微生物岩的概念和重庆老龙洞剖面P-T界线地层微生物岩成因*

微生物岩的原始定义指底栖微生物主导形成的沉积体或岩石体。笔者对该概念进行了扩充,认为微生物岩除了包括叠层石、凝块石、纹层石、核形石、均一石之外,还应该包括微生物骨架岩、微生物粘结岩、非钙化浮游或漂浮微生物形成的模铸岩、矿化浮游或漂浮微生物形成的颗粒岩和泥粒岩。P-T界线地层微生物岩的特征是具有由较粗矿物晶体(主要是方解石,其次是白云石)组成的斑点状、树枝状、网状结构的灰岩。这3种结构分别称为斑点状体、树枝状体、网状体,在露头上呈暗色,在薄片中呈浅色,一般由无定形的亮晶充填体和其间的微亮晶组成。亮晶充填体是指无定形的孔洞被不同成岩期形成的矿物充填形成的结构体,因成岩作用各异,造成不同层位、不同地点的亮晶充填体内部的矿物类型和充填顺序存在差异;所有的亮晶充填体都不具有壁,故不是钙化化石。通过形态、大小和生态比较,以及形成演化分析,认为亮晶充填体的前身是漂浮蓝细菌微囊菌,胶鞘是微囊菌形成模铸化石的关键因素。亮晶充填体是表层水漂浮生活的微囊菌沉入海底后,被泥晶沉积物掩埋或者被早期海底胶结物胶结,在泥晶沉积物半固结或固结之后腐烂留下的孔洞被后期成岩作用形成的矿物充填形成的。P-T界线地层微生物岩段顶部遭受成岩作用程度高,树枝状体和网状体中的亮晶充填体的轮廓基本都被破坏,变成微亮晶和亮晶,以前被学者解释为凝块石;但斑点状体、树枝状体、网状体是成岩流体沿着亮晶充填体或其他化石丰富的地方运移形成较粗的晶体而造成的,并不符合凝块石的定义。同时,少数学者把树枝状体本身当成底栖生物,也是没有充分认识树枝状体的矿物组成而做的解释。该微生物岩段含有钙化的小球状化石和同心层状化石,但它们不是组成微生物岩的主体。     

微生物岩的概念和重庆老龙洞剖面P-T界线地层微生物岩成因

微生物岩的原始定义指底栖微生物主导形成的沉积体或岩石体。笔者对该概念进行了扩充,认为微生物岩除了包括叠层石、凝块石、纹层石、核形石、均一石之外,还应该包括微生物骨架岩、微生物粘结岩、非钙化浮游或漂浮微生物形成的模铸岩、矿化浮游或漂浮微生物形成的颗粒岩和泥粒岩。P-T界线地层微生物岩的特征是具有由较粗矿物晶体(主要是方解石,其次是白云石)组成的斑点状、树枝状、网状结构的灰岩。这3种结构分别称为斑点状体、树枝状体、网状体,在露头上呈暗色,在薄片中呈浅色,一般由无定形的亮晶充填体和其间的微亮晶组成。亮晶充填体是指无定形的孔洞被不同成岩期形成的矿物充填形成的结构体,因成岩作用各异,造成不同层位、不同地点的亮晶充填体内部的矿物类型和充填顺序存在差异;所有的亮晶充填体都不具有壁,故不是钙化化石。通过形态、大小和生态比较,以及形成演化分析,认为亮晶充填体的前身是漂浮蓝细菌微囊菌,胶鞘是微囊菌形成模铸化石的关键因素。亮晶充填体是表层水漂浮生活的微囊菌沉入海底后,被泥晶沉积物掩埋或者被早期海底胶结物胶结,在泥晶沉积物半固结或固结之后腐烂留下的孔洞被后期成岩作用形成的矿物充填形成的。P-T界线地层微生物岩段顶部遭受成岩作用程度高,树枝状体和网状体中的亮晶充填体的轮廓基本都被破坏,变成微亮晶和亮晶,以前被学者解释为凝块石;但斑点状体、树枝状体、网状体是成岩流体沿着亮晶充填体或其他化石丰富的地方运移形成较粗的晶体而造成的,并不符合凝块石的定义。同时,少数学者把树枝状体本身当成底栖生物,也是没有充分认识树枝状体的矿物组成而做的解释。该微生物岩段含有钙化的小球状化石和同心层状化石,但它们不是组成微生物岩的主体。     

贵州紫云上石炭统叶状藻礁灰岩胶结物特征

贵州紫云县猴场镇扁平村的上石炭统叶状藻礁及其周边灰岩中广泛发育大量的各类胶结物。通过对胶结物的形态、结构和阴极发光特征以及胶结物间的接触关系的研究,可以确定成岩作用的先后并识别成岩环境。浅海海底同生成岩阶段大的孔隙中形成等厚环边针状胶结物、葡萄状胶结物,小的孔隙里形成微晶胶结物。早成岩阶段形成微亮晶和斑块状亮晶方解石胶结物和放射纤维扇状胶结物,表生成岩阶段的溶蚀作用和胶结作用强烈,胶结物类型有斑块状或等粒的方解石胶结物和等厚环壁柱状胶结物,等厚环壁柱状胶结物在所有胶结物中体积是较大的。早期胶结作用使叶状藻礁灰岩孔隙度大为降低。中、晚成岩阶段,孔隙被等厚环壁刃状胶结物和晶簇或斑块状亮晶方解石所充填,有些先成的胶结物被热液改造。后生作用阶段发生的主要是构造破裂作用,其中少数裂隙被红褐色含Fe2O3微晶层和晶体粉砂及渗流豆粒充填。叶状藻礁灰岩的孔隙在晚成岩阶段前或中被胶结而之后没有创造出大且连通的孔隙,是它没能成为油气储集层的原因之一。     

准噶尔盆地西北缘克-百地区侏罗系成岩作用及其对储层质量的影响

准噶尔盆地西北缘克拉玛依—百口泉地区侏罗系砂岩、砂砾岩储层经历了压实、胶结、溶蚀等多种成岩作用,其中压实和溶蚀作用是控制储层物性的主要成岩作用,其次为胶结作用。压实作用以机械压实为主,是孔隙减少的主要原因。胶结作用主要为碳酸盐胶结,少量黄铁矿胶结,偶见方沸石胶结和硅质胶结。溶蚀作用导致碳酸盐胶结物、长石颗粒和少量岩屑溶解流失。储层孔隙经历了由原生到次生的演化过程。在成岩演化过程中,长石的溶蚀作用、碳酸盐矿物的沉淀与溶解作用是影响储层孔隙发育的关键因素,早期方解石的胶结有利于后期次生孔隙的形成。在克-乌断裂带上、下盘地层中,断裂带上盘埋深浅,一般小于1200m,原生孔隙非常发育;断裂带下盘埋深较深,压实作用强,原生孔隙所占比例明显减少,次生溶蚀孔隙相对发育。次生孔隙的形成受流体及断裂控制。     

陆相断陷盆地深部碎屑岩成岩演化及控制因素:以东营断陷盆地古近系孔店组为例

通过岩石薄片、扫描电镜、镜质体反射率、X衍射、物性分析等资料,对东营断陷盆地古近系孔店组成岩演化及控制因素进行详细研究。研究结果表明:东营断陷盆地孔店组典型成岩现象有强烈压实作用、硬石膏胶结、多期次碳酸盐胶结、多期次粘土矿物胶结、硅质强烈胶结、矿物强烈穿插交代、碎屑颗粒和胶结物的溶解作用;其中,压实作用是引起深部碎屑岩强烈致密化的主要原因;硬石膏胶结、碳酸盐胶结、硅质胶结是引起致密化的又一重要原因;长石、碳酸盐胶结物的溶解作用是引起该地区储层改善的主要成岩因素;成岩演化经历了准同生期-中成岩B期,部分达到晚成岩期的演化过程,成岩演化过程控制了深部碎屑岩孔隙演化;并推断原始干旱-半干旱沉积环境、基准面变化、深埋藏环境、构造-岩浆活动是控制成岩及孔隙演化的主要因素。     

准噶尔盆地腹部超压顶面附近深层砂岩碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙形成机理

准噶尔盆地腹部深层超压顶面附近(现今埋深4400~6200m, 温度105~145℃) 砂岩中广泛出现的碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙与超压流体活动关系密切.由于超压封闭和释放引起其顶面附近砂岩中的孔隙压力和水化学环境的周期性变化可导致碳酸盐沉淀和易溶矿物溶解过程交替出现.根据腹部地区超压顶面附近深埋砂岩成岩作用、碳酸盐胶结物含量、储集物性、碳酸盐胶结物碳、氧同位素和烃源岩热演化模拟等资料的综合研究表明: 含铁碳酸盐胶结物是主要的胶结成分, 长石类成分的次生溶蚀孔隙是主要的储集空间类型, 纵向上深层砂岩碳酸盐胶结物出现15%~30%含量的地层厚度范围约在邻近超压顶面之下100m至之上大于450m, 碳酸盐胶结物出现大于25%含量高值带分布在靠近超压顶面向上的250~300m的地层厚度范围, 超压顶面附近砂岩中碳酸盐胶结物含量高值的深度范围也是次生溶蚀孔隙(孔隙度10%~20%) 发育带的范围; 因晚白垩世以来深部侏罗纪煤系有机质生烃增压作用, 导致在超压顶面附近砂岩晚成岩作用阶段深部富含碳酸盐的超压流体频繁活动, 所形成的碳酸盐胶结物受到了明显的与深部生烃增压有关的超压热流体和有机脱羧作用的影响; 超压流体多次通过超压顶面排放, 使得超压顶面附近砂岩遭受了多期酸性流体溶蚀作用过程, 形成了次生溶蚀孔隙发育带.      

辽河盆地西部凹陷沙河街组砂岩碳酸盐胶结物特征

碳酸盐胶结物中氧碳同位素组成研究是分析成岩过程中流体-岩石相互作用的重要技术方法.综合运用岩石学、矿物学和地球化学方法，对辽河盆地西部凹陷沙河街组砂岩中碳酸盐胶结物的化学组成和碳酸盐胶结物及成岩流体同位素组成特征进行系统分析.研究表明，研究区碳酸盐岩主要为方解石和白云石，胶结物主要类型为嵌晶式胶结、孔隙式胶结、斑块状胶结和星点状胶结.碳、氧稳定同位素组成能有效地反映成岩-成矿流体及其他物质的来源，碳酸盐胶结物与现今浅层地下水氧同位素组成差异巨大而与变质水同位素组成具有相似性，反映了盆地演化过程中活动热流体对成岩作用的影响.包裹体的氢、氧同位素组成可表征成矿溶液的演化特征，砂岩碳酸盐胶结物包裹体更富集氢的轻同位素和氧的重同位素，表明发生了明显的“氧-18漂移”.碳酸盐胶结的成矿溶液表现出“受热雨水”的同位素组成特征，反映了深源活动热流体对成岩作用的影响.      

氧、碳同位素组成与碳酸盐岩成岩作用

成岩作用是沉积物转化为变质岩之前这一漫长地质历史中一系列重要作用的综合。碳酸盐沉积物具有化学性质活泼、沉积速度较大、生物沉积作用明显,碳酸盐胶结物既易于形成也易被溶解和交代,及其成岩作用的多样性等特点,因而决定了碳酸盐岩成岩作用对岩石性质的影响远较其它岩类显著。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区长8低渗储层自生黏土胶结对储层物性的影响

储层的成岩特征研究主要是对储层的成岩作用和成岩演化等进行刻画和研究,研究清楚储层的成岩演化程度及其对储层物性的影响,为油田的进一步勘探开发做准备。储层原始孔隙的结构特征和分布规律受沉积因素控制,但在埋藏成岩过程中,储层的储集空间受到成岩作用的改造。成岩作用既可促进次生孔隙的发育,又可破坏原生孔隙,使原生孔隙的结构和分布规律发生变化。胶结作用是指在温度和压力升高的条件下,孔隙水中过饱和的溶解组分发生沉淀,将碎屑沉积物胶结成岩。据薄片鉴定结果统计,研究区长8段胶结物主要有黏土矿物、碳酸盐矿物及少量的硅质胶结,其中自生黏土矿物胶结物主要有主要为绿泥石、高岭石,伊利石次之,伊蒙混层最少,黏土矿物胶结作用普遍存在。这些黏土矿物有的充填颗粒间或颗粒中的孔隙、甚至形成自形的晶体,有的形成颗粒的包膜、对砂岩的储集性能有很大的影响。1)绿泥石胶结:绿泥石是最常见的黏土胶结物,主要有非包膜状的孔隙充填物和绿泥石环边胶结(绿泥石包膜)两种形态。研究区内绿泥石胶结主要以绿泥石环边形式产出,体积分数一般为2%~5%。绿泥石在研究区普遍发育:在薄片下见呈纤维状垂直颗粒生长,形成颗粒包壳;在扫描电镜下多见以环边形式包裹在颗粒表面,呈叶片状垂直颗粒生长。从其产状来看,它形成时间较早,可能形成于早成岩A亚期;它在沉积物颗粒接触处消失,表明形成在沉积物被压实之后不久;同时见自生绿泥石产出于形成时间较晚的自生石英晶体上,说明研究区内绿泥石形成时限长,从成岩早期到成岩中晚期均有发育。在姬塬油田长8油层组砂岩中普遍可见绿泥石包膜的存在,包膜厚度较薄,为1~3μm,其形成与砂岩岩性主要为岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩,岩屑中黑云母、岩浆岩岩屑较丰富有关,这些物质为绿泥石胶结物的形成提供了重要的物质来源。非包膜状的孔隙充填绿泥石主要起填隙的作用,对孔隙起破坏性的作用,但这种类型的绿泥石在研究层段中较少出现。交代矿物或颗粒的绿泥石表现为交代黑云母和岩屑,对孔隙的影响较小。2)伊利石胶结:姬塬油田8油层组砂岩中填隙物伊利石主要以孔隙衬边和孔隙充填等多种形式出现。孔隙衬边伊利石垂直颗粒表面生长,主要以II型弯曲片状、鳞片状集合体出现,边缘多丝缕化,局部见少量纤维状或丝发状晶形,由早期蒙脱石经伊/蒙混层演变而来。伊利石晶间微孔隙发育良好,继续向孔隙空间的生长则形成搭桥式充填,这时虽然保持有良好的晶间孔隙,但孔隙间的连通性变差,砂岩渗透率降低。3)高岭石胶结:姬塬油田长8油层组砂岩中高岭石胶结物较少,主要以孔隙充填和孔隙衬边等形式出现。在普通薄片中高倍镜下,自生高岭石表现为雾状或树枝状的外形;在扫描电镜下,自生高岭石多呈书页状、蠕虫状集合体赋存在原生粒间孔或次生溶蚀孔中,造成孔隙堵塞。虽然其集合体中含大量的晶间微孔,但对砂岩孔渗的总体提高并未起到显著作用。     

深部埋藏条件下砂岩中碳酸盐胶结物的成因及储层改造——以济阳坳陷始新统孔店组为例

济阳坳陷始新统孔店组深部碎屑岩中普遍发育碳酸盐胶结物。依据普通薄片、扫描电镜、X衍射、阴极发光、流体包裹体测温和碳氧同位素等实验结果,对济阳坳陷始新统孔店组深部砂岩中的碳酸盐胶结物进行了深入研究。结果表明:碳酸盐胶结物类型有方解石、铁方解石、铁白云石和菱铁矿等,胶结方式有早期基底式胶结、成岩期点状胶结、成岩后期裂缝充填,胶结物的纵向上和横向上分布具有一定的规律性;早期基底式胶结主要形成于原始沉积水介质的化学沉积分异作用,这种沉积分异作用主要发生在湖盆沉积的同生期,由于化学物质的饱和度分异造成;成岩期胶结物主要跟成岩演化过程中流体的自由流动、粘土矿物转化、有机质的演化和地质环境的变化有关,断裂构造活动形成的深部热液也是形成部分碳酸盐胶结物的主要原因;碳酸盐胶结物对储层具有明显的改造作用,早期基底式胶结沉淀作用对岩石储层具有强烈胶结作用和抗压实作用,成岩期碳酸盐的沉淀作用对储层空间具有明显的堵塞作用,成岩过程中的碳酸盐矿物的溶解作用提高了深部地层的储层质量。     

摩擦桩基桩土间极限摩阻力取值问题探讨

通过对广珠东线高速公路横沥大桥的试桩及土体的工程地质条件分析,总结出影响摩擦桩基桩土间极限摩阻力取值的一般问题以及解决问题的方法和措施。     

从榴辉岩与围岩的关系论苏鲁榴辉岩的形成与折返

位于华北和扬子两板块碰撞带中的苏鲁榴辉岩形成的温压条件不但是超高压，而且是高温。榴辉岩的PTt轨迹表明其为陆-陆磁撞俯冲带的产物。榴辉岩的区域性围岩花岗质片麻岩为新元古代同碰撞期花岗岩，榴辉岩及其他直接围岩皆呈包体存在于其中，并见新元古代花岗岩呈脉状侵入榴辉岩包体中。区域性围岩新元古代花岗岩的锆石中发现有柯石英、绿辉石等包裹体，表明新元古代花岗岩的组成物质也经受过超高压变质作用，且榴辉岩与围岩新元古代花岗岩的锆石U-Pb体系同位素年龄基本相同。但新元古代花岗岩所记录的变质作用和变形作用期次（或阶段）却少于榴辉岩。椐上述可得如下推断：超高压榴辉岩与新元古代花岗岩岩浆是同时在碰撞带底部（俯冲板块前部）形成的；榴辉岩的第一折返阶段是由新元古代花岗岩岩浆携带上升的，其第二折返阶段是和新元古代花岗岩一起由逆冲及区域性隆起而上升，遭受剥蚀。     

The Importance of the Precipitation and the Susceptibility of the Slopes for the Triggering of Landslides Along the Roads

In order to characterise the influence of the heavyrains on the observed landslides during the 1996–1997hydrological cycle, rainfall records for the last 100years are analysed from 104 stations in easternAndalusia. Regarding the amounts of rain recordedbetween October 1996 and March 1997 in the 104stations studied, 31 presented new all-time records;15 presented values that were 80–100% of thepre-1995 record; 49 stations, 80–50%; and 9stations, < 50%. A map has been devised of thesusceptibility of the materials through which thesouth-eastern Andalusian road network crosses,together with an inventory of the damage caused byinstability phenomena on banks and cuttings of theroad network during the winter of 1996–1997. Therelationships between the rainfall during the studyperiod, the damage caused to the road network and thesusceptibility of the materials affected are analysed.The results indicate that there is a clearcorrespondence between the rainfall recorded and thesusceptibility of the materials with the inventorieddamage. It is concluded that the widespread seriousdamage caused in early 1997 to the roads andsurrounding areas in the Alpujarra region and thecoast of the Province of Granada was mainly caused bythe extraordinarily heavy rains. However, considerablyless damage was observed where the susceptibility ofthe terrain is low, thus highlighting the extremeusefulness of terrain-susceptibility maps for riskprevention and territorial planning.     

某高速公路下伏煤矿采空区稳定性分析

在论述某高速公路下伏砦脖煤矿采空区地质、采矿和工程地质特征的基础上, 进行了稳定性数值模拟分析, 定性与定量地分析与评价了该煤矿采空区的地表变形特征及稳定性。研究结果表明: 该煤矿采空区的变形尚未完成, 对拟建的高速公路将产生很大的危害, 必须采取相应的工程治理措施。      

混凝剂处理钻井废泥浆液的研究

通过烧杯搅拌实验对混凝剂处理钻井废泥浆液进行研究,从混凝剂适应p H值范围、混凝效果、沉降速度三方面研究比较,找出一种较为理想的混凝剂,并分析了影响混凝剂性能的主要因素,确定了混凝剂的最佳投放剂量。      

黄河源区水环境变化及黄河出现冬季断流的原因

自1954年有水文观测资料以来，黄河曾在青海省玛多县黄河沿水文站发生过3次断流。本文在分析黄河源区水环境特征及其影响因素的基础上指出，鄂陵湖、扎陵湖的环湖融区调节能力低，当遇到连续干旱、冬季其调节水量不足以维系黄河径流时便会发生断流，这是断流的主因。湖水位降低、开采沙金、过度放牧等自然和人为因素也会对黄河发生断流产生影响。鄂陵湖口附近黄河上修建的水电站开始蓄水，提高了两湖及环湖融区的调节能力，今后黄河冬季出现断流的可能性将大为降低。     

Unity of the national and the international in the socio-cultural development of the peoples of the USSR

International unity is becoming ever stronger in this country owing to an increasing similarity in the development of the cultural environment. This comprises the provision of all the country's republics with a sufficient number of schools, theatres, and other institutions and cultural information media in accordance with the needs of the population. An important part is played by the rise in ‘the general educational level, as well as the level of professional qualifications and skills. Among all the Soviet nations and nationalities, this rise being more rapid among formerly backward peoples. Prominent among the factors of internationalization is the progressive development of the nationalities’ cultural resources, while professional culture is being increasingly brought within the reach of the masses.The implementation of the nationalities policy promotes the all-round development of all Soviet nations and nationalities, their drawing together, the upsurge of the individual capabilities of every Soviet citizen.     

Artemia in the Salt Lakes of Russia:the Productivity of Populations,the Reserves of the Cysts and the Fisheries

正Artemia cysts are an extremely important component of aquaculture diets.It is well established that the cultivation of fish and shellfish derive substantial health and growth advantages when Artemia are included in the diets of the     

天山南坡科其喀尔冰川表碛区小气候特征研究

利用天山南坡科其喀尔冰川3号观测站2009年全年的气象观测资料,分析研究了科其喀尔冰川表碛区的小气候特征. 结果表明：总辐射和净辐射夏秋季较高、冬春季较低;反射辐射和地表反照率反之. 与其他地区不同,该区主要受积雪物理性质和下垫面状况的影响,冬春季地表反照率日变化表现为由大到小的变化过程,夏秋季表现为倒U型. 温度年变化表现为夏秋季高、冬春季低,最高月均值出现在8月,为9.4℃,最低月均值出现在1月,为-9.6℃. 受山谷风和冰川风的影响,全年的风向以西北风和西北偏西风为主,风向的日变化以11：00为界发生转向. 受降水和冰川消融等的影响,比湿夏秋季月均值较大,冬春季月均值较小.     

Climate: Is the past the key to the future?

 The climate of the Holocene is not well suited to be the baseline for the climate of the planet. It is an interglacial, a state typical of only 10% of the past few million years. It is a time of relative sea-level stability after a rapid 130-m rise from the lowstand during the last glacial maximum. Physical geologic processes are operating at unusual rates and much of the geochemical system is not in a steady state. During most of the Phanerozoic there have been no continental ice sheets on the earth, and the planet’s meridional temperature gradient has been much less than it is presently. Major factors influencing climate are insolation, greenhouse gases, paleogeography, and vegetation; the first two are discussed in this paper. Changes in the earth’s orbital parameters affect the amount of radiation received from the sun at different latitudes over the course of the year. During the last climate cycle, the waxing and waning of the northern hemisphere continental ice sheets closely followed the changes in summer insolation at the latitude of the northern hemisphere polar circle. The overall intensity of insolation in the northern hemisphere is governed by the precession of the earth’s axis of rotation, and the precession and ellipticity of the earth’s orbit. At the polar circle a meridional minimum of summer insolation becomes alternately more and less pronounced as the obliquity of the earth’s axis of rotation changes. Feedback processes amplify the insolation signal. Greenhouse gases (H₂O, CO₂, CH₄, CFCs) modulate the insolation-driven climate. The atmospheric content of CO₂ during the last glacial maximum was approximately 30% less than during the present interglacial. A variety of possible causes for this change have been postulated. The present burning of fossil fuels, deforestation, and cement manufacture since the beginning of the industrial revolution have added CO₂ to the atmosphere when its content due to glacial-interglacial variation was already at a maximum. Anthropogenic activity has increased the CO₂ content of the atmosphere to 130% of its previous Holocene level, probably higher than at any time during the past few million years. During the Late Cretaceous the atmospheric CO₂ content was probably about four times that of the present, the level to which it may rise at the end of the next century. The results of a Campanian (80 Ma) climate simulation suggest that the positive feedback between CO₂ and another important greenhouse gas, H₂O, raised the earth’s temperature to a level where latent heat transport became much more significant than it is presently, and operated efficiently at all latitudes. Atmospheric high- and low-pressure systems were as much the result of variations in the vapor content of the air as of temperature differences. In our present state of knowledge, future climate change is unpredictable because by adding CO₂ to the atmosphere we are forcing the climate toward a “greenhouse” mode when it is accustomed to moving between the glacial–interglacial “icehouse” states that reflect the waxing and waning of ice sheets. At the same time we are replacing freely transpiring C3 plants with water-conserving C4 plants, producing a global vegetation complex that has no past analog. The past climates of the earth cannot be used as a direct guide to what may occur in the future. To understand what may happen in the future we must learn about the first principles of physics and chemistry related to the earth’s system. The fundamental mechanisms of the climate system are best explored in simulations of the earth’s ancient extreme climates. Received: 7 November 1996/Accepted: 23 January 1997