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福建沿海地区地热异常热源成因的地球物理分析

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地学前缘 2024年第3期31卷 392-401页

作者：张健何雨蓓范艳霞中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

福建沿海地区是我国东南丘陵沿海地带重要的地热异常区,其成因机制、热源构成一直是我国地热学界关注的重要课题。本文利用热、震、磁、重资料分析了该区地热异常的成因及热量来源。结果表明:福建沿海地区剪切波“低速走廊”与政和—大... 详细信息

福建沿海地区是我国东南丘陵沿海地带重要的地热异常区,其成因机制、热源构成一直是我国地热学界关注的重要课题。本文利用热、震、磁、重资料分析了该区地热异常的成因及热量来源。结果表明:福建沿海地区剪切波“低速走廊”与政和—大埔断裂带和滨海断裂带在深部形成的铲形逆冲断层相关,其东端向下至环太平洋地热带高温热源区,西端向上至漳州、福州地表地热异常区。居里面至莫霍面之间,地温增温平缓,不具备形成现代侵入岩体异常热源的条件。花岗岩放射性生热是地表热异常的重要组成部分,放射性元素热源深度小于5 km,地下水沿导热构造“汲取”围岩放射性生热量,向热田中心汇集形成高温区。我们认为:福建沿海地热异常区的热能由深、浅两种来源组成,深部热能来源于环太平洋高温岩浆,浅部热能来源于花岗岩放射性元素生热。深部热源的热量顺铲形逆冲断层向上传输到地表,浅部热源的热量由地下水汇集到地热田中心。

关键词：福建沿海地区地热异常成因地球物理分析铲形逆冲断层放射性生热率

超高热通量下非共沸不互溶混合物在多孔壁面微通道中的快速沸腾传热研究

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工程热物理学报 2024年第1期45卷 263-270页

作者：孙波包雨晨李骥中国科学院大学工程科学学院北京101408

本文提出了一种结构优化的具有大量亚微米成核点位的多孔壁面微通道两相换热器,并在流量50~150 L/h和热通量50~400 W/cm^(2)的工况下,对HFE-7100和HFE-7100/水的非共沸不互溶混合物的过冷流动沸腾特性进行了比较。结果表明,与HFE-7100相... 详细信息

本文提出了一种结构优化的具有大量亚微米成核点位的多孔壁面微通道两相换热器,并在流量50~150 L/h和热通量50~400 W/cm^(2)的工况下,对HFE-7100和HFE-7100/水的非共沸不互溶混合物的过冷流动沸腾特性进行了比较。结果表明,与HFE-7100相比,HFE-7100/水的混合液在多孔微通道中的沸腾换热效率更高,换热器的结温更低,并且沸腾所需的壁面过热度更小。此外,二元混合物组分的体积比对两相传热特性有着显著影响,不同工况对应着一个基于热阻–泵送功率最小化原则的最佳体积比。

关键词：微通道亚微米成核点非共沸不互溶超高热流密度

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基于表面层级结构的亲水微槽道减阻特性研究

力学学报 2024年第6期56卷 1585-1594页

作者：朱明姚朝晖中国科学院大学工程科学学院北京100049

随着全球能源危机日益加剧,流动减阻研究引起众多学者注意.超疏水微槽道内表面的层级结构有助于形成气液界面,从而实现减阻,但亲水微槽道内表面层级结构的减阻特性尚不清楚.文章结合数值模拟和实验研究,对亲水微槽道内空间立柱结构(tran... 详细信息

随着全球能源危机日益加剧,流动减阻研究引起众多学者注意.超疏水微槽道内表面的层级结构有助于形成气液界面,从而实现减阻,但亲水微槽道内表面层级结构的减阻特性尚不清楚.文章结合数值模拟和实验研究,对亲水微槽道内空间立柱结构(transverse post structure,TPS)、二次内凹的空间立柱结构(doubly reentrant transverse post structure,DR-TPS)和二次内凹的微脊结构(doubly reentrant surface groove structure,DR-SGS),共3种表面层级结构的减阻特性进行了研究.研究发现,当气液界面稳定时,3种结构均有一定的减阻效果,其中,TPS和DR-TPS减阻效果相似,DR-SGS减阻效果最好,减阻率最高可达11.8%.经模拟发现,TPS和DR-TPS减阻效果低于DR-SGS的原因是它们的层级结构附近存在涡结构,造成了局部增阻.此外,流速对于3种结构的减阻效果也有影响,当流速较大时,结构中的气液界面容易失稳,从而使减阻效果减弱甚至出现增阻现象,TPS,DR-TPS和DR-SGS 3种结构维持气液界面稳定的能力依次增强.

关键词：微槽道格子玻尔兹曼方法层级结构气液界面减阻特性

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结合面部动作单元感知的三维人脸重建算法

软件学报 2024年第5期35卷 2176-2191页

作者：章毅吕嘉仪兰星薛健中国科学院大学工程科学学院北京100049

三维人脸重建在计算机视觉及动画领域是一项重要任务,它可以为人脸多模态应用提供三维模型结构和丰富的语义信息.然而,单目二维人脸图像缺乏深度信息,预测的三维模型参数不够可靠,从而导致重建效果不佳.提出采用与模型参数高度相关的面... 详细信息

三维人脸重建在计算机视觉及动画领域是一项重要任务,它可以为人脸多模态应用提供三维模型结构和丰富的语义信息.然而,单目二维人脸图像缺乏深度信息,预测的三维模型参数不够可靠,从而导致重建效果不佳.提出采用与模型参数高度相关的面部动作单元和人脸关键点作为桥梁,引导模型相关参数回归,以解决单目人脸重建的不适定问题.基于人脸重建的现有数据集,提供一套完整的面部动作单元半自动标注方案,并构建300W-LP-AU数据集.进而提出一种结合动作单元感知的三维人脸重建算法.该算法实现端到端的多任务学习,有效降低了整体训练难度.实验结果表明,该算法能有效地提升三维人脸重建性能,重建的人脸模型具有更高的保真度.

关键词：面部动作单元人脸关键点三维人脸重建

希夏邦马峰地区三趾马化石对古高度和古环境重建的厘定

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岩石学报 2024年第5期40卷 1394-1405页

作者：邓涛张兆群倪喜军孙博阳中国科学院古脊椎动物与古人类研究所北京100044 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

在第一次青藏高原科学考察中,于希夏邦马峰地区吉隆盆地晚中新世沃马组中发现的三趾马动物群化石成为证明青藏高原隆升历程的重要证据之一。在其后的考察中,希夏邦马峰周边以及青藏高原其他地区有若干三趾马新材料发现,持续对青藏高原... 详细信息

在第一次青藏高原科学考察中,于希夏邦马峰地区吉隆盆地晚中新世沃马组中发现的三趾马动物群化石成为证明青藏高原隆升历程的重要证据之一。在其后的考察中,希夏邦马峰周边以及青藏高原其他地区有若干三趾马新材料发现,持续对青藏高原隆升过程研究起到了非常重要的作用。本文研究了采集自希夏邦马峰地区吉隆盆地的三趾马新材料,其形态特征包括:门齿唇侧无纵沟;上颊齿原尖圆、小,无次尖收缩,褶皱较弱;下颊齿双叶近圆形,双叶谷浅,宽U形,外中谷在前臼齿中浅。这些特征与原来在吉隆盆地发现的福氏三趾马(Hipparion forstenae)的鉴定特征完全一致。自三趾马在晚中新世初期从北美迁入旧大陆以后,在众多的地点都有非常繁盛的三趾马动物群分布,其中的三趾马通常有多个种共存。然而,青藏高原腹地目前已知的三趾马动物群中均只有一种三趾马存在,这种现象非常罕见。在现代青藏高原,物种数量会随着海拔升高而发生变化,在中等海拔地段物种丰富度最高,在2500m以上的高海拔地区显著下降。本文通过高原腹地与泛第三极地区的青藏高原南缘、北缘、以东及以西区域三趾马物种多样性的比较,结果表明这一现象是青藏高原在新近纪时期的强烈隆升导致的特殊地形与气候环境所致。

关键词：青藏高原三趾马新近纪古高度古环境

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石榴子石中的“水”揭示喜马拉雅错热锂辉石伟晶岩快速形成

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岩石学报 2024年第2期40卷 465-483页

作者：朱丽群秦克章赵俊兴李俊瑜何畅通赵永能刘宇超中国科学院矿产资源研究重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

东西向延伸近2500km的高喜马拉雅淡色花岗岩带不仅是新生代印度-欧亚板块碰撞的产物,同时也与多种稀有金属矿床密切相关。近期,在高喜马拉雅中部的错热地区发现了多条锂辉石伟晶岩脉,为研究该地区岩浆分异演化过程、探索错热地区锂辉石... 详细信息

东西向延伸近2500km的高喜马拉雅淡色花岗岩带不仅是新生代印度-欧亚板块碰撞的产物,同时也与多种稀有金属矿床密切相关。近期,在高喜马拉雅中部的错热地区发现了多条锂辉石伟晶岩脉,为研究该地区岩浆分异演化过程、探索错热地区锂辉石伟晶岩成岩成矿时限提供了新材料。本文对该地区各类型淡色花岗岩及锂辉石伟晶岩中的石榴子石进行电子探针和傅里叶变换红外光谱分析,研究表明:错热地区花岗岩-伟晶岩体系中石榴子石属于岩浆成因的铁铝榴石-锰铝榴石系列,且可能存在多种OH取代机制;石榴子石主量元素及水含量记录了岩浆演化历程,水含量受Si、Fe、Ca、Mn影响;伴随岩性从石榴子石白云母花岗岩向锂辉石伟晶岩分异演化,石榴子石逐渐富锰、富水;在伟晶岩侵位后,还可能与围岩发生了混染并发生了流体丢失,导致石榴子石边部贫锰、贫水。此外,石榴子石氢扩散模拟可用于限定伟晶岩形成时限,热模拟结果显示2.5m宽的错热锂辉石伟晶岩脉自720℃侵位温度冷却至岩体中心温度低于450℃仅需24天,表明错热锂辉石伟晶岩冷却迅速,具有快速的形成速率。另外,石榴子石水含量与MnO/(MnO+FeO)值呈正相关关系,高水含量(>0.04%)的锰铝榴石可能是喜马拉雅伟晶岩Li-Be矿化的潜在指示标志。

关键词：石榴子石水扩散模型错热锂辉石伟晶岩高喜马拉雅淡色花岗岩

华北泥河湾盆地铺路哺乳动物群的磁性地层学定年

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地球物理学报 2024年第1期67卷 225-240页

作者：李嘉皓刘平高显丽中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院大学地球与行星科学学院计算地球动力学重点实验室北京100049 中国科学院大学北京燕山地球关键带国家野外科学观测研究站北京101408

华北泥河湾盆地的晚新生代河湖相沉积地层,产出了十分丰富的旧石器和哺乳动物化石,记录了早期人类活动以及晚上新世以来哺乳动物群的演化过程.作为广义泥河湾动物群之一,铺路动物群化石点位于盆地内的壶流河东侧,含有晚上新世及早更新... 详细信息

华北泥河湾盆地的晚新生代河湖相沉积地层,产出了十分丰富的旧石器和哺乳动物化石,记录了早期人类活动以及晚上新世以来哺乳动物群的演化过程.作为广义泥河湾动物群之一,铺路动物群化石点位于盆地内的壶流河东侧,含有晚上新世及早更新世哺乳动物化石.本文结合生物地层学和岩石地层学,对含铺路哺乳动物化石的河湖相沉积物,进行详细的岩石磁学及高分辨率的磁性地层学研究,旨在对铺路哺乳动物群进行精确定年.结果表明,铺路剖面河湖相沉积物的磁性矿物主要为磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,平均粒度以准单畴为主.铺路剖面河湖相沉积物记录了布容正极性时(Brunhes normal chron)早期、松山负极性时(Matuyama reverse chron)、高斯正极性时(Gauss normal chron)和吉尔伯特负极性时(Gilbert reverse chron)晚期,铺路动物群产出在留尼旺(Réunion)地磁漂移之前,凯纳(Kaena)负极性亚时之后,年代约为3.0~2.2 Ma.本研究结果将广义泥河湾动物群的年代下限延至约3.0 Ma.此外,结合泥河湾盆地古气候学及古环境学研究结果,表明在上新世与更新世过渡期间,泥河湾动物群的演化受气候环境变化的影响,更适应干旱寒冷的生存环境.

关键词：泥河湾盆地磁性地层学泥河湾动物群铺路动物群晚上新世

分形模型与一般性物种多度分布关系的检验解析:以贝类和昆虫群落为例

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生物多样性 2024年第4期32卷 66-75页

作者：徐伟强苏强中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

群落物种多度分布(species abundance distribution,SAD)是描述自然界生物群落中各物种间个体数量关系的定量方法,也是群落物种多样性的一项主要研究内容。目前,已提出了40余种SAD理论模型,但该如何解读群落物种多样性,学界内却很难达... 详细信息

群落物种多度分布(species abundance distribution,SAD)是描述自然界生物群落中各物种间个体数量关系的定量方法,也是群落物种多样性的一项主要研究内容。目前,已提出了40余种SAD理论模型,但该如何解读群落物种多样性,学界内却很难达成一致。研究表明,各类生物群落通常由极少的优势种和大量的稀有种组成。先前有研究运用SAD分形模型对近两万个群落样本的统计分析发现,自然群落SAD最容易观测到的分布特征是1:1/2:1/3……,并据此提出了SAD的一般性分布关系。虽然后续研究对该项研究进行过验证,但对一般性分布关系和分形模型的探讨尚不够充分,特别是对其内在机制的解读,还要依靠更多学者提供想法,找出问题,逐步完善,并最终形成共识。本文选取大西洋深海双壳类群落和全球农作物授粉昆虫群落为例,基于拟合优度R2和分形参数p的统计分析(包括平均值、中值和频数分布),对分形模型和一般性分布关系两方面内容进行了更为详细的检验和研究。结果表明:(1)分形模型对两类群落均有较好的拟合效果,平均近70%样本(具体分别为85.5%和67.8%)的R^(2)>0.8;(2)两组群落最常见的SAD都是1:1/2:1/3……,这说明一般性分布关系可以得到包括深海贝类与授粉昆虫在内的多种生物群落的支持,具有较强的普遍性意义。本研究拟通过分形模型和一般性分布关系的验证,为学界提供值得思考和讨论的学术议题(如一般性分布关系的内在机制可能是什么),为开拓群落物种多样性研究的新领域找到较为新颖的切入点。

关键词：物种多样性物种多度分布分形理论分形模型多样性指数

希夏邦马峰地区岗布锂辉石伟晶岩的发现及其指示意义

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岩石学报 2024年第5期40卷 1489-1509页

作者：胡方泱蒲浩澜郭钊刘谭杰刘小驰何少雄吴福元中国科学院矿产资源研究重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国石油大学(北京) 地球科学学院北京102249 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 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

近年来,喜马拉雅稀有金属成矿的研究与找矿工作不断取得突破,使得喜马拉雅地区成为我国重要的稀有金属成矿带。本文报道了希夏邦马峰地区新发现的锂辉石伟晶岩,发现地位于吉隆岩体东北侧的岗布地区,与吉隆扎龙沟隔山相望。这是在吉隆岩... 详细信息

近年来,喜马拉雅稀有金属成矿的研究与找矿工作不断取得突破,使得喜马拉雅地区成为我国重要的稀有金属成矿带。本文报道了希夏邦马峰地区新发现的锂辉石伟晶岩,发现地位于吉隆岩体东北侧的岗布地区,与吉隆扎龙沟隔山相望。这是在吉隆岩体附近首次发现锂辉石伟晶岩露头,是继琼嘉岗(普士拉)锂辉石伟晶岩、嘎波锂辉石伟晶岩、热曲锂辉石伟晶岩和库曲锂辉石伟晶岩之后,又一锂成矿发现点。结合已有研究显示吉隆扎龙沟地区具有极高的岩浆分异演化程度,表明吉隆岩体北侧具有很好的稀有金属成矿前景。该成矿伟晶岩产出于海拔5300m的变质地层(黑云母片岩和符山石矽卡岩)之中,根据野外产状可以将其分为两类,一类为强变形锂辉石伟晶岩,其发生明显糜棱岩化作用,呈透镜体形式产出;另一类为弱变形锂辉石伟晶岩,其规模相对较大,变形较弱,但其走向也受区域构造控制。结合地层的变质变形特征,我们认为此处为藏南拆离系的发育位置。成矿伟晶岩下部海拔5200m处出露绿柱石伟晶岩以及切层电气石花岗伟晶岩,5100m处出露电气石白云母花岗岩。通过对电气石白云母花岗岩和两类锂辉石伟晶岩及切层电气石花岗伟晶岩进行独居石和铌铁矿族矿物定年分析,显示电气石白云母花岗岩和锂辉石伟晶岩的形成时代均为25Ma,而切层电气石花岗伟晶岩的形成时代为17.5Ma。岗布锂辉石伟晶岩中铌铁矿族矿物的Mn#[Mn/(Mn+Fe)]值明显高于切层电气石花岗伟晶岩中的铌铁矿族矿物,同时也高于喜马拉雅带内其他已知伟晶岩的铌铁矿族矿物,反映其岩浆相对富氟的特征。时间上,岗布锂辉石伟晶岩与琼嘉岗(普士拉)和库曲锂辉石伟晶岩基本一致,表明喜马拉雅带内~25Ma是重要的锂成矿期,与藏南拆离系的活动密切相关。空间上,岗布锂辉石伟晶岩的剖面特征与琼嘉岗(普士拉)锂辉石伟晶岩和嘎波锂辉石伟晶岩等类似,均表现为下部为电气石白云母淡色花岗岩,之上为绿柱石伟晶岩,再向上则为锂辉石伟晶岩,成矿伟晶岩的产出明显受藏南拆离系的控制,反映了喜马拉雅带的锂成矿作用具有较好的空间一致性,这对于理解喜马拉雅稀有金属成矿作用与找矿具有重要意义。

关键词：喜马拉雅希夏邦马峰吉隆岩体锂辉石伟晶岩稀有金属