定量地球化学

现代地球化学利用元素、同位素和方程式这三个强有力的工具来研究不同的地球和环境过程。本书主要讲述了方程式在地球化学很多重要方面的用处。     

寒武纪大爆发之前生命和地球环境演变过程的新解

美国Science杂志的网络版“科学快讯”于2005年2月24日发表了由一个中美联合研究小组根据宜昌三峡地区的岩石样品测得的一组同位素年龄和系统的碳同位素数据，对寒武纪大爆发之前的全球性冰期、海水化学成分异常变化、多细胞动物起源与演化过程等科学问题提出了新的解释．他们认为地球历史上规模最大的一次冰期以非常快的速度在各个大陆几乎同时于6．35亿年前结束，在5．8亿年前又发生一次小冰期，而后地球上才出现原始的动物．     

原子结合力：构成万物的主因

元素周期表中有112个得到确认的元素，而在地球上现存的原子序数最大的天然元素是92号铀。地球上天然存在的元素总共约有80种，它们按一定的规则组合演绎，生成我们眼中这缤纷多彩的世界，甚至“组合”出了我们自己。原子为什么要组合在一起？它们是靠什么力量、按照怎样的规则进行组合呢？这少量的元素为什么能“组合”出几乎无限的物质世界？似乎有一只看不见的手在操纵这一切。本文结合最新的研究，从最基本的原理入手，看看这些组合究竟是怎么发生的。今年是国际化学年，化学曾为我们带来很多新奇，今后也必将在我们中扮演重要的角色。     

鄂尔多斯盆南部上古生界天然气地球化学特征——以志丹-甘泉地区为例

通过对志丹-甘泉地区天然气样品的组分、稳定碳氢同位素的测定,综合分析、对比、认为：①鄂尔多斯盆地甘泉-志丹地区天然气主要组分甲烷的稳定碳同位素主要分布在-32‰≤δ_¹³C₁≤-25‰范围内,乙烷的稳定碳同位素主要分布在-38‰≤δ_¹³C₂≤-24‰范围内,天然气甲烷氢同位素主要分布在-170‰≤δ_²D₁≤-160‰内;②研究区碳氢同位素相比北部苏里格气田偏重,天然气类型主要为煤系烃源岩Ⅲ型干酪根初次裂解气,同时混有少量液态烃的二次裂解气。该区天然气已发生明显的次生变化,但是扩散运移和外部气源的混入都可以使测试样品发生碳同位素的斜率的倒转;③运移分馏是造成该区天然气产生碳同位素倒转和次生变化的主要原因之一。以上成果认识对本区天然气地球化学特征具有重要指导作用,对类似盆地天然气地球化学特征研究具有一定借鉴价值。     

宇宙最大爆炸

宇宙最大的爆炸?是行星撞地球吗?老土了不是,行星撞地球和它相比,就好像萤火虫和太阳比亮度!这种神秘大爆炸每天在宇宙里要发生上百次,随便一次爆发,在20秒内发射出的能量就比太阳从诞生到现在整整100亿年里发射的能量还要多几百倍! 哦,究竟是什么样的爆炸这么牛气冲天?这就是天文学家说的“伽马射线暴”。可它到底是何方神圣?它为什么能产生这么巨大的能量?     

镁同位素研究进展及在沉积地质学中的应用前景

Mg同位素作为一种新的稳定同位素研究手段,正日益显示出其潜在的研究价值。从Mg同位素在地球各主要储库中以及各主要地质体中的分布,到Mg同位素的各种分馏机理,近期的研究工作都取得了巨大的进展,尤其是Mg同位素在地表的分布行为的控制因素及其在各碳酸盐矿物之间的分馏作用机理研究。     

新型高灵敏度Sm-Nd同位素分析方法

低本底高灵敏度Sm—Nd同位素分析方法对石榴子石Sm—Nd定年、陨石Sm—Nd年代学及地球化学、高度亏损超镁铁岩Sm—Nd同位素研究以及环境样品Sm—Nd同位素地球化学研究等领域具有重要的意义。     

全球气候变化的原因及其对策

全球气候变化问题正在全世界被广泛地讨论。尽管许多人半信半疑地接受了温室气体是全球气候变化的主要因素这一观点,但许多科学家仍然持怀疑态度,他们用大量的证据驳斥了这一观点,并认为自然驱动是全球气候变化的主要因素,但他们并没有找出具有说服力的自然驱动力。近来作者的研究也表明尽管温室气体能使局部地区短期出现变暖现象,但火山活动能改变地球的轨道,因而是引起气候明显变化的关键因素,这是一直被人们忽略的。如果一次大的火山喷发主要发生在夜晚,它可能导致全球变暖;如果它主要发生在白天,它可能导致全球变冷;特别地它还能使地球进入冰河时期或间冰期。如果我们要使地球变暖,就应该使火山喷发主要发生在夜晚;如果我们要使地球变冷,就应该使火山喷发主要发生在白天。我们再也不怕因气候变化引起的世界末日的到来。     

“避风港”使众多生物躲过地球史上最大灭绝灾难

正在南京举行的第四届世界寒武纪地质大会上,中国地质学家、贵州省区域地质调查研究院的魏家庸说,距今约2.5亿年的二叠纪末期的一次生物灭绝事件中,有很多生物在“避风港”中躲过了这场灾难。魏家庸说:“二叠纪晚期地球上存活的大量生物,如藻类和棘皮类生物,在二叠纪末期的一次生物灭绝事件发生后的200万—400万年的时间内又出现了。”魏家庸认为,这说明在这次生物灭绝事件中,地球的某些角落成了一些生物免遭厄运的“避风港”,这些存活的生物为三叠纪生物在短期内的复苏和繁荣起到了推动作用。科学界普遍认为,地球生命演化史上曾发生过六次重大的生命灭绝事件,其中发生在距今约2.5亿年二叠纪末的那一次规模最大,影响最深远,其结果导致当时地球上绝大多数的生物灭绝,只剩下少量低级的生物。此后在三叠纪,这些生物通过至少400万年的时间才逐渐进化为高级生物,并使整个寂寞的世界逐渐丰富多彩。魏家庸说,目前大量古生物化石的发现可以证明,当时的地球存在使一些生命免遭灭绝的“避风港”,但是“避风港”在地球的什么位置,有多少,仍然需要进一步研究。“避风港”使众多生物躲过地球史上最大灭绝灾难@秦亚洲 @石永红     

基于华南钻孔碳同位素记录制约埃迪卡拉纪海洋可溶性有机碳储库（英文）

地球历史时期大气氧含量的变化是古气候和古环境研究的关键。在寒武纪之前，地表至少发生了两次氧化事件，其见证了生物的革新和环境的根本变化。然而，在新元古代时期，深海中存在的大量可溶性有机碳(DOC)可能延长了两次氧化事件之间的间隔。为了验证DOC假说，我们对埃迪卡拉系钻孔样品(王集钻孔)进行了详细的微钻碳酸盐碳同位素(δ¹³Ccarb)分析，该钻孔的全岩δ¹³Ccarb和有机碳同位素(δ¹³Corg)记录已被报道。本次研究表明，微钻和全岩的δ¹³Ccarb结果相对一致，这排除了自生碳酸盐大量混入的影响。值得注意的是，王集钻孔中的多次δ¹³Ccarb负偏移可能与海水上涌事件相关，DOC在此过程被大量氧化。通过箱式模型计算，我们认为，在维持数百万年的两次δ¹³Ccarb负偏移中，约有3.6×10¹⁹mol和2.0×10¹⁹mol的DOC被氧化，这规模大约是现代海洋DOC总量的1000倍。我们的研究进一步支持如下结论：在埃...     

Fe同位素地球化学进展

Fe同位素是近年来发展起来的一门新兴的同位素地球化学方法,影响Fe同位素分馏的因素主要有生物有机作用和无机作用两种方式,研究证明,生物有机过程可以使Fe同位素产生大的分馏效应,因此根据Fe同位素组成的变化可以推测古环境中生命活动的存在,在一定的条件下无机作用也可能产生大的分馏效应,并可用于研究沉积物源的变化和古海洋环境的演化,Fe同位素有可能成为地球科学中具有巨大应用前景的一种新的地球化学方法。     

吉拉克三叠系凝析气藏成藏地球化学研究

根据油气藏地球化学方法,对吉拉克三叠系凝析气藏的成藏进行了研究。天然气组成和凝析油轻烃研究表明吉拉克三叠系凝析气藏的天然气和凝析油都为腐泥型来源,凝析气藏为气侵形成的凝析气藏;储层沥青研究表明烃源岩不仅仅只有中上奥陶系烃源岩,还有寒武系烃源岩。结合工区构造发展史等基础资料,认为吉拉克三叠系油气藏经历了三期油气聚集和一次破坏,凝析气藏最终由于喜山期地层反转,天然气发生再分配而形成。     

吉拉克三叠系凝析气藏成藏地球化学研究

根据油气藏地球化学方法,对吉拉克三叠系凝析气藏的成藏进行了研究。天然气组成和凝析油轻烃研究表明吉拉克三叠系凝析气藏的天然气和凝析油都为腐泥型来源,凝析气藏为气侵形成的凝析气藏;储层沥青研究表明烃源岩不仅仅只有中上奥陶系烃源岩,还有寒武系烃源岩。结合工区构造发展史等基础资料,认为吉拉克三叠系油气藏经历了三期油气聚集和一次破坏,凝析气藏最终由于喜山期地层反转,天然气发生再分配而形成。     

地球磁场能颠倒转变吗

根据研究表明,地球两极磁场的颠倒是罕见的,但一旦发生将会给人类的生活带来灾难性的影响。这种所渭在地球北极和南极磁场之间的“跳动”一般都持续很长时间才发生一次,但没法预知两次     

可怕的断层

地球以一种恶劣的方式让人类想到它的痛苦。1月7日清晨发生在日本神户的地震,摧毁了这座城市并夺去三千多人的生命——太可怕了,而且离洛杉矶地震才一年。这是一次致命的提醒。地球内部的巨大能量下一次将在什么地方,什么时间爆发,要预告它地震学家还有很多要学习的东西。     

惊心动魄de蛇口逃生

俗话说:“一朝被蛇咬,十年怕草绳。”一次蛇口逃生的意外中,我有了刻骨铭心的体会。事情发生在我与莽山烙铁头蛇之间。莽山烙铁头蛇是只分布在中国的特有蛇种,在中国同类毒蛇中,这是一种最大的毒蛇,到目前为止,地球上仅在湘粤交界的南岭山脉骑田岭支脉的莽山地区一带有发现,分布仅局     

四集电视系列专题片:救救地球 第二集 与人类的繁荣成反比

今天的地球,是一个瑰丽多彩的生物世界.这千姿百态的动物、植物和微生物,是大自然经过30多亿年的漫长岁月造就的.地球上目前到底有多少种生物?科学家还没有定论,因为,大量的物种尚未被人类发现,目前已被发现的大约有150万种.6500万年前的中生代末期,地球上曾经不可一世的庞然大物恐龙,由于自然环境的变异而灭绝了.在地球史上.曾经发生过五次大规模的物种灭绝过程.然而,今天的地球,正经历着第六次大规模的物种灭绝.这一次和前五次不同的是,导致这场悲剧的正是我们人类自己.人类对野生动物的滥捕乱杀以及对生态环境的污染和破坏,使得地球上越     

巴丹吉林沙漠沉积物的地球化学特征

在第四纪沉积物研究中,特别是现代沉积环境的研究中,沉积物的地球化学特征在分析物源和重建古环境等方面发挥积极的作用.通过采集了巴丹吉林沙漠不同区域、不同类型沙丘、不同地貌部位的沙样,分析了巴丹吉林沙漠沉积物的地球化学特征,得出巴丹吉林沙漠沉积物在矿物学上和沉积学上的成熟度较低,但是具有很好的均质性的结论.这一结论对于推断巴丹吉林沙漠沉积物的物源有很好的指示意义,同时对于研究巴丹吉林沙漠高大沙山的成因也有一定的线索意义.     

地球科学中时间段的定年问题——一种不同于地球化学的地球物理定年方法

地质事件时间结构的度量有两种方法,一是测算事件发生时间点的距今时间,另一是测算事件过程的时间段的持续时间.作为时间点的测量方法,地球化学的同位素地质年代学经过近百年的发展,在国际上已很成熟(其误差精度一般为百万年量级),但这一方法不能测算地质事件持续时间.测定地质事件始末的时间间隔,则需要地球物理的构造地质年代学研究,这是目前国际前沿研究的一个新领域.经过努力,现今探索了一种测定地质事件时限年龄的方法(一般误差精度为万年量级),其工作程序主要分为四个阶段:构造地质工作——观测构造改造序次强度;构造物理工作——测算差应力和应变速率,这是地球物理定年的基本环节;构造化学工作——求算构造变形地质体的体积因子;构造数学工作——求算构造形成时限.我们已将该方法应用于中国东部和西南韧性剪切带的研究,获得了一定的成果.但此方法还不成熟,若要使之成为尚在创建中的构造地质年代学的有效理论,还需要进一步完善,本文探讨了构造地质年代学的发展前景,指出了当前地质定年工作存在的局限性.     

温度上升将致西南极冰盖融化

如果海洋温度上升几摄氏度,那么作为世界上最大的冰块之一,西南极冰盖将在未来的几千年中融化,并且使海平面上升达5米之多.这是研究人员的最新研究结果.尽管地球温度在近期内产生这种戏剧性变化的可能性不大,但这一基于古气候数据和新的计算机模型的预测结果却是可能存在的,至少在过去,这一大冰盖便曾崩塌过许多次.