中国大陆动力学研究导向和思考(18)

来源:地球物理学进展 作者:杨 辉1, 刘 财3 发表于:2010-01-13 20:51  点击:
【关健词】壳、幔结构,大陆动力学,物质与能量交换,圈层耦合,动力机制
新信息的取得息息相关.一些新技术、新方法的产生 和应用往往可以改变本学科的整个发展方向和进 程.80 年代在岩石圈物理与动力学领域中出现了一 大批新技术、新方法、新认识和新理论,它们已影响 了20 世纪末

新信息的取得息息相关.一些新技术、新方法的产生
和应用往往可以改变本学科的整个发展方向和进
程.80 年代在岩石圈物理与动力学领域中出现了一
大批新技术、新方法、新认识和新理论,它们已影响
了20 世纪末叶的科学发展,其中最重要的是:全球
定位系统(GPS),陆地卫星,大动态、宽频带、数字化
的可移动地震台网与台阵(包括大、小孔径),高精度
地震宽角反射和折射,地震反射(COCORP)技术,
几千道乃至万道的数字地震石油勘探仪器的应用,
地震三维速度结构与地震成像技术(包括井间),各
种高精度地球物理勘探仪器,可移动式热红外谱仪,
矢量程序设计计算机(巨型计算机)以及对数学和
物理学中所获新成就的应用等[17,18,22,51,52,55,141~143].
当今人们必须清晰地认识到,一种新技术、一种
新方法、一种新仪器和实验设备的问世均会为自然
科学的探索与发现开辟一个新的窗口,不仅可以观
测到和发现很多新现象、取得新的信息或新的物理
量,而且往往会是新理念或新理论的诞生,导致一个
新领域的开辟!
随着这些观测技术和测试与分析技术、新方法
的运用,在本科学领域已逐渐形成了相互配套和互
补的四大科学技术体系;即地球物理观测技术、资源
探测技术、物理模拟实验技术和计算与信息处理技
术体系.这四大技术体系的形成和进一步发展,标志
着地球物理学和地球动力学的深部探测、观测、实
验、数据处理等研究的技术装备和手段已进入现代
化阶段.进而表明,地球物理学和地球动力学在资
源、能源和灾害勘查与深层动力过程研究中正在进
入一个新的历史时期.
还要指出,地球物理学与动力学从宏观到微观,
从定性到定量,从浅部到深部,从大陆到海洋,从地
球内部到空间发展的宏伟实践,也向科学技术提出
了新的要求,提供了新的机遇,已经、并将继续推动
科学技术的新进步和新发展,并用来为人类服务.
5.2.2 高层次的综合研究是逼近于对某一科学前
沿问题新认识的起点
地球物理学和地球动力学的发展历史表明,它
在不同的历史发展阶段必会呈现出新的萌芽或新的
思维,故必有着不同的研究重点.而研究重点的更替
或转移应是地球动力学不断进步和步入创新境域的
标志.地震走时表的创立,为深化认识地球内部和本
体打下了坚实的基础.地球物理场与岩石圈结构,海
洋考察,地震机制与预测,行星际探索,航空与航天
探测等均已揭示了本门科学的新领域.板块构造学
说的诞生宣告了地球物理学和地球动力学在地球科
学发展中的重要地位.以活动论为内涵的全球大地
构造学说(基于浅层和深层过程及其耦合响应,即已
不是传统的大地构造学说)仍是当今地球科学发展
的导向.然而必须认识到,板块运动的力源问题,即
其对地球内部和动力机制的探索尚待深入.因此地
球物理学家必须承担起这一重任,深入研究地球内
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地 球 物 理 学 进 展24卷 
部各圈层的耦合、物质与能量交换及其深层动力过
程,以及它们与成山、成盆、成岩、成矿和成灾之间的
制约和动力机制.通过高层次的综合研究,并要在理
论、观测和实验三位一体的研究中取得突破性进展.
为此,必须将地球作为一个系统和整体,研究地球内
部,特别是地壳与上地幔的结构、物质组成和地球内
部各圈层的介质结构与物质组成之间的耦合、核-
幔边界起伏与地幔对流以及力源机制,并研究物理
及化学和生物作用过程之间的相互关系.
以上论述问题均为起点高、难度大,需要高水平
的综合研究和有机集成方能奏效.因此其科学意义
和应用前景明显,是逼近于共识的前沿基础研究.
地球动力学的核心问题是研究地球内部各圈层
能量、质量的传输和交换过程,地球动力学的研究对
于全球尺度的地震、火山、构造运动建立了合理的模
型,对于地球内部物质的运动和循环也提出了较为
合理的模型.在21 世纪,地球动力学将会得到更大
的发展[15~17,22,51,52,55].对于大陆岩石圈的演化、地球
各圈层的相互作用、核幔边界的能量和质量耦合、下
地幔和核幔边界物质的属性研究都将会取得重大的
进展.随着社会对能源、资源需求的增长,以及对于
人类生存环境的要求,围绕经济学和社会学开展地
球动力学研究将必是一个新的方向,利用现有的和
可能的新发展拓宽地球动力学研究视野,寻找应用
的途径,我们确实需要作出的抉择.要研究岩浆的运
移过程,探索金属矿床的深部成因、研究地壳中应力(责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)
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