煤炭传奇之一 生命的栋梁——碳

地球三四十亿年的生命交响乐,它的主旋律是碳的化学演变。没有碳,就没有生命。碳,是生命世界的栋梁之材。我们来自何方?将去往何处?从远古的蛮荒直至今天的文明,这种疑问始终与人类相伴相随。几乎每一个人,在他有限的一生之中,或多或少都给过类似的问题以思考时间。或许因为,对于绝大多数人来说,这类思考不能解决任何实际问题,而流于一时无所事事的灵光乍现。所以迄今为止,有关生命的来源,我们仍然知之甚少。     

冰中取火! 可燃冰凭什么能替代石油

<正>自从我们的祖先掌握了"钻木取火"的技能,通过摩擦生火取暖、御敌和熟食,极大地提高了人类的健康水平和生存率,"火"的利用终于让人类从动物界中分离,走到了统治地球的霸主位置。如今的新人类为了过上美满文明的新生活,不断创新发现新的能源,甚至即将要在"冰中取火"。这种来自冰中的"火",其天然产出物俗名就叫"可燃冰"。什么是可燃冰?可燃冰是一种能量密度很高的能     

地球妈妈的前世今生

正你了解人类的摇篮"地球"吗?从太空上看,她是银河系里一颗明亮的蓝宝石,是太阳系中的生命之舟;她养育了100多万种动物、30多万种植物、10多万种微生物;还有70亿的人类,是她养育着的子民。我们生活在神奇的蓝色星球——"地球"上,她的身世,你知道有多少?     

地震谣言的产生和定义

地震是地壳的活动,自从地球诞生以来,地壳就一直没有停止过这种活动。人类就是在火与水的洗礼中,伴随着频仍发生的地震、火山喷发、洪水等自然灾害而诞生成长的。 古代有没有地震谣言呢?有。远古的人们如何看待地震这一自然现象,已不尽可考。但进入文明史以后的文字记载告诉我们,人们对地震已经有了各种解释:“上天的惩罚”,“背负着大地的鳌鱼的翻身(在日本是鲶鱼)”等。这固然是认识的必由之路,但这些消息的流传,无疑会引起恐慌和造成某些社会后果,可见它已经包含了地震谣言的雏形。     

自然神奇造化 地质研学殿堂——秦岭终南山的地质演化

<正>在我国大陆版图的正中央,自西向东矗立着一座巍峨而壮丽的山脉,这就是秦岭。秦岭中段还有一个诗意又传奇的名字——终南山。2009年终南山以其神奇且独特的自然山水登上了世界的舞台,成为西北地区的首家世界地质公园。古老的终南山有着悠久且复杂的地质演化历史,它不仅展示了秦岭中央造山带的典型断裂构造,规模罕见的山崩地质遗迹和第四纪冰川地貌等地质奇观,更有出土“蓝田猿人”和“公王岭动物群”化石的黄土剖面。它是部五彩缤纷,内容充实的“自然史巨著”,为研究中国大陆地质演化、     

地球的“空调”——森林

正2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和(简称"双碳"目标)是我国在应对气候变化方面向世界作出的庄严承诺,也是我国生态文明建设的内在要求。森林在应对气候变化方面具有特殊作用,提升森林固碳增汇能力是实现碳达峰和碳中和的重要途径,也是人与自然和谐发展的必然选择。我们在制定碳达峰、碳中和的路线图和时间表时,需要考虑森林在应对气候变化方面的特殊性,充分发挥森林固碳增汇作用。     

距今2.52亿年前后的生物地球化学循环与海洋生态系统崩溃:对现代海洋的启示

在2.52亿年前的二叠纪-三叠纪之交,海洋系统出现了海水表面温度的快速升高、最严重的动物大灭绝和生物地球化学循环的变化,这对研究现代海洋生态系统具有很好的启示意义.随着当时阶段性的全球变暖,海洋系统碳、氮和硫的地球化学循环从动物大灭绝前的解耦关系转变到大灭绝期间的耦合关系.后者又从动物大灭绝第一幕的碳与氮的耦合关系转变到大灭绝第二幕的碳、氮和硫的耦合关系,显示了海洋环境和动物危机不断加剧的变化过程.也就是说,当海洋从第一幕的缺氧发展到第二幕的硫化时,生态系统就从生物危机发展到生态危机.元素循环耦合关系的出现说明了在当时的海洋系统中以几种主要的循环途径占主导,参与元素循环的途径多样性明显在降低.这一解剖案例显示了元素地球化学循环的变化可以很好地指示了地质时期全球变暖所引发的海洋生态系统的阶段性崩塌.实际上,地质环境中元素循环的这种耦合/解耦关系与环境条件有密切关系,而这种环境条件又影响生态系统(如缺氧导致生物大灭绝、硫化导致生态系结构转变).在现代海洋系统,全球变暖所引发的碳和氮的耦合关系已经在局部海区出现.如果这种耦合关系进一步发展到全球规模,就会出现碳、氮和硫的耦合关系,海洋生态系统将会出现严重危机.     

周口店遗址化石:中国的世界遗产

正周口店位于北京西南的房山区,是著名的北京人和山顶洞人化石的产地。北京人又称北京直立人或"北京猿人",生活在距今30万~50多万年前,于1921年在周口店龙骨山石灰岩洞中发现并陆续发掘,1929年裴文中在洞中发现了"北京人"第一个头盖骨。与这些化石一同发现的还有大量的石器和哺乳动物化石,如虎、鬣狗、鹿、牛、马、鼠等。在洞穴内还发现了灰烬层和烧过的朴树籽,表明北京人是最早会用火的人。     

“东南第一洞”的奇绚石景 安徽广德太极洞地质公园晋升国家级

正太极洞有着"东南第一洞"的美誉,明代大文学家冯梦龙更是把其誉为"天下四绝"之一,它形成于遥远的两亿五千万年前,洞内拥有大小景点500余处,具有险峻、壮观、绚丽、神奇的景观特色,是华东地区最大的喀斯特溶洞群。近日,国土资源部下发《关于申请广德太极洞国家地质公园命名的请示》,同意命名安徽广德太极洞国家地质公园。     

透视跳动的心脏

人类在地球上已经生活了二三百万年,它的内部到底是个什么样子呢?有人说,如果我们向地心挖洞,把地球对直挖通,不就可以到达地球的另一端了吗?然而,这却是不可能的。因为目前世界上最深的钻孔也仅为地球半径的1/500,所以人类对地球内部的认识还很浅显。随着科技的发展,科学家发现有许多仪器和侦测方法能够有效的"透视"出地球内部结构,为更好地研究和观察地球结构变化做出了贡献。同时,人们从火山喷发出来的物质中了解到地球内部的物理性质和化学组成,并且利用地震波揭示了地球内部的许多秘密。2001年昆仑山口8.0级以上大地     

中国古动物馆：浓缩亿年光阴

最新资料表明,最早的人类出现作600多万年前,这似乎是一个巨大的数字,但如果把它与我们赖以生存的地球的年龄做比较,就会发现人类的幼小。地球已经拥有46亿年的发展历史,而地球上最早的生命也早在38亿年前就诞生了。     

近海生态系统碳汇过程、调控机制及增汇模式

海洋是地球上最大的碳库,发挥着全球气候变化"缓冲器"的作用.蓝色碳汇,简称"蓝碳",即由海洋生态系统捕获的碳(主要是有机碳),是海洋储碳的重要机制之一.蓝碳最初认识的形式是可见的海岸带植物固碳.其实之前没有得到足够重视的、看不见的微型生物(浮游植物、细菌、古菌、病毒、原生动物)占海洋生物量9 0%以上,是蓝碳的主要贡献者.中国陆架边缘海占国土总面积的1/3,碳汇潜力巨大,亟待研发.本文以近海生态系统碳汇过程、调控机制及增汇模式为主线,论述了近海生态系统结构与碳循环功能特征、碳汇形成过程与机理,并结合近海碳汇在沉积记录中的地史过程演变探讨了自然过程和人类活动对碳汇的可能影响,展望了碳汇工程在增加近海海洋储碳能力方面的应用前景.     

海南东部小海潟湖沉积物地球化学特征及对古台风活动的指示

为探讨海南东部历史时期的气候环境变化,2015年于海南岛东海岸小海潟湖中采集了一根长73 cm的柱状样(XH15-02),在年代学(210Pb和AMS14C)测试的基础上,开展了多环境代用指标(总有机碳(TOC)、总氮(TN)、有机碳稳定同位素、干密度等)的测试和分析.结果表明,XH15-02柱状样TOC与TN含量有很好的相关性,C/N比值在10.41～23.33之间变化,有机碳稳定同位素(δ13Corg)值在-25.14‰～-23.29‰之间.通过对多气候环境代用指标的分析,以及与历史文献资料和其他自然代用指标的综合比对,认为XH15-02孔岩芯沉积记录了研究区过去1100多年来较为丰富的气候环境、台风活动以及人类活动影响等信息.近千年来,小海潟湖沉积有机物主要以陆源输入为主,据估算该岩芯有机碳陆生来源约占47.00%～73.43%,但在不同时期变化幅度较大,该陆源有机碳含量变化可能主要反映了历史时期海南东部地区的干湿变化历史;自1850年以来,XH15-02孔岩芯沉积通量的显著增加与当地人口的快速增长历史一致,反映了研究区近二百年来可能受到的人类对自然界的开发活动影响强烈;多个具有显著偏正δ13Corg记录的时期同史料记载以及周边区域地质记录中的"大风"、"海溢"、"风暴"等事件发生时间较为相近,可能揭示了历史时期的台风或高海平面事件,进而认为小海潟湖沉积在重建历史时期海南地区台风活动等方面具有很大潜力.     

饱和烃与硫酸钙和元素硫的热模拟实验对比研究：H2S成因探讨

原油饱和烃与硫酸钙和元素硫的程序升温模拟实验中,通过分析反应过程中有机气态烃（C1～C5）和无机气体H2,H2S,CO2等组分的产率变化及其演化特征,剖析了模拟实验中的反应机理和反应机制．硫酸钙-饱和烃系列中,HES的生成量很少,属反应程度较低的TSR反应,整个体系以烃类自身热裂解为主．元素硫-饱和烃系列中,由于元素硫受热生成硫自由基而具有显著的催化作用,加速了烃类烷基基团C—H键的裂解,C—H键的裂解碳造成了CO2产率的提高,C—H键的裂解氢生成H2的同时,与硫自由基结合生成大量的H2S,整个体系属硫自由基的催化反应．元素硫-饱和烃系列中,由于硫在低温阶段对C6＋烃类裂解的促进作用和高温阶段对气态烃的消耗作用,造成元素硫和硫酸钙两个系列烃类气体产率曲线出现交叉现象．     

举头论明月

月球由于离地球较近,而且肉眼可见,因此它满载了人类的梦想,自古以来就是人类探讨的对象与谈论的话题。中国古代就有嫦娥奔月的传说,以及大量与月亮有关的诗句如:"举头望明月,低头思故乡",等等。关于月球的幻想和神话自从人类有历史起就一直延绵不绝。但一直到现代,月球的成因仍然是个谜。有人认为它是与地球在同一块星际物质中形成的,而有的人认为它是地球在遭到另一不明大天体撞击后,产生的碎     

生态增汇,助力碳中和国家战略

正工业革命特别是第二次世界大战以后经济的快速发展带来全球碳排量激增,引发全球气候变暖和极端天气频发等问题,受到世界各国高度关注。中国是全球碳排放第一大国,在2020年9月22日第75届联合国大会一般性辩论中,习近平主席庄严宣布:"中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力减排政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。"(以下简称"双碳")。     

内蒙古草原碳汇现状与发展潜力

正我国是世界上草原面积最大的国家,草原不仅跟草原风光、游牧民族文化有关,还是各民族文化最繁荣的地区之一、是人类进化的起点、农业文明的起点……今年两会,"碳达峰""碳中和"被首次写入政府工作报告,走入公众视野。那我国的草原,比如内蒙古草原,在碳汇方面的现状和潜力如何?内蒙古的草原资源内蒙古自治区天然草原面积近7880万公顷,占全区国土面积的66.5%,     

异常热作用对油藏中原油的影响——以塔里木盆地塔中18井为例

塔里木盆地塔中18井揭示了一个94m厚的侵入岩体侵入到志留系砂岩中,在侵入岩体异常热作用下,砂岩中原来存在的原油变成了黑色的碳质沥青,沥青反射率高达3.54%,已到了非常高的热演化阶段.塔中18井碳质沥青的C27,C28和C29甾烷分布特征与邻近的塔中11,塔中12,塔中45和塔中47井同层位的样品较为一致,仍保留着"V"字型分布的特征,仍能作为有效的油源对比标志,并表明其油源为中-上奥陶统烃源岩;但萜烷类的一些油源对比参数与邻近井相比已经发生了较大的变异,不能再用作油源对比标志.邻近的塔中11,塔中12,塔中45和塔中47井样品氯仿沥青"A"碳同位素δ13C值位于?32.53‰~?33.37‰之间,属于塔里木盆地正常古生界海相原油范畴,但塔中18井异常热作用下形成的碳质沥青碳同位素δ13C值位于?27.18‰~?29.26‰之间,具有明显偏重的特征.饱和烃组分上,塔中18井碳质沥青的饱和烃中含有相对较多轻烃组分(nC14~nC20),轻烃和重烃之比(ΣnC21?/ΣnC22 )位于4.56~39.17之间,而邻近的塔中11等井轻烃和重烃之比(ΣnC21?/ΣnC22 )位于0.85~1.92之间;塔中18井饱和烃还具有强烈的偶碳优势,OEP(奇偶优势指数)值位于0.22~0.49之间,而邻近的塔中11等井不具有明显的偶碳优势或奇碳优势,其OEP值位于0.88~1.05之间.另外,由于异常热作用下含烷基的芳烃化合物的脱烷基化作用和芳环的稠合作用,塔中18井与邻近的塔中11等井相比,含有相对较高的不含烷基取代基的芳烃化合物(如菲等)和相对较高的多环芳烃化合物(如甾蒽、芘、苯并[a]蒽、苯并荧蒽等).     

读者沙龙

<正>如果您对《地球》杂志有任何意见、建议,以及遇到相关难题或者提供新闻线索,请发邮件给我们,我们会尽快回复。我们的邮箱是:diqiuzazhi@163.com来信节选看到上期杂志里《人类开始"透支"地球》这篇报道,我陷入到深深的担忧中,不禁想问:我们这个星球,到底能够养活多少人?怎样才能在养活现存人类的同时又不损害物种的未来?地球超载日的步步紧逼,我们应该怎么做才能减缓它的步伐?作为高级生物的我们,该用怎样的方式生存才不会让地球的承受力走到极限?怎样最迅速又实际可行的让地球和当下生活回归平衡?     

一亿六千万年前热闹非凡的侏罗纪公园——记四川自贡国家化石产地

<正>自从30年前好莱坞著名导演史蒂文·斯皮尔伯格将美国作家迈克尔·克莱顿的同名小说《侏罗纪公园》执导成科幻冒险电影以来,侏罗纪系列电影就一直深受无数观众喜爱,给人们留下了深刻的印象。然而,生活中也是有侏罗纪公园的存在,在巴蜀大地上就有一座名副其实侏罗纪公园。这个沉睡了1.6亿年之久的史前世界,在人类的叩问中“苏醒”,它就是被称为“恐龙群窟,世界奇观”的四川自贡大山铺恐龙动物群。