基于模糊最大似然估计算法的遥感影像分割

针对模糊K-均值算法依赖于群集原型的初始估计和对于数据中所存在的子群数目做出假设的缺点,结合最大似然估计,提出了不依赖先验假设的模糊聚类法——基于模糊最大似然估计的遥感影像分割算法。该算法在模糊最大似然估计算法中用模糊协方差来计算后验概率,用后验概率矩阵代替隶属度矩阵来进行划分。先用模糊K-均值进行图像预处理,然后用模糊最大似然估计算法进行分割。此外,本文用性能指标参数——超体积指标FHV来评价最优的类别数目。本文通过对模拟影像和真实影像的实验,验证了该算法的有效性和准确性。     

超慢速扩张环境下超镁铁质岩系统的热液硫化物成矿机理以及启示

西南印度洋63.5°E热液区是在超慢速扩张洋脊发现的首个超镁铁质岩热液系统。对取自该区的热液硫化物样品进行了系统的矿物学和地球化学分析，矿物学分析结果表明:该热液区硫化物为富Fe型高温硫化物，且经历了较深程度的氧化蚀变，大量中间态的Fe氧化物充填在硫化物矿物间的孔隙及内部解理中；这些硫化物相以白铁矿为主，其次是等轴古巴矿和少量铜蓝，缺乏黄铁矿、闪锌矿。据推断，该区的热液成矿作用分为4个阶段:低温白铁矿阶段→高温等轴古巴矿阶段→自形白铁矿阶段→后期海底风化阶段（少量铜蓝以及大量的Fe的羟氧化物）。与之相对应，地球化学分析结果表明这些硫化物的Fe含量较高（31.57%~44.59%），Cu含量次之（0.16%~7.24%），而Zn含量普遍较低（0.01%~0.11%）；微量元素较为富集Co（328×10-6~2 400×10-6）和Mn（48.5×10-6~1 730×10-6）。该区硫化物中较高含量的Fe、Co与超镁铁质岩热液系统相似，明显高于镁铁质岩热液系统。独特的热液硫化物矿物学特征和元素组成可能与该区普遍出露的地幔岩、橄榄岩蛇纹石化作用以及拆离断层的广泛发育的环境有关。     

Newly discovered hydrothermal fields along the ultraslow-spreading Southwest Indian Ridge around 63°E

The ultraslow-spreading Southwest Indian Ridge(SWIR) to the east of the Melville fracture zone is characterized by very low melt supply and intensive tectonic activity. Due to its weak thermal budget and extremely slow spreading rate, the easternmost SWIR was considered to be devoid of hydrothermal activity until the discovery of the inactive Mt. Jourdanne hydrothermal field(27°51′S, 63°56′E) in 1998. During the COMRA DY115-20 cruise in2009, two additional hydrothermal fields(i.e., the Tiancheng(27°51′S, 63°55′E) and Tianzuo(27°57′S, 63°32′E)fields) were discovered. Further detailed investigations of these two hydrothermal sites were conducted by Chinese manned submersible Jiaolong in 2014–2015. The Tiancheng filed can be characterized as a lowtemperature(up to 13.2°C) diffuse flow hydrothermal field, and is hosted by fractured basalts with hydrothermal fauna widespread on the seafloor. The Tianzuo hydrothermal field is an inactive sulfide field, which is hosted by ultramafic rocks and controlled by detachment fault. The discovery of the three hydrothermal fields around Segment #11 which receives more melt than the regional average, provided evidence for local enhanced magmatism providing heat source to drive hydrothermal circulation. We further imply that hydrothermal activity and sulfide deposits may be rather promising along the easternmost SWIR.     

利用超快速精密星历约束的北斗卫星实时精密定轨

以广播星历为起算轨道的北斗卫星实时滤波精密定轨往往需要较长收敛时间，针对此，提出利用超快速精密星历约束的实时精密定轨方法。通过MGEX跟踪网全球分布的51个测站连续7 d的实测数据，利用平方根信息滤波对北斗卫星实时精密轨道进行确定，并以3 d解事后轨道作为参考，评估北斗卫星实时滤波轨道精度。结果表明，利用广播星历作起算轨道时，北斗实时滤波轨道平均需要经过15 h收敛才能达到稳定，而新方法在这段时间内轨道变化较为平稳，未出现明显的收敛现象，并且7 d时间内GEO卫星在切向、法向和径向上RMS分别优于2.5 m、20 cm和30 cm，IGSO和MEO卫星在3个方向上分别优于30 cm、15 cm和10 cm。
     

勉略构造带新元古代洋盆俯冲作用：来自略阳地区纸房沟岩片火山岩锆石U- Pb年龄和Lu- Hf同位素的证据

纸房沟岩片位于勉略构造带略阳地区。通过细致的岩石学和地球化学研究，将纸房沟岩片内的火山岩分为拉斑玄武岩系列（Ⅰ类）和钙碱性火山岩系列（Ⅱ类）。Ⅰ类火山岩稀土配分曲线左倾，富Na贫P，整体具有N- MORB特点，形成于洋脊构造环境。相比Ⅰ类火山岩，Ⅱ类火山岩具有更高的SiO2(49.02％~61.86％)和K2O(0.32％~1.55％)含量，相对亏损Nb、Ta、P和Ti，形成于陆缘弧构造环境。Ⅱ类火山岩锆石Lu- Hf同位素测试结果显示，εHf(t)值主体为负值，介于-8.01~+0.77，表明其主要为古老地壳物质熔融成因。Ⅱ类火山岩LA- ICP- MS锆石U- Pb测年结果为854±3Ma(MSWD=0.12, n=30)、844±4Ma (MSWD=0.03, n=15)，表明纸房沟岩片火山岩结晶时代为新元古代早中期。综合前人成果认为，纸房沟岩片火山岩为新元古代勉略洋盆俯冲的产物，俯冲作用一直持续到800Ma左右，该俯冲过程很可能是对全球性Rodinia超大陆聚合事件的响应。     

超磁致伸缩声波震源的时频特征与实测研究

宽频带、大功率、短余振声波震源是高分辨率探测大尺度复杂结构体的关键技术，为了解决探测距离与其分辨率的矛盾问题，采用超磁致伸缩材料制作的声波发射器作为震源，研制了一种新的声波探测仪器。该震源中心频率为5 kHz，激励电压300~600 V，具有辐射声功率大、余振短（3.5个周期）、频带宽（1~3 kHz）的特性；其最大的优点是每次激发的声波信号一致性好，可以采用单点多次激发，通过多次叠加的数据处理技术提高信噪比，较好地解决了声波探测距离与分辨率的矛盾，并成功地应用于煤矿采场顶煤厚度探测。现场探测结果表明:大功率声波探测系统能够有效提取4~7 m煤岩交界面的反射波信号，借助于小波多分辨分析信号处理方法，有效地提高了采场顶煤厚度探测的精度及其可靠性，为顶煤厚度精确探测提供了一条有效途径。      

塔里木克拉通在Rodinia中的位置——研究进展与问题

二十多年来,有关塔里木在Rodinia超大陆中的位置问题一直存在争论。一种观点认为塔里木在新元古代期间处于Rodinia的边缘,与澳大利亚西北部相连,与其对立的观点则认为塔里木曾处于Rodinia的中心,连接了澳大利亚与劳伦大陆。持第一种观点的学者们强调塔里木北缘与澳大利亚西北部Kimberley地区新元古代地层序列的相似性,主张塔里木在Rodinia中靠近Kimberley地区。现有的部分古地磁数据能够支持塔西南—Kimberley在760～615 Ma期间连接的模型。持第二种观点的学者强调塔里木及其邻近地块新元古代地质记录与澳大利亚东部及扬子克拉通地质记录的相似性。最近,基于在乔恩布拉克组以及塞拉加兹塔格群中取得的高质量的古地磁数据,以及塔里木与澳大利亚-东南极、劳伦之间相似的地幔柱活动记录、裂谷-冰川-被动大陆边缘沉积,有学者提出塔里木及其周缘地体在900～720 Ma期间可能位于澳大利亚-东南极与劳伦中间。本文针对上述两种主要的塔里木新元古代古地理重建模型进行评述,并认为塔西南—Kimberley连接模式与塔里木"Missing-link"模式仍然需要详细的构造地层对比、古地磁学与同位素年代学研究的进一步检验。     

湘东北新元古代冷家溪群沉积岩的地球化学特征和碎屑锆石U-Pb年代学

江南造山带已被普遍接受为是由扬子陆块与华夏陆块在新元古代碰撞拼合而形成，正确理解江南造山带形成机制是探索华南前寒武纪地质演化的前提，也是深入剖析华南显生宙构造演化的重要因素，但是人们对其拼贴时限及构造属性仍存在争议.沉积岩的矿物组成及地球化学特征可以对其沉积物源及形成的构造背景起到很好的指示作用.然而，前人多聚焦于岩浆岩的地球化学－年代学研究或地层中碎屑锆石的年代学研究，江南造山带新元古代沉积物的物源示踪研究相对薄弱.针对江南造山带中段平江地区冷家溪群中段小木坪组及黄浒洞组沉积岩开展了详细的岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学研究，结果表明，这些样品具有较高的SiO₂（58.82%~70.62%，平均为64.68%）和Al₂O₃（13.35%~20.99%，平均为16.78%），高的Al₂O₃/（CaO+Na₂O）（3.8~12.4，平均6.6）、K₂O/Na₂O（0.95~3.20，平均1.8）、La/Sc（2.0~2.7）、Th/Sc（0.84~0.86）比值，与此同时，具有较低的CaO、MgO和Na₂O含量（分别为0.19%~2.85%、1.43%~2.13%、和1.44%~2.27%）和Co/Th（0.83~5.30）比值.同时，这些沉积岩富集轻稀土元素（LREE），具有明显的铕负异常（Eu/Eu*=0.62~0.69），与澳大利亚后太古代页岩（PAAS）的稀土元素配分模式相似.其中两件定年样品的碎屑锆石最小年龄峰值分别为856 Ma和860 Ma.综合前人研究成果，江南造山带冷家溪群沉积岩来自于中酸性火成物源区，并经历了快速剥蚀和较弱的风化过程，在860~830 Ma时处于活动大陆边缘的构造环境中.      

扬子陆块~2.0 Ga的区域变质事件对南北黄陵古元古代差异演化的启示

扬子陆核黄陵地区发育较为完整的太古宙—古元古代片麻岩、表壳岩组合(即崆岭杂岩),前人调查研究认为南北黄陵Ar-Pt1具有一致的物质组成和地质演化过程。笔者分别对南北黄陵太古宙花岗质片麻岩进行锆石年代学研究发现,北黄陵2件样品(HL013-1、HL013-2)均存在大量锆石发育岩浆核-变质边结构,都获得～2.8 Ga原岩结晶年龄和～2.0 Ga变质年龄;而南黄陵1件样品(HL005-3)以具振荡环带结构的岩浆锆石为主,仅获得～2.9 Ga原岩结晶年龄。结合前人研究成果发现,～2.0 Ga的变质年龄在北黄陵太古宙—古元古代的花岗片麻岩、表壳岩中广泛发育,而在南黄陵相似建造中均未获得,一定程度上说明北黄陵地区广泛遭受～2.0 Ga的区域变质作用而南黄陵不发育,南北黄陵在古元古代可能处在不同地块或者同一地块不同部位。2.1～1.6 Ga的构造岩浆事件的分布特点说明扬子陆块可能存在多条古元古代造山带,扬子陆块古元古代以多块体拼贴为特点,广泛记录2.1～1.6 Ga的构造岩浆事件说明扬子陆块是全球哥伦比亚超大陆的重要组成部分。     

“海上丝绸之路”超大城市环境变化遥感分析

随着城市化进程的加快,如何及时、精确地对城市环境的变化做出评价,进而制定出合理的发展方案,对城市可持续发展至关重要。本文综合利用卫星遥感获取的PM_2.5浓度数据、地表温度数据（Land Surface Temperature,LST）、植被指数数据（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）及城市用地辅助信息数据,基于综合评价指标,分析海上丝绸之路沿线12个超大城市地区2000-2013年环境质量的动态变化。研究结果表明,2000-2013年,海上丝绸之路沿线约75%的超大城市呈现出不同程度的环境恶化现象。12个超大城市用地环境恶化及逐步恶化面积占研究区域总面积的31.33%（4732.39 km²）。2000-2013年,城市扩张用地恶化和逐步恶化面积约占总扩张用地的29.48%（3765.83 km²）。平均地表温度的上升、植被覆盖度的急剧下降及PM_2.5浓度的增加均对海上丝绸之路沿线超大城市环境质量变化产生影响。其中,空气中PM_2.5浓度的大幅度增加是2000-2013年海上丝绸之路沿线超大城市扩张用地环境退化的主要原因。