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准确而定量地描述碳排放、气候变化与地质碳汇之间的互馈关系，是地球科学领域的前沿问题，也是制定碳中和战略目标的关键科学基础。然而，目前关于气候变化背景下的地球系统碳循环过程与机理的认识仍存在较大的不确定性。例如，未来大气CO2浓度的急剧变化是否会影响地质碳汇的潜力？大陆硅酸盐风化如何响应快速碳排放？
中国科学院地质地球所发现矿物促进的有机碳埋藏导致大气氧化（图）
地质地球 有机碳埋藏 大气氧化
2023/4/23
由于藻类和植物的光合作用，氧气作为副产品产生并释放到大气中，导致大气氧含量的上升。然而，光合作用理论并不能完全解释氧气水平的增加。这是因为当藻类和植物死亡时，它们会被微生物吞噬，这是一个从大气中消耗氧气的过程。因此，大气中的氧含量是光合作用产生的氧气与死亡植物和藻类分解后损失的氧气之间的平衡。
中国科学院地质地球所揭示非贯通节理组合对岩石剪切力学性质及能量演化的影响（图）
地质地球所 岩石剪切 力学性质 能量演化
2023/2/22
工程岩体失稳通常由于非贯通节理的扩展聚合最终导致的剪切破坏，而能量驱动下的状态失稳是岩体破坏的根本原因。目前，基于直接剪切试验的含非贯通节理岩石的力学行为研究集中在含有一条或两条节理的简单样品上，忽略了天然岩体中的非贯通节理通常以不同数量和几何形状的多种组合出现，与复杂的实际条件存在较大差异。因此，研究含多种组合形式的非贯通节理岩石的剪切力学性质并分析其能量的演化过程，有助于更全面、更直观理解含非...
中国科学院地质地球所等揭示板块俯冲起始时代的全球性地域差别（图）
地质地球所 板块构造 板块俯冲
2022/11/26
板块构造是地球区别于太阳系其他类地行星的主要构造特征。地球是人类和所有已知生命物种的共同家园，其宜居性的建立、改善和长期维持，包括生命活动所需营养物质的循环补给，适宜的大气温度、湿度、氧含量等等，都有赖于板块构造驱动的地球各圈层持续不断的物质-能量交换。板块构造的提出至今已逾半个世纪，尽管已得到了广泛验证和支持，但是仍存在着很多未解之谜。其中，板块构造的起始时间一直是争议最大的热点问题。
中国科学院地质地球所揭示青藏高原东北缘地球深部结构（图）
中国科学院地质地球所 青藏高原 东北缘 地球 深部结构
2017/12/11
为此，中国科学院地质地球所地球与行星物理院重点实验室地球内部结构学科组硕士研究生魏晓拙等，通过远震面波的双平面波成像，得到了青藏高原东北缘下方的上地幔速度结构。华北克拉通、扬子克拉通和东秦岭造山带在200km深度以上均呈现高速异常。与之相对的青藏高原下方则存在着复杂的三维结构：松潘-甘孜地体和西秦岭造山带下方的中下地壳中存在着低速带，同时低速带延伸到上地幔顶部。而其北方的祁连山造山带在上地幔顶部则...
中国科学院地质地球所研究发现东准噶尔岩浆弧构造属性与演化过程（图）
中国科学院地质地球所 研究发现 东准噶尔 岩浆弧构造 属性 演化过程
2012/12/18
东准噶尔是中亚造山带中心地带的重要构造单元，是认识与了解中亚造山带构造演化与成矿作用的关键性窗口之一。目前，关于东准噶尔岩浆弧的构造属性、基底特征与俯冲极性存在不同认识与争论。关于东准噶尔乃至准噶尔地区的地壳基底，有前寒武纪结晶基底和晚古生代洋壳或岛弧两种截然不同的认识，争论的原因是缺乏岩石学与年代学的证据。关于岩浆弧的时代与俯冲极性，一种普遍的观点认为其为晚古生代的大洋岛弧，形成于以卡拉麦里蛇绿...
中国科学院地质地球所使用GPU计算解决叠前逆时偏移技术问题
GPU计算 叠前逆时偏移 图形处理器
2012/10/9
叠前逆时偏移技术诞生于上世纪80年代，是解决地震成像问题的有力工具。但由于计算量大、成像噪音以及存储量大等原因没有得到广泛的应用。中科院地质与地球物理研究所油气资源研究重点实验室的刘红伟博士后及合作者对叠前逆时偏移算法开展了比较系统的研究。针对叠前逆时偏移计算量大的问题，他们使用图形处理器（Graphic Processing Unit，简称GPU）来实现算法加速，比传统的CPU计算速度提高了一个...
离子探针（Secondary Ion Mass Spectrometry）原位锆石U-Pb定年是现代固体地球科学研究的关键技术之一，并已成为粒度>20微米锆石原位定年的常规方法。实现对更微小区域内的精确定年，不仅是月球陨石等地外样品中微细锆石和其他富U矿物（<10微米）定年的需求，也是地球上一些具有生长环带的复杂锆石（如麻粒岩等岩石中的锆石）的定年需求。
从成冰纪（“雪球地球”时期）到埃迪卡拉纪，地球的气候从极端严寒变得温暖，并且首次出现了多细胞后生动物。埃迪卡拉系底部的帽碳酸盐岩（~635 Ma）直接覆盖在成冰纪的冰成杂砾岩上，在全球具有广泛的分布，它们记录了这一时期环境和生命的快速变化。近二十年来，帽碳酸盐岩（Cap Carbonate）被越来越多地关注和研究。这些帽碳酸盐岩通常具有很高的Fe、Mn含量，表明它可能沉积于特殊的海洋环境中。
中国科学院地质地球所研究给出用于地震到时与重力联合反演成像（图）
中国科学院地质地球所 研究 地震 重力联合 反演成像
2011/7/1
地球物理观测系统的不完备性及单一地球物理资料的局限性导致地球内部结构和物性反演结果存在多解性。使用多种地球物理资料进行联合反演，可有效减小反演多解性，为地球内部结构研究提供更多约束。对于地震到时和重力异常数据而言，地震射线的三维分布可对壳幔波速结构提供良好约束，而重力异常则可反映研究区整体上的密度横向不均匀性。利用岩石密度与地震波速间的经验关系，使用地震到时和重力数据联合反演地壳上地幔三维结构已经...
石榴石橄榄岩作为来自地球深部的直接样品，主要以两种形式产出: 克拉通/非克拉通火山岩中的捕虏体和造山带块体/透镜体（图1）。石榴石橄榄岩不仅可以提供地幔物质的组成信息，还可以通过温压计算和年代学研究提供地幔不同深度上的热状态和演化历史，因此一直被作为研究地幔物质组成、性质和演化的重要对象。
中国科学院地质地球所研究发现北山中酸性岩的成因及其构造意义（图）
中国科学院地质地球所 研究 发现 北山中酸性岩 成因 构造意义
2011/5/23
北山是中亚造山带南缘的一个重要构造单元，对研究中亚造山带与塔里木板块和华北克拉通的关系及其演化具有重要意义。北山地区广泛出露蛇绿岩、玄武岩以及镁铁-超镁铁侵入岩，已得到越来越多地质学家的关注。但是，因该区的总体研究程度较低，尚有不少问题答案不明确：北山多处酸性岩在诸多地质图上被划为石炭纪而缺乏精确的年代学数据，而其成因及其形成构造背景未有定论；北山是否存在石炭纪镁铁-超镁铁岩；北山是晚古生代的大陆...
目前，关于青藏高原东缘龙门山的构造隆升的地球动力学机制主要有两个流行观点：第一种是美国麻省理工学院的Royden和Clark提出的下地壳流(Channel flow)机制。但是，这种机制是建立在数值模拟基础之上，缺少任何地质证据的支持；第二种观点是以美国哈佛大学的Hubbard和Shaw提出的地壳挤压缩短变形的机制，但是这种机制是基于龙门山断裂带西南段的构造变形剖面，而龙门山中段和北东段缺少前陆构...
中国科学院地质地球所研究得出电离层分层结构的维度和经度变化（图）
中国科学院地质地球所 研究 电离层分层结构 维度 经度变化
2011/2/15
电离层电子浓度三维空间结构变化特征及其产生机制是最近几年国际研究的前沿领域之一。与中纬电离层垂直结构相比，由于受到纬向电场产生的喷泉效应影响，低纬地区的电离层高度变化特征要更为复杂。赤道及低纬地区的电离层F区在某些季节的日出后至午后这段时间会出现分层结构，即原先的F2层受到东向电场的作用抬升至电离层顶部形成F3层，同时原有F2区电离出新的F2层。为了区别磁暴期间形成的分层结构，称之为静日F3层。
近日，国家人力资源社会保障部、科技部、教育部、财政部、发改委、国家自然科学基金委、中国科协七部委下发的《关于公布2009年“新世纪百千万人才工程”国家级人选的通知》中公布，中国科学院地质与地球物理研究所潘永信、孙继敏两位研究员入选2009年“新世纪百千万人才工程”国家级人选。