Characteristics and genesis of maghemite in Chinese loess and paleosols: Mechanism for magnetic susceptibility enhancement in paleosols

Morphological characteristics and microstructures of magnetic minerals extracted from Chinese loess and paleosols were investigated using powder X-ray diffraction (XRD) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Our results indicate that maghemite in loess–paleosol sequences was transformed from magnetite through oxidation of magnetite. Maghemite transformed from eolian magnetite during chemical weathering has low-angle grain boundaries among maghemite nano-crystals. Some nano-crystalline maghemites with nanoporous texture resulted from microbe-induced precipitation of magnetite or transformation of poorly crystalline ferric Fe (oxy)hydroxides in presence of Fe-reducing bacteria. Aggregates of euhedral maghemite nano-crystals were transformed from magnetite magnetosomes. Both microbe-induced nanoporous magnetite and microbe-produced magnetite magnetosomes are directly related to microbial activities and pedogenesis of the paleosols. It is proposed that the formation of nano-crystalline maghemite with superparamagnetic property in paleosol results in the enhancement of magnetic susceptibility, although the total amount (weight percent) of magnetic minerals in both paleosol and loess units is similar. Our results also show that nano-crystalline and nanoporous magnetite grains prefer to transform into maghemite in semi-arid soil environments instead of hematite, although hematite is a thermodynamically stable phase. This result also indicates that a decrease in crystal size will increase stability of maghemite. It is also inferred that surface energy of maghemite is lower than that of hematite.     

三峡库区巫山县城新址岩质库岸再造预测

巫山县城新址位于西坪和大宁河两岸.组成该库段的基岩主要为泥岩、粉砂岩、泥灰岩等,岩性较软弱,且地质构造变动强烈,褶皱、断裂发育,岩层破碎,崩塌、滑坡分布较多,库岸再造问题严重;同时,岸坡再造又严重影响着新县城的规划和库岸的防护.因此把稳态坡形类比法应用于巫山县城新址基岩岸坡的再造预测,定量预测库岸的最终再造宽度,以指导新城的规划与建设.     

上海非开挖技术推广应用的现状和未来

阐述了非开挖技术在上海的发展轨迹、应用现状和战略思考，并以翔实和权威的资料论证了有关论点，对全国非开挖技术发展有关情况也有概括性的介绍     

浙江江山石鼓水库除险加固工程技术措施

根据浙江江山石鼓水库大坝的结构构造特点、水库地质条件以及水库病险原因与状况，制定出一套科学完善的病险水库除险加固工程技术措施和施工操作规程，对病险水库进行了全面彻底治理，并取得良好效果。详细介绍了工程病险状况，除险加固方案设计，施工工艺及操作规程，加固效果检测及评价等。     

面向WebGL的矢量数据三维绘制技术

矢量数据的叠加显示能够提高三维虚拟地球的表达效果与分析能力。受限于GPU的计算精度,在三维虚拟地球中矢量数据绘制普遍存在抖动现象和深度冲突现象。对基于WebGL的矢量数据三维绘制中计算精度问题进行了分析,提出了使用CPU RTC技术和GPU RTE技术提高顶点变换的精度,使用多视锥渲染算法和深度平面技术解决深度缓存精度问题。实验证明,这几种技术和算法可以有效缓解抖动现象和深度冲突现象导致的视觉干扰,改善了各种尺度和范围的矢量数据在三维地形上的叠加显示效果。     

AEKF在星敏感器低频误差补偿中的应用

高分辨率对地观测卫星需要精确的姿态信息来满足后续对地定位等工作,因此姿态确定精度十分重要。星敏感器的低频误差是影响卫星姿态确定精度的重要因素之一,主要是由空间周期性的热环境变化引起的。为进一步提高卫星姿态确定精度,对星敏感器的低频误差产生机理即星敏感器主光轴做周期性扰动进行了分析,设计了星敏感器低频误差补偿方案,建立了考虑星敏感器低频误差在内的组合定姿模型,利用拓维卡尔曼滤波(AEKF)对低频误差进行补偿,并引入RTS平滑滤波进一步提高姿态确定精度。仿真实验表明,设计的星敏感器低频误差补偿方案能有效对其进行补偿,提高卫星姿态确定精度。     

博格达山东段苏吉山辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地质地球化学特征及构造意义

苏吉山辉长岩体位于博格达碰撞造山带东段,卡拉麦里蛇绿混杂岩带西南侧,出露面积约1.8 km~2,岩性为石英角闪辉长岩。苏吉山辉长岩体富含普通角闪石(20%)和磁铁矿物,表明原生岩浆富水、高氧逸度特征,岩石化学组成属于拉斑玄武岩系列,岩石弱富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、Th、U,显著亏损Nb、Ta、Zr、Hf和弱亏损Ti,显示源区为受俯冲流体交代改造的岩石圈地幔,应是洋壳俯冲的产物。苏吉山辉长岩体锆石U-Pb年龄为308.1±3.3Ma,早于卡拉麦里混杂岩带内碱性花岗岩侵位,介于博格达裂谷活动期,是裂谷作用由全面伸展向局限伸展转换的标志。苏吉山辉长岩空间上位于古亚洲洋板块沿卡拉麦里蛇绿混杂岩带向准噶尔板块斜向俯冲的前进方向,时间上介于博格达裂谷活动期,地球化学上显示洋壳俯冲的特征,各种事实表明,古亚洲洋沿卡拉麦里碰撞带向准噶尔板块斜向俯冲作用形成撕裂型博格达裂谷,博格达裂谷由伸展机制向伸展-碰撞过渡机制的应力调整导致了苏吉山辉长岩体的侵位。     

广西隆安下石炭统都结微生物岩微相特征与沉积环境研究

广西隆安县都结乡发育的微生物岩产于下石炭统都安组中—上部地层,分布广、厚度大,是中国南方早石炭世报道较少的碳酸盐岩建造类型,具有较高的研究价值。该微生物岩以颗粒灰岩和粘结岩为主,生物含量丰富,包括微生物、有孔虫、棘皮类、钙球、腕足等。通过岩相分析,可识别出以下8种微相类型:MF1含亮晶胶结物的泥晶包壳生屑灰岩、MF2含腕足似球粒灰岩、MF3无纹层似球粒颗粒灰岩、MF4集合颗粒灰岩、MF5细密纹层状粘结岩、MF6内碎屑鲕粒灰岩、MF7鲕粒灰岩、MF8白云质鲕粒灰岩。伴随海平面升降变化,都结微生物岩沉积环境先后经历了FZ1台地边缘浅滩相、FZ2开阔台地相与FZ3局限台地相这三种沉积相带之间往复变化的沉积相模式。结合前人基础地质资料,该沉积相模式表明该微生物岩发育于低纬度孤立碳酸盐岩台地浅水环境,并经历了初期、主体时期和消亡期3个发育阶段,海平面虽伴有小幅波动,但整体呈下降趋势。微生物岩发育于晚古生代冰期与谢尔普霍夫生物灭绝事件前夕,该时期南盘江盆地微生物岩的富集与后生动物礁的缺失相耦合,海洋生态系统中生物组成发生显著变化。在此基础上,本文从微生物岩的角度初步探讨了冈瓦纳大陆冰川作用对北半球低纬度地区的影响。     

华北克拉通西部鄂尔多斯地块长城系碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及意义

自1.85 Ga西部陆块与东部陆块沿中部造山带碰撞拼合形成统一的华北克拉通之后,中—新元古代克拉通经历了广泛的陆内拉伸,形成了熊耳裂陷槽、燕辽裂陷槽、渣尔泰—白云鄂博—化德裂陷槽及东缘裂谷系。前人根据钻井资料及区域地层对比认为鄂尔多斯地块变质基底之上沉积了中元古代长城系—蓟县系。其中,长城系下部主要为石英岩夹板岩,上部为粉砂质板岩、硅质板岩及含燧石条带白云质灰岩与石英砂岩;蓟县系以白云岩为主,夹少量砂岩、页岩。本文对采自鄂尔多斯地块6口钻井中的长城系进行了碎屑锆石年代学研究。结果表明,鄂尔多斯地块长城系浅变质沉积岩的碎屑锆石年龄组成了1.60 Ga、1.85 Ga、1.95 Ga、2.35 Ga和2.50 Ga等峰值。与华北克拉通内部中—新元古代沉积岩碎屑锆石年龄峰值对比结果表明,长城系沉积岩的碎屑物质来自华北克拉通内部。结合区域钻井资料及前人研究成果,推断中元古代鄂尔多斯地块北缘及东缘为隆起剥蚀区,西南部为沉积区,其西南缘为被动大陆边缘,与北秦岭地体之间被宽坪洋分隔。     

变分同化框架通过背景误差协方差构建动力平衡约束的研究进展

通过背景误差协方差构建动力平衡约束是变分同化框架设计的重要环节。它不仅帮助实现变量间的协同分析,提高观测使用效率,还能改善变分极小化问题的性状。本文在系统梳理通过背景误差协方差引入动力平衡约束的方式、流程的基础上,对求解目前全球和有限区域变分同化系统普遍采用的准地转平衡和静力平衡约束的共性问题和存在的不足作了归纳总结。分析了求解准地转平衡约束的三类方案:动力平衡方程方案、统计方案和动力-统计相结合方案的优缺点。对照比较了不同垂直离散方案下求解静力平衡约束时遇到的欠定问题的表现以及解决途径。最后,展望了基于背景误差协方差构建动力平衡约束在赤道等特殊地区、高分辨率同化系统、以及集合-变分混合同化系统发展中面临的挑战和机遇。