沉積岩石學pdf

A. 國外天然氣水合物沉積學研究進展——以馬利克和日本南海海槽為例

匡增桂 郭依群 沙志斌 梁金強

（廣州海洋地質調查局 廣州 510760）

作者簡介：匡增桂（1983—），男，工程師，主要從事石油地質和天然氣水合物的研究。E-mail：kzg21001＠163.com。

摘要 本文回顧了近年來國外在天然氣水合物沉積學方面的研究進展，並以加拿大馬利克（Mallik）以及日本南海海槽的水合物勘探實踐為例進行了詳細的闡述。在馬利克的三角洲相的砂岩層中以及日本南海海槽的濁積砂岩層中都鑽遇了高飽和度的天然氣水合物，這表明高飽和度易於開發的天然氣水合物優先在粗碎屑砂岩中富集，受沉積相控制明顯，這一結論為天然氣水合物沉積學的研究指明了方向。

關鍵詞 天然氣水合物 沉積學 馬利克 日本南海海槽

1 前言

20世紀90年代以來，天然氣水合物調查研究在世界范圍內迅速擴大和深入，調查研究的深度、廣度以及技術水平不斷提高。其中大洋鑽探計劃對水合物研究給予了高度重視，隨著各個專門調查航次的實施，有力地推動了水合物勘探及研究科學技術的進步。近年來，美國、加拿大、日本、印度、韓國等相繼實施鑽探、發現並獲取了水合物實物樣品（圖1），給人類帶來了開發利用水合物的希望曙光。就水合物的沉積學或成礦沉積條件研究來說，也由於鑽井岩心資料的日益豐富也取得了較大的突破。

2 水合物儲層類型及遠景

2009年，Collett^［1］等首次提出了水合物油氣系統（Gas-Hydrate petroleum system）的概念，主要包括了以下六個方面的內容：(1)水合物穩定條件（溫壓、氣體成分以及孔隙水的鹽度）；(2)氣源；(3)水源；(4)氣體遷移；(5)儲層、圈閉及蓋層；(6)演化時間（圈閉的形成，天然氣的生成及就位在時間上的相互匹配）。沉積學在水合物勘探中需要解決的問題就是尋找優質儲層、圈定成礦有利相帶，而要進行水合物的儲層研究，其中最重要的一個手段就是從已取得的岩心入手。Sloan和Koh（2008）^［2］通過對已取得的水合物樣品的分析，總結出了水合物的四種賦存狀態：(1)充填於粗顆粒岩石的孔隙空間；(2)彌散於細顆粒岩石中；(3)充填於裂縫之中；(4)呈瘤狀或塊狀產出。但是大量的水合物勘探實踐表明，高飽和度的水合物一般產出於裂縫以及粗顆粒沉積物中，在這些環境中，水合物一般充填於裂縫之中或者富砂層的孔隙之中。Boswell和Collett（2006）^［3］根據水合物的賦存量以及開採的難易程度將水合物劃分為四種遠景類型：(1)砂岩儲層；(2)泥岩裂縫型儲層；(3)塊狀水合物（暴露於海底或產出於細粒沉積物中）；(4)低飽和度、彌散於低滲透泥岩之中。他們把這四種類型用一個金字塔表現出來（圖2），從塔尖到塔底，資源量逐漸增加，但儲層質量逐漸降低，開采難度也逐漸增大。位於塔尖的是最接近商業開發的遠景類型，這種類型中最具代表性的水合物聚集帶是北極凍土帶砂岩儲層中的高飽和度水合物藏，包括加拿大麥肯齊三角洲的馬利克地區以及美國阿拉斯加的北部陸坡。其次最具開發前景的是海洋環境中砂岩儲層的中-高飽和度水合物藏，這種類型以日本南海海槽地區以及美國墨西哥灣地區為代表。金字塔中位於砂岩儲層類型之下的是泥岩裂縫型儲層，水合物以塊狀或充填狀產出，這種類型以印度的孟加拉灣地區以及韓國東海地區為代表。但是如果要從這種泥岩裂縫中提取出水合物，則需要大量的技術革新，以現有的技術水平很難實現經濟開發^［4］。位於金字塔底的是在低滲透率泥岩中產出的低飽和度水合物藏，這種類型最典型的實例是美國布萊克海台，以現有的經濟技術水平要獲取這種彌散狀水合物是非常困難的，但是全球絕大部分的水合物資源都賦存在這種泥岩中。現有的常規開發技術只適用於砂岩儲層的水合物藏，因此Boswell（2007）^［4］認為只有前兩種遠景類型才值得進一步勘探。下文對加拿大馬利克地區以及日本南海海槽的沉積學研究進行簡要回顧。

圖1 全球天然氣水合物的研究現狀^［1］

圖2 天然氣水合物儲層類型及遠景^［3］

3 馬利克

在近期馬利克水合物鑽探研究計劃之前，加拿大帝國石油公司於1972年在馬利克地區實施了第一口探井Mallik L-38，完鑽井深為2524 m，在810～1102 m的層段內，發現了至少存在10個含水合物的砂層段，合計達110 m長^［5］。到90年代，人們逐漸認識到水合物的資源潛力，各國政府對水合物的研究投入逐年增加。

1998年，日本石油勘探公司、日本國家石油公司與加拿大地調局合作，啟動了Mallik2L-38水合物鑽探研究計劃，旨在查清水合物在馬利克地區的分布。Mallik 2L-38距離Mallik L-38隻有100 m，完鑽深度1150 m^［5］。在878～944 m層段內，獲取了37 m的岩心，發現水合物主要以充填孔隙空間的形式賦存於未固結的砂岩和礫岩中，而粉砂岩及泥岩夾層則幾乎不含水合物。通過測井曲線分析，Mallik 2L-38在889～1101 m深度范圍內大約存在150 m厚的水合物層^［1］。這項研究的結果證實了在馬利克地區，高飽和度的水合物（達到80％）主要賦存於砂岩和礫岩中，而細粒沉積物則很少含水合物^［5］。

Mallik 2L-38水合物鑽探計劃雖然查明了水合物的成因及分布，但是卻沒有評估水合物的產出能力。2001年，加拿大地調局與日本國家石油公司聯合美國地調局、美國能源部等組織了 「Mallik 2002鑽探研究計劃」。這個計劃總共實施了三口鑽井，其中Mallik3L-38與Mallik 4L-38為兩口觀察井，Mallik 5L-38為產能測試井^［5］。這次鑽探獲得了從885.63 m至1150.79 m共265 m長的岩心，根據這些岩心的岩性、層理以及沉積構造的不同，科學家將其劃分出6個沉積單元（圖3）。單元一（885.63～932.64 m）：塊狀至弱層狀，生物擾動細砂岩，可見粉砂及礫岩夾層。單元二（932.64～944.44 m）：弱層狀至層狀粉砂岩，見低品位煤及褐煤夾層。單元三（944.44～1004.65 m）：一套厚的砂岩層，頂部可見基質支撐的礫岩夾層，粉砂岩互層廣泛分布。砂岩為細至中砂岩，呈弱層狀至層狀。發育一系列向上變細的旋迴。單元四（1004.65～1087.56 m）：富含有機質的層狀粉砂岩，夾黃褐色低品位煤及褐煤，底部可見塊狀細砂岩。單元五（1087.56～1143.70 m）：塊狀至弱層狀細至中砂岩，偶見有機質層及礫岩層。單元六（1142.7～1150.79 m）：層狀粉砂岩，夾砂岩及泥岩層^［6］。

圖3 Mallik 5L-38井岩心柱狀圖^［6］

其中單元一屬於中新世的麥肯齊灣層序（Mackenzie Bay Sequence），單元二至單元六屬於漸新世的卡格瑪麗特層序（Kugmallit Sequence），除了一些薄的被白雲石膠結的砂岩層之外，所有的沉積物都是未固結的，整個岩心段都可見自生黃鐵礦（圖4）。Medioli等（2003）根據所獲得岩心研究認為：麥肯齊灣層序上部的粉砂岩段及底部的砂岩段為三角洲前緣相沉積，卡格瑪麗特層序則為三角洲平原相沉積，包括河道（礫岩層）、分流河道（砂岩礫岩互層）以及泛濫平原（粉砂及煤互層）等沉積微相^［6］。

圖4 Mallik 5L-38井含水合物岩心，（a）粗-中砂岩；（b）礫岩

4 南海海槽

1995年，日本經濟貿易及工業省（METI）啟動了日本第一個大型的國家水合物研究計劃，至2000年該計劃結束，已經在日本南海海槽地區成功鑽探了一系列布置緊密的鑽孔，並進行了地球物理測井。2001年，METI啟動了一個更大規模的水合物研究項目——「日本甲烷水合物開發計劃」，以評估日本南海海槽地區深水天然氣水合物的資源潛力。至2004年，已經成功實施了16個站位的鑽探，獲得了大量的含水合物的砂岩岩心。該計劃在2010年完成了水合物的產能測試，2016年完成實施商業開採的技術准備^［1］。值得注意的是，日本企業直接參與並領導了加拿大Mallik水合物研究計劃，事實上，日本在水合物研究領域已經成為世界的領先者。

在1999 ～2000年日本南海海槽鑽探計劃中，共設置了一口試驗井和三口探井，鑽探結果證實，這些探井中至少存在4個含水合物的砂層段，並認為這些砂層段屬於濁積扇體的沉積。在隨後的2004年鑽探計劃中，共布置了16個站位的鑽探，水深從720～2030 m。測井數據以及岩心樣品表明，日本南海的水合物主要有以下三種賦存狀態：(1)充填於砂岩孔隙空間；(2)充填於粉砂岩孔隙空間；(3)呈塊狀產出於細粒沉積物中。其中在站位4和站位13鑽遇的水合物屬於第一類（圖5），站位4中的含水合物的砂岩層總厚度為50 m（282～332 mbsf），站位13則達到了100 m（95～197 mbsf），保壓岩心及測井曲線揭示這些砂岩層的水合物平均飽和度為55％～68％^［1］。

圖5 日本南海海槽站位13含水合物砂岩岩心，（a）取自海底以下164.3m；（b）取自海底以下162.8m，樣品被保存在塑料袋中，由於水合物分解而使得塑料袋迅速膨脹^［7］

圖6 日本南海海槽站位13岩心綜合柱狀圖^［7］

圖7 日本南海海槽沉積相模式圖（Fujii，T.，M.，2009）

站位13所取得的岩心顯示，海底之下是一段2.5 m厚的砂岩層，緊接著是一段大約40 m厚的泥岩層。從海底50 m往下，砂岩及泥岩的含量開始逐漸增加，從測井曲線上來看，厚的砂岩層段分布於海底之下93～197 m（圖6），單層砂岩厚度為1～80 cm。站位13中的砂岩大部分是細砂岩，但在含水合物層段可見中砂岩。微體化石測年顯示這些砂岩沉積物的年齡為0.65～1.65 Ma，屬於晚上新世沉積。科學家們經過詳細的岩心觀察及描述，識別出了五個沉積相（圖7），分別為A：分流河道沉積；B：近端舌狀體沉積；C：遠端舌狀體沉積；D：天然堤沉積；E：深海平原沉積。在A～D四個沉積相內可以明顯的識別出鮑馬序列以及向上變細的正粒序層理。相分析結果進一步證實了站位4以及站位13所處的沉積環境為海底扇沉積體系^［7］。

5 結論

綜上所述，馬利克及日本南海海槽的水合物勘探實踐證實，高飽和度水合物的分布與沉積物的岩性有較好的對應關系，它們優先富集於較粗的砂岩以及礫岩當中，粉砂岩及泥岩層含量則相對較低。而以目前的經濟技術水平，存在於砂岩中的高飽和度水合物是最有可能也是最容易進行商業開發的類型。沉積相對於高飽和度易於開發的水合物的成藏有著非常重要的控製作用，三角洲沉積及海底扇沉積是其成藏的最有利場所，這對我國水合物的勘探事業具有重要的導向意義。

參考文獻

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［2］Sloan E D and C A Koh.Clathrate hydrates of natural gases，3d ed.：New York，CRC Press，Taylor and Francis Group，2008，p.721.

［3］Boswell R，and T S Collett.The gas hydrates resource pyramid：Fire in the ice：Methane hydrate newsletter，Fall issue，2006，p.5～7：http：//www.netl.doe.gov/technologies/oil-gas/ publications/Hydrates/ Newsletter/HMNewsFall06.pdf＃Page＝1（accessed November 26，2008）.

［4］Boswell R，R Kleinberg，T S Collett，and M Frye.Exploration priorities for marine gas hydrate resources：Fire in the ice：Methane hydrate newsletter，Spring/Summerissue，2007，p.11～13：http：//www.netl.doe.gov/technologies/oil-gas/publications/Hydrates/Newsl etter/HMNewsSpringSummer07.pdf＃page＝11（accessed November 26，2008）.

［5］Max M D，Johnson A H，Dillon W P.State of development of gas hydrate as an economic resource，Chapter 5 in Economicgeology of natural gas hydrate，2006，p.193～195.

［6］Medioli B E，Wilson N，Dallimore S R，Dominque Paré，Patricia Brennan-Alpert，and H Oda.Sedimentology of the coredinterval，JAPEX/JNOC/GSC et al.Mallik 5L-38 Gas Hydrate Proction Well，Mackenzie Delta，Northwest Territories，Mallik international symposium 「From Mallik to the future」，2003.

［7］Fujii T，M Nakamizu，Y Tsuji，T Namikawa，T Okui，M Kawasaki，K Ochiai，M Nishimura，and O Takano.Methane-hy-drate occurrence and saturation confirmed from core samples，eastern Nankai Trough，Japan，in T.Collett，A.Johnson，C.Knapp，and R.Boswell，eds.，Natural gas hydrates—Energy resource potential and associated geologic hazards：AAPGMemoir 89，2009，p.385～400.

Progress in gas hydrate sedimentology research abroad, with an example of Mallik and Nankai Trough

Kuang Zenggui，Guo Yiqun，Sha Zhibin，Liang Jinqiang

（Guangzhou Marine Geologic Survey，Guangzhou，510760）

Abstract：This paper comprehensively reviewed the progress made in gas hydrate sedimentologyresearch abroad in recent years，and had a detailed description on this with examples of gas hy-drate exploration practices concted in Mallik and Nankai Trough.High saturation gas-hydratewas driled in the sandstone developed in delta environment in Mallik area and in turbidity subma-rine-fan environment in Nankai Trough.This result suggested that high saturation and most acces-sible gas hydrate，obviously dominated by sedimentary facies，preferential enrichment in coarseclastic as sandstones.This conclusion shows the direction of the gas hydrate sedimentology re-search.

Key words：Gas hydrate Sedimentology Mallik Nankai Trough

B. GBT 19222-2003 煤岩樣品採取方法。誰有WORD格式或TXT格式的。或者誰能幫我把這pdf格式的轉換成word的

煤岩樣品採取方法

范圍

本標准規定了煙煤和無煙煤煤岩樣品的採取方法。
本標准適用於在煤田地質勘查、生產礦井中煤岩樣品及商品煤煤岩樣的採取。
本標准不適用於褐煤煤岩樣品的採取。

規范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨後所有
的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用於本標准，然而，鼓勵根據本標准達成協議的各方研究
是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用於本標准。..

GB/T474煤樣的制備方法（GB/T474-19996,egvISO1988:1975)

GB/T475商品煤樣採取方法（GB/T475-19996,egvISO1988:1975)
GB/T482-1995煤層煤樣採取方法
GB/T18023煙煤的宏觀煤岩類型分類

術語和定義

下列術語和定義適用於本標准。

煤層全層煤岩樣不包括頂板、底板和具有一定厚度的夾研的煤層刻槽煤樣。

煤層分層煤岩樣
按宏觀煤岩類型或者煤體結構進行分層的刻槽煤樣。

塊狀煤岩樣
根據煤岩類型、煤岩成分、煤體結構、煤中裂隙的變化採取的不連續的塊狀煤樣。
煤層柱狀樣包括頂板、底板在內的整個煤層的連續柱狀煤樣。
商品煤煤岩樣用於煤岩測定的代表商品煤平均性質的煤樣。
采樣器具

電鋸、鎬、鐵鏟、鑿子、地質錘、羅盤、長寬不小於2mX2m的防水布、板尺或鋼捲尺、粉筆、記號筆、封箱帶等。
記錄本、標簽、樣品袋、包裝紙等。
註：商品煤煤岩樣采樣器具見GB/T475, GB/T1922-22-2003

5采樣步驟..

5．1采樣前的准備..
5.1.1采樣點的選擇
采樣點宜與煤質分析用煤樣的採取點相同或者鄰近。
應根據需要選擇有代表性的采樣點。常規煤層煤岩樣品采樣點應避開岩漿岩體侵入區、燒變帶、風
化帶、沖蝕帶、斷層破碎帶及其影響區域等地段。
煤層煤岩樣采樣前應清理煤壁，使表面新鮮、平整。采樣點附近的地面應清掃干凈，並鋪上防水布。..

5.1.2記錄和描述內容..
5.1.2.1采樣點的記錄
記錄采樣點的編號、位置（包括礦井、巷道或工作面、采樣點坐標）、地層時代、煤層名稱、煤層厚度、
煤層產狀要素、采樣日期、工作條件等內容。..

5.1.2.2煤層剖面的描述
根據采樣目的分層和選擇描述內容。
分層的依據有：宏觀煤岩類型（依據GB/T18023)、煤體結構、裂隙發育特徵、夾砰（厚度大於..
1cm)等。
描述的順序：煤層剖面應按自下而上（或者自上而下）的順序逐層進行描述。
宏觀煤岩類型分層描述內容：應包括名稱及其厚度、結構、構造、煤岩成分、結核、包裹體等。

煤體結構描述內容：應包括煤體結構類型、層理、揉皺現象、煤體破碎程度、煤層頂底板以及各相鄰
分層間的接觸關系等。
裂隙發育特徵描述內容：應包括裂隙的性質、規模、與煤層層理的關系、走向或者產狀、長度、高度、

寬度、密度、充填物、連通性、裂隙發育程度等。
頂、底板及夾殲按照沉積岩石學的要求進行描述。
煤層煤岩柱狀圖（參見附錄A所示）的比例尺應依煤層厚度確定，一般以1:10或1:20為宜。..

C. 沉積岩石學（朱筱敏）的PDF版。。謝謝了。。

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D. 急需知網下載《安徽天柱山地質公園地質遺跡類型及綜合評價_吳維平》pdf格式

‍安徽天柱山地質公園地質遺跡類型及綜合評價 _上海地質SHANGHAIGEOLOGY 
安徽天柱山地質公園地質遺跡類型及綜合評價 ‍ 吳維平,柏林,鄭炎貴,黃江華,夏吉侃3 王晨東3 章雲中,  余國勝.,吳方慶.,徐小三.,吳躍東,儲東如,汪德華  (1.安徽省地質調查院,安徽合肥230001;2 安徽省地質學會,安徽合肥 230001;  3.天柱山國家地質公園管理委員會.安徽潛山234300)  摘要:天柱山地質公園位於安徽省安慶市境內,面積約 413.14kin.公園內舉世聞名的超高壓變質帶,郯廬斷裂  帶,獨具特色的花崗岩地貌,豐富多彩的水文地質遺跡,產出多樣的古新世哺乳類動物化石等,極具典型性,  稀有性與自然完整性,這些地質遺跡集中反映了 20 億年以來天柱山地區地質演化歷史,被公認為大陸動力  學的天然實驗室.  關鍵詞:天柱山;地質公園;地質遺跡  中 圖 分 類 號 :P931 文 獻 標 識 碼 :A 文 章 編號:1004—230X(2010)S1—0048—05  0 引言  天柱山地質公園位於華北,揚子兩大板塊之間大別  造山帶的東段,郯廬斷裂帶的南段.以郯廬斷裂為界,北  西側不僅出露聞名全球的大別山超高壓變質帶,而且還  發育中生代花崗岩,東側出露中生代火山岩系以及新生  代陸相沉積岩系.  大別山超高壓變質帶以發育含柯石英,金剛石榴輝  岩ll】,含柯石英硬玉石英岩[41 為特徵,超高壓變質作用時  代為印支期(226±2Ma)舊,因此,它們是三疊紀揚子板塊  與華北板塊碰撞,揚子板塊陸殼基底俯沖到地幔深度的  變質產物.此外,超高壓變質帶中還發育大量新元古代  侵入岩,現已經變質為二長花崗質片麻岩,其形成時代  均為700～800Ma 之間,為Rodinia 超大陸裂解的產物.  研究表明,它們也經歷了印支期220Ma 的超高壓變質作  用.  公園主景區岩石為花崗岩類,岩石類型為石英二長  岩,黑雲母(--長)花崗岩,其岩石化學成分為鈣鹼性岩漿  系列,岩漿來源於三疊紀揚子陸塊俯沖產生的加厚地殼,  形成深度為35～55km,成岩溫度集中在700%～800℃  之問.形成機制可能與大陸碰撞造山帶在早白堊世發生  構造垮塌和地幔熱擾動所引起的部分熔融有關.花崗岩  中先後獲得鋯石u—Pb 年齡為127±8Ma,129±20Ma  ～  1314-2Mat 砌,屬早白堊世岩漿活動產物.  中生代火山岩分布在郯廬斷裂帶中,新生代陸相沉  積岩中產有大量的哺乳動物化石.  收稿日期:2010—10—21  作者簡介:吳維平(1957 一),男,教授級高級工程師.  聯系電話:O55—14658252;電子郵箱:[email protected]  48I2010 年(第31 卷)增刊  公園位於北西向的水吼～五河韌性剪切帶與北東  向郯一廬斷裂帶的交匯部位,斷裂構造發育.早期以北  西向韌性剪切帶為主,晚期以北東,北北東向脆性斷裂  為主,其中花崗岩體中的節理構造尤為發育,有近東西  向,近南北向,北東向,北西向,有垂直節理,水平節理和  斜節理,有岩漿冷卻凝結時形成的原生張節理,有岩體  凝固後受動力作用形成的次生節理和溫差重力滑動等  作用形成的表生節理.上述脆性斷裂構造是天柱山花崗  岩地貌景觀的重要的成景控制構造.  1 地質遺跡類型及特徵  地質公園范圍內保存有豐富的地質遺跡(表1),其  中主要地質遺跡類型有:花崗岩地貌,水文地質,超高壓  變質帶,古生物化石等.  1.1 獨具特色的花崗岩地貌遺跡  天柱山幾乎包羅了世界上所有的花崗岩風景區的  地貌景觀,奇峰,怪石,洞穴,峽谷等勝景主要分布在天  柱山主峰景區,馬祖庵景區,虎頭崖景區等.尤以花崗岩  崩塌及崩塌堆疊形成的神秘谷洞地貌景觀典型獨特,堪  稱世界一絕.  花崗岩奇峰:天柱山海拔千米以上的花崗岩奇峰  47 座,組成氣勢磅礴的連綿峰巒.其中天柱峰海拔  1489.8m,主峰拔地而起,突兀眾山之上,直插雲霄,勢如  「中天一柱」,五指峰,天獅峰,迎真峰,覆盆峰等在雲遮  霧繞中形成了」峰叢」奇觀.根據花崗岩奇峰形態的不  同,可分為四類:柱狀峰,脊狀峰,穹狀峰,錐狀峰.  花崗岩怪石:在雄偉峻峭的天柱山峰林與峰叢中,  怪石嶙峋,形態各異,惟妙惟肖,星羅棋布,冠名奇石多  SHANGHAIGEOLOGY 上海地質_  表1 天柱山地質公園地質遺跡分類表  e  達200 余處.如南關的天柱猿,金雞唱晚,神龜探海,象  鼻石等形象逼真;西關的皖公神像,太白觀海,鸚哥起  舞;東關的雙獅戲球,鼓槌石,蜒蚰爬壁,鵲橋橫空,虎頭  崖上的蘑菇石,船形石,無量壽塔石;馬祖庵景區的豬頭  石,霹靂石等等,不勝枚舉.按照其成因,可分為四種類  型:風化剝蝕型,崩塌型,崩塌堆積型,滾石型.  花崗岩洞穴:天柱山共有知名洞府53 處,且多聚集  千米以上的主峰景區.其成因或沿花崗岩節理,裂隙風  化侵蝕而成,或為水流侵蝕,潛蝕而成,多數為峰巔崩塌  的岩石疊壘於峽谷而成.公園中,最具特色的莫過於神  秘谷,以規模最大,結構最為奇特著稱,被譽為」中國花  崗岩洞第一秘府」,為天柱山奇勝之一.全長1000 余米,  落差100 余米.大洞四處,龍宮,迷宮,天宮,逍遙宮;危  洞幽深,洞套洞,洞疊洞,如口廊九曲,樓台層壘.道家視  此為福地洞天,稱之為司玄洞府.  峽谷:天柱山地質公園山勢險要,由近東西向,近南  北向和北東向的斷層,節理形成的峽谷和懸崖較多,高  下逼仄,雄偉壯觀,如小天門,大天門,千丈崖等.  1_2 豐富多彩的水文地質遺跡  天柱山西南有潛水,東北有皖河,形成獨特的」兩河  夾一山」的格局,水文地質資源豐富多彩,有瀑布,井潭,  溪泉,河湖,沙灘等景觀.  瀑布:著名者有20 瀑.」飄雲瀑」,是全山最高的瀑  布,海拔約1100m;」雪崖瀑」寬約10m,落差40 余米,是  天柱山最佳瀑布之一.」激水瀑」,青龍澗水至此飛流直  下,聲若巨雷,數里之外,即聞其聲.九井河瀑布群,九大  瀑布相接相續,姿態各異,美不勝收.  潭:為花崗岩溝谷內流水淘蝕形成大小不一的橢圓  狀,葫蘆狀或洞窟狀的深水潭.  泉:天柱山19 泉,如飛來泉,飛龍泉,山谷泉,鐵心  泉,九曲泉,幽澗泉,梁公泉,摩圍泉,卓錫泉等,泉水清  澄,終年不涸.  澗溪:多是流水沿構造破碎帶侵蝕而成山中澗溪.  主要有:潺潺溪,石牛溪,飛來澗,青龍澗,幽澗,東關澗,  皖澗等等.皖澗全長5km,岸崖陡險,松蔭蔽谷,竹海生  風,澗水激流奔騰.  1.3 舉世聞名的超高壓變質帶  1.3.1 超高壓變質岩  (1)榴輝岩  榴輝岩是碧溪嶺一新店一牌樓超高壓變質帶的特  征岩石,岩性有榴輝岩,含金剛石榴輝岩,含柯石英(或  其假象)榴輝岩等.其中含金剛石榴輝岩(潛山新店)最具  代表性.金剛石呈微粒包體出現在超高壓榴輝岩的石榴  石之中,並有金紅石,柯石英,鋯石等包體礦物與之共  2010 年(第31 卷)增刊』49  _上海地質SHANGHAIGEOLOGY  生,其形成條件為:P>4.0GPa,T>900%.柯石英及其假像  在超高壓榴輝岩的石榴石,綠輝石中以包體出現,含柯  石英榴輝岩的形成條件為:P=2.6～2.8GPa,T=630～  780℃.根據圍岩類型,可將榴輝岩分為3 類,即片麻岩  中的榴輝岩,大理岩中的榴輝岩及與超鎂鐵質岩共生的  榴輝岩.  f2)Z,fZ 玉石英岩  硬玉石英岩主要分布在潛山野寨,韓長沖,橫沖,五  廟,岳西碧溪嶺,五河等地,長達30kin,是全球出露面積  的最大的硬玉石英岩帶.硬玉石英岩主要由硬玉,石英,  石榴石及金紅石組成.在石榴石及硬玉中都有柯石英及  其假象,表明它們也經過超高壓榴輝岩相變質作用,其  變質途徑和與之共生的榴輝岩一致l111.石英硬玉岩的岩  石化學及稀土元素特徵表明它們是一種富鈉的雜砂岩.  (3)石榴橄欖岩  石榴橄欖岩主要分布在碧溪嶺,呈層狀或脈狀產出  在榴輝岩中,園區范圍內出露20 條,主體呈北東向,少  數呈北西向.在石榴橄欖岩中有榴輝岩的包體.石榴橄  欖岩深灰色,塊狀,緻密.發育不同程度的蛇紋岩化.岩  石細粒粒狀變晶結構,主要礦物為橄欖石+斜方輝石+  單斜輝石+石榴石及次生的蛇紋石.橄欖石55%,單斜  輝石20%,石榴子石20%,磁鐵礦少量.  1.4 產出豐富的古近世哺乳類動物化石  古生物化石主要發現於古新統望虎墩組,痘姆組,  其中尤以產出豐富的哺乳動物化石為特色.園區內20  多個地點發現了50 余種脊椎動物化石,包括11 種爬行  動物,1 種鳥類和42 種哺乳動物.在這些化石中,以」東  方」命名的有3 種:東方曉鼠,東方翼獸,東方祖鼬;以  「中國」命名的有2 種:原始中國柱齒獸,中國飛蜥;以  「大別山」,」安徽」命名的有10 種,以」潛山」及潛山地名  命名的有17 種.公園內發現的哺乳動物化石中有相當  數量的亞洲獨有類群,如獸科,假古蝟科,麗科,寬臼獸  科,模鼠兔科等.另外還有一些與已經滅絕的古老類群  起源有關的種類,如潛水本愛獸(Benaiusqianshuiensis  WangetJin,2004)等.以高脊獸ltilambda)和大別古脊  齒獸rchaeolambdatabiensisHuang,1977)為代表的古  老有蹄類也頗為繁盛.除了哺乳動物之外,懷寧始猛鱷  (EoalligatorhuiningensisYoung,1983)被認為與現生的揚  子鱷有較近的親緣關系,可能代表了揚子鱷的祖先類  型.李氏皖水雞(WanshuinaliiHou,1994)是世界上為數  極少的古新世鳥類之一,是已知鶴形目秧雞亞目的最早  代表,也是鶴形目唯一的古新世代表.這些化石的發現,  為世界古新世哺乳動物群研究增添了新的內容,大大地  50l2010 年(第31 卷)增刊  豐富了人們對新生代初期哺乳動物發展歷史的認識.  2 地質遺跡綜合評價  2.1 科學價值  公園位於華北,揚子兩大板塊之間大別造山帶的東  段與郯廬斷裂帶的復合部位.舉世聞名的超高壓變質  帶,郯廬斷裂帶,獨具特色的花崗岩地貌,豐富多彩的水  文地質遺跡,產出多樣的古新世哺乳類動物化石等,極  具典型性,稀有性與自然完整性,這些地質遺跡集中反  映了2O 億年以來天柱山地區地質演化歷史,被公認為  大陸動力學的天然實驗室.  其一,聞名世界的大別山超高壓變質帶橫貫園區南  部地區新店一牌樓一帶,出露大量超高壓岩石組合,主  要有榴輝岩,石榴橄欖岩,硬玉石英岩等,其中含金剛石  榴輝岩(潛山新店),含柯石英榴輝岩,含柯石英硬玉石英  岩最具代表性.柯石英的發現是全球范圍內的第3 例,  中國首例,榴輝岩中金剛石的發現是全球范圍內變質岩  中的第二例,榴輝岩中的首例.碧溪嶺榴輝岩是全球地  表出露面積最大的榴輝岩體,牌樓一菖蒲出露全球規模  最大的硬玉石英岩帶.與全球發現的22 條含柯石英,金  剛石和其他超高壓礦物的超高壓變質帶相比較,目前國  際公認這里是全球范圍內規模最大,剝露最深,出露最  好,超高壓礦物和岩石組合最為豐富的超高壓變質帶重  要地段七.數十年來,一批又一批的中外地質學家在園  區進行科學考察與研究,據不完全統計,慕名來園區考  察的地質學家來自世界30 多個國家和地區.關於研究  大別山超高壓變質帶的SCI 文章有1000 余篇,其中僅  引用徐樹桐教授1992 年Science 論文的文章有500 多  篇,引用李曙光院士1993 年ChemicalGeology 論文的文  章有300 多篇,引用鄭永飛院士1998 年EPSL 論文的文  章有200 多篇.這里涌現了一大批在世界上有重要影響  的地質科研成果,成長了一大批傑出的中青年地質學  家,從這里已走出了6 位中國科學院院士,被譽為」中國  地質學家的搖籃」.高壓一超高壓變質帶記錄了陸殼深  俯沖,碰撞造山及折返的歷史全過程,揭示了低密度的  陸殼物質在具高流變強度時被俯沖(深埋)到100～120km  以下的地幔深度,然後又快速折返到地殼的這一壯觀地  質歷史過程,成為了解板塊俯沖碰撞,造山帶的縮短加  厚以及俯沖深根的形成與折返機制等造山動力學研究  的必不可少的對象;成為在大陸動力學研究中最富有挑  戰性的前沿和持續20 年迄今仍然閃亮的科學探索命  題.具有世界地質科學意義.  其二,園區東部野寨一牌樓斷裂是全球著名的郯廬  斷裂帶的南延部分,構成大別山超高壓變質帶與潛山盆  地的邊界斷裂.郯廬斷裂帶的多期活動歷史,對大別山  超高壓變質帶的折返,天柱山花崗岩的成岩,成景過程  以及古近紀哺乳類動物化石的形成具有重要的控製作  用.  其三,園區不僅是舉世聞名的大別山超高壓變質帶  立典之地,而且也是中生代岩漿活動最為強烈的地區之  一  .天柱山花崗岩形成於中生代,就位於大別山超高壓  變質帶的東端與郯廬斷裂交匯部位,其成岩作用經歷了  板塊俯沖和碰撞以及碰撞後的拉張鬆弛過程.研究天柱  山花崗岩的物質來源及成因機制,對探討大別造山帶碰  撞後深部地殼的地球化學性質和中國東部燕山期大規  模構造熱事件的成因機制具有重要的意義.  其四,同區主體地貌屬於由中生代花崗岩構成的峰  林峰叢地貌.花崗岩微地貌類型多樣,幾乎包羅了世界  上所有的花崗岩風景區的地貌景觀,奇峰,怪石,洞穴,  峽谷等,其中以花崗岩崩塌及崩塌堆疊形成的神秘谷洞  穴地貌景觀典型獨特,堪稱世界一絕.已被陳安澤命名  為」天柱山型」崩塌疊石地貌景觀【131,因而具有突出的地  貌學價值.  其五,園區產出豐富的古新世哺乳動物化石,具有  亞洲的地方性特色,在研究新生代初期哺乳動物演化方  面具有獨特的地位.目前在國外古新世哺乳動物發現最  多,研究程度最高的是北美,但潛山古新世哺乳動物明  顯區別於北美及歐洲等地的化石.在亞洲其他國家,只  有蒙古有較豐富的古新世哺乳動物產出,但其時代是古  新世最晚期,明顯晚於安徽潛山及中國南方其他地區.  同時,其動物群組成中也沒有大量古老類群的原始種  類,與潛山古新世動物群差別相當顯著.國內同期可以  比較的古新世動物群以安徽潛山,廣東南雄和江西池江  最為著名.與南雄和池江相比,潛山的古新世,$-9L 動物  群在生物演化上有著獨特意義.  潛山發現的最有意義的化石當首推東方曉鼠  (HeomysorientalisLi,1977)和模鼠兔(MimotonawanaLi,  1977,robustaLi,1977),它們分別代表了嚙齒類(鼠)  和兔形類(兔)的祖先類型.」東方曉鼠」即取意為它的  「發現對嚙齒類動物起源的問題猶如東方旭El,朦朧欲  曉了」.相關研究一致認為曉鼠和模鼠兔分別為嚙齒類  和兔形類的起源提供了可靠的化石證據,並進一步證實  了嚙齒類和兔形類是同源的,都應起源於以潛山為代表  的亞洲地區.」潛山安徽龜」化石是我國迄今發現的最早  色鰲類地史記錄.天柱山地質公園從而被公認為」亞洲  哺乳動物的發源地之一,古脊椎動物化石的寶地」.  2-2 科普教育價值  SHANGHAIGEOLOGY 上海地質-  園區所處的獨特的大地構造位置,漫長而復雜的地  質演化歷史,豐富而典型的地質遺跡,大別山超高壓變  質帶的經典地段,全球古新世嚙齒類與兔形類哺乳動物  起源地,獨具特色的花崗岩地貌,不僅為中外地質學家  和國內外眾多的高校,科研院所所矚目,而且成為開展  青少年認識自然的科普教育和愛國主義教育基地,傳播  科學文化知識場所.通過對地質遺跡和地貌特徵的科學  解釋和成因分析,使廣大遊客,特別是青少年更加直觀  地了解板塊學說與地球演化史,既增長了科學知識,又  能增強對地質遺跡重要價值的認識,從而更好地保護地  質遺跡.  目前,天柱山地質公園已成為中國科學技術大學,  南京大學,安徽省地質調查院等十餘個高校院所的教學  科研基地和全國青少年科普基地.日前,公園與El 本富  士山公園結成友好姊妹山.天柱山地質公園的科普旅遊  已日臻成熟,聞名中外.  2.3 美學觀賞價值  天柱山花崗岩在漫長的地質演化和自然作用下逐  漸演變形成的」峰雄,石奇,崖險,嶺秀,洞幽」奇特地貌,  與變幻莫測的雲海,佛光等氣象景觀,豐富的動植物以  及多姿多彩水文地質遺跡的完美結合,造就挺拔崢嶸,  風姿綽約,變幻莫測的萬千氣象,猶如一軸氣韻生動的  立體畫卷,給人以強烈的視覺沖擊和美學享受.  天柱山的美學價值表現在:  各種景觀有機組合,高度的和諧,形成統一而連續  的構圖格局,有著三度空間的可感形象,具有分明的層  次感和韻律美,具極高的藝術觀賞.  天柱山位於中國南北過渡地帶,既有北山之雄,又  有南嶺之秀,雄奇靈秀系於一身,故給人以博彩美一峰  體碩大,給人以壯美;植被良好,給人以秀美;怪石眾多,  給人以奇美;洞穴深邃,給人以幽秘之美.  天柱山的雄峰,奇石,洞穴,瀑布等景觀豐富多樣,  令人目不暇接.而每一景,一物又都顯示出自然的形態  美,特別是堪稱中國一絕的天柱巧石,千姿百態如人如  獸,如詩如畫,凸顯個性美,奇峰地貌,雲海奇觀,松竹清  新,皆出神人化,美不勝收.  天柱山天生麗質,美在自然,由於生態與原貌保存  較好,至今其峰崖嶺隘,草木花卉,溝谷溪流無不呈現出  原汁原味的自然本色之美,既有純朴天然色彩美,也有  天籟之聲的聽覺美與四季朝夕的動態美,歷來為名人,  雅士所贊頌,歷代天柱山水詩文作品層出不窮,是對天  柱山自然美的最好體現.  2.4 社會價值  2010 年(第31 卷)增刊f51  _上海地質SHANGHAIGEOLOGY  公園旅遊業的發展,帶動了地方經濟的發展同時推  動公園內外,以服務遊客的商業網點的迅速發展;地質  公園的建立直接解決當地一部分人的就業,又可以帶動  相關產業的勞動力就業,解決農村剩餘勞動力的轉化,  極大地緩解了當地勞動力過剩的壓力.農家樂已成為天  柱山地質公園周邊居民一項重要的經濟來源渠道.地質  公園的建立得到周邊居民的認可和支持,極大地提高了  當地居民的生活水平,有力地促進了公同地質遺跡,生  態環境保護和當地經濟的持續發展.  參考文獻  [I]OkayA1,XuST,SengorAMC.,  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E. 地震的形成

地球陸地上發生的所有地震的動力，都來自於盆地，沉積平原，壩子，沉積河谷，等的所有沉積區，沉積區域是地震的動力產生的源泉！！

天然地震的動力，源於地球自身的核能
郭德勝 佳木斯大學數學系伊春市湯旺河黨校
摘要：
根據方法論，研究地殼的運動和形變，必須從物質的物理角度和化學角度進行全面的分析總結。物體自身發生形變，產生動力的主要途徑是物理變化、化學變化及和核裂變，物體的動能與勢能導致物體形變或移動，物質發生化學變化，形成化學能，導致物體形變或移動。而動能、勢能、化學能、核能是物質自身形成動力的絕對因素。根據多年的細致的研究發現，地球內部即存在物理變化，又存在化學變化，在地球內部的物質化學變化中，各種物質之間相互轉化，形成新的無機物、有機物，單質及核能，而這些物質都具有能量釋放的特性，形成動力。對照地下能量物質與地震產生的位置，可以得出，地震發生的位置與核物質存在的位置有著非常密切的關系，再結合大量事實及文獻，根據地震與能量物質的一系列復雜關系，循序漸進的邏輯分析、推導，推論出這樣一個事實，天然地震的動力，來源於地球內的核能。

關鍵詞：鈾;鈾礦;鈈;鐦;氡;裂變;聚變；衰變;半衰期;中子;地震;天然核反應堆.

前言：
受人類活動的影響，全球氣候發生了快速的變化，各種自然災害頻繁發生，氣候惡化加劇，對人類的生存造成極大的威脅與不適應，如何解決這一問題，已經成為全球地學科學家與學者當務之急。
自古以來，科學研究者對地震研究一直糾結於地震的「動力」問題，運用「板塊理論」進行了無數次的研究，最終沒有得出科學的結論，為什麼會出現這樣的情況呢？方法論給出了解釋，研究地質形變，必須要針對物理變化、化學變化所產生的動力入手，對地震等自然災害形成的動力進行分析、判別，只有找到地質災害的動力根源，一切地質災害問題就將迎刃而解。
通過大量的歷史資料與文獻，結合自己多年的認識和總結，按照方法論、以及正確的邏輯思維分析、判斷，在長時間的細致研究與總結中，對地質災害的動力根源有了全面的了解和更深刻的認識，運用正確的思維邏輯，結合文獻對地震等地質災害問題加以全面的剖析和嚴謹的論述。

一，地殼發生形變分析

物體發生形變，不外乎物理變化、化學變化所形成的動能、勢能、化學能以及核能所形成的動力，地殼發生形變，是地球外部因素與內部的動能、勢能、化學能、核能導致的結果，在地球外部，存在風能、光能、水能，山體勢能，在地球內部，存在著煤、石油、天然氣，核物質等能量物質，而這些物質都隱含巨大的可釋放能量，在一定條件和長時間的轉化過程里，就會發生能量的釋放。火山爆發、地震現象，這是一種能量釋放，造成地殼出現抖動，由於地下本身就存在了各種可燃的能量物質以及核物質，那麼，火山爆發、地震的「動力」一定來自地球內部。由此，我們要對地球內部的地質結構以及地球內部各種能量物質進行研究分析，找到使地殼發生形變的根源。

二，地震、地下能量物質存在的位置分析

根據「盆地、沖積平原，對成煤、成礦起了決定作用」這篇文章，得出這樣的結論是，盆地、沖擊平原地帶會形成煤和天然氣，而成煤地帶，又是地震發生過的地帶。比如山西，歷史發生了無數次大地震，而山西是又是產煤的大省，地震、煤礦、天然氣有著密不可分的關系。再根據，鈾礦與天然氣伴生等大量的史料文獻，讓我們清楚了這樣一個事實，鈾礦與天然氣共存，也存在於盆地及沖擊平原內及其盆山邊緣，那麼，在盆地、沖擊平原及其周圍就存在這樣一個事實。
煤、天然氣、石油、鈾礦、地震在一個以盆地、沖擊平原這樣地貌的的特殊位置上。在盆地、沖擊平原這個特殊位置上，讓我們發現了無數的煤礦，天然氣礦，油礦、鈾礦，而這些物質都是地球上最重要的可以釋放能量的物質，在這樣特殊的地理位置，又時時的發生著地震，地震與這些能量物質，就存在了千絲萬縷的復雜關系。[1.2.3.4.5]

三， 地下所有能量物質能否在地下釋放能量

對於埋藏地下的能量物質，我門所知道的主要是，煤、石油、天然氣、瓦斯、核物質。這些儲存地下的能量物質能否進行能量的釋放呢？
按照煤、石油、天然氣瓦斯的燃燒、爆炸性質，他們燃燒、爆炸需要氧氣條件及明火，氧氣的多少決定了能量釋放的多少，礦井常常因瓦斯爆炸引發地震，這是井下瓦斯濃度與充足的氧氣存在了爆炸的條件。在地下，如果煤、天然氣、石油這些礦出現完全的能量釋放，那麼，就必須存在有足夠的氧氣。但事實證明，地下的氧氣不足以釋放這些能量的物質，但現在，大量的事實，以及無數的相關文獻證明，地下存在與天然氣伴生的鈾礦[2.3.4.5]，鈾是核物質，鈾礦是運用到各個領域的基礎燃料，而且釋放的能量巨大。而對於核物質來講，不需要任何條件，只需要一個「中子」撞擊，就能將核物質的能量釋放出來。 [9]

四，分析地球內部所存在核物質的特性

現在所發現的地下核物質是鈾礦，鈾的原子序數為92的元素，在自然界中存在三種同位素鈾234、鈾235和鈾238。鈾238的半衰期約為45億年,鈾235的半衰期約為7億年,而鈾234的半衰期約為25萬年，鈾礦石里含有鈾234、鈾235和鈾238。[6]

參考關於「鈾_鈈和鈾核裂變產物的若干問題_兼談2011年福島核事故泄露的放射性物質」，這篇文章詳細的介紹了核物質的衰變、裂變以及產生的高能碎片繼續衰變的過程，在鈾的三種同位素U234，U235，U238中，鈾U235有巨大的能量，1克U235裂變釋放的能量相當於2.5噸優質煤所釋放的能量，當鈾U235在中子、熱中子的轟擊下，會發生裂變，裂變的途徑有60多種，裂變所形成的高能碎片有20多種，主要的高能碎片有鍶89（半衰期50天），鍶90（半衰期29年），氪（半衰期10.8年），氙半衰期（9個小時），鈾233，鋇141，等碎片，這些高能碎片，在一定時間內，還會繼續發生衰變，裂變，繼續釋放能量。[6]

鈾礦中存在鈈的痕量，鈈的同位素有13種，自然界里有鈈244，鈈239 ，儲量極少，半衰期年限比較長，人造的鈈的同位素PU238，PU240，PU234，PU232，PU235，PU236，PU237，PU246等，PU244,半衰期約8千萬年，PU239半衰期約2.41萬年，PU238半衰期約88年，PU240半衰期約6500年，在研究過程中發現，地球內部還存有著極少量的鐦，主要出現在含鈾量很高的鈾礦中。[6.27.28]

鐦的同位素已知的鐦同位素共有20個，都是 放射性同位素。其中最穩定的有鐦-251（ 半衰期為898年）、鐦-249（351年）、鐦-250（13.08年）及鐦-252（2.645年）。其餘的同位素半衰期都在一年以下，大部分甚至少於20分鍾。鐦同位素的 質量數從237到256不等。[34.35]

鐦-252是個強中子射源，因此其放射性極高，非常危險。鐦-252有96.9%的概率進行α衰變（損失兩顆質子和兩顆中子），並形成鋦-248，剩餘的3.1%概率進行自發裂變。一微克（最）的鐦-252每秒釋放230萬顆中子，平均每次自發裂變釋放3.7顆中子。其他大部分的鐦同位素都以α衰變形成鋦的同位素（原子序為96）。可用作高通量的中子源。[9.29] 能夠利用的鐦的數量非常少，使其應用受到了限制，可是，它作為裂解碎片源，被用於核研究。[7.9.24.26]

如果含鈾量高的鈾礦一旦出現鐦，鐦是強中子源，衰變會釋放中子，對於含鈾量高的鈾礦，就會導致裂變，這如同成熟女人的卵細胞，當遇到精子，就會產生卵細胞分裂。

鈾即能自發裂變，又可以人工裂變，在裂變過程中產生巨大能量，同時會發光、發熱。鈾裂變在核電廠最常見,加熱後鈾原子放出2到4個中子,中子再去撞擊其它原子,從而形成鏈式反應而自發裂變，產生爆炸。[12]

五，一個鈾礦形成的能量與地震所釋放的能量對比分析

根據美國地震學家裡克特和古登堡提出的「里氏地震」，汶川八級大地震所釋放的能量約為10億噸左右當量的TNT，按照一千克鈾裂變釋放的能量相當於2萬噸TNT所釋放的能量，來推導汶川大地震需要多少鈾礦石，一般情況，鈾在鈾礦石里的比例約0．75/100，按照這個標准計算，10億噸TNT當量需要多少噸鈾礦石呢？把10億噸TNT當量換算成鈾裂變能量，經過計算，需要鈾5萬千克，換算成鈾礦石，約0．6667萬噸，這就是說，如果有0．6667萬噸的鈾礦石完全裂變，就會產生10億噸TNT當量。
2012年11月5日，從國土資源部獲悉 ，內蒙古發現大型鈾礦,儲量達到3萬噸,如果三萬噸鈾礦完全裂變，產生的能量相當於45億噸TNT當量。2016年1月17日 - 1月14日,記者從全區國土資源工作電視電話會議上獲悉，內蒙古發現七處大型鈾礦床，內蒙古的鈾礦如果完全釋放，將遠遠超過45億TNT當量，由此對比，內蒙古鈾礦如果發生完全裂變，所形成的能量遠遠超過8級地震所釋放的能量。[23]

六，地震發生的前後，氡氣出現明顯量的變化

氡是一種放射性惰性氣體,鈾是氡的母體,因此有鈾存在的地方就有氡。根據這一說法，如果地表發生了氡氣變化，那麼地下就可能存在鈾及其他核物質，現在常常運用氡出現的變化探測鈾礦。另一方面，很多事實表明，在地震後，氡氣有了明顯變化，在地震後，對龍門山斷裂地帶檢測，氡出現明顯的不同，有鈾礦的地方會出現氡氣，氡氣與鈾有著直接的關系。[13.14.16.25]

七，鈾礦的衰變、裂變，與地震和餘震現象高度吻合

根據奧克洛現象，地球內部存在天然的核反應堆，在一定的時間里就會產生核衰變、核裂變，釋放能量，鈾礦的大小及含量決定了能量釋放的大小，一旦出現鈾礦出現衰變、裂變，那麼就會釋放巨大能量，產生地動、地震現象。[19.20.21.22]

根據天然氣與鈾礦同存，及盆地、沖積平原，對成煤、成礦起了決定作用，推導出，鈾礦與地震所發生的位置完全處於同一位置，[1.3]

根據地球內部還存有著極少量的鐦，主要出現在含鈾量很高的鈾礦中。一個鈾礦一旦有了鐦及鐦的同位素存在，那麼鈾礦發生裂變的時間，被鐦所決定，鐦及鐦的同位素的衰變有900年的，有幾十年的，有幾十分鍾的，而且是核變的中子源。

根據鈾是氡的母體，鈾礦發生裂變，氡就自然脫離母體，氡氣自然會發生變化。

根據內蒙古地區鈾礦的儲量，三萬噸的鈾礦具備了大地震所產生的當量。

根據鈾發生裂變所產生的高能碎片，還會遇到其他核物質及其同位素的裂變或衰變所釋放出的中子繼續撞擊，再次裂變。鐦的同位素很多，而這些同位素衰變時間，從20幾分鍾到幾百年不等。更重要的是釋放中子，高能碎片接受中子，會繼續裂變，進而形成持續的能量釋放，直至核物質能量釋放完為止，這和每次大地震後的餘震過程高度相似。

根據核裂變的特性，地球內部發生鈾礦核裂變，採用聲波預測是無法實現的。

從上面所發現的結果，鈾礦與天然氣位置，鈾礦能量與地震能量地震位置同處於一個位置，地震發生產生的TNT當量與鈾礦轉化的TNT的當量匹配，地震、餘震的過程，與核裂變釋放能量的過程極度相似。[15.38]

八，對核聚變的思考與分析

核聚變的過程也是一種能量釋放的過程。核聚變是小質量的兩個原子合成一個比較大的原子 ，核裂變就是一個大質量的原子分裂成兩個比較小的原子， 在同等條件下，核聚變所釋放的能量遠遠大於核裂變。在史料和文獻中還未有地球內部發生自然核聚變的解釋和說明，只是有文獻說明，地球內部發現3H的證據，根據現有的資料和文獻，對於地球內部是否存在核聚變還沒有科學的證實，更因為，核聚變的條件比較苛刻，需要超高的溫度，火山爆發會有較高的溫度，地球內部核裂變會出現較高的溫度，它們所產生的溫度能否滿足核聚變的條件，在核裂變中是否還存在核聚變，還有待於進一步的科學證實。[37.39]

九，地震的消減方法

另據報道，澳大利亞近些年很少地震，通過了解，澳大利亞是鈾礦產量高的國家，而且很早就對鈾礦進行了開采，到現在有80多年的歷史，很多鈾礦都被找到和開采，鈾礦被開采後，奧克洛天然核反應堆現象也就不存在了。澳大利亞近幾十年很少地震，與大量開采鈾礦是否有關系？就有必要的思考了。[33]

地震屬於能量的釋放，而對於地下的的能量物質來講，鈾礦的能量巨大，而且，鈾礦發生能量釋放的方式非常簡單，釋放的條件是，鈾礦的含量達到一定程度，存在中子源，就會出現鈾裂變，導致能量釋放，出現地殼的震動。
通過上述的分析，消除地震的最有效手段，就是快速找到鈾礦並開采，把這個可以釋放能量的核物質從地球內移除，除去地震的隱患，這是非常可行的辦法。另一方面，對所存在的鈾礦地區，進行鈾礦含量鑒定，因為鈾礦石達到一定含量，才會形成裂變條件。[8.15.17]

十，海嘯的形成

海嘯也同地震一樣，是海洋內出現巨大能量的釋放，但根據已有的資料和文獻，還無法斷定海嘯是哪種能量物質發生了釋放，科學界對可燃冰這個能量物質特性，還沒有較詳細的論證，海洋底部是否也存在核物質也沒有相關文獻和實證，因而，海嘯的發生，是什麼哪一種能量物質還難以定論。

結論

通過上述的邏輯分析和推論，如果所採用的文獻和數據是科學的，那麼，地震將不再是奧秘。自然發生的地震、餘震都是鈾礦的含量到了一定程度，在含量高的鈾礦中，鐦及鐦的同位素會發生衰變，射出中子而導致鈾礦的裂變，釋放能量產生巨大的動力，引起地震震動和無數次持續裂變而產生的餘震，同時，根據盆地、沖擊平原對成煤成礦、地質災害起了決定作用，及天然氣與鈾礦同存，這兩篇文章，就可以發現以往很難發現的各種礦物質，同時，對地震的減消提供了合理的指導方向，為減免大地震的發生，為人類不再為地震所困找到了病因，這是造福人類，重新認識地球的一次史無前例的突破。
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F. 近年來全球地震頻發，罪魁禍首是什麼

當然不是因為高層建築太密集。建造高層建築時，會根據建築的體積和高度設置相應的基礎深度。頻繁的地震與地表建築無關，與地殼運動有關。頻繁地震的主要原因如下。地球進入地殼運動活躍期。歷史上每隔一段時間就會發生一次集中地震甚至大地震。這是地球運動的結果，人們沒有辦法改變。但活躍的地殼運動數量在不斷增加，這確實與人類活動有關。地下礦的大規模開采會影響地殼結構。太陽活動周期的變化地球上的活動深受太陽的影響。根據以往科學家的觀測，太陽活動周期約為14年，但近年的觀測結果表明，太陽活動周期約為9~12年，太陽活動周期的縮短導致地殼運動頻繁。

地震活動水平在上世紀上半葉也很高，下半葉相對較弱。進入21世紀後，有地震活動增加的跡象。如果地震活動具有百年周期的特徵，那麼它可能再次進入頻繁的高震級地震活動階段。但也有分析人士認為，全球強震活動是周期性的，活躍期和平靜期交替出現。在20世紀的頭60年裡，強震頻繁發生。1960年，智利發生9.5級地震，這是有史以來最高的地震；1964年，美國阿拉斯加又發生了一次8.4級地震。在隨後的近40年裡，世界上沒有發生8級以上的大地震，進入了一個相對平靜的時期。因此，地球可能再次進入強震頻繁發生的時期。

G. 湯加火山大噴發，會對當地和全世界產生什麼影響

影響=直接影響（看得見的，已經發生的）+潛在影響（看不見的，可能會發生的）。所以，我接下來將從這兩個方面來談一下此次湯加火山大噴發產生的影響。

在此之前，我們先回顧一下這次火山大噴發的強度和波及范圍。當地時間2022年1月15日，湯加海底火山發生一次劇烈噴發，並引發局地海嘯。不少報道表明，此次爆炸的強度可以達到1000顆廣島原子彈的量級。

（2）火山大噴發會帶來怎樣的影響？

理論上來說，火山大噴發後的2~5年內，全球溫度比正常情況下低0.3~0.5度左右。當溫度降低之後，相應的農作物產量會受到較大的影響。當農業結構發生變化時，相應的經濟和適應性策略也會隨之改變。

總之，此次湯加火山大噴發不僅僅影響了當地和臨近國家，還會對未來全球的氣候造成明顯的影響。

H. 物種滅絕機制

第8 章物種滅絕機制
若將物種滅絕視作一個動態過程的話,物種滅絕和物種瀕危的區別是,它們分別處於某一特定物種走向消亡過程的不同階段.物種多樣性保護的對象是瀕危物種而不是已滅絕的物種.
然而,對於在自然狀況下或人類活動影響下滅絕了的物種的瀕危過程和機制的認識勢必對
現存瀕危物種的保護具有重要的啟發意義.
8.1 外部機制
滅絕是一種復雜的現象,它既有生物內在的因素,也有外部環境的原因.它既是偶然的,
不可預測的,也是決定性的.由生物發展規律所決定的對物種施加任何一種壓力,無論生物學還是物理學方面的,都將可能使其滅絕.人類對物種滅絕的影響不僅遠遠超過其他任何生物類群,而且也是地球歷史上任何一個災變事件所不能相比的.當然,這難以用現有的實驗手段加以證明.同時各個學者對於物種滅絕的機制和因素也存在著不同的見解.影響物種生存的外部因素包括生物學機制、物理學機制和人為活動。
8.1.1 生物學機制
8.1.1.1 物種滅絕與種間競爭
當競爭發生在兩個種或兩個同時利用同一種資源的種群時兩者中一方個體數目的增加會導致另一方適合度的降低競爭分為兩種類型資源利用性競爭指兩個種或種群同時利用同一種自然資源但它們之間並不發生相互作用互干涉競爭指一個物種往往以某種行為阻礙另一物種的生存遠隔作用allelopathy 就是一種普遍的互干涉競爭Frankel等1981
生態習性相似的種往往構成鑲嵌分布型mosaic distributional pattern 使兩個競爭物種可能長期共存然而在較小的島嶼一個新的物種的侵入有可能導致當地種的滅絕這是因為較小的島嶼面積減少了當地種尋找其避難所的機遇而在較大面積的島嶼和大陸可能找到避難所從而能和侵入種建立鑲嵌分布的關系
競爭可能使一個物種的地理分布范圍和密度減少只有在特殊情況下如較小的島嶼重大的地質事件以及人類干擾才有可能使一個物種或種群走向滅絕競爭往往要伴隨其他因素才會導致物種的滅絕倘若說一條繩索將一個物種拉向滅絕那麼競爭則是這條繩索中的一束線因此競爭是導致物種滅絕的因素之一
_____________________
本章作者王印政
8.1.1.2 物種滅絕與捕食者獵物動態的關系
廣義的捕食者概念包括草食者肉食者和寄生蟲Merrell 1981 在由捕食者與獵物種群密度構成的坐標系中捕食者與獵物種群常常圍繞著一個平衡點按照一定的周期擺動捕食者種群跟隨獵物種群的變化而變化但落後於獵物種群當受到外界條件影響後隨機干擾可能會增加其擺動的幅度甚至觸及某個坐標軸進而一個種群滅絕或兩個種群同時滅絕捕食者大爆發往往使獵物遭遇惡運例如松毛蟲的大爆發使針葉林受到嚴重危害原分布於美國東北沿海的松雞的滅絕和蒼鷹的大爆發有直接關系
不同的草食者採食植物的不同部位有些是食葉性的有些是食果性的有些則是食幼苗性或食種子性的大量草食者的存在能夠在短期內使一個物種的個體數量迅速減少草食者和特定植物種個體數量的動態平衡更常見只有在特殊情況下如受新侵入或新引進的食草動物昆蟲病害的流行以及惡劣氣候等方面的影響下這種動態平衡才會被破壞在草食者和特定植物種之間長期以來所建立的動態平衡被打破之後系統中某些物種有可能會變得十分脆弱在接踵而來的各種外界干擾下不能有效地應變而有可能滅絕除自身的直接作用外捕食者也間接地影響著其他物種的競爭例如水獺的出現可以徹底消滅海膽而海膽則以多年生的海藻Laminaria 為食在沒有水獺時海膽的數量增多這時一年生的海藻占絕對優勢相反當水獺普遍出現時海膽幾乎消失多年生的海藻占絕對優勢最終一年生的海藻徹底消失Frankel 等1981
捕食者和獵物種群的大小經常發生波動同時環境也不斷地發生變化一些偶然性因素會使兩者之間的平衡失調此時捕食者或獵物種群便可能出現低於維持正常生存所需要的個體數目的現象這樣由於個體數目極為稀少而且不能有效地適應變化的環境該物種則隨時存在著滅絕的可能
8.1.1.3 物種滅絕與病菌及病害的流行
從適合度意義上講有毒病菌的適應性很差這是因為有毒病菌使寄主致死或嚴重衰弱的同時也不可避免地導致了自身的滅亡病菌常常是導致物種滅絕的一個重要因素在這方面病菌和捕食者具有共同的特點即病菌的生存往往建立在寄主或被食者生存活力的基礎之上這種相互依存關系的自然結果是形成特有性平衡endemic balance 在這種情況下病菌的致病能力減弱這是在長期的協同進化過程中逐漸形成的在這一過程中被寄生物種對病菌逐漸產生了抗性同時病原體pathogen 的毒性也逐漸降低由此推論病害的廣泛流行應該是相當罕見的只有在長期存在的生態平衡被打破的情況下該區域才有可能發生廣泛的病害流行病害流行通常可分兩種情形即當易受感染的寄主物種從未受病菌感染的區域遷入病菌感染強烈的地區時當病菌傳入沒有病菌傳染的地區時一些學者認為在一個孤立的生物區系中突然流行病害往往出現滅絕波wave of extinction導致病害流行的一個因素是接觸傳染種群成員的頻繁接觸為高毒性感染病菌的存活創造了必要的條件現代城市居民最容易遭受嚴重的病菌流行的感染而史前人類由於分別生活在較小的被隔離的區域則很少發生病菌的廣泛傳播顯然如果一個物種的不同種群分別生存在相對隔離的地區則可避免病菌的嚴重感染避免因病菌的廣泛流行所導致的滅絕許多物種的鑲嵌分布式樣也許是生物在漫長的進化過程中逐漸發展起來的適應策略
綜上所述競爭捕食和流行病等單個因素都不可能導致一個物種的滅絕尤其對穩定發展的陸地生物區系來說更是如此就現在所掌握的資料來看除島嶼外至少近300 年來還沒有發現任何一個物種的滅絕純粹是由於這些因素單獨作用的結果然而這些並不能說明上述因素對研究滅絕和進化不重要它們之中任何一個的存在都使物種增加了能量和遺傳上的負載再加上某些時期內種群中個體期望壽命縮短就會改變生物種群的大小和縮小其分布范圍在這種情況下接踵而來的偶然事件就容易將一個物種推向滅絕
8.1.1.4 物種滅絕中的第一沖擊效應
松雞原廣泛分布於美國東北部沿海地區從緬因州一直到弗吉尼亞州19 世紀這一地區的工業迅速興起人口急劇膨脹松雞遭到大量捕殺由於捕殺過度該種很快從原分布的絕大部分地區消失1870 年松雞僅生存於馬薩諸塞州的一個小島上到了1908 年該小島上的松雞只剩下50 只1908 年建立了1600 英畝的保護區後這50 只松雞才得以保存下來到1915 年該島上的松雞已自然增殖到2 000 只然而1916 年以後該島上接踵而來地發生了導致松雞滅絕的一系列事件首先是森林火災然後是松雞的捕食者蒼鷹的大爆發再是百年罕見的低溫凍害天氣加上由於種群數目的減少和性比例失調所引起的近交以及來自家養火雞的病菌傳播流行這些連續性事件致使松雞到1927 年銳減到11 只雄雞和2 只雌雞到1928 年底僅剩1 只該只松雞於1932 年3 月11 日死亡從而宣告松雞從地球上滅絕aup 1991
松雞的滅絕過程可分為兩個階段第一階段對松雞的生存從未有過的強烈沖擊即人類大量無度的捕殺該階段使松雞的地理分布范圍迅速縮減第二階段則始於1916 年即一系列接踵而來的生物學和物理學事件使該種最終走向滅絕倘若沒有第一階段突如其來的強烈沖擊使之僅生存於一個小島上第二階段中任何一個事件的發生都不可能有如此巨大的效果無論是火災蒼鷹捕獵低溫凍害天氣還是近交和病害流行只會使其中的一個地方種群消失但要使該種徹底消失是不可能的由此可見第一階段對松雞突如其來的強烈沖擊即人類的過度捕殺是造成松雞最終滅絕的首要因素這就是第一沖擊效應first strike effect 如果沒有第一次遠遠超過其適應能力的突如其來的強烈沖擊一個已建立起完善的適應體系的物種很難迅速滅絕由此看來當一個強烈的沖擊使一個物種的地理分布或其他適
應體系支離破碎時該物種就很容易在一系列偶發事件中走向滅絕
8.1.2 物理學機制
物種有其特定的生存要求只有在特定的生存條件下才能穩定地發展即使世界性分布種也不例外從化石記錄可以看到一些世界性分布的類群在世界性氣候和地質變化中常常滅絕這並非是生物內部的原因而是生物賴以生存的環境條件被破壞和變更的緣故導致生境條件變更和破壞的因素可劃分為3 種類型即緩慢的地質變化氣候變遷和災變事件
8.1.2.1 物種滅絕與緩慢的地質變化
使生物生存條件變更的緩慢地質變化主要指地球板塊的移動海域消失以及由此而產生的大陸生態地理條件的緩慢變化地殼整個布局的改變破壞了原來的生存條件同時又創造了新的生存環境如二迭紀和三迭紀交界時期超級大陸聯合古陸Pangaea 的形成使大量生存在大陸架上的海洋生物滅絕同時又為陸地生物的進化創造了必要條件也正是在這一緩慢的地質變化中裸子植物逐漸取代了蕨類植物成為植被中的優勢成分詳見第5章
8.1.2.2 物種滅絕和氣候變遷
氣候的變遷改變了生物在緯度和經度上的分布范圍氣候的變遷還往往造成大量物種滅絕根據化石記錄Upchurch 和Wolfe 1987 晚白堊紀全球氣候的乾旱化使38 的海生生物屬徹底滅絕陸地動物遭受滅絕的規模更大第三紀始新世末期由於氣溫迅速變冷許多在古新世後期和始新世占優勢的植物類群滅絕第四紀冰川的影響又使大量的植物類群銷聲匿跡分布在島嶼的物種在氣候發生變遷的情況下更容易滅絕大陸上盡管具有廣闊的空間然而物種對其分布范圍的調整並不如我們所想像的那樣輕而易舉上述地質時期大量生物類群的滅絕就是例證對於一個長期適應於某一特定氣候的物種或分類群其適應性以及適應性的調節范圍總是有限度的高緯度地區冬季的寒冷和短光照使得長期生存在熱帶地區的植物種類難以適應每一個物種或分類群都有其固定的生活節律生物鍾它的調節幅度是很有限度的氣候的變化或變遷超過了某一物種或分類群的調節限度就可能導致該物種或分類群不可避免地走向滅絕
8.1.2.3 物種滅絕和災變事件
生物類群的大滅絕往往和地球上重大的災變事件相關聯有些僅發生在局部區域有些則是全球性的Sepkoski 1982 根據到目前為止所有的化石記錄和地質上大量資料的統計和分析揭示出地球歷史上生物界曾經歷了幾次重大的災變即奧陶紀後期泥盆紀後期二迭紀後期三迭紀後期和白堊紀後期這5 個時期都出現了生物類群的大量滅絕如二迭紀後期海洋生物中83 的屬消失Sepkoski 1986 甚至有可能96 的種類滅絕Raup1979 僅有4%的種類倖存下來這些災變事件有些是地球內部的自身運動所致如海退現象火山爆發造山運動及海洋作用有些則是來自外部空間的干擾如太陽系中一些小行星和地球的相撞超新星supernova 的爆炸等這里僅就可能導致地球災變事件發生的因素及其原因敘述如下
8.1.2.4 海退現象中的生物區系危機
海平面的下降常常關繫到多次生物區系的危機時期海退明顯地使大陸架生物類群生存空間的減少導致種群數目的急劇減少最終使大量物種滅絕如二迭紀後期地球歷史上最嚴重的生物區系危機可能是由於巨大的海退所致盡管海退在減少海洋性生物生存空間的同時又擴展了陸地生物的生存空間海退所導致的全球性氣候變化仍使陸地生態系統不可避免地遭受到嚴重破壞並導致大量物種滅絕當大陸普遍被淺海覆蓋時全球氣候相對一致呈現溫暖和濕潤的氣候海退則破壞了這種溫和的海洋性氣候產生了從海域到內陸氣候的差異並且普遍出現乾旱和氣溫的急劇變冷大陸性氣候的季節變化顯著增強尤其值得提出的是氣溫的急劇變冷常常是生物區系發生嚴重危機的前兆
8.1.2.5 火山爆發和造山運動所引發的生物大滅絕
火山爆發直接導致大量生物滅絕短時期內大量的火山爆發時其效應與小行星與地球相撞所產生的氣候效應相似大量的火山灰沖入大氣層加強了地球對光的反射能力使輻射到地球表面的太陽光迅速減少導致地球表面的氣溫急劇下降幾次生物區系的危機均發生在火山爆發和造山運動時期如奧陶紀後期泥盆紀後期和白堊紀後期所發生的3 次生物大滅絕事件均伴隨著火山爆發和造山運動cGhee 1989 大多數火山爆發的持續時間和生物大滅絕時期相吻合火山爆發對環境造成的壓力最終導致地球局部生態系統的毀滅
8.1.2.6 來自太陽系的災變事件和地球生物的大滅絕
近年來古生物學中一個有爭論的問題是關於是否有一個體積巨大的小行星和地球相碰撞從而導致了晚白堊紀生物界的大滅絕Alvarez 等1980 據推測這顆小行星的體積大約是火星體積的一半來自於火星和木星之間的行星帶碰撞後所帶來的災變性反應導致了地球生態系統的巨大破壞在全球范圍中呈不連續分布的麥斯特里希特時期之末的沉積岩中人們發現礦物質具有被沖擊的特徵另外一種小球體small spherule 也在碳含量較高的同一地層中被發現這些小球體被認為是由於撞擊引起巨大火焰所產生的碳粒除含有異常銥元素之外其他地質化學方面的異常現象也被認為是來自地球之外的這種碰撞對地球氣候的影響力是巨大的小行星在大氣中燃燒以及和地球的相撞會產生大量的岩石碎片並彌散在大氣中至少要持續一個星期這種塵埃雲會阻礙所有的太陽光線射入地面由於光線強度極低光合作用不能進行因此在幾個月之內地球表面溫度迅速下降並一直維持在零度以下除此之外大氣中會出現氰化物氮氧化物等有毒氣體並可能導致全球性酸雨以及臭氧層的破壞等這種氣候的大驟變勢必對生物圈產生重大的影響
而全球性氣溫急劇變冷往往就是生物大滅絕即將來臨的徵兆
8.1.2.7 來自外星系的災變事件可能引發地球生物大滅絕
長期以來人們就一直猜測生物的大滅絕可能是由臨近太陽系的星球或超新星的爆炸觸發而產生的其爆炸所產生的高能級輻射對地球生命是致命性的因素此外高輻射流使地球大氣上層的氣溫急劇上升產生強度對流作用使大氣低層的水蒸氣上升到大氣高層並在大氣高層結冰從而在大氣高層形成全球性的冰凍雲層這一冰凍雲層使地球對太陽光線的反射力迅速增強導致地球表面溫度極度下降太陽系在銀河系中相對位置的變化周期也可能觸發地球生物的大滅絕太陽系圍繞銀河系的平面做上下周期性運動運動周期為3.3 千萬年當太陽系離開銀河系平面的中心位置進入兩極時地球就會暴露在高能級輻射流中有可能導致整個地球的氣候驟變另有一種假說是圍繞在太陽系周圍的歐奧特星雲Oort cloud 由於引力干擾使太陽系遭受彗星雨的襲擊這一慧星雨在太陽系內就很有可能和地球相碰撞Hut 等1987 天文力學研究表明當太陽系運行軌道穿過銀河系平面中的高密度區域或通過銀河系的旋轉背時往往會產生引力干擾前者周期為3.3 千萬年後者周期則為5 千萬年根據到目前為止所統計的資料地球上生物的滅絕周期為2.6 千萬年看來兩種引力干擾的周期和地球生物的滅絕同期不盡一致盡管如此這些假說仍不失為探索地球生物滅絕原因的一條線索
8.1.3 人類活動對生物區系的巨大沖擊
人類活動對生命界進化的沖擊首先表現在對地球生態系統的巨大改變一些大型動物由於被人類的大批殺戮而絕種更多的動植物種類主要由於人類改變環境而滅絕地球表面40 的區域被人類作農業城市公路和水庫之用那些天然的動植物區系被農作物混凝土建築和其他人工產品所替代尚未滅絕的物種也面臨著人類活動所引起的巨大的環境挑戰如巴西的聖保羅地區從公元1500 年至1845 年間僅有2 的森林被毀然而自1907 年以來90 的森林已被毀滅殆盡至80 年代初全球41 的熱帶雨林已經消失Baloue 1990 統計資料表明人類目前對熱帶森林的破壞仍以大約每分鍾47ha 的速度進行著照此下去熱帶森林將在25 年到50 年內消失大量的熱帶生物種類在生物系統學家還未來得及鑒定歸類之前就會消失掉Frankel 等1981 由此可見森林的破壞程度和人口的稠密程度的相關關系是不言而喻的但同時更和人類獲取自然資源的方式以及人類對自然認識的觀念密切相關
人類除了自身活動直接造成生物種類的滅絕之外其間接影響也是巨大的人工引種以及以人工造林代替天然森林常常改變某一區域的植物群落結構從而打破了該區域各個生物類群包括動物植物和微生物長期以來所建立的平衡此外人工生態系統僅僅由單一或少數幾個物種組成如農作物種植人工造林使得遺傳多樣性和變異性降低因此是一種潛在的危險狀況在人工生態系統中一種新的寄生病菌或掠食者可能使一個物種完全毀滅例如1970 年美國的玉米就受到一種地方性蠕蟲病的侵害人類活動也是許多植物和動物病害流行的直接或間接原因現代工業所排出的廢氣使大氣中的二氧化碳含量迅速增高導致全球性的大氣溫室效應氣溫的升高往往使陸地沙漠化擴大生態系統失調自然環境惡化從而使一些物種失去了原有的生存條件而滅絕
目前動植物的進化速度不可能跟上人類改變地球面貌的步伐地球歷史上的大滅絕都經歷了幾百萬年甚至幾千萬年的地質時期而人類對森林的破壞導致的大量物種滅絕則發生在幾百年或更短的時間內有跡象表明地球上的許多陸地植物和動物由於受到人類活動所產生的巨大環境壓力正在迅速地被推向滅絕深淵
8.2 內在機制
根據化石記錄每次大滅絕之後隨之而來的是許多次生物類群的強烈分化和增殖一些全新的高級類群隨之出現即生物類群巨大的分化波恐龍滅絕之後哺乳動物迅速擴展就是一個典型例子進化和滅絕看起來似乎是兩種水火不相容的生物學現象它既使生物走向完善又使生物跌入深淵然而掀開面紗究其本質便會發現它們只是生命發展的兩個不同側面既是對立的又是統一的構成了生命發展中永無止境的運動
8.2.1 滅絕和進化創新
人們可以想像如果沒有物種滅絕生物多樣性不可能不斷增加物種形成便會被迫停止這樣許多進化性創新如新的生命體和新的生命形式便不可能出現由此看來滅絕在進化中的作用就是通過消滅物種和減少生物多樣性來為進化創新提供生態和地理空間滅絕推動進化在高等生物中隨處可見但在一些低等生物中卻有例外最典型的是前寒武紀處於優勢地位的細菌和其他一些簡單生物的早期化石與它們現在生存的種類在形狀和結構上很難區別在漫長的地質年代裡它們似乎沒有多少變化但這是否能夠說明在這些生物類型中從未發生過滅絕這個問題還值得探索
8.2.2 物種滅絕與類群的系統發育年齡
在系統發育過程中處於幼期階段的類群仍缺乏對環境的有效適應自然選擇創造了這些類群同時常常在它們還沒有來得及擴展自己時又將它們扼殺在搖籃之中了這些現象在生命界是普遍發生的對於新生類群來說幼期階段則是它們系統發育中的瓶頸階段在眾多的新生類群中只有少數類群能夠度過這一瓶頸階段
任何一個物種或類群既有它發生和擴展的過程也有它衰亡的過程古生物學研究和化石記錄表明地球上幾乎所有的大滅絕事件中比較古老的支系往往受到較大的影響在正常的地質時期古老支系的滅絕率也比其他類群高得多這些古老支系在系統發育過程中處於衰亡階段其生存脆弱性是顯而易見的正像個體生命的衰老過程在受精卵形成的瞬間就已經開始了一樣滅絕過程在新的物種或類群從其祖先種或姊妹種完成生殖隔離的同時即已開始倘若說一個個體的生命是逐漸走向死亡的話那麼一個物種或類群適合度也緩慢地被侵蝕直至其所有進化潛能全部耗盡最終走向滅絕
8.2.3 形態性狀單一的類群容易滅絕
觀察了大量生物化石類群之後人們發現在正常地質年代形態性狀單一的類群容易滅絕而那些形態性狀多樣的類群則具有較高的生存率Anstey 1978 1986 兩個種數相同的屬在形態性狀多樣性方面可能相差極大生物體的每一個外部形態都和它特定的生理功能相關聯形態性狀多樣的類群往往具有多樣化的生理功能以及較完善的生態適應性形態性狀單一的類群似乎缺乏比較多樣化的生理功能盡管它們可能在某些生理功能方面具有一定優勢缺乏對外界干擾的應變能力這可能是形態性狀單一的類群易滅絕的主要原因
8.2.4 特有類群尤其是特有屬容易滅絕
通過觀察白堊紀後期的大滅絕中北美雙殼動物Bivalves 和腹足類Gastropods 滅絕和倖存種發現了一個十分有趣的現象即分布於海岸平原的特有屬和非特有屬的倖存率在雙殼類中分別是9 和55 在腹足類中分別是11 和50 Jablonski 1986b 海岸平原區域特有屬的滅絕率91 89 明顯高於非特有屬45 50 後來對其他動物和植物類群所進行的古生物學研究也有類似結果地方性特有類群尤其是屬級水平上的地方性特有類群更容易滅絕一些地方性特有屬在正常的地質年代具有豐富的多樣性然而卻在大滅絕來臨之時首遭惡運這一現象引起了人們對有關地方性特有類群尤其是地方性特有屬進化問題的極大關注同時該滅絕式樣也為生物多樣性的保護提供了理論依據
8.2.5 熱帶分布類群容易滅絕
熱帶雨林往往被認為具有相對穩定的群落結構其物種豐富性以及群落結構的復雜性對滅絕具有更強的抗性在正常地質時期的確如此然而當環境的干擾超出一定范圍時如全球性氣溫變冷時熱帶區系中那種似乎很精細的群落結構則顯得十分脆弱當遇到與高緯度區域同樣強度的環境干擾時熱帶類群就會遭受大得多的損失Jablonski 1986d 此外熱帶區系中的生物地理結構孕育了豐富的特有類群在環境干擾下這些特有類群很容易滅絕Stanley 1988a b