF算法进行改进。采用FHOG特征描述子对瞳孔目标进行描述;针对在跟踪过程中瞳孔目标的尺度变化,提出了一种基于改进种子区域生长算法的瞳孔目标尺度估计方法,改进的种子区域生长算法相比于原算法,速度得到很大提升,且目标区域越大,改进算法的优势越明显;针对模板更新过于频繁而导致模板退化的情况,提出了一种基于APCE的模板更新策略,有效保证了模板的准确性。实验结果表明,改进的KCF算法相比于传统KCF算法对瞳孔的跟踪效果更好、跟踪精度更高。(4)针对基于近眼红外视频图像的瞳孔中心定位及跟踪,提出了一种基于YOLOv5n和KCF的瞳孔中心定位及跟踪方法,并进行了实验验证,实验结果表明,该方法具有较好的鲁棒性、准确性和跟踪实时性。

关键词：机器视觉图像清晰度评价瞳孔中心定位瞳孔跟踪 YOLOv5n KCF

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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有机硅高沸物及废触体资源化利用的研究进展

化工环保 2024年第1期44卷 53-59页

作者：郭文涛蔡冬利李献起唐山三友化工股份有限公司河北唐山063305

有机硅高沸物及废触体都是有机硅的副产物,前者Cl元素含量高、后者遇空气易自燃,其产量随有机硅行业的高速发展而急剧上升,环保压力不断增大。本文综述了近年来有机硅高沸物及废触体的资源化利用技术,分析了各种技术的优劣势。指出:未... 详细信息

有机硅高沸物及废触体都是有机硅的副产物,前者Cl元素含量高、后者遇空气易自燃,其产量随有机硅行业的高速发展而急剧上升,环保压力不断增大。本文综述了近年来有机硅高沸物及废触体的资源化利用技术,分析了各种技术的优劣势。指出:未来有机硅高沸物及废触体的资源化利用技术可从梯级资源化利用、以废治废、物料循环利用、能量耦合等方面进行整合和升级。

关键词：有机硅高沸物废触体硅浆渣资源化利用

北斗新体制BOC B1C导航信号模拟与生成

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电子测量与仪器学报 2024年第1期38卷 154-159页

作者：马超瞿智李献斌周超国防科技大学智能科学学院长沙410073

卫星导航信号模拟与测试作为全球卫星导航定位系统研制建设及导航接收机厂家测试验证的必要环节,其相关技术的进步集中反映了一个国家卫星导航系统建设和应用的水平。随着北斗新体制BOC信号的应用推广,给导航信号模拟与测试又提出了新... 详细信息

卫星导航信号模拟与测试作为全球卫星导航定位系统研制建设及导航接收机厂家测试验证的必要环节,其相关技术的进步集中反映了一个国家卫星导航系统建设和应用的水平。随着北斗新体制BOC信号的应用推广,给导航信号模拟与测试又提出了新的要求和挑战,基于伪距迭代和时延滤波技术,实现了对北斗新体制BOC B1C信号的基带生成,并利用开源软件接收机平台对自生成的基带信号进行了捕获、跟踪、解调、定位解算,定位结果显示,三维定位误差方差优于0.74 m,二维定位误差方差优于0.43 m,该模拟信号能够满足测试要求。

关键词： BOC B1C 伪距迭代时延滤波开源软件接收机

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河北武安地区黏土岩的稀土元素赋存状态

矿物学报 2024年

作者：朱丹白明童铄云杜登峰李献龙刘爽湖北省地质实验测试中心自然资源部稀土稀有稀散矿产重点实验室河北省地质矿产勘查开发局第九地质大队

黏土岩是稀土元素的主要赋存岩石之一，具有非常大的资源潜力。目前，由于其稀土元素赋存状态不明确，黏土岩稀土矿产开发利用受限。本文选取河北武安市暴庄地区富稀土黏土岩，利用岩矿鉴定、矿物自动定量系统（AMICS）、X射线衍射仪（... 详细信息

黏土岩是稀土元素的主要赋存岩石之一，具有非常大的资源潜力。目前，由于其稀土元素赋存状态不明确，黏土岩稀土矿产开发利用受限。本文选取河北武安市暴庄地区富稀土黏土岩，利用岩矿鉴定、矿物自动定量系统（AMICS）、X射线衍射仪（XRD）等方法对矿石的岩石学特征进行分析，同步利用激光剥蚀-等离子质谱（LA-ICP-MS）微区原位分析、高岭石黏粒提取、化学分步提取、飞行时间二次离子质谱仪（TOF-SIMS）及密度函数理论（DFT）计算等技术手段，从矿物学、地球化学及结构学等多尺度多角度对样品中的稀土元素赋存状态进行科学研究。结果表明，该地区黏土岩的主要组成矿物为高岭石（88.19%），盐类浸出试验结果表明离子型稀土仅占2.67%，而稀土独立矿物仅含0.04%的褐帘石，证明稀土元素以离子态及独立矿物型存在的占比较少，而稀土元素与高岭石之间的强相关性可以推测多数稀土元素或以超微细粒稀土矿物形式夹杂于高岭石颗粒之间，或以类质同象替代存在于高岭石晶格内。

关键词：稀土元素赋存状态矿物自动定量系统(AMICS) 原位分析