西藏冈底斯带石炭纪—二叠纪岛弧造山作用：火山岩和地球化学证据

系统地研究了西藏冈底斯带石炭纪-二叠纪火山岩的时空分布,岩相学,元素及Sr、Nd、Pb同位素地球化学,以及构造环境、源区性质,并与喜马拉雅带二叠纪火山岩进行了对比研究.冈底斯带石炭纪-二叠纪火山岩近东西向集中分布在冈底斯构造带的中北部,空间上从东至西火山活动的强度和规模渐次减小,时间上从早至晚火山活动的强度和规模总体由弱到强.冈底斯带石炭纪-二叠纪火山岩形成于活动大陆边缘的岛弧构造环境,从早到晚岛弧造山作用经历了初始岛弧→早期岛弧→成熟岛弧的发展演变过程,火山岩浆来源于富集型地幔的部分熔融物质,原始岩浆在形成和演化的过程中有俯冲洋壳、随带的深海沉积物和再循环进入地慢的地壳物质组分的强烈混染,明显不同于受地壳物质组分强烈混染的喜马拉雅带二叠纪陆缘裂陷型火山岩.综合分析冈底斯带及其邻区近年来的最新调查与研究成果,从北向南拟建了石炭纪-二叠纪冈底斯岛弧→雅鲁藏布江弧后裂谷盆地→喜马拉雅陆缘裂陷盆地的弧盆系时空结构演化模式,探讨了冈瓦纳大陆北缘石炭纪-二叠纪活动大陆边缘的岛弧造山作用与青藏高原古特提斯演化的耦合关系及其动力学机制,讨论了冈底斯带松多乡榴辉岩的形成过程.     

西藏冈底斯带石炭纪—二叠纪岛弧造山作用：火山岩及地球化学证据

系统研究了西藏冈底斯带石炭纪—二叠纪火山岩的时空分布、岩相学、元素及Sr、Nd、Pb 同位素地球化学和构造环境、源区性质,并与喜马拉雅带二叠纪火山岩进行了对比研究。冈底斯带石炭纪—二叠纪火山岩近东西向集中分布在冈底斯构造带中北部地带,空间上从东至西火山活动的强度和规模渐次减小,时间上从早至晚火山活动的强度和规模总体由弱到强。冈底斯带石炭纪—二叠纪火山岩形成于活动大陆边缘的岛弧构造环境,从早到晚岛弧造山作用经历了初始岛弧→早期岛弧→成熟岛弧的发展演变过程,火山岩浆来源于富集型地幔部分熔融作用,原始岩浆在形成和演化的过程中有俯冲洋壳及随带的深海沉积物和再循环进人地慢的地壳物质组分的强烈混染,明显不同于受地壳物质组分强烈混染的喜马拉雅带二叠纪陆缘裂陷型火山岩。综合研究冈底斯带及其邻区近年来的最新调查与研究成果,从北向南拟建了石炭纪—二叠纪冈底斯岛弧→雅鲁藏布江弧后裂谷盆地→喜马拉雅陆缘裂陷盆地的弧盆系时空结构演化模式,探讨了冈瓦纳大陆北缘石炭纪—二叠纪活动大陆边缘的岛弧造山作用与青藏高原古特提斯演化的耦合关系及其动力学机制,讨论了冈底斯带松多乡榴辉岩的形成过程。     

冈底斯中北部晚侏罗世-早白垩世地球动力学环境：火山岩约束

利用新近完成的1：25万区域地质调查资料和笔者分析数据,初步研究了西藏冈底斯带晚侏罗世-早白垩世火山岩的分布特点及地层古生物、同位素年代学约束的火山活动时代以及冈底斯中北部火山岩的性质、构造环境、岩石成因和俯冲极性.冈底斯带晚侏罗世-早白垩世火山岩主要分布于南冈底斯、中冈底斯、北冈底斯和班公湖-怒江缝合带南缘,基本同期开始于早白垩世（大约120～130 Ma）并可能延续到晚白垩世,以冈底斯中北部地区规模最大为特征.已有数据显示中冈底斯则弄群火山岩包括部分中钾钙碱性系列的中基性岩石和占优势的高钾钙碱性系列的中酸性火山岩,不同于传统岛弧火山岩,但与中安第斯厚地壳背景下的岛弧火山岩相似,北冈底斯主要为与传统岛弧火山岩相似的中钾钙碱性系列火山岩.中冈底斯则弄群中基性火山岩很可能与来自消减沉积物和/或蚀变玄武质洋壳的含水流体引起上覆地幔楔物质的部分熔融有关,并在岩浆上升过程中经历了明显的分离结晶作用和中上部地壳物质的同化混染（即AFC过程）,长英质火山岩很可能主要与地壳重熔有关,但并不能完全排除镁铁质岩浆的分离结晶作用.目前冈底斯中北部晚侏罗世-早白垩世火山岩地球化学数据揭示的成分变化、地壳厚度、与俯冲带的距离以及冈底斯带同期火山岩的分布特点暗示冈底斯中北部火山岩很可能与班公湖-怒江特提斯洋壳向南的俯冲作用有关.     

Late Carboniferous-Permian intracontinental extension and orogeny in Dashizhai-Holin Gol area,Inner MongoliaSCIEI北大核心CSCD

俯冲和挤压过程将形成具有加厚地壳的岛弧带或造山带,而伸展过程则形成具有减薄地壳的伸展盆地,因此可以通过地壳厚度推测岩石组合形成时的大地构造背景,并揭示它代表的深部地球动力学过程。兴蒙造山带东部大石寨地区以著名的大石寨组火山岩为特征,其岩浆活动的性质、形成过程和构造背景一直备受争议,其中,该套岩石的构造背景的认识存在岛弧和陆内裂谷两种主要观点。本文根据岩性组合及年代学特征,将大石寨地区主要岩石组合从下到上分为晚石炭世火山岩、早二叠世寿山沟组和大石寨组、中二叠世哲斯组,并利用大石寨-霍林郭勒地区的火山岩和碎屑岩锆石的微量元素及火山岩的全岩微量元素数据,估算了晚石炭世-二叠纪地壳厚度的变化趋势。结果表明,360Ma到320Ma时期发生地壳加厚,320~300Ma地壳从加厚转为减薄;而在300~280Ma时期,地壳厚度减薄最明显且厚度最小。综合岩浆活动、沉积环境和地壳厚度变化曲线等特征,可将大石寨-霍林郭勒地区晚石炭世到二叠纪的构造演化分为4个阶段:第一阶段(360~320Ma),碰撞产生的挤压背景导致区域性隆升和早-中古生代造山带物质的堆叠,使地壳厚度增大,导致幔源岩浆上侵,引起部分熔融作用,形成以侵入岩为特征的地壳垂向增生;第二阶段(320~300Ma),由于碰撞后伸展使得地壳处于从加厚到减薄的转换过程,发育与伸展相关的岩浆活动;第三阶段为300~280Ma,软流圈上涌造成地壳发生强烈伸展,导致地壳厚度明显减薄和大规模岩浆活动,以大石寨组岩浆活动进入高峰期为标志。该时期大规模岩浆活动和裂谷沉积特征与地壳厚度减薄的地球动力学背景高度吻合,从而揭示大石寨-霍林郭勒地区早-中二叠世处于地壳伸展而非俯冲-碰撞过程。第四阶段为280~260Ma,由于蒙古-鄂霍茨克造山带和大别-秦岭中央造山带的远距离效应造成地壳加厚,形成陆内造山带。     

西藏冈底斯带石炭纪陆缘裂陷作用：火山岩和地层学证据

冈底斯作为重要的中、新生代岛弧岩浆岩带,历来是青藏高原最热门的地质研究领域,但是对晚古生代火山岩的性质及其形成的构造背景仍缺乏研究。本文在区域地质调查资料的基础上,对冈底斯带石炭纪火山-沉积岩系进行了系统的地层学和岩石地球化学研究,测量了重点剖面,对火山岩进行了常量、微量元素和Sr、Nd、Pb同位素地球化学测试。研究表明,石炭系与下伏泥盆系或前寒武系之间普遍存在不整合或岩性、沉积相的突变面,代表重要的构造转换面。石炭纪的沉积环境大致有两次滨海-深海或深水斜坡-滨海沉积演化旋回,深海-深水斜坡沉积或冰海相含砾板岩与两次火山活动伴生。石炭纪火山岩主要为安山玄武岩和英安岩、流纹岩类,略具双峰式火山岩特点。安山玄武岩类的成分与典型MORB和岛弧玄武岩相比,具有MgO含量低,TiO2、Al2O3、P2O5含量高等特点,稀土和微量元素为LREE和LILE富集型分配模式,与大陆拉斑玄武岩相似。石炭纪酸性火山岩的稀土和微量元素地球化学特征与陆内流纹岩相似。岩石地球化学示踪和地层学研究表明,冈底斯带石炭纪为伸展背景下的冈瓦纳陆缘裂陷环境。火山岩的源区地幔具有典型的Dupal异常,发生过复杂的混合作用,涉及到原始地幔、富集地幔EMII和地壳成分等,说明发生过冈瓦纳古陆壳俯冲、再循环进入古老地幔等过程。玄武岩类成分的某些特殊性,可能与源区混合作用有关。     

新疆笔架山早二叠世火山岩带岩石成因:来自岩石学、地球化学及同位素年代学的制约

选取塔里木东北部的笔架山二叠纪火山岩带为研究对象,通过年代学、岩石学和地球化学等研究,论证火山岩的亲缘关系以及火山岩与侵入岩的关系,探讨岩浆演化过程与源区性质。笔架山一带二叠纪火山岩分布于笔架山镁铁质-超镁铁质岩带北侧。火山岩的岩石类型主要有玄武岩、玄武质安山岩、安山岩、英安岩和流纹岩。流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(285.0±2.9)Ma,属二叠纪乌拉尔世。该火山岩多属拉斑玄武岩系列。玄武岩、玄武质安山岩、安山岩的岩石学及地球化学特征表明,它们都是由拉斑玄武质岩浆通过分离结晶作用演化而成,玄武岩岩浆在上升过程中经历了一定程度的同化混染作用。玄武岩的w(TiO2)(2.35%~3.81%)、w(TFeO)(10.59%~13.87%)、w(P2O5)(0.35%~0.50%)高,属于高钛玄武岩系列,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,Nd-Sr同位素组成具有OIB亲和性,地球化学特征显示出玄武岩的岩浆源区属尖晶石稳定域。笔架山二叠纪侵入岩和火山岩的时空关系、岩石地球化学特征和岩浆演化程度的研究表明:二者是同源岩浆分异的产物,岩浆进入现存岩浆房后,大量的堆晶相形成了镁铁-超镁铁质侵入岩,而演化的岩浆沿岩浆房顶部或旁侧的断层带溢出而形成基性-中性火山岩;酸性火山岩是由幔源岩浆的热量引起地壳重熔形成的。     

长江中下游中生代安山质火山岩记录的新元古代大洋板片-地幔相互作用

大陆弧安山岩的形成是大洋板片向大陆边缘之下俯冲的结果,但是在具体形成机制上存在很大争议.针对这个问题,对长江中下游地区中生代安山质火山岩及其伴生的玄武质和英安质火山岩进行了系统的岩石地球化学研究,结果对大陆弧安山质火成岩的成因提出了新的机制.分析表明,这些岩石形成于早白垩世,它们不仅表现出典型的岛弧型微量元素分布特征,而且具有高度富集的Sr-Nd-Hf同位素和高的放射成因Pb以及高的氧同位素组成.通过全岩和矿物地球化学成分变化检查发现,地壳混染和岩浆混合作用对其成分的富集特征贡献有限,而其岩浆源区含有丰富的俯冲地壳衍生物质才是其成分富集的根本原因.虽然这些火山岩的喷发年龄为中生代,但是其岩浆源区形成于新元古代早期的华夏洋壳俯冲对扬子克拉通边缘之下地幔楔的交代作用.大陆弧安山岩地幔源区中含有大量俯冲洋壳沉积物部分熔融产生的含水熔体,显著区别于大洋弧玄武岩的地幔源区,其中只含有少量俯冲洋壳来源的富水溶液和含水熔体.正是这些含水熔体交代上覆地幔楔橄榄岩,形成了不同程度富集的超镁铁质-镁铁质地幔源区.在早白垩纪时期,古太平洋俯冲过程的远弧后拉张导致中国东部岩石圈发生部分熔融,其中超镁铁质地幔源区熔融形成玄武质火山岩,镁铁质地幔源区则熔融形成安山质火山岩.因此,大陆弧安山岩成因与大洋弧玄武岩一样,可分为源区形成和源区熔融两个阶段,其中第一阶段对应于俯冲带壳幔相互作用.      

西藏当雄纳龙晚古生代裂谷盆地的识别及其意义

西藏冈底斯构造带是冈瓦纳大陆北部边缘的重要组成部分，经历了特提斯演化的全过程，并在中生代发育的典型的多岛弧－盆地系统。笔者根据冈底斯构造带中部纳龙地区晚古生代发育的沉积相类型、火山岩组合以及古生物等方面的资料，首次提出当雄纳龙盆地在中二叠世栖霞期具有裂谷盆地性质，揭示出冈底斯地区在二叠纪已转化为活动大陆边缘，为研究西藏冈底斯地区弧－盆系统的形成过程及晚古生代的区域构造特征古地理格局提供了重要的资料。     

澜沧江构造带中南段小定西组火山岩形成时代的厘定及其构造意义

三叠纪忙怀组、小定西组火山岩是澜沧江构造带中南段火山岩带的重要组成部分,是澜沧江古特提斯缝合带构造演化的产物。本文报道了小定西组巨厚玄武岩中安山岩和流纹岩夹层的岩石学、地球化学及锆石LA-ICP-MS年代学及Lu-Hf同位素特征。流纹岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示小定西组火山岩形成于230Ma。安山岩为高Al2O3的高钾钙碱性岩类,其较强的Nb、Sr和Ti负异常、较弱的Eu负异常、较低的Mg#、(La/Yb)N比值和Cr、Ni含量等特征与小定西组高铝玄武岩极为相似,说明安山岩岩浆与玄武岩岩浆来源相同或相似,是交代地幔物质部分熔融形成的玄武岩浆熔离分异的产物。流纹岩的过铝质特征,强烈Ba、Nb、Ta、Sr、P、Eu和Ti的负异常,与芒怀组流纹岩和临沧花岗岩极为相似,Nb/Ta、Th/Ce和Th/U比值与大陆地壳一致,以及εHf(t)值为-11.6~+9.6,峰值分布于-6.0~+2.0之间,对应的地壳模式年龄(tDM2)为658~1990Ma,大部分集中在1100~1600Ma范围内,反映其岩浆来源于中上地壳物质部分熔融的产物,并加入少量幔源组分的混合岩浆。小定西组玄武岩夹层中的安山岩和流纹岩都具有Rb、Ba、Th、U富集和Nb、Ta和Ti亏损,在微量元素构造环境判别图解上分布于陆缘弧或同碰撞岩浆岩区的特征。结合该区早三叠世地层缺失、晚三叠世磨拉石建造不整合覆盖在下伏地层之上,以及高压变质带的存在等分析认为澜沧江构造带中南段火山岩带中生代火山岩形成于同碰撞环境。在保山地块与印支地块碰撞过程中,交代地幔楔物质部分熔融形成的基性岩浆在上升过程中诱发地壳物质部分熔融形成酸性岩浆,下部基性和上部酸性两个岩浆房的岩浆间歇式喷发,形成下部以酸性火山岩为主(芒怀组),上部以基性火山岩为主(小定西组)的"双峰式"中三叠世火山岩带。     

滇西云县地区中二叠世火山岩的发现及其对昌宁- 孟连古特提斯洋俯冲作用的约束

多年来，对滇西云县- 南涧一带广泛出露的中晚三叠世火山岩的形成时代及大地构造属性一直存在争议。出露于云县漫湾地区的原划中三叠统忙怀组中新发现有厚数米的英安岩、英安质凝灰岩夹流纹岩、凝灰岩组合。本次研究采集英安岩D0001进行锆石U- Pb LA- ICP- MS定年，获得262. 5±3. 1Ma的岩浆结晶年龄和447. 4±9. 1Ma的继承性年龄，时代厘定为中二叠世晚期，而非前人认为的中三叠世。对岩石组合、同位素测年及地球化学的详细研究表明，这套火山岩属石炭- 二叠系龙洞河组，为一套中酸性火山岩组合；SiO2含量68. 14%~74. 62%，Eu负异常，在TAS图解中全部落入英安岩- 流纹岩区；微量元素蛛网图明显富集Rb、Th、Ce等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素，具典型火山岛弧特征，是目前临沧岩浆弧发现的最为年轻的岛弧型酸性火山岩记录，其岩浆源区为受壳源物质混染的下地壳镁铁质岩石部分熔融；应为早中二叠世昌宁- 孟连洋向东俯冲的产物。本次的发现，为西南三江地区昌宁- 孟连洋向东俯冲提供有利的岩石学记录及时代约束，也为石炭- 二叠系龙洞河组北延提供有利支撑，澜沧江断裂以西区域前人划分的忙怀组的分布范围和规模需要重估。     

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