日地关系与地球磁场及有关地质变动的讨论

太阳风的质量外流率不是固定不变的，目前太阳风的质量外流率是１０－１４Ｍθ／ａ（Ｍθ为太阳现在的质量），在１０４ａ的幼年时期，太阳风的质量外流率为１０－５～１０－６Ｍθ／ａ。因此在天文演化阶段，地球与太阳的距离比现在更近，受太阳风的作用更为强烈。对作差异旋转的地球内核而言，地质时期的太阳辐射量变化可以影响核幔角动量交换、电磁耦合和内核振动，控制核幔边界的能量交换过程，造成超级热幔柱的形成与喷发。这是天文周期与地质旋回一一对应的原因。对地球内核差异旋转的原因进行了讨论，认为它是重力分异和液核对流的结果     

构造形变、气象灾害与地球轨道的关系

黄赤交角和月亮赤纬角决定了地球应力场的主应力方向 ,据此研究了构造形变与气象灾害的关系。地球化学给出臭氧减少的原因 ,而地球物理则提供了臭氧的分布规律。臭氧洞是两种机制综合作用的结果。研究表明 ,能量交换和引潮力造成地球各圈层差异旋转 ,是臭氧洞和厄尔尼诺等气象灾害产生的根本原因。     

地核能量的积累与释放

地核不仅具有巨量热能，而且有巨量旋转能，这是地球能量释放的内因；天文因素使地核产生周期性的南北振荡，是地球能量间歇性释放的外因。地质旋回与天文周期直接相关，可以根据天文周期预测未来的地质变化     

地球膨胀造陆与大陆极向运动

本研究对地球起源与海陆成因及变迁等问题进行论证，以物质运动基本原理（物质集中、能量释放）提出：“地球中间膨胀（释能）造陆、大陆向两极移动”的新学说（１９８２年）。认为地球成因与演变同其它天体一样，是在星际物质集中下发生的能量释放过程。由于地球水分子多，能量释放缓慢亦使陆地生成缓慢，陆地是其后产生的。陆地主要生成在地球自转离心力、日月引力、地球张力（内能膨胀）的最强区。这样不仅使地球会演变成椭球体，同时膨胀区大陆在向两极方向移动中，便发生海陆变迁与地表形变。     

新型城镇化的人地耦合异速增长分析方法

在新型城镇化背景下的城市人口规模与用地面积变化具有复杂性,研究两种要素城镇化水平的相对增长关系,有助于探索人地耦合发展的协同态势及变化动因。本文选取广州市2000—2015年的Landsat时序影像与2000、2010和2015年的人口普查与年鉴数据,在街道（乡镇）尺度上计算人口土地城镇化耦合指数识别4种耦合类型,并在此基础上提出年均增长率异速关系拟合方法。研究结果表明：① 2000—2015年广州市街道（乡镇）人口和土地城镇化呈现明显的圈层结构（核心、内、外圈层）特征,4种人地耦合类型的异速增长分别呈现正异速、负异速、负幂律3种形式,证明人地耦合分类的异速增长建模方法有助于分析人地城镇化的动态演化过程;② 基于人地耦合指数的异速标度分析表明,核心圈层—内圈层—外圈层结构上分别形成了高度集约—集约—相对粗放式扩张的发展格局,结合城市更新改造的空间分析,说明这一特色新型城镇化模式在广州具有一定成效,已初步形成了核心圈层与内圈层协同发展的态势,但需要注意防控外圈层的粗放型增长。研究结果可为新型城镇化理论内涵的认知探索和广州市案例的实证研究提供支持。     

GCRS与ITRS之间的坐标转换研究

地球质心天球参考系（GCRS）与国际地球参考系（ITRS）之间的坐标转换是天文/测地学的主要研究问题之一。在基于春分点的坐标转换过程中,推导了瞬时天球中间极（CIP）在GCRS中的坐标表达式,它是基于非旋转原点（NRO）坐标转换的基础。根据选择的欧拉角,对J2000平天极相对GCRS的天极补偿和分点改正的概念进行了数学表述。同时给出了在基于春分点和NRO的坐标转换模型中引入的各种坐标系之间的关系。     

新全球构造观中几个问题的探讨

开合运动是地球上一切地质体运动的基本形式。由于开合运动同步统一的特征,它包容了垂直运动与水平运动,故开合运动的内涵更深,应用更广;由于开合运动的相互转换特征,垂直运动也是动态相互转换,很难确定地球或某个地区的开与合或垂直运动与水平运动的主次关系,只能按某一阶段它们的主次关系进行构造分区,在这种分区中,按垂直运动与水平运动观点划分的构造单元往往不能反映构造的本质特征,因而建立在垂直运动与水平运动之上的固定论和活动论之争无实际意义。开合运动的相互转换特征及转换带的时空定位有重大的理论和实践意义。开合运动和旋转运动是地球最基本、最重要的运动形式,合称为开合旋运动,在它的长期作用下形成动态的、相对稳定的层圈结构和各种地质构造,称之为开合旋构造体系,开合旋构造体系一度或局部被破坏,经调整达到新平衡的过程称之为地球构造运动,因此构造运动是突发的、短暂的、区域性的;而将充满地球时空、重要非凡的开合旋运动叫地球运动。地球构造运动的内因主要是热能和重力能,核幔交接区是以热能和重力能为主的综合能量形成和聚集的基地,是地球构造运动的策源地。开合运动是地球的本质特征,旋转运动是地球形成及演化的必要条件,开合旋运动塑造了一个内容丰富、生机勃勃、动态发展的开合旋构造体系。      

歧口凹陷板桥斜坡区新生代断裂特征及油气地质意义

歧口凹陷发育多类型斜坡构造,为地层岩性油气藏主要富集区。板桥斜坡为歧口凹陷西缘受边界断裂控制的旋转掀斜型斜坡,斜坡内断裂特征复杂。在钻井及高分辨地震三维解释基础上,对板桥斜坡区内断裂特征进行分析,并探讨其油气地质意义。研究表明,板桥斜坡内部发育3组不同类型的断裂系,其组合类型、变形特征及成因机制具有显著差异。西侧的大张坨平行断裂系受控于差异伸展作用,缓岸带一侧发育一组平行排列的张性断裂,断裂走向与斜坡倾向垂直,形成断鼻背景上的单一斜坡构造;东侧的长芦羽状断裂系及高沙岭帚状断裂系形成受伸展走滑作用共同控制,断裂走向与地层倾向平行,形成顺向复杂断裂斜坡构造。斜坡区演化经历了初始裂陷期-旋转掀斜期-坳陷沉降期3个阶段,控制了斜坡区古地貌特征、沉积体系类型及砂体展布。断裂活动特征的差异则控制了油气运聚特征的不同,早衰型断裂易于油气短距离运移在中深部富集成藏,继承型断裂两侧具多目的层立体含油的特征。      

地球日,我们期待更多的好消息

正从外太空上看,地球是一颗宝蓝色的行星。这是因为地球是由大气圈和水圈、生物圈包裹起来的,地球外圈中最外部的气体圈层包围着海洋和陆地。而水圈则包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等,它与占地球表面71%的海洋和大气圈中的水汽形成的白云,形成了地球最大的生态系统——生物圈。大气圈和水圈、生物圈一起,共同构成了我     

重庆市交通网络的可达性时空特征及其演化规律

可达性是度量区域交通网络结构通达性的有效指标。本文以1997、2001、2004、2008和2012年为时间断面,以加权平均旅行时间为指标,对重庆市陆路交通网络中节点区县可达性时空特征及演化规律进行了研究。结果表明：重庆市交通可达性总体呈现以主城区为中心向外围区域递减的“核心-边缘”模式,可达性等值线大致呈不规则环状分布;随着路网的不断完善,可达性水平由中心向外围呈圈层式优化,各区县的可达性有大幅度的提升,但不同阶段可达性提升幅度不同,第1、2阶段（1997-2004年）可达性相对第3、4阶段（2004-2012年）而言优化程度更为显著。由于可达性值变化幅度与其初始值有关,所以,边缘地区可达性值提高幅度始终大于中心地区,区县可达性差异逐渐缩小,可达性分布趋于均衡。由于空间经济分布具有明显的不均衡性,可达性与经济发展之间具有一定的互动耦合关系,交通网络的区域效应显得更为复杂。交通网络如何与城市体系合理匹配,形成良性互动的“交通-城市-经济”复合系统,是未来区域交通建设规划应该重视的内容。     

内核对地球主转动惯量A与B的差异的贡献

基于内核的基本特征,引入等效内核椭球概念,计算了等效内核椭球的转动惯量,进而给出了内核对地球转动惯量A和B的差异的最大贡献,其量级大约是目前较公认数值(B-A)/C=2×10-5的四分之一。     

汶川地震前GPS资料反映的应变率场演化特征

对中国大陆东西向应变率场的研究结果表明,青藏块体西部（92°E以西）东西向拉张区和青藏块体东部（92°E以东）东西向挤压区反映了青藏高原物质东向流动受到了华北 华南地块的阻挡,形成了空间跨度约900 km的压缩区,3期应变率场结果均显示南北地震带中段位于东西向压应变率高值区。川滇地区应变率场结果表明,巴颜喀拉地块东向运动的增强导致了汶川地震震源区面应变率的集中;在东西向挤压高值区逐渐向东迁移的过程中,龙门山断裂带的东西向挤压变形逐渐增强;旋转率场动态演化结果表明,2004—2007年龙门山南段的逆时针旋转变形强度有所减弱,龙门山断裂带中北部的顺时针旋转变形有所增强;主应变率分布特征由散乱到一致的演化特征表明龙门山断裂带闭锁状态伴随着挤压和右旋剪切作用的增强达到了极高点。     

干热岩勘查评价指标与形成条件

干热岩具有利用率高、无污染、储量巨大、分布较广、持续稳定、安全性好等特点,被全球公认为在21世纪能够取代化石能源的一种最优质的、可再生的新型清洁能源。目前对于干热岩的成因机理还没有定论,而对于干热岩的勘探寻找、远景区的圈定以及资源评价也有不同的观点,为了有利于干热岩勘探开发,本文在综述前人研究工作基础上,总结归纳了干热岩勘查评价指标,几个重要的指标及其特征如下。第一个指标是岩石圈厚度和莫霍面埋深,岩石圈厚度较小并且莫霍面埋深比较浅,是评价干热岩远景区的一个重要指标。莫霍面埋深较浅指示深部热源（幔源热）更加接近地表,故埋深较浅（较薄的厚度）并具有上隆的特征有利于深部的热量向上传导,为干热岩的孕热环境提供良好的条件。第二个指标是居里等温面,埋深较浅的居里等温面是干热岩远景区一个重要的评价指标。居里等温面是地球内部一个非常特殊的温度（热物质）界面,它不仅能指示地下温度场的分布特征,还可指示地壳深部热能分布特征,对干热岩及地震的成因研究具有十分重要的意义;如果居里面埋深较浅,则热量传导到地表的距离比较短,深部的热流活动更容易向地表传送,不仅是有利的高温干热岩孕热环境,也有利于储存的热能快速向上传导。第三个指标为地温梯度,地温梯度较大是寻找干热岩远景区的一个重要指标;如果一个地区具有较高的地温梯度（≥ 35℃/km）,则随着深度的增加深部的地温增加较快,在相对较浅的地方就可以获得温度较高的岩石体。第四个指标是大地热流,大地热流值较大（≥ 75 mW/m2）就指示地球深部有存在高温岩石体的可能;大地热流是地温场的综合性热参数,能够准确地反映区域内的地温场特征。第五个指标是新构造运动,这也是人们寻找干热岩时容易忽略的一个重要指标。新构造运动包括火山、地震及活动断裂构造等。地震和火山是极具破坏性的自然灾害,两者的发生都表明了地球内部的热能汇聚到一定程度,从而打破了地球内部平衡状态而以地震或火山的形式把热量进行释放的地球系统行为。该指标中,如地震震级大（>3级）、震源深度浅（10~15 km）、频度大,火山活动时间新（活火山、休眠火山、中新世以来的死火山）规模大都说明地球深部存在不稳定的高热状态,易形成干热岩;如果能提前找到该区域的干热岩,可以先取出其中的热,那么地震和火山就有可能不会发生,这样可以达到取热减灾减排的作用。活动的深大断裂即能产生一部分热,也能将深部的热传输到浅部,尤其是活动性强的走滑拉张断裂,其深部具有韧性剪切特征,直接指示了深部的高温体的存在。第六个指标是高温温泉与气田等。温泉、气田的形成通常与深部的热储关系密切,一般认为地下水沿某个通道向下渗透接触到深部高温热储被加热后再沿某一通道流出地表而形成温泉;所以,温泉的出露指示了深部存在高温的岩石体（干热岩）;区域地温场异常明显,地表热泉等高温水热型地热田较密集的区域有望在深部寻找到干热岩,这也是一种就热（水热）找热（干热）的常规方法。作为固体矿产资源的干热岩,其形成具备四个必要条件:源、通、储、盖。第一个条件是要有丰富的动态热源如来源于深部地幔（幔源热）,来源于晚新生代活动的控热构造系统-活动的韧性剪切带,来源于地壳内的低速低阻体（中下地壳热）以及来源于高放射性中新生代花岗岩体（壳源热）。第二个条件是要有优良的导热通道,如壳内15~25 km低速层不仅是热源,同时具有将深部地幔热能向上传导的作用;软流圈地幔上隆时具活动性的深大断裂（深部具韧性特征、浅部具脆性特征）常常具有很好的导热功能;地壳浅表层次的脆性断裂系统往往不是干热岩的热通道,而是水热型地热能的导水、释热构造。第三个条件是要有巨大的储热岩石体,除埋深要适中（3~6 km）并具有较高温度（≥150℃）外,其规模要大（蕴含丰富的热能）,热导率大（>2 W/mK）,裂隙少（不含水或含少量不流动的水）;当然热储层可以是变质岩、岩浆岩,也可以为沉积岩。第四个条件是要有良好的保热盖层,盖层（被子）导热率低（< 2 W/mK）、厚度适中（>1 km）（具有良好的保温效果）,地温梯度高（≥40℃/km）、大地热流值高（≥70 mW/m2）（指示深部存在高温特征）是深部赋存有高温地热资源的必要条件。      

潮汐发电

海水有一种周期性的涨落现象：到了一定时间,海水推波逐澜,迅猛上涨,达到高潮;过后一些时间,上涨的海水又自行退去,出现低潮。如此循环重复,永不停息,海水的这种运动现象就是潮汐。潮汐现象是海水在天体（主要是月球和太阳）引潮力作用下所产生的周期性运动,由于月亮离地球较近,月球的引力使地球的向月面和背月面的水位升高。由于地球的旋转,这种水位的上升以周期为12小时25分和振幅小于1 m的深海波浪形式由东向西传播。     

地球内核边界局部存在“糊状层”

正中国科技大学温联星研究组,通过分析日本高感度地震台网Hi-net记录到的从地球内核边界反射的地震波走时和波形发现,在鄂霍次克海西南部下方的地球内核边界存在一个厚度约4~8km的糊状层,而与该区域邻近的其他地球内核边界则呈现出尖锐的界面,并无糊状层存在。这是利用地震观测资料首次发现地球内核边界局部区域存在"糊状层",对理解地球内核的凝固过程具有揭示性意义。《自然·通讯》日前在线发表了该研究成     

ITRF2000无净旋转对中国大陆地壳形变的影响

通过计算全球14个1级板块的总角动量以及ITRF2000速度场相对NNR-NUVELIA的旋转分量，研究了ITRF2000的无净旋转(也称无整体旋转)符合特性。结果表明．虽然ITRF2000的速度场通过50个核心站归算到NNR-NUVELlA上．然而在研究中国大陆区域地壳形变时，它们之间的差异仍是不可忽视的，其差异性表现为：ITRF2000的速度场相对于NNR-NUVELIA模型的速度场表现为顺时针旋转．前者速度模量大于后者；两个速度场的差异量表现为东部大于西部，E-W向差异量最大值达到5mm／a以上，N-S向差异量接近4mm／a。提出了2种消除这两个速度场之间系统差异的方法。     

地球质心偏移与各圈层形变

地幔结构的地震层析图象显示热心南偏和质心北偏可能是地球南北反对称的动力基础。建立了南北半球密度反对称分布的数学模型，计算结果表明：地壳地幔南北半球的密度不均匀分布可使地核偏离地球质心１～３公里，完全符合张焕志１９８２年的计算结果。质心偏移将造成地球各圈层相同数量级的等位移动与等位变形，从而产生大幅度的全球海平面变化和地壳形变。     

豫西熊耳群分布区燕山期构造演化初探

运用现实主义原则,依据构造动力作用方式及其效应的不同,系统探讨了本区燕山期演化历程,将其划分为四个演化阶段（Ｊ,Ｋ１早期,Ｋ１晚期,Ｋ２）。概括为“两次重要转折,两次陆内层流造山,两期伸展作用”。Ｊ,第一次陆内层流造山,以挤压机制为主,盆地面积进一步缩小,马超营断裂带叠加脆性改造,新断裂形成;Ｋ１早期,花岗岩浆突变式侵入,产生热隆作用,引起重力滑脱,盆地面积扩大,数量增多,以引张应力为主,是本区大地构造发展的第一次重大转折;Ｋ１晚期,产生具压剪性质呈平行等间距排列的原始北北东向断裂;Ｋ２,第二次陆内层流造山,深部物质调整方向改变,为本区大地构造发展的又一次重大转折,在北北东向断裂基础上,马超营断裂带东西向左行平移作用的参与,形成本区断陷盆地,以引张应力为主。     

新世纪的祝福

 首先让我们向跨越世纪的人们欢呼 ,并致以千禧之年的祝福 !互联网和移动电话的迅猛发展 ,正在改变着人们时间和空间的观念。朝发夕至 ,假日旅游的活动半径扩大了 ,天涯若比邻 !地球村民的交往更加近乎了。人们正努力跨越数字化的鸿沟 ,拓展自己的生存空间。上至电离层、下至莫霍面 ,复盖气、水、生物和岩石圈层 ,构筑起全新的人类圈或智慧圈 ,去重新认识 2 1世纪信息社会的大舞台。地球系统科学与空间技术、信息科学 ,彼此交叉渗透 ,正在孕育崭新的地球信息科学 ,推动着“数字地球”的浪潮。     

基于云计算的地球系统科学数据共享研究与实践

数据密集型的地学研究离不开数据资源和信息平台的支撑,因此,实施地球系统科学数据共享具有重大意义。早期地球系统科学数据共享服务主要以政府行为为主,集中数据汇交,存在数据服务负载不均衡、数据整合模式单一、数据服务效果不明显等突出问题。随着Web 2.0理念的提出,以及云计算等技术的出现,数据共享模式发生了巨大的变化。本文提出基于云计算的地球系统科学数据共享概念模型。通过提供基础设施即服务（IaaS）、数据资源即服务（DaaS）,以及数据功能即服务（SaaS）实现共享服务模式的转变,将死板的数据转为灵活的服务。在“数据云”中,用户既是数据的使用者也是数据资源的提供者,通过提供数据发布、数据需求发布、数据发现与共享、需求发现与反馈等功能,解决数据共享中“用户-数据”之间的矛盾,并激励普通科研工作者贡献自己的数据,保障数据资源有效、可持续整合。最后,构建了原型系统用于验证该框架,形成了一个“人人都是数据的提供者,人人都是数据的使用者”的数据共享服务环境。