大陆科学钻探与中国科学深钻工程

人类在赖以生存的地球上已经历了无数个春秋.长期以来,人们就试图通过各种方法对地球进行探测,但是,由于坚硬地壳岩石的阻隔,迄今为止,人类对地球内部仍然所知甚少.随着航天技术的发展人类开辟了通往宇宙星际的大门,一个与之相呼应的"入地"计划应运而生,这就是直接观测地球陆壳的"大陆科学钻探".作为"深入地球内部的望远镜",大陆科学深钻是当代地球科学具有划时代意义的大型科学工程,也是解决当前人类面临的资源、灾害、环境三大问题的重要途径之一.     

亚洲中部地区地幔上部密度非均匀性研究

自80年代初国际岩石圈研究计划执行以来,地球科学研究重点开始从海洋转向大陆.90年代起乃至今后相当一段时间大陆动力学研究将成为地球科学最活跃的研究领域之一,从各种地球物理观测结果显示:地幔上部介质在横向、纵向上都存在着非均匀性,显然,密度是最基     

地球科学发展的新走向

在科学技术进步和社会需求的推动下,当代地球科学的发展面临著许多新的机遇和挑战.本文从地球科学整体的高度出发,通过对近年来国内外地球科学发展特点的深入综合分析,提出了当代地球科学发展的引人瞩目的新走向、新趋势.这些新走向、新趋势,概括地反映出当代地球科学面对新的发展机遇和挑战所具有的全球发展态势．     

第三届海峡两岸三地及世界华人地质科学研讨会在香港大学召开

由中国地质学会、国家自然科学基金委员会地球科学部、台湾大学地质科学系、香港地质学会和海外华人地球科学技术协会发起,香港地质学会和香港大学地球科学系共同主办的第三届海峡两岸三地及世界华人地质科学研讨会于2001年12月19～22日在香港大学召开.会议共收到论文摘要250余篇,来自大陆、台湾和香港地区以及国外一些地球科学研究机构和高等院校近300位代表出席了这次研讨会,130多位学者在大会上做了专题报告.     

我国大陆造山带研究的新突破

从90年代初开始,固体地球科学将大陆动力学作为跨世纪的研究目标。代表岩石圈热学和力学变化最为剧烈的造山带既是大陆动力学的重点研究对象,又是地学界集中力量攻克的难点和研究热点。90年代初,国家自然科学基金委员会地球科学部抓住这一科学机遇,利用我国是世界上造山带最多、类型最全的国家这一地域优势,选择具代表意义的秦岭造山带通过     

发展国际合作, 促进我国地球系统科学研究

自20世纪后半叶,地球科学相关理论和技术的进步使科学界逐步认识到,地球层圈演化的行为具有整体性.地球系统科学正在成为21世纪基础科学研究的前沿.我国是发展中国家,国际合作对促进我国未来地球系统科学研究具有十分重要的意义.本文结合中国地球科学领域研究和发展的实际,试图对我国改革开放以来国际合作在地球科学领域发挥的作用、经验和教训进行分析,并在此基础上就国际合作在未来我国地球系统科学研究中的重要作用和着眼点提出一些看法.     

第一届中国纳米地球科学学术研讨会暨中国地质学会纳米地质专业委员会成立大会在京成功召开

正地球科学历经几百年的发展,在宏观和微观领域已经取得了重大进展.伴随着科技的巨大进步,地球科学正在向更宏观和更微观的两个明显的方向发展,即天体行星科学和纳米地球科学.纳米地球科学指以纳米科学与地球科学为依托,纳米技术与地学工具为手段,以地球物质为研究对象,对地球各圈层中已知或有待探知的纳米微粒和孔隙进行分析研究,从而揭示地学现象和过程中纳米尺度信     

地球内部物质的运动与动力

地球物理学研究的主体内涵是地球内部物理学,而地球内部物理学研究的核心则是地球内部结构、物质的运动和力源及其响应.在研究和探索地球内部物质与能量交换的深层过程与力源机制的基础上提出:(1)地球内部各圈层结构和物质组成是研究物质运动、介质属性、结构和深层过程的基础;(2)大陆漂移、海底扩张和板块运动是地球内部岩石圈物质飘曳在软流圈上运动极为重要的地球科学事件,大陆溢流玄武岩的喷发和地幔热柱的上升体现了水平力系与垂直力系并存和其耦合响应;(3)强烈地震的发生、火山喷发、青藏高原的整体抬升、第二深度空间金属矿产资源、油气能源形成与聚集是地球内部物质与能量交换的产物;(4)地球内部物质运动的驱动力源是其物质力学属性研究与探索的核心问题之一,但有关一系列的假说却难以解释发生在地球上的诸多事件,唯地幔对流说取得了较多的共识,由于尚缺乏可靠的精确实测论据,故乃为一假说;(5)地球内部放射性元素蜕变和核-幔热动力边界层及其产生的热能可能是驱动地球内部物质运动最可能的能源.地球内部是否可能还存在像天体运动研究中最近提出的"暗物质"和"暗能量"呢?为此尚必须深化认识地球本体.     

地球的构造发展及中国区域大地构造划分

地球的构造包括地球的内部圈层构造与地壳的构造,是地球长期发展而成的必然结果.地球内部的圈层构造,当前只能依靠地球物理方法测得的信息加以合理的解释.例如,利用地震波在地球内传播上的变化,了解到地球内部有几个不连续面,其中最大的两个:莫霍面与古藤堡面,把地球内部分为地壳,地幔与地核. 但是,根据地震波速的变化,判断地球内部的物质成分的结论,是值得商榷的,因为地球内部高温高压下物质的物理性质,与地表情况下物质的物理性质,显然有很大的不同.从当代微观到客观自然科学的研究,地球内部的变化,可能不是物质的变化,而是物态的变化.     

大别山北麓发现新元古代低18O岩浆岩

新元古代地幔超柱活动、超大陆聚合和裂解、裂谷岩浆作用与雪球地球事件之间是否具有成因联系，是当前国际地球科学研究的前沿和热点问题．而确定同时期岩浆岩是否含有地表水信息并形成低^18O岩浆，则是证明地球内部与外部之间在能量和物质上是否发生过相互作用的关键．先前对大别．苏鲁造     

中国第一钻

最近有报道称,俄罗斯斯维尔德洛夫斯克州的SG—4号钻井经过16年不停工作,其钻头已经深入地下5470米。它所钻取的岩心为石油、矿藏、地质勘探提供了宝贵的信息。迄今为止,人类对地球内部的奥秘还知之不多,地球科学家通过分析地表岩石、仪器探测等方法获得对地球内部的认识,但尾这些均是间接方法和认识,有时甚至造成误解。直到20世纪70年代,地球科学家们研究认为,只有直接给地球开口子,向地球内部"开钻",才是获得地下深部物质和真实信息的唯一办法,这项研究的学名是"大陆科学钻探"。大陆科学钻探实施30年,已有13个国家打了近百口井。最受世界关注的工程便是中国大陆科学钻探和墨西哥陨石坑钻探。     

向地球最深处挑战

目前,世界上已发现确定的海沟共有31条,其中有22条在太平洋.它们或者与大洋边缘的群岛配对,或者与大陆边缘的海岸山脉相伴.洋底通过海沟向下倾斜,进入地球内部.这一条条的海沟张着"血盆大口",慢慢地吞吃着洋底.     

论甘青川发震块体及其地震活动特征

近二十年来,板块构造的研究中反映出板块边界与大地震的活动有着密切的联系,揭示了地震发生的某些规律性,明显地表现于海洋和大陆边缘。随着研究的深入,各地学者陆续把板块划分的更细一些,涉及到大陆内部一些板块边界的划分,即属于次级板块或孕育中的分离板块边界。我们曾讨论过大陆内部次级板块边界地震活动的特征,并提出划分次级板块边     

新元古代雪球地球事件与地幔超柱活动

新元古代时期是超大陆裂解、低纬度冰川发育和多细胞生物繁衍的重要阶段,涉及全球性的古板块运动、气候变迁、生命演化等一系列跨学科重大科学问题,已经成为近年来国际地球科学研究的热点和前沿.其中关于超大陆裂解的起始时间和持续时间、裂谷岩浆活动性质和热液蚀变强度、水-岩反应与低18O岩浆成因的古气候意义、超大陆演化与气候突变之间的关系等,是当前地球科学界十分活跃并得到迅速发展的研究领域.新元古代中期与超大陆裂解有关的地幔超柱作用及其衍生的大规模裂谷岩浆活动,可能在启动全球性冰川、引起局部地区间冰川和终止雪球地球事件三个方面,对雪球地球事件的形成和演化都发挥了非常重要的作用,是地质历史上"冰"与"火"之间相互作用的典型范例.     

地球中微子:来自地球深部的信使

中微子是构成物质世界最基本的单元之一,在自然界广泛存在.正在建设的江门中微子实验站(JUNO)是我国第二个大型国际领先的中微子实验站.地球中微子(geo-neutrino)是地球内部天然放射性元素(主要是~(238)U,~(232)Th和~(40)K三种同位素)衰变产生的反电子中微子.它们在衰变过程中也同时释放出大量热能,是驱动地球演化的主要地热能来源之一.地球中微子的通量和产生的热能成固定比例.因此,测量地球中微子的通量,可以获得放射性元素分布及其对地热能的贡献.江门中微子实验站的探测器质量为2万吨,运行一年所获取的地球中微子事例数达到400个以上,超过全球已有地球中微子探测器10年所探测事例的总和.江门中微子实验站周围500 km以内贡献50%以上的地球中微子事例数,利用地球科学手段可合理、有效估算实验站周围及邻区地壳的贡献,实验站测量总数减去地壳贡献,可得到地幔的贡献.因此,有效充分利用实验站可望帮助解决放射性元素衰变对地热能的贡献、测量Th/U比值和来自地幔的放射性地热等问题,并推动国内中微子地球科学研究的交叉领域发展.本文首先介绍了地球内部有关热量未解决的科学问题及地球中微子可能的贡献,其次介绍了地球中微子研究的国内外现状及精确地壳结构模型研究的重要意义,随后着重介绍了江门中微子实验的地球中微子探测潜力及其独特的地理位置和探测优势对地球科学研究的意义,最后给出总结和展望.     

21世纪地球科学发展展望

行星地球是人类赖以生存和发展的空间与场所。以行星地球为研究对象的地球科学,在20世纪与其他学科一样有了很大的发展。当前,不少地球科学家正在探索与研究21世纪地球科学发展趋势。对地球科学未来发展作出科学预测是极其困难的,但意义是巨大的,因为,探讨地球科学发展趋?..     

"古地磁学与地球深部"国际研讨会成功举办

地球深部物理和动力学过程是当代地球科学的重大前沿研究课题.地磁场起源于地球的外核流体运动,地球磁场的结构与强度变化蕴藏了极其丰富的地球深部过程信息.近年来,随着地震学、地磁学和计算科学的发展,地球     

从板块构造观点论地槽

虽然地槽学说已有一百多年的历史,但它的概念则不断有所发展。近二十年来对它的认识,更有分歧。现总结地槽概念的演变,结合板块构造理论,提出有关地槽的一些基本特征,以供商榷。1.地槽一般位于大陆边缘,不是一个向斜状槽谷,而是由大陆向海洋的斜坡。2.大陆隆起部分,长期受到剥蚀,叫作地盾,大陆架上浅海或陆相盆地,有不太厚的稳定性沉积,称为地台。靠近大陆的海域,基底是大陆壳为冒地槽。离大陆较远部分,基底是大洋壳、有火山活动,为优地槽。3.虽然地壳的升降运动对地层沉积起一定的作用,但沉积基本上是由大陆向海洋方向逐渐推进的。4.大陆边缘海域常有岛屿和微型陆块。在其上或其边缘也可以生成地台或地槽型沉积。5.地槽沉积带常是靠近大陆部位先褶皱,以至俯冲或逆冲。新的地槽又在褶皱带的边缘海域生成,此即所谓地槽的向洋迁移。6.大陆内部拗陷或断陷带,可以形成大陆内部地槽,一般规模较小,只生成冒地槽,而不是优地糟。     

中国东部裂谷系地幔脱气的氦同位素证据

大气中发现的放射性成因(~40)Ar和(~4)He被认为是地球内部放射性元素(如铀、钍等)自然衰变的产物经地球脱气进入大气圈的.稀有气体同位素组成及其相对比值是地球脱气理论和地幔地球化学演化很重要的地球化学指标,据此提出了地球脱气的连续性模式和突变性模式.地球脱气在时间上有突变性,在地理位置或大地构造位置上具不均匀性.大陆裂谷、大洋中脊、火山岛孤是地球脱气通量最大的地带.地球裂谷带不仅有大量挥发分从地球深部向外逃逸,而且有大量地球深部岩浆和热向上逸出.本文根据三十多个氦同位素数据和其他地球化学、地质学资料来讨论中国东部大陆裂谷地幔的脱气.     

华北克拉通基底构造格架及形成模式

早前寒武纪地质是当代地质学研究的热点之一.由于现代板块构造模式及其修正模式运用于早前寒武纪地质遇到许多难以跨越的障碍,有必要从新的角度建立早前寒武纪地质演化的端员模式.根据行星起源的星子堆积理论,地球是由大量有级序(hierarchical)星子堆积增生而成.据Nd同位素等地球化学资料揭示,3.8Ga以前,全球大陆克拉通基底均起源于