地球圈层耦合扭转机制及其成因

全球扭转构造体系不仅是球面现象,而且波及整个地球.本文着重指出地球圈层耦合扭转的机制,揭示该机制对于板块构造的控制规律.赤道面与银道面的交角达62°36′,当银心从北天球移动到南天球时,在公转离心力的驱动下,塑性地幔将向南半球运移而大陆板块则向北半球漂移,从而导致南、北半球的非对称性和两半球的相对扭转.地球的大陆漂移的节律与银河系涡旋周期一致,太阳系内旋转状态相同的行(卫)星与地球同步扭转.     

煤层气组分浓度异常及其地球化学成因

煤层气组分浓度异常蕴含着丰富的地球化学成因信息,某些有害组分的异常浓度往往会对矿工人身健康造成影响。为此,基于相关文献和资料从重烃浓度异常、氧化物气体浓度异常、硫化氢浓度异常三个方面总结了国内外研究进展,分析了关于煤层气组分浓度异常地球化学成因的种种假说,认为目前对煤层气组分浓度异常的成因尚欠深入理解,有必要结合具体实例开展解剖研究,并从新的视角予以探讨。     

沙漠化:从圈层耦合到全球变化

从沙漠化概念提出伊始 ,沙漠化成因机理的研究就一直成为学术界关注的焦点。沙漠化过程究竟有多少是由自然因素所致 ,多少是由人类活动所为 ,诸因素与沙漠化之间有何内在关系 ,沙尘天气发生发展过程及其诱因等 ,当属地球系统科学应解决的难题。文章从全球变化的角度 ,将沙漠系统视作一种类生命的非线性动力系统 ,指出沙漠化源于地球表层系统各圈层之间复杂的相关与耦合作用 :气候变化是控制沙漠进退的首要因素 ;陆表水持续亏损则是导致干旱、半干旱地区沙漠化发展的直接原因 ;岩石圈构造运动塑造了不同的地形地貌单元 ,奠定了沙漠分布的地理格局 ;人类的不当活动和气候变化引起的生物生产力的衰退及土地覆盖的破坏 ,造成了现代沙漠化的快速扩张。     

平原区区域Cd地球化学异常成因及其生态效应

区域Cd地球化学异常成因机理及其生态效应研究是目前多目标地球化学调查工作中的一个热点问题,但是许多问题仍不明确。本次研究结果表明,区域Cd地球化学异常由自然地质作用形成,主要受土壤机械(粒级)组成的控制,Cd的累积过程遵循吸附沉淀机理,由此决定了土壤中Cd的活性组分含量比较高,并导致部分异常区某些作物中Cd的含量超标。进一步研究发现,Cd异常的生态效应还具有区域分异特征,并因土地耕作方式不同而异,这一发现为农作物合理布局提供了依据。     

固体地球科学与全球变化研究

固体地球科学要积极参与全球变化的研究。全球增暖的温室气体ＣＯ２增率与大气升温呈正相关性。第四纪的最末１．５Ｍａ间有１７次冰期，其成因可能与米兰科维奇周期律有关。除现今估算的人类每年燃料排放的ＣＯ２量外，地球内部由火山和地震等的大地构造原因释放的ＣＯ２量需定量估算，甚至可能是大气ＣＯ２增率的主要来源。我国文化历史悠久，对历史中的盛世与气候变迁关系应深入研究。我国的自然条件复杂而独特，应研究其变化特色     

徐士及其《地球面貌》

徐士(E·Suess,1831—1914)奥地利著名地质学家,出生于伦敦.1852年,他毕业于维也纳工业技术专门学校,同年进入维也纳帝国博物馆工作,先在波希米亚地区进行地质调查,后对维也纳盆地地质进行研     

地球自转速率变化引起的全球应力场

本文用有限元方法计算了地球自转变化引起的全球应力,包括离心惯性力和纬向惯性力引起的应力。离心惯性力变化引起的应力其主方向为SN向和EW向,应力的大小随着地球自转角速度的持续增加而积累,其量级可能达到几十到几百兆帕或更大。纬向惯性力引起的应力,在均匀地球的情况下,主应力方向为NE向和NW向。在地壳厚度按一定规律分布时,应力场的分布沿EW方向具有分带性,并且与全球大洋中脊的分布有对应关系,但应力幅度很小。      

著名地球物理学家杰弗瑞斯及其名著《地球》

哈罗德·杰弗瑞斯(Harold Jeffreys)是当代著名的理论地球物理学家,国际地震学地球内部物理学协会主席,1899年生于英格兰东北的诺伯利亚(Northumbria),毕业于阿姆特朗学院,即现纽卡斯大学.他曾以一个才华横溢的青年学生进入剑桥的圣约翰学院,被评为牛顿式学生和史密斯奖学金获得者,1914年获得圣约翰学院会员称号.毕业后,曾在气象局服务一段时间,在剑桥度过了他整个成年期.1931～1946年他是那     

白垩纪中期异常地质事件与全球变化

白垩纪中期(125~90 Ma)是地质历史中一个极端温室时期,集中出现一系列异常事件。异常事件是地球系统内各圈层相互耦合的产物,事件相互之间不是孤立的,单个事件引起的全球变化对其他事件起着明显的正/负反馈机制作用。文中基于对白垩纪中期异常事件的深入解剖和分析,包括大规模海底火山事件、大洋缺氧事件、生物异常更替与绝灭、白垩纪超静磁带、大洋红层出现等,在探讨白垩纪中期各个事件特征基础上,重点阐述异常事件所引起的全球变化及其对海洋、气候的影响;提出异常事件之间的相互关联与反馈机制。研究发现,大规模海底火山作用是引起白垩纪中期异常海洋和气候的最根本原因,直接促进大洋缺氧事件、生物绝灭与更替、沉积记录的转变等事件的发生。     

跟踪国际研究走向，深入开展全球变化研——兼评《全球变化研究系列文集》

跟踪国际研究走向深入开展全球变化研究──兼评《全球变化研究系列文集》张志强（中国科学院兰州文献情报中心７３００００）当前，人类面临着一系列的重大的全球性环境问题──温室效应与全球增暖、臭氧耗减与平流层臭氧洞、森林植被锐减与物种大量灭绝、土地荒漠化、淡...     

塔里木盆地北部油气地球化学特征及异常成因探讨

为了发挥油气化探“迅速掌握全局快速缩小靶区”的战略性作用,服务油气化探全国扫面计划,选择塔里木含油气盆地北部开展低密度(1点/25 km²)油气地球化学填图试点。油气化探填图指标土壤酸解烃、顶空气轻烃、荧光光谱、紫外吸收光谱和蚀变碳酸盐在大型油气田、油气富集区带上方均发育地球化学省异常,异常平面空间分布与地下油气富集区带具有良好的套合关系,对油气富集具有指示意义。区域性的荧光光谱等指标异常浓集中心沿轮台断裂等主干断裂带分布,与地下断裂位置良好的匹配性指示了油气大规模的运聚。甲烷碳同位素证实研究区油气地球化学省异常成因为热解成因,土壤样品三维荧光光谱发育共性峰,三维荧光光谱指纹特征反映了近地表土壤烃类异常与地下油气运移和油气藏类型相关。塔里木盆地北部地区油气地球化学填图试点结果表明,大型盆地可以采用甚低密度油气地球化学填图技术,圈出寻找大、中型油气田和油气富集区带的异常区,发挥油气化探“迅速掌握全局快速缩小靶区”的战略性作用。     

硫同位素在地球化学异常成因研究中的应用

地球化学异常成因研究是评价其成矿前景、矿化类型的基础资料。本文借鉴稳定同位素示踪成矿物质来源的原理和方法,将硫同位素引入到地球化学异常成因研究中,通过对乌奴格吐山和垦山试验区Cu矿化体、Cu异常地段硫同位素组成特征的研究,发现在乌奴格吐山试验区Cu矿化及Cu异常地段硫的来源是一致的,表明应用硫同位素组成特征判断地球化学异常成因是可行的;对比发现,垦山试验区Cu异常地段硫同位素值较乌奴格吐山试验区偏高,推断该Cu异常是由后期热液作用形成的,由此针对该异常的地质找矿及工作部署应该围绕热液矿床进行。     

济南四大泉群水化学特征及其成因分析

为明晰济南四大泉群水化学动态变化特征及成因,利用离子比例系数、PHREEQC模拟以及氢氧同位素反演等方法分析各泉群水化学成分特征及其形成过程。研究表明：（1）四大泉群阳离子Ca2+为优势离子,阴离子HCO3-为优势离子;（2）潭西泉和珍珠泉水化学类型稳定,而趵突泉和黑虎泉由HCO3—Ca型变为HCO3·SO4—Ca型;（3）四大泉群受地表水、寒武系凤山组-奥陶系岩溶水以及寒武系张夏组岩溶水混合补给,其中趵突泉、黑虎泉接受寒武系凤山组-奥陶系岩溶水补给占比略大,而潭西泉、珍珠泉接受寒武系张夏组岩溶水补给占比略大;黑虎泉滞留时间最短,循环交替强烈;（4）水岩相互作用强弱程度导致泉群水化学成分差异,溶解沉淀作用强度整体大于阳离子交换作用。趵突泉阳离子交换作用强度最弱,黑虎泉伴随有去白云化作用,潭西泉和珍珠泉水化学作用及强度类似,进一步印证潭西泉和珍珠泉有相同的补给来源及运移机制。该研究成果对水资源合理利用和岩溶大泉的保护具有重要意义。     

南极海冰变化异常与全球海平面变化(英)

In this paper, the long-term variation trend of the Antarctic sea ice in 1973～1994 and the inter-decade variation rule of the global sea level are analyzed. It is foundthat, the Antarctic sea ice area in 1980's was significantly less than in 1970's but with regional difference:decreasing in Regions Ⅰ, Ⅱ, and Ⅲ, and increasing in Region Ⅳ, the average global sea levelheightvalue in 1980's was also significantly higher than in 1970's but also with very large regional difference.Connecting variation of both to analyze their physical mechanism, it is pointed that, the accumulated seaice anomaly value in 1980's less than in 1970's means a global climate warming, the sea watertemperature and air temperature rising, sea water volume expanding, and more icebergs transportingfrom the ice cover on the Antarctic continent to ocean in the warmer years. As a result, the global sealevel raised significantly with the global average sea level value in 1980's was 22 mm higher than in 1970's. The Sea Level Raising (SLR) distributed uneven. It is especially true in the Pacific Ocean andAtlantic. This kind of uneven SLR distribution closely relates to, or is introduced by the uneven sea ice change of the Antarctic Regions.     

天文事件与一种超高压变质杂岩成因的地球动力学模式

超高压变质杂岩成因模式的关键是折返机制的解释,笔者将天文事件作为一种地球动力学模式来解释超高压变质杂岩的成因,较好地阐明了这个关键问题。该“天文模式”认为超高压变质杂岩分形成、折返和剥露三个阶段形成。天体撞击陆壳所产生的高温高压形成超高压变质杂岩;撞击后新的动力平衡使陆壳重熔的片麻岩里携超高压变质杂岩沿撞击形成的压力薄弱部位向地表折返运移;后期表层的剥蚀使超高压变质杂岩剥露。     

煤层气成因类型及其地球化学研究进展

内蒙古低阶煤煤层气资源丰富,煤层气成因与成藏机制研究对低阶煤煤层气资源选区评价至关重要。以二连盆地重点富气凹陷低阶煤煤层气为研究目标,利用煤层气组分、碳/氢同位素、煤层水水质、氢/氧同位素及放射性同位素³H和¹⁴C测试等多种实验手段,分析煤层气、水地球化学特征,揭示低阶煤煤层气成因来源及成藏机制。结果表明,二连盆地煤层气组分以甲烷为主,均为干气,其中甲烷体积分数随埋深增加而增大,CO₂体积分数随埋深增加呈先增加后降低趋势,在300~500 m范围出现高值区。甲烷碳、氢同位素普遍偏轻,δ¹³C(CH₄)分布在−70.3‰~−48.0‰,δD(CH₄)分布在−285.5‰~−189.0‰,δ¹³C(CO₂)在−37.6‰~1.94‰变化。煤层水化学类型主要为HCO₃-Na型和Cl·HCO₃-Na型,现今煤层水体环境较为稳定,水动力较弱,煤层水表观年龄在1 020~47 490 a,主要来源于第四纪大气降水,没有或较少有现今地表水补给。二连盆地煤层气主要为原生生物成因气,混有少量早期热成因气,随着埋深加大,地层环境和产甲烷古菌类型发生变化,生物甲烷生成途径发生转变。其中吉尔嘎朗图凹陷早期以乙酸发酵产气为主,晚期转变为CO₂还原产气为主,并混有少量低熟热成因气;巴彦花和霍林河凹陷微生物产气途径均以乙酸发酵为主,其中霍林河凹陷还混有少量甲基发酵型生物气。研究区具有适合生物气生成的低地温、低矿化度和低热演化程度的“三低”煤层条件,其中,吉尔嘎朗图凹陷属于地堑式浅部厚煤层生物气成藏模式,巴彦花和霍林河凹陷属于半地堑式中深部承压区水力封堵生物气成藏模式。寻找适合生物成因气形成和富集的有利目标区,应是二连盆地煤层气未来勘探开发的重点方向,也是二连盆地低阶煤煤层气增储上产的现实保障。

     

全球环境变化和地球科学面临的新任务

阐述了地球科学与可持续发展的关系；讨论了当今地球面临的三大环境问题，并介绍了美国１９９７年全球变化研究计划概况，全球变化研究对于认识、评价和预测全球环境变化、人类健康、生态系统和经济持续发展是十分重要的，为了满足社会的需要，地球科学正面临着４方面的重大挑战。