从第32届国际地质大会看地球化学的现状与未来
地球化学的前沿研究
地球化学的前沿研究地球化学是研究地球化学元素、化学反应和地球化学过程的科学。
自从地球成为人类生活的地方以来，地球化学一直处于人们关注的焦点。
而随着人类文明的不断发展，科技水平飞速提升，地球化学研究也在不断地取得新的进展。
本文将探讨当前地球化学领域的一些前沿研究。
1. 地球化学元素的来源和演化地球化学元素是构成地球的基本成分，对于了解地球物质的起源和物质变化过程具有重要意义。
目前，地球化学研究围绕着地球化学元素的来源和演化展开。
其中，对地球化学元素的来源研究主要关注天体物质的物质起源和演化，例如，太阳系形成过程中气体和尘埃的起源、星际尘埃中难以合成的元素的形成以及其他行星、彗星等小天体的化学成分和构成特征等。
而对于地球化学元素的演化研究则主要包括以下内容：一是地球化学元素的富集，即地球化学元素在地球内部和地表的富集和分布模式；二是化学元素物质循环，即元素在不同环境下的迁移和转化。
在这些研究中，地球化学元素同位素分析成为了研究工具，成为了探索地球化学元素来源和演化的重要手段。
2. 地球化学元素的微观机制研究地球化学元素在地球内部和地表的循环是一个复杂的过程，其中包括了相变、溶解、碳循环等多个机制。
地球化学元素的微观机制研究成为了解决这些复杂过程的关键手段。
例如，在地球内部，橄榄石（一种岩石矿物）中的不同地球化学元素的分布规律被认为和其结构中的微观机制有关。
通过岩石样品的高温高压实验和同位素分析，可以分离出组成不同的橄榄石单晶，研究一些微观机制如经验半径、配位数，以及离子的电荷状态和晶体结构等，从而揭示了地球内部地球化学元素在时间和空间尺度上的变化规律。
3. 化学循环与全球气候变化的关联研究随着工业化进程的加快，全球气候变化引起了人们的广泛关注。
同时化学循环在全球气候变化中也扮演着至关重要的角色。
地球上的大气、海洋、陆地等系统通过化学反应相互贯通，这种过程被称为全球化学循环。
全球化学循环的同时也会发生一些碳循环和氮循环等重要的物质循环。
地球化学技术在勘查中的应用与前景展望
地球化学技术在勘查中的应用与前景展望地球化学技术是一种综合利用地球化学、地质学、环境科学等相关学科知识和方法，通过对地球表层物质的成分、结构、性质及其变化规律的研究，来揭示地球内部构造、矿产资源分布、环境污染等信息的一门技术。
地球化学技术在勘查中的应用已经取得了显著的成果，并且具有广阔的前景。
首先，地球化学技术在矿产资源勘查中发挥着重要作用。
通过分析矿石、岩石和土壤样品中的元素含量和组成，可以确定矿床的类型、规模和储量等关键信息。
例如，通过对矿石中金属元素的分析，可以判断出金矿床的存在与否，并进一步评估其开采潜力。
此外，地球化学技术还可以帮助确定矿床的成因和演化过程，为矿床的勘探和开发提供科学依据。
其次，地球化学技术在环境监测和污染治理中具有重要意义。
随着工业化进程的加快和人类活动的增加，环境污染问题日益突出。
地球化学技术可以通过分析土壤、水体和大气中的有害物质含量，评估环境污染的程度和影响范围。
同时，地球化学技术还可以追踪污染物的来源和迁移路径，为环境治理提供科学依据。
例如，通过对土壤中重金属元素的分析，可以确定污染源，并制定相应的治理措施。
此外，地球化学技术在水资源勘查和管理中也发挥着重要作用。
水是人类生活和经济发展的基础资源，而地球化学技术可以通过分析水体中的溶解物质、微量元素和同位素组成，判断水源的类型、水质的优劣以及水资源的可持续利用性。
例如，通过对地下水中同位素的分析，可以判断水源的补给方式和水体的循环过程，为合理开发和管理水资源提供科学依据。
未来，随着地球化学技术的不断发展和创新，其在勘查中的应用前景将更加广阔。
一方面，随着分析技术的提高和仪器设备的更新，地球化学技术可以更加精确地分析样品中的元素含量和组成，提供更可靠的勘查数据。
另一方面，随着数据处理和模型建立技术的进步，地球化学技术可以更好地揭示地球内部构造、矿产资源分布和环境演变规律，为勘查工作提供更全面的信息。
总之，地球化学技术在勘查中的应用已经取得了显著的成果，并且具有广阔的前景。
北极圈内阿拉斯加至巴伦支海油气地质和地球化学特征一21世纪北极陆架新的油气潜能区
（ 罗斯 国家科 学研 究院分析 化 学研 究所 ） 俄 俄 罗斯北 极陆 架总 面积 达 ６０×１ ｍ ，其 延 伸范 围 占世 界 第 一 。陆架 区 内含一 个 ０ ｋ ２ 约 ４０ （ｋ ２的潜 在油气 区带 。那些 独 特 的油 气 田如 Ｐｉｚ ｍ ｏ 油 田 、Ｓｔ ｍ ｎｖｋｅ ２ ｌ４ｒ Ｘ ） ｎ ｒａｏ ｎｅ ｒｌ ｈｏ ａｏｓｏ ｋ 凝 析气 田 、Ｒ ｓｎｖｋｅ ｌｎｎｒ ｓｏ 气 田都可 以与亚马 尔半 岛 的巨大 气 田媲 美 。就油 ｕａｏｓｏ 和 ￣ ｉｇ ｄｋｅ ａ 气资源 的容 量和密 度而 言 ，喀拉海 区应排 名第 一 ，而 ＦａｚＪｓｆ ａｄ 岛被 认 为是俄 罗 ｒｎ ｏｅＬｎ 群 斯 北极 陆架潜 在 的油气勘 探 目标 。就评 价 石 油地 质 潜 能而 言，巴伦 支 海俄 罗 斯 段 Ｆ ｚ ｍｎ Ｊｓ 区 的特征 与 阿拉 斯 加 Ｍ ｇｂｒＢｒｗ很 有 希 望 的含 油 气 区 （ 特 的普 拉 德 霍 湾 、 ｏｅ ｆ ｅａａ ａｏ ｒ 独
吴岐 歧 译 自 “ ３ 第 ３届 国际地 质大会 （ 斯 陆）论 文摘 要” 奥 邱 燕 校 对
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邱 燕 校 对
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地球化学勘查的研究现状、发展趋势
第四发展期(1990 年以后)，为信息找矿期。这一 时期，找矿难度明显加大，找隐伏矿的方法空前 增多，探测深度明显增大，所获信息量成倍增加， 推断解释的不确定性也随之增加。既需要现代高 新技术，又需要多学科的综合研究，越来越多的 研究者将成矿作用臵于岩石圈、地壳、乃至整个 地球-宇宙体系的演化过程来考虑。勘查地球化学 找矿，以某些微观或超微观信息的获得，使间接 找矿为主的信息找矿期又重新返回到直接找矿为 主的时期。因此，发展高灵敏度和大探测深度的 勘查地球化学方法，具有特别重要的意义，并预 示着一个找隐伏矿的新时期的到来。
L.Malmqvist 和 Kristiansson(1984)研制出地气法 （Geogas）找隐伏金属矿床。20世纪80 年代初， 瑞典 Lund 大学物理系和布立登(Boliden Mineral) 公司合作，提出金属元素从地下深处以微气泡附 着气体形式上升到地表并在矿体上形成成矿元素 异常的思想，据此开始研究并使用一种新的“金 属气体”测量技术，即地气测量。他们在本国及 其它国家的 30 多个地区进行试验，发现地气异常 与矿化存在明显的对应关系，并对地气迁移机制 也作了许多工作。
浅析国内外地球化学勘查 的研究现状、主要进展及 发展趋势
物探0901班 武孝 200911020121
（一）地球化学勘查的研究现状 1、国外地球化学勘查的研究现状
1798 年，B.M.谢维尔金提出了“矿物邻近 性”的概念。 1849 年德国 J.F.A.布莱绍普特揭示了矿物 共生组合的规律性，对推断铁帽和矿化露 头下部可能的矿化情况提供了依据。
3、国内外地球化学勘查的发展阶段
第一发展期(1950 年以前)。这时期，勘探者主要 依靠肉眼观察地表露头找矿，以土壤测量和水系 沉积测量为主要手段，对于土壤中的地球化学异 常，用探槽或浅井揭露矿体。人们这一阶段延续 的时间最长，找到的矿最多。据R.W.Boyle(1977) 统计，迄今为止，世界各地开采的矿床 80％以上 是在古人开采的基础上进行的。
全球变化与生物地球化学循环
全球变化与生物地球化学循环随着人类社会的快速发展，全球变化问题日益受到关注。
全球变化主要包括气候变化、大气污染和物种消失等方面的变化。
而生物地球化学循环是指物质在地球上的循环过程，包括碳循环、氮循环和磷循环等。
全球变化与生物地球化学循环之间存在着密切的关系。
本文将从全球变化的影响、生物地球化学循环的重要性以及二者之间的相互作用等方面进行探讨。
首先，全球变化对生物地球化学循环产生了显著影响。
气候变化是全球变化的关键要素之一，而碳循环是地球上最重要的循环之一。
气候变化导致了温度的升高和降水模式的改变，进而影响了植物的生长和分解速率。
植物通过光合作用吸收二氧化碳，将其转化为有机物，并释放氧气。
然而，温度升高会加快植物的光合作用速率，导致植物对二氧化碳的吸收和固定能力增强，从而促进碳循环。
与此同时，由于温室气体的排放导致温室效应加剧，全球气候变暖，使得冰川融化、海平面上升等现象频繁发生，对土壤碳储存和氮循环等生物地球化学循环过程产生直接影响。
其次，生物地球化学循环对于全球变化具有重要作用。
生物地球化学循环是地球生命系统的基础，维持着地球生态系统的稳定性。
其中，氮循环是生命体所需的营养元素，直接影响着植物的生长和动物的繁殖。
氮化合物的过量释放会导致水体和土壤的富营养化，造成藻类过度生长，对水质造成污染，形成"赤潮"等现象。
另外，碳循环是影响全球气候变化最重要的循环之一。
通过生物地球化学循环，二氧化碳被吸收和释放，在地球大气系统中维持着稳定的碳平衡。
植物通过光合作用吸收大量的二氧化碳，将其转化为有机物固定在植物体内，同时释放氧气。
这一过程对于减缓温室气体的排放，稳定地球气候具有重要的意义。
最后，全球变化与生物地球化学循环之间存在着密切的相互作用。
全球变化改变了地球的物质循环模式，从而进一步加剧了全球变化问题。
例如，温度升高导致海洋的水温上升，进而影响海洋生态系统中的生物地球化学循环。
海洋的温度升高会减缓大部分海洋生物的生长和代谢过程，从而影响二氧化碳的固定和氧的释放。
地球化学的历史发展与重要里程碑
地球化学的历史发展与重要里程碑地球化学，这门研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学，其发展历程犹如一部波澜壮阔的史诗。
从最初的朦胧探索到如今的精准分析，地球化学经历了漫长而曲折的道路，留下了一个个重要的里程碑。
在古代，人们就已经开始对地球上的物质有了一些初步的观察和思考。
中国古代的炼丹术，就是一种试图通过化学方法改变物质性质的实践。
虽然当时的目的并非为了研究地球化学，但其中所积累的一些化学知识和经验，为后来地球化学的发展奠定了基础。
古希腊哲学家亚里士多德也对地球上的物质组成和变化提出了自己的见解。
然而，真正意义上的地球化学的诞生，要追溯到 19 世纪。
当时，随着化学分析技术的不断进步，科学家们能够对岩石、矿物和土壤等地球物质进行更为精确的成分分析。
这一时期，瑞典化学家贝采利乌斯对许多矿物进行了化学分析，为地球化学的定量研究开辟了道路。
20 世纪初，地球化学迎来了一个重要的里程碑——维尔纳茨基提出了“生物地球化学”的概念。
他强调了生命活动在地球化学过程中的重要作用，认为生物与地球环境之间存在着密切的化学联系。
这一观点极大地拓展了地球化学的研究领域，使其不再仅仅局限于对无机物的研究，而是将生命元素的循环也纳入了研究范畴。
在地球化学的发展过程中，同位素地球化学的出现是一个关键的突破。
同位素是具有相同质子数但中子数不同的同一元素的不同原子。
通过对同位素的研究，科学家们能够更深入地了解地球内部的物质迁移和演化过程。
例如，利用碳同位素可以研究古气候和古环境的变化，氧同位素则有助于揭示岩石的形成温度和来源。
20 世纪中叶，板块构造理论的提出为地球化学的发展注入了新的活力。
板块运动导致了岩石圈的物质循环和交换，地球化学家们通过对板块边界处的岩石和矿物的研究，揭示了地球内部的热传递和物质交换机制。
这一时期，地球化学与地质学、物理学等学科的交叉融合日益紧密，形成了一系列新的研究方向和方法。
随着分析技术的不断提高，地球化学的研究精度和广度也在不断拓展。
生物地球化学循环及其对全球环境的影响
生物地球化学循环及其对全球环境的影响地球是一个复杂而系统的生命体，生物地球化学循环被视为其中最重要的一个过程。
生物地球化学循环是指各种元素在生物圈、岩石圈、大气圈和水圈之间的循环。
它包括营养元素如碳、氮、磷、硫、钙、镁和铁等的循环，同时还涉及多种有机物和化学物质的循环。
这一过程是全球生态系统的重要组成部分，能够影响到环境保护、气候变化、人类健康等诸多方面，因此，本文将从不同角度对其进行探讨。
一、营养元素的循环营养元素的循环是生物地球化学循环中的重要环节。
其中，碳、氮、磷和硫是存在于生物体内的关键元素。
其循环过程由生物、地理和化学因素共同协作完成，影响着全球的生态系统平衡和物质流动。
以下分别介绍这些元素的循环过程。
1. 碳循环碳是地球上最丰富的元素之一，其循环过程主要有四个方面：生态系统的碳库、大气二氧化碳的环境与气候效应、碳库在全球生态系统中的动态平衡，以及海洋与蒸发对碳存储的影响。
其中，大气二氧化碳的环境与气候效应最为明显。
由于人类活动导致化石燃料的大规模燃烧，二氧化碳排放量不断增加，引发了气候变化的警示。
而生物地球化学循环中，植物蒸腾作为一种被动的作用，在空气中吸收水分并释放二氧化碳，进而促进碳的循环。
2. 氮循环氮是地球上最常见的元素之一，其循环过程主要涉及生态系统内氮转化、生物固氮、土壤的氮库和植物、动物对氮的吸收和归还等。
其中，氮转化是氮循环中最为关键的过程之一。
通过氮进行吸收后，微生物对其进行转化，并进一步将固态氮转化为氨气、硝酸盐等形式，帮助植物生长和发育。
氮的过量增加会改变植物和动物生长，加剧土壤侵蚀和花费暴跌等问题，对生态环境和人类社会带来深远影响。
磷是组成核酸和骨骼的重要元素，对固定氮肥、制药工业、重金属污染物处理等都有着重要作用。
其主要来源是岩石圈、水圈和生物圈。
其中，生物圈是磷的主要库，其中磷化学元素维持生物活动、促进植物的生长以及如同银行存款的方法一样确保了磷的循环。
在生物地球化学循环中，人类活动是影响磷循环的主要原因。
地球化学探索地球内部的化学反应与作用
地球化学探索地球内部的化学反应与作用地球作为我们生存的家园，其内部的化学反应与作用对于地球的演化、地质过程以及自然资源的分布起着至关重要的作用。
地球化学作为一门研究地球内部化学成分和过程的学科，为我们揭示了地球内部的奥秘，本文将介绍地球化学在探索地球内部的化学反应与作用方面的重要成果。
一、地球内部的化学成分地球的内部可以分为地壳、地幔和地核三个层次，不同层次的物质组成不同，其中化学元素的分布情况直接决定了地球内部的化学反应与作用。
地球化学家通过对地壳和岩石的取样研究，确定了地壳的主要化学成分，如氧、硅、铝等元素的含量，这对于理解地壳的形成和演化过程至关重要。
同时，地球化学家通过地震波观测以及对火山岩石和钻孔样品的研究，揭示了地幔的化学成分。
地幔主要由铁、镁、铝等元素组成，这些元素的含量和分布对于地幔的物理状态以及热对流作用有着重要的影响。
地球化学揭示出地幔中的化学反应与作用是地球内部热力学平衡的重要因素。
地核是地球内部的最深部分，由铁和镍等重元素组成。
对地核的研究可以帮助我们了解地球内部的高温高压环境以及地球磁场的起源和演化。
地球化学揭示了地核中的放射性元素衰变是地内部持续释放的重要能量，这种能量对地球热力学和地球动力学的研究有着重要的意义。
二、地球内部的化学反应地球内部的化学反应是地球演化和地壳形成的基础。
其中最重要的反应之一是岩石和矿石的熔融。
地球化学家通过实验模拟和地质观测发现，在地幔和地壳的高温高压环境下，岩石和矿石可以发生熔融，形成岩浆和矿脉等地质现象。
这些熔融反应不仅决定了地球表面的构造和地貌，还是形成矿产资源的重要过程。
此外，地球内部的化学反应还包括水的溶解和氧化还原反应等。
地球的水圈是地球系统中至关重要的一部分，水的存在和循环与地球内部的化学反应密切相关。
地球化学家的研究表明，地下水通过与岩石相互作用可以发生溶解反应，改变岩石的化学组成并影响地下水的质量。
此外，地球内部的氧化还原反应也是关键的化学过程，相关研究对于了解地下矿产资源的形成和分布具有重要意义。
什么是地球化学？
什么是地球化学？地球化学是研究地球上各种元素的分布、循环、演化及其间的相互关系的学科。
地球化学家通过对地球上物质元素丰度、分布、运移、远景、转换和生物地球化学过程的研究，揭示了地球和太阳系的过去、现在和未来之间的相互作用及其对生物圈的影响。
地球化学在环境、资源、矿产、能源等领域中起着重要的作用，因此越来越受到人们的关注。
一、地球化学的起源与发展地球化学学科的源头最早可以追溯到19世纪中叶，当时一些科学家想要研究地球内部物质的成分以及它们是如何形成的。
20世纪早期，随着地球化学技术的逐渐发展，地球化学作为一门独立的学科开始逐渐形成。
现代地球化学是吸收了化学、物理、生物、地球科学等多个学科的研究成果并结合自身实践而形成的，目前为止已经成为了一个相对完整的学科体系。
二、地球化学的研究内容1. 地壳、地幔和核的物质成分研究地球分为地壳、地幔和核三部分，地壳是固体的外壳，地幔是固体的底部层，核则分为地核和外核。
地球化学家对这三部分物质的成分进行了分析研究，为地质学、矿物学和地球物理学的发展提供了重要的基础。
2. 环境污染的分析与治理地球化学家通过对环境样品进行组分测定，可以对污染源、传输途径和环境背景进行分析，从而为环境治理和保护提供科学依据。
例如，地下水、大气、土壤、净水等方面的环境保护等。
3. 土壤和植物的养分研究土壤是地球上生命活动所依赖的重要载体，而植物则是土壤中身份的代表。
地球化学家可以通过土壤、植物和水等生态系统元素分布的研究，了解土壤和植物的养分状况，为高产、优质和减少化肥的使用提供依据。
4. 能源和矿产资源的开发与利用地球化学在能源和矿产资源的开发与利用方面也发挥了重要作用。
例如，地球化学家可以通过对石油、天然气、金属矿物和非金属矿物等资源的地球气息研究，为这些资源的开发、利用和优化提供依据和指导。
三、结语地球化学在当今的环境保护、能源矿产开采和冶炼等方面都有着非常重要的作用。
地球化学家的研究能够让我们更好地了解地球上的物质元素，以及它们在自然界中的循环和演化，为构建可持续发展的地球环境做出积极贡献。
地幔柱
以夏威夷火山为代表的众多火山存在于板块中部，可以用地幔柱来解释。
特征：相对固定，高Ti、高Nb含量是现代地幔柱的常见特征(王登红,1998)。
20世纪70年代初，科学家提出了地幔柱的概念。
借助地震波来描述地球内部的景象。
一股炙热、粘性的岩石流，向上延伸到岩石圈底部，并在那里散开，形成约100km厚的饼状结构，然后继续向上延伸，为火山提供物质和能量。
疑问，地幔柱来自哪里？他们是直线上升还是螺旋上身？什么是火山热点？夏威夷地幔柱富含榴辉岩的矿物质可能存在地幔柱：夏威夷、加拉帕戈斯群岛、冰岛以及东非的阿法尔地区。
地震图像是研究的关键目的：①地幔柱对于地球大地构造演化有着重要的影响，它控制大陆裂解聚合过程，导致板块内火山地震等现象$地幔柱理论可以解释许多板块学说不能解释的问题，很有可能成为一种更为完善的理论体系。
②洋脊分段主要受地幔岩浆周期性脉动上涌控制,即受岩浆供应方式制约。
事实上造成洋脊分段的动力学岩浆是由地幔柱提供的,而地幔柱提供岩浆的方式对洋脊分段有重要影响发展过程：①20世纪60年代，加拿大地质学家Wilson在研究夏威夷—皇帝火山岛链的起源时，②普林斯顿大学的Morgan在Maruyama的理论中，热幔柱引起超大陆裂解，大洋形成; 冷幔柱导致超大陆聚合等。
日本学者丸山茂德( Maruyama) 认为“板块构造理论只能解释地球表层200km内的现象，而只有地幔柱构造才能说明星球各个层次的演化历史。
”矿床相关对全球主要赋含钒钛磁铁矿床的层状岩体和铜镍硫化物矿床的镁铁—超镁铁质岩体的统计表明，地幔柱成因的大火成岩省是形成岩浆铜镍硫化物矿床和钒钛磁铁矿床的主要场所！卡林型金矿矿集区、与基性超基性岩有关Cu-Ni-PGE硫化物矿床(以Naldrett为首的研究组在31届国际地质大会上对近年来取得重大突破的Voisey'Bay Ni-Cu-Co-PGE矿床与地幔柱的关系进行了系统介绍)、条带状铁建造等方面取得了显著进展1998年以来,开始对地幔柱的成矿问题进行新的研究。
我国有机地球化学研究现状、发展方向和展望——第十二届全国有机地球化学学术会议部分总结
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热 点 ， 强 创 新 力度 ， 进 多 学科 交 叉 ， 出 一条 有机 地 球 化 学 与 地 质 学 的 综 合 研 究 之 路 ， 在 未 来 非 常 规 天 然 气 勘 探 开 加 促 走 并 发 过 程 中 大有 作 为 。 关键词 ： 展方 向； 望 ； 究现状 ； 发 展 研 有机 地 球 化 学 ； 国 中
中图 分 类 号 ：５ ３ Ｐ ９ 文献标识码 ： Ａ
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第 十 二届 全 国有 机地 球 化 学 学术 会 议 部分 总结
我国有机地球化学研究现状、发展方向和展望——第十二届全国有机地球化学学术会议部分总结
我国有机地球化学研究现状、发展方向和展望——第十二届全国有机地球化学学术会议部分总结张水昌【摘要】我国有机地球化学经过近30年的不断发展,已经从油气勘探领域拓展到了煤、生物、环境和气候几大主要研究领域,为我国国民经济发展和社会进步作出了重要贡献,充分显示了其强大的生命力.第十二届全国有机地球化学学术会议在深部烃类流体性质研究、致密砂岩气和页岩气成藏、持久性有机污染物生化特征等方面取得了突出进展,进一步明确了学科发展方向.今后一段时期,①高有机质丰度沉积物形成和空间展布的分析和预测技术,②发展地球化学与地质一体化研究模型,③有机、无机相互作用及烃类矿床的次生蚀变和改造作用,④各种成因天然气的生成机理、资源潜力和分布预测,以及⑤环境、煤、生物地球化学,将成为中国未来有机地球化学的研究重点.大会提出:①要重视实验数据的重复性、实验方法的可信性、实验结果的可对比性;②针对中国科技发展的需要,我国有机地球化学的发展应该紧跟国际研究热点,加强创新力度,促进多学科交叉,走出一条有机地球化学与地质学的综合研究之路,并在未来非常规天然气勘探开发过程中大有作为.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2010(031)003【总页数】7页(P265-270,276)【关键词】发展方向;展望;研究现状;有机地球化学;中国【作者】张水昌【作者单位】中国石油天然气股份有限公司,勘探开发研究院,实验研究中心,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】P59320世纪30年代，德国有机化学家Alfred Treibs首次从石油、煤和页岩等沉积物中分离和鉴定出了金属卟啉色素，成为油气有机成因学说的重要佐证，开启了有机地球化学的学科研究阶段，同时也见证了有机地球化学与油气工业的渊源。
经历了70多年的发展，有机地球化学现已发展为一门新兴的、成熟的边缘交叉学科，并且拥有众多分支学科和不同的研究方向，不仅对国际性地学、化学、生物学的基础科学研究作出了贡献，而且对全球的经济生活，特别是在油气勘探开发和环境监测保护方面，发挥着重要作用，已成为非常活跃的科学研究领域。
地球化学的研究意义
地球化学的研究意义
地球化学研究的概念被认为和1950年初期发展起来的地球系统科
学有着密切的关系，它将地球科学中不同学科领域和重要思想的理论
工具和方法结合在一起（如地质学、岩石学、物理地质学、地球化学、古生物学和地球系统科学），以研究地球的物质和能量定位，以及地
球系统内许多组成成分之间如何相互作用。
地球化学的研究具有重要的意义，它能够帮助我们更好地理解我们的
星球，尤其是通过研究其历史演化进程，从而有助于我们真正掌握地
球上发生的一切变化中的复杂性。
矿物、岩石和水质分析技术以及其
他化学地质学研究方法能够帮助我们了解地球结构和构造、矿物和能
源以及需要考虑的物理、化学和生物过程。
此外，地球化学研究也可
以深入探索地球的表面环境和地质系统的科学基础，以及这些系统如
何影响我们的资源利用、城市化和抵御环境变化的能力，从而为我们
提供可行的解决方案。
地球化学的研究也可以探寻对国民经济有用的
矿物资源，以及地质灾害危害的识别，这有助于改善我们的社会福利，更好地应对环境挑战和全球变化。
遥感方法用于调查近代活动的区域断裂所产生的红外辐射、大地热流和地球化学晕
空 间信 息的技术 框架 和最 新进展 ，并对 不 同的遥感 技术 、数据 处理和集 成方法 、以及 最
新 的结 果进行详 细讨 论 。最后 ，评述 了当前 所开展 的工作 ，并 为今后 的工作 提 出建 议 。
［ 翻 ［ 校 译］ 万荣胜 对］ 邱 燕 黄文星
遥感 方 法 用 于 调 查 近代 活 动 的 区域 断 裂 所产 生 的
红外辐射 、大地热流和地球化学 晕
Ｎｉ ｋ ｏ ｌ ａ ｙ Ｖ ＶＩ ＬＯＲ ， Ｌｙ ｕ ｄ ｍｉ ｌ ａ Ｄ． ＡＮＤＲＵＬＡＩ ＴＩ Ｓ， Ｏｌ ｇ ａ Ｖ ＺＡＲＵＢＩ ＮＡ
生长 。树冠 尺度 的光谱分析 结果 与叶片尺度 分析得 出 的结果相似 。Ｓ ＷＩ Ｒ（ 例如 １ ８ ９ ４ ｎ ｍ）
Ｈ ｕ ｉ Ｌ Ｉ 等 ，专 题 三 十 二 近 地 和 遥 感 技 术 地 质 信 息
１ ３
第３ ４ 届国际地质大会论文摘要——专题三十二
近 地 和 遥 感技 术 地 质 信 息
用多空间信息技术监测滑 坡
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框 架 和 最 新 进 展
Ｈｕｉ ＬＩ ， Ｃｈ ｅ ｎ ｇ ＺＨＯＮＧ ， Ｗ ｅ ｉ ＸＩ ＡＮＧ
圣 弗朗西斯 科盆地 （ 巴西 中部 ） 有 数个烃微 渗漏显 示 ， 米纳斯 吉拉斯 州 （ Ｒ ｅ ｍａ ｎ ｓ ｏ ｄ ｏ
Ｆ ｏ ｇ ｏ ）是典型区。该区地势平坦，沙质土壤上种植了人工桉树林。本文 旨在描述该区由
碳 氢化 合物 （ Ｈ Ｃ）气 体 引发 的叶片光 谱变 化 ，研 究 中使 用 了一系列 传 感器 （ 从 便携式 （ Ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ Ｓ ｐ ｅ ｃ ）辐射 测量仪器 到带有 近端超 高光谱 和多光谱 分辨 率轨道辐射 测量 仪器 ）收
地球化学循环与全球变化
地球化学循环与全球变化地球是我们人类的家园，而地球化学循环是支撑地球生物圈的重要环节。
全球变化则是我们当前面临的一大挑战。
本文将探讨地球化学循环和全球变化之间的关系以及对我们生活的影响。
一、地球化学循环的基本概念和过程地球化学循环指的是地球上各种元素和化合物在不同环境中进行的循环过程。
它包括气候系统、水循环、碳循环、氮循环等多个子循环。
地球化学循环的主要特点是元素的转化和迁移，通过大气、水、岩石等介质实现。
1. 气候系统循环气候系统循环主要指的是水分在大气和地表之间的转化过程，包括蒸发、降水、融化等。
水蒸发从地表进入大气，形成云雾，最终以降水形式返回地表。
这个过程使得地表水能够循环利用，维持生态平衡。
2. 碳循环碳循环是指碳元素在地球上不同储存库之间的循环过程。
其中，陆地碳汇包括森林、土壤和植被等，海洋碳汇包括海水和海洋生物等。
碳通过光合作用和呼吸作用在生物体之间循环，并通过燃烧、溶解等过程释放到大气中。
3. 氮循环氮循环是指氮元素在大气、土壤和生物体之间转化的过程。
氮气在大气中被固定后，通过植物吸收进入生物体内，随后再通过分解作用等过程返还到土壤中。
氮的转换过程对维持生态系统的正常运转至关重要。
二、全球变化对地球化学循环的影响全球变化包括气候变化、生物多样性丧失、土地退化等多个方面的问题，这些问题对地球化学循环产生了深远的影响。
1. 气候变化对循环过程的改变气候变化导致全球降雨模式的变化，进而影响水循环和碳循环。
降雨量的减少会导致地表水资源的匮乏，影响生态系统的平衡。
气候变暖则加剧了碳循环过程，导致碳排放增加，进而加速全球变暖的过程。
2. 生物多样性丧失对循环过程的破坏生物多样性是维持地球化学循环健康的重要因素。
对于水循环来说，植物通过蒸腾作用调节着地球上的水分分布；对于碳循环来说，森林等植被是重要的陆地碳汇。
而当生物多样性遭受破坏时，这些循环过程会受到严重影响，甚至导致不可逆转的后果。
3. 土地退化对循环过程的损害土壤是地球化学循环的关键环节之一，它既是碳和氮等元素的储存库，也是水分和营养物质的重要承载体。
第31届国际地质大会综述及对我国地质研究中几个问题的讨论
王境 及 自然灾害 ．（ ｊ 球变迁 及 未米环境 ，（ ｊ岩 石 构造 和深部 作用 ，（）岩石 圈的运 ｛ ： ３ ４ ５ 动 ，（）全球 构造 带 ， （ ）成 矿作用 ， （ ）盆 地 分析 ， （）２ 世 纪矿 物 和能 源 资源 ，（０ ６ ７ ８ ９ Ｉ １ｊ
地球 科学 新技术 ．（ １ Ｉ ）国际地 质科学 项 日进展 ．共分 ６ ２个分 会 （ ）综合讨 论 会 ．有 ２ ３ ８个 丰题 ．即 【 ）地层 学 ，（ ）古 生物学 和历 史地 质 ，（ ）沉 积 Ｉ ２ ３
１ 会 议 概 况
由国际地质 科 学联 盟 （ＵＧ － Ｉｔｎ ｉ ａ Ｕｎｏ ｆ ｏｏ ｉ ｌ ｃ ｎ ｅ Ｉ Ｓ ｎｅ ｍｌ ｎ ｌ ｉ ｏ ｌ ｃ ｉ ｃ ）倡 导 ， 巴西 地 ｏ ｎ Ｇｅ ｇ ａ Ｓ ｅ
质 学会 、巴西地 球 物理学会 、巴西矿 山能 源部 、矿１ 与冶金 书记 处 、巴西地 质 调查所 等单 位 【 ＿ 主办的第 ３ 届 国际 地质大 会于 ２０ １ ００年 ８月 ６日一ｌ ７日在 巴西 里 约 热 内卢 举 行 ． 与会 人 数 约 ４０ ０人 ，来 自美 、俄 、中 、英 、法 加 、意 、 Ｆ、澳 巴西 等 ７ ０ Ｉ ０多个 闫 家 。我 约有 ２ ０余 人出席 了大会 。大会 收 到 ６１９ 论 文摘要 （ ０ ７ 篇 我 提 交 了 ３０余篇 ） ０ ，根 据 内容可 分为 ３个部 分 。 （ ）大 会总报 告 １ 有报告 ９个 ，主要 内容涉及 新世 纪矿 物 、能 源 、石油 的勘盘 及 全球环 境 气候 变迁 和水 源 等方 面 对 持续 发 展 的作 用 。报 告 由美 、法 、巴西 、哥 伦 比亚 等 国学 者演
文ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ摘
５０ ７ ） ｌ２５
1 前寒武纪及古生代造山带演化特征
收稿日期:2004-09-15;改回日期:2004-10-20;责任编辑:孙义梅。
基金项目:国家自然科学基金项目(40372050);国土资源部地质大调查项目(200310200064)。
作者简介:张 达,男,副教授,博士,1967年出生,构造地质学专业,主要从事区域构造和区域成矿规律的研究。
第32届国际地质大会造山带和蛇绿岩研究进展张 达,吴淦国(中国地质大学“岩石圈构造、深部过程及探测技术”教育部重点实验室,北京 100083)摘要:第32届国际地质大会反映了近年来造山带和蛇绿岩研究的最新成果。
太古代与年轻造山带对比研究表明决定造山带几何特征的主要因素是它们与同造山及造山期后的伸展构造体制的响应方式。
进一步分析了中新元古代罗得利亚超大陆的形成与裂解机理。
分析了晚前寒武纪—古生代造山作用过程及可能模式。
造山带形成后其深部表露、抬升和剥蚀过程与气候及环境演变有紧密的关系,是当前及今后地球科学的重要研究领域。
蛇绿岩的岩浆成因并不能用一种简单的模式来解释,研究表明蛇绿岩岩浆具多成因。
提出了蛇绿岩套的双离散侵位模式、多米诺旋转侵位模式、俯冲快速折返就位模式。
对比表明特提斯及环太平洋蛇绿岩的来源、演化及就位特征具明显的多样性。
关键词:第32届国际地质大会;造山带;蛇绿岩;研究进展中图分类号:P54 文献标识码:A文章编号:1000-8527(2004)04-0443-060 引 言第32届国际地质大会关于造山带和蛇绿岩方面有3个专题,其中包括T07———造山带的剥露、T27———蛇绿岩及大洋岩石圈、T31———前寒武及古生代造山带。
每个专题中又有若干个主题和专题的主要内容相关,基本涵盖了专题研究的各个方面。
本次大会这3个专题共收到摘要357篇,其中大会口头报告166篇,展讲191篇。
综合摘要、部分报告及展示内容,本次大会广泛反映了造山带及蛇绿岩带的最新研究成果及国际前沿研究领域的最新进展。
其中造山带的研究范围较广,时间上涵盖了前寒武纪的罗得利亚超大陆的聚合及裂解,到古生代活动造山带的演化过程,到中生代与泛大陆相关的各类造山带的地球动力学特征;空间上包括不同时代分布于全球的各主要造山带及古大陆边缘造山带,同时还涉及造山带深部作用过程及表露机制及其与地球表面作用效应。
地球化学总结
地球化学总结地壳与地幔地球化学地球的元素丰度的估算方法：1 陨石类比法，该估算方法是建立在以下假设基础之上的：1）陨石是太阳系内的产物2）陨石与小行星带物质成分相同3）陨石是星体的碎片4）陨石母体的内部结构和成分与地球相似2 地球模型法和陨石类比法在地球模型的基础上求出各圈层的质量和比值，利用陨石类型或陨石相的成分计算各圈层的元素丰度，最后用质量加权平均法求出全球的元素的丰度。
例如：华盛顿球粒陨硫铁可以代表地核的成分；球粒陨石中硅酸盐的平均成分代表地幔和地壳的成分可以按比例各取一定质量的陨石，然后分别计算出各元素的全球丰度克拉克值：地壳的平均化学成分，可以有多种表示方法重量克拉克值：指地壳中元素的重量平均含量原子克拉克值：指地壳中元素的原子平均含量地壳的平均化学成分的确定方法：1）岩石平均化学组成法克拉克将岩石圈的全部岩石分为两类：火成岩，质量占95%，水成岩占5%。
然后取样按质量加权平均值法计算地壳的成分2）细粒碎屑岩法戈尔德施密特认为，细碎屑岩是沉积物源区出露岩石经过剥蚀，搬运，并均匀混合的产物，其成分可以代表物源区地壳的平均化学组成Taylor和McLennan 则用细粒碎屑沉积岩，特别是泥质岩作为上地壳的混合样品进行了研究。
3）地壳模型法Taylor和McLennan提出，现今大陆壳质量的75%在太古宙时期形成的，25%是在后太古宙时期形成的。
后太古宙的大陆壳生长主要发生在岛弧地区，代表性物质是岛弧安山岩，由此他们计算出了现代大陆壳的元素丰度地壳元素丰度特征：1）地壳中各种元素的丰度是极不均匀的，其中，前三种元素O,Si,Al就占了82%，前8种元素占了98%2）随原子序数的递增其丰度趋于降低，但Li,Be,B的丰度仍表现为亏损3）除了惰性气体和少数元素外，质量数为偶数的元素丰度大于奇数4）元素的丰度仍表现为质量数位4的倍数占主导地位5）相对地球整体，地壳最亏损亲铁元素，次亏损亲铜元素和少量亲氧相容元素；富集亲氧不相容元素地壳中某些元素丰度的偶数原则被破坏的原因：1）惰性气体元素丰度异常低的原因：不易参于其他元素相结合，在漫长的地质演化历史过程中，它们易于从固体地球内部不断地通过排气作用进入大气圈，在通过脱离地球的引力作用而释放到宇宙中2）在地壳与地幔分异的过程中，部分相容元素停留在地幔中元素克拉克值在研究地球化学中的意义1）元素的克拉克值决定了元素的地球化学行为克拉克值高的元素可以形成独立矿物，而克拉克值低的元素只能以类质同像的形式存在于主要矿物的晶格中2）作为元素集中分散的标尺浓度克拉克值=观测值/克拉克值>1表明富集<1表明贫化3）标志地壳中元素的富集和成矿的能力浓集系数=矿石的边界品位/克拉克值浓集系数越大越不容易成矿主要类型岩石中元素的丰度特征1)超基性岩富集亲铁元素和亲氧中的相容元素2)基性岩富集亲铜元素和分配系数接近于1的亲氧元素3)酸性岩富集不相容的亲氧元素和挥发元素载体矿物：岩石中某元素主要赋存的矿物富集矿物：某元素的含量远远高于岩石平均含量的矿物地幔地球化学地幔成分的研究方法：1）上地幔成分的确定：幔源的玄武岩及其所携带的地幔岩包体，或通过构造推覆上来的地幔岩块2）下地幔成分的确定：一是根据实测的地球内部地震波速资料和高温高压下矿物的或岩石的原位声速测量资料进行综合研究获得，二是根据宇宙化学资料研究获得地幔不均一性的研究方法：1）地幔化学研究不均一性的样品地幔橄榄玄武岩玄武岩类岩石方法：元素比值和同位素比值，同位素和强的不相容元素之间的比值可以代表地幔源区岩石的比值元素丰度模式法：一种图解法，类似于用球粒陨石标准化的稀土元素模式图地幔不均一性的原因：1）在地球形成的行星吸积过程中就存在组成的化学不均一性。
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收稿日期:2004-10-08;改回日期:2004-10-28;责任编辑:楼亚儿。
基金项目:国家自然科学基金项目(40173007,40234052);教育部重点科研项目(重点03032)。
作者简介:陈岳龙,男,教授,博士生导师,1962年出生,地球化学专业,从事同位素地质年代学、地球化学与环境地球化学的研究工作。
从第32届国际地质大会看地球化学的现状与未来陈岳龙1,唐金荣2,侯青叶3(11中国地质大学地球科学与资源学院,北京 100083;21中国地质调查局发展研究中心,北京 100037;31中国地质大学地球科学学院,湖北武汉 430074)摘要:对2004年8月在意大利弗罗伦萨召开的第32届国际地质大会有关生命起源、地质灾害监测、壳幔相互作用、人类采矿与生产活动、水2岩相互作用、地表过程、古气候与古环境等方面的地球化学研究及稳定同位素、地球化学动力学、有机地球化学、地球化学分析技术等方面的内容进行了较为系统的总结,并对地球化学的未来发展进行了展望。
关键词:第32届国际地质大会;地球化学;进展;发展趋势中图分类号:P59 文献标识码:A文章编号:1000-8527(2004)04-0463-240 引 言第32届国际地质大会于2004年8月20日至8月28日在意大利弗罗伦萨召开,会议的主题是:从地中海地区走向全球地质复兴———地质学、自然灾害和文化遗产。
每天中午12点到12∶45安排的大会讲演主要围绕本次大会的主题,从第一天的有关地球内部呼吸———地幔挥发分、板块构造与气候至随后的比萨斜塔、火星与地球的生命、水与地质历史、与火山灾害一起生活、海洋油气、地质学对文化遗产的影响、全球温暖是否将欧洲带入冰冷期。
分会报告分为专门讨论会(S pecific symposia )、主题讨论会(Topical symposia )与一般讨论会(G eneral symposia )。
在专门讨论会中一共设了14个专题,也主要是围绕本次大会的主题,包括:地质学中的大科学、意大利深部地震探测(CROP )、文化遗产———国际途径与展望、深地质库(以废物地质处理为主)、审稿评价道德与地球科学的质量评估(主要是杂志编辑、审稿人、读者、管理者对地球科学成果的评价)、地中海地区的古地球演化与地质解剖、地质灾害———国际途径与展望、地中海地区从历史视角到新发展在沉积地质学中的主要发现、全球构造中的新概念、国际地质科学计划的进展、地质时代表———最新发展与全球对比、地中海、铀矿床———勘探、地质与环境问题、地下工程建筑与设计中工程地质与岩土工程间的沟通。
主题讨论会分为38个主题,由于各主题有不同的方向,因此共计有近140个讨论会,内容涉及到:增生楔与混杂岩,北极地质学,碳酸盐台地,地质历史上的灾变事件,变化———碳、水与全球环境系统,地球早期演化,造山带的抬升,地球物理勘查,能源与资源的未来,地理信息系统(GIS ),地质灾害———评估与减灾,世界地质图,地质与葡萄酒,大陆增长的地质学,文化遗产的地球科学,地质公园、地质旅游、地质遗址,地圈2生物圈相互作用,地质技术,地球科学历史,环境变化中的人类演化,地球科学信息的管理与应用,地质医学,矿物生长动力学与诱发应力,地质科学应用的新地球物理技术,大洋钻探计划(ODP ),蛇绿岩与海洋岩石圈,过去与现在的全球变化,古气候与古海洋学,泥炭与湖泊,前寒武纪与古生代造山,遥感,岩石蚀变,海平面变化,层序地层,超高压变质作用———从纳米尺度到板块尺度,城市地质,水管理。
其中以地球化学作为主题的有:地球早期演化中的生命成因的第18卷 第4期2004年12月现 代 地 质GEOSCIENCE Vol 118 No 14Dec.2004地球化学环境,地质灾害中的火山与地震活动区的地球化学监测,古气候与古海洋中的海洋同位素第11阶段———相当于全新世?,超高压变质作用中的地质年代学与流体2岩石相互作用。
一般讨论会分为24个主题,涉及到地球内部、工程地质、环境地质、地球化学、地球动力学、地磁、地貌、地球科学教育与地学道德、水文学、火成岩与变质岩石学、同位素地球化学、海洋地质、数学地质、矿床、矿物学、新构造/古地震学、古生物学、行星地质学、第四纪地质、区域地质、沉积学、地层学、构造地质、火山学,共计有近170个讨论会,独立以地球化学为主题的包括地球化学与同位素地球化学。
尽管在大会讲演中没有地球化学的专门题目,但很多论文的主要工作中地球化学研究起着非常关键的作用,如新的地质年代表、生命的起源、废物处理、地中海地质等。
在专门讨论会及一般讨论会中很多主题也直接与地球化学的进展紧密相连,如一般讨论会中地球内部主题关于大陆地幔岩石圈的组成、结构与演化涉及地球化学的文章就有16篇;环境地质主题关于采矿对地下水—地表水环境影响的生物地球化学研究有22篇,地球化学与矿物学对了解污染物行为的贡献有60篇论文;沉积学中有关沉积物源区的论文有57篇是从岩石学与地球化学角度进行研究的。
在专题讨论会中,大量的主题的进展是由地球化学深入研究推动的,如关于前寒武纪与古生代造山、超高压变质作用、岩石蚀变、海平面变化、蛇绿岩与海洋岩石圈、城市地质、大洋钻探等。
本文仅对直接与地球化学有关的主题进行总结,其他由地球化学方法在岩石学、矿床学、全球变化、造山带等方面的研究情况由其他综述文章进行总结。
1 生命起源的地球化学环境仍然是地球科学的重要前沿领域对地球初期形成的岩石、陨石的有机组分的分析是了解生命起源与演化的主要依据;同时实验模拟也是对一些生命起源的假设成立与否的检验。
这方面俄罗斯的地球化学家进行了大量的工作。
Westall等对皮尔巴拉(澳大利亚西北)与巴伯顿(南非)的315～313G a的早太古代绿岩省中保存良好的最老表壳岩系的研究证明:那时地表是热的,受到热液活动的强烈影响,基本上缺氧(主要是CO2大气),并受到高紫外线(UV)与高通量陨石的轰击。
皮尔巴拉与巴伯顿建造记录的环境从浅水盆地到浅海/大陆环境。
海洋p H值可能是微酸性的。
热液活动在此期间很重要,并且微生物/生物膜出现的主体看起来直接或间接地与这种活动有关。
浅水到浅海栖息地中火山碎屑沉积物表面容纳各种小的微有机体(<1μm)(包括细丝菌、球菌、短杆菌、吸血弧菌)形成微生物层。
丰富的火山碎屑物质为多数喜热菌提供了能量与碳。
浅水到浅海环境中的叠层石已具光合作用能力。
这些315G a老的沉积物中微体化石显示与现今原核生物一致的特征,说明生命具长期的遗传性。
在格陵兰大于3175G a的伊苏阿绿岩带中有一些生命存在的痕迹。
但由于变质作用使得生命类型的信息获得很困难。
G alimov和Erik指出生命存在的先决条件是水、原始有机质、能源及有利的温度范围。
三磷酸腺苷(A TP)是提供演化调整系统的关键组分。
尽管A TP是相当复杂的分子,它的有机部分、腺嘌呤和核糖可能是由简单的物质前体(分别是HCN和HCHO)合成的。
然而,腺嘌呤的合成及由其产生的A TP要求完全还原的大气,其碳以CH4与CO的形式存在,而不是CO2。
早期大气的还原性状态并不是可接受的,因为CH4和N H3具高的光解速率,并且地幔的氧化电位对应于石英-铁橄榄石-磁铁矿(QFM)缓冲体系,与还原大气的存在相矛盾。
然而,早期火星上水与温暖气候的证据及碳酸盐富集13C说明在早期火星上是有利的还原大气并增加了在火星上发现生命的可能性,至少是在过去。
A TP的发现可能是这种证据之一。
地球的原始大气也是还原的吗?如果假设地球大气最初从还原开始,有利的事实是一致的,而现今地幔的氧化还原条件是氧化还原机制演化的结果。
412～414G a的锆石的氧同位素组成被认为指示早期地球水圈与沉积过程的存在。
然而,这并不意味着海洋的存在,原始含水盆地中有机化合物的浓度可能相当高。
依据所提供的模式,地幔氧逸度从铁2方铁矿(IW)在大约200～300Ma间增加到QFM水平并且最后(412～413 G a前)大气组成从还原性演化到中性(含CO2)。
在此过程及以前的阶段,地球上的地球化学环境有利于生命的起源。
464 现 代 地 质2004年Krivtsov、Legkostupov等从气体2尘埃云地球2月球系统的形成,通过模拟与分析提出一定条件下月球能从原始球粒组分形成,而不是由地球地幔形成。
与现有的理论相反,他们提出原行星盘的紊乱导致气体2尘埃浓集的形成而不是致密的小行星体的概念。
它们通过碰撞到一起增长而积累体并不坍塌,并对这种模式进行了计算机模拟,证明气体动力学排斥对重力吸引是一种有效的反作用力。
如果初始积累有一定的角动量,地球与月球初始体被分离;气体动力学排斥导致相互作用能的减小,使得在继承到地球2月球系统的角动量作用下实现分开。
该模式满足月球亏损铁与挥发性元素丢失的地球化学限制。
Tewari对陨石中的氨基酸及其天文学意义进行了讨论,地球化学分析证实各种陨石(碳质球粒陨石、H5球粒陨石等)中大量存在的生物有机质分子与生物化学上重要的氨基酸。
最近,报道了来自印度Rajasthan的Didwana2Rajod陨石(415 G a)存在3种芳香氨基酸。
Murchison陨石的氨基酸研究表明有机质来自原行星并代表生命的基本结构单元。
陨石是从火星与木星之间的小行星带落在地球上。
因此,陨石或慧星可能是早期地球上有机化合物的可能来源。
陨石氨基酸的研究对宇宙生命的起源具明显的天文生物学意义。
密的星际间介质由光谱分析识别说明存在80种有机分子。
从分子云也报道有有机分子的存在,并且它们是形成于星际云坍塌与恒星形成期间。
日本学者中泽广本等认为早期海洋由地外物体冲击形成氨与氨基酸。
他们从地质学出发并结合冲击实验,提出氨与氨基酸在早期大气中由冲击作用同时产生。
因为地质研究表明,早期海洋,而不是地球岩石,应是陨石冲击的主要地区。
因此,陨石将增高冲击后的含大量H2O和N2及蒸气化的、熔融的、热的地外物体碎片柱状体。
已知陨石的85%是由镁铁质硅酸盐、金属硫化物及铁镍合金组成的普通球粒陨石,这些碎片与H2O 将产生还原的大气,至少是局部与过渡性的。
在这种局部还原大气中,化学上应是大气氮还原成氨,并且地外物体中固态碳被氢化形成各种有机化合物。
这些化学考虑推断可能的情况是早期地球上的氨与氨基酸是由地外物体向海洋的冲击事件合成的。
使用单阶段爆炸枪进行冲击实验来证明这种情况的有效与现实性。
目标是长30mm、直径30mm的不锈钢容器,样品腔为015cm3。
氮源是含CuO和少量碳的Cu3N。
去离子水与铁粉封装在样品腔并在内腔中有空气。
样品腔用26mm 长的螺纹盖密封。
用2mm厚的不锈钢射弹冲击后,将容器取出。
容器中水溶物的化学分析明显指示形成了氨与氨基酸。