An algorithm for detecting and estimating cycle slips in single-frequency GPS

An algorithm for detecting outliers and cycle slips in single-frequency GPS using a 3rd order polynomial model of the Kalman filter and for estimating the ambiguity by using optimal wavelet is presented in this paper. It is applicable to the carrier phase measurement with sample rate of one per second. The results of calculation with the GPS data aboard satellite Topex on 1995 June 22 show that the algorithm is so efficient that it can accurately estimate the ambiguity even for signals interrupted by a few seconds.     

Time scale of an early to mid-Paleozoic orogenic cycle of the long-lived Central Asian Orogenic Belt, Inner Mongolia of China: Implications for continental growth

We present a detailed, new time scale for an orogenic cycle (oceanic accretion–subduction–collision) that provides significant insights into Paleozoic continental growth processes in the southeastern segment of the long-lived Central Asian Orogenic Belt (CAOB). The most prominent tectonic feature in Inner Mongolia is the association of paired orogens. A southern orogen forms a typical arc-trench complex, in which a supra-subduction zone ophiolite records successive phases during its life cycle: birth (ca. 497–477 Ma), when the ocean floor of the ophiolite was formed; (2) youth (ca. 473–470 Ma), characterized by mantle wedge magmatism; (3) shortly after maturity (ca. 461–450 Ma), high-Mg adakite and adakite were produced by slab melting and subsequent interaction of the melt with the mantle wedge; (4) death, caused by subduction of a ridge crest (ca. 451–434 Ma) and by ridge collision with the ophiolite (ca. 428–423 Ma). The evolution of the magmatic arc exhibits three major coherent phases: arc volcanism (ca. 488–444 Ma); adakite plutonism (ca. 448–438 Ma) and collision (ca. 419–415 Ma) of the arc with a passive continental margin. The northern orogen, a product of ridge-trench interaction, evolved progressively from coeval generation of near-trench plutons (ca. 498–461 Ma) and juvenile arc crust (ca. 484–469 Ma), to ridge subduction (ca. 440–434 Ma), microcontinent accretion (ca. 430–420 Ma), and finally to forearc formation. The paired orogens followed a consistent progression from ocean floor subduction/arc formation (ca. 500–438 Ma), ridge subduction (ca. 451–434 Ma) to microcontinent accretion/collision (ca. 430–415 Ma); ridge subduction records the turning point that transformed oceanic lithosphere into continental crust. The recognition of this orogenic cycle followed by Permian–early Triassic terminal collision of the CAOB provides compelling evidence for episodic continental growth.     

Melting of the subcontinental lithospheric mantle by the Emeishan mantle plume; evidence from the basal alkaline basalts in Dongchuan, Yunnan, Southwestern China

The Emeishan continental flood basalt (ECFB) sequence in Dongchuan, SW China comprises a basal tephrite unit overlain by an upper tholeiitic basalt unit. The upper basalts have high TiO₂ contents (3.2–5.2 wt.%), relatively high rare-earth element (REE) concentrations (40 to 60 ppm La, 12.5 to 16.5 ppm Sm, and 3 to 4 ppm Yb), moderate Zr/Nb and Nb/La ratios (9.3–10.2 and 0.6–0.9, respectively) and relatively high _{Nd (t)} values, ranging from − 0.94 to 2.3, and are comparable to the high-Ti ECFB elsewhere. The tephrites have relatively high P₂O₅ (1.3–2.0 wt.%), low REE concentrations (e.g., 17 to 23 ppm La, 4 to 5.3 ppm Sm, and 2 to 3 ppm Yb), high Nb/La (2.0–3.9) ratios, low Zr/Nb ratios (2.3–4.2), and extremely low _{Nd (t)} values (mostly ranging from − 10.6 to − 11.1). The distinct compositional differences between the tephrites and the overlying tholeiitic basalts cannot be explained by either fractional crystallization or crustal contamination of a common parental magma. The tholeiitic basalts formed by partial melting of the Emeishan plume head at a depth where garnet was stable, perhaps > 80 km. We propose that the tephrites were derived from magmas formed when the base of the previously metasomatized, volatile-mineral bearing subcontinental lithospheric mantle was heated by the upwelling mantle plume.     

徐州土壤多环芳烃的环境地球化学迁移特征

选择江苏徐州黄棕壤进行不同深度层位多环芳烃含量的定量分析,研究并探讨了多环芳烃在土壤深度剖面中的地球化学迁移特征。研究结果显示,多环芳烃在徐州土壤剖面中主要集中在地表0~20 cm内。其中低环多环芳烃化合物的迁移能力较强,4~6环等高环化合物相对较难迁移,主要残留于地表生态系统环境中。     

祁连山不同植被类型对积雪消融的影响

为研究祁连山植被对积雪消融的影响, 利用人工调查积雪深度逐日变化量和积雪盖度变化, 并结合空气雪面感热通量(SH)观测, 对祁连山水源林生态站排露沟流域海拔2 600～2 700 m青海云杉林、灌丛林、林缘、阳坡草地在2003-2007年的积雪消融进行了研究, 每年的观测从10月降雪开始到翌年5月积雪消融完结束, 共获取数据134 400个. 结果表明: 当SH<0时, 积雪消融停止;当SH>0时, 积雪消融开始;植被可以减缓积雪消融速率, 有植被的地方消融速率减慢, 反之则加快;不同植被消融速率大小顺序为草地>林缘>灌木林>乔木林;同一植被、不同坡向消融速率不同, 半阳坡云杉林＞半阴坡云杉林＞阴坡云杉林. 积雪含水率随气温升高而增大, 1月融化积雪占整个积雪的5%, 2月增大到28%, 大量积雪在3月消融, 占55%. 从坡位看, 下坡消融速率最大;在一个垂直带上, 低海拔消融速率大于高海拔. 温度是影响积雪消融的主要因子, 积雪消融速率随温度升高而增大, 反之则减小.     

浙江杭州地区中下奥陶统岩石地层研究

笔者以城市基岩地质填图和剖面研究资料为基础,选择临安市板桥乡南山上中下奥陶统剖面为候选层型,根据剖面的地层层序、岩性组合、分界标志,结合区域变质的总体特征,重新厘定、划分了4个组级岩石地层单位,并依据荆山岭与板桥剖面的地层、生物化石对比,确定其地层时代为早中奥陶世。这对重建杭州地区层型剖面与地质遗迹保护、岩石地层填图、奥陶纪石灰岩矿产资源的开发利用都具有重要意义。     

武宁县花香林泥石流灾害成因及防治对策

武宁县花香林地处江西省北部山区,是泥石流多发区,先后于1958年6月和1998年6月爆发大型的泥石流,严重影响了当地人民的生命、财产安全和经济发展.通过收集大量相关资料及现场实地调查,在分析该泥石流基本特征的基础上,对泥石流的成因进行探讨.结果表明,复杂的岩性及地质构造为泥石流的形成提供了丰富的固体物来源,是泥石流形成的基础;强降雨是形成泥石流灾害的触发条件;强降雨、地震两者相叠加时,就可能爆发泥石流.提出了对泥石流防治对策相应的建议,对山地的防灾减灾具有指导意义.     

花岗岩研究的误区——关于花岗岩研究的思考之五

本文在对花岗岩四大基石(混合作用、结晶分离作用、构造环境和源区)问题分析的基础上,指出花岗岩研究存在的三大误区: (1)不恰当地仿效玄武岩的理论和研究方法,忽视了花岗岩的复杂性。(2)不恰当地用板块构造学说解释大陆花岗岩问题。板块构造是地球演化到一定阶段的产物,并成功解释了与板块边界相联系的岩浆活动,但是,它不能解决主要来源于大陆的花岗岩的地质问题。(3)太过重视花岗岩的地球化学研究而忽视了对花岗岩基础地质的研究。作者指出,地球化学方法在花岗岩中的使用应当是有限制的,花岗岩研究陷入误区是我们缺少扎实的基础研究、对板块构造的理解不深和对花岗岩复杂性认识不足等三个方面的原因造成的。文中还批评了学术界存在的人云亦云的奴性思想,指出它严重地阻碍了我们的创新思维,是当前亟待改进和克服的。     

21世纪的花岗岩研究, 路在何方？——关于花岗岩研究的思考之六

21世纪的花岗岩怎样研究是一个需要探索的问题。作者认为,应当对现有的花岗岩理论、流行的说法以及术语等进行清理和反思,汲取其精华,剔除其糟粕,抛弃那些不科学、不符合实际、不符合逻辑的部分。例如,在花岗岩研究中摈弃结晶分离的理论,缩小花岗岩混合作用的意义,限制花岗岩构造环境理论的应用,取消幔源、壳源和壳幔混合源的术语等。作者指出,今后花岗岩研究应当着重解决两个问题: (1)花岗岩是怎样的？(2)它何以是这样的？文中提出5个方面的任务作为今后研究的重点,即: 开展花岗岩立典式的研究,将花岗岩研究与古老地壳的研究结合起来,将花岗岩物理性质研究与地球化学究结合起来,开展广泛的实验岩石学研究和创建新的“大陆构造学”理论。鉴于花岗岩研究目前存在的严重误区,现有的花岗岩理论几乎全面崩溃,由四大基石支撑的花岗岩大厦行将坍塌,花岗岩研究正面临全球大洗牌。为此,作者建议开展一场关于花岗岩的大辩论,目的是清理思路,认清问题,明确方向,找到出路。作者呼吁,我们应当加强学习,加速引进人才,克服急躁情绪和浮夸的学风,摈弃从众思想和奴性思想,不以SCI论英雄,改进我们的学习,改善我们的制度,以推进花岗岩研究迈上新台阶。     

基于GF-1卫星的海上溢油定量监测——以青岛溢油事故为例

基于GF-1卫星数据对2013年11月22日青岛黄潍输油管道爆炸造成的海面溢油进行定量监测。研究首先采用2013年11月26日GF-1卫星数据对海面溢油进行提取,其统计面积为0.67 km2;其次,结合肖剑伟提出的油膜厚度单波段反演模型估算油膜厚度,最终计算得到溢油量为0.28 t;最后,对Band 1反射率与油膜厚度结果进行灰度分割,将溢油污染程度分为6级,对比发现两者分级结果较为一致。由此得出,通过反射率直接进行灰度分割可以对溢油污染进行有效的等级评定。