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近几十年来，全球变暖导致永久冻土加速融化，储存在永久冻土中的碳以二氧化碳和甲烷的形式被大量释放出来，进而放大气候变化。此外，永久冻土融化还会增加热岩溶发育、海岸侵蚀和冰原融化，并危及以其作为坚实地基的基础设施。建立长尺度永久冻土的演化历史及其对气候变化的响应，有助于预测未来全球变暖对永久冻土的影响。
Nature：大地震与小震破裂起始阶段存在相似性的多次观测证据（图）
大地震 小震破裂 多次观测证据
2019/12/27
巨型地震通常始于几乎一个点的微小岩石破裂，随后是复杂断层系统的连续滑移，延伸数百公里的巨大破裂区域向外辐射巨大能量，引发强烈震动。大地震破裂扩展过程是否可预测？大地震是否产生了与小地震不同的可观测特征？地震最终震级是否与破裂起始有关？此类问题是关乎地震预测与预警的基础性问题。
地球表面化学环境在地质历史时期发生了重大的变化，其中24-22亿年前的早元古代大氧化事件（Great Oxidation Event，GOE）和8-5亿年前新元古代大氧化事件（Neoproterozoic oxidation Event，NOE），使地球从完全缺氧的状态逐渐过渡到现代的氧化水平（Lyons et al., 2014）。这些氧化事件也深刻地影响着其他元素的地球化学循环过程，比如氧化还...
自2009年以来，美国中部和东部大部分地区中小地震数量显著增加，尤其是以非常规油气高产量著称的俄克拉荷马州的地震活动在大范围内急剧增加，引起广泛关注，这直接影响了正常的油气开发和地区生存环境的安全。针对上述地区的地震问题，2014年康纳尔大学的Keranen等在Science上撰文，建立了地震活动性和水文地质模型，研究了深部注入流体的压力传播范围及其触发地震的阈值压力，建立了深部废水回注与诱发地震...
Nature：俯冲的碳（图）
Nature 俯冲的碳 大气
2019/11/22
对于人类而言，碳是地球上最重要的元素之一。碳循环影响着大气－海洋－生物甚至固体地球各圈层以及人类的生命。另一方面，碳是一个容易跨越多圈层迁移的元素。地球上90%以上的碳深埋于地球内部，超过2/3的碳可能存在于地球内核。大气中的CO2被海水溶解并沉淀进入沉积物、大洋地壳和橄榄岩地幔中，同时深部地幔的岩浆作用通过岛弧火山、离散边界等排出巨量的CO2进入大气（图1）。
从全球一维地震学模型看地球的下地幔，绝大部分似乎是“平淡无奇”的区域。近年来，随着地震观测与反演技术的进步，人们逐渐“看”到下地幔其实有着不同寻常的精彩。其中最吸引人的，是人们通过不同观测均发现核幔边界以上存在厚达上千公里的结构体，它们集中分布于非洲和太平洋以下，横向分布可达数千公里，这些结构体有较为清晰的边界，呈现与周围地幔相比偏低的横波波速（因而被称为大型横波低速带，Large Low She...
月球与水星这类天体由于有着较小的自转轴倾角，在它们的极地低洼地区会存在永久阴影区。如果足够冷，这种永久阴影区就可以像冷阱一样将挥发分捕获并保存数十亿年，其中一种挥发分就是水冰。利用阿雷西博（Arecibo）射电望远镜和信使号（MESSENGER）探测器收集的数据表明，在水星上的这些冷阱中存在着数米厚的冰沉积物。
地球历史上的大气氧含量经历两次快速增氧事件才基本达到现今的水平，其中第二次大氧化事件（NOE）发生在埃迪卡拉纪-寒武纪早期，致使寒武纪复杂生物多样性出现。新元古代地球大气和海洋氧化过程一直以来是地学研究的前沿热点。
工业革命以来，大气CO2的浓度不断的攀升，造成了全球变暖的趋势。在这个背景下，温度的升高造成海洋中水体中含氧量（氧逸度）不断降低，缺氧的海洋面积不断的扩大，也威胁到了海洋生物的生存。人们不禁要问，未来的海洋最后是否会变为一潭缺氧的死水？
现今的海洋氧气遍布其中，只是在赤道附近的一些上升洋流区域，才存在一些缺氧的水体。
变质作用是指岩石在基本保持固态条件下由于温度（T）和压力（P）的改变，发生矿物转变的地质过程。变质作用发生的PT条件和经历的P–T轨迹一般反映了当时的构造环境和动力学过程。早在板块构造理论提出之前，变质岩石学家已经在探索变质作用与构造环境的关系。
硅酸盐月球Hf/W比值的确定对月球W同位素数据解读至关重要。新的实验数据显示硅酸盐月球具有高于硅酸盐地球的Hf/W比值。结合月球W同位素组成推算，月球可能形成于太阳系形成后约50 Myr。