“天坑”之谜——新闻调查：“天坑”惊现

2010年3月以来,我国各地有关“天坑”的报道不断出现,使得“天坑”这个地质名词成为大众关注的一个话题,同时也引起了一些人的疑虑甚至恐慌：这些“天坑”的出现与地震有关吗？与“2012”有关吗？导致这些“无坑”出现的因素究竟是自然的还是人为的？为帮助读者寻找正确答案,本刊特别第划了《“天坑”之谜》专题。     

长江：白鳍豚失踪之谜

曾经在湖北长江水域经常见到的白鳍豚都到哪里去了呢？难道可爱的白鳍豚真的就这样集体失踪了吗？     

生命大爆发与大灭绝之谜

2.5亿年前的一次大灭绝灾难毁灭了三叶虫等物种，开辟了恐龙时代；6500万年前的一次大灭绝灾难则将恐龙家族送入历史，为哺乳动物的兴起创造了条件……科学家利用寻找到的化石证据和地质证据诠释生命进化的重大意义，并帮助找出科学大厦中的那些不坚固的基石。     

揭开南海形成之谜已形成突破性一大步

正[本刊讯]开始于2014年1月的南海第二次大洋钻探——I0DP349航次,是由我国科学家建议、设计并主持,同济大学海洋地质国家重点实验室李春峰教授、美国伍兹霍尔海洋研究所林间教授联合担任此航次首席科学家,12位中国     

四川盐边高家村镁铁-超镁铁质杂岩体的形成时代:单颗粒锆石U-Pb和角闪石40Ar/39Ar年代学制约

四川盐边高家村镁铁-超镁铁质杂岩体是一个分异良好的似层状侵入体, 该岩体可以分为两个堆积旋回. 对高家村杂岩体主体岩相的角闪辉长岩进行系统的单颗粒锆石U-Pb定年以及单矿物角闪石⁴⁰Ar/³⁹Ar定年的研究, 表明高家村杂岩体的主体岩相形成年龄为840±5 Ma. 对“盐边蛇绿岩”的提法提出了质疑, 认为高家村杂岩体的形成很可能与Rodinia超级大陆下的一个超级地幔柱活动有关. 以上的研究成果有助于重新认识盐边地区新元古代构造演化特征.     

探索地球之巅：60年来珠峰气候环境变化

世界第一高峰珠穆朗玛峰(珠峰),是全球气候与环境变化研究的焦点与热点区域。自20世纪50年代末期以来,在珠峰地区已经开展了多次综合考察,并建立了定位观测研究站。近60年来,珠峰地区持续变暖,升温幅度与青藏高原的平均值相当,降水变化趋势不明显。珠峰地区是冰川集中分布区,近期冰川显著退缩,冰湖面积急剧扩张,径流量增大,反映了冰川和水文过程对全球变暖的响应。受到升温影响,珠峰地区的植被有变绿趋势。工业革命以来,珠峰地区受到跨境大气污染物传输的影响,也凸显了冰川消融导致的污染物二次释放的潜在风险。     

木乃伊之谜——木乃伊：从天然到人工

在世界很多地方都发现了木乃伊,但在埃及发现的木乃伊最多。自公元前3400年到公元4世纪,古埃及人一直有制作木乃伊的习俗。几千年来,古埃及人不仅留下了不计其数的木乃伊,也给现代人留下了许多关于木乃伊的未解之谜。     

深地科学和技术实验的发展及战略思考

深地科学,即深部地下科学是诸多交叉学科前沿领域的一个重要组成部分.迄今为止,世界上已有的10多个深地实验室中,多数都在数百到1000多米深.     

Monsoon behavior balanced by glaciers

With the support from the National Natural Science Foundation of China,Prof.An Zhisheng and his colleagues at the State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology,Institute of Earth Environment in Xi’an,China have analyzed ancient sediments from a lakebed in southwestern China in order to build a 2.6 million year-long record of ISM variability.An article in August 5,2011 issue of Science reported their research findings. According to the report,the Indian Summer Monsoon,or ISM,is an annual climate cycle that influences the seasonal rainfall in South Asia and has major implications for human well-being.Though its     

从文学和物理学到地球科学：漫谈时间*

笔者从文学、物理学、地球科学到地质年代学论及时间点和时间段的定年问题。同位素地质年代学定年起源于欧洲,已有近百年的历史相当成熟,但只能测定地质事件峰值（时间点）迄今的年龄;我们倡导的构造地质年代学速率法定年为近年的探索,可以直接测定地质事件过程（时间段）历经的年龄。同位素地质年代学定年与构造地质年代学定年两者相互补。     

质量之谜：希格斯机制与希格斯玻色子——2013年诺贝尔物理学奖简介

质量之谜长期以来一直困扰着物理学家们。直到1964 年,恩格勒、布绕特与希格斯才提出了生成质量的机制,此机制中预言的希格斯玻色子一直萍踪难觅。为搜寻该粒子,欧洲核子中心(Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire,CERN)斥资60 亿欧元建设大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)。2012 年7 月LHC 的超环面实验组(A Toroidal LHC Apparatus, ATLAS)与紧凑渺子线圈实验组(Compact Muon Solenoid,CMS)分别宣布找到了希格斯粒子。至此,人类也揭开了上帝粒子的神秘面纱,此机制的提出者也被授予2013 年诺贝尔物理学奖。     

破解非晶结构之谜：连接非晶态和晶态的中程序结构单元

非晶态结构本质一直是凝聚态物理和材料科学中最有趣和最基本的问题之一。非晶合金因其简单的金属键结合及密堆积结构而成为研究非晶物理的理想材料模型。研究发现,非晶中存在着不同尺度的局域有序结构,其中5~20 埃米尺度范围对应中程序。近来研究揭示其在非晶合金的相变和形变过程中发挥了越来越关键的作用。现有的理论或者实验结果难以确定非晶态材料与其对应的晶态材料间是否存在中程或更大尺度范围的结构联系,同时现有的表征手段难以精确解析其短程到中 程尺度有序结构,导致中程序结构解析问题十分复杂。最近在经典大块非晶合金体系钯-镍-磷中通过对一种独特的亚稳立方 中间相进行解析,发现了一种桥接非晶态与晶态的手性中程序结构基元六元三帽三棱柱(6M-TTP)。该结构的短程序团簇以 一种奇特的手性结构构成约12.5埃米的中程序结构基元,其在铸态为长程无序堆积,而在一定温度可以转变成有序堆积的亚稳立方相。中程序结构的捕获和解析为揭示非晶态结构本质提供了新的结构模型,并且对非晶合金亚稳态中间相的析出动力学规律提出了新的解释。这些发现将有助于阐明非晶合金在中程序以及更大尺度上的结构排列,为解析非晶态的结构本质提供新的思路。     

深时古土壤——远古地球环境演变的“记录仪”

深时地球环境演变的定量化和系统化研究对于服务宜居地球建设意义重大。古土壤是认识深时地球历史演化的一把钥匙。文章简要地介绍了深时古土壤的鉴别特征,并从深时古气候环境重建、深时古景观恢复、深时关键带研究和重要地质气 候事件响应等四个方面论述了深时古土壤的应用研究,旨在为深化深时古土壤研究和深入理解深时地球环境演变提供借鉴与证据。     

破解非晶结构之谜：连接非晶态和晶态的中程序结构单元

非晶态结构本质一直是凝聚态物理和材料科学中最有趣和最基本的问题之一。非晶合金因其简单的金属键结合及密堆积结构而成为研究非晶物理的理想材料模型。研究发现,非晶中存在着不同尺度的局域有序结构,其中5~20 埃米尺度范围对应中程序。近来研究揭示其在非晶合金的相变和形变过程中发挥了越来越关键的作用。现有的理论或者实验结果难以确定非晶态材料与其对应的晶态材料间是否存在中程或更大尺度范围的结构联系,同时现有的表征手段难以精确解析其短程到中程尺度有序结构,导致中程序结构解析问题十分复杂。最近在经典大块非晶合金体系钯-镍-磷中通过对一种独特的亚稳立方中间相进行解析,发现了一种桥接非晶态与晶态的手性中程序结构基元六元三帽三棱柱(6M-TTP)。该结构的短程序团簇以一种奇特的手性结构构成约12.5埃米的中程序结构基元,其在铸态为长程无序堆积,而在一定温度可以转变成有序堆积的亚稳立方相。中程序结构的捕获和解析为揭示非晶态结构本质提供了新的结构模型,并且对非晶合金亚稳态中间相的析出动力学规律提出了新的解释。这些发现将有助于阐明非晶合金在中程序以及更大尺度上的结构排列,为解析非晶态的结构本质提供新的思路。     

鲁西中生代金岭闪长岩中纯橄岩和辉石岩包体的发现及其意义

鲁西中生代金岭岩体闪长岩中含有众多的深源捕虏体, 主要为纯橄岩和辉石岩. 其中纯橄岩又可分为两亚类, 一类具板状结构, 橄榄石的Mg#值(93~94)高; 另一类具变质变形结构, 并叠加有矿物反应结构, 橄榄石的Mg#值(86~87)低. 矿物化学表明前者可能来源于古老的岩石圈地幔, 后者曾遭受过富硅钾质熔体的改造. 辉石岩中矿物出溶结构的存在、辉石较高的Mg#值以及较高的平衡温度均暗示该类捕虏体可能为中生代幔源岩浆在上地幔顶部或壳幔边界附近形成的堆积体.     

冰河消失前的追问：“第三极”还有多少奥秘

青藏高原被誉为地球上的“第三极”,它有着纵横交错的冰川以及锋利的悬崖峭壁。自远古以来,青藏高原独一无二的湖泊和溪流生态系统,孕育了独特的生物种类。这个以前人类无法涉足的地区,隐藏着无数个有关生命的过去和现在的奥秘,而这一切都与它那发达的冰川有关。然而,同北极一样,青藏高原也是对全球气候变化最敏感的地区。伴随着全球变暖的大趋势。     

北极熊的明天：冰上的北极熊

气候变暖已是不争的事实。北极地区的气候变暖将怎样影响生活在那里的动物呢？科学家将目光对准了生活在北极的典型动物——北极熊。那么,北极熊的未来会怎样呢？     

600米深的地下植物王国——探险广西乐业大石围天坑

<正>从20世纪90年代起,我国的地质学家开始研究天坑地貌,并组织进行了十余次的中外联合天坑探险科考活动。迄今为止世界上发现的天坑有94处,超过半数在中国。广西乐业大石围天坑群在近100平方千米内发育有28个天坑,而全球包含3个和3个以上天坑的区域共有17处,数量均不超过10个。因此地质专家得出了这样的结论——乐业大石围天坑群是世界第一天坑群。     

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。