新研发缪子成像技术助力文物古迹安全环保“体检”******
新华社兰州1月8日电(记者张文静、呼涛)经过长期积累与研究,兰州大学核科学与技术学院、稀有同位素前沿科学中心刘志毅教授团队成功研发出高精度宇宙射线缪子成像技术及相关设备,并首次对西安城墙等规模较大的文物古迹进行了健康“体检”。
始建于隋唐、扩建于明代的西安城墙,是中国现存历史最悠久、规模最宏大、保存最完整的古代城垣建筑,对研究中国古代社会的城市建设、历史文化、军事防御和建筑艺术都有很高价值。该团队介绍,历经数百年,西安城墙出现了部分坍塌、沉陷等现象,一些关键病灶深藏在墙体内部,对探测和勘探手段提出了更大挑战。深入了解城墙内部结构,并有针对性地修复,成为文物保护工作者以及科技工作者研究的重要课题。
据介绍,大型目标物的深部成像是长期以来困扰多个领域的难题。常规的内部探测方法有时会破坏目标物结构,不适宜文物古迹的内部探测,因此迫切需要研发更加安全、环保的创新技术和设备。兰州大学研发的高精度宇宙射线缪子成像技术及相关设备则提供了一种全新的解决思路。
“缪子是自然界的基本粒子之一,具有极强的穿透能力,可以实现大型目标物的无接触、深穿透和无损成像,与常规人工射线装置相比具有不可比拟的优势。基于缪子成像技术,我们研发出成套的高精度设备,可以较为精确地对规模较大的文物古迹进行安全的内部探测,助力文物古迹的考古与保护。”刘志毅告诉记者。
该团队表示,在西安城墙管委会的大力支持下,他们利用缪子成像技术及相关设备将西安城墙的58号马面区域作为首次试点探测目标,不仅探明了马面墙内部分区域明显的密度异常体,而且将其位置、形状、大小较为清晰地呈现了出来,是一次成功的实验研究。
记者了解到,该技术还在冰川科考、滑坡监测等领域有着广泛的应用前景。相关研究成果近期发表于《应用物理学杂志》,并被遴选为当期封面文章。
最新研究:1600万年前中国北方与南亚和非洲嵌齿象类直接交流******
中新网北京2月3日电 (记者 孙自法)记者2月3日从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)获悉,该所科研人员领导完成的甘肃临夏盆地嵌齿象类生物地层和生物地理研究最新进展显示,在1600万年之前的早中新世,中国北方与南亚和非洲的嵌齿象类组成比较相似,反映出三者之间嵌齿象类可以直接交流。同时,中国与北美动物群在1500万-1300万年前联系密切。
该研究还表明,与中国北方不同,中国东部、日本、东南亚却与西欧的嵌齿象组合相似,均以高度丘型的嵌齿象属为主导。其中,中国东部和日本的代表类群介型嵌齿象有可能是剑齿象科的祖先。
这项嵌齿象类演化、扩散研究的重要成果论文,由中科院古脊椎所王世骐研究员、李春晓博士联合甘肃省博物馆李岩副研究馆员、天津自然博物馆张晓晓馆员共同完成,近日以临夏盆地地层古生物专辑中一篇,在俗称《三古》杂志的国际专业学术期刊《古地理学、古气候学、古生态学》(Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology)发表。
嵌齿象类在早-中中新世的扩散模式和组合特征。 中科院古脊椎所 供图王世骐称,此次研究不但总结了临夏盆地嵌齿象类的演化支系、演化序列及其生物年代学意义,也是嵌齿象类在早-中中新世全球扩散模式的提炼和总结。
他介绍说,嵌齿象类是长颌的丘型乳齿象,中间颊齿有3个齿脊,它自2000万-1900万年前的早中新世从非洲进入欧亚大陆,迅速在全球扩散,在这一过程中产生了单系的豕棱齿象科、铲齿象科和并系的嵌齿象科3个支系,后者为真象的基干类群。这3类嵌齿象主要以下颌和门齿的形态相区别,反映出它们不同的取食方式及适应不同生存环境。
甘肃临夏盆地具有比较完整的、约1900万-1300万年前早中新世晚期-中中新世(除最晚期)的连续地层,其中发现3科4属共8种嵌齿象类化石,为中国同期地层中嵌齿象类多样性最高的地区之一,包括豕棱齿象科的广河“豕棱齿象”;铲齿象科的短吻“原直齿象”、维曼“原直齿象”、同心铲齿象、格氏铲齿象;“嵌齿象科”的窄齿嵌齿象相似种、意外嵌齿象、塔氏嵌齿象。
王世骐指出,对临夏盆地嵌齿象类化石,研究团队揭示出多项专业分类问题,并依据其演化水平将嵌齿象从下至上分为3个组合:
一是最下部的古城动物群包括广河“豕棱齿象”、短吻“原直齿象”、窄齿嵌齿象相似种、意外嵌齿象4种嵌齿象类,可与南亚2000万-1800万年前、非洲1800万-1700万年前地点的嵌齿象组合对比,辅以古城动物群的小哺乳组合,将其时代定为1900万-1800年前。
二是中部的石那奴动物群包括维曼“原直齿象”、同心铲齿象、意外嵌齿象、塔氏嵌齿象4种组合,它们与一些非洲和欧洲早-中中新世之交的动物群有一些相同成分,辅以石那奴动物群的小哺乳组合,将其时代定为1700万-1500万年前,恰对应于中中新气候适宜期。
三是最上部的曾家-老沟动物群仅包括格氏铲齿象和塔氏嵌齿象两种,依据该动物群其他大小哺乳动物组合,将其时代定为1500万-1300万年前,对应中中新气候转折期。该动物群嵌齿象组合独特(铲齿象占绝大多数),不见于欧洲、非洲、南亚,但与北美稍晚的嵌齿象类有共同成分,包括都具有铲齿象和亚丘型化嵌齿象的组合,这反映出中国与北美动物群在这一时期的密切联系。
王世骐表示,在距今1600万年之后的中中新世,中国北方逐渐出现铲齿象占绝对优势的情形,但铲齿象很少扩散到中国及中亚以外的区域。铲齿象是适宜开阔地带取食草本植物的类群,它的繁盛反映出中国北方及中亚地区由于青藏高原隆升导致开阔生境占据优势的生态特征。此外,北美独有的巨门齿象和真门齿象,虽然缺失下门齿,但它们的颊齿型态可以追溯到中国北方的“原直齿象”属。(完)
中国网客户端 国家重点新闻网站,9语种权威发布 |