区域地下水演化的地球化学研究进展

由于区域地质特征、水文地质条件、气候影响和人类活动的差异性,导致区域地下水演化的地球化学过程复杂、影响因素众多.在总结近年来国内外区域地下水化学演化研究大量成果的基础上,综述了地下水演化的地球化学系统分析方法,地下水演化研究的水文地球化学方法、同位素地球化学和元素地球化学方法和技术以及地下水演化的地球化学模拟方法和技术及常用软件.指出在今后的一段时期内,区域地下水自然演化与人类活动的复合作用、地下水与地表水的相互作用、微生物-水-岩相互作用将是区域地下水地球化学研究的热点领域,其中物理、化学、生物的耦合作用将是区域地下水演化的地球化学研究的重点领域.     

硼在水中的地球化学行为

硼在水中的地球化学行为［苏］А．Ф．Гｐｙδов水圈可以分为两个基本类型的水：大陆深部地下水和大洋水。地表水、地下径流水、热水以及矿化水都是大陆深部地下水或大洋水派生出来的。地表水、地下径流水交替活动带的循环水，实现水圈各种水的联系和相互影响，并加入...     

地球科学与社会：全球综述

如果人类要长期继续生存和繁荣，必需了解支持人类需求的地球和它的能力。地球科学的任务是认识地球，进行推断，从而达到规划人类社会的目的。推动地球活动的内因是其内部的对流作用，外因是太阳能，固体地球、水圈、大气圈与生物圈形成了全球循环系统。固体地球科学委员会注重的主要研究课题包括：１．地球内部动力学；２．岩石圈的形成和演化；３．大陆动力学；４．生物的多样性和灭绝；５．活动的行星：地质灾害；６．地质历史中的全球环境与变化；７．持续的能源与矿产资源；８．了解人类与地球的相互作用与运用这些知识于社会。人类社会是地球循环的一部分，它从地球中提取资源，把废料又送回地球内，它破坏地球的自然保护圈。对于全球的认识将可指导人类社会减少对地球的流体层与土壤这个保护圈的野蛮性破坏。因此，地球科学是社会的一个好的测试器。     

2006年度国家自然科学基金项目指南（地球科学部分）

地球科学是人类认识、利用和改造人类目前惟一生存环境——地球的基础科学。地球科学通过对地球系统包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和日地空间的过程与变化以及这些过程之间相互作用等研究，以提高对地球的认识水平，并利用这种知识为解决人类生存与持续发展中的资源供给、环境优化、减轻灾害等重大问题提供科学与技术的支持。     

地球环境与生命过程

生物圈是地球系统中唯一具有生命活动的圈层,生物圈及其与各圈层之间的相互作用对地球环境变化起着巨大的推动作用。因此,有关生命过程与地球环境相互关系的知识对于人类理解地球系统以及利用地圈、水圈和大气圈资源至关重要。地球环境与生命过程研究的内涵就是研究地球环境与生命过程相互作用中的各种化学、物理、生物过程,以及其在地圈、水圈、大气圈、生物圈各子系统之间发生的相互作用,增进对地球系统的理解和认识,区分人类活动与自然过程在全球变化中的作用,评估气候与环境变化对生命过程的影响及其反馈作用,揭示生命过程对于地球环境的适应性及其调控机理,为科学地管理地球,确保地球系统的可持续发展提供依据。其核心目标就是通过理解生命过程与地球环境相互作用的过程,评估人类对自然平衡和自然循环造成的影响,进而实施地球管理,确保地球生命支持系统的可持续发展。基于当前地球系统科学研究前沿,提出了未来关于地球环境与生命过程研究需 要重视的方面,尤其是关于生态系统对全球变化响应的阈值研究应引起高度重视。     

大陆生长演化与成矿作用讨论

无论是与岩浆作用,还是与沉积作用或变质作用岩石相关形成的矿床均发生在地壳之中。事实上,成岩与成矿紧密的关系意味着要理解成矿作用就必须深入的认识整个地质时代地壳演化的特征。相应的研究有2个最基本的方向:其一是经验性的描述成矿构造环境和容矿岩石的研究;其二是构绘大陆演化与矿床在其演化中的时空位置的研究。前者已经获得相当多细致的研究;但后者研究上需要对大陆演化历史的全面理解,认识上就更为困难。特别是成矿作用传统认识上的局限性,难以将成矿作用置于活动的大陆聚散过程中去认识。笔者以全球活动构造的视角,从大陆生长速率、水圈和大气圈的演化、全球性热产物演变和海平面的变化的历史纪录角度,对活动的地球演化环境下的成矿作用进行总结探索,以激发对该领域更深入地研究。     

2005年度国家自然科学基金项目指南(地球科学部分)

地球科学是人类认识、利用和改造人类目前唯一生存环境——地球的基础科学。地球科学通过对地球系统包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和日地空间的过程与变化以及这些过程之间相互作用等研究,以提高对地球的认识水平,并利用这种知识为解决人类生存与持续发展中的资源供给、环境优化、减轻灾害等重大问题提供科学与技术的支持。     

特约主编致读者

正认识我们赖以生存的大陆,是理解地质历史时期洋陆格局、相互作用及演变的重要途径,也是固体矿产资源与能源资源开发利用和人类生存环境改善所必要的基础和保障。尤其21世纪以来,地质学家们已经意识到,在地球的动力学环境中大陆岩石圈各圈层的表现、构造活动性及演化与组成和结构相对简单的     

中国第四纪研究委员会简介

第四纪是地质历史上最新的一个地质时期，是地球环境演化过程中人类出现和现代环境格局逐步形成的重要时期。第四纪地球环境的一个重要特点是地球气候的大规模冷暖波动，特别是在寒冷时期在地球极地海洋、高纬度陆地和各纬度的高山上出现大规模的冰盖和／或冰川活动，海平面大幅度下降；暖期时，由于冰盖的大量融化，海平面上升。伴随这种大规模的气候变化是生态环境的改变和生物界的相应变化。人类的出现是第四纪时期的重要事件，人类出现的环境条件以及人类文明的发展，即人类活动对地球环境自然演化的影响也日益受到重视。第四纪研究就是借助现代科学技术手段，利用各种类型的载体中的各种环境变化记录，来恢复过去几个百万年以来地球环境演化的历史，探求造成这些变化的原因，搞清地球环境自然演化规律与人类活动的影响，以期预测今后环境演化的可能趋势。     

城市环境地球化学研究综述

近年来地球科学越来越多地面向城市,城市环境受到人类活动的广泛影响,自然及人类活动引起的城市地球化学问题日益受到人们的重视。城市环境地球化学是应用地球化学的原理和方法研究城市生态环境问题,主要研究城市土壤、沉积物、尘埃、地表水、地下水、生物、空气等介质中化学元素及同位素的分布、演化、环境作用及健康效应,重点解决城市地球化学环境质量变化的原理及由此产生的生态环境效应及人体健康效应。城市环境地球化学的主要研究对象是传统工业城市、典型矿业城市及国际化的大都市。在城市地球化学概念出现之后短短的10余年时间内,很多国家开展了城市环境地球化学调查和研究工作,取得了重要的成果和进展,并发展成为环境地球化学与城市环境的重要方向,但仍存在着一定的问题,需要深入研究。目前,城市环境系统的地球化学填图、城市地球化学与环境污染研究、城市地球化学与生态风险研究、城市地球化学与人体健康研究、城市地球化学系统的调控与环境规划等领域是国际城市环境地球化学的热点和前沿。     

全新世以来华北平原层圈间水循环演化过程与区域地下水演变周期性

该文阐述全新世以来大气圈，岩石圈，生物圈与水圈之间水文循环过程中水分通量的演化规律，揭示了近百年来人类活动对层圈之间水分通量变化的干扰作用，并依据全新世时期千年尺度和百所尺度水文循环演化的特点，分析和预测了华北平原区域地下水演变的周期性和未来30－50a趋势。     

人类活动影响下的大同市浅层地下水环境演化

在系统分析、整理研究区20多年来地下水水位和水质资料的基础上，研究了人类强烈活动影响下的水水位、水质的时空演化规律；分析了大同市在人类活动影响下的地下水环境演化规律；认为日益增强的人类活动是影响城市地下水资源短缺和水质恶化的重要因素；探讨了大同市水文地球化学的分带性，即把研究区分为地下水补给区（未受影响带）、地下水径流区（工业活动影响带）以及地下水排泄区（农业活动影响带）。这些研究可为大同市地下水政策的制定和实施提供科学的理论依据。     

地球内部流体研究的若干关键问题

流体在地球演化历程中扮演着十分重要的角色，地球流体控制着地球系统的质量和能量的再分配。对流体地质作用的研究涉及地球的各个圈层，各具特征，又相互联系、制约，构成了一个完整的地球流体学科研究体系。对地质流体的研究，最引人注目的一个重要领域莫过于对地球气体的研究。“固体”地球含有丰富的气体。近年来，对各类地球气体进行了大量的研究，涉及众多的研究领域，包括：大气和水圈的成因和演化、地球内部状态及动力学过程、地震机理和预报、火山喷气作用、油气和其它矿产资源勘探及全球环境演变等。本文所涉及的主要研究成果包括：（１）稀有气体同位素地球化学研究；（２）岩浆活动与火山活动的气体地球化学研究；（３）现代构造活动与地震的气体地球化学研究；（４）幔源岩包体及玄武岩的气体地球化学研究。     

河流与地下水关系的演化及若干科学问题

河流和地下水之间存在着密切的水力联系和频繁的转化关系。近几十年来,受自然因素和人类活动的影响,河流与地下水之间的转化关系趋于复杂化,引起水循环的变化,诱发了一系列生态环境负效益,使水资源及生态问题突显,其中河流与地下水关系及其演化是河流与地下水相互作用中重要问题之一,是属于河流维持机理与地下水可再生能力的基础研究内容。笔者在对河流与地下水转化关系类型划分的基础上,依据室内和野外试验资料,结合地质、水文地质条件,分析了各类型的渗流特征和影响河流与地下水关系演化的因素;从国内外研究现状出发,分析了当前该领域存在的不足和急待解决的有关科学问题,为定量模拟和评价河流与地下水的演化关系提供了科学依据。     

水文地质学的新概念及其生态问题

水文地质学最初是由地质学及水文学相结合而形成的一门学科，它基本上采用地质学的研究方法。从本世纪７０年代中期开始，研究地下水的水文地质学已逐渐变为研究地下水圈的学科。地下水圈是指地壳内部的统一的含水系统，它包含有相互作用的不同状态和形式的Ｈ２Ｏ。近年来，一些新理论的引入，拓宽了原有水文地质学的概念，使之从对现象的研究转向为对过程及其规律的研究。水文地质学传统的和新的问题应在适当的工程标准上予以解决，同时应重视其生态效应。水是地球内部具有高度流动性的物质，因此，人类活动对岩石圈的影响将首先导致水文地质条件的变化，并进而引起地下水圈的污染、水的枯竭及自然条件的恶化。文章主要论述生态水文地质学研究的目的、原则及生态水文地质系统的体系。生态水文地质学研究的目的是提出管理地下水圈体系及其质量状态的方法。     

哈密盆地地下水系统水化学特征及形成演化

哈密盆地地下水系统形成受构造运动与水文地质条件共同控制,通过划分哈密盆地地下水系统,分区阐述哈密盆地地下水水文地球化学特征与水化学成因及控制因素,从水文地球化学的角度阐明盆地系统的地下水水化学演化规律。结果表明,哈密盆地地下水水化学特征呈明显分带性,沿地下水流动方向,水化学类型逐渐由HCO₃型演化为SO₄型、最终演化为Cl型;水体TDS含量不断升高,地下水由淡水逐渐演化为微咸水、咸水。地下水离子来源主要为硅酸盐岩与蒸发岩盐溶解,水化学过程受蒸发浓缩作用控制,岩石风化作用与季节变化共同影响。沿地下水径流方向,地下水经盐分溶滤、盐分迁移并在排泄区附近形成盐分聚集带;盐分迁移沿程溶滤作用逐渐减弱,蒸发浓缩作用逐渐增强。哈密盆地地下水化学空间演化主要受自然因素影响驱动,时间演化驱动因素主要为气候变化和工矿活动农业灌溉等人类活动。     

广东沿海陆地地质灾害系统与灾害动力学

依据地质灾害发生的动力学机制以及对地表的影响深度和灾害载体的运动特征，将广东陆地地质灾害划分为三类灾害系，即表层灾害系、表－浅层灾害系和表－深层灾害系，其影响因素和动力源是大气圈、水圈、岩石圈、生物圈及人文圈（人类活动）。五大圈造成了地质灾害系的形成、演化和发展，又反过来影响这五大圈的变化。灾害系的能量源归属于三大类：日地系统、地球系统和人类系统。文中指出人类系统的能量源在地质环境和地质灾害的形成、演化中占有越来越重要的地位。     

发刊词

水科学是关于水的知识体系。它研究水圈中各种现象及其发生发展的规律,研究水圈同地球其它圈层之间的关系和水与社会发展的关系,为不断改善人类生存环境和社会发展条件服务。人类对于水的研究有悠久历史,在面临人口、资源、环境等全球性问题挑战的今天,水科学更具有重要意义和广阔前景。正是在这样的背景下,《水科学进展》创刊了。     

中国大地构造的动力学新理论

在全球范围内流行的按密度差、温度差建立的地幔对流、拆沉作用和地幔柱（羽）理论，阐明不了中国大陆岩石圈、大陆造山带的组成、结构与演化。从我们对中国秦岭及西部造山带的研究中，发现和提出的在地球自转速度变化制约下的多层扭动涡旋甩出说－核幔壳“风暴”所引发的热核反应是地球发展与演化唯一的、统一的“动力”来源，是中国大陆岩石圈、大陆造山带形成、发展与演化的动力学理论。     

水文地球化学模拟研究的现状

水文地球化学模拟是研究地质生态，地下水污染的一种新的方法，是多学科综合研究的产物，通过各种不同的水文地球化学模型，可以定量模拟各种自然过程和人类活动影响下水－岩相互作用及地下水中污染质的运移过程，预测地下水污染的发生，发展趋势，指导地地下水的监测，保护及合理开采，是地下水管理中不可缺少的一部分。综述了有关水文地球化学模拟研究的现状，对水溶液组分平衡的地球化学模型，地下水溶质运移模型，耦合水化学模型