奇异的地质地貌

“三江并流”地区像一部反映地球历史的大书,这里丰富的岩石类型、复杂的地质构造、多样的地形地貌,不仅展示了地球上正在进行着的各种内外力地质作用,而且蕴藏了众多地球演化的秘密,是解读从古至今许多重大地质事件,如特提斯洋演化、印度板块与欧亚板块碰撞、青藏高原隆     

国家自然科学基金地质学学科布局及展望

地质学是地球科学的重要组成部分和学科分支,主要研究地球的物质组成、结构构造、地质作用、形成演化过程及其动力学1-3]．地质学研究聚焦地球自身的物质组成、从表层到内部结构构造以及它们的形成过程、动力学机制和所反映的地球形成与演化历史[1～3].现阶段地质学研究的视角已拓展至地球系统多圈层相互作用,特别是宜居地球成因以及地...     

封面说明

<正>深部碳循环对于探索地球内部演化、全球气候变化和资源战略勘探等都具有重大意义.由于地壳再循环作用可以将大量地球表层碳带到地球深部,所以地壳再循环在地球深部碳循环中起着非常重要的作用.起源于上地幔或者更深处的碱性玄武岩可以记录地球深部地质演化的重要信息.橄榄石斑晶所捕获的熔体包裹体可以有效地记录原始岩浆的物理化学信息.对山东杨庄碱性玄武岩中橄榄石斑晶内的     

地质微生物功能群: 生命与环境相互作用的重要突破口

微生物类型丰富、数量巨大, 是联系其他生物和环境的重要纽带. 但由于在地质体中保存下来的细菌和古菌缺乏形态和结构的多样性, 不能像动植物那样可以从形态上开展属种水平的研究, 这个难点问题一直影响着地质微生物的研究. 地质微生物功能群因在生理学、生态学和生物地球化学等方面的功能明确, 并能在地质体中留下各种记录而将成为瓶颈突破的关键点, 它是当前古生物学向地球生物学发展的一个重点研究内容. 本文评述了与碳、硫、氮和铁等重要元素代谢和循环有关的地质微生物功能群的特点、起源及其在地质体中的识别标志,分析了这些微生物功能群在参与形成地质历史时期的异常气候、硫化海洋、低浓度硫酸盐海洋、地质营养条件以及前寒武纪条带状铁建造等方面的重要作用.     

地壳应力场的探讨

推动地壳构造运动及地震活动的动力问题是地球科学和地震预报的重要课题,有不少人在这方面做过工作,提出了各种动力学说,但仍然存在不同程度的问题.比如转速变化学说虽然能解释许多地质现象,但它在地球内可能引起的应力量级是很小的,不足以引起地壳运动.实际上,转动的地球在地心引力和旋转离心力作用下存在着一个基本的应力场.本文基于一个物理模式对存在地壳内的一种基本应力场进行了分析.文中统一用“地壳”来称呼地球     

地球的陆壳是怎样形成的?——神秘而有趣的前寒武纪地质学

地球的年龄大约有46亿年。以5.45亿年为界,之前的称为前寒武纪,它有大约40亿年,是地球历史上漫长的地质时代。之后的称为显生宙,寒武纪就是显生宙的第一个纪元。地球陆壳的80%～90%以上是在前寒武纪形成的,记录了复杂和惊心动魄的地质构造事件,赋存着丰富的矿产资源。前寒武纪地质,就是研究地球在前寒武纪时期的地质演化,特别是大陆的形成和增生以及演化的学科。     

水循环的地质演变:研究现状与关键问题

由大陆-海洋-大气之间水的3种相态(固态-液态-气态)相互转换和位移构成的水循环,是地球气候系统的主要过程之一.太阳辐射量在地球表面分布不均匀,是地表水循环的基本驱动力.水循环与碳循环密切关联,是气候系统演变中的两条主线.不同时空尺度的水循环和碳循环受天文、地质和生物因素以及它们之间相互作用的控制,揭示水循环地质演变过程及其与气候变化之间的关系,可为了解当今水文气候变化提供宝贵启示.通过水循环地质演变研究现状回顾,提出如下5个科学问题应在未来予以重点关注:(1)雪球地球时期的水循环;(2)植被起源和演化对水循环的影响;(3)深时热带辐合带(inter-tropical convergence zone, ITCZ)的演变与水循环;(4)暖室期地下水与海平面变化;(5)深时水循环中的氧同位素示踪.同时建议我国未来亟须加强的4个研究方向:(1)深时冰室期向暖室期转变中的水循环;(2)深时水循环与生态系统演变;(3)深时水循环研究方法的发展;(4)深时水循环与长周期地球系统演变的数值模型.     

沉积盆地地质界面的分形标定

研究沉积盆地的沉积和构造特征,首先须标定地质界面并确定其地质含义.钻井地质、测井和地震资料是这项工作所依赖的主要资料.然而,在地质条件复杂,地球物理资料质量较差甚至缺乏地区,根据地质和地球物理资料,至多只能确定有限个控制点处的地质界面信息.因此,如何在这种情况下识别和标定地质界面,便成了沉积盆地的沉积和构造研究的关键,这也是地球物理学家和地质学家面临的急待解决的难题.本文介绍的分形方法只需已知少量的控制点资料和从研究区获取的背景信息,便可以重建地质界面.故分形将为此难题的解决开辟了新的途径和方法.     

第三届海峡两岸三地及世界华人地质科学研讨会在香港大学召开

由中国地质学会、国家自然科学基金委员会地球科学部、台湾大学地质科学系、香港地质学会和海外华人地球科学技术协会发起,香港地质学会和香港大学地球科学系共同主办的第三届海峡两岸三地及世界华人地质科学研讨会于2001年12月19～22日在香港大学召开.会议共收到论文摘要250余篇,来自大陆、台湾和香港地区以及国外一些地球科学研究机构和高等院校近300位代表出席了这次研讨会,130多位学者在大会上做了专题报告.     

关于地幔柱大辩论

地质过程最终是地球热演化的结果.板块构造理论之所以能解释板块边缘所有地质现象,正是因为地幔冷却的缘故.例如,大洋板块在洋中脊形成,这些板块的运动和生长以及最终通过俯冲消减进入地幔是使地幔冷却降温的有效机理,从而导致大规模的地幔对流.地幔柱能解释如板内岩浆活动等另     

问与答

？问:《大自然探索》一些关于古生物文章里常会提到地质年代,什么是地质年代？地球的年龄至少已有46亿年,在漫长的地球演化历史中,地壳经历了种种“地质事件”,如地壳运动、火山爆发、岩浆活动、海陆变迁等等,这些“地质事件”均在地壳中保留下来。科学家通过对地质年代的划分来研究地球演化、了解各处地层所经历的时间和变化。因此地质年代就是各种地质事件发生的时代。     

利用氮稳定同位素记录重构古海洋氮素生物地球化学循环

初始地球的氮素循环是由大气反应和缓慢的地质过程来控制的。在大约27亿年前,微生物代谢逐渐进化成为控制地球氮素转化的最核心驱动力,使得地球上的氮循环逐渐进化成为现在的模式。不同的微生物过程会产生不同的氮稳定同位素分馏,这种分馏的信号会储存于古生物介质中,因此通过分析古生物介质中氮的稳定同位素值,可以重构古海洋的氮素生物地球化学循环过程。     

地球古大气的变化与石灰岩成因

地球古大气的变化与石灰岩成因唐祥明石灰岩的形成，一般认为是古代湖海中生物体之钙质的沉积而成。对于分布如此广泛和多量的石灰岩层．此生物遗骸沉积说，也即有机质沉积说存在不少疑点，难以令人信服。根据对古代地球大气．古石灰岩地质、地貌的研究观察，对石灰岩的大...     

编制地球的“万年历”

几百年来,人类在时间的概念和计时的方法上都取得了极大的进步,成功地将天文计时和物理计时结合起来使用;然而,在地质的时间尺度上,至今缺乏统一的天文计时标准。为研究地球系统的历史变迁,迫切需要在日、月、年之上,在地球运行轨道的参数中,寻找更长时间的天文周期,为编制地质年代的“万年历”使用。研究的进展表明,近几百万年内可以用二万年的岁差周期,而整个地质历史可以用40万年的偏心率长周期作为地质计时的“钟摆”。本文回顾历史,展望未来,对地质尺度的时间问题进行综述。     

石头的森林——云南石林世界地质公园

这是一片石头的森林,拔地擎天,巍然高耸,奇峰交错,连绵不绝。在地球上她生长了2.7亿年。云南石林世界地质公园位于云南省石林彝族自治县,占地总面积400平方千米,主要地质遗迹类型为岩溶地质地貌。石林世界地质公园是一个以石林地貌景观为主的岩溶地质公园。地质时期的晚古生代这里为滨海——浅海环境,沉积了上千米的石灰岩、白云岩,为形成本区石林地貌奠定了基础。经受后期地壳运动的抬升作用成为陆地,多期次遭受地下水、地表水沿岩石裂隙进行溶蚀,最后形成了组合类型多样的石林地貌景观。石林形态类型主要有剑状、塔状、蘑菇状及不规则柱状…     

地球物理研究与古地球动力学

地质学家们常用的概念,诸如漂移着的岩石圈扳块、洋底扩张与俯冲、地幔对流以及现代地球动力学的其他一些问题,完全是根据地球物理研究,即地震、重力和磁力研究得出的.但是,当涉及我们这颗行星的地质历史时期板块的特性问题,亦即在解决古地球动力学问题时,地球物理学便退居次要地位,而最受欢迎的倒是地质的标志,即与这种或那种地球动力环境相对应的岩石组合.如     

华北克拉通基底构造格架及形成模式

早前寒武纪地质是当代地质学研究的热点之一.由于现代板块构造模式及其修正模式运用于早前寒武纪地质遇到许多难以跨越的障碍,有必要从新的角度建立早前寒武纪地质演化的端员模式.根据行星起源的星子堆积理论,地球是由大量有级序(hierarchical)星子堆积增生而成.据Nd同位素等地球化学资料揭示,3.8Ga以前,全球大陆克拉通基底均起源于     

中国大地构造宏观格架及其与矿产资源的关系——根据地球物理资料的认识

大地构造及其演化是地质学的理论基础,也是地球科学中对地球的结构、成分、运动和历史进行考察所取得的规律性总结,从而,它对于生产实践活动也具有重要的意义。 地质学家长期对岩石露头反复进行细致的观测,编绘出各种比例尺的地质图件,而根据不同时代的构造运动及其作用的认识与判断所编制的大地构造图件,则是从理论上对各种地质现象做出规律性的概括,进而为找矿勘探服务,也是环境保护和灾害防治的参考。     

硅酸盐熔体的物理化学性质研究进展及其应用

硅酸盐熔体具有高度的物理和化学活性, 是地球乃至其他类地行星内部物质和能量迁移的重要载体. 它们在地球内部层圈形成和演化的岩石学和动力学过程中发挥了关键作用. 充分了解高温高压条件下各种成分硅酸盐熔体的物理化学性质, 是正确认识与壳幔部分熔融相关的各种地质现象(如深部岩浆作用和火山喷发)的先决条件. 硅酸盐熔体自身的物理化学性质分为热力学性质(包括热力学状态函数和均相反应平衡常数)与动力学性质(包括迁移性质和均相反应速率常数). 针对硅酸盐熔体性质的研究, 近年来在高温高压实验和分析技术、计算方法(特别是第一原理分子动力学模拟)、理论模型以及熔体宏观性质与微观结构之间联系等方面都取得了很大进展. 通过与地球物理和地球化学观测的结合, 熔体性质领域的研究进展显著改进了我们对地球内部状态和地质过程的理解. 本文综述了硅酸盐熔体物理化学性质研究的成果和现状, 阐释了一些具有重要意义的应用实例, 并展望了该领域未来的研究趋势.     

古海洋中奇妙的微亮晶碳酸盐岩

微亮晶(臼齿构造)碳酸盐岩是一种奇妙的岩石类型,在中-新元古代的古海洋碳酸盐岩沉积中占重要地位。广泛分布在中国、北美、澳大利亚、北欧、西伯利亚、西北非、印度等元古界地层中。近年, 前寒武纪研究有了可喜的进展,特别是全球事件、地层及古大陆再造研究的深入,使微亮晶碳酸盐岩（Molar Tooth Carbonates）” 成了研究中-新元古代的火力交叉点[1]。随着700Ma以前的Varanger/Marinoan全球冰期的到来,微亮晶碳酸盐岩则突然消失。其发育和衰退关系到地球生命起源和海洋碳酸盐岩沉积地球化学的突变,是解决前寒武纪生物学和地球化学事件的关键。 因此,微亮晶碳酸盐岩已经成为探索早期地球海洋环境和生命起源以及元古代国际地层对比的重大地质事件。联合国教科文/国际地科联的IGCP447项目[2]对元古代臼齿构造碳酸盐岩和地球演化进行了较详细地研究,特别是在其成因和用于全球古大陆地层对比方面取得了突破性进展。