最新研究進展－地學與天文學專輯

最新研究進展－地學與天文學專輯

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 中國科學院廣州地球化學研究所

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雜的問題。然而，中國東北松遼盆地氣藏的白堊紀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斷代的優良封閉系統。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，將氣藏形成的可能時間從晚白堊紀擴展至中始新世。

——摘自《GEOLOGY》

太陽日冕洞和平靜區的矢量磁場和電流螺旋

丁明德 教授 南京大學天文與空間科學學院

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的觀測數據，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作了比較。我們發現大量電流螺旋區域主要位于具有較強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的大。日冕洞和平靜區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)。在強度大于100G的垂直場的磁通量中的平均電流密度高達0.012+/-0.001A m(-2)，這與產生耀斑活躍區的相同。

——摘自《ASTROPHYS J》

近幾十年來全中國的太陽輻射趨勢：數據的重新審視與質量控制

陽坤 研究員 中國科學院青藏高原研究所

太陽輻射是影響氣候和環境的最重要的因素之一，其長期變化在氣候變化研究領域中備受關注。鑒于獲得可靠的長期時間序列觀測的數據的輻射站的數量有限，我們提出了通過結合的質量控制的觀測數據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（人工神經網絡）的模型和一個物理模型。這兩個模型可以根據幾個有效觀測站處理得到的可靠并連續的數據產生與觀測結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展至所有的96個輻射觀測站，并進而通過物理模型擴展至中國國家氣象局（CMA）所有716個的常規站。新的評估方式在兩個方面表現出不同。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，這遠小于先前研究的估算數據（-0.41-0.52W/m2）。第二，上世紀80年代末至90年代初，先前研究認為中國正在經歷“從暗到明”的轉變，但是本研究表明從上世紀90年代太陽輻射就達到一個相對穩定的水平，這種轉變是不顯著的。這些區別說明數據質量控制和分析方法的重要性。最后，我們發現了1978年前后青藏高原上由明到暗的一個明顯轉變，而氣溶膠負載非常低，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型星系表現出典型的具有小黑洞質量和/或高愛丁頓比率的賽弗特Ⅰ型星系的特點。我們利用存檔的XMNewton數據研究了這樣13個被稱為窄線賽弗特Ⅰ型星系的天體的X射線特性。研究發現，這些星系的FeK阿爾法發射線是最弱的。當愛丁頓比率一致時，2-10keV頻段的X射線光譜坡比通過愛丁頓比率預測的結果更為平坦。短時間尺度(1-2小時)內，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量的活躍星系核的觀點。

——摘自《ASTROPHYS J》

華南新元古代地層年齡的重新評估

趙軍紅 教授 中國地質大學（武漢）地學院

江南褶皺帶將華南分隔為揚子和華夏兩塊板塊。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為發生在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。沿揚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，我們認為早期新元古代地層是在830Ma揚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裂谷，并可能反映出沿揚子板塊北部和西部邊緣的弧后擴張超過長期存在的（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。相反，我們認為華南板塊位于超級大陸的相對邊緣。

——摘自《GEOLOGY》

大質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 中國科學院紫金山天文臺

我們定位了中途太空實驗號衛星拍攝的暗云G084.81-01.09以研究紅外暗云的物理特性，并更好的理解大質量恒星形成的起始條件。六個氨核的質量在60至250M的范圍內，溫度為12K，分子氫數量密度接近于10（5）cm（-3）。在我們的高質量核中，氨線的寬度為1Kms（-1）比較低質量核的大。研究結果顯示存在外層的擴展運動和云內部團塊的更復雜運動。我們進一步討論了塵埃的毫米波連續體。這些特性表明云是大質量恒星形成的潛在位點，但是仍然處于進化的很早期階段。

——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 中國科學院生態環境研究中心

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汞、總汞、反應活性汞和水中溶解氣態汞。氣溶膠中單質汞的平均濃度為2.61+/- 0.50ngm(-3) (范圍為: 1.68to4.34ngm(-3))，這總體來說高于其他開發海域。氣溶膠中單質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)，反應活性汞占總汞的相當大的比例（63.9%）。表層海水的平均溶解氣態汞為63.9+/- 13.7pgl(-1)，表層海水中總處于零價態汞超飽和態，這與大氣中汞含量有關。基于雙層交換模型，大氣與海水間平均汞通量為18.3+/- 11.8ngm(-2) h(-1)。高風速和高溶解態水平導致異常高的汞逃逸率。三個基站測量表明在水柱中溶解態汞、反應活性汞和總汞不呈清晰的垂直態分布。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。

——摘自《ATMOS CHEM PHYS》

東亞夏季風對中國中部地區的夏季降水酸度的長期變化的影響

王自發 研究員 中國科學院大氣物理研究所

自1992年以來，中國國家氣象局的酸雨監測網絡已觀測到降雨的酸化。先前研究顯示在不同地區的存在著不同的長期變化趨勢，但這些案例缺乏詳細的分析。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據。分析結果顯示，2000年前后中國夏季降雨的pH有著不同的變化趨勢。華中地區表現出最顯著的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、華東夏季季風指數、降雨數據和污染排放之間的關系。我們發現華東夏季季風可以顯著地影響華中地區夏季降雨的酸化。在強季風年份，華中地區降雨pH值比弱季風年份低0.33。化學物質運輸模型模擬顯示，1992年至2006年間，華中地區65%的pH值變化與夏季季風有關，構成了18-36%的表觀pH變化。進一步研究揭示了華中地區pH值變化和長江中下游降雨的關系，該關系可以解釋華中地區pH變化的大約24%。利用年變化排放清單模擬顯示華中地區至少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表觀pH值降低的最主要原因，與華東夏季季風相關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》