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北美与美国作业
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美国和加拿大
作者：佚名 教案来源：网络 点击数： &&&
美国和加拿大
文 章来 源莲山 课件 w ww.5Y k J.cO m 第二十一课时&& 美国和加拿大一、美国：[读图识记]1.两大洋、墨西哥湾、两个海外州；2.三大地形区：落基山脉、密西西比河平原、阿巴拉契亚山脉；3.五大湖、密西西比河――新奥尔良――墨西哥湾、密苏里河、圣劳伦斯河、格兰德河、哥伦比亚河；4.主要城市群：大西洋沿岸（波、纽、费、华），五大湖沿岸（德、芝、底、布、匹），太平洋沿岸（西、圣、洛、硅谷），南部（休、新）5.主要农业带。（一）国土组成：本土有48个州、一个首都所在的特区，还有2个海外州（阿拉斯加州和夏威夷州）。面积930多万平方千米，居世界第四位。（二）位置：海陆位置：本土东临大西洋、南临墨西哥湾、西临太平洋、西南邻墨西哥、北邻加拿大；阿拉斯加州北临北冰洋、南临太平洋；夏威夷州为太平洋中的岛屿。经纬度位置：本土位于120°W――80°W，30°N――50°N之间；阿拉斯加州位于160°W――80°W，60°N――70°N之间；夏威夷州位于180°――155°W，20°N――30°N之间。（三）自然条件的特点：1.温度带及气候：本土绝大部分在温带（南部为亚热带）；阿拉斯加州在高纬度，属于寒带和亚寒带；夏威夷州在热带。美国的主要气候是温带大陆性气候，其次还有温带草原气候，亚热带湿润气候，地中海气候，温带海洋性气候，热带沙漠气候，极地气候（阿拉斯加州），高原山地气候，热带海洋性气候（夏威夷州），所以美国的热带农产品需进口。2.海陆位置：本土三面临海，东临大西洋、南临墨西哥湾、西临太平洋，沿海多优良港湾，冬季不冻。所以海运便利。3.地形：平原面积占全国面积一半以上，约占世界耕地面积10%。（1）美国耕地面积共有1.9亿公顷。（2）地形区――三大纵列带： 西部：高原、山地（科迪勒拉山系）中部：平原（密西西比河平原）东部：低山（阿巴拉契亚山脉）[注意]分析美国的国土面积比中国小，但耕地面积却比中国多，原因：中国山区面积广大，耕地比重小，而美国以平原为主。4.河湖：密西西比河和五大湖为灌溉、航运和发电提供了良好条件。5.自然资源：矿产、森林、草原等自然资源丰富，煤、石油、天然气、铜、铁等的储量和产量居世界前列；但由于工业生产的高度发展、高消费和浪费仍大量进口工业原料，是世界进口石油最多的国家，另每年需大量进口锰、铅、矾、钨、镍、铬等矿产。（1）矿产： ①煤炭：主要分布在阿巴拉契亚山脉（储量大、质量好）、中部平原、落基山脉（储量更大、但质量差）。②铁：主要分布在苏必利尔湖西岸和伯明翰附近。③油气：主要分布在墨西哥湾、阿拉斯加沿岸和加利福尼亚州。④有色金属：主要分布在落基山脉。（2）森林、草原：美国拥有18亿公顷的森林，森林覆盖率占全国1/3，主要树种有美洲松、黄松、白松和橡树类。草原面积广阔。（3）水能丰富：哥伦比亚河是美国水能最丰富的河流。――原因：该河位于温带海洋气候区，降水较多；又处于大陆西岸，迎风坡降水丰富；注入海洋，流程短，落差大。（4）核电发达：美国核电量居世界首位。（四）多民族国家和种族间的不平等：1.人种：本区人口2.7亿。（1）白种人占80%以上；（2）有色人种主要是黑人，约占13%，分布于北部和西部城市，特别是纽约、芝加哥、落杉矶、费城、底特律、华盛顿等；（3）印第安人有100万人，分布在“保留地”；（4）华人、华侨有165万人，主要分布在旧金山、纽约、落杉矶等城市；（5）墨西哥人有1000万；2.人口分布特点：（1）70%以上的人口居住在城市；（2）一半以上的人口分布在沿海平原和五大湖区域；（3）东北部人口稠密，西部高原人口稀疏。3.人口国内迁移：近几年来，不少人（尤其是老年人）从东北部“冷冻地带”向南部、西部“阳光地带”迁移。冷冻地带――纬度高，气候寒冷；工业集中，大气污染严重。阳光地带――阳光充足，环境优美，空气洁净。（五）农业的现代化和专门化：1.农业生产特点：（1）农业现代化水平高，高度机械化、电气化、化学化、集约化，是世界上规模最大、生产率最高的农业国。（2）美国是世界最大的农产品出口国。美国出口量居世界首位的农产品有：玉米、大豆、小麦、棉花、烟草、稻米；美国是世界上最大的粮食出口国（玉米、小麦、）；美国是世界上进口热带经济作物最多的国家，主要有咖啡、可可、香蕉、天然橡胶等。（3）农业生产实行了地域专门化（棉花带、玉米带、小麦带、乳畜带等）。（4）生产规模大（家庭农场方式经营）。（5）科技投入比例大，商品率高。（6）种植业和畜牧业并重。主要粮食作物有：玉米、小麦、水稻、燕麦等；主要经济作物有：棉花（中国、美国、中亚地区是世界产量最多的三大棉花生产国）、大豆、甜菜、烟草等；畜牧业很发达。2.农业地域专门化：（1）定义：地域专门化是指农业生产中按地区进行的社会分工，即各地区根据当地自然条件、社会经济条件、市场需求及历史地位，形成一种比较集中的特定农业部门，该部门以大量商品性农产品投入到区际农产品的交换中去。（2）地域专门化生产的好处：①.充分发挥地区的环境和资源优势；②.充分采用先进技术，提高生产效率；③.有利于科学管理和机械化作业。缺陷：加剧了农业生产不平衡的状况。3.农业带及其原因：农业带&分布&原因乳畜带&五大湖区及其以东大西洋沿岸&自然因素：纬度较高，气温低，生长期短；土层薄、土质较差；不适合种粮食，而适合牧草和青贮玉米。社会因素：接近工业区、城市和人口众多，有巨大的牛奶和乳制品消费市场。玉米带&中部平原，乳畜带东南&地势平坦，土壤肥沃；夏季高温，年降水量500――1000mm。小麦带&中部平原，中部和北部各有一个小麦带&南部：为冬小麦。北部：为春小麦。地势平坦，土壤肥沃（黑土）；夏季高温，年降水量400――600mm。棉花带&中部平原，35°N以南属亚热带湿润气候区&纬度较低，热量充足，无霜期200天以上；年降水量500 mm以上。亚热带作物带&东南沿海，棉花带以南，属亚热带湿润气候区&纬度较低，热量充足；降水丰富。年平均降水量为1500毫米。畜牧和灌溉农业带&西部高原，山地地区&内陆性气候，高原上年温差较大，干旱少雨，天然牧场；地广人稀。
4.农业地域类型：①乳畜业――即分布在乳畜带。②商品谷物农业――即分布在玉米带、小麦带（中部平原）。③水稻种植业――密西西比河下游地区（旱地直播）。④大牧场放牧业――西部高原和山地地区。⑤混合农业――混合农业带。5.分析农业区位条件：（必修下册）例：商品谷物农业：①.优越的自然条件（地势平坦广阔；土壤深厚、肥沃；水源充足；气候温和，降水丰富，夏季潮湿）；②.便利的交通运输（五大湖及密西西比河航运，与公路和铁路相衔接）；③.地广人稀（适宜大规模生产）；④.高度发达的工业；⑤.先进的科技。（六）工业：1.现状：资本主义高度发达；现代化程度高；是输出工业产品数量最多、产值最大的国家；2.对外贸易：①.出口多――工农业发达；②.进口多――由于本国消费量最大，是世界进口小汽车、钢铁、石油、纺织品最多的国家；海外投资多，跨国公司遍布各大洲；由于西欧、日本的兴起，地位下降。③.外贸是进口大于出口；3.工业区：工业区&发展特点&发展条件&工业部门&工业中心东北部工业区（五大湖南岸和大西洋沿岸）&世界著名工业区，美国工业发展最早的地区，最大综合性工业基地&开发最早；煤铁资源丰富；交通便利；平原土壤肥沃；市场广阔。&钢铁、汽车、化学&纽约、芝加哥、底特律、匹兹堡。南部工业区（墨西哥湾沿岸等地）&二战后工业迅速发展，条件优越的“阳光地带”&“阳光地带”气候温和，阳光充足；墨西哥湾西北石油丰富。&石油、宇航、飞机、电子&休斯敦西部工业区（太平洋沿岸）&二战后兴起，资源丰富的“阳光地带”&矿产资源丰富；环境优美；知识密集。&宇航、飞机、电子&落杉矶、圣弗朗西斯科、硅谷
4.[注意]分析美国东北部工业区高度发达的原因？①.地理位置：位于美国东北部，西临大西洋；②.历史基础：东北部是欧洲移民最早迁入的地方，资本主义发展最早；③.资源：矿产资源丰富，如阿巴拉契亚山脉北部的煤炭，五大湖西部的铁矿；④.交通：湖、河、海交通便利，大西洋沿岸有许多良港，如纽约、费城；五大湖水运便利；⑤.农业基础：平原土壤肥沃，临近玉米带、小麦区、乳畜带，农业基础好；⑥.市场广阔：拥有庞大的市场。（人口稠密、生活水平高，市场潜力巨大，发达的工业、农业、矿业、交通运输本身就是重工业产品庞大的消费市场）小结：一个地区工业发展条件的分析规律――地理位置、历史基础、矿产资源、交通运输、农业基础、消费市场、科技力量、劳动力。运用以上分析规律，学会分析日本、德国、英国工业发展的条件。[注意]分析“硅谷”新兴工业的特点:（必修下册） ①.从业人员具有高水平的知识和技能，其中科学家和工程师占较大比例；②.增长速度比传统工业快得多，并且处在不断的变化之中，产品更新换代的周期较短；③.研究开发费用在销售额中所占的比例较高；④.产品面向世界市场。[注意]分析“硅谷”新兴工业的区位条件:（必修下册）①.地理位置优越，环境优美；②.气候宜人；（地中海式气候，温暖湿润）③.有高等院校，知识密集；④.便捷的交通；（旧金山的航空港、高速公路）⑤.军事定货。（七）城市：1.华盛顿：美国首都，全国政治中心。2.纽约：美国最大城市、最大海港、综合性工业中心，世界著名的国际金融中心，联合国总部所在地。3芝加哥：第二大城市，最大钢铁工业基地，农产品加工，铁路枢纽。4.底特律：最大汽车工业中心（汽车城）。5.匹兹堡：“钢都”。6.休斯敦：最大石油化学工业基地，航空航天研究和发展中心。7.洛杉矶：西部人口最多的城市和海港，最大飞机制造中心，航天，电子，石油，电影，华人集中。[注意]洛杉矶是世界上第一个发生光化学烟雾事件的城市，原因――①.汽车数量过多，排放汽车尾气中含大量氮氧化合物和碳氧化合物，在紫外线照射下生成刺激性物质；②.盆地地形，污染物不易扩散；③.夏季多逆温天气，不利于污染物扩散。8.圣弗朗西斯科（旧金山）：海港，电子――“硅谷”，石油，农产品加工，华人集中。9.新奥尔良：美国第二大港口，旅游胜地。四.加拿大：（一）概况： 位于北美洲北部，东临大西洋，西临太平洋，北临北冰洋，西北和南部与美国相邻。面积997万平方千米，居世界第二位。境内88%的土地，分布着亚寒带针叶林、苔原、冰原和湖泊。（二）人口分布：①人口密度低，不足3人/平方千米，是一个地广人稀的国家。&&&&&&&&&&&&&&&&& ②90%的人口集中分布在南部狭长的五大湖及大西洋沿岸走廊地带――原因：气候较适宜（冬季严寒时期较短，夏季温暖）；平原地形，土壤较肥沃；开发较早，工业发达。&&&&&&&&&&&&&&&&& ③70%以上的人口居住在城市。（三）地形――南北三大纵列带 西：科迪勒拉山系中：中央大平原，多湖泊――冰川作用。东：拉布拉多高原（四）气候和自然带：1.气候：主要是亚寒带大陆性气候和寒带苔原气候。2.自然带：亚寒带针叶林带（大部分地区）、温带落叶阔叶林（南部五大湖区）、苔原带（北部）、冰原带（北部）。（五）自然资源――森林、矿产、水能、渔业资源丰富：加拿大是世界上少数几个资源能够自给的国家。（另英国、俄罗斯）1.森林：森林覆盖率为50%，森林中80%是针叶林，它们是木材加工和造纸工业的原料；南部大湖区域有温带落叶阔叶林，如枫叶，加拿大有“枫叶之邦”之称。2.矿产：种类多，储量大，许多矿产的产量居世界首位或前列，是加拿大重要的出口物资。3.水能：加拿大河湖众多，水能资源丰富。目前全国的电力有70%以上是水电，并有多余的电力输送到美国。4.渔业：纽芬兰渔场――世界著名渔场――墨西哥湾暖流与拉布拉多寒流交汇形成。（六）.经济高度发达――工农牧业发达：1.工业：工业部门齐全，有采矿、木材、造纸、水产加工、钢铁、汽车、电力、电子等，其中采矿、电力、制造业最为重要。食品和饮料业也很发达。加拿大的工业受美国的控制，尤其是石油加工和汽车制造等。2.农业：（1）农业生产特点：农业现代化水平高，高度机械化；（2）农业地域类型：混合农业――分布在西部草原――种植小麦、饲养肉用牛；&&& 乳畜业――分布在大湖区域――种植玉米、大麦等饲料，发展乳牛业；商品谷物农业――分布在中部平原――种植小麦。（3）主要农产品：小麦；其次有油菜籽、玉米、豆类、亚麻、马铃薯、甜菜等。3.对外贸易：①出口：矿产、新闻纸、木材、小麦、肉乳、水产品、电力、汽车。加拿大是世界重要的粮食出口国。②出口大于进口。③主要贸易对象：美国。4.旅游业发达，旅游资源丰富：①.纬度高，气候寒冷，广布针叶林，构成林海雪原景观；②.多苔原、冰原、湖泊，有幽美宁静的湖光山色；③. 南部大湖区域有温带落叶阔叶林，枫树广布，加拿大有“枫叶之邦”之称。④.纽芬兰附近海域为世界大渔场之一，水产丰富；⑤.北部有北极圈通过，可观赏到极光现象，体会极昼和极夜；⑥.北冰洋沿岸有因纽特人，乘狗拉雪橇、驾独木舟、住雪屋和帐篷、捕捉海豹和鱼。（七）城市：1.渥太华：首都，全国政治中心。2.多伦多：全国最大城市，金融、商业、文化中心。3.蒙特利尔：全国最大工业中心，重要港口（河港）。 文 章来 源莲山 课件 w ww.5Y k J.cO m
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2013高二地理人教版必修3：3-2流域的综合开发——以美国田纳西河流域为例（ 2013高考）
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3秒自动关闭窗口裂解中的中国大陆与雾霾天气的成因
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|个人分类:|系统分类:|关键词:雾霾成因，大陆裂解
裂解中的中国大陆与雾霾天气的成因The cracking mainland China and the haze weather梁光河中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室，北京，100029Email:摘要：雾霾天气形成是气象(逆温层）、工农业排放、地下排气综合（耦合）造成的。其成因类似卤水点豆腐，各种污染物相当于主体豆浆，地球深部上来的带电的气溶胶相当于点豆腐的卤水。而气候条件相当于点豆腐时候的水温条件。这种雾霾有可能通过在各种烟筒上加装电磁装置进行消减！一、问题的提出2013年严重的雾霾天气难道完全是由工业污染造成的吗？中国古代完全没有工业污染，但据历史文献记载，古代中国也常常出现雾霾天气，这是雾霾工业污染成因难以给出让人信服解释的一个最有力的反证。目前的主流研究陷入“有罪推定”怪圈，几乎所有的研究都认为只有工业排放是形成雾霾的罪魁祸首。甚至有研究说雾霾主要是由于燃煤造成的，我们似乎缺少了一些逻辑分析能力，就拿我国来说，山西是我国煤炭主产地，在山西各大煤田遍布燃煤火电厂，但为什么山西省的雾霾远没有中国东部严重？作者认为雾霾至少有四个主要成因，分别是地质、农业、工业、气候成因（排名不分先后）。地质成因：正在裂解中的中国东部，产生大量深部气体排放。农业污染：全国大面积农田氮肥过量施肥，造成面状污染，未被植物吸收的氮肥最终排放到空气中，形成大气氮污染，还有燃烧秸秆造成的污染等等。工业污染：快速发展的经济使得工业污染逐渐严重。气候原因：微风和无风的低气压（逆温层）使得污染物不易扩散。本文试图以裂解中的中国大陆，从地球动力学对气候的影响，结合氮肥过量施肥及工业污染加剧进行一些综合探讨，对雾霾的成因给出一个新思路。二、裂解中的中国大陆教授的研究总体上说明了逃逸构造对中国总体的宏观影响，在印度板块向北的强烈挤压下，亚洲大陆逐渐裂解，分成断块向东或东南方依次逃逸。作者在“”和“”两篇文章中给出了影响欧亚板块的动力机制新模式（图1），该模式不但考虑了印度板块对欧亚板块的影响，也同时考虑了形成夏威夷岛链的那个蝙蝠鱼状板块对欧亚板块施加了一个北西向的作用力（否定了所谓的太平洋板块的作用力），在这两个板块的综合作用下造成了欧亚板块东侧的裂解，像剥洋葱皮一样，欧亚板块东侧一层一层被剥开，最后被剥离的是日本三个主岛，朝鲜半岛和郯庐断裂（多期次，最后一次）的形成时间基本上和日本主岛的剥离漂移时间一致。这两篇文章也说明宏观上中国东部正处于一种剪切拉涨环境下。 & &难道现在地球的活动已经停止了吗？当然没有，这种板块间的作用力还存在，而且应该还在加剧，因此这种类似的剥离还应该继续存在，那么下一个被剥离的地方是哪里呢？图1 左图（A）欧亚板块东部模型受力变形前的初始状态，右图（B）欧亚板块东部模型受力变形后的状态打开手机导航软件我们看到（设置到地形地貌图层）如图2A所示的中国东部地形地貌图，图中显示中国东部正处于裂解状态，从学习基础地质时代老师就教我们如何识别覆盖区的断裂，那就是寻找河道。图2B中红色虚线表示的是涨性断裂（黑色箭头表示相对运动和受力方向），这种断裂在图中非常明显，南东走向的较粗断层基本上沿着古老的京杭大运河中南段，该断裂向北直指石家庄。这表明从上海到江苏一直往北到临沂、济南等块体正在从中国主体裂解。也就是说类似于日本和朝鲜半岛一样正在被剥开，也许若干个Ma后，该块体将被完全分离出去，那时候现在的京杭大运河中南段将扩张形成类似于渤海的新海洋。还有另外一个较长的断裂，基本上沿着长江走向，也应是一个涨性的大断裂。还有其它一些小的涨性断层，用较细的红色虚线表示（包括黄河）。当然还不能忽略正在活动的郯庐断裂带，这说明中国东部整体处于拉涨环境中。 & &这种拉涨环境在地陷方面表现的特别明显，比如从百度搜索“南京　地陷”将出现一百多万条结果，沿着京杭大运河断裂带，很多地方如聊城等地也常常发生地陷，多数地陷区域并没有采矿历史。&图2 左图（A）中国东部地形地貌图，右图（B）中国东部当前断裂状态解译图三、涨性断裂与地球排气涨性断裂会使地球深部形成的气体得到释放，杜乐天教授的研究结果表明，这些气体成份十分复杂，至少包括H2O、CO2、N2、H2S、HC1、HF、SO2、SO3、CO、H2、CH4、C2H6等(后4种为可燃气)。作者认为这些气体与工业排放的污染物共同作用，加上特殊的气候条件会加剧雾霾的形成和发展。教授2013年的文章（），给出了另外一个思路，文章说“大气中直径小于2.5微米的颗粒物被称为PM2.5。严格讲应称为气溶胶PM2.5。这是指长期悬浮在大气层中的胶体。美国NASA公布了一个PM2.5全球浓度分布图（图3）。图上可见，从非洲至东亚的PM2.5高值区。这使国内外人们普遍中国空气污染很严重,为世界之最。近来北京等北方地区普遍出现PM2.5超标,达到500以上,更引起了公众和政府的关注与不安。当我们看一下NASA世界图，可以发现NASA全球PM2.5高值区带与全球季风带走向与范围大体上相一致。中国极大部分地区位于季风带上”。从该图上也可以看出，沿着正裂解中国东部的主断裂带，中国的PM2.5也是最高的紫红色。图3 美国NASA公布的PM2.5全球浓度分布图 & &2013年12月7日-9日，中国发生了有历史记录以来可能最为严重的雾霾天气。连续3天中国东部笼罩在重度雾霾中，雾霾维持在重度水平而且数天基本上不扩散，图4给出了美国NASA在2013年12月7日对中国东部的航拍图，该图也说明重度雾霾基本上沿着正裂解中国东部的主断裂带分布。图4 美国NASA公布的2013年12月7日对中国东部的航拍图日至8日 中东部霾区分布一览（资料来源：新华社） & &2014年1月16日中国又发生大面积雾霾，图5给出了中国及周边国家2014年1月16日主要空气污染指数分布图，从该图中可以看出重度污染区域与正裂解中国东部的主断裂带范围吻合很好。图5 中国及周边国家2014年1月16日主要空气污染指数 & &深大断裂真的会排气吗？有一个现实的例子告诉我们真的会排气，而且气量不小。 & &江苏黄桥CO2&气田是目前我国陆上最大的CO2气田，具有特殊的成藏地质条件（李海庆，2012）：深大断裂的发育为岩浆-幔源型CO2气提供了运移的通道，背斜轴部中生代、古生代海相地层中的裂隙储集层CO2气提供了丰富的赋存空间，多期厚层泥岩尤其是上白垩统浦口组中、上部厚层纯泥岩段是本区最有利的盖层。江苏黄桥二氧化碳气田主要位于江苏省泰兴市黄桥镇、溪桥镇和河失镇（图6）。该气田自1983年苏174井偶获高产CO2气流之后，并进行开采利用，产量不断增长，地层压力几乎稳定不变（图7）。目前已探明含气面积51平方公里,探明储量64亿方。黄桥CO2气田毗邻于长江构造破碎带。该破碎带被证明是一条东西向延伸的重要深部断裂带，其断距深度达莫霍面之下，它为岩浆起源、CO2气体的聚散、氦气的上升提供了必要的地质条件。研究表明，该区气田中CO2气碳同位素分析数据显示CO2气具有无机成因特点，属岩浆-地幔来源，浅层气田中氦气的3He/4He比值具有明显的地幔来源的特点，另据氩同位素40Ar/36Ar值同样反映深源的特点，这都充分说明黄桥CO2气田应为无机成因，属岩浆-地幔来源。可以说，深大断裂为CO2气提供了运聚的通道。造成CO2气大量运移聚集的深大断裂向下深切地幔，向上则贯穿上覆巨厚刚性地层(灰岩和砂岩)形成的次生裂隙网络，而不同于以往常规的“生储盖组合”，而是一个跨越各刚性地层的自成系统的巨大储集体系。气田纵向上具有多个气藏组合分布的特点（郭念发等，2000），海相层系中的气藏为深层气藏，气藏埋深1800-2300m，陆相层系中的气藏为浅层气藏，气藏埋深仅378m左右。深层气藏以CO2为主，CO2含量近90%以上，伴有少量烃类气和凝析油，单井日产CO2(33.2-46.13)万方。浅层气藏以N2为主，其含量达56%以上，CH4和CO2分别为24%-28%和15%左右，He含量高达0.013%-1.06%,最高达1.34%，高于其工业品位(He含量大于0.3%) 而成为He气藏。 & &从CO2的岩浆-地幔源成因分析,气田形成期可能比较晚（郭念发等，2000）。黄桥地区新生代岩浆活动频繁,新生界地层中较为普遍地发育玄武岩(包括辉绿岩),气田上方的N13井在海相碳酸盐岩中发现B石英。B石英是一种高温矿物,常压条件下在573-870度温度区间才能形成。由此推断CO2气田深部可能有隐伏岩体存在。苏174井和气田上方的其他一些深井在石炭、二叠系碳酸盐岩地层中常见大量方解石脉,大多数方解石脉经糜棱岩化后成白色粉末状,方解石脉和其糜棱岩化程度随深度增加而增加。这些现象说明气田深部可能曾经有过岩浆热液用。 &
这些深层成因的天然气现在是否正在外泄到空气中呢？事实上，该气田的外围勘探就使用了化探方法, 结果表明气田西部和南部出现明显的甲烷、乙烷和汞异常( 图8) , 这些异常是地下天然气运动规律的反映，说明这些深层成因的天然气目前仍在泄露中。图6 黄桥气田位置图 图7 黄桥气田剖面图（据李海庆，2012）图8 黄桥气田勘探远景化探异常图（据郭念发等，2000） & 上述图片显示出正裂解中国东部的主断裂带分布可能影响着雾霾的分布及发展，其机理是什么呢？教授从气溶胶PM2.5的化学组成与同位素示踪作了深入研究，结果表明，它具有相对较稳定的化学组成，明显区别于区域性PM&10的粉尘，以及表土与基岩，也区别于燃煤、汽车尾气等人为排放物。图6是广州地区的MgO-FeO重金属图解，从图可见到这种明显的差别。PM&10的粉尘的化学组成与区域污染源排放以及地质背景有着密切的相关性。气溶胶PM2.5中的重金属含量也明显低于PM&10的粉尘，表明人为污染物加入相对较小。气溶胶PM2.5的高镁特征；同时在世界各地均具有稳定的SiO2/MgO比值（12.8－14.8左右），明显区别于上地壳物质，反映了与地球深源物质有关（图9）。教授的结论是：可能有不同时期火山喷发产生的气溶胶加入到大气层中，并长期存留。作者有不同的观点，很难想象以Ma为记年单位的古老火山喷发悬浮物至今还漂浮在空气中。既然这些高镁特征的气溶胶PM2.5来自于地球深部，为什么不是现在正沿着深大断裂向上排气造成的？因此作者认为这很有可能是地球深部排气造成的。（2013）的研究（）结果表明：“成霾条件就是大气浮力丧失的结果”。这是否意着地球深部的排气携带着带电粒子，与粉尘带电粒子相互作用，使得原有的大气浮力平衡遭到破坏，从而使大气浮力丧失？　作者认为，雾霾天气的成因类似卤水点豆腐，各种污染物相当于主体豆浆，地球深部上来的带电气溶胶相当于点豆腐的卤水，只需要很少的量就可以达到惊人的效果。而气候条件相当于点豆腐时候的水温条件。图9 &广东地区气溶胶PM2.5与粉尘的MgO－FeO分布范围图，并与地表基岩和土壤比较（，2013） &教授的研究表明（）地球排气是地热释放和雾霾形成的自然原因，污染是雾霾形成的人为因素。除此之外，地震频发和气候异常等因素造成的地质和气象灾害也应在我们的研究范围之内。2013年公布的材料表明此次重霾前后一共4次（到本文撰写的1月30日为止），分别是7—13日，16—19日，21—23日，26—30日。与1月9-12日、16-19日、21-23日、27-30日四次潮汐组合一一对应，与地球潮汐形变、自转速度变化造成的“地球呼吸”相一致。计算表明，地球潮汐形变造成的地壳容积周期变化，可以形成地球的呼吸运动。异常规模的地球呼吸与地震火山活动相对应，与异常雾霾天气相对应，值得深入研究。中国处于欧亚地震带和环太平洋地震带交叉地区，中强地震频发，是全球地震多发地区。地震活动和地下排气也是中国的华北、华东、华中PM2.5高密度区形成的原因。 & &张学文教授的研究强调了大气如何把地面细颗粒物卷入空中（），而传统的研究忽视了地面的细颗粒物物质可以卷入低层大气而成为霾，是气象学的重要错误。其实从早上到晚上我们的大地也在呼吸，早晚温差形成的热胀冷缩，使得地下部分物质挥发应该是一个道理。 & &空气中细小的霾颗粒到底是什么样子呢？@张超_摇光通过显微镜，将霾颗粒放大1000倍后，发现他们形状各异，有复合体，有生物颗粒，有矿物质的，看上去触目惊心（图10）。从这个图中我们可以看出，这些霾颗粒大多数是由很小的颗粒粘结在一起，由此造成雾霾颗粒的加重而不易向高空扩散，从而产生了严重的雾霾，这应该是一种带电粒子的吸附作用引起的。如果没有细小霾颗粒的吸附作用，他们应该向高空扩散，就不会产生严重雾霾天气。这从正面印证了霾颗粒可能与地球深部带电气溶胶的参与有关。图10 霾颗粒放大1000倍后的照片（据@张超_摇光，2014）四、农业污染和工业污染我国以全球8%的耕地使用了超过30%的全球氮肥用量。每年大约使用7000万吨氮肥（尿素为主），这些氮肥能被植物吸收的比例大约占30% （刘建明，2013）。也就是说70%左右的氮肥并没有被植物吸收，它们会溶于土壤水体，并部分挥发到大气中，形成面状污染。这个量是巨大的，大约每年有4900万吨的未被植物吸收的过剩氮肥污染着我们的江河湖泊和大气。这些氮肥最终会以复杂的化合物排放到大气中，是否能转化成硝酸盐？作者没有做过深入研究，但现在普遍认为硝酸盐是工业污染的主要成份之一，其来源恐怕不能排除氮肥过量施肥的影响。其实车用尿素使用量也很大，要达到国四排放标准，在汽车排放尾气处理上就要选用适合的SCR技术，而这项技术必须利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理。另外还有大面积燃烧秸秆造成的污染等等也不容忽视。作者并不否认工业污染会加剧大气雾霾的形成和发展，因此加大治理力度也是必须的。但不能简单地认为雾霾完全由工业污染造成。道理很简单，现在的雾霾越来越严重，人们怨声载道。很多人认为古代空气好，没有雾霾。其实，据史料记载，那时候也有雾霾，而且雾霾还不少。那时如果出现严重雾霾，皇帝往往下罪己诏，检讨自己的过失。史载建始元年（公元前32年）四月，因为出现了特别严重的黄霾天气，朝野震恐，成帝遂自责说：“朕承先帝圣绪，涉道未深，不明事情，是以阴阳错缪，日月无光，赤黄之气，充塞天下。咎在朕躬。”《元史》：元天历二年，“雨土，霾，天昏而难见日，路人皆掩面而行。”元六年，“雾锁大都，多日不见日光，都门隐于风霾间，风霾蔽都城数日。”《明实录》：明成化四年，“今年自春徂夏，天气寒惨，风霾阴翳，近一二日来，黄雾蔽日，昼夜不见星日。”明成化十七年，“连日狂风大作，尘霾蔽空。”成化二十一年，“正月丁末，京师阴霾蔽日，自辰至午乃散。三日后阴霾又起，五日不散，致漕运舒缓，京师官仓存米告急。”弘治十年，“京师去冬恒燠无雪，今春狂风阴霾。西直门外霾尘积聚，难见路人，官军半掩城门，以遮霾尘。”万历十一年，“正月辛酉，京师风霾。闰二月壬戌，京师风霾，四月癸亥，大学士张四维等言：‘风霾陡作，黄沙蔽天。’五日不见西山之踪。”《清史稿》：康熙六十年，“今日会试出榜，黄雾四塞，霾沙蔽日。”嘉庆十五年，“京师入腊月以后，时有雾起霾升，连宵达旦，宛平、大兴具有上报。琼岛雾锁霾封，难见真容，煤山隐于风霾中。”咸丰六年，“入冬以来，雪少雾多，土雨风霾时临京师，以昌平、宛平为浓重。”现在人觉悟高了，出现雾霾首先想到的是科学，认为是污染造成的。而古代人迷信，认为是天怒，当然是焚香祷告，祈求神灵宽恕自己。我们对于雾霾的态度，可喜的是破除了迷信，可悲的是没有吸取教训，更加破坏环境，但更应该知道雾霾的多种成因和发展。五、结论与讨论我国雾霾加重至少有四个主要原因：（１）地质上，正在裂解中的中国东部，产生大量深部气体排放（带电气溶胶）。（２）农业方面，全国大面积农田氮肥过量施肥，造成面状污染，未被植物吸收的氮肥最终排放到空气中，形成大气氮污染，同时还包括大面积燃烧秸秆造成的面状污染。（３）工业方面，快速发展的经济使得工业污染逐渐严重。（４）气候方面，微风和无风的低气压（逆温层）使得污染物不易扩散。在多种因素的耦合作用下，可能造成了今天中国雾霾天气的频发。作者认为，雾霾天气的成因类似卤水点豆腐，各种污染物相当于主体豆浆，地球深部上来的带电的气溶胶相当于点豆腐的卤水，只需要很少的量就可以达到惊人的效果。而气候条件相当于点豆腐时候的水温条件。总之，雾霾的形成与发展与地球的地质发展过程、工业化发展及农业发展密切相关，我们不可割裂他们的联系，单纯头疼医头，脚疼医脚。这样往往难以根治。可以预见的是，今后雾霾天气作为大自然演化的一部分，在中国将常态化，如果单纯对工业污染进行治理，雾霾可能会难以根治。如何综合治理，将是摆在我们面前的一个新课题。六、消减雾霾之我见我们知道，高层云彩上面带正电，下面带负电，而地球表面释放负电荷；正是由于人们排放的污染物颗粒带正电荷，使得这些正电荷离子与地表释放的负电荷结合，使得大气丧失浮力。那么我们能怎样改变呢？我们能做的事情就是在一个城市，改变区域低空的大气的地球物理特性，比如在燃煤燃气高炉上加装电磁装置（图12），使得带负电荷的粒子释放，带正电荷的粒子被回收，这是一个全新思路。这样做的效果有3个：（1）排放的颗粒物带负电荷，大地排气带负电荷，同性相斥！这样做能使得云层增高，大气容量增大，降低雾霾浓度。（2）一半的排放粒子被回收（带正电荷部分），大气污染物将大大减少！（3）不需要投入很多资金，也不要求停工停产，影响国民经济的发展！图12 消减雾霾示意图&参考文献（略）更多资料请参阅探密地球
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