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中国地球深部结构和深层动力过程与主体发展方向 总被引：20，自引：3，他引：17
地球深部结构、构造与大陆动力学研究在地球科学领域中占有重要地位。地球深既是资源、能源形成和演化的场所,又是地震灾害的策源地。它涉及了当今众多相邻学科的发展与成就,故对地球本体的认识在不断深化,特别是地球深部物质与能量的交换的深层动力过程。本文在阐述我国20世纪,主要是20世纪下半叶以来地球深部结构与构造研究主体成就的基础上,依据当今该领域在全球范围内的发展趋势,探讨了21世纪初、中吉的发展导向,并提出了某些战略重点。基于这样的前提,文中着重讨论了以下6个问题：①地球深部结构与大型动力学研究的意义、主题与目标;②地球物理深部地震探测揭示的地壳和上地幔的复杂性;③岩石圈内的大型滑脱构造和地震“孕育”的深部环境;④地球内部地震波传播速度分布与各向异性;⑤地球深部结构、构造与大陆动力学;⑥21世纪初,中叶地球深部与大陆动力学研究的发展战略重点。 相似文献
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地球早期生命起源的第一步是合成简单的有机化合物,但合成有机物所需能量来源问题长期困扰着学术界。早期地球上丰富的硫化物半导体矿物可将太阳光子转化为光电子,提供持续的能量来源。也正是由于矿物光电子能量较高,在非生物途径合成小分子有机物方面具有优势。其中半导体矿物自然硫转化太阳能产生的光电子能量,是目前所发现的最高的矿物光电子能量,不仅能直接还原CO2分子为甲酸物质,还可催化其他生命基础物质的合成。在全球陆地系统中暴露在阳光下的岩石/土壤表面普遍被一层铁锰氧化物“矿物膜”所覆盖,光照下含半导体矿物水钠锰矿的“矿物膜”产生原位、灵敏、长效的光电流,显示出优异的光电效应。生物光合作用中心Mn4CaO5在裂解水产氧过程中产生成分和结构类似水钠锰矿的结构中间体,地球早期“矿物膜”中水钠锰矿可能促进了锰簇Mn4CaO5与生物光合作用的起源与进化。早期地球半导体矿物为生命起源基本物质的合成提供直接能量来源,矿物光电子能量在地球早期生命起源与进化中起到了重要作用。 相似文献
3.
地球内部物质、能量交换与资源和灾害 总被引：43，自引：3，他引：40
研究地球内部结构、圈层耦合和深层动力过程是一系列地学前沿问题的基础。地球表面所见地球物理场异常、地质构造格局、地球化学组分无一不受到地球内部物质、能量交换过程的制约 ,如地球圈层的形成与演化 ,大陆伸展与裂谷形成 ,造山带与盆地 ,资源与能源 ,地震“孕育”、发生和发展的深部介质和构造环境 ,地球内核速度差异旋转等 ,均为深部物质运移和物理学、化学及地质构造耦合的产物。然而至今有很多要素与深层过程尚处于定性的与推断的阶段 ,对其探索的深度与本质知之甚少 ,故尚待不断深入研究和发现。文中提出的科学问题乃是当今地球科学领域中的前沿问题。文章主要讨论 3个问题 :( 1)问题的提出与思考 ;( 2 )金属矿产 ,大陆伸展与裂谷、盆地形成 ,地震“孕育” ,地球内核速度差异旋转与深部物质上涌 ;( 3 )地球内部物质、能量交换和圈层耦合与深层动力过程。当今世界上对这些科学问题的研究刚刚开始 ,有一些结果或说法也还是定性的、轮廓的或推断的。为此 ,文中对所论述的每一方面的科学内涵均提出了一系列问题 ,并给出了为解决这些问题而必须研究的主体领域。 相似文献
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地球早期生命起源的第一步是合成简单的有机化合物，但合成有机物所需能量来源问题长期困扰着学术界。早期地球上丰富的硫化物半导体矿物可将太阳光子转化为光电子，提供持续的能量来源。也正是由于矿物光电子能量较高，在非生物途径合成小分子有机物方面具有优势。其中半导体矿物自然硫转化太阳能产生的光电子能量，是目前所发现的最高的矿物光电子能量，不仅能直接还原CO2分子为甲酸物质，还可催化其他生命基础物质的合成。在全球陆地系统中暴露在阳光下的岩石/土壤表面普遍被一层铁锰氧化物“矿物膜”所覆盖，光照下含半导体矿物水钠锰矿的“矿物膜”产生原位、灵敏、长效的光电流，显示出优异的光电效应。生物光合作用中心Mn4CaO5在裂解水产氧过程中产生成分和结构类似水钠锰矿的结构中间体，地球早期“矿物膜”中水钠锰矿可能促进了锰簇Mn4CaO5与生物光合作用的起源与进化。早期地球半导体矿物为生命起源基本物质的合成提供直接能量来源，矿物光电子能量在地球早期生命起源与进化中起到了重要作用。 相似文献
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The Moon has an anorthositic primordial continental crust. Recently anorthosite has also been discovered on the Martian surface. Although the occurrence of anorthosite is observed to be very limited in Earth's extant geological record,both lunar and Martian surface geology suggest that anorthosite may have comprised a primordial continent on the early Earth during the first 600 million years after its formation. We hypothesized that differences in the presence of an anorthositic continent on an Earthlike planet are due to planetary size. Earth likely lost its primordial anorthositic continent by tectonic erosion through subduction associated with a kind of proto-plate tectonics(PPT). In contrast, Mars and the Moon, as much smaller planetary bodies, did not lose much of their anorthositic continental crust because mantle convection had weakened and/or largely stopped, and with time, they had appropriately cooled down. Applying this same reasoning to a super-Earth exoplanet suggests that, while a primordial anorthositic continent may briefly form on its surface, such a continent will be likely transported into the deep mantle due to intense mantle convection immediately following its formation. The presence of a primordial continent on an Earth-like planet seems to be essential to whether the planet will be habitable to Earth-like life. The key role of the primordial continent is to provide the necessary and sufficient nutrients for the emergence and evolution of life. With the appearance of a "trinity" consisting of(1) an atmosphere,(2) an ocean, and(3) the primordial continental landmass, material circulation can be maintained to enable a "Habitable Trinity" environment that will permit the emergence of Earth-like life. Thus, with little likelihood of a persistent primordial continent, a super-Earth affords very little chance for Earth-like life to emerge. 相似文献
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新地球观 总被引：11，自引：0，他引：11
One of the most important achivements on science in 20th century is the new recognition on the Earth:the Earth,out of the other planets, exhibits very peculiar features because it has an extremely complex and active periphery part (surfacial layers). This periphery part is an open system sustained by inputting solar energe , which is captured , transfered and stored by life. Through the system , cyclings of matters and energe flow are driven and regulated by life activities. This system is self-equilibrated,self-controlled and far away from astrophysical and thermodynamic equilibria mainly because of life and life activities.
Development of human calture influences increasingly on流Earth's periphery system , at last , the natural biosphere that has existed for 3 billion years on the Earth's surface will inavoidably be replaced by so called "noosphere",which is man一reconstructed,man-controlled and unstable system. Thus the fate of the Earth,to a great extent,will be determined by the direction of human calture evolution.
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Development of human calture influences increasingly on流Earth's periphery system , at last , the natural biosphere that has existed for 3 billion years on the Earth's surface will inavoidably be replaced by so called "noosphere",which is man一reconstructed,man-controlled and unstable system. Thus the fate of the Earth,to a great extent,will be determined by the direction of human calture evolution.
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世界碳酸盐岩油气田的储层特征及其成藏的主要控制因素 总被引：34，自引：1，他引：33
世界碳酸盐岩储层的类型可识别为6种类型:不整合面之下的储层、白云岩储层、鲕粒和团粒浅滩储层、生物礁储层、微孔隙储层以及微裂缝储层。尚有深埋溶解型储层,但此类较少。上述各类储层,如出露水面,遭受雨水淋滤,必将增加其孔隙度,成为重要的油气储层。中东地区碳酸盐岩之所以能形成世界级的大油气田,其基本要素为油气的生储盖层组合的密切配置、有台地内继承性发育的生油盆地、含油气层的年代较新,且石油进入构造圈闭的时间也较晚、构造圈闭规模巨大、有十分理想的区域性的盖层。正是这些要素的有机配合,从而形成世界上无可匹敌的大油田。对中国碳酸盐岩油气田的储层研究,应寻找上述这些原生储层,又经历次生溶蚀和白云石化作用,这样才能成为有效的油气储层。 相似文献
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光合作用的起源是一个非常古老的事件,对这个事件的证据,包括基本生物学过程的开启和发展之类的问题,如地球早期光合作用生物的属性以及光合作用生物如何获取光合作用装置等,可能已经消失在时间的长河之中;因此,光合作用起源就成为一个引人入胜的重大科学命题。尽管如此,地质学、生物地球化学、比较生物化学和分子进化分析,为光合作用起源及其复杂的进化历史,提供一些新认识和新线索,主要涉及到以下3个方面:(1)光合作用生命的起源;(2)光合作用装置的起源;(3)光合作用催化剂的起源。追索科学家们对这一重大科学命题的持续研究与艰苦努力,以及所取得的一些重要而且富有智慧的认识,将为今后的深入研究提供一些重要的思考途径和研究线索。同时,追逐光合作用起源的研究进展,对于深入了解早期地球复杂的圈层耦合过程也具有重要意义。这些作用过程主要包括:(1)从不生氧光合作用到生氧光合作用的转变;(2)大气圈与生物圈之间复杂的相互作用和协同进化;(3)生氧光合作用起源与进化所造成的、从一个缺氧的大气圈到今天含氧大气圈的复杂演变过程;(4)大气圈和水圈的渐进氧化作用对地球表面环境以及生命的起源和发育所造成的一个长时间影响;(5)早期地球表层古地理面貌的成型等。更为重要的是,对光合作用起源的地质学尤其是沉积学思考所得出的一些重要认识,尽管不是结论,但是拓宽了沉积学的研究范畴,开阔了沉积学家的研究视眼,同时也成为一个多学科协同作战的范例。 相似文献
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地球深部科学研究的新进展——记2007年美国地球物理联合会(AGU) 总被引：2，自引：1，他引：1
主要根据2007年美国地球物理联合会(AGU)秋季会议的资料,简述了地球深部科学研究最近几年来的新进展。主要涉及以下几方面领域:复杂的地球动力学模拟到状态方程理论和实验研究;地幔相变和地震的不连续性到深源地震机制;地核的结构和动力学到地球内部的挥发性物质和熔体等地球深部科学研究。从会议的内容看出有三个亮点是值得我们注意的:(1)学科间的融合是地球深部科学研究的主流方向;(2)国际间的合作是当前地球深部科学研究的一大亮点;(3)高精度的技术(超级计算机(supercomputers)和集群(clusters)纵观计算机)是地球深部科学研究的新手段。中国科学家应该关注固体地球科学中这个前缘研究同时共享世界先进科学研究的新成果。 相似文献
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国际火山学及地内化学会议以古老火山作用和现代类比为主题，对地幔化学演化、火山作用模型、火山岩含矿潜力和火山灾害防治等１５个专题进行了学术交流和研讨。会议展示了采用多学科多手段研究古老火山和现代火山所取得的新进展，提供了火山学家、岩石学家、经济地质学家和环境地质学家相互合作的机会。将火山学研究与岩石圈深部地质－地球物理－地球化学研究相结合，以期建立较完整的有关岩石圈四维演化的总体认识。对大陆板内和活动大陆边缘的火山活动给予更多关注。对洋底火山作用有新的认识。有关火山岩成矿的交流侧重在金刚石、镍和铂族元素。强调对构造、火山和成矿三者的统一研究。对火山灾害的防治有了更多的技术和装备。会议还讨论了火山学和岩石学的发展前景 相似文献
12.
中国沉积盆地复杂性的表现形式及其成因剖析 总被引：2，自引：0，他引：2
本文从9个方面阐述了中国沉积盆地的复杂性,主要表现为:①数量多,规模小,分布广;②盆地类型多样;③多期盆地叠合和盆地复合现象普遍;④陆相沉积盆地的复杂性;⑤断层数量众多,活动强烈;⑥后期改造强烈;⑦岩浆活动频繁,分布广泛;⑧充填速率较快,沉积中心多有迁移;⑨地热场空间不均。在此基础上,对中国沉积盆地复杂性的成因进行了剖析,指出中国特殊的大地构造位置,陆块面积小、稳定性差,活动带规模大、活动性强,复杂的板块构造格局和构造演化历史是造成中国沉积盆地复杂性的根本原因,并造成了中国沉积盆地与众不同的油气赋存特征。 相似文献
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A. Günter Herrmann Douglas P. Blanchard Larry A. Haskin Jeffrey W. Jacobs Doris Knake Randy L. Korotev Joyce C. Brannon 《Contributions to Mineralogy and Petrology》1976,59(1):1-12
Major and trace element compositional data are reported for nine mafic and ultramafic rock samples from the Barberton greenstone belt. Rocks from this province are among the oldest fragments of the Earth's crust (3.5 b.y.). The data are consistent with an oceanic crust related origin for these rocks. The high abundances of Ni in these samples make their origin by fractional crystallization of a primitive magma unlikely but are consistent with their generation by partial melting of an upper mantle source. The basaltic samples from the Komati formation can be related by small degrees of partial melting of a primitive upper mantle source to the peridotitic komatiite which probably derived from much more extensive partial melting of a similar source. REE and especially Ni abundances limit the proportion of olivine that is permitted in the residue. 相似文献
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Abstract: Well-preserved specimens of Hamatophyton verticillatum collected from the Upper Devonian (Famennian) Wutong Formation of Chaohu district, Anhui Province, South China, display more complete fertile axes in three orders and multiple divisions. Comparisons indicate that Hamatophyton possibly does not have palmate planate sterile leaves but hook-like linear ones with rare divisions. We propose seven definitive characters of Sphenophyllales: (1) completely whorled lateral organs; (2) sterile leaves; (3) strobili; (4) “sporangiophores” or stalks with reflexed tips bearing sporangia; (5) three- or four-ribbed primary xylem; (6) exarch maturation of primary xylem; and (7) secondary xylem. The Sphenophyllales probably originated from the Iridopteridales based on similarities in whorled lateral organs, ribbed primary xylem and peripheral protoxylem strands. In transition from Iridopteridales to Sphenophyllales, morphological changes involve partially whorled to completely whorled lateral organs, sterile ultimate appendages to leaves, and fertile ultimate appendages to “sporangiophores”/stalks with bracts; anatomical modifications include configuration and maturation of primary xylem, and presence of secondary xylem. 相似文献
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Kent C.Condie 《地学前缘(英文版)》2018,9(1):51-60
Many geological and geochemical changes are recorded on Earth between 3 and 2 Ga.Among the more important of these are the following:(1)increasing proportion of basalts with"arc-like"mantle sources;(2)an increasing abundance of basalts derived from enriched(EM)and depleted(DM)mantle sources;(3)onset of a Great Thermal Divergence in the mantle;(4)a decrease in degree of melting of the mantle;(5)beginning of large lateral plate motions;(6)appearance of eclogite inclusions in diamonds;(7)appearance and rapid increase in frequency of collisional orogens;(8)rapid increase in the production rate of continental crust as recorded by zircon age peaks;(9)appearance of ophiolites in the geologic record,and(10)appearance of global LIP(large igneous province)events some of which correlate with global zircon age peaks.All of these changes may be tied directly or indirectly to cooling of Earth's mantle and corresponding changes in convective style and the strength of the lithosphere,and they may record the gradual onset and propagation of plate tectonics around the planet.To further understand the changes that occurred between 3 and 2 Ga,it is necessary to compare rocks,rock associations,tectonics and geochemistry during and between zircon age peaks.Geochemistry of peak and inter-peak basalts and TTGs needs to be evaluated in terms of geodynamic models that predict the existence of an episodic thermal regime between stagnant-lid and plate tectonic regimes in early planetary evolution. 相似文献
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国内外对天体撞击地球的撞击构造研究的新进展 总被引：11，自引：0，他引：11
以 31届国际地质大会有关论文为基础 ,综述了国内外撞击构造研究的最新进展 ,分 4个方面 :(1)新的撞击坑发现与报道 :除已知的 145个之外 ,还有巴西的 14个撞击坑 ,其中 7个目前已经证实 ;蒙古的 2 0个撞击坑 ,其中 11个已经证实 ;中国自 2 0世纪 70年代以来发现和报道的 8个撞击坑和对它们的研究简况。 (2 )撞击构造与地球演化 :涉及到地球的起源 ,天体撞击在地球形成中的作用 ,撞击周期 ,撞击与地磁 ,地轴变动的关系 ,撞击作用与板块构造 ,撞击与地球内动力的关系 ,太阳系其他行星上的撞击作用对比。 (3)撞击构造研究方法 :包括对复杂撞击坑中心隆起的深钻研究成果 ,对海洋巨型撞击坑的地震测量 ,撞击熔岩的分异与蚀变的物理化学实验计算 ,深部流体与撞击作用的研究进展 ,撞击压力测量的新方法 ,撞击变质作用在矿物学上的进展 ,撞击数学模型的建立与应用。 (4 )撞击构造与经济矿产 :包括金刚石 ,宝玉石 ,Au ,Ag ,Cu ,Ni,Co ,Se ,Te ,Pb ,Zn ,PGE ,REE ,U ,Th等多种元素与矿产以及石油、煤、天然气与撞击构造的关系 ,这些矿产在成因、分布规律、控制作用与撞击构造的关系。 相似文献
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天然气中非烃组分地球化学研究进展 总被引：7，自引：1，他引：7
综述了天然气中非烃组分（Ｃ０＿２、Ｈ＿２Ｓ、Ｎ＿２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｈ＿２、Ｈ＿２Ｏ和Ｈｇ等）地球化学（地质产状、分布规律、成因机理和同位素地球化学特征）研究现状和发展趋势，指出了我国在这方面研究的薄弱之处以及需加强的领域。 相似文献
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新世纪伊始中国工程地质回顾与展望 总被引：3，自引：0，他引：3
我国工程地质学经过 5 0年的工程实践和理论创新 ,已由条件工程地质学、问题工程地质学以及随着环境文明时代的到来向着环境和灾害工程地质学发展。近 10年来随着我国经济建设的快速发展 ,一批大型和特大型工程的兴建和城市化进程的加快 ,带来的地面变形、滑坡、环境恶化和全球悬河化等环境岩土工程问题 ,使工程地质地位和作用提高 ,学科在拓展。目前 ,我国已拥有一支能适应大规模经济建设需要并已走向世界的工程地质工作队伍 ,形成了具有我国自己特色的工程地质学科体系 相似文献
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辽西北票地区义县组地层层序与化石层位 总被引：14，自引：2，他引：12
辽西北票地区义县组是一套中生代火山-沉积地层.义县组火山活动具有明显的旋回性特征,主要由下部基性-中基性火山喷发-沉积旋回和上部酸性、偏碱性火山活动旋回组成.具体可划分6个岩性段,自下而上分别为底砾岩段,基性、中基性火山岩段,湖相沉积岩段,酸性、偏碱性火山岩段,上部基性火山岩段和顶部砾岩段.义县组底砾岩段和基性、中基性火山岩段的沉凝灰岩中产有丰富的以鹦鹉嘴龙为主的古脊椎动物化石.湖相沉积岩段含有大量热河生物群化石,包括著名的中华龙鸟、孔子鸟和辽宁古果等珍稀化石,该层位记录了侏罗-白垩纪界限附近重大的生物演化事件. 相似文献
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We present a new united theory of planet formation,which includes magneto-rotational instability(MRl) and porous aggregation of solid particles in a consistent way.We show that the "tandem planet formation" regime is likely to result in solar system-like planetary systems.In the tandem planet formation regime,planetesimals form at two distinct sites:the outer and inner edges of the MRl suppressed region.The former is likely to be the source of the outer gas giants,and the latter is the source for the inner volatile-free rocky planets.Our study spans disks with a various range of accretion rates,and we find that tandem planet formation can occur for M = 10~(7.3)- 10~(-6.9)M_⊙yr~(-1).The rocky planets form between 0.4-2 AU,while the icy planets form between 6-30 All;no planets form in 2—6 AU region for any accretion rate.This is consistent with the gap in the solid component distribution in the solar system,which has only a relatively small Mars and a very small amount of material in the main asteroid belt from 2-6 AU.The tandem regime is consistent with the idea that the Earth was initially formed as a completely volatile-free planet.Water and other volatile elements came later through the accretion of icy material by occasional inward scattering from the outer regions.Reactions between reductive minerals,such as schreibersite(Fe-jP),and water are essential to supply energy and nutrients for primitive life on Earth. 相似文献