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《中国科学:地球科学》2016,(6)
古菌在全球碳、氮循环中发挥着重要作用,其细胞膜膜脂,如类异戊二烯甘油二烷基甘油四醚化合物(isoprenoidal Glycerol Dialkyl Glycerol Tetraethers,i GDGTs)作为一种重要的生物标志物,能够对自然界中古菌群落结构的变化及其参与的生物地球化学过程起到很好的指示作用.本研究对九龙江-河口区域表层沉积物及其周边土壤中古菌脂类的空间分布特征进行了调查分析.结果表明:在九龙江和九龙江河口区域,古菌膜脂组成分别以GDGT-0和泉古菌醇(crenarchaeol)为主.从河流到河口,i GDGTs、GDGT-0、泉古菌醇和古菌醇(archaeol)浓度呈现出明显的空间变化.GDGT-0和古菌醇在河流区域丰度相对较高,这表明GDGT-0和古菌醇可能主要来自九龙江产甲烷菌(methanogens)的原位生产;而泉古菌醇在河口区域丰度相对较高,这表明泉古菌醇可能主要来自九龙江河口区域奇古菌(Thaumarchaea)的原位生产.根据以上脂类研究结果,推测九龙江和九龙江河口区域古菌群落组成存在明显变化,分别以产甲烷菌和奇古菌为主,这与其他河流-河口系统中的古菌群落结构特征一致. 相似文献
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青藏高原东北部30ka以来的古植被与古气候演变序列 总被引：20，自引：1，他引：20
利用孢粉分析并结合沉积学及~(14)C测年等资料,阐明青藏高原东北部若尔盖高原30ka来的古植被与古气候演变序列以及主要的气候事件。古植被经历了高寒荒漠-草原和亚高山草甸-高寒荒漠-草原、沼泽和亚高山草甸-岛状森林、沼泽和草甸-云杉、冷杉林及沼泽-岛状暗针叶林、沼泽和亚高山草甸7个阶段。气候与植被相应发生了多次变化,冰后期和全新世期间的气候事件在这里均有明显表现。 相似文献
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动物考古和植物考古是重建古代食谱的重要手段.对出土动植物遗存的种属鉴定是动植物考古研究的基础,但其鉴定效率严重依赖于动植物遗存的保存状态.沉积物古DNA(sedimentary ancient DNA)是一种新兴的技术手段,可以从数十万年以来的沉积物中提取出古代动植物和微生物的遗传信息,进而恢复当时生态环境中的物种组成.但目前将沉积物古DNA技术应用于旷野遗址的研究还鲜有报道.本文尝试将沉积物古DNA技术应用于西藏廓雄遗址(3160～2954cal a BP)的调查剖面,并与出土的动植物遗存进行对比.结果发现,在大麦(Hordeum vulgare)和绵羊(Ovis aries)等农作物与家养动物的鉴定上,两种方法可以互相印证,但遗址堆积物古DNA中还检测到大植物遗存中没有发现的粟(Setaria italica),以及多种与农作物伴生的微生物.本研究通过动植物常规鉴定方法与沉积物古DNA分析,揭示了廓雄遗址先民的部分食物组成,其中包括:粟类、麦类等谷物,绵羊、黄牛等家养动物,以及渔猎的野生动物等.本项研究表明,沉积物古DNA技术具有通过旷野遗址文化堆积物复原其中动植物种属信息的潜力,... 相似文献
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《中国科学:地球科学》2016,(1)
厌氧铵氧化(anaerobic ammonium oxidation;anammox)是20世纪末被发现的氮循环新途径,这一重大发现不仅改变了生物代谢与物质循环的经典理论,而且深刻影响了对生物能量来源的认识,无光深海这个巨大的空间又多了一个可以进行化能自养"固碳"的微生物新成员.如果说海底热泉自养生物的发现是对"万物生长靠太阳"这一古训的挑战,广布于各种缺氧环境的anammox细菌的发现则可以说是对这一古训的完胜.anammox细菌以NO2?为最终电子受体氧化NH4+,生成N2,与反硝化微生物相似,在环境中行使着无机氮去除这一生物地球化学作用.然而,与异养的反硝化细菌不同,anammox细菌为无机化能自养细菌,从铵的厌氧氧化中获得代谢能形成跨膜质子驱动力(proton motive force;pmf)并合成细胞储能分子—三磷酸腺苷(ATP),进而进行无机碳固定.虽然anammox细菌与随后发现的另一极其重要的海洋氮素转化微生物—氨氧化古菌(AOA)—皆为化能自养微生物,但是,AOA以氨(而非铵根离子)为电子供体并以O2为最终电子受体进行能量代谢.因此,AOA生态过程主要发生在含氧的海水和沉积物中,而anammox细菌在缺氧的海水和沉积物中分布广泛,并在一些典型海洋极端环境中(如深海热液和海底冷泉)也有存在.一些研究显示,海洋中30%~70%氮气的产生可能源于anammox过程.在含氮污水处理工程领域,anammox构成了一种崭新的低能耗、低成本、高效率和节能减排技术.然而,这一科学发现来之不易,早在20世纪60年代就有科学家根据海洋地球化学观测数据提出了anammox这一生物地球化学过程存在的可能性,在20世纪70年代,有科学家根据化学反应热动力学原理,预测anammox细菌的存在,但在随后的十几年时间,该类微生物却一直没有被发现.作为低氧和缺氧环境中广泛分布的一类重要的氮循环细菌,是什么因素阻碍了其发现?又是什么因素最终促成了它的发现?对这些问题的分析给科学研究带来怎样的启示?本文从海洋anammox细菌生理生态学基础和科学研究规律出发,对上述问题进行了分析阐释. 相似文献
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对前港湖、龙湖、虺湖、(氵丙)州湖的地理环境进行了实地考察,对钻孔和钻孔岩心沉积相及微体古生物进行了分析,对14C样品进行了年代测定,特别是通过对龙湖湖内和沿岸共78个钻孔岩心的分析,揭示了龙湖及沿岸残坡积层和晚更新世以来的沉积层展布,进而得到了龙湖成湖前的凹陷和发育在凹陷内的古河流环境,最终推断这4个湖泊为全新世晚期地震断塞湖.主要理由是:这4个湖沿衙口-(氵丙)州隐伏断裂(控制深沪湾地堑NW侧边界的断裂)呈线状展布,都为淡水湖;都发育在晚更新统含砾砂黏土及残坡积层构成的凹陷内,成湖前凹陷内有古河流;已发现龙湖湖盆SE近隐伏断裂处的下游古河床被抬高,且高出上游河床3m以上;前港湖、龙湖的最早成湖年龄都为距今2.4ka左右,这个年龄处于全新世晚期的强古地震发生的可能时间区间内,该地震同时导致了深沪湾海底古森林更深沉没于海底;都存在湖坝和可能的地震沉积相.推断上述湖泊是在该古地震时衙口-(氵丙)州断裂NW侧地块翘起掀升堵塞河流形成的地震断塞湖.湖泊形成后,当地盛行的风沙在湖坝处的加积和在地堑内的填积,导致湖坝变宽增高并和地堑沉积连成大致等高的一体,阻挡了湖水的外流,这是使湖泊继续发育并留存至今的重要原因. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2017,(10)
古虫动物门是寒武纪最独特、最神秘的动物类群之一,对揭示后口动物起源之谜至关重要.位于中国云南省东部的寒武系第二统第四阶的关山生物群中古虫动物化石丰富,已报道了古虫动物的3个种,龙宝山古虫Vetulicola longbaoshanensis Yang et al.,2010是其中之一.本文研究了关山生物群昆明龙宝山剖面和武定兴隆村剖面中保存较完好的龙宝山古虫V.longbaoshanensis化石,并对其鳃部构造做了详细描述.龙宝山古虫V.longbaoshanensis鳃部构造比澄江生物群中古虫属的鳃部构造更加复杂,鳃囊呈葫芦状,由前小后大的两个囊状构造组成.在两个囊状构造的连接处,能观察到明显的鳃裂和浓密的鳃丝.此外,通过对比关山生物群中和澄江生物群中古虫类的前体长高比和鳃囊在前体的位置,研究还发现关山生物群中的古虫动物和澄江生物群的方口古虫Vetulicola rectangulata Luo et Hu,1999在形态上极为相似,推测关山生物群中的古虫类由方口古虫(V.rectangulata)演化而来.同时,与澄江生物群中的方口古虫相比,关山生物群中的古虫动物体型较大,前体长高比增加,鳃囊也随之增大.这表明古虫属在激烈的生态竞争过程中体型逐渐增大,也从侧面反映了体型逐步增大是古虫属在寒武纪的一个演化趋势. 相似文献
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临泽断裂在地貌上可见3条断层陡坎,总体走向NNW,最长约8 km,东侧和中间陡坎主体倾向E,西侧陡坎倾向W。①利用差分GPS对3条断层陡坎进行了详细的测量,发现临泽断层陡坎较低,局部发育多级断层陡坎,坡角较缓,高度几十厘米至1米多;②在临泽断裂上选取4个探槽剖面进行古地震分析、样品采集和年代测试,发现东侧和中间的断层陡坎为正断层所控制,西侧的断层陡坎为逆断层所控制;③探槽开挖揭露出晚更新世晚期以来,临泽断裂上发生过4次古地震事件,时间分别为(8 895±125)a B.P.之前、(7 245±75)a B.P.～(6 190±20)a B.P.、(5120±20)a B.P.～(4.8±0.5)ka和(2 550±50)a B.P.～(2 326±64)a;④全新世以来可以确定3次事件,较早一次事件与榆木山北缘断裂上较早一次古地震事件时间比较吻合,说明临泽断裂可能是榆木山断裂向河西走廊内部继续活动的延伸;最后一次古地震事件的离逝时间约为2 500 a,表明临泽断裂全新世活动一直比较强烈。 相似文献
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作为国家级的地学类博物馆,近十年来,中国地质博物馆古生物学研究主要集中于古昆虫学研究、木化石和古脊椎动物学等三个研究方向,发现了中国石炭纪个体最大的昆虫化石,首次发现许多化石木科,在宁夏、甘肃、河南、山东等地的古脊椎动物研究也取得了重要的进展。首先在古昆虫学研究方面,开展了石炭纪蜻蜓目和蜚蠊目昆虫化石的研究,发现了(复原后翅展可达40cm)和最早的蜚蠊化石,对有翅昆 相似文献
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古特提斯蛇绿岩的综合对比及其动力学意义--以德尔尼蛇绿岩为例 总被引：2，自引：0，他引：2
获得的德尔尼蛇绿岩变基性火山岩的Nd-Pb同位素特征表明地幔源区由混合了第2类富集地幔(EMII)的亏损地幔(DMM)组成, 同位素组成与印度洋和南太平洋MORB类似, 具备DUPAL异常. 在此基础上进行的综合对比显示德尔尼蛇绿岩在物质组成、形成时代和源区特征方面均与三江地区的古特提斯蛇绿岩一致, 阿尼玛卿古特提斯洋盆的演化也与三江和秦岭地区的多个古特提斯洋盆在裂解、扩张、萎缩和碰撞的时代上基本保持同步. 结合前人工作及区域资料, 这为东古特提斯域洋盆的演化受控于下地幔组分积极参与的深部过程提供了进一步证据, 这一过程影响了中生代的东亚大地构造格局. 相似文献
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获得的德尔尼蛇绿岩变基性火山岩的Nd-Pb同位素特征表明地幔源区由混合了第2类富集地幔(EMII)的亏损地幔(DMM)组成, 同位素组成与印度洋和南太平洋MORB类似, 具备DUPAL异常. 在此基础上进行的综合对比显示德尔尼蛇绿岩在物质组成、形成时代和源区特征方面均与三江地区的古特提斯蛇绿岩一致, 阿尼玛卿古特提斯洋盆的演化也与三江和秦岭地区的多个古特提斯洋盆在裂解、扩张、萎缩和碰撞的时代上基本保持同步. 结合前人工作及区域资料, 这为东古特提斯域洋盆的演化受控于下地幔组分积极参与的深部过程提供了进一步证据, 这一过程影响了中生代的东亚大地构造格局. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2017,(10)
稳定同位素高度计极大地促进了全球较大山体隆升历史的研究,然而,古土壤氢氧同位素古高度计获得的古高度结果一般比通过古生物化石获得的要高得多.因此,需要在不同地区深入评估其现代高度关系及其影响因素,借此探讨稳定同位素古高度重建方法的校正.本研究测定了青藏高原东部东亚季风区龙门山29个表土叶蜡正构烷烃氢同位素值(δD_(wax))、22个土壤水氢同位素值(δD_(sw)),以及贡嘎山47个河水氢同位素值(δD_(rw))、55个泉水的氢同位素值(δD_(springw))和2个水文观测站的夏季降水氢同位素值(δD_(p)).龙门山断面表土δD_(wax)值分布在.160~.219‰(其δD_(wax)高程递减率为.18‰km.1(R2=0.83;p0.0001;n=29),比贡嘎山断面整体上偏正约40‰.气候和水汽来源的区域差异性可能导致了两个地区δD_(rw)值、表土δD_(wax)和ε_(wax)/p值的不同.另外,本研究发现两个断面表土δD_(wax)相对δD_(rw)、δD_(p)和δD_(sw)的分馏值(ε_(wax)/_(rw)、ε_(wax)/p和ε_(wax)/_(sw))整体上随海拔高度的升高而增加(两个断面分别高达34‰和50‰).通过这两个高程断面的表土δD_(wax)、δD_(p)、δD_(rw)(δD_(springw))和δD_(sw)的对比研究,讨论了水汽再循环、冰川融水、蒸散发、植被类型、纬度和山形等因素对ε_(wax)/p值随高程变化的综合影响.因此,在估算高海拔处的古高度时,如果仍然参考有些低海拔处估算的植物的ε_(wax)/p值,那么,以此推导的古降水δD_(p)偏负于实际值,因而高估古高度. 相似文献
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二叠-三叠纪东特提斯地区古地理、古气候和古海洋演化与地球表层多圈层事件耦合 总被引：10，自引：0，他引：10
通过对东特提斯地区二叠纪栖霞期和吴家坪期、三叠纪安尼期和诺利期古地理、古气候和古海洋环流再造, 研究了二叠-三叠纪岩石圈(古地理)-水圈(古海洋)-大气圈(古气候)的相互联系、相互作用及其演化. 研究表明, 特提斯地区二叠-三叠纪古地理变化和联合古大陆的整体北移, 导致了全球古洋流格局的重大调整; 而古地理的变化和古洋流格局的调整可能是将二叠-三叠纪巨型季风气候体系推向高潮的关键因素. 相似文献
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《地球物理学进展》2020,(3)
古地貌的分布特征是天然气富集程度的主要影响因素,因此古地貌恢复对于油气资源勘探开发至关重要.本文通过对研究区古生界的地质资料分析后发现,该地区钻井资料较少,依托钻井资料恢复古地貌的方法难以实现对古地貌的精细刻画.针对这一难题,提出了结合地震资料采用残余厚度法和层拉平技术,进行靖边气田东侧奥陶系马家沟组马五段古地貌恢复.为了准确划分地貌单元,通过联井正演模型和实际资料的对比的基础上,进行古地貌单元划分,识别出岩溶高地、残丘、洼地等古地貌单元以及在研究区内分布特征,最后得到了靖边气田东侧岩溶古地貌呈现出西高东低、北高南低、厚度不均一的分布规律.通过分析古地貌单元对储层分布的影响,经钻井试气验证,发现岩溶残丘和岩溶斜坡为天然气成藏极佳的古地貌单元,为靖边气田东侧地区的储层预测和井位优选提供了可靠的依据. 相似文献
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汉江上游安康东段全新世古洪水沉积学与水文学研究 总被引：1，自引：1，他引：0
通过沿汉江上游河谷深入的考察,在安康东段发现了典型的古洪水滞流沉积剖面.通过采集样品、实验分析,确定它们是古洪水在高水位滞流环境当中的悬移质沉积物.根据地层对比、OSL测年和相关文化层年代,确定它们分别记录了发生在BL+AL与YD事件转折阶段(12500 a B.P.)的古洪水事件和发生在1000-900 a B.P.(1000-1100AD),即北宋后期的洪水事件.根据古洪水SWD的高程恢复其洪峰水位,结合相关参数,利用面积比降法计算恢复流量.结果表明在万年尺度,汉江上游古洪水洪峰流量介于35970~47400 m3/s之间.同时,利用2010年大洪水洪痕恢复计算洪峰流量,对古洪水洪峰流量计算结果进行了验证.进而结合历史洪水和观测洪水数据,获得了汉江上游万年尺度洪水洪峰流量与频率关系.这为汉江上游的水利水电和交通工程建设以及沿岸城镇防洪减灾提供了基础性数据. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2016,(2)
湖泊沉积物中甘油二烷基甘油四醚化合物(GDGTs)在记录陆地古气候方面有着重要作用.然而,这些化合物,尤其是细菌支链GDGTs(bGDGTs)异构体(5-,6-甲基bGDGTs)在中国不同酸碱性湖泊中的分布及其影响因素仍未可知.本文通过对碱酸度不同的湖泊进行对比,并结合其他环境变量,调查了GDGTs各类化合物在中国中东部湖泊系统和西南酸性青海中的分布特征及其影响因素.结果表明,湖水含氧量能够影响湖泊古菌群落结构,从而影响古菌iGDGTs的分布.GDGT-0/crenarchaeol比值随着含氧量降低而增高,表明厌氧的产甲烷古菌或混杂型泉古菌(MCG)与奇古菌相对含量受控于湖水含氧量.含氧量较低的湖泊奇古菌贡献GDGTs化合物比例较小,四醚指数TEX_(86)不能用来重建表层湖水温度.与土壤不同的是,湖水pH并不会影响古菌iGDGTs和细菌bGDGTs的相对含量,但在单一湖泊,如腾冲青海中,古菌与细菌的相对含量(R_(ilb))与水深相关.虽然这些湖泊中细菌bGDGTs的甲基化指数(MBT')与年均大气温度(MAT)和pH(或年均降雨量)相关,环化指数(CBT)仅与pH相关,但基于5-甲基bGDGTs的MBT'_(5ME)与MAT的关系并不明显,反而是表征6-甲基bGDGTs甲基化程度的MBT'_(6ME)与MAT更相关.与全球土壤相似,湖泊中5-,6-甲基bGDGTs的相对含量也主要受pH影响.因此,6-甲基bGDGTs的相对含量(IR)或CBT'可以作为潜在的湖泊pH计.但在较小pH梯度下,IR和CBT'两个指标可能受其他环境因子,如温度等的影响. 相似文献
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南秦岭勉略构造带三岔子古岩浆弧的地球化学特征及形成时代 总被引：9，自引：2，他引：9
南秦岭勉略构造带三岔子镁铁-超镁铁杂岩可划分为两个岩块: 三岔子古岩浆弧和庄科古洋壳残片(蛇绿岩). 三岔子古岩浆弧主要由岛弧型安山质熔岩、玄武及玄武安山质辉(闪)长岩、安山质岩墙、斜长花岗岩及部分超镁铁岩组成, 它们具有典型的岛弧火山岩地球化学特征, 如高场强元素(Nb, Ti)亏损和低Cr, Ni含量. 该类岩石的轻稀土富集和富钾的特征及斜长花岗岩中含有9亿年锆石捕掳晶特征表明它们可能发育在南秦岭微陆块南缘的活动陆缘环境. 斜长花岗岩的岩浆锆石U-Pb年龄为(300±61) Ma, 它表明勉略古洋盆在石炭纪已开始向南秦岭微陆块下消减. 这一年龄和大别山浒湾构造带洋壳俯冲成因榴辉岩的形成时代(309 Ma)一致, 它说明勉略洋在石炭纪可东延至大别山. 三岔子古岩浆弧中类似高镁埃达克岩的存在表明这一俯冲洋壳是年轻(< 25 Ma)而且较热的大洋岩石圈. 相似文献