现代海底热液微生物群落及其地质意义

现代海底黑烟囱周围生活着密集的生物群落,它们一般以黑烟囱喷口为中心向四周呈带状分布。热液生态系统的初级生产者嗜热细菌和古细菌,其初级能量来源于地球深部上升喷出流体提供的化学能,它们氧化热液中硫化物（如H2S、FeS）和甲烷获得能量,还原CO2制造有机物,而不依赖光合作用。作为食物链源头的细菌类和古细菌类与其他动物有2种生存关系:①直接作为其他动物的食物;②与其他动物之间的共生关系。这些嗜热微生物不仅依存于海底热液活动,同时在热液成矿作用中起着重要的作用。它们可能来源于地下深部生物圈,海底黑烟囱是研究深部生物圈的窗口,对其周围嗜热微生物的研究,对于理解生命起源和生物成矿都有重要的理论意义。     

2001-2010年生物地球化学研究进展与展望

阐述了21世纪第一个十年生物地球化学领域的重要研究进展和未来可能的重点发展方向。在近代陆-海系统碳循环的库和通量上已经取得了重要进展,并发现了一些参与氮、硫循环新的微生物功能群。阐述了显生宙生物大灭绝期间碳循环异常的特点及其可能的原因,但对氮、硫循环的了解比较薄弱。地球早期的碳、硫循环与生命起源、大气和海洋水化学条件的关系已经取得重要认识。生物地球化学过程可以通过生态毒理,以及大气成分和海洋水化学条件的改变影响生命系统。微生物地球化学功能的微区、原位、痕量示踪等技术得到快速发展。未来将加强地质历史时期碳、氮、硫循环的定量分析以及空间变化的研究,各种元素循环之间的相互关系及其界面过程、极端环境的生物地球化学过程将进一步受到重视。生命科学领域重要技术的引入将提升生物地球化学过程的研究。     

极端环境下的微生物及其生物地球化学作用

极端微生物是地球生物圈的重要组成部分。极端微生物的地球化学定位在微生物学与地球化学以及一些相关学科的交叉点上,最近10年已经发展成为地质生物学研究的热门领域。对极端微生物的研究不仅有助于回答生命起源、生命极限、生命本质甚至其他生命形式等生命科学问题,而且其生物地球化学作用在地球系统科学研究中具有重大科学研究价值,对揭示生物圈与地圈协同演化的奥秘、认识生命与环境相互作用规律及地球的化学演化提供重要证据。总结了嗜热菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜碱菌、嗜压菌、嗜盐菌以及抗辐射菌的主要类群,论述了极端微生物适应环境的机制,探讨了极端微生物的生物地球化学意义。作者预测未来将会在生物标志化合物研究、同位素地球化学分析和分子生物学综合研究的基础上协同推进极端微生物地球化学学科的发展。     

地球-生命耦合系统:生物圈动力学和全球环境控制

“地球工程学(Geotechnologie)”是德国联邦政府教育与研究部(BMBF)和德国科学基金会(DFG)共同策划的未来15年超大型地学研究计划,于2000年3月正式公布并开始招标实施,德国政府准备对该计划的实施投入约5亿马克的研究经费. 在经济和科学技术全球化进程不断加快的21世纪之初,在我国自然科学基础研究已经开始实施“十五”规划,即将开始考虑下一个五年规划的重要时期,了解和掌握世界各国的科学研究动态,对于把握科学前沿问题、跻身世界领先行列、保证我国基础科学研究与世界同步发展及开拓创新性研究领域等方面都具有重要意义.为此,本文将根据DFG提供的资料,对德国未来15年的超大型科学研究计划“地球工程学”的重要研究领域--地球-生命耦合系统(生物圈动力学和全球环境控制)进行全面介绍,目的在于通过信息交流,促进我国地球科学研究的迅速发展并及早抢占前沿性科学研究领域.     

中国的全球变化研究项目评述

受国家自然科学基金委员会地球科学部委托，中国科学院兰州文献情报中心于１９９３年１０￣１２月通过走访科学家和有关部门以及通信联系等方式对我国全球变化研究工作进行了较为系统的调查，并编印了《中国科学家全球变化研究工作项目汇编（１９８５￣１９９３）》。１９９４年４￣５月，又进行了第二次补充调查。在此基础上，得出了对中国全球变化立项研究情况的初步认识。     

示踪全球环境变化的微生物代用指标

文章详细总结了示踪全球环境变化的一系列微生物替代指标。重建古温度的定量指标包括藻类长链烯酮的U、古菌甘油二烷基甘油四醚化合物(GDGTs)的TEX_(86)指标、细菌GDGTs的甲基化指数(MBT)与环化指数(CBT)的组合。古温度的定性指标有脂类单体的氢同位素组成、不饱和脂肪酸的相对含量、有孔虫和硅藻的组合及其生物体的同位素组成和微量元素比值。重建古水文的指标包括有壳变形虫组合、细菌GDGTs的环化指数CBT、细菌和古菌GDGTs的陆源输入指数BIT、古菌和细菌GDGTs的相对丰度R、直链脂肪族化合物的碳优势指数CPI、好氧与厌氧微生物的丰度。古大气CO_2分压的估算可采用藻类长链烯酮的碳同位素组成、有孔虫的硼同位素组成。认为这些微生物指标在古环境重建中潜力巨大,并对一些重要微生物指标的应用原理和限定条件进行了分析。有些指标因受多种环境因子和成岩作用的影响,在应用中需特别的注意,不能无限夸大其应用领域。     

国际地圈生物圈计划科学咨询委员会第四次会议简介

介绍了ＩＧＢＰＳＡＣⅣ会议概况，特别是围绕ＩＧＢＰ的发展方向与现状评价作了具体阐述。     

郯庐断裂带火山活动与深部地质过程的新认识

在郯庐断裂带中生代以来的三期演化中,都伴生了火山活动。早白垩世走滑期的火山活动起源于地幔底侵、壳幔相互作用下的壳幔过渡带,也指示此时的断裂带切入到壳幔边界。断裂带内新生代玄武岩喷发起始于强烈伸展的后期（古新世）,在随后的断裂挤压期达到高温,该玄武岩喷发不但反映了断裂带已深切至上地幔,出现了地幔剪切带,也显示地幔交代,混杂地幔区等重要的深部过程信息。     

深海底热液活动研究热点

深海底热液活动是现代海洋地质科学研究的前沿热点, 我国这方面的研究工作刚刚开展, 亟需对现有研究成果进行总结。本文对海底热液活动的调查研究过程和现状进行了回顾, 重点分析了热液喷溢动力过程的理论研究成果, 从实测事件数据的研究成果中找出了影响热液柱的形态和分布的各种因素, 并对热液烟囱和极端温度微生物等海洋学研究热点进行了分析, 为深海热液活动调查和理论研究提供基础。      

关于亲花岗岩类矿床研究的进展和趋势

本文试就矿床与花岗岩类侵入体存在成因联系的证据、亲花岗岩类矿床形成的地球化学因素和岩石成因因素三方面的研究进展和趋势作简短概述。矿床和火成岩在地理上的伴生、分带现象、金属与特殊种属花岗岩类之间的关系、岩体微量元素的浓度与其伴生矿床的关系以及相对年代关系,是确定矿床和火成岩之间存在成因联系的依据。元素离子的电子层构造、离子半径和离子势等地球化学性质与矿石沉积地点、母火成岩成分、矿石形成方式、矿物生成顺序、矿石矿物成分、矿质沉淀温度以及矿石形成深度等都有内在联系。花岗岩类岩荣的形成与矿质的富集、岩浆和富水流体之间的关系和造矿元素在岩浆与富水流体之间的分配关系是控制矿床形成的三个关键性因素。     

长江三峡深槽沉积的研究

文章研究长江三峡两个基岩深槽沉积岩砾的岩性组成与粒度特征,深槽底部的砾石成分以深槽基岩崩落蚀余物质为主,深槽的中上部则以长江底流搬运沉积物为主。¹⁴C测年数据显示,深槽的发育在3.5万年以前,以侵蚀深切为主,没有留下蚀余堆积;3.5万年以后,仍以侵蚀为主,但已有蚀余为主的岩块堆积;大约2.4万年以来,逐渐有缓慢的冲积砾石堆积;至葛洲坝建成以后,该地发育了比较稳定的冲积砾石层和砂层。看来大约35kaB.P.前后,该地水动力强度发生过重大变化,与施雅风等关于3～4万年前长江上游多雨期研究成果相吻合。     

南极地区与全球变化集成研究展望

全球变化是21世纪人类发展面临着的重大课题。近20年来的南极研究为全球变化科学的形成和发展做出了重要贡献,许多证据表明南极地区是全球变化的最敏感指示器之一。南极地区的全球变化集成研究是目前极地科学和全球变化科学研究的重要方向。21世纪,围绕全球变化,国际上对南极地区的研究正朝向具有时间和空间尺度,具有生物、海洋、大气、岩石的圈层作用、星球之间的相互影响以及人类干扰因素等集成的关键过程研究。可以预测,对南极地区的多界面、大尺度、多学科的综合集成研究,将极大地丰富和提高人们对全球气候和环境变化的了解和预测能力。中国也将在国际南极地区与全球变化集成研究中作出自己的努力。     

长江三峡深槽沉积的研究

文章研究长江三峡两个基岩深槽沉积岩砾的岩性组成与粒度特征,深槽底部的砾石成分以深槽基岩崩落蚀余物质为主,深槽的中上部则以长江底流搬运沉积物为主。14C测年数据显示,深槽的发育在3.5万年以前,以侵蚀深切为主,没有留下蚀余堆积;3.5万年以后,仍以侵蚀为主,但已有蚀余为主的岩块堆积;大约2.4万年以来,逐渐有缓慢的冲积砾石堆积;至葛洲坝建成以后,该地发育了比较稳定的冲积砾石层和砂层。看来大约35kaB.P.前后,该地水动力强度发生过重大变化,与施雅风等关于3～4万年前长江上游多雨期研究成果相吻合。     

土壤碳动力学同位素示踪研究进展

土壤是陆地生态系统中最大的碳库。土壤碳动力学旨在研究土壤有机碳库的大小及更新速率。土壤有机碳库可分为 3个亚碳库："活动"、"缓慢"和"稳定"碳库。碳同位素特别是 14 C可作为研究土壤碳动力学的理想示踪剂;δ 13 C值是定量研究C3和C4植被更替历史的有效手段; 14 C示踪及年代测定与 13 C信号联合使用,可以估算土壤碳库的大小和驻留时间。碳同位素示踪应用于土壤碳动力学研究取得了较大进展,但是由于缺乏可靠的全球数据库和标准方法来量化土壤有机碳库,导致对土壤各亚碳库的大小和更新速率以及土壤CO2的估算仍存在较大的不确定性,从而难以估计土壤碳库大小的变化对大气CO 2浓度和全球气候变化的潜在贡献。     

水－岩反应实验研究现状与进展

摘要：水－岩反应实验研究是地学界瞩目的前缘课题之一。开放的流动体系水－岩（矿物）反应动力学实验和水－岩（矿物）界面地球化学及表面特性的研究,是该领域取得的最重要的进展。     

水－岩反应实验研究现状与进展

水－岩反应实验研究是地学界瞩目的前缘课题之一。开放的流动体系水－岩（矿物）反应动力学实验和水－岩（矿物）界面地球化学及表面特性的研究，是该领域取得的最重要的进展。     

关于地核和核慢边界区物质的成分及运动特征的研究进展

近年来关于地核和核幔边界区的研究有了较大进展，特别是高压矿物物理学和高压岩石学提供了大量有关的实验依据。本文对核幔边界区Ｄ＂层物质的运动状态、外核中轻元素成分的实验研究结果、内核地震波各向异性的物质解释及有关地磁场成因的新认识等方面的研究成果进行简要介绍和评述。      

全球环境变化海岸易损性研究综述

全球变化海岸易损性评估是国际政府间气候变化专门委员会（IPCC）敦促沿海各国应优先开展的一项工作。根据近年来有关海岸易损性的研究成果,可以认为海岸易损性系指海岸带自然、社会经济综合体对全球环境变化和海平面上升的不适应程度。通过阐述IPCC易损性评估的基本方法、内容和目标,指出了海岸易损性评估中存在的问题及改善的方法,最后,结合我国海岸带易损性评估的已有成果,分析了我国海岸易损性评估工作中存在的问题及今后的研究方向。     

中国第四纪孢粉学研究进展

随着全球变化研究的不断深入,中国第四纪孢粉学研究已取得的长足的发展。化石样品的时间分辨率不断提高,在黄土高原１０万年尺度的孢粉记录分析已达到了小于千年的分辨率,在内蒙古调角海子钻孔的研究已达到百年分辨率。其次,为了准确解译化石孢粉的生态意义,开展了大量表土花粉研究,在中国北方建立了花粉－气候转换函数、气候－花粉响应面模型;系统地开展了表土花粉模拟生物群区的研究,并取得了良好的结果;开展了华北平原不