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文章借引用与大气和海洋全球变化有关的研究方法论述了与地质科学有关的全球变化问题，为使地质上的变化研究有一个理论依据，首先从数学上划分了自然中的对流与结构。银河系中星云旋臂相对星云星座为结构。太阳系中行星绕太阳的线速度随离太阳的距离均匀递减相对行生的自转是一种结构。在地质上，大陆板块好比是一种结构，而山系就是所谓的对流。结构是分层次的，对流是相对确定层次下的结构而言。我们通过对银河系、太阳系以及地球 相似文献
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系统梳理了放射性Pd-Ag体系银同位素在行星科学中的发展概况以及稳定银同位素在环境科学示踪和金银矿床中的研究进展.在太阳星云以及行星核的形成过程中,由于107Ag可由107Pd经β衰变产生,而挥发性元素的耗散又会造成早期Pd/Ag的分异,使得Pd-Ag同位素体系可以用于早期太阳系的活动历史研究,例如定义行星核的形成、限定行星形成时代.在稳定银同位素体系中,已探明银同位素组成（δ109Ag）变化范围为-1.0‰~+2.3‰.稳定银同位素组成在不同环境的样品中具有类似于“指纹”特性,可用于确定污染物来源,追溯污染物环境过程,还原真实的环境系统.在金银矿床研究中,具有显著变化的银同位素组成使其在贵金属矿床的形成及演化机制上具有直接的应用意义.目前银同位素在解答行星科学及地球科学等诸多领域问题上仍存在一些尚未解决的难题,例如放射性Pd-Ag体系中太阳系初期107Pd/108Pd比值的精确限定、环境及矿床中银迁移沉积的物理化学过程的复杂耦合同位素分馏机制的确定等. 相似文献
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大陆、海洋是地球两大生态系统,大陆与海洋之间物质与能量的交换是地球科学及全球变化研究的重要内容.陆源物质主要通过河流搬运输送、大气干湿沉降等方式进入海洋,陆地岩石风化和剥蚀所形成的砂、粉砂和粘土是海洋沉积物的重要来源. 相似文献
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太阳星云凝聚过程的岩石学模型：（1）球粒陨石的凝聚成因 总被引：2，自引：2，他引：2
建立类地行星区太阳星云凝聚过程的岩石学模型，对于合理解释陨石、地球和类地行星的成因关系，探讨地球起源和估算地球的整体成分都有着重要意义。本文中根据天体化学和太阳系演化学说关于太阳星云物理化学条件的基本分析，以及实验凝聚岩石学的研究结果，推断在太阳星云盘的类地行星区中可能有星云的气－固和气－液－固两种凝聚作用发生。通过对球粒陨石中球粒和基质矿物成分及结构构造特征的对比，论证了绝大多数球粒的气－液－固凝聚成因和基质的气－固凝聚成因，并讨论了球粒陨石各化学群的凝聚成因模式。 相似文献
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地球内部流体运动与全球构造 总被引：6，自引：1，他引：6
把地球的形成和演化分成天文演化和地质演化两个阶段，地球表面温度达极大值为两个时段转换的标志。在天文演化阶段，地球从一个胚胎通过引力归并增长成行星地球，在此过程中形成了地球内部固核和核外岩浆流体，表层流体温度最高时为天文演化阶段的结束。在地质演化阶段，地球冷却形成了岩浆流体圈层外的地壳岩石圈。无论是在天文演化阶段的固核与岩浆圈层的动力系统，还是在地质演化阶段中固核、岩浆圈层和地壳组成的动力系统，由于系统内部热（动）力的耦合，始终发生着不同圈层间的角动量交换。借助年际时间尺度内对固体地球与大气角动量交换机制的认识，研究了地球不同演化时期内部圈层的角动量交换和作用过程，从而得到：天文演化结束时形成了两极的高位势面（古大陆）；地质演化初期，岩浆流体圈层与固核的角动量交换形成了流体相对固核的加快旋转，这一运动驱动了流体外地壳的分裂和漂移，北半球分裂的板块向东南漂移，南半球分裂的板块向东北漂移，这就是全球大陆漂移的方向性。随着大陆板块的漂移，岩浆流体辐合带的位置发生了变化。历史上这一辐合带曾位于地中海、青藏高原南边缘、斐济、加勒比海和地中海一线，沿这一辐合带现今两半球大陆面积相等。后来分裂的板块随岩浆流体又多次往复 相似文献
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行星地理学是研究地球、月球及太阳系九大行星运动特性对自然地理过程的影响的科学,它研究上述运动特性对大气、海洋及河流水文的影响,从而研究整个自然地理环境的变化。它是涉及天文、地球物理及自然地理诸要素(气候、水文与海洋等)的交叉学科。其主要理论基础为地球物理学,而研究方法则主要包括地球物理学、大气和海洋动力学、统计学及数值模拟等方面。国际上一些著名的地球物理及气候学家研究了这个问题,并取得了显著的进展,其代表人物是和Hunt。在我国,这方面的研究也处于世界前列,代表作者是彭公炳和任振球,前者主要研究地球自转速度变化和地极移动对气候、海洋和水文等自然地理条件的影响,其代表作是《气候的第四类自然因子》一书;后者主要研究月球及九大行 相似文献
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近年来有关太阳系天体中等挥发性元素的研究掀起了一波浪潮。锌作为中等挥发性元素,其稳定同位素对于高温挥发过程具有很好的指示作用。因此,在行星科学领域锌同位素逐渐成为研究星云和行星演化的一个理想工具。本文系统地归纳了各类陨石和行星天体储库的锌同位素组成,并对不同种类的陨石以及地外样品(碳质球粒陨石、普通球粒陨石、顽火辉石球粒陨石、橄辉无球粒陨石、铁陨石、石铁陨石、月球陨石和Apollo样品、火星陨石、灶神星陨石等)中的锌稳定同位素研究内容进行了较全面的总结。主要包括不同陨石和行星锌同位素组成的控制因素以及锌同位素对太阳系内星云过程和行星过程的指示;同时,简要论述了锌同位素在太阳系形成和演化过程中的分馏机制,并立足目前的研究基础,探讨锌同位素在行星科学领域的研究前景和发展趋势。 相似文献
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获中国科学院1990年自然科学一等奖的《天体化学》专著,是中国科学院地球化学研究所欧阳自远教授的科研成果。该书以他从事天体化学研究27年来的科研成果为主导,并系统综合国内、外该研究各领域的最新进展。全书57万字,317幅图、178张表。 该专著的内容分四个部分共12章:一、化学元素的丰度与元素起源;二、太阳系的化学特征演化,即太阳系各层次天体的矿物组成、化学成分、同位素特征、形成环境与化学演化。包括太阳星云的物质来源与凝聚过程;行星化学及其大气化学、地形特征、模式成分、内部构造与演化特征、行星演化的能源与热历史;月球化学、月 相似文献
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地球是太阳系九大行星之一,按离太阳由近及远的次序为第三颗,是我们人类赖以生存的家园。它有一个天然卫星——月球。地球是太阳系中一颗普通的行星,但它在许多方面却都是独一无二的。譬如,它是太阳系中唯一一颗表面大部分被水覆盖的行星,也是目前所知唯一一颗有生命存在的星球。它的地质活动的激烈程度在九大行星中也是首屈一指的。 相似文献
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地球内核快速旋转的发现与全球变化的轨道效应 总被引：3，自引：0，他引：3
科里奥利效应是产生内核快速旋转的主要原因。科氏力使上升物质向西漂移，下降物质向东漂移；造成地球外层自转减速，地球内层自转加速。所以，自旋体中的垂直运动可以产生大规模的水平运动——圈层差异旋转。地震波测量结果表明，内核旋转速度每年比地壳地幔快１°。对于一个内核差异旋转的地球，太阳辐射不仅形成地磁场的内外磁尾和地壳与内核的反向振动，而且影响核幔角动量交换和电磁耦合，从而控制了地球内能的释放，形成天文周期与地质旋回的一一对应关系。地球轨道和太阳轨道的全球变化响应，为太阳辐射量变化控制地球内能释放提供了证据 相似文献
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超越板块构造--我国构造地质学要做些什么? 总被引：25，自引：1，他引：24
对近十年来全球构造学和构造地质学的重要进展进行了简要评述．30年前建立的全球构造理论改变了人们对地球及其演化的认识．作为固体地球统一理论的板块构造主要涉及刚性板块边界之间的变形、地震活动和火山作用．至今还没有完整理论阐明板块运动的驱动力和地幔对流机制．板块边界和板内变形等许多问题仍然无法回答．大陆岩石圈和大洋岩石圈在成分、厚度和力学强度方面有明显的差别,因此现有板块构造不完全适合于大陆构造．大陆地壳和地幔流变学的综合研究是认识大陆构造和超越板块构造的最佳途径．流变学是大陆造山带几何学和动力学的桥梁．大陆岩石圈对构造作用、重力作用和热作用的响应在很大程度上取决于其流变强度．岩石圈流变性质是岩石圈分层和塑性流动的主导因素．大量透人性变形和巨型大陆造山带内部构造显示非刚性特征．大陆构造和力学行为主要由地壳强度而不是地幔强度所控制．从大陆岩石圈多层性和力学强度不均匀性表征看,现在是抛弃传统“三明治”构造模式的时候了．面对地球系统科学和地球动力学新思维发展趋势,多学科综合研究大陆构造(造山带)和加速高水平构造地质学人才的培养是我国构造地质学发展的最紧迫任务． 相似文献
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花岗岩:大陆地质研究的突破口以及若干关键科学问题——“岩石学报”花岗岩专辑代序 总被引：7，自引：6，他引：1
地球是宇宙中迄今唯一发现有花岗岩的星球。从物质组成而言,大洋的核心问题是玄武岩,大陆的核心问题是花岗岩。花岗岩从被发现的那一天起,围绕它的产状、成因和演化过程及其地质意义的争论就没有停止过。最早的陆壳由长英质片麻岩TTG组成,TTG不能从地幔中直接熔出,是地幔熔融的玄武岩再次熔融形成的。初始的陆壳富钠,太古宙以后的陆壳开始明显富钾。洋壳的寿命仅2~3亿年,陆壳的寿命可长达40~44亿年。花岗岩记录了大陆形成与演化的全过程,大陆演化对于认知地球具有无法替代的作用。因此,花岗岩在某种程度上可以作为陆壳的代用词。20世纪60年代兴起的板块构造理论是地球科学的一次革命,但是,板块构造理论并未解决大陆形成、演化和改造的根本问题。此外,花岗岩与大陆成矿作用关系也非常密切。花岗岩成因还存在诸多待解难题。对花岗岩的研究,只有跳出岩石学和岩石地球化学的范畴,才能真正理解大陆构造的问题。花岗岩所凝聚的科学问题是对板块构造理论的巨大挑战,也是固体地球科学理论创新的重大机遇。花岗岩研究从岩石地球化学层面跃升到陆壳演化层面,是研究思维和理论创新的突破,是21世纪花岗岩研究的重大转折。 相似文献
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目前人类对地球的认识仍很肤浅,无论国外还是国内对于地球动力学问题仍在探索过程中,Science杂志2005年公布的125个重大科学问题中的第10个问题是“地球内部是如何运行的”,提出地球动力来源还尚未解决。 2017年出版的《中国学科发展战略--板块构造与大陆动力学》认为板块构造理论虽然取得了巨大成功,但该学说依然存在其形成以来就存在的难题,即板块动力、板块起源及板块上陆三大问题,驱动板块运动的动力机制是最为重要的问题,也是亟待解决的问题。
研讨会分两个环节,一是主要观点报告环节,二是讨论争鸣环节。
在报告环节,涉及动力机制的主要有5位报告人,分别阐述了他们的主要观点。梁光河提出了新大陆漂移说,通过大量证据分析认为传统的海底扩张驱动大陆漂移的模式存在很多问题,很多地质和地球物理观测事实说明持续推动大陆漂移的动力不是海底的持续扩张,而是大陆板块后下方持续的岩浆上涌推动大陆板块向前漂移,那是一个自发的连锁反应。万天丰认为传统的海底扩张传送带模式很难解释大陆板块漂移速度远远大于地幔对流速度这个问题,提出了陨击说。陨石撞击诱发地幔底劈推动大陆板块运动这个新的驱动模式。唐春安提出了地球龟裂说,认为地球内部热能的积累与释放,使得地质历史上岩石圈地幔具有冷热交替的周期。毛小平分析认为,目前所提出的地球动力中,只有周向应力具有足够数量级的应力,可以推动板块运动;周向应力在岩石圈薄弱处释放从而产生地壳相对运动;长期以来解释不了的“地壳异常压力”其实就是周向应力,而可独立于重力的构造力、碰撞力并不存在。
在讨论争鸣环节,大家针对地壳运动的动力来源自由发言。梁光河指出万天丰提出的陨石撞击可以较好地解释超大陆裂解的初始动力,但不同意陨石撞击可以提供持续的大陆漂移的动力,以印度板块的北漂为例,因为地幔的巨大黏滞阻力,需要无数个陨石定点撞击印度板块后面才可能持续推动印度板块漂移。唐春安提出地球的锅盖效应,因此上地幔具有冷热周期,在热周期地壳才会大规模漂移,按照力学机制,大洋中脊和转换断层不可能是海底扩张产生的,应该是大陆漂移拉开产生的断裂系统。最后杨巍然总结发言,认为陨石撞击是一个重要因素,地球上的构造运动都可以归结为开合运动,海底扩张和大陆漂移都是存在的,地体构造也是科学的。研讨会取得的共识是：大陆的确存在大规模水平运动,传统的地幔对流传送带驱动模式存在很多与观测事实不符的问题,需要重新认识驱动机制和驱动力的问题,对板块俯冲问题多数持怀疑甚至反对的观点。其驱动力应该来自重力和地球内部热力,但它们之间是如何相互作用的,仍需要进行更深入的研究。 相似文献
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中国大地构造几个重大问题的探讨 总被引：9，自引：1，他引：9
中国大地构造需要研究的重大问题甚多 ,文中选择了其中的 4个加以讨论。首先是大地构造发展演化的动力学理论。现在流行的按密度差、温度差建立的地幔对流、拆沉作用、地幔柱理论 ,阐明不了中国大陆岩石圈、大陆造山带的组成、结构与演化。我们的研究成果表明 ,任何一个自然形成的系统 ,其运动与演化的能源 (或力源 )都来源于它的自身 ;它内部的变形和结构几何学特征 ,也是它自身运动的结果。为此特提出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惟一的、统一的动力来源。第二 ,地槽、板块是涡旋甩出构造体系中的一种运动方式、一种造山模式。此外 ,我们根据秦岭和其它造山带所总结出来的抽拉逆冲岩片构造 (或抽拉构造 )也是大陆岩石圈板块或壳块内部的一种新的运动方式 ,它是继地槽学说、板块构造理论以后一种新的造山模式。文中较详细地介绍了抽拉构造理论的基本特征。第三 ,中国大陆岩石圈在中—新生代时期、在陆相沉积盆地形成以后、在抽拉构造体制作用下所形成的 (陆内 )造山带以及它们之间的残留陆相 (或海相 )沉积盆地 ,是中国大地构造的基本特征。陆内造山作用是中国大陆划时代的造山作用 ,所形成的造山带是中国大陆最重要的造山带。? 相似文献
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地球的起源与演化研究进展 总被引：3，自引：2，他引：3
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。 相似文献
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大陆褶皱造山运动的星地碰撞成因 总被引：3，自引：1，他引：2
大陆褶皱造山运动具有突发性、全球同步性,以水平运动为主,主要表现在地壳上部且具有上强下弱等特征,除水平运动一项外,与基于地幔对流的板块构造理论缺少共同之处.想用板块构造理论解释遍布大陆地块内部的褶皱构造,在形位特征与动力机制上都有难以解决的矛盾.基于地球自转速度变化的地质力学理论,对之所做的定性解释颇为合理,但因其只靠地球收缩及潮汐引力等缓变力作为引起地球自转速度变化的动力来源,力量强度太小,不足以引发强大的褶皱造山运动,且有被海水运动取代的难题.揭示了星地碰撞可以为大陆造山运动提供足够强大的突发性动力来源,并简要阐明了其作用机制,可以解决地质力学所遇到的力源不足和被海水运动取代的两大难题,从而为大陆构造研究开辟了一个新境界. 相似文献
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笔者对地球内部压力分析提出了楔状体压力模式,即地球内部某深度单位面积(水平)上的压力(垂向)等于由该截面和所有经由该截面边缘的重力线所围限的楔状岩体的重量。据此模式,理论上地球内部压力随深度呈抛物线状急增,在地心处无穷大。但由于地球固液(塑)圈层交替存在及冷收缩,导致楔状岩体重力引起的作用力可分解成水平的侧向压力和垂向静岩压力,并随深度呈锯齿状升降变化。当岩石圈侧向压力增加导致岩石圈破裂(构成板块),在重力的向心力作用下,板块间相互错动形成俯冲带和拉张带,继而牵引软流圈构成远程对流运动,进而引发一系列地质构造作用。因此认为,地球的构造动力源于地球重力本身,其中侧向压力是地质构造的初始起动力和驱动力,引起的对流运动既是地质构造运动学表征又是动力学作用,重力势能及其转变的热能构成对流运动的最主要动力能源。 相似文献
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We performed spectral analyses on the ages of 89 well-dated major geological events of the last 260 Myr from the recent geologic literature.These events include times of marine and non-marine extinctions,major ocean-anoxic events,continental flood-basalt eruptions,sea-level fluctuations,global pulses of intraplate magmatism,and times of changes in seafloor-spreading rates and plate reorganizations.The aggregate of all 89 events shows ten clusters in the last 260 Myr,spaced at an average interval of～26.9 Myr,and Fourier analysis of the data yields a spectral peak at 27.5 Myr at the≥96％confidence level.A shorter period of～8.9 Myr may also be significant in modulating the timing of geologic events.Our results suggest that global geologic events are generally correlated,and seem to come in pulses with an underlying～27.5-Myr cycle.These cyclic pulses of tectonics and climate change may be the result of geophysical processes related to the dynamics of plate tectonics and mantle plumes,or might alterna-tively be paced by astronomical cycles associated with the Earth's motions in the Solar System and the Galaxy. 相似文献