简介: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。
简介:两种气体,氮气和氧气,以压倒优势的状态主导着地球的大气圈。氮气是原生的,而且其存在和丰度不是生物过程所驱动的;相反,氧气是生物通过水的氧化作用而连续产生的,这个氧化作用得到了太阳光的能量驱动。氧气,一种对动物生命进化最为关键的气体,是如何变成大气圈中丰度第2的气体?问题并非以前所设想的那么简单;为了了解大气圈氧化的时间进程,我们不但要知道氧气是什么时候而且是如何第1次出现的,而且还要知道氧气是如何在大气圈中保持一个高浓度的。可以肯定的2个事实是:地球最早期的大气圈是缺乏氧气的,而今天的大气圈则为21%的氧气所组成。需要特别强调的是,大多数古代大气圈氧气水平的地质标志,只是意味着存在与缺乏,而且发生在以下2个时间点的大多数事件是高度不肯定的;但是,一系列地质证据已经表明,大气圈氧气含量水平上升的时间进程发生在2个时间点上:(1)一个从缺氧的到含氧的大气圈的转变,大致发生在2.0-2.5Ga期间,这个转变就是著名的巨型氧化作用事件(GOE);(2)发生在前寒武纪—寒武纪过渡时期的大约540-850Ma的第2次巨型氧化作用事件(GOE-Ⅱ),被进一步命名为新元古代氧化作用事件(NOE)。GOE与NOE,就得出了地球大气圈氧气含量水平上升三段式的盛行图像。随着研究的深入,得到了以下重要认识:如果说大气圈氧气含量的总体增加,从太古宙微不足道的水平增加到今天21%,是由于氧气生产作用增强的结果而代表了一个复杂的地球生物学过程的话,那么,这个过程则发生在随着侵蚀作用与沉积作用相对于火山活动而变得更加重要的状况下,更进一步讲,叠加在这个总体趋势下的则是一系列的阶梯式的氧气含量水平上升,这与超大陆聚合作用之后异常高的沉积作用周期是相联系的,从而进一步说明了大气圈
简介:1823年(清道光三年)中国南岭以北普遍发生水灾,其中太湖以东地区受灾尤其严重。通过清代至民国的方志、档案等资料,对该年太湖以东地区大涝形成的环境因素进行重建和分析,认为此次大涝是雨带异常和吴淞江淤积共同作用下的产物。1823年2月中旬至11月中旬有3个降雨集中期,降雨总量较常年显著增加,春雨和秋雨持续时间较常年明显延长。2月份开始该区受雨带影响,3月中旬至6月上旬雨带长期滞留,与梅雨带重叠造成连续强降雨;8月上旬至中旬台风活动导致"伏旱"缺失;8月下旬至10月下旬南退雨带长期在本区滞留。同时,河流系统排涝功能严重萎缩,吴淞江感潮河段的井亭渡—曹家渡河段容积仅有正常情况的1/5左右。此次大涝是降雨带异常与河流排涝功能萎缩共同作用的结果。
简介:对鄂东地区上泥盆统五通组砂岩的成因,一直存在河流相和滨海相的不同认识.野外研究和室内分析表明:该组主要为一套成熟度较好纯净的石英砂岩和含海绿石石英砂岩.概率累积曲线斜率较大,以跳跃组分为主,悬浮组分和滚动组分含量低.有的砂岩跳跃组分具两段式,粒度参数属于分选好的滨海砂范围.微相和粒度分析都表明其具有明显的高能碎屑海岸的滨海沉积特征.砂岩中发育大型冲洗交错层理、大型不对称浪成波痕、不规则的坑凹面等典型的海滩沉积构造.纵向上呈现出临滨下部-临滨上部-临滨下部-临滨上部-前滨-后滨沉积特征,上部为一个完整的退积型海滩沉积序列.区域古地理分析表明下扬子的鄂东地区晚泥盆世时期处于滨浅海环境,其北部可能与秦岭古海洋相通.
简介:南四湖是华北地区最大的淡水湖泊,其形成演化与黄河泛滥、开挖运河、蓄水济运和泄洪保运等自然和人为的因素密切相关。本文对南四湖沉积物环境指标,如岩性、沉积速率、沉积物磁化率、总有机碳、总氮及碳氮比(C/N)和色素等进行了分析。结果表明0.62kaBP前,南四湖南部徽山湖和北部独山湖沉积物各环境指标同步变化.0.62kaBP后,南四湖南北环境分异。3000年来该地区古环境变化经历下列过程:2.45kaBP前有河流沉积环境的特点:色素指标为零,C/N比值高达60~80等;2.45ka~1.3kaBP,2.45kaBP前后色素指标迅速上升,表明为还原环境.叶绿素及其衍生物、总类胡萝卜素保存较好C/N比值下降,内源有机质增加.频率磁化率升高,沉积的细颗粒成分增加,为南四湖形成发展时期;1.3ka-0.62kaBP,CD,TC大幅度下降,而颤藻黄素、蓝藻叶黄素变化不大,藻类繁盛,表明这一时期水体较稳定;0.62kaBP后,独山湖更多地接受入湖河流带来的碎屑物质,沉积速率加快,环境指标更具有河流环境的特点.而微山湖仍受黄泛影响,更具有湖相特点。上述南四湖南北沉积差异,将为分析研究南四湖的演化历史,确定该地区黄泛的影响程度和范围,为判别3000年来该地区人类活动的强度和对湖泊发展的影响提供依据。
简介:自创刊以来,《古地理学报》的第一作者单位涉及85个单位,其中文章超过5篇的作者单位有29个,分别是:中国石油大学(北京),中国地质大学(北京),中国科学院地质与地球物理研究所,中国石油勘探开发研究院,中国矿业大学(北京),中国地质大学(武汉),
简介:通过对青藏高原沱沱河盆地五道梁组湖相沉积环境的分析,尝试通过湖相沉积地层记录提取气候变化信息,探索高原腹地中新世古环境变化特点。通过对五道梁组岩石类型及沉积特征研究,识别出了洪积平原、浅湖、滨湖、深湖及盐湖5个沉积相类型。参考现代湖泊特征与古代研究实例,探讨了研究区湖相碳酸盐岩的沉积机制。根据剖面岩相标志及地层叠置样式,证实五道梁组沉积期古湖泊经历了3次由低水位变为高水位的旋回性变化,湖泊最低水位期以石膏层的出现为标志,高水位期发育洪泛泥岩沉积;初步认为五道梁组沉积发育在一个干湿交替的气候期,湖水位变化和湖平面升降主要受气候控制,而构造沉降和湖缘断块隆升是次要控制因素。
简介:利用树木年代学中的树木年轮方法,分析了六盘山地区油松的径向生长与气候要素的关系,发现研究区油松的径向生长与该地区4—5月份平均相对湿度之间存在显著的正相关关系。在响应分析的基础上,重建了1900年以来六盘山地区4—5月份平均相对湿度变化序列,重建方程的稳定性较好,相关系数达到0.557。分析结果表明:重建的六盘山地区4—5月份平均相对湿度序列存在较显著的4-7年的变化周期;1900午以来,存在4个比较明显的气候较干旱的时期,分别是1905-1916年,1918-1932年,1941—1946年和1955-1962年;同时存在4个气候相对湿润的时期,分别是1900-1904年,1934-1939年,1948-1953年和1964—1973年。其中,最严重的两次干旱期分别为1905-1915年及1922-1932年。
简介:私人日记是重建历史时期高分辨率降水量序列的重要信息源。根据清代姚济所著的《己酉被水纪闻》中记录的上海(松江)1849年6月下旬至7月中旬逐日天气记录,辅以《清代长江流域西南国际河流洪涝档案史料》中的记载,确定了上海在大涝的1849年的入、出梅日期和梅雨期长度以及梅雨量,并重建了上海该年6月下旬、7月上旬、7月中旬以及整个6月下旬至7月中旬的降水量。结果表明:(1)上海1849年入梅时间为6月11日,出梅入伏时间为7月19日,梅雨持续时间38d,超过现代上海多年梅雨持续时间的平均值17d,梅雨期雨量为364.1mm。(2)上海该年6月下旬至7月中旬总计降雨26d,其中包括3场连续性降雨过程,其中第3场降雨最长连续时间为12d,重建的降雨量为318.6mm。与1954、1991、1998年等长江中下游大涝年份上海的降雨相比,1849年6月下旬至7月中旬,无论是总降雨持续时间,还是连续降雨日数都是最长的;降雨量也是最多的,接近常年平均的2倍。与1951—1998年逐年6月下旬至7月中旬上海的降雨相比,1849年总降雨天数仍然是最多的;连续降雨日数处于第2位,降雨量处于第6位。