海绵动物骨针研究简介

海绵动物骨针是海绵动物骨骼的主要组成，是由生物矿化产生的；在地学研究中它是一种可用作地层对比的古生物化石。近年科学家发现了海绵骨针的光纤特性，特别是指出了这些特性可能引导人类开发新的光纤制造方法，从而引发了对其微结构、特性、生长机制与调控的生物学、生矿物学和仿生学的研究热潮。文章简介了海绵动物骨针的早期研究、光纤特性的发现及国内外研究概况。     

云南寒武纪早期澄江生物群中原始海绵科似斜纹海绵属新种

本文报道澄江生物群似斜纹海绵属Paradiagoniella的两个新种：橄榄形似斜纹海绵P.oliviformis sp. nov. 和锥形似斜纹海绵P. conicasp. nov. 。两个新种具有似斜纹海绵属的基本特征：体壁薄;由排列不规则、分级的十字骨针为基底构成骨骼;除十字骨针外,还穿插排列有五射针、六射针、弯弓形和针形双尖单轴针等。然而与模式种不同,两个新种十字骨针分级不明显;同时,两个新种在外形、骨针组成、最大十字骨针射长比等方面,与本属的其他种都存在明显差异。新材料的发现增加了寒武纪早期原始海绵物种多样性,为研究海绵动物早期起源演化提供了新信息。     

浅谈海绵城市建设与城市水文地质勘查工作

海绵城市是构建"尊重自然、顺序自然、保护自然"建设生态城市的新型理念。目的是实现低影响开发雨水控制与利用,雨水资源化管理,减轻城市内涝,达到水生态与城市发展平衡的可持续发展建设模式。本文主要提出了城市水文地质勘查在城市海绵建设中的必要性,及城市水文地质勘查如何开展和服务于海绵城市建设。     

“瓮安生物群”研究又取得重大成果

1998年《自然》（Nature）和《科学》（Science）杂志同时报道在瓮安地区震旦纪陡山沱期的磷块岩中发现具有三维结构的多细胞藻类、后生动物胚胎和具有组织结构的海绵动物等化石，引起了国际学术界的极大关注与争论，被认为是近代演化生物学研究领域中的四项重大成就之一。有关瓮安生物群的研究已经成为地球早期生命研究的一个“热点”。     

前寒民海绵记录与云南澄江海绵化石群研究概况

介绍了晚前寒武纪海绵的研究状况以及保存完善软件的云南澄江下寒武统海绵石群的研究进展,认为晚前寒武纪海绵虽然存在一些争议,但却具有很大的可靠性。指出澄江与加拿在Ｂｕｒｇｅｓｓ Ｓｈａｌｅ中的普通海绵与蒙古、南澳、中国陕西、湖南等地六射海绵的分异度存在着明显的不一致,并认为海绵生活的环境不同可能是造成这一差异的原因。     

瓮安生物群中海绵化石的新证据

近年来笔者依据现存的瓮安生物群中一些海绵及动物胚胎化石标本的研究，对那些可能的球形海绵体及有争议的海绵幼虫标本进行了简略的评述。本文提供的保存完好的具单轴骨针的球形海绵体化石及可能的海绵幼虫标本，对于陡山沱期出现海绵动物的推测提出了新的证据。     

澄江生物群具重要演化意义的原始单轴针海绵新属种——Ovulispongia multa gen. et sp. nov

本文描述了云南寒武纪早期澄江生物群中原始单轴针海绵化石一新属种——群体小卵海绵Ovulispongia multa gen. et sp. nov.。群体小卵海绵为小型薄壁海绵，整体呈卵形，骨骼双层，由四个方向的单轴骨针穿插成网状，左倾方向和右倾方向骨针与水平骨针和纵向骨针斜交呈45度角；骨针之间无叠接；海绵体无口须和根须。群体小卵海绵在外部形态和骨架类型上与其他的原始单轴针海绵存在明显差异，其半紧密型骨架处于无规则排列的鬃毛海绵骨架和规则排列的细丝海绵骨架之间。另外新材料显示在海底固着取食的生态环境中，新属种用高密度的个体分布来获得竞争优势。群体小卵海绵独特的过渡形态的骨架结构和高密度生态分布为研究古生代原始单轴针海绵的骨架演化与生态空间扩张之间的关系提供了线索，也为研究寒武纪早期海绵动物的起源和多样化提供新的化石材料。     

南盘江地区二叠纪生物礁造架生物的初步研究

在云南东南部、贵州西南部和广西西北部毗邻的南盘江地区,广泛地发育着二叠系生物礁。迄今为止,在本区已发现了42个生物礁露头区。在古代生物礁的研究中,最重要的是研究每个礁体中的造架生物。通过对本区15个礁体的详细研究,这些礁体中的造架生物主要是:串管海绵、纤维海绵、水螅和硬海绵类;次要生物为苔藓虫、管壳石等。在串管海绵亚目中,已发现了塞巴加斯科、瓜达卢佩科、泡腔科、隐腔科和内孢粒腔科的12个属,纤维海绵亚目中有小领针属和盔海绵属。本文中介绍3个新种、2个比较种、3个种、3个未定种。     

海绵骨针特性及其仿生学研究

海绵是生长在海洋或淡水环境中的一种最简单的多细胞生物，3个主要海绵纲中有2个纲的海绵其主要骨架与支撑是玻璃纤维状的硅质骨针。近年来，人们发现了硅质海绵骨针独特的微结构及良好的光纤特性，特别是指出了这些特性给人类带来制造光纤的新思路，并很快引起了科学家对其结构、特性、生长机制与调控的生物学、生矿物学和仿生学的广泛研究兴趣。评述了海绵骨针内部结构和光学特性的发现、海绵骨针研究的热点领域及研究意义，并简要介绍了海绵骨针的国内外研究概况及主要工作。     

河南新乡宋墓家猫骨骼研究

2012年河南新乡市宋墓考古发掘出土一批动物骨骼,根据种属鉴定和观测比较,该批动物骨骼材料属于家猫.家猫(骨骼)安置于墓主身旁,是墓主入葬时作为饲宠特意放置的.猫骨骼表面没有发现任何人类行为痕迹(切割、砍击等).全部猫骨骼属于同一个家猫个体.保存下来的骨骼材料包括左、右下颌骨;左上颌骨;肱骨、尺骨、桡骨、股骨、胫骨、跖骨等,总计42件家猫骨骼.在家猫动物考古研究中,新乡宋墓家猫是我国同一地点发现家猫骨骼标本数(可鉴定标本数:NISP)最多的地点.特别需要关注的是,在该具家猫骨骼上,首次发现我国家畜考古中"偏侧咀嚼"现象.其特征为:右下颌的P4、m1齿尖,使用磨耗程度远远大于左下颌相同齿位齿尖.磨耗差距最大的部位在m1后尖顶端,右侧比左侧齿尖因磨耗而偏低2.10 mm,右侧m1后尖顶端已磨耗为平面、裸露齿质点,而左侧m1齿尖仍保留有完好锐尖.新乡宋墓家猫在我国动物考古中,还是首次发现以宠物猫进行陪葬的考古学文化现象.我国此前发现的家猫骨骼,主要出土于文化层或灰坑里,可能是被人们丢弃或自然死亡后被埋藏起来的.甚至还有少量猫骨可能是古代人食猫风俗的遗存.而新乡宋墓中的宠物猫,是人们为培养生活伴侣或寄托生活情趣而畜养的,是人们主要为满足精神生活需求而饲养的动物.我国此前动物考古研究有关"宠物"的发现为空白.新乡宋墓出土我国考古中第一只可以确定为宠物的家猫,为今后开展动物考古中有关"宠物"研究开启了良好开端.墓中出土的宠物猫还有严重"偏侧咀嚼"现象,该发现对家畜动物考古材料的演化研究等具有重要意义.     

自然材料与地球科学

地球是一个由无机材料、有机材料和生物材料组成的巨型系统,也是一个运行了46亿年的材料合成与加工的巨型工厂,蕴含了丰富的材料组成、结构、性能、制备工艺和使役等一体化信息.如何向大自然学习,获得大自然的材料密码,以提高人类对新材料的预测能力和制造能力,是材料科学值得关注的新方向.本文系统综述了地球系统中元素、自然矿物材料、自然生物材料的种类和分布,阐述了自然界普遍存在而稳定的核壳复合结构以及超浸润性的表面结构,总结了分选与压实、熔铸与烧结、冷凝与烘烤等自然材料的加工工艺,初步搭建自然材料学的研究构架,为自然材料信息库的建设提供参考.      

The Moon

Recent geochemical and geophysical data from the Moon enable a revision of earlier interpretations regarding lunar origin, structure and bulk composition. Earth and Moon show many similarities among their isotopic compositions, but they have evolved in totally dissimilar ways, probably related to the deficiency of water and volatile elements in the Moon as well as the vast differences in size and internal pressure. Some global geochemical differences from the Earth such as volatile depletion based on K/U ratios have been established. However, all current lunar samples come from differentiated regions, making the establishment of a bulk composition more reliant on bulk geophysical properties or isotopic similarities; it remains unclear how the latter arose or relate to whole Moon composition. The lack of fractionation effects among the refractory and super-refractory elements indicates that the proto-lunar material seems unlikely to have been vaporized while the presence of volatile elements may place lower limits on proto-lunar temperatures. The apparent lack of geochemical evidence of an impacting body enables other possible impactors, such as comets, to be considered. Although the origin of the Moon remains currently unknown, it is generally believed that the Moon originated as the result of a giant impact on the Earth.     

同步辐射激光加温DAC技术及在地球深部物质研究中的应用

实验室模拟地球深部的温度和压力环境,研究地球相关材料的物理和化学性质,是解释地震波数据、进一步了解地球内部结构和动力学过程的重要途径。用高功率的红外激光光束,加温金刚石对顶砧压腔(DAC)中的样品,可以获得深部地幔乃至地核的极端温度和压力条件,已广泛地用于地球深部矿物的相变、熔融和状态方程研究。同步辐射微束技术的发展,为激光加温DAC技术的应用开辟了新的领域,也使地幔及地核条件下的矿物研究有了重要的突破。文章介绍激光加温DAC技术的发展;阐述高温高压原位的同步辐射X射线衍射方法;例举激光加温DAC技术在地球深部物质研究中的一些应用;并对一些关键的技术问题加以分析和讨论。     

Earth and Mars – Distinct inner solar system products

Composition of terrestrial planets records planetary accretion, core–mantle and crust–mantle differentiation, and surface processes. Here we compare the compositional models of Earth and Mars to reveal their characteristics and formation processes. Earth and Mars are equally enriched in refractory elements (1.9 × CI), although Earth is more volatile-depleted and less oxidized than Mars. Their chemical compositions were established by nebular fractionation, with negligible contributions from post-accretionary losses of moderately volatile elements. The degree of planetary volatile element depletion might correlate with the abundances of chondrules in the accreted materials, planetary size, and their accretion timescale, which provides insights into composition and origin of Mercury, Venus, the Moon-forming giant impactor, and the proto-Earth. During its formation before and after the nebular disk's lifetime, the Earth likely accreted more chondrules and less matrix-like materials than Mars and chondritic asteroids, establishing its marked volatile depletion. A giant impact of an oxidized, differentiated Mars-like (i.e., composition and mass) body into a volatile-depleted, reduced proto-Earth produced a Moon-forming debris ring with mostly a proto-Earth's mantle composition. Chalcophile and some siderophile elements in the silicate Earth added by the Mars-like impactor were extracted into the core by a sulfide melt (∼0.5% of the mass of the Earth's mantle). In contrast, the composition of Mars indicates its rapid accretion of lesser amounts of chondrules under nearly uniform oxidizing conditions. Mars’ rapid cooling and early loss of its dynamo likely led to the absence of plate tectonics and surface water, and the present-day low surface heat flux. These similarities and differences between the Earth and Mars made the former habitable and the other inhospitable to uninhabitable.     

行星构造:寻求地球演化的踪迹

地质构造是记录地球内、外动力地质作用过程的标志。和地球相似,太阳系其他天体上也发育丰富的地质构造。以研究天体表面的地质构造及其动力学机制为目的的"行星构造学"是建立在构造地质学、遥感地质学和地球物理学等学科基础上的一门新兴前沿学科。由于天体的大小、组分和轨道位置不同,表面构造特征及其形成机制各异。对比研究地球和其他天体上的构造特征,是完善地球动力学的重要途径。水星和月球的热演化轨迹大致相同,内部持续冷却造成全球收缩,表面形成大量的挤压构造,而伸展构造仅局部发育。火星的岩石圈主要通过热传导散热,表面发育大量的挤压构造,且其形成时间可能呈单峰式分布。同时,火星表面的伸展和挤压构造和大火山群紧密相关,表明深部动力过程影响了火星上的区域构造。金星和地球的大小相似,但金星表面的最大年龄远小于地球大陆地壳的平均年龄,~80%的早期地质记录完全被后期的岩浆-构造活动抹去,表面发育大量的火山-深大裂谷系,说明"幔柱"活动对金星的构造演化至关重要,因此热传导可能也是当前金星岩石圈的主要散热方式。以上天体的岩石圈形变均以垂直运动为主。在外太阳系,一些卫星的表壳主要由冰水和其他挥发分组成,有些卫星存在下伏的液态水圈,潮汐作用可能是驱动其构造演化的主要动力。在特殊的应力来源和物质特性的共同作用下,在这些卫星上发育大量的走滑断层和疑似俯冲消减带。行星地质构造从能量和物质属性的角度探究构造运动的物理和化学过程,与地球动力学研究相辅相成,对揭示地球早期动力学过程的关键科学问题具有重要的指示意义。     

胶西北金矿集区成矿作用发生的地质背景

通过矿集区赋存的地质背景 ,包括区域重大地质事件、壳幔结构、深断裂及浅层断裂系的导流性、区域流体活动、地层建造及岩浆侵入事件等研究 ,建立了矿集区形成与演化框架 ,并提出了形成的必备因素。成矿诸因素间彼此关联、耦合为大型矿集区的形成提供了必备而优越的条件。地质演化历史中构造体制转换事件是大规模成矿作用发生的基础 ,其引起的区域壳幔物质交换、岩浆活动等系列事件及耦合作用为区域成矿作用提供了充足成矿物质、良好导流网络、丰富成矿流体、持续成矿能量等必备条件 ,最终导致矿集区的形成。     

无机生油假说及其在中国的应用前景

无机生油假说认为,原油和天然气和近地表的生物物质没有根本联系,它们是生成于地幔内的非生物来源的碳氢化合物。因而油气不是一个不可再生资源,而是一个可再生资源。无机生油假说得到地质学、物理学和化学等三个基本学科的支持。在地质观察上,发现全球许多大油田的油气储藏与原始生物物质之间数量上有巨大落差,难于解释它们是由生物生成的。此外,有许多地区在结晶基底或变质基底内,或直接位于其上的沉积岩中发现石油。从生物生油假说来说,也是无法理解的。在化学上,早在二战期间,德国已由人工合成石油(费托合成),并生产了占德国战争中用油的9%的石油。无可争辩地说明,无机可以生成石油。根据化学(物理学)热力学理论分析确认,甲烷是唯一一种在标准温压条件(温度为298.15 K;压力为101325 Pa)下稳定的碳氢化合物,从甲烷形成正常烷属烃只有在压力>3×106kPa、温度>700°C时(相当于地下深度约100 km)才有可能。在地壳内的温压条件下由生物变质形成石油的假说,与化学热力学的基本原则相抵触。从氧化的有机分子,如碳水化合物(C6H12O6)形成较高的碳氢化合物在任何条件下都是不可能的。根据我国长期对深部构造的研究,笔者认为在中国东部及西太平洋蘑菇云岩石圈地幔发育的地区是寻找巨型无机油气田的有利地区,建议在发育蘑菇云岩石圈地幔地区开展无机油气田的勘探,并在无机油气田远景地区布置超深参数钻,以评价含油气远景。另外建议加强物探工作,尤其是研究地震勘探处理基底内三维含油气构造的技术。     

Karite-diamond fossil:A new type of natural diamond

Impact diamond is one of perspective natural type of superhard carbon materials,forming huge resources sometimes,such as Popigai impact structure counting the largest diamond storage on the Earth.By present,there are two known types of impact diamonds-after-graphitic and after-coal varieties formed from different carbon precursors.Here we present for the first time a new impact diamond type-diamond fossils,named by "karite",formed about 70 Ma from unmetamorphosed organics in the giant Kara impact crater(Pay-Khoy,Russia).A full complex of the diamond fossil characteristics is described proving its nature and phase state.Karite is presented with supernanocrystalline diamond aggregates,nicely preserves tiny cell morphology and relict features of lignin and cellulose.The diamond fossils are spread widely through the Kara impactites,point to possible wider distribution of impact diamonds within large impact occurrences around the world,can be used for impact modeling,astrobiological and material studies.     

塔里木盆地新生代地质地貌特征及其演化

塔里木盆地是亚洲大陆腹地独特的巨型地质地貌单元，是研究新生代地球系统的天然实验室。新生代以来，它经历 了古近纪海湾、新近纪湖泊—三角洲平原、河流—湖泊—沙漠、沙漠—河流的地质演化过程，古地理格局变化的主要因素 是远程碰撞造山作用，造成盆地的封闭、气候干旱。古近纪以来，海湾盆地西低东高，构造挤压造成周缘山脉隆升和盆地 逐渐封闭，这是盆地演化最主要的动力因素。新近纪南高北低，随着青藏高原隆升，周围山脉持续隆升，早先形成的河湖 等地质地貌单元不断被周边山脉所封闭，形成塔里木盆地，发育大湖泊。第四纪以来，盆地西高东低，经历了最快速的地 球系统演化，形成中国较大的内流水系以及最大沙漠。内、外动力的耦合作用及其相互作用，控制了塔里木盆地新生代地 球系统演化，塔里木盆地周缘新构造活跃，在巨型盆地内发育了河流、湖泊、沙漠、戈壁、雅丹、干盐湖等多种第四纪的 地貌类型。不同地质因素时空上相互作用，塑造着巨型盆地地球系统演化，塔里木盆地展示了极干旱地区地球系统第四纪 快速的演化过程。     

塔里木盆地新生代地质地貌特征及其演化

塔里木盆地是亚洲大陆腹地独特的巨型地质地貌单元,是研究新生代地球系统的天然实验室。新生代以来,它经历 了古近纪海湾、新近纪湖泊-三角洲平原、河流-湖泊-沙漠、沙漠-河流的地质演化过程,古地理格局变化的主要因素 是远程碰撞造山作用,造成盆地的封闭、气候干旱。古近纪以来,海湾盆地西低东高,构造挤压造成周缘山脉隆升和盆地 逐渐封闭,这是盆地演化最主要的动力因素。新近纪南高北低,随着青藏高原隆升,周围山脉持续隆升,早先形成的河湖 等地质地貌单元不断被周边山脉所封闭,形成塔里木盆地,发育大湖泊。第四纪以来,盆地西高东低,经历了最快速的地 球系统演化,形成中国较大的内流水系以及最大沙漠。内、外动力的耦合作用及其相互作用,控制了塔里木盆地新生代地 球系统演化,塔里木盆地周缘新构造活跃,在巨型盆地内发育了河流、湖泊、沙漠、戈壁、雅丹、干盐湖等多种第四纪的 地貌类型。不同地质因素时空上相互作用,塑造着巨型盆地地球系统演化,塔里木盆地展示了极干旱地区地球系统第四纪 快速的演化过程。