国际地质新动态

国际地质新动态

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徐慧，编译.刘源骏，校.

日本期待与缅甸合作开发稀土矿

据星期日报的消息称，日本计划与缅甸合作开发稀土及其它自然资源，因为日本生产的许多高科技产品都需要稀土矿，此举试图使其矿产资源供应链更为多样化。

中国客观上推动了日本与缅甸的该项目合作，因为中国已在实质上形成了对稀土矿的垄断，却在去年因一个不断升级的外交争执宣布中断向日本提供稀土矿产。

消息称，6月份，日本政府已派出外交部副部长 Makiko Kikuta访问缅甸，成为三年来访问该国的最高级别行政长官。现又正在考虑非正式地邀请缅甸外交部长Wunna Maung Lwin于今年晚些时候访问日本并就该计划展开进一步磋商。

为此日本政府已决定重新启动那些能直接帮助缅甸人民的基础设施项目，包括医院援建项目。

日本之所以迫切地寻求与缅甸合作开发稀土矿，源于稀土矿产资源供应的不稳定会使日本制造业无法保持竞争力，因为中国控制了全球超过90%的稀土矿的供应。

稀土金属对于制造智能电话、混合动力汽车和其它一些高科技产品至关重要。引人注目的是在东南亚，包括越南和老挝稀土矿尚未勘查。

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潘潇，编译.刘源骏，校.

愚人金(黄铁矿)能制造廉价、优质的太阳能电池

黄铁矿，俗称“愚人金”，曾欺骗了古罗马人几个世纪，而目前俄勒冈州立大学的研究人员却发现与其相关的化合物能提供新的、廉价的太阳能。

这种新的化合物，不像一些太阳能电池用稀有、昂贵并且有毒的元素制成，它无毒无害，并且来自于地球上最丰富的元素。这一研究成果发表在《先进能源材料》专业杂志上。

早在太阳能时代人们就已开始关注黄铁矿，因为它能吸收大量的太阳能，且储量丰富，但是，它不能将太阳能直接转换成电能。在新的研究中发现:在制造太阳能电池的过程中，需要大量的热量，而黄铁矿在这一过程中会分解并因此防止产生新的电能。经研究者们再探索找到了与黄铁矿具有相同作用的化合物，但它不会被分解，这种化合物就是铁硫化硅从而解决了这一难题。

克兹勒(Keszler)说:“从自然界中提取的元素，铁是最廉价的，其次是硅，而硫则几乎是免费的。这些化合物稳定、安全，且不会分解，从而制作出了新型的太阳能材料。”

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潘潇，编译.刘源骏，校.

密苏里州农民发现罕见陨石

2006年，一位农民在密苏里州汇念镇(Conception Junction)的山腰处发现一枚陨石，但是直到今天才发现这个陨石的真正价值。

圣路易斯州华盛顿大学地球化学家兰迪·科洛提夫(Randy Korotev)以及他的同事们已经确定了这块陨石是一种罕见的石铁陨石(橄榄陨铁)，在此之前，在美国仅发现了19块。

研究者们认为这块陨石是一颗围绕太阳运转的小行星的一部分，这颗小行星运行在火星及木星之间。在某个时刻，这个陨石被撞击后进入地球轨道，并被地球重力吸引坠落。从外表上看，它与普通岩石无异，但当农民锯开之后，其美丽又奇特的内部构造便显露出来:绿色橄榄石矿物晶体散布在铁镍矿物基质里。

科洛提夫及研究组对橄榄石的元素组合进行了分析，它应属橄榄陨铁的一种，但是否和其他19块橄榄陨铁一样?还是一块全新的陨石?科学家们尚未作出最终结论。

加州大学洛杉矶分校的约翰·沃森(John Wasson)对其进一步作了鉴定分析，其结果表明与先前发现的橄榄陨铁不尽一样。”为此2011年8月27日，陨石协会命名委员会正式以其发现地为名，将其命名为“Rock Conception Junction”陨石。

大多数陨石都由一种物质组成，但这块橄榄陨铁却不同，它来自较大行星，其外表是坚如岩石般的硬壳，里面则是原为融熔体的金属内核这一独特的二重结构。

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徐慧，编译.刘源骏，校.

发现新型超硬碳

碳元素的丰度值在宇宙中排名第四，并且以多种形式存在，称为碳的同素异形体。碳的同素异形体包括金刚石和石墨。最近，由卡内基地球物理学实验室的科学家们所组成的一支科研团队，发现一种新型的超硬碳，这种碳能够承受极大的压应力，这种压力以前只有金刚石能够承受。这个突破性的发现将刊登在《物理评论通讯》上。

该团队由斯坦福大学的Wendy L.Mao和她的研究生Yu Lin领导。该实验用一种叫做玻质碳的物质来作实验基料，该物质于上世纪50年代初已首次合成成功，且综合了玻质和陶器的优良特性与石墨的优点。该团队通过给玻质碳施加超过400 000倍的标准大气压** 校者注:众所周知，金刚石在自然界形成的温度≥1 200℃，压力为40个kPa(相当4万标准大气压)，此文的压力数据竟如此之高不知是否有误。，从而“制造出”这种新的碳同素异形体。

据测定，这种新型碳的某一个方向能够承受130万倍的标准大气压，而其它方向则能够承受60万倍的标准大气压。除了金刚石以外，目前还没有发现其它物质能承受如此强度的压应力，这表明这种新的碳同素异形体具备超乎想象的硬度值。

然而，与金刚石和其它的晶体碳所不同的是，这种新型碳的结构不是重复的原子单位。它是一种非晶质体，其结构不具备晶体的晶格特征。如果这种非晶质体超硬碳同素异形体的硬度是各向同性的，那么与金刚石相比它就具有一个潜在优点，即在各个方向上该物质的硬度都一样大。相比较而言，金刚石的硬度在很大程度上是由晶体定位的方向决定的。

卡内基地球物理学实验室的主任Russell Hemley认为，这些发现使得包括开发超硬高压斧(Anvils)以用于高压研究在内的潜在应用成为可能，并且有利于开发出新一代的超密超强材料。

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潘潇，编译.刘源骏，校.

敲定了地球生物大灭绝的准确时间

众所周知，地球上最严重的大规模生物灭绝事件发生在约2.5亿年前，但没有列出发生的具体时间表。来自北美及中国的一组研究人员在《科学》杂志上发表的文章，明确地提到了大灭绝的具体时间。

卡尔加里大学地质学教授，查尔斯·亨德森(Charles Henderson)博士说:“这是第一篇有关大规模灭绝时间的报道。我们的研究原则是基于可能引发大灭绝的原因以及没有任何潜在的自杀机制。”

大约95%的海洋生物和70%的陆地生物在二叠纪末期灭绝，这一时期的大陆是一个整体，被称为“泛大陆”。这一时期的地球环境从荒漠变成了茂密的森林，四肢脊椎动物演变呈现物种多样性:出现早期两栖动物、爬行动物，还包括哺乳动物。

通过运用多种测定时间的技术，对从华南到西藏等地保存完好的沉积剖面进行分析后，确定了这场大规模灭绝应在252.28百万年前达到顶峰，并持续了至少20万年，其中大部分物种的灭绝仅持续了约2万年。

亨德森说:“这一时间十分重要，因为它使我们了解已发生的物理和生物的变化，我们不讨论现代气候变化，但是全球变暖显然导致了今天生物的多样性。地质记录告诉我们，这种‘变化’发生在所有时期，从那次大灭绝后，生命开始复苏。”

这项研究得出的结论是:大部分海洋及陆地生物的灭绝时间相同，触发这一大灭绝的诱因是由于俄罗斯北部的西伯利亚火山喷发释放出的大量二氧化碳。

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潘潇，编译.刘源骏，校.

地核缺乏氧元素

地核的组成依旧是个谜。科学家们认为地核液态的表层主要由铁组成，但也存在小部分其他元素。氧是地球上含量最多的元素，因此，它有可能成为地核中占主导地位的“轻元素”之一。然而，新的研究表明氧在地核外层不占主要位置。

根据目前的实验模型，科学家们推测出除了大量铁，地球液态外核还包含少量轻元素，有可能是硫、氧、硅、碳或者氢。在这项研究中，来自卡内基地球物理实验室的费(Fei)与来自中国武汉理工大学的黄海军(Haijun Huang)(目前是卡内基大学的访问科学家)合作，提供了新的实验数据，能够缩小识别存在于地球外核中轻元素的范围。

随着地球内部深度的不断加深，压力及温度也随之增加，因此，各种物质所发挥的作用与它们在地表上的有所不同。地核是由液态外核及固体内核组成的，研究认为这些轻元素对推动液体外核的对流，从而产生地球磁场起到了重要作用。

高速碰撞能产生冲击波，这样能同时提高物质的温度及压强，从而导致在外核中压力相同的物质熔化。这一研究小组对组成地核的物质进行了冲击波实验，这些物质混合了铁、硫以及氧。当这些物质变成液体状态之后，研究者们测定了它们的密度以及声音传播的速度。得出结论:氧不是组成地球外核的主要轻元素，支持了现代模型，在“还原”环境下，金属熔化、分异形成早期地核，从而导致地核贫氧的原因。

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潘潇，编译.刘源骏，校.

大气二氧化碳含量下降是形成极地冰盖的原动力

根据耶鲁及普渡大学的科学家对深海岩芯样品中古代藻类的研究，发现二氧化碳浓度的下降可能是南极冰盖形成的原动力。

科研小组确定了在南极冰盖形成前大气中二氧化碳含量是在降低，但尚不知其含量究竟有多少。普度大学地球和大气科学教授马修·贝尔(Matthew Huber)说:“大约在3 400万年前，南极冰盖在形成一英里厚的冰层前，二氧化碳浓度下降了40%。”

1亿年前的冰冻期发生在始新世后期，原本这一时期的地球温暖潮湿，哺乳动物、爬行动物和两栖动物多居住在南北极，这些地方此前是亚热带气候。然而，在大约10万年间，气温急剧下降，许多物种开始灭绝，冰雪覆盖南极，海平面下降，渐新世时代开始。

贝尔说:“有许多关于此次骤冷的科学讨论，科研组发现那时大气中二氧化碳的含量大约是600×10－6，这是冰盖形成的临界点。在二氧化碳下降到这一水平之前，冰盖难以形成。地球目前的二氧化碳水平大约在390×10－6，虽然二氧化碳浓度以及气温都在上升，自然界中还是有冰盖存在。预计到2100年，大气中的二氧化碳含量将达到550×10－6～1 000×10－6。冰盖的融化过程跟以往有所不同，虽然我们还不知道二氧化碳的含量在多少时会导致冰盖完全融化，但这个系统不是线性的，冰盖融化也有不同的临界点，如果全球气候继续变暖，我们将最终达到那个临界点，而即使到达了，冰盖也需要几千年才会完全融化。”

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徐慧，编译.刘源骏，校.

非洲洞穴内发现人类在十万年前的艺术加工作坊

据报道，约翰内斯堡威的特沃特斯兰德大学人类进化研究所的Christopher Henshilwood教授及其同事们在非洲南部海岸一个叫Blombos小型洞穴内发现了最早的具备艺术家工作室雏形的加工作坊。在鲍鱼壳间发现了富含赭石的混合物。

和这两个鲍鱼壳同时被发现的还有一些工具，如骨质器具、木炭、磨石和锤石。

研究学者们在周五出版的《科学》杂志上撰文指出，这些发现表明早在100 000年前人类已经开始有意识的寻找、混合和贮存这类物质，用以丰富他们的社会生活。

这些赭石碎片是从石英岩板上刮下来用以制作精细的红色粉末。

Henshilwood指出，赭石碎片在用石英、石英岩和硅质砾岩制作的工具进行锤击和研磨后与加热研碎的哺乳动物骨头、木炭、岩石碎屑和一种液体进行混合，最后倒进鲍鱼壳中。

他最后断定，“人类早在100 000年前就已经掌握了初步的化学知识并具有了制作长期规划的能力。”