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1南极大陆地质地球物理调查与研究1

1.1 概述1

1.2 西南极乔治王岛菲尔德斯半岛和巴顿半岛2

1.2.1 建立了乔治王岛菲尔德斯半岛地层序列3

1.2.2 乔治王岛巴顿半岛地层年代的确定4

1.3 横贯南极山脉地区4

1.3.1 横贯南极山脉主要地质构造特征——双构造层基底5

1.3.2 中侏罗世岩浆活动及古生物特征5

1.3.3 北维多利亚地难言岛地质构造特征6

1.4 拉斯曼丘陵6

1.4.1 500 Ma高级变质事件及其构造意义6

1.4.2 南极洲的硅硼镁铝矿7

1.4.3 早期1 000 Ma中压麻粒岩相构造变质事件7

1.4.4 拉斯曼丘陵及邻区的各类岩石的锆石同位素年龄7

1.4.5 早期M1石榴石＋斜方辉石＋堇青石＋钾长石组合的识别7

1.5 格罗夫山8

1.5.1 格罗夫山地区的花岗岩质岩石类型和侵入时代8

1.5.2 格罗夫山地区单一高温麻粒岩相变质事件8

1.5.3 格罗夫山地区冰碛岩中的大洋俯冲和大陆碰撞相关的岩石学证据9

1.5.4 格罗夫山地区3期构造变形研究9

1.5.5 碎屑锆石原位U-Pb年龄和矿物化学成分测定9

1.6 埃默里冰架东缘—普里兹湾沿岸9

1.6.1 埃默里冰架东缘—西南普里兹湾地区的地质事件序列10

1.6.2 格林维尔期雷纳造山带从增生到碰撞的构造过程10

1.6.3 泛非期变质演化轨迹与普里兹造山带的性质11

1.7 南极冰下地质与南极内陆地球物理研究12

1.7.1 西福尔丘陵附近古太古代古老地块研究12

1.7.2 威尔克斯地温德米尔群岛冰下地质研究13

1.7.3 南极内陆地球物理研究13

1.8 结语与展望14

参考文献15

2南极古气候环境与古生态地质学研究21

2.1 概述21

2.2 南极无冰区生态地质学研究进展22

2.2.1 南极无冰区生态地质学研究载体22

2.2.2 粪土沉积的三重属性与生物地球化学指标22

2.2.3 全新世南极无冰区海洋生物生态对气候环境变化的响应24

2.2.4 企鹅是南极海陆营养盐和污染物的传递载体27

2.2.5 人类文明在生物粪土层中的记录29

2.3 格罗夫山上新世以来古气候环境与冰盖进退研究30

2.3.1 地理与冰川地质32

2.3.2 沉积岩转石沉积环境33

2.3.3 孢粉化石组合的年代学意义34

2.3.4 古荒漠土壤研究34

2.3.5 宇宙成因核素定年研究35

2.3.6 结论与讨论37

2.4 东南极北查尔斯王子山新生代Pagodroma群孢粉研究39

2.4.1 地质背景与地层特征39

2.4.2 Pagodroma群孢粉组合特征41

2.4.3 古植被与古环境44

2.4.4 古生代—中生代再沉积孢粉45

2.5 结语与展望46

参考文献47

3南极大气观测与气候研究55

3.1 概述55

3.2 南极大气观测55

3.2.1 长城站地面气象观测55

3.2.2 中山站地面气象观测56

3.2.3 中山站至昆仑站自动气象站57

3.2.4 中山站大气臭氧观测58

3.2.5 南极大气成分本底监测59

3.2.6 卫星资料接收60

3.2.7 南极海冰物理参数观测61

3.3 南极大气科学研究进展61

3.3.1 长城站气候特征62

3.3.2 中山站气候特征63

3.3.3 海冰反照率64

3.3.4 中山站至昆仑站的气候特征65

3.3.5 南极考察气象保障65

3.3.6 南极海冰变化与大气环流的关系68

3.3.7 南极臭氧洞变化及其趋势69

3.3.8 南极臭氧洞的垂直结构70

3.3.9 地面臭氧本底特征71

3.3.10 二氧化碳的本底特征71

3.3.11 一氧化碳本底浓度72

3.3.12 南极近地层湍流参数73

3.3.13 大气边界层结构75

3.3.14 中山站对流边界层高度75

3.3.15 东南极冰盖边界层结构75

3.3.16 南极苔原温室气体通量76

3.3.17 南极地区气候及其作用78

3.4 结语与展望82

参考文献83

4南极生态环境监测与研究88

4.1 概述88

4.2 生态环境监测89

4.2.1 国际监测动态89

4.2.2 我国的南极站基生态环境监测90

4.3 我国南极生态环境科学重要研究进展92

4.3.1 南极地衣物种资源收集及生态功能分析92

4.3.2 微生物群落分布与结构特征94

4.3.3 潮间带生态系统结构与功能97

4.3.4 冰藻群落及环境相关性研究101

4.3.5 近岸海洋环境及浮游生物群落变化特征104

4.3.6 污染物分布及人类活动影响107

4.4 结语与展望114

参考文献115

5南极考察人员生理心理适应性研究120

5.1 概述120

5.2 早期生理、心理适应性、劳动卫生和营养膳食等多学科综合研究120

5.2.1 起始阶段120

5.2.2 攻关阶段121

5.3 我国南极站区不同环境因子对考察队员的影响及其机制研究124

5.3.1 长期居留南极对越冬队员生理和心理的影响125

5.3.2 南极昆仑站高寒环境对考察队员的交互作用133

5.3.3 南极冰盖高原考察队员选拔的研究137

5.3.4 南极高海拔低氧应激机制研究138

5.4 结语与展望139

参考文献140

6南极测绘及其遥感应用142

6.1 概述142

6.2 我国的南极大地测量与测绘考察142

6.3 大地测量基准建立143

6.3.1 大地测量空间基准与卫星跟踪站143

6.3.2 高程基准与验潮站144

6.3.3 重力基准与大地水准面145

6.4 南极板块运动与冰川运动监测研究146

6.4.1 南极板块运动监测146

6.4.2 南极冰川运动监测147

6.5 遥感测绘与南极冰雪环境监测149

6.5.1 南极航空测量技术研究150

6.5.2 卫星遥感制图和特殊冰貌分析150

6.5.3 多源遥感数据冰流速监测153

6.5.4 多源遥感数据冰架、海冰变化监测156

6.5.5 卫星测高技术用于冰盖高程及其变化探测157

6.5.6 基于卫星重力的南极冰雪物质平衡估算157

6.5.7 基于GNSS技术的南极电离层和对流层研究158

6.5.8 无线传感器网络159

6.6 南极数字制图与南极地名159

6.6.1 南极系列地图研究160

6.6.2 多元化地图产品研究162

6.6.3 制图方法和工艺研究162

6.6.4 南极地名命名与标准化研究163

6.7 南极地理信息系统与应用164

6.7.1 我国南极GIS发展进程165

6.7.2 我国南极GIS的主要进展165

6.8 结语与展望167

参考文献168

7南极冰川学考察与研究172

7.1 概述172

7.2 我国南极冰川学研究发展历程172

7.3 我国南极冰川学监测系统及技术支撑系统175

7.3.1 GPS和卫星系统176

7.3.2 钻探设备176

7.3.3 观测标杆（标志）和重力仪176

7.3.4 冰雷达177

7.3.5 气象观测装置和设备177

7.3.6 后勤保障设备和物资178

7.4 我国南极冰川学研究进展178

7.4.1 建立冰冻圈科学理论框架178

7.4.2 东南极冰盖演化及其气候效应179

7.4.3 南极冰盖物质平衡与海平面变化179

7.4.4 南极雪层温度研究181

7.4.5 南极雪冰稳定同位素研究181

7.4.6 南极雪冰化学研究182

7.4.7 冰穹A深冰芯科学工程185

7.5 结语与展望188

7.5.1 冰穹A深冰芯研究计划188

7.5.2 中山站—冰穹A断面以及航空地球物理调查计划189

7.5.3 冰架与海洋相互作用—埃默里冰架热水钻研究计划189

7.5.4 冰川学监测和技术支撑系统的加强与完善190

7.5.5 全球变化研究与人才培养191

参考文献192

8南极高空大气物理学观测与研究196

8.1 概述196

8.2 我国南极高空大气物理学研究发展历程196

8.3 我国南极高空大气物理学观测系统199

8.4 我国南极高空大气物理学研究进展201

8.4.1 极区电离层201

8.4.2 极光和粒子沉降204

8.4.3 极区等离子体对流207

8.4.4 空间等离子体波的源区与传播特征208

8.4.5 极区地磁与电流体系210

8.4.6 极区空间天气212

8.4.7 极区电离层—磁层数值模拟214

8.5 结语与展望216

参考文献217

9南极陨石研究与天文学观测223

9.1 概述223

9.2 南极天文观测研究224

9.2.1 南极天文建设必要性及现状224

9.2.2 南极天文观测系统224

9.2.3 南极天文研究进展227

9.3 南极陨石发现与回收231

9.3.1 南极格罗夫山陨石考察231

9.3.2 考察组织工作和陨石收集程序234

9.3.3 南极陨石富集机制235

9.3.4 格罗夫山陨石富集特征235

9.3.5 格罗夫山陨石特征236

9.3.6 格罗夫山陨石富集的影响因素237

9.4 陨石研究237

9.4.1 南极陨石的基础分类237

9.4.2 普通球粒陨石磁性分类237

9.4.3 碳质球粒陨石及其中富Ca、Al包体238

9.4.4 从林伍德石的拉曼光谱中解译化学成分238

9.4.5 格罗夫山两块火星陨石岩石矿物学239

9.4.6 火星陨石GRV 99027佐证大部分二辉橄榄岩质火星陨石来自火星表面同一岩浆构造单元240

9.4.7 火星陨石GRV 020090的两阶段形成模型240

9.4.8 橄辉无球粒陨石及其冲击变质历史241

9.4.9 南极陨石GRV021710 （CR）中含有大量前太阳系颗粒物质242

9.4.10 火星190Ma之前存在地下水243

9.5 南极陨石管理244

9.5.1 南极陨石样品出入库管理245

9.5.2 南极陨石样品信息发布245

9.5.3 南极陨石样品网上申请245

9.5.4 南极陨石采集、保藏与共享组织方式245

9.6 结语与展望246

参考文献247

编后记252