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基于计算机断层扫描的火山岩气孔含量及大小分布特征无损快速分析 被引量:3
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作者 程荣 钱生平 +1 位作者 孙添力 周怀阳 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期398-407,共10页
火山岩的气孔构造记录了岩浆中挥发性气体出溶、膨胀和逃逸的过程。通过对火山岩气孔特征的详细研究,有助于了解岩浆源区的挥发份含量和岩浆的上升喷发过程。目前用来研究火山岩中气孔的方法普遍存在耗时费力、采集气孔数据较少、易破... 火山岩的气孔构造记录了岩浆中挥发性气体出溶、膨胀和逃逸的过程。通过对火山岩气孔特征的详细研究,有助于了解岩浆源区的挥发份含量和岩浆的上升喷发过程。目前用来研究火山岩中气孔的方法普遍存在耗时费力、采集气孔数据较少、易破坏样品等问题。本文在通过计算机断层扫描(工业CT)技术获取玄武岩投影数据的基础上,使用商用软件VG Studio MAX对样品进行三维重构和气孔体积测量,再由开源软件ImageJ对CT切片作图像处理和二维形态学运算,同时开发程序代码批量处理CT切片,快速获取气孔的含量及大小分布情况。结果表明:南海玄武岩样品在三维空间中的气孔体积分数为12.32%,大小分布呈现出对数正态分布的特点,等效球直径和最大外接圆直径分别集中分布在180~200μm、340~360μm的区间内。剖面上二维切片中的气孔含量有较大变化,但各个数值围绕体积分数波动的幅度不大,并且与气孔数密度呈显著的正相关关系。同时,通过改进海底环境下火山岩中挥发份质量分数的计算方法,得到该样品气孔体积全部转换为CO2或H2O的质量分数分别为0.233%、0.099%。研究认为,工业CT扫描结合图像处理软件可以实现火山岩气孔的无损快速统计和分析,该方法有望提高火山岩中气孔数量、体积以及挥发份含量的计算精度,为研究火山岩成因及其岩浆过程提供帮助。 展开更多
关键词 火山岩 三维重建 气孔大小分布 计算机断层扫描 挥发份含量 MATLAB图像处理
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海底热液成因含金属沉积物的研究现状及展望 被引量:1
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作者 朱启宽 周怀阳 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期69-80,共12页
海底热液成因含金属沉积物广泛分布于全球各大洋与弧后活动扩张中心、大洋玄武岩上覆沉积层的底部以及板内火山的顶部等区域。块状硫化物烟囱体经氧化蚀变发生再沉积作用、热液羽流的扩散和沉降作用或低温弥散流的直接沉淀均可形成含金... 海底热液成因含金属沉积物广泛分布于全球各大洋与弧后活动扩张中心、大洋玄武岩上覆沉积层的底部以及板内火山的顶部等区域。块状硫化物烟囱体经氧化蚀变发生再沉积作用、热液羽流的扩散和沉降作用或低温弥散流的直接沉淀均可形成含金属沉积物。尽管不同热液区的含金属沉积物在矿物和化学组成上具有一定的差异,但其相对正常远洋沉积物均表现为富含Fe、Mn并亏损Al和Ti等组分,其中的主要矿物通常为结晶程度较差的铁锰氧化物/氢氧化物和富铁蒙脱石(绿脱石)。自二十世纪七十年代末发现现代海底热液活动以来,大量的研究不仅基本明确了含金属沉积物的形成机制,还在与之相关的微生物矿化作用和自生黏土矿物的成因研究等方面取得了重要的进展。对含金属沉积物开展综合研究,确定其鉴别分类标准,既能丰富人们对海底热液循环系统、热液活动对全球海洋热和化学通量的贡献以及对海底深部生物圈的认识,也可为寻找多金属硫化物矿床、揭示古板块中类似矿床的成因和分布规律以及探索古海洋环境演化等提供重要信息。 展开更多
关键词 含金属沉积物 热液活动 铁氧化物 微生物矿化 绿脱石
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铁锰结壳年代学方法及其应用 被引量:1
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作者 方志浩 屠霄霞 +1 位作者 乔志国 周怀阳 《海洋科学》 CAS 北大核心 2019年第9期104-113,共10页
铁锰结壳记录了丰富的古海洋和古气候信息,要分析这些信息,必须先确定各壳层的生长年龄。目前主要使用的定年方法有:Be同位素定年、U系同位素定年、Os同位素定年、经验公式法、古地磁地层学方法和古生物地层学方法等。每种定年方法均各... 铁锰结壳记录了丰富的古海洋和古气候信息,要分析这些信息,必须先确定各壳层的生长年龄。目前主要使用的定年方法有:Be同位素定年、U系同位素定年、Os同位素定年、经验公式法、古地磁地层学方法和古生物地层学方法等。每种定年方法均各有利弊,其中10Be是年龄小于10 Ma结壳的最佳定年方法;U系同位素定年精度高,但定年范围小于0.5 Ma;Os同位素定年时间尺度长,且可以判断沉积间断,但需要有区域的海水Os同位素演化曲线;Co经验公式因为简单易行,是结壳估算年龄最为常用的方法,但该法无法判断沉积间断,在使用时需特别谨慎,应确保经验公式适用于所研究的样品;如果结壳厚度大、生长速率较快且不存在沉积间断,古地磁地层学方法可以快速地进行定年;此外,如果结壳中古生物化石较多,可考虑采用古生物地层学方法。在分析铁锰结壳年代学方法利弊基础上,本文利用U系定年法、古地磁地层学法和经验公式计算法分别对南海铁锰结壳进行定年,通过比较,认为目前铁锰结壳较优的定年方法为古地磁地层学方法。 展开更多
关键词 铁锰结壳 生长速率 同位素定年 经验公式法 古地磁地层学方法
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具有对流项的Biochemical reactions方程粘性解的Cauchy问题
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作者 周淮阳 《西安文理学院学报(自然科学版)》 2021年第1期8-13,51,共7页
研究一类特殊的具有对流项的Biochemical reactions方程粘性解的Cauchy问题.利用对应的线性齐次方程的基本解和齐次化原理,给出非齐次方程Cauchy问题的积分形式的解.通过皮卡迭代构造出近似解序列,并证明它的极限就是原Cauchy问题的局部... 研究一类特殊的具有对流项的Biochemical reactions方程粘性解的Cauchy问题.利用对应的线性齐次方程的基本解和齐次化原理,给出非齐次方程Cauchy问题的积分形式的解.通过皮卡迭代构造出近似解序列,并证明它的极限就是原Cauchy问题的局部解.并利用极值原理通过构造辅助函数,得到了解的L∞估计,从而证明了原Cauchy问题解的整体存在性. 展开更多
关键词 Biochemical reactions方程 CAUCHY问题 基本解 齐次化原理 皮卡迭代
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