超高压变质岩的全球分布与地球演化节律

高压、超高压变质作用不是一个局部的孤立的地质现象，而是一个时空跨度大、范围广、影响构造观的重要科学问题。文中讨论了世界上三类（１３个）典型超高压变质地区的地质学岩石学特点，从全球构造的角度研讨了超高压变质的时空分布，从而得到下列认识：（１）所有高压、超高压变质岩均分布于全球活动带及其次级褶皱带内，超高压变质岩常常保存于多期变质和变形的基底片麻岩块体中，与深位壳型剪切带关系密切。（２）现有的年代学资料说明大部分超高压变质带出现于显生宙不同时代的褶皱带（造山带）内。（３）超高压变质演化的多阶段性，说明了地球从收缩到膨胀的节律现象。（４）从欧亚大陆范围看来，从北而南，从陆到洋超高压变质有逐渐变新的趋势，可能说明欧亚大陆从中生代以来，有从大陆向大洋方向增生的总趋势。     

超高压变质岩的全球分布与地球演化节律

高压，超高压变质作用不是一个局部的孤立的地质现象，而是一个时空跨度大，范围广，影响构造观的重要科学问题。文中讨论了世界上三类典型超高压变质地区的地质学岩石学特点，从全构造的角度研讨了超高压变质的时空分布，从而得到一下列认识：１．所有高压，超高压变质岩均分布于全球活动带及其次级褶皱带内，超高压变质岩常常何存于多期变质和变形的基底片麻岩块体中，与深位壳型剪切带关系密切．２．现有的年代学资料说明大部分超     

行星地球元素的演化与地球内部的相对运动:再论中国大地构造发展演化的新全球动力学理论

从相对论的质能互换、时空弯曲、相对速度(孪生子效应)、虫洞原理、奇点原理和量子力学的不确定性原理、多重历史思想出发,全面论述了秦岭和中国大地构造的基本特征与发展演化。从质能定律出发,提出地球的组成和地核、地幔、地壳3个圈层的形成是随核元素的燃烧阶段逐步实现的;按核燃烧的顺序,地球的组成是先形成原子序数小的长英质酸性核变岩,后形成原子序数大的铁镁质的超基性-基性核变岩。核元素转化过程中所产生的巨大能量是大地构造发展、演化唯一的动力来源。地球结构特征是物质组成在高能高速运动过程中时空弯曲的结果;DNA、RNA所决定的结构态的演变,在生物的俱生、俱灭中起决定性的作用;生物的进化是地球自身运用多维时空弯曲按质数律创生出来的。以多重历史思想和不确定性原理为基础,论述了中国大地构造的阶段发展、演化以及事件、组成、结构产生的随机性和概率性。从时空弯曲的普遍性出发,中国境内可建立青藏高原、西伯利亚和西南太平洋涡旋-甩出-热核反应3个一级构造单位。从相对速度的孪生子效应、虫洞原理出发,中国大陆造山带是高能高速的等离子-粒子流流体所形成的核变岩地质体,在短暂瞬间从地球深部抽拉-逆冲至地球的表层,与地表系统长期形成的地质体相互耦合、拼贴、混杂的产物,不存在任何形式的晋宁、加里东、华力西、印支、燕山和喜马拉雅等造山带拼贴增生的概念。抽拉-逆冲岩片构造或抽拉构造是造山带形成的主要形式,是岩石圈重要的运动方式。文中最后还对成矿作用、生物的俱生俱灭和地学中十多个地质难题进行了讨论,提出了地球质量极限值在地球演化和生物进化中的重要作用。在全面论述涡旋-热核反应动力体系在地球发展和中国大地构造演化中的作用后认为,新全球动力学理论是地球的无限空间之王。     

前寒武纪地球演化的主要地质特征及可能模式

前寒武纪地壳以其独特的岩石组合以及构造类型在地球演化的进程中扮演着举足轻重的作用,本文简要描述了前寒武纪地球演化中的特殊地质现象,并讨论其蕴涵的地球演化的可能的因果联系和时空关系。针对前寒武纪地球演化研究中的焦点问题,本文对可能模型的优缺点进行了一一论述。前寒武纪一级构造模式可能经历了由垂直方向运动为主的地幔柱模式向由水平方向运动为主的板块构造模式的转变。对于前寒武纪板块运动存在的检验,硬玉和红宝石则是很好的板块构造指示矿物。根据太古宙克拉通与元古宙克拉通之间的几何关系与时空演变的联系,笔者等认为2.4~2.2Ga很有可能是前寒武纪构造模式发生转折的关键期。其间发生的全球冰期事件和超级大陆的形成并无很强的相关性,但与海平面的高低直接相关,这很有可能是大洋块体俯冲下沉至地幔引起海水"倒灌"所致。此后,地球表壳岩的刚性特征即发生了变化。     

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...     

地球的热演化及构造演化

构造模型与经过地幔传导的热对流模式密切相关。目前,主要的地幔对流模式是那些与板块和地幔柱有关的模式,相应地,主要的构造模型有板块构造及“地幔柱”构造。根据不断提高的对地幔对流演化的认识,可以评价这些构造模型或其它可能的构造模型的相对意义。     

地球化学探测:从纳米到全球

文中简要总结了勘查地球化学的发展历程,阐述了从纳米尺度到全球尺度地球化学探测的最新进展。勘查地球化学从诞生初期研究手标本化学成分,到研究矿床尺度原生晕,到20世纪70年代以后研究化学元素的区域分布,到90年代以后开始研究全球尺度化学元素分布。进入2000年以后,为了更深层次理解这些宏观地球化学模式是如何受元素的微观行为控制的,开始了纳米尺度地球化学探测。目前纳米尺度地球化学和全球尺度地球化学研究成为地球化学探测的两个前沿研究领域。笔者从微观、区域和全球不同尺度地球化学探测,各列举一个前缘领域进行了介绍。(1)在微观尺度上,从纳米水平研究化学元素的存在行为、分散和迁移机理,列举了有关纳米铜和纳米金晶体颗粒的发现及其对隐伏矿勘查的意义;(2)在区域尺度上,阐述了盆地砂岩型铀矿地球化学调查理论与技术进展;(3)在全球尺度上,列举了全球地球化学基准研究的最新进展,初步总结了全球尺度化学元素分布与地质背景、矿产资源、气候变化和人类活动的关系。     

地球的组成和演化

地质旋回地球经历了4.5Ga的历史,地表上和近地表的物质已经过众多物理的,化学的和生物化学等过程的改造、保存和破坏。我们的星球除了早期之外,人类生存所依赖的地球物质的形成和演化过程可用图3.1的地质旋回来表示。地质旋回包括两个亚旋回,即构造旋回和水文旋回。水循环是指水通过降水和蒸发,河流径流及地下水流,从海     

全球地球化学数据管理系统:“化学地球”软件研制

"数字地球"已经提出多年,是20世纪末期问世的定量化研究地球的一个新的战略方向。通过借鉴Google Earth,地质学界提出了建设One Geology和OGS-Earth多层次多学科应用平台的概念。进一步提出构建基于化学元素在地壳的分布可视化,建立"化学地球"或者叫做"元素地球"(命名为Chemical Earth),能直观地揭示地壳中元素的分布,反映出不同大地构造单元元素时空分布、演化历史和矿床的物质背景。本项研究主要完成两个方面的内容:(1)研发一个基于ArcGIS Server二维和三维统一的"化学地球"软件平台,类似于谷歌地球(Google Earth)的数字地球软件平台,实现对地球化学数据和图形适时进行二维(平面)和三维(球面)联动;(2)建立地球化学数据库和提供图形化工具,实现对数据库进行多种方式的查询统计,如对不同尺度地球化学图的显示、图形与数据交互查询和采样信息查询等。     

天体化学:地球起源与演化的几个关键问题

以近几年天体化学研究取得的一些重要成果，论述了对于认识地球的起源和演化进程的重要意义。地球主要由一套具有独立化学成分组成的硅酸盐质星子群随机碰撞吸积而成。地球的星子堆积形成方式和初始化学成分的不均一性制约着地球后期的非均一、非均变演化过程。以１８００Ｍａ为转折点，地球的演化具明显的两阶段演化特征：早期以初生壳体———星子源地体的形成和发展为特点，后期以岩石圈板块运动为特点。地球演化史中的地外撞击事件，是太阳系形成机制———碰撞吸积作用的继续，是地质历史生物、沉积、岩浆、构造等演化的重要营力之一。     

海洋生物气溶胶增加可能导致晚新生代全球变冷的模型计算

整合海洋碳、锶、锇同位素记录的地球化学元素循环模型表明,晚新生代大陆化学风化通量随着全球物理侵蚀的增强而升高,促使更多的营养元素磷输入到海洋中,引起海洋生物生产力的爆发,而浮游生物产生大量的二甲基硫最终导致海洋上空的大气气溶胶浓度急剧上升。气溶胶浓度增加一方面会增加云的覆盖率和反射率,据初步估计,该效应导致距今7 Ma 内地表接收的太阳能减少了16.5 Wm-2,相当于全球平衡温度降低13 ℃;另一方面会抑止云层的降水效能,有利于水汽向高纬地区传输并形成降雪,最终促进两极冰盖生长,从而驱动新生代晚期全球性的气候变冷。     

地球的起源与演化研究进展

地球科学在研究远古地球的形成与演化方面积累了越来越多的证据 ,人类对于太空的观测程度也不断提高 ,加深了对类地行星的认识 ,取得了重要的成果。太阳系中的火星和金星可能存在已经绝灭了的生命。慧星和小行星对地球的多次撞击有能力导致严重的环境效应及生命大灭绝。行星的演化可能有两种模式 :冷的星团加热及热的星云冷却。火星上存在与地球壳体非常相似的沉积岩 ,说明有流动水存在的可能。较高地热的太古代地壳热流输出被认为是认识地壳构造特性的关键。晚太古代会聚与离散大陆边缘的对比研究表明太古代板块运动与年轻的板块构造旋回在样式及幕次方面都没有根本的区别。元古代大陆的增生是由于元古代源于地幔的板块构造及产生于地幔的热柱构造导致新生成分的加入而造成的。裂谷、盆地、推覆及伸展、火山侵入作用是显生宙大陆增生的主要因素。     

地球早期生命环境的演化

地质记录告诉我们,在地球约46亿年的整个历史中经历了无数次大大小小的劫难,其中在地球生命处于起源和早期演化阶段的前寒武纪,首先是"狂轰滥炸",4.5亿~3.8亿年前由太阳系形成时留下的岩石体--小行星仍不断撞击着地球并烧焦了整个地球;后来的"雪球",2.2亿~1.8亿年及大约6亿年前也许是大气中氧气的增加或/和二氧化碳或/和氨气或/和甲烷等温室气体的缩减,使我们的星球进入冰封期.显然,生命挺过了所有的磨难,并以柔克刚的脱颖而出,甚至与环境相互作用共同向高级阶段演化.在至少38亿年前,随着"狂轰滥炸"的停止,原始的生命也许已出现在地球上;到大约5.8亿年前,"雪球"刚结束,新元古代末期的埃迪卡拉大辐射和早寒武纪生命大爆发就接接踵而来,似乎早期地球生命大的进步性演化都是由大的劫难诱发的.     

空气污染可能影响全球气候

1　据《美国太空总署新闻公报》(ＮＡＳＡＮｅｗｓ)报道,美国的科学家发现,漂浮在大气中的空气污染微粒对于雷雨会产生影响。这些微粒会增加云层中的冰晶数目,同时减少冰晶的直径。这可能影响进入和离开地球的辐射总量,进而改变气候。研究人员指出,由于污染微粒使得冰晶变小,降雨量可能因而下降。2　利用多个卫星和仪器进行观测,其中包含ＮＡＳＡ的臭氧层光谱仪。目标是厘清烟雾微粒(ａｅｒｏｓｏｌ)对于热带地区的雷雨和积雨云所造成的影响。常见的烟雾微粒包含化学烟雾、硫酸盐和矿物微尘。在积雨云中,这些微粒增加了冰晶的数量。但是…     

地球早期地质生物化学演化

绪言近年来,目的在于对地球形成及其早期演化过程作出解释的研究日益增多。相应的资料来自以古老地体调查为根据的各种各样野外和实验室数据,包括实验岩石学研究、地球化学计算、微生物学和天文学考察。本文考虑到地球早期地质生物化学演化的各个方面,综合资料适用于上述种种来源,从而发挥和刷新了由Lambert和Groves(1981)所提出的许多结论。第一节中提     

柴达木盆地盐湖形成演化与水体来源关系的地球化学初步模拟:Pitzer模型的应用

利用Pitzer模型，对柴达木盆地盐湖、地表河水以及地表河水同深部来源的CaCl2水体以不同的比例混合后进一步演化的结晶路线进行了研究。结果表明，柴达木盆地硫酸镁亚型盐湖的结晶路线可分为四类，氯化物型盐湖的结晶路线可分为两类，他们的形成不可能是地表河水蒸发演化到一定阶段的产物。地表河水同深部来源CaCl2水体以不同比例混合掺杂后水体水化学类型及析盐途径各不相同，它们同盒地内不同盐湖的水化学类型及其析盐途径具有很好的对应关系，说明柴达木盆地盐湖的形成同盒地内存在的两种水体－地表河水和深部来源CaCl2水体有着密切的关系。     

地球化学条件在地球历史过程中的演化

由于地球化学作用的不斷变化,組成地球的許多化學元素在地質演变過程中也不断發生迁移。有些元素扩散开來或竟逸人宇宙中,另一些則聚集於水圈或岩石圈中,形成有用矿物。化学元素的迁移以地球上所进行的全部地球化学作用爲基础。元素的適移以不同的方式进行。它决定於各種因素的相互影响。     

北祁连志留纪沉积演化:岩石学及地球化学的约束

北祁连造山带位于中国西部,青藏高原的北缘,是华北板块、塔里木板块和柴达木地块衔接的重要缝合带.志留纪和泥盆纪是该造山带形成的关键时期,在造山带的东段和西段都形成了厚层的陆源碎屑岩,然而其沉积学、岩石学和地球化学却鲜有报道.本文选择东西段各一个志留系剖面,共采集包括砾岩、粗砂岩、中细粒砂岩、粉砂岩和泥岩(板岩)的93件样品,通过沉积学、岩石学和地球化学研究分析北祁连地区志留纪的沉积演化.     

氩同位素地球化学:探究地球演化和地质年代学工具

<正>在浩瀚的宇宙中,各种元素都在不断地生成和消亡,形成了一个复杂的元素循环过程。根据宇宙大爆炸理论,宇宙在起源时刻的高温和高能量环境下,仅有轻元素（如：氢、氦等）,它们为宇宙的起源和演化提供了基础。随着宇宙的演化,更多的元素被合成,这些元素主要是在恒星内部的核聚变反应中形成,从而丰富了宇宙中的元素谱系。元素同位素组成和分布对于理解宇宙和地球演化历史至关重要。在这方面,稀有气体具有特殊的地位和作用,由于其化学稳定性,