地球科学综合

地球科学综合

全球标准层型剖面和点位（“金钉子”）和中国的“金钉子”研究

彭善池

任何涉及地球漫长的地质历史、相关的地质过程、同步发生的地质事件的科学研究和生产实践都离不开地层学，离不开精确的地层框架和精确的时间框架。地球上不同地点和不同相区地层的划分和精确对比也离不开标准的、易于广泛应用地层框架。作为基础科学，年代地层学在地学领域的重要性不言而喻。年代地层学的核心是目前正在研发中的全球年代地层学框架，即《国际年代地层表》。该表中显生宇的所有年代地层（地质年代）单位和元古宇的部分年代地层（地质年代）单位都已经或将要由全球标准层型剖面和点位（“金钉子”）定义。这是研发一个完全连续的、既无重复也无间断的年代地层（地质年代）等级系统的唯一途径。在引入“金钉子”的理论和方法之前的一百多年的时间里，现今地层表（地质年表）中的主要年代地层（地质年代）单位就已相继建立并被世界各国广泛采用，但由于缺乏明确定义和清晰的概念，在应用上出现概念混乱的现象极为普遍。本文介绍了近半个世纪以来，国际地层委员会积极倡导和推行全球年代地层的精确划分并在世界各国建立65个“金钉子”的经历。1972年，通过 12年的努力，国际地层委员会下属的志留系—泥盆系界线工作组正式定义了该条地层界线，创立了采用“界线层型”定义全球年代地层单位底界的原则。其后，在国际地层委员会的大力提倡和不断完善下，这个原则在国际学术界得到广泛认同，最终形成了全球标准层型剖面和点位（“金钉子”）概念和只能通过“界线层型”确立全球年代地层界线的方法与准则，还制定了相应的通过申请和多轮表决建立“金钉子”的程序。本文同时回顾了我国地质学家研究“金钉子”的历史和卓越成就。我国在 1977年才开始参与全球“金钉子”研究，起步较国际上晚了10余年。在前20年的时间里，一路坎坷，在竞争全球寒武系底界和奥陶系底界“金钉子”过程中，连遭淘汰；在本世纪初竞争埃迪卡拉系底界“金钉子”和正式系名的过程中，也双双失利。我国科学家不畏挫折，在 1997年获得重大突破，在浙江常山确立了我国和奥陶系的首个“金钉子”，即达瑞威尔阶“金钉子”；其后的14年中，又在浙江、湖南、广西、湖北四省建立了 9个“金钉子”，即三叠系印度阶，二叠系吴家坪阶、长兴阶，石炭系维宪阶，奥陶系赫南特阶、大坪阶和寒武系排碧阶、古丈阶、江山阶“金钉子”，使我国跃居为目前全球“金钉子”最多的国家。此外我国科学家还以我国地名命名了8个全球通用的年代地层单位，即芙蓉统、乐平统、排碧阶、古丈阶、江山阶、大坪阶、长兴阶，吴家坪阶。为《国际年代地层表》的完善做出了重要贡献。

来源出版物：地学前缘, 2014, 21(2): 42973

入选年份：2014

2013年1月我国中东部强霾污染的数值模拟和防控对策

王自发，李杰，王哲，等

摘要：目的：随着经济和城市化进程的加快，我国大气污染特别是灰霾也日益严重。分析我国中东部灰霾的时空分布特征和成因，对其形成机制和来源进行科学解析既是国际大气化学研究领域最关注的前沿科学问题，也是制定大气污染的协同控制方案的科学基础，数值模式是其有效研究手段之一。本文利用中国科学院大气物理研究所自主研制的嵌套网格空气质量数值预报模式（NAQPMS）模拟研究2013年1月我国中东部的持续强灰霾天气，初步评估灰霾天气下大气细颗粒物（PM2.5）时空分布特征、传输规律和防控力度。方法：空气质量数值模式（NAQPMS）充分结合我国城市群大气复合污染的排放、输送、演变特点，模式包括动态污染源、平流、扩散、干湿沉降、气溶胶过程、气相、液相、非均相大气化学反应模块，并纳入了污染来源与过程跟踪、敏感性分析、资料同化等技术方法。本研究首先利用我国中东部19个城市地面PM2.5观测数据系统验证模拟结果；其次，在充分评估模式能力的基础上，分析我国中东部 PM2.5的区域分布特征，并利用模式自主发展的在线污染物来源解析方法，定量评估区域输送对大气灰霾的影响，探讨气象—污染双向耦合机制对重霾期间大气边界层稳定性和 PM2.5累积的影响；最后，建立考虑区域输送的大气污染物总量优化模型，获取为满足京津冀区域 PM2.5浓度达标下，不同地区污染物污染物排放总量的最优方案。结果：2013年1月我国东部湖南到东北的大部分地区 PM2.5超过国家二级标准，华北南部（河北南部和山东）、华中（河南和湖北）和安徽等地区浓度超过150 μg m-3，达到重度污染水平，河北南部和河南北部等地区，其浓度甚至超过250 μg m-3，达到严重污染。NAQPMS模式能够合理表征灰霾天气下PM2.5的这种时空分布特征和演变规律。历史上少见的天气形势配置是 2013年 1月我国中东部的持续强灰霾天气的主要天气背景，这种背景下中东部地区长时间维持静稳天气、冷空气过程少且弱，使得各地排放的污染物未得到有效扩散，在华北平原堆积，导致出现大范围高浓度污染。模拟还发现静稳天气京津冀地区仍旧存在显著的区域输送，并直接造成京津冀地区 PM2.5浓度的累积，来自区域外的跨城市群输送对京津冀 PM2.5浓度贡献为20%～35%，区域内输送的贡献为 26%～35%，两者之和与局地污染源贡献相当。区域输送在不同地区展示了不同的特征。北京的主要来源为河北（26%）和内蒙古（10.8%）。天津的来源则为河北（35.4%）、山东（9.9%）和北京（8.4%）。在河北北部（秦皇岛），其他地区（主要指辽宁）的影响更为显著，达到17.1 μg m-3（21.6%），仅次于河北本省的贡献。在河北南部（沧州），来自山东和天津的贡献分别达31.5 μg m-3（17.5%）和23.6 μg m-3（13.1%）。河南、安徽和江苏对其的贡献也达到 20.4 μg m-3（11.3%）。针对这次强霾的控制试验表明，当京津冀周边区域省份污染源不控制，河北、天津和北京的污染物排放需要消减 90%、90%、60%以上才能实现京津冀区域 PM2.5达标（二级标准）；当周边污染源消减20%时，河北、天津和北京的最低消减量减低至为75%、65%和 5%。当周边污染源消减 50%以上时，河北污染排放消减55%可使京津冀地区满足国家二级标准，表明京津冀灰霾污染防控不仅需要重视区域内的联防联控，同时也需要其它城市群的协同控制。气象-大气污染双向反馈机制对强霾的形成也有非常重要影响，近地层气溶胶的散射和吸收作用减少到达地表的太阳辐射，降低地表温度和近地面气温，而吸收性的黑碳气溶胶等通过吸收太阳辐射使得边界层上部升温，从而使得近地层大气稳定度增加，有利于污染物的进一步累积。可使京津冀部分地区细颗粒物月均浓度增加30%，忽视这种耦合作用会导致模式对重污染期间污染物浓度的低估。结论：空气质量数值模式（NAQPMS）是我国大气灰霾成因及控制研究的重要手段之一。利用数值模式，解析出即使在近地面“静稳天气”下，重霾期间京津冀边界层中上部仍然存在显著的污染物跨城市输送，因此京津冀灰霾污染防控不仅需要重视区域内的联防联控，同时也需要其他城市群的协同控制。气象-气溶胶的双向反馈机制对重霾的形成也产生重要的影响，可使京津冀部分地区细颗粒物月均浓度增加30%，造成我国大气灰霾的调控更为复杂。

来源出版物：中国科学地球科学, 2014, 57(1): 42807

入选年份：2014

新疆北部石炭系大型火山岩风化体结构与地层油气成藏机制

邹才能，侯连华，陶士振，等

摘要：目的：近几年，火山岩地层油气藏已逐步成为中国油气勘探的一个重要领域。2005年开始，在新疆北部石炭系火山岩中逐步发现受火山岩风化体控制的自生自储地层油气藏，但其控制因素和油气成藏机制不清楚，限制了油气勘探的进一步扩展。本文基于大量实际资料的综合研究，对新疆北部石炭系大型火山岩风化体的成因机理、结构特征、储层控制因素及油气成藏机制与模式进行分析。方法：在岩心描述、露头剖面实测等工作基础上，开展样品的系统性实验分析与化验，结合测井、地震等地球物理技术，对火山岩风化体结构及油气成藏特征进行研究。在岩心观察基础上开展地化分析，运用TAS图解对火山岩岩类进行了精细划分；通过露头剖面实测结合系统钻孔分析化验的方式，揭示了火山岩风化体完整的5层结构，并利用ICP-AES分析方法对风化体主要元素进行测定后提出风化指数概念，用以判识不同结构层界限；针对不同结构层样品开展孔隙度测试，结合薄片鉴定，分析不同结构层岩石储集性能优劣及其微观结构；利用锆石测年技术确定火山岩风化体年龄，而后综合运用同位素测年、古生物、岩性、地震和测井技术确定风化体上覆地层年代，将二者平均年龄差值厘定为风化淋滤时间，通过实例解剖获得风化淋滤时间与风化体厚度数据，进行拟合后获得二者的数学关系式，利用该数学模型，在确定风化淋滤时间后，可预测风化体厚度；通过对典型火山岩风化体油气藏的解剖，建立火山岩风化体油气成藏模式。结果：新疆北部上石炭统发育于碰撞后松弛垮塌构造环境，火山岩和烃源岩间互广泛分布，石炭纪末受板块挤压整体抬升遭受风化淋滤，形成火山岩不整合风化体。火山岩风化体主要发育于古地貌出露水面区，低洼区发育有完整的5层结构，即土壤层、水解带、溶蚀带、崩解带和母岩，前四者厚度比例依次约为6%，24%，34%和36%。古构造高部位一般缺失土壤层和水解带。通过对完整风化体典型实例的主元素测定，提出利用风化体不同结构中的所有主元素与同一风化体母岩对应主元素含量的变化率之和，即风化指数，来判识不同结构层的界限。系统的孔隙度测试和薄片鉴定结构表明，溶蚀带和崩解带孔隙度最高，如马19井火山岩风化体中溶蚀带、崩解带、水解带和母岩的平均孔隙度分别为 17.6%，13.4%，6.2%和4.8%。断裂的发育对火山岩风化体储层的储集性能具有明显改善作用。风化体厚度与风化淋滤时间呈正向非线性指数关系，风化体厚度动态平衡时间约为36.3 Ma，最大风化体厚度约450 m，断裂发育处风化体厚度更大，长期风化淋滤区各种火山岩岩性均能形成风化体。火山岩风化体和烃源岩组合，发育源内火山岩风化体层序型、源上火山锥风化体准层状和侧源火山岩风化体梳状3种成藏模式，均可形成大型火山岩风化体地层油气藏。结论：新疆北部石炭系火山岩风化体发育5层结构，溶蚀带和崩解带储层物性最好，易形成有利储层。在一定风化淋滤时间范围内风化体储层厚度与风化淋滤时间成正比，在不受断裂控制区域可形成厚达450 m的风化体，在断裂发育区风化体厚度更大，该认识拓展了火山岩风化体勘探深度。根据新疆北部石炭系发育的3种成藏模式，断裂和风化体组成油气输导体系，在构造相对高部位聚集成藏，此可为火山岩风化体地层油气藏勘探提供理论支持。火山岩风化体地层油气藏作为一种新的油气藏类型，改变了火山岩油气勘探中寻找有利岩性和岩相带的传统模式，修正了新疆北部石炭系为盆地基底，不具备油气生成条件的观点，扩大了油气勘探领域。指出中国中西部古生界存在形成大规模火山岩风化体地层油气藏的条件，是今后油气勘探的新领域。

来源出版物：中国科学：地球科学, 2011, 41(11): 1613-1626

入选年份：2015

黄河流域关中盆地史前大洪水研究——以周原漆水河谷地为例

黄春长，庞奖励，查小春，等

摘要：目的：史前大洪水是中国古代史研究不能回避的重大问题。这个问题的研究，不能只依赖传说，必须要有新兴前沿学科-古洪水水文学的支持。本文通过在黄河中游关中盆地系统建立河流大洪水悬移质泥沙在高水位的滞流沉积物（SWD）的判别标准，以便于准确界定全新世河流大洪水事件。并且以漆水河谷为例，深入分析大洪水事件对于史前聚落的影响，及其导致的文化突变和社会转折问题。方法：通过古洪水水文学野外考察研究，在黄河中游关中盆地西部漆水河中游河谷的全新世黄土-古土壤沉积剖面，发现典型的全新世大洪水滞流沉积物夹层（SWD），它们直接覆盖在龙山文化聚落—浒西庄遗址文化层之上，显示出大洪水事件与史前聚落有某种关联。在深入地进行地层和沉积相观察分析的基础上，系统地进行了高分辨率采样，结合磁化率、烧失量和粒度成分测定、文化遗物鉴定，OSL和14C技术断代等，以求正确判定史前时期漆水河谷发生的河流大洪水事件及其年代。结果：综合野外沉积学宏观特征、实验测试数据和测年断代结果，证明在距今 4300～4000年前，黄河中游关中盆地经历了一个显著的洪水期，发生了多次大洪水事件。在大洪水发生期间，漆水河谷沿河第二级阶地面以浒西庄遗址为代表的龙山文化早期（庙底沟二期，4800～4300 aBP）聚落和田地被反复淹没。这导致河谷低地聚落减少，而在高阶地和黄土台原边沿地带，以赵家崖遗址为代表的龙山文化晚期（客省庄二期，4300～4000 aBP）聚落得到迅速发展，直至先周时期主要聚落都被建立在河谷两侧的黄土台塬表面。结论：联系到我们先后在黄河中游地区渭河、泾河和北洛河干流河谷发现的史前大洪水的沉积学证据，表明龙山文化晚期，黄河中游关中盆地普遍地反复发生大洪水事件。大洪水灾害导致史前人类聚迁移和文化或者的转折。该研究成果，对于揭示区域气候水文变化对于全球变化的响应规律，阐明大洪水事件对于我国远古文化突变和社会转折的影响，具有十分重要的科学意义。在研究过程当中，建立了具有确切水文学意义的全新世河流古洪水滞流沉积物（SWD）的鉴别标准，即：1）全新世河流古洪水SWD通常出现在由宽谷进入峡谷的过渡段、支流沟谷汇入口的回水湾、岩豁岩棚和洞穴之下等，能够在大洪水高水位形成滞流的河段。2）古洪水SWD是由洪水中悬移质在高水位滞流情况之下沉积形成，因而其成分主要是粉沙、粘土质粉沙、细沙质粉沙、粉沙质细沙，质地均匀，分选良好、成熟度高，粒度分布频率曲线高而尖瘦。3）在地层剖面古洪水SWD常常穿插于黄土、古土壤、坡积物、泥石流地层之中，呈现出平行状、波状、倾斜状层理，层界清晰明确，向着坡上方向倾斜变薄尖灭。4）由于在大洪水高水位滞流情况之下缓慢沉积，因而会表现为分选状沉积，单个沉积层内粒度下粗上细，顶部常会出现粘土质薄盖层，会形成龟裂构造，因而沿着层界会出现横向裂隙。5）两次古洪水事件形成的 SWD层之间常会出现坡积物、支流沟谷山洪混杂沉积物、黄土、土壤夹层，或者生物扰动，甚至文化层和人类文化遗物遗迹，表现出明显的时间间隔。6）要特别注意区分排除河流阶地沉积物、沟谷山洪沉积物、泥流泥石流沉积物等，避免误判。这个古水文沉积学标准的建立，必将会有力地推动我国古洪水水文学的发展。

来源出版物：中国科学：地球科学, 2011, 41(11): 1658-1669

入选年份：2015

构造煤结构与煤层气赋存研究进展

侯泉林，李会军，范俊佳，等

摘要：目的：构造煤是指在构造应力作用下，原生煤的结构甚至化学成分发生明显变化的一类煤，它是构造作用的产物。大量的煤炭勘探开发实例表明，煤与瓦斯突出常常发生在构造煤尤其是糜棱煤发育区，突出瓦斯量往往是突出煤最大瓦斯吸附量的几倍乃至上百倍。这些超量煤层气来自哪里？是否与构造变形作用存在内在联系？超量煤层气在煤层中如何赋存？是否存在不同于目前所认识的游离、吸附与溶解三种状态之外的形式？对上述问题的探究有利于深入认识煤与瓦斯突出机理，同时也是煤层气开发的重要研究内容之一。方法：本文基于国内外几十年来公开发表的文献资料，以不同变形机制构造煤结构演化特征为主线，系统论述了构造煤结构及其与煤层气赋存研究的发展历程，详细总结了构造煤的结构成因分类、构造煤显微结构和孔隙结构、构造煤的化学结构及其与超量煤层气赋存关系等 4个方面的研究现状及存在问题，在此基础上提出了不同变形机制下构造煤的可能演化路径。结果：1）按照以构造岩概念为基础的结构—成因分类可将构造煤分为脆性变形系列和韧性变形系列，体现了不同变形机制对煤体结构影响的差异性，基本达到了与构造岩研究的同步水平。但目前对构造煤变形机理的研究尚欠深入，制约了进一步理解应力如何作用于煤岩大分子结构。2）构造煤中除了含有大孔和微孔外，还存在大量纳米级的孔隙。纳米级孔隙是瓦斯的主要吸附空间。不同变形机制的变形作用对煤纳米级孔隙具有不同的影响，这主要是由于煤的大分子结构在不同变形机制下的差异性演化所导致，在此基础上初步建立了构造煤大分子—纳米级孔隙结构的耦合模型。3）不同的变形机制和变形强度会导致构造煤的芳香结构、脂族结构及含氧官能团等结构和成分的不同演化路径和特征。这些现象表明，煤的动力变质不仅存在，而且十分广泛和深入，应力缩聚和应力降解作用是煤变形变质作用的主要方式。4）有机质抽提、力化学成烃模拟以及煤岩低温变形产气等实验证据都暗示，应力可以促使煤岩中有机质的生烃与产气。在构造煤形成过程中可能曾生成过大量的甲烷，这可能是煤与瓦斯突出过程中超量煤层气的来源。超量煤层气在煤层中的赋存形式除了游离、吸附和溶解外还可能存在固溶态等特殊的赋存状态。然而目前，关于变形产气的机理，以及超量煤层气的赋存状态等问题，尚处于初步探讨的阶段，还需要更多的证据支持。5）不同变形机制下构造煤的变形变质作用机理和演化路径具有差异性。脆性变形作用中构造应力对煤的作用以转化为摩擦热能为主，随着变形程度的增加，热能逐渐累积，分子运动速度加快，动能增加，导致芳环侧链上的官能团依键能大小相继热解脱落；另一方面芳环生长长大，缩聚作用增强，表现为与煤热演化相同的路径和超前演化的特征。韧性变形作用中构造应力对煤的作用除了部分转化为热能之外，更主要的是转化为应变能，促使煤大分子结构单元变形、破坏，引起芳环内部的位错、蠕变等。结论：国内外大量研究证据表明，不同的变形机制条件下，构造煤的孔隙系统和结构成分演化均呈现不同程度的差异性。在此基础上，本文进一步提出了不同变形机制下构造煤的可能演化路径，指出构造煤的瓦斯易突性，不仅受地质构造的控制，还可能跟韧性变形条件下的应力降解作用有关。从煤的变形机制角度出发探讨变形作用对煤的结构及成分的制约机理，以及探索超量煤层气生成条件和赋存状态是构造煤研究的重要方向。

来源出版物：中国科学：地球科学, 2012, 42(10): 1487-1495

入选年份：2015

2013年1月中国东部持续性强雾霾天气产生的气象条件分析

张人禾，李强，张若楠

摘要：雾霾是发生在大气中的天气现象，无疑会受到气象条件的影响。由于雾霾天气发生时能见度降低，会对社会经济以及人民生产生活产生严重影响；同时，雾霾天气发生时大气气溶胶聚集在大气近地层，使得大气污染增强，空气质量下降，对人体健康造成重要危害。2013年1月，中国东部地区发生了强度强、持续时间长、发生范围广的雾霾天气，区域平均的1月能见度达到了近30年来的最低值。伴随着这次雾霾天气的重度空气污染，引起了公众和各级政府的高度关注。因此，认识气象条件在雾霾发生中的作用，不仅在了解雾霾的产生机理方面具有重要的科学意义，也是各级政府制定雾霾应对和防控措施的一个重要基础。对 2013年 1月大气环流背景场的分析表明，中国东部上空大气异常场为雾霾天气的维持和发展提供了有利的气象背景场。对流层低层中国大陆上空气压偏低，中国东部海洋上空气压偏高，东亚冬季风异常偏弱。中国东部区域对流层中低层出现异常南风，加强了水汽向中国东部地区的输送，为雾霾天气的发生提供了有利的水汽条件；对流层中层500 hPa出现异常高压，抑制了对流的发展从而有利于雾霾的维持；同时，表面风速减弱，不利于近地面附近的雾霾向区域外输送；水平风速在整个对流层都减弱，并且减弱的程度随高度的增加而变大，造成水平风垂直梯度减小，减弱大气的斜压不稳定性抑制天气尺度扰动的发展，削弱了大气的垂直混合；同时，近地面层出现异常逆温层，使得大气近地层变得更加稳定。针对雾霾天气的逐日演变过程，从大气动力和热力过程两个方面，对 2013年 1月雾霾天气的逐日演变过程中大气的动力和热力作用进行了诊断分析。结果：表明，中国东部雾霾天气区域的表面风速及其上空对流层中低层的水平风垂直切变对雾霾天气过程具有动力影响。当雾霾天气区域内的表面风速偏大（小）时，雾霾向区域外的输送偏强（偏弱），不（有）利于雾霾的维持和发展；水平风的垂直切变偏大（小）时，雾霾天气区域上空垂直混合偏强（弱），有（不）利于雾霾向高空扩散，减弱（加强）了雾霾在近地面层的聚集。对流层中低层的层结不稳定性以及近地面层的逆温状况和温度露点差对雾霾天气的演变可以产生热力影响，对流层中低层的层结不稳定性和近地面层逆温偏大（小）时，雾霾天气偏强（弱）；而近地面层温度露点差偏大（小）时，雾霾天气偏弱（强）。通过多元线性回归分析，对大气热力和动力作用影响 2013年 1月雾霾天气逐日演变的程度进行了分析。结果：表明，当分别考虑动力因子和热力因子时，对观测到的雾霾天气逐日变化解释的方差分别为45%和47%，并且它们都通过了信度为0.01的显著性检验，即热力作用和动力作用对这次雾霾天气过程均具有重要的贡献，并且对这次雾霾天气的逐日变化过程起到了大致相同的作用。但当同时考虑动力和热力因子时，气象因子可以解释超过2/3的雾霾天气逐日变化的方差，方差贡献达到 68%。该结果说明了气象条件是2013年1月中国东部地区雾霾发生和变化的主要原因。

来源出版物：中国科学：地球科学, 2014, 44(1): 27-36

入选年份：2015

大陆碰撞、高原生长和气候演化——2014年Crafoord奖获得者Peter Molnar教授成就解读

鹿化煜，常宏，郭正堂，等

摘要：目的：2014年Crafoord奖授予美国科罗拉多大学Peter Molnar教授，以表彰他“对于理解全球大地构造、特别是大陆变形和造山带的结构和演化以及构造运动对海洋—大气环流和气候影响方面的开创性贡献”。为全面了解Molnar教授的科学研究工作，学习他先进的思想和工作方法，我们对Molnar教授的研究进行了介绍和评述，并提出了一些认识。方法：我们对他涉及多个领域的100多篇论文进行了分析，与他本人进行了讨论，并结合和观看相关录像、新闻报道资料以及和他多年合作工作的感受等，分析了他取得的科学成就和原因。结果：Molnar教授从1969年发表关于岩石圈和上地幔波速不连续的论文开始，长期从事地球系统科学的研究工作，一直到现在，还发表了关于低纬地区海岛生长抬升、影响大气环流、进而驱动地球冰期气候的论文。Molnar教授及其合作者最早发现了青藏高原大型走滑断层和亚洲内部的非刚性变形，提出了印度—欧亚大陆碰撞控制亚洲新生代构造格架的新认识，并从遥感解译、地震波速变化和地震断层面解等提供了证据；他还利用弹塑性变形的滑线场理论解释构造变形的空间分布和动力来源，揭示了岩石圈增厚和大陆逃逸共同存在的事实，为主导青藏高原 30年研究的两大动力模型的提出，奠定了基础。Molnar教授认为，印度次大陆的岩石圈俯冲到亚洲地幔并对流剥离（拆沉）是喜马拉雅—青藏高原生长的动力机制；青藏高原在15～10 Ma已经达到了最大高度并开始垮塌、降低和向外生长。之前，在新生代早期65～50 Ma，印度板块以20～15 cm/a速率快速向北移动，而这个时候欧亚板块和北美板块分离的移动速率是2～4 cm/a。在50～40 Ma期间，印度板块继续向北移动并且其北部的古特提斯洋壳向亚洲板块俯冲，但在这个期间印度板块向北移动的速度突然降低，可能是印度板块和亚洲板块碰撞的结果。因为，大洋岩石圈的地壳薄、密度大，容易俯冲到较厚较轻的亚洲大陆岩石圈之下，在碰撞时印度板块受阻北移速度减慢。在印度板块俯冲过程中，不仅把较薄和较轻的地壳带到了地幔软流圈，而且带动地表物质向北运动。这些具有预见性的结论，也得到了后来大量的观测数据的支持。同时，他还认为海峡关闭使大洋环流改变控制了非洲干旱气候等。最近，他提出赤道太平洋西部陆地生长，改变了下垫面条件和沃克环流以及东风带的位置及强度，形成了拉尼娜大气环流形式，进而使高纬度地区第四纪冰川发育。Molnar教授深化和修改了中国科学家在1970年代提出的青藏高原—喜马拉雅抬升过程及其与亚洲环境演变关系的认识，来至东亚的研究结果支持高原抬升和全球变化与季风气候演化之间的联系。结论：Molnar教授的研究工作促进了我们对新生代全球构造运动、地震发生机理和气候演化及其关系的认识；他的思想和工作方法对我们的研究有指导意义。在未来，获得定量化的高精度的环境演变地质记录、加强环境演变的数值模拟研究，是认识地球环境变化规律的两条重要途径。

来源出版物：中国科学：地球科学, 2015, 45(6): 770-779入选年份：2015