大氧化事件:地球生命生成之谜?

众所周知,没有氧气,地球上就不会有生命存在.正是因为有了氧气,地球上的生物种类才不断丰富起来,小河虾、大恐龙等形态各异的物种不断涌现出来.     

大氧化事件:地球生命生成之谜?

“大氧化事件”是地球大气发生的最重大的一次改变,它使我们现在拥有了生命所必需的氧气。然而在这之前,早期地球大气中的氧气为什么会突然增多,一直是个未解之谜——     

岩浆与岩浆岩：地球深部“探针”与演化记录

岩浆是在地下形成的含挥发分的高温粘稠的硅酸盐或碳酸盐熔融体,由岩浆凝固而成的岩石称为岩浆岩或火成岩。用科学的方法来观察和解释它们,它们就不是一堆死气沉沉、枯燥无味的石头,而是一部引人入胜的“无字天书”。地球系统是一个整体,它是由从地心到地表的多个层圈构成的。岩浆是地球各层圈之间相互作用的产物,是地球各层圈之间物质和能量交换的重要使者。研究岩浆作用与岩浆岩有三个方面的意义：①岩浆岩及其所携带的深源岩石包体可以被称作探测地球深部的“探针”（lithoprobe）和“窗口”(window)。②岩浆岩也是板块运动与大地构造事件的记录,通过岩浆岩的研究,可以恢复古板块构造格局,追溯大地构造演化历史。③归根到底,是服务于人类社会对于合理利用资源,改善环境,减轻自然灾害的需求。     

地磁极性倒转与全球性地质事件的相关性

在分析地球磁场时空变化规律,特别是地磁极性倒转以及极性倒转频率变化规律的基础上,研究了地球磁场变化与地球内部物理过程之间的可能相关性,进而探讨了地球磁场异常变化与某些全球性地质事件以及中国东部从挤压向伸展构造转折的关联性。力图为地球动力学研究提供新思路。     

地球发烧了

据《新科学家》杂志报道,世界上最大的冰山近日在南极附近着陆。这不仅给那里的科研基地带来潜在的威胁,而且那里的生态环境也面临严重挑战：企鹅群受到影响,数万只企鹅将为饥饿所困。     

植物拯救了地球

地球气候的历史，就是寒冷期（冰期）和温暖期（间冰朝）互相交替的历史。在1万年前的上一个冰期里，冰川覆盖了地表的大部分地区．是什么原因使这个星球最终逃过了被完全冻结的厄运？这对于气候学家来说是个谜．因为他们认为，在过去的2400万年里，气候的变化应该会造成大气中二氧化碳含量的急降，使地球越来越冷，最后变成一个大“冰球”。     

地球变小了？

最近，科学家通过一系列复杂的测量看出，地球的周长与2002年相比竟然缩小了大约2．5毫米。别看变化是如此微小，其中却包含着有关海平面升降和全球变暖的重大信息。测量显示，     

大陆俯冲带壳幔相互作用的碰撞后镁铁质岩浆岩记录

对大别-苏鲁造山带和华北陆块东南缘中生代碰撞后镁铁质岩浆岩进行详细的同位素年代学和地球化学研究,结果显示出弧型微量元素分布特征、富集的Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成和异常的锆石18O值.尤其特别的是,大别造山带部分镁铁质岩浆岩具有低的锆石18O值并含有新元古代和三叠纪U-Pb年龄的残留锆石,这是区分俯冲华南陆块与上覆华北陆块的鉴定性特征.这些特征指示它们来源于造山带岩石圈地幔的部分熔融.在三叠纪大陆碰撞过程中,来源于俯冲华南陆壳的长英质熔体与上覆华北岩石圈地幔橄榄岩反应,形成了富集的造山带岩石圈地幔.根据某些特定的微量元素比值如Ba/Th,Sr/Rb和(La/Yb)N等,可以厘定出卷入大陆俯冲隧道壳幔相互作用的陆壳物质既有俯冲陆壳基底,也有上覆沉积盖层.因此,碰撞造山带以及上覆陆块边缘的碰撞后镁铁质岩浆岩为大陆俯冲带壳幔相互作用提供了岩石学和地球化学记录.     

南阳盆地PETM事件的高分辨率碳同位素记录

PETM事件是发生在古新世-始新世界线附近、由大量甲烷注入大气圈引发的全球快速增温事件. 生物地层和同位素地层研究表明, 南阳盆地玉皇顶剖面的湖相泥灰岩沉积完整地记录了PETM事件, 其δ¹³C值负偏幅度达6.1‰, 是迄今为止世界上分辨率最高的PETM记录. 记录显示, PETM事件在2 cm厚的泥灰岩沉积中触发, 其δ¹³C值由−3.2‰迅速降低到−5.2‰, 表明大量甲烷在极短时间内释放出来, 其原因很可能同灾难性地质事件有关. 全球记录对比表明, PETM事件可以概括为三阶段模式: δ¹³C值的快速负偏、继续缓慢负偏和逐渐回返, 分别对应于甲烷的快速释放、继续缓慢释放和逐渐消耗.     

我看到了地球自转

著名的“科学难题” 19世纪中叶，在全世界物理学家面前摆着一个难题：证明地球的自转!就是证明地球本体的旋转运动。地球环绕太阳运转的同时，自身也在不停地旋转着，这种旋转运动就叫做“地球自转”。旋转1周就是1天，约等于24小时。     

小行星碎片记录了早期历史

第一时间追踪2008TC3并观测到它在大气层爆炸的科学家们现在已经捡回了一些遗留在地面的小行星碎片。在3月25日出版的《自然》杂志的一则题为《陨石的发现与研究》的文章中，披露了有关陨石组成的一组有效数据：至少起源于F型小行星。     

地球变暖改变了什么

在过去100年里,全球气温平均上升了大约0.74℃.这种气温变化看起来微不足道,但它的发生却十分迅速.据政府间气候变化专门委员会称,这一气温变化有50％以上是1979年之后发生的.尽管要想弄清楚气候变化对某一特定气象事件产生了多大影响仍然很困难,但变化却正在发生.改变动物繁殖期随着气温的改变,企鹅的繁殖期也正在发生变化.2012年3月的一项调查发现,巴布亚企鹅正在迅速适应更为温暖的天气,因为它们不像其他动物那样依赖于海冰进行繁殖.对气候变化作出响应的似乎不只是企鹅.美国动物收容机构提供的一份报告称,有越来越多的流浪猫拥有较长的繁殖期.     

我看到了地球自转

著名的“科学难题”19世纪中叶,在全世界物理学家面前摆着一个难题:证明地球的自转!就是证明地球本体的旋转运动。地球环绕太阳运转的同时,自身也在不停地旋转着,这种旋转运动就叫做“地球自转”。旋转1周就是1天,约等于24小时。有人会问,地球在不停地旋转着,咱们怎么没有感觉到?这是因为我们与周围的一切景物都在随着地球一起旋转的缘故。就好比大家坐在一艘正在行驶得非常平稳的大船上,关着窗帘时,乘客往往不能感觉自己在前进。打开窗帘,人们可以看到两岸的景物在向后移动。事实上,两岸的景物是静止的,乘客看到景物后移动是反映了船在向前…     

四川盆地西南缘PETM事件的环境磁学记录

四川盆地西南缘的前陆盆地中保存了巨厚的新生代沉积,是研究青藏高原东南缘地区气候和构造演化的重要地质记录.本文通过对四川盆地西南缘新生代沉积物进行年代学、环境磁学和碳同位素的综合研究,发现了在陆相沉积中报道甚少的古新世-始新世极热(Paleocene-Eocene Thermal Maximum,PETM)事件.多项高分辨率的环境磁学参数曲线可同已报道的海陆相碳同位素曲线进行良好对应,揭示了PETM事件详细的演化过程,表明环境磁学参数可以作为反映古近纪温暖气候事件的替代性指标.在机制上,PETM时期大气中CO_2含量剧增导致全球增温,局部中低纬度地区降水量增加.首先,降水量增加导致源区化学风化增强,加速了硅酸盐中Fe~(2+)的析出并转化成亚铁磁性矿物,使得PETM时期地层中亚铁磁性矿物富集.其次,降水量增加导致河流水动力增强,缩短了碎屑物质中亚铁磁性矿物的氧化时间,使其未完全风化至赤铁矿便被沉积,导致该时期地层中亚铁磁性矿物含量的增加以及多项环境磁学指标异常.通过环境磁学手段揭示的PETM事件,进一步丰富了该事件的全球陆相地质记录,为研究其演化过程和机制提供了新的视角.     

古里雅冰芯中的新仙女木期事件记录

新仙女木期(Younger Dryas)的命名来源于欧洲斯堪的纳维亚埋藏在地下的CtopertalaDryas植物的叶子和果实.这种植物是当地新仙女木期(简称YD)气候变冷的指示物.欧洲早在一个世纪以前就认识到YD的存在.后来北大西洋沿岸地区的许多孢粉资料证实,西欧及北美许多地方在11～10ka B.P.~(14)C年代时气候发生突变.由于当时缺乏该区以外YD事件的资料,因此YD事件被认为是局部性事件,并认为其原因很可能是晚冰期全球性增温使北极的浮冰和冰融水注入北大西洋深层水(NADW)形成的,造成北大西洋地区温度迅速下降,气候变冷.近20年来南欧、北美东部、南阿尔卑斯山、太平洋和南极、北极格陵兰地区的孢粉、冰碛物、冰芯等都指示出Younger Dryas时期的气候剧变.在中国青藏高原湖区和内蒙古孔赉诺尔湖以及陕西沙漠/黄土过渡带高分辨率湖沼泥炭记录中也均发现在11～10ka B.P.期间气候有明显的突变.这引起了学者们对YD的浓厚的兴趣,并认为这个事件可能是一个全球性气候事件.本文以1992年中美联合在青藏高原古里雅冰帽钻取的长达308m的高分辨率冰芯为对象,以该冰芯155～162m之间对应于晚冰期向全新世过渡段的δ ~(18)O测试结果为依据,研究了记录在古里雅冰芯中的YD气候事件.因其测年的高分辨率,它是中国唯一可与格陵兰冰芯晚     

是什么助燃了如今的极端火灾事件? ——地球物理学家解密野火火灾产生因素

正提笔撰写本文的时候正值7月之末,美国12个州有79处野火正熊熊燃烧。在俄勒冈州,巨火吞噬掉了近40万英亩的土地——接近罗德岛(希腊第四大岛)面积的一半——并摧毁了成百上千的建筑与车辆,其中包括160多所住宅。美洲西半部大陆野火产生的烟雾让东部城市(包括我所身处的多伦多市)暗无天日,居住在波士顿、纽约和华盛顿特区的人们在满是烟雾、朦胧昏暗的天空下苦苦挣扎。     

细查超级地球的工作开始了!

国际天文学会在2008年5月下旬于美国波士顿召开了有关太阳系外行星（以下简称系外行星）的学术会议。在以前发现的近300个系外星中,绝大多数是木星状的气态巨行星,只有十来个质量较小的行星,它们或者是海王星状的冰晶世界,或者是地球状的岩质行星。     

一个改变了地球面貌的伟大公式

1971年,尼加拉瓜共和国政府发行了一套著名邮票,共10枚。邮票除图案制作精美外,还在每一枚邮票上别出心裁地印上一个公式。E=MC2也在其中,它和其他9个公式一起,被誉为是改变了地球面貌的10大公式。这个当代最伟大的公式是现代物理学之父爱因斯坦于1907年对“狭义相对论”进行理论推导时,获得的