最新研究進(jìn)展－地學(xué)與天文學(xué)專輯

最新研究進(jìn)展－地學(xué)與天文學(xué)專輯

高精度確定松遼盆地天然氣的40Ar-39Ar成藏年齡

邱華寧 研究員 中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所

由于沉積物中通常缺乏適于同位素分析的礦物元素，所以確定烴類成藏的確切同位素年齡是一個很復(fù)雜的問題。然而，中國東北松遼盆地氣藏的白堊紀(jì)火山巖漿中的火成巖石英包含著豐富的天然氣成藏期的含有高濃度K及高甲烷分壓的次生流體包裹體。含有大量富K流體包裹體的石英提供了非常適于40Ar-39Ar斷代的優(yōu)良封閉系統(tǒng)。我們通過逐步粉碎測定了三份火成巖石英樣品以釋放包裹體中的氬氣（Ar）。三份樣品產(chǎn)生了接近一致的清晰的年齡等時線，可將松遼盆地大慶油田的氣藏形成時間精確地限制在42.4+/-0.5Ma的范圍內(nèi)，將氣藏形成的可能時間從晚白堊紀(jì)擴(kuò)展至中始新世。

——摘自《GEOLOGY》

太陽日冕洞和平靜區(qū)的矢量磁場和電流螺旋

丁明德 教授 南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院

在太陽的光圈中，日冕洞的很多特性不為人所知，尤其是矢量磁場。利用Hinode的觀測數(shù)據(jù)，我們研究了兩個日冕洞的矢量磁場、電流密度和電流螺旋，并第一次與兩個正常的平靜區(qū)作了比較。我們發(fā)現(xiàn)大量電流螺旋區(qū)域主要位于具有較強(qiáng)的縱向和橫向的場元素的交叉空間中。在日冕洞中，水平磁場、傾角、電流密度和電流螺旋比平靜區(qū)的大。日冕洞和平靜區(qū)的平均垂直電流密度和電流螺旋大約分別為0.008A m(-2) and0.005G(2) m(-1)。在強(qiáng)度大于100G的垂直場的磁通量中的平均電流密度高達(dá)0.012+/-0.001A m(-2)，這與產(chǎn)生耀斑活躍區(qū)的相同。

——摘自《ASTROPHYS J》

近幾十年來全中國的太陽輻射趨勢：數(shù)據(jù)的重新審視與質(zhì)量控制

陽坤 研究員 中國科學(xué)院青藏高原研究所

太陽輻射是影響氣候和環(huán)境的最重要的因素之一，其長期變化在氣候變化研究領(lǐng)域中備受關(guān)注。鑒于獲得可靠的長期時間序列觀測的數(shù)據(jù)的輻射站的數(shù)量有限，我們提出了通過結(jié)合的質(zhì)量控制的觀測數(shù)據(jù)和兩個輻射模型的一種新的評價全中國表面太陽輻射的長期變化繁榮方法。兩個輻射模型分別是基于ANN（人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）的模型和一個物理模型。這兩個模型可以根據(jù)幾個有效觀測站處理得到的可靠并連續(xù)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生與觀測結(jié)果相一致的輻射趨勢。然后，通過基于ANN的模型將趨勢評估擴(kuò)展至所有的96個輻射觀測站，并進(jìn)而通過物理模型擴(kuò)展至中國國家氣象局（CMA）所有716個的常規(guī)站。新的評估方式在兩個方面表現(xiàn)出不同。第一，1961年至2000年，全中國的太陽年輻射量減少了大約-0.23W/m2，這遠(yuǎn)小于先前研究的估算數(shù)據(jù)（-0.41-0.52W/m2）。第二，上世紀(jì)80年代末至90年代初，先前研究認(rèn)為中國正在經(jīng)歷“從暗到明”的轉(zhuǎn)變，但是本研究表明從上世紀(jì)90年代太陽輻射就達(dá)到一個相對穩(wěn)定的水平，這種轉(zhuǎn)變是不顯著的。這些區(qū)別說明數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和分析方法的重要性。最后，我們發(fā)現(xiàn)了1978年前后青藏高原上由明到暗的一個明顯轉(zhuǎn)變，而氣溶膠負(fù)載非常低，這表明云量變化在太陽輻射改變中的作用比氣溶膠變化更重要。

——摘自《ATMOS CHEM PHYS》

具有很小寬線寬度的窄線賽弗特Ⅰ型星系的X射線特性

袁為民 研究員 中國科學(xué)院國家天文臺

具有很小寬線寬度（小于或近似于1200kmS（-1））的窄線賽弗特Ⅰ型星系表現(xiàn)出典型的具有小黑洞質(zhì)量和/或高愛丁頓比率的賽弗特Ⅰ型星系的特點(diǎn)。我們利用存檔的XMNewton數(shù)據(jù)研究了這樣13個被稱為窄線賽弗特Ⅰ型星系的天體的X射線特性。研究發(fā)現(xiàn)，這些星系的FeK阿爾法發(fā)射線是最弱的。當(dāng)愛丁頓比率一致時，2-10keV頻段的X射線光譜坡比通過愛丁頓比率預(yù)測的結(jié)果更為平坦。短時間尺度(1-2小時)內(nèi)，X射線變化支持了窄線賽弗特Ⅰ型星系是具有相對較小黑洞質(zhì)量的活躍星系核的觀點(diǎn)。

——摘自《ASTROPHYS J》

華南新元古代地層年齡的重新評估

趙軍紅 教授 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地學(xué)院

江南褶皺帶將華南分隔為揚(yáng)子和華夏兩塊板塊。長期以來，為了將華南歸入Rodinia古陸中心，江南褶皺帶一直被認(rèn)為發(fā)生在Grenvillian期，所包含的變形的早期新元古代地層是由于晚新元古代地層變形的和未變形和未變質(zhì)的花崗巖侵入造成的不整合覆蓋。早期新元古代地層的鋯石的U-Pb年齡為830Ma，而花崗巖巖體的鋯石的U-Pb年齡為827Ma。沿?fù)P子板塊東南邊緣分布的晚于830Ma的基性巖具有弧親和的地球化學(xué)特征，而早于830Ma的基性巖具有典型的類洋島玄武巖的組成。因此，我們認(rèn)為早期新元古代地層是在830Ma揚(yáng)子板塊和華夏板塊合并前沉積于活動大陸邊緣上的。疊加的晚新元古代地層是在827-730Ma間沉積于南華盆地陸內(nèi)裂谷，并可能反映出沿?fù)P子板塊北部和西部邊緣的弧后擴(kuò)張超過長期存在的（950-735Ma）大洋俯沖帶。該模型與在新元古代華南的構(gòu)造演化相吻合。因此，江南褶皺帶不具有先前描述的Grenvillian特征，也缺乏華南板塊位于Rodinia古陸中心的證據(jù)。相反，我們認(rèn)為華南板塊位于超級大陸的相對邊緣。

——摘自《GEOLOGY》

大質(zhì)量恒星形成的早期階段：紅外暗云G084.81-01.09的案例研究

楊戟 研究員 中國科學(xué)院紫金山天文臺

我們定位了中途太空實(shí)驗(yàn)號衛(wèi)星拍攝的暗云G084.81-01.09以研究紅外暗云的物理特性，并更好的理解大質(zhì)量恒星形成的起始條件。六個氨核的質(zhì)量在60至250M的范圍內(nèi)，溫度為12K，分子氫數(shù)量密度接近于10（5）cm（-3）。在我們的高質(zhì)量核中，氨線的寬度為1Kms（-1）比較低質(zhì)量核的大。研究結(jié)果顯示存在外層的擴(kuò)展運(yùn)動和云內(nèi)部團(tuán)塊的更復(fù)雜運(yùn)動。我們進(jìn)一步討論了塵埃的毫米波連續(xù)體。這些特性表明云是大質(zhì)量恒星形成的潛在位點(diǎn)，但是仍然處于進(jìn)化的很早期階段。

——摘自《ASTROPHYS J SUPPL S》

汞（Hg）在黃海的分布和海氣交換

張曉山 研究員 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心

黃海位于中國東部和朝鮮半島之間，是東亞人為排放汞金屬的潛在受體。在2010年7月份，海巡船檢查黃海期間，我們測量了大氣氣溶膠中單質(zhì)汞、總汞、反應(yīng)活性汞和水中溶解氣態(tài)汞。氣溶膠中單質(zhì)汞的平均濃度為2.61+/- 0.50ngm(-3) (范圍為: 1.68to4.34ngm(-3))，這總體來說高于其他開發(fā)海域。氣溶膠中單質(zhì)汞的空間分布反映出清晰的近中國海岸高而開放水域低的梯度。這表明華東地區(qū)存在顯著地向大氣中排放汞。在表層水中的平均總汞濃度為1.69+/- 0.35ngl(-1)，反應(yīng)活性汞占總汞的相當(dāng)大的比例（63.9%）。表層海水的平均溶解氣態(tài)汞為63.9+/- 13.7pgl(-1)，表層海水中總處于零價態(tài)汞超飽和態(tài)，這與大氣中汞含量有關(guān)?；陔p層交換模型，大氣與海水間平均汞通量為18.3+/- 11.8ngm(-2) h(-1)。高風(fēng)速和高溶解態(tài)水平導(dǎo)致異常高的汞逃逸率。三個基站測量表明在水柱中溶解態(tài)汞、反應(yīng)活性汞和總汞不呈清晰的垂直態(tài)分布。綜上所述，黃海中比其他開放海洋高的汞水平表明人類的活動已影響到了東亞海洋的汞循環(huán)。

——摘自《ATMOS CHEM PHYS》

東亞夏季風(fēng)對中國中部地區(qū)的夏季降水酸度的長期變化的影響

王自發(fā) 研究員 中國科學(xué)院大氣物理研究所

自1992年以來，中國國家氣象局的酸雨監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)已觀測到降雨的酸化。先前研究顯示在不同地區(qū)的存在著不同的長期變化趨勢，但這些案例缺乏詳細(xì)的分析。我們利用EOFs分析了1992年至2006年間中國國家氣象局的夏季降雨酸化數(shù)據(jù)。分析結(jié)果顯示，2000年前后中國夏季降雨的pH有著不同的變化趨勢。華中地區(qū)表現(xiàn)出最顯著的pH降低。為了研究這種夏季降水pH降低的情況，我們探討了pH值變化、華東夏季季風(fēng)指數(shù)、降雨數(shù)據(jù)和污染排放之間的關(guān)系。我們發(fā)現(xiàn)華東夏季季風(fēng)可以顯著地影響華中地區(qū)夏季降雨的酸化。在強(qiáng)季風(fēng)年份，華中地區(qū)降雨pH值比弱季風(fēng)年份低0.33?；瘜W(xué)物質(zhì)運(yùn)輸模型模擬顯示，1992年至2006年間，華中地區(qū)65%的pH值變化與夏季季風(fēng)有關(guān)，構(gòu)成了18-36%的表觀pH變化。進(jìn)一步研究揭示了華中地區(qū)pH值變化和長江中下游降雨的關(guān)系，該關(guān)系可以解釋華中地區(qū)pH變化的大約24%。利用年變化排放清單模擬顯示華中地區(qū)至少60%的降雨酸化的變化可以歸因于污染物變化。因此，酸性污染物排放的增加是華中地區(qū)表觀pH值降低的最主要原因，與華東夏季季風(fēng)相關(guān)的降雨等氣象因素的變化起次要但仍明顯的作用。

——摘自《ATMOS CHEM PHYS》