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流域生物地球化学循环与表层地球系统层圈相互作用 被引量：1
1
作者 李思亮 王欣楚 +8 位作者 戚羽霖 钟君 丁虎 文航 刘学炎 郎赟超 易沅壁 王宝利 刘丛强 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期62-77,共16页
流域是表层地球系统中相对独立的单元或子系统,通过对流域系统性和综合性的研究能更深刻地理解表层地球系统层圈相互作用。流域物质循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,反映了表层地球系统各层圈之间的能量和物质循环状态,同时... 流域是表层地球系统中相对独立的单元或子系统,通过对流域系统性和综合性的研究能更深刻地理解表层地球系统层圈相互作用。流域物质循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,反映了表层地球系统各层圈之间的能量和物质循环状态,同时也反作用于各层圈的运行和维持。本研究综述了流域生物地球化学循环与地球层圈相互作用之间的关联机制,重点探讨了人类世以来强烈人为活动和全球气候变化对流域物质循环和生态环境的影响。首先分析了流域生物地球化学循环特征及其与全球变化的相互关联,其次剖析了流域生物地球化学循环与全球环境变化之间的互馈作用,以及人类世人为活动对流域生物地球化学循环的强烈扰动,然后解析了流域过程与全球生态系统之间的相互联系和作用机制。综合分析表明人类世以来强烈的人为活动极大地扰动/加速了地表部分物质循环,导致流域系统多个关键变量参数超过生态环境突变临界点,也极大地影响多层圈物质循环和地球系统的稳定维持。最后根据当前流域科学发展态势与挑战,提出了流域生物地球化学循环的研究前沿,通过研究范式变革、人工智能和多同位素等多学科新方法技术融合,指明了微生物等多因素驱动新机制以及构建流域动态系统模型等新方向,最终为深刻理解表层地球系统层圈作用的运行机制和人类可持续发展提供科学基础。 展开更多
关键词 表层地球系统 流域 生物地球化学 层圈相互作用 全球变化
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地球系统多圈层构造观的基本内涵 被引量：19
2
作者 任纪舜 牛宝贵 +2 位作者 赵磊 徐芹芹 朱俊宾 《地质力学学报》 CSCD 2019年第5期607-612,共6页
地球系统多圈层构造观的基本点是,把地球作为一个活的天体放在宇宙系统之中,更多地考虑地球深部壳-幔-核之间的相互作用,考虑地外天体对地球运动的作用和影响。这一构造观认为:构造运动并不仅仅是岩石圈板块之间的相互作用,而是地球系... 地球系统多圈层构造观的基本点是,把地球作为一个活的天体放在宇宙系统之中,更多地考虑地球深部壳-幔-核之间的相互作用,考虑地外天体对地球运动的作用和影响。这一构造观认为:构造运动并不仅仅是岩石圈板块之间的相互作用,而是地球系统的全球动力作用过程;陆与洋是对立统一相互转化的,单纯的大陆增生说是不正确的;地幔对流说至今未被证实,陆块是活动的,但不能大规模漂移;大陆地壳不是单纯地侧向或垂向增生,而是多旋回构造-岩浆作用叠合的产物;地球的构造不是均变式向前发展,而是非均变、非线性、旋回式向前演化的;地球表层在不同地史阶段,均有其受相应深断裂体系控制的不同的构造格局,大西洋—印度洋—太平洋式大洋盆体制,只是在中生代晚期以来才出现的。 展开更多
关键词 地球系统科学 多圈层构造观 天地合一的动力学 旋回演化 深断裂
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从地槽—地台说、板块构造说到地球系统多圈层构造观 被引量：9
3
作者 任纪舜 徐芹芹 +1 位作者 赵磊 朱俊宾 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1133-1140,共8页
从19世纪中叶开始,大地构造理论经历了从地槽—地台说到板块构造说的发展过程。目前,板块构造说虽然仍在盛行,但一个新的大地构造理论——地球系统多圈层构造观(简称多圈层构造观)已在形成中。地槽—地台说,19世纪中叶提出,盛行于20世... 从19世纪中叶开始,大地构造理论经历了从地槽—地台说到板块构造说的发展过程。目前,板块构造说虽然仍在盛行,但一个新的大地构造理论——地球系统多圈层构造观(简称多圈层构造观)已在形成中。地槽—地台说,19世纪中叶提出,盛行于20世纪上半叶,是地质学家从理论上研究地壳构造及其演化的开始。地槽—地台说使用的方法是传统的地质学方法;研究领域是大陆地壳,褶皱带(造山带)和克拉通是其研究的核心内容。地槽—地台说大大推动了地质科学的发展,并为地球科学的进一步发展,奠定了良好的基础。板块构造说,起始于20世纪60年代。板块构造使用的方法,除地质学外,加上了地球物理学和地球化学等现代科学和技术手段;研究领域是全球大陆和海洋的岩石圈。板块构造说使大地构造学的研究范围从地球表层扩展到地球内部,从大陆扩展到海洋,极大地推动了地球科学向更高的层次发展。目前,板块构造说虽然仍在盛行,但是不足和缺陷已日益显露出来。地球系统多圈层构造观,孕育于20世纪80年代晚期,目前正在发展中。地球系统多圈层构造观使用的方法更现代化,包括地质学、地球物理学、地球化学以及一切探测地球深部和外层空间的方法、手段;研究领域,已不仅仅是地球表层的地壳或岩石圈,而是地球整体,地球各圈层的相互作用。我们相信,21世纪必将是地球系统多圈层构造观不断发展、不断完善的时代。中国及邻区中、新生代构造演化是全球研究多圈层构造的最理想的切入点之一。我们期待中国地学工作者在新一轮大地构造理论创新中发挥应有的作用。 展开更多
关键词 地槽-地台说 板块构造 地球系统多圈层构造观 中一新生代 中国大地构造
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地球中的流体和穿越层圈构造 被引量：9
4
作者 卢焕章 《地质力学学报》 CSCD 2019年第6期1003-1012,共10页
地球中的流体是当前科学研究的重点。从地球科学的角度来说,流体应包括气体、液体(水和石油)、熔体和地球中受应力作用而移动的物体。在半经为6378 km的固体地球中可分为7个层圈。目前对地球内部流体的了解很少,为探索流体在各层圈中的... 地球中的流体是当前科学研究的重点。从地球科学的角度来说,流体应包括气体、液体(水和石油)、熔体和地球中受应力作用而移动的物体。在半经为6378 km的固体地球中可分为7个层圈。目前对地球内部流体的了解很少,为探索流体在各层圈中的成分,物理化学性质和分布,以现阶段对地球层圈和流体研究程度来看,其重点应放在地球中穿越层圈的构造部分和地壳。地球中穿越层圈的构造主要有三个:板块构造的俯冲带是由上到下的穿越层圈构造,向下俯冲的大洋岩石圈可以抵达地幔过渡带;大洋中脊的扩张引起的由下而上的穿越层圈构造,使岩石圈和地幔的熔流体从下向上运移;地幔柱引起的由下而上的穿越层圈构造,使地幔的熔流体从下向上迁移。通过对三个穿越层圈构造和地壳中流体的研究,可以得出地壳、岩石圈、上地幔、过渡带、下地幔和核幔边界层流体的种类和成分、流动和演化。这是至今为至能鉴定到地球中深部流体的方法。这四个方面的研究是当前地球中流体科学研究的重点,并对开展深部找矿有实际意义。 展开更多
关键词 地球中的流体 穿越层圈构造 地壳 俯冲带 大洋中脊 地幔柱
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川东北宣汉-达县地区断裂系统及构造演化 被引量：22
5
作者 唐大卿 陈新军 张先平 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期58-63,共6页
断裂构造及相关褶皱是川东北宣汉—达县地区最重要和最典型的构造特征,对油气的早期运聚成藏和晚期调整改造均具有决定性意义。通过对约500 km2三维地震资料的精细解释,构建了宣汉—达县地区3套断裂系统,即志留系底部断裂系统、中构造... 断裂构造及相关褶皱是川东北宣汉—达县地区最重要和最典型的构造特征,对油气的早期运聚成藏和晚期调整改造均具有决定性意义。通过对约500 km2三维地震资料的精细解释,构建了宣汉—达县地区3套断裂系统,即志留系底部断裂系统、中构造层断裂系统和上构造层断裂系统,尤其后两者在本区意义重大。志留系底部断裂系统比较杂乱,可能与印支期构造运动有关;中构造层断裂系统发育强、规模大、继承性好,形成了该区主要目的层构造圈闭,该北东向断裂系统定型于燕山晚期并控制原生油藏的形成与保存;上构造层断裂系统形成于喜山早、晚2期,主体呈北西向并垂直叠加和改造中构造层断裂系统,对普光、毛坝场等地区的次生油气藏的形成、保存及后期改造具有重要作用。 展开更多
关键词 断裂系统 构造层 构造圈闭 普光 毛坝场 宣汉—达县地区 川东北
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大陆构造、大洋构造和地球构造研究构想 被引量：9
6
作者 马宗晋 高祥林 《地学前缘》 EI CAS CSCD 2004年第3期9-14,共6页
大陆动力学和大洋动力学是当前固体地球科学的前沿领域 ,反映处于中期阶段的板块理论正向更加深入、全面、完善的方向发展 ,并走向统一的地球构造学的趋势。中、新生代造山带构造 ,全球高原构造的比较 ,周边洋底构造对欧亚大陆的动力作... 大陆动力学和大洋动力学是当前固体地球科学的前沿领域 ,反映处于中期阶段的板块理论正向更加深入、全面、完善的方向发展 ,并走向统一的地球构造学的趋势。中、新生代造山带构造 ,全球高原构造的比较 ,周边洋底构造对欧亚大陆的动力作用 ,应是大陆动力学中优先研究的问题。对全球洋底构造的继续探测 ,用地震各向异性研究地幔的流动或变形 ,布设海底宽频带地震台阵探测地幔细结构 ,将会提供更多的地球内部过程信息。“地球大系统科学”概念的提出 ,将能推进固、液、气三态地球多球层相互作用的研究 ,例如固体地球微动态、固液气三态球层运动的可比较性、不同球层分区性的比较等 ,都是需要深入探讨的问题 。 展开更多
关键词 大陆构造 大洋构造 多球层相互作用 地球系统科学
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东海盆地西湖凹陷平北区断陷层断裂特征及其对圈闭的控制 被引量：24
7
作者 唐贤君 蒋一鸣 +3 位作者 张建培 王超 何新建 杨敏 《海洋地质前沿》 CSCD 2019年第8期34-43,共10页
以基底古隆精细刻画为基础,分析东海陆架盆地西湖凹陷平北区断陷层系断裂发育特征,并探讨断裂对圈闭发育的控制作用,以指导区内构造圈闭搜索与评价。根据古隆起和骨干断裂展布特征,将平北区划分为北部同向多阶断阶区、中部反向多阶断阶... 以基底古隆精细刻画为基础,分析东海陆架盆地西湖凹陷平北区断陷层系断裂发育特征,并探讨断裂对圈闭发育的控制作用,以指导区内构造圈闭搜索与评价。根据古隆起和骨干断裂展布特征,将平北区划分为北部同向多阶断阶区、中部反向多阶断阶区和南部同向单断断阶区等3个次级区带。综合区域应力背景和火山活动期次,厘定出平北区断陷期早、晚两期断裂系统。早期断裂以NE走向为主,控制古隆起发育。晚期断裂数量多、分布广,以NNE走向为主。在南强北弱的区域伸展背景下,断陷晚期断裂发育受早期断裂及古隆起影响,局部应力场发生扭动调整,在平湖组沉积时期表现为南部强伸展、中部张扭和北部弱伸展夹扭动3种不同应力场。在此基础上,明确了张扭性断裂组合及古隆起边缘受断层影响的牵引背斜是决定有利圈闭发育的主要因素,最终提出通过平北区古隆起周边断裂精细梳理是圈闭搜索与评价的重要方向。 展开更多
关键词 断裂系统 断陷构造层 成因机制 构造圈闭 西湖凹陷
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中国大地构造研究之思考——中国地质学家的责任与担当 被引量：20
8
作者 任纪舜 赵磊 +2 位作者 李崇 朱俊宾 肖黎微 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期33-43,共11页
19世纪中叶到20世纪中叶盛行的地槽-地台学说,起源于西方学者对大西洋半球的欧洲和北美东部地质的研究。20世纪中叶提出的板块构造学说,虽然起源于对现代海洋的地质、地球物理调查,但用板块学说解释大陆构造的尝试,也是从解剖北美和欧... 19世纪中叶到20世纪中叶盛行的地槽-地台学说,起源于西方学者对大西洋半球的欧洲和北美东部地质的研究。20世纪中叶提出的板块构造学说,虽然起源于对现代海洋的地质、地球物理调查,但用板块学说解释大陆构造的尝试,也是从解剖北美和欧洲大西洋两岸的古生代造山带开始的。二者均缺少太平洋半球的亚洲,特别是中国及邻区的资料基础,因此,其立论基础是不全面的。这就给亚洲,特别是给中国学者提供了很大的发展空间。通过1∶500万国际亚洲地质图的编制和全球构造的对比研究,笔者发现,处于亚洲核心地带的中国及邻区不仅是亚洲也是全球显生宙地质结构和发展历史最复杂的地区。古亚洲洋构造域的乌拉尔—蒙古—兴安巨型造山带是全球规模最大、发育历史最长、地质结构最复杂的古生代造山带;中国西南部,特别是青藏高原是全球特提斯巨型造山带出露宽度最大、地质纪录保存最完整的地段;中国东部的太平洋构造域,既有亚洲东缘的巨型中生代造山带和新生代的沟弧盆体系,又有宽阔的滨太平洋陆缘活化带。这就使中国及邻区成为研究全球显生宙构造不可缺少的重要地段。我们一定要抓住中国在全球构造研究中的区位优势,以地球系统多层圈构造观为指导,用地质、地球物理、地球化学多学科结合的方法,立足实际,抓住特色,构建中国大地构造的新理论、新模型,为国际地球科学,为发展、完善现代大地构造学理论做出应有的贡献! 展开更多
关键词 中国大地构造 板块构造 地球系统多层圈构造观 全球动力学 旋回演化论
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中朝板块旋回层序、事件和形成演化的探索 被引量：46
9
作者 孟祥化 葛铭 《地学前缘》 EI CAS CSCD 2002年第3期125-140,共16页
通过 10余年来对中朝板块旋回层序、事件及构造演化的调查研究和综合分析 ,笔者编制了中朝板块旋回层序、事件和形成演化综合图 ,深刻地认识到地质科学是复杂性的科学体系。复杂系统研究要求重组现有的科学划分 ,实现跨越岩石矿物学、... 通过 10余年来对中朝板块旋回层序、事件及构造演化的调查研究和综合分析 ,笔者编制了中朝板块旋回层序、事件和形成演化综合图 ,深刻地认识到地质科学是复杂性的科学体系。复杂系统研究要求重组现有的科学划分 ,实现跨越岩石矿物学、古生物学、层序地层学、地质地球化学、磁性地层学、古地理学、古构造学、天文学、海洋学及矿床学等不同学科的协同 ,从而促进学科的交叉和融合 ,以求学科体系理论和方法论的深刻变革 ,以推动地质科学的发展。这就是笔者提出以宇地系统观来综合研究地球、层序、事件和演化的基本思路。依据宇地系统作用原理 ,研究了中朝板块从元古宙至中新生代的旋回层序、事件和演化历史。从 180 0Ma至第四纪共划分出 2 0个超旋回或巨旋回周期和百余个奥尔特周期 ;还研究了海泛事件、隆升间断事件、跷跷板运动事件、臼齿碳酸盐事件、热事件、反极性事件、岩溶事件、火山喷发事件、风暴事件、物源区类型及古构造演化等一系列重大事件。应用宇地系统周期等时原理对中朝板块拗拉谷、鲕滩台地建造、前陆盆地演化和陆相裂谷盆地 ,按长偏心率周期进行了古地理演化的精细研究 ,再现了中朝板块构造、古地理和地层格架的演变 ,并对具全球性意义的大气圈、水圈、生物圈。 展开更多
关键词 中朝板块 旋回层序 地质事件 层序地层学 地质地球化学 宇地系统周期 构造演化 地台
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核-幔物质晶体化学、矿物学及矿床学初探 被引量：29
10
作者 施倪承 白文吉 +5 位作者 马喆生 方青松 熊明 颜秉刚 代明泉 杨经绥 《地学前缘》 EI CAS CSCD 2004年第1期169-177,共9页
大量的高温、高压实验表明随着温度和压力的增加 ,地幔氧化物及硅酸盐的晶体结构会发生与其温度和压力相适应的多型转变 ,并导致元素金属性的增加 ,即氧离子半径的缩小以及硅和其他阳离子半径的增大。来自地核部分物质的晶体化学及晶体... 大量的高温、高压实验表明随着温度和压力的增加 ,地幔氧化物及硅酸盐的晶体结构会发生与其温度和压力相适应的多型转变 ,并导致元素金属性的增加 ,即氧离子半径的缩小以及硅和其他阳离子半径的增大。来自地核部分物质的晶体化学及晶体物理目前还很少涉及 ,根据其物质组成 ,可能具有金属及金属互化物的性质 ,即原子呈等大球最紧密堆积 ,具有高熔点、难溶性等特征。在地球形成时作为地核物质是最先凝聚的 ,并由于重力分异沉入地核 ,上升至浅部时不与其他元素化合 ,保持了零价状态 ;等大球最紧密堆积使其在地球各层圈中晶体结构保持恒定。地幔热柱使核、幔物质上升至地球浅部成为可能 ,并形成矿物及矿床。以西藏罗布莎铬铁矿床为例 ,已经发现了多达 5 0种的铂族元素矿物、铁族元素矿物及其金属互化物 ,包括成分复杂多变的Os Ir ,Os Ir Ru ,Pt Fe ,Ir Fe Ni,Fe Ni Cr及Fe Co等矿物 ,它们还与来自核幔边界的Si,Fe ,FexSiy,FeO和SiO2 矿物共生 ,其中铂属矿物及其金属互化物矿物应视为来自E层的地核矿物 ;探讨了该区矿物与陨石矿物在共生组合方面的相似性 。 展开更多
关键词 地核矿物 地幔矿物 西藏罗布莎铬铁矿床 地球层圈构造 矿物晶体结构
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