中国科学院老科学技术工作者协会

简 报

﹝2024﹞ 第一六七期（总第1127期）

中国科学院老科协办公室      2024年10月23日

中国科学院老科协地质地球所分会组织

收看科普论坛“黄土与地球环境演变”

10月18日，地质地球所分会组织部分老同志在家收看了院老科协组织的科普论坛“黄土与地球环境演变”。

报告会由张志林顾问主持，郭正堂院士主讲。

郭正堂，中国科学院地质与地球物理研究所研究员，中国科学院院士，发展中国家科学院院士，国家自然科学基金委员会地球科学部主任。历任中国科学院大学副校长、国际第四纪研究联合会（INQUA）副主席、中国第四纪科学研究会理事长、《Global and Planetary Change》共同主编。

主要从事新生代地质与古气候学研究，在风沙堆积地层学、古土壤与古环境等领域取得系统的研究成果。把陆地风成堆积序列从800万年拓展至 2200万年；厘定了亚洲季风环境和内陆荒漠的起源时代，提出青藏高原在2200万年前的隆升已导致大气环流重组；揭示出冰期-间冰期旋回中两级冰盖的不对称演化行为。获国家自然科学二等奖、何梁何利科学与技术进步奖、全国创新争先奖和陈嘉庚地球科学奖等奖励。

郭正堂院士的报告，图文并茂。报告共有五部分。

一.为什么要研究地球环境演变

人类CO2排放引起全球增温。相关的气候变化问题，受到世界各国政府、科学家、社会公众的普遍关注。目前人类引起的全球增温正在使地球环境向相反的方向发展。

地球为什么不会一直冷/暖下去，而是能维持宜居性？

以碳循环为核心的“自调节系统”：板块运动导致火山、变质作用，释放深部CO2;硅酸盐化学风化吸收CO2;二者构成地球一级碳循环，决定着地球环境演变的大方向。

研究地球环境演变，除了科学认知外，主要有3个方面的现实意义：

（一）.是理解现代、未来环境变化规律和机制的基础。

（二）.许多矿产资源受板块运动、环境演变两个系统相互作用控制。

（三）.大部分灾害与环境演变密切相关。

二.黄土及其气候-地质意义

研究地球环境演变需要信息档案库。新记录的获取往往导致认识突破，如深海岩芯、极地冰芯。在长尺度的地质记录中，深海沉积和陆地风尘备受关注。黄土是沙尘暴的产物，广泛分布于黄河中游，世界上最厚、分布最广。

风尘堆积独特的气候，在地质意义方面：一个“荒漠”的粉尘源区会出现植被稀疏。足够强劲的搬运风力表明凤的历史（古大气环流重建，与风力有关的其它地质、环境要素）。古土壤的形成需要携带水汽的环境，涉及到雨的历史。相对宽阔而平坦的高地（正地形），是地貌发展史。保存需要相对稳定的构造、气候环境（舒适的环境）。

据此可研究构造变动历史、气候事件和人类活动（植被破坏）。

    三.中国黄土及地层学年代

黄土是根据磁性地层学和化石确定年的。地磁极性倒转的时间在海底火山岩记录最好，且年代准确，据此，科学家建立了标准地磁极性柱。测出黄土的地磁极性变化，与标准极性柱对比，获得年龄。

中国风尘堆积：是全球独有的、覆盖2200万年的连续气候变化记录。迄今尚未发现2200万年以前真正的风尘堆积。

四.黄土与亚洲气候格局重组

没有生命的地球气候系统，也就是行星风系在板块运动、太阳辐射驱动下产生变化。

到本世纪初的主流观点：亚洲典型季风环境形成于大约800万年前，青藏高原800万年前大幅度隆升，导致季风环境的形成。

黄河中游2200万年来大范围的连续风尘堆积，搬运粉尘的风力一直存在。气候模式是偏北环流是亚洲冬季风的重要标志，风尘粒度北粗南细，说明2200万年前偏北环流存在，且源区在黄河。数百层古土壤的发育需要大量的水汽，古土壤南强北弱，从地质上证明水汽来自南部，说明夏季风的存在。搬运水汽的环流与搬运沙尘的环流一定是季节性轮换的，它们的方向不同、季节不同。

五.黄土与青藏高原隆升

1970年代中期一些十分重要的数值模拟工作做得很好。

中国风尘堆积显示2200万年前青藏高原足以改变大气环流，青藏高原达到现在1/2高度时就可产生强盛亚洲季风。

西宁沉积序列指出2200万年前后，高原确实发生过强烈的构造变动。青藏高原东北部华家岭山顶上1870万年的黄土，支持当时的高原已经形成，且形成后未再发生强烈的构造变动。

我们现在的华夏山水与下列因素有关：

1.青藏高原隆升。2.增大海-陆热力差异，加强季风，南方干旱带消失。3.山脉阻挡水汽，改变环流，形成内陆荒漠。4.地形西高东低+秦岭。5.“大浪淘沙”形成东部平原。6.荒漠生出黄土高原。

华夏山水的成员有密切的亲缘关系，黄土高原是见证者，黄土不仅影响中国、而且影响全球。

下面用我国几代科学家的研究历程和描述我国的自然环境的一首诗结束：

携书弹剑走黄沙

瀚海天山处处家

大漠西北飞翠羽

江南八月看桂花

报告后，张志林顾问感谢郭正堂院士在百忙中给老科协的同志们做报告。郭正堂老师常年研究新生代地质与古气候群研究，今天以非常丰厚的、令人瞩目的成果，带我们走进了黄土和地球演变的环境。让我们记住了、增长了知识，开阔了视野。明白了什么叫新生代，地球为什么不能一直冷/暖下去。明白了地球环境的巨变，更明白了它带给今天地球环境和未来发展的影响。我们记住了黄土是沙尘暴的产物，荒漠是黄土的母亲。风沙堆积对地球环境带来的地质影响，环境影响和重要的地质意义，青藏高原2200万年前隆升已经引起了大气环流重组等等。我们记住了从古至今探索、创新、坚持、坚守，形成了一座座的文明高峰。一个民族的复兴，需要地质力量，也需要强大的精神力量，郭正堂老师带领团队细心的研究古代的环境黄土与地球演变的变化，勇攀高峰，目的是为了服务中国式现代化的建设。我们向郭正堂老师的团队学习致敬。我们要铭记，好好学习这种精神，为今天的建设贡献力量。

收看报告后，地质地球所的老同志深有感触。这些老同志绝大部分都参加过地质勘查，在我国东部平原、在西部的沙漠、在青藏高原、在南北极等地，都留下了难忘的脚印。贡献了自己的一生。有些老同志在退休后，还在实验室忙碌。

在“银龄行动”中，这些老地质科研人员，为新时代科技发展发挥着余热，参与科技攻关。为推进中华民族伟大复兴贡献智慧和力量。

图一.郭正堂院士的报告题目

图二.报告内容碳循环为核心的“自调节系统”

图三.报告内容华夏山水的由来

图四.老科协地质地球所分会会员收看报告

图五.会员们畅谈和回忆地质考察的岁月

（中国科学院老科协地质地球所分会供稿）