基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法及相关装置制造方法及图纸

本申请公开了基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法及相关装置，方法包括：采用蒙特卡洛算法假设多条剥露历史曲线，并计算每一条剥露历史曲线对应的模拟最小暴露年龄；根据目标最小暴露年龄和模拟最小暴露年龄计算拟合度；通过拟合度在剥露历史曲线中选取目标最小暴露年龄对应的目标模拟剥露历史曲线；计算目标模拟剥露历史曲线的平均值，得到目标最小暴露年龄对应的平均剥露历史曲线。本申请可以为通过宇宙成因核素恢复基岩的剥露历史研究提供一种高效可行的方案。

【技术实现步骤摘要】
基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法及相关装置
本申请涉及地质学领域，尤其涉及基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法及相关装置。
技术介绍
剥露历史是指岩石相对于地表的位移变化。这个概念通常在百万年至千万年尺度的时间范围，地壳浅部几公里的空间范围，伴随着地质热年代学的发展而被广泛应用。剥露速率与剥蚀速率大小相等，方向相反(剥露速率以向上为正，而剥蚀速率以向下为正)。对于千年尺度几米范围的剥露而言，由于受研究方法和技术手段的制约，从岩石剥露历史的角度来研究尚属空白。而且，小尺度岩石的剥露历史又与人类密切相关，对于揭示地表过程及其人类活动的影响意义重大。自上世纪80年代以来，随着加速器质谱(AMS)技术的发展，宇宙成因核素在地质年代学研究方面得到了广泛的重视和应用，这也使研究和恢复千年尺度数米范围的岩石剥露历史成为可能。然而，宇宙成因核素也存在一些亟待解决的问题，其中比较突出的是数据的解释问题。通常在计算暴露年龄时会假设连续均一的剥蚀速率或者假设剥蚀速率为0，这就忽略了岩石暴露地表之前在近地表附近的垂向位移变化，也忽略了剥露过程的存在性以及具有的潜在复杂性。因此，当前宇宙成因核素研究中缺乏对基岩样品的剥露历史的相关研究。
技术实现思路
本申请提供了基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法及相关装置，可以为通过宇宙成因核素恢复基岩的剥露历史研究提供一种高效可行的方案。有鉴于此，本申请第一方面提供了基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法，包括：采用蒙特卡洛算法假设多条剥露历史曲线，并计算每一条所述剥露历史曲线对应的模拟最小暴露年龄；根据目标最小暴露年龄和所述模拟最小暴露年龄计算拟合度；通过所述拟合度在所述剥露历史曲线中选取所述目标最小暴露年龄对应的目标模拟剥露历史曲线；计算所述目标模拟剥露历史曲线的平均值，得到所述目标最小暴露年龄对应的平均剥露历史曲线。可选的，所述目标最小暴露年龄的获取过程为：根据有限差分变换后的预置核素浓度公式绘制预设剥露历史曲线；根据所述预设剥露历史曲线计算所述目标最小暴露年龄。可选的，所述计算所述目标模拟剥露历史曲线的平均值，得到所述目标最小暴露年龄对应的平均剥露历史曲线，之后还包括：将所述平均剥露历史曲线与所述预设剥露历史曲线进行对比，得到模拟精确度。可选的，所述根据有限差分变换后的预置核素浓度公式绘制预设剥露历史曲线，还包括：依据最小暴露年龄偏差值对所述预设剥露历史曲线的绘制时间步长进行测试，得到最佳时间步长。本申请第二方面提供了基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的装置，包括：模拟单元，用于采用蒙特卡洛算法假设多条剥露历史曲线，并计算每一条所述剥露历史曲线对应的模拟最小暴露年龄；第一计算单元，用于根据目标最小暴露年龄和所述模拟最小暴露年龄计算拟合度；选取单元，用于通过所述拟合度在所述剥露历史曲线中选取所述目标最小暴露年龄对应的目标模拟剥露历史曲线；第二计算单元，用于计算所述目标模拟剥露历史曲线的平均值，得到所述目标最小暴露年龄对应的平均剥露历史曲线。可选的，所述目标最小暴露年龄的获取过程为：根据有限差分变换后的预置核素浓度公式绘制预设剥露历史曲线；根据所述预设剥露历史曲线计算所述目标最小暴露年龄。可选的，还包括：对比单元，用于将所述平均剥露历史曲线与所述预设剥露历史曲线进行对比，得到模拟精确度。可选的，还包括：测试单元，用于依据最小暴露年龄偏差值对所述预设剥露历史曲线的绘制时间步长进行测试，得到最佳时间步长。本申请第三方面提供了基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的设备，所述设备包括处理器以及存储器；所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法。本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面所述的基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请中，提供了基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法，包括：采用蒙特卡洛算法假设多条剥露历史曲线，并计算每一条剥露历史曲线对应的模拟最小暴露年龄；根据目标最小暴露年龄和模拟最小暴露年龄计算拟合度；通过拟合度在剥露历史曲线中选取目标最小暴露年龄对应的目标模拟剥露历史曲线；计算目标模拟剥露历史曲线的平均值，得到目标最小暴露年龄对应的平均剥露历史曲线。本申请提供的基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法，采用蒙特卡洛算法进行随机模拟，得到一些剥露历史曲线，每一条曲线都可以计算到对应的模拟最小暴露年龄，作为供筛选的数据集；计算目标最小暴露年龄与模拟最小暴露年龄之间的拟合度是为了在剥露历史曲线中选取更加贴合目标最小暴露年龄的曲线，即目标模拟剥露历史曲线；以均值曲线的方式表示目标最小暴露年龄的剥露历史曲线能够提升表征准确性，操作过程简单可执行，且筛选得到的剥露历史曲线可靠性高。因此，本申请可以为通过宇宙成因核素恢复基岩的剥露历史研究提供一种高效可行的方案。附图说明图1为本申请实施例提供的基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法的流程示意图；图2为本申请实施例提供的基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的装置的结构示意图；图3为本申请实施例提供的假设剥露历史曲线图一；图4为本申请实施例提供的假设剥露历史曲线图二；图5为本申请实施例提供的时间步长测试曲线图一；图6为本申请实施例提供的时间步长测试曲线图二；图7为本申请实施例提供的模拟剥露历史曲线对比图一；图8为本申请实施例提供的模拟剥露历史曲线对比图二；图9为本申请实施例提供的秦岭太白山基岩10Be剥露历史模拟结果；图10为本申请实施例提供的青藏高原DrolungCo湖10Be与26Al剥露历史模拟结果；图11为本申请实施例提供的喜马拉雅山南坡10Be剥露历史模拟结果；图12为本申请实施例提供的图11深度接近0处的曲线局部放大走势图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。为了便于理解，请参阅图1，本申请提供的基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法的实施例一，包括：步骤101、采用蒙特卡洛算法假设多条剥露历史曲线，并计算每一条剥露历史曲线对应的模拟最小暴露年龄。蒙特卡洛算法(MonteCarlomethod)也称统计模拟方法，是一种以概率统计理论为指导的一类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法，其特征在于，包括：/n采用蒙特卡洛算法假设多条剥露历史曲线，并计算每一条所述剥露历史曲线对应的模拟最小暴露年龄；/n根据目标最小暴露年龄和所述模拟最小暴露年龄计算拟合度；/n通过所述拟合度在所述剥露历史曲线中选取所述目标最小暴露年龄对应的目标模拟剥露历史曲线；/n计算所述目标模拟剥露历史曲线的平均值，得到所述目标最小暴露年龄对应的平均剥露历史曲线。/n

【技术特征摘要】
1.基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法，其特征在于，包括：
采用蒙特卡洛算法假设多条剥露历史曲线，并计算每一条所述剥露历史曲线对应的模拟最小暴露年龄；
根据目标最小暴露年龄和所述模拟最小暴露年龄计算拟合度；
通过所述拟合度在所述剥露历史曲线中选取所述目标最小暴露年龄对应的目标模拟剥露历史曲线；
计算所述目标模拟剥露历史曲线的平均值，得到所述目标最小暴露年龄对应的平均剥露历史曲线。


2.根据权利要求1所述的基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法，其特征在于，所述目标最小暴露年龄的获取过程为：
根据有限差分变换后的预置核素浓度公式绘制预设剥露历史曲线；
根据所述预设剥露历史曲线计算所述目标最小暴露年龄。


3.根据权利要求2所述的基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法，其特征在于，所述计算所述目标模拟剥露历史曲线的平均值，得到所述目标最小暴露年龄对应的平均剥露历史曲线，之后还包括：
将所述平均剥露历史曲线与所述预设剥露历史曲线进行对比，得到模拟精确度。


4.根据权利要求2所述的基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的方法，其特征在于，所述根据有限差分变换后的预置核素浓度公式绘制预设剥露历史曲线，还包括：
依据最小暴露年龄偏差值对所述预设剥露历史曲线的绘制时间步长进行测试，得到最佳时间步长。


5.基于宇宙成因核素恢复基岩剥露历史的装置，其特征在于，包括：
模拟单元，用于采用蒙特卡洛算法假设多条剥露历史曲线，并计算每一条所述剥露历史曲线对应的模拟最小暴露年龄；
第一计算单元，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁汝鑫，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44