地球物质科学研究的新进展--第13届V.M.Goldschmidt国际地球化学会议一瞥

第13届V.M.Goldschmidt国际地球化学会议(简称Goldschmidt 2003)于2003年9月7～12日在日本仓敷(Kurashiki)召开.会议内容反映了当前地球物质科学研究的前沿,从地球的圈层到行星宇宙、从生命的起源到岩浆和变质作用地球化学、从宏观到纳米物质举凡地球科学的重大课题均有涉及;从会议的内容看出:①学科间的融合是地球物质科学研究的主流方向;②对行星和陨石等天体物质的研究是当前地球物质科学研究的一大亮点;③矿物的晶内扩散是了解变质过程中物质迁移规律的新手段;④生命的起源和早期地球演化仍是当前地球科学讨论的热门课题;⑤非传统稳定同位素已得到了广泛的应用.从学科发展的历史角度看,地球物质科学的新生长点存在于学科本身,学科间的融合交叉是学科得以发展的原动力.     

透射电子显微镜技术新进展及其在地球和行星科学研究中的应用

近年来,各种微束分析技术的快速发展及其在地球和行星科学领域的广泛应用,极大地推动了纳米地球科学和行星科学的学科发展和科学研究.透射电子显微镜（简称透射电镜）因具有空间分辨率高和综合分析能力强等优点,在地球与行星物质的微纳尺度到原子水平的形貌、晶体结构、矿物相鉴定、化学成分、原子成像和微磁结构等研究中发挥着巨大作用.在简要回顾透射电镜的发展历程、物理结构和工作原理的基础上,结合本实验室过去几年的工作内容,重点介绍了透射电镜的基本功能、样品制备方法及其在地球和行星科学研究中的应用范例.通过与其他微束分析技术的简单对比,还初步分析了透射电镜在地球与行星科学研究领域的应用现状和未来趋势.      

“行星地质与化学”专辑序

正行星科学起源于天文学和地球科学,是伴随人类月球和行星探测工程快速诞生的学科,与全球板块活动理论同时期建立。经过半个多世纪的发展,行星科学已细分为行星地质、行星化学、行星物理、天体生物学等成熟的分支。其中,行星地质学使用多源遥感数据和模拟对比的方法,主要目的是了解天体的地质演化;行星化学起源于传统地球化学和陨石学,主要目的是了解天体物质的起源和演化。行星地质和化学从跨越天体的角度研究地质过程和地球化学的本质,为探索地球的起源和演化,尤其是地球早期演化、生命起源等重大科学问题提供了独特的视角。     

地壳究竟在哪里

矿物学资料与比较行星学提出了一个有争议的新假说一绝大部分地壳可能被埋在地幔深处.地球科学家早就猜想,在太阳系的星球中,我们星球的地质特征是独特的.在跨入行星探索时代的今天,比较行星学已经有力地证明了这个猜想.行星间相似性和差异性为我们提供了尚待发展的、关于行星(包括地球)起源与演化的普遍性理论的原始资料.我们已经知道,现存的一套关于地球的理论、规律和修正并来提供其他行星具体结构的约束条件.与其进一步修正这些“规律”,不如现在开始新的计划——即使这意味着放弃那些为绝大多数地球科学家“信”以为真的信条和假设.     

序言

正地球科学经过几百年的发展,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,地球科学正向超宏观和超微观的两个方向发展:行星地球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,以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息以及成因规律的科学.     

21世纪地球科学研究的重大科学问题

凝炼地球科学研究的重大科学问题,对推动地球科学基础研究的发展具有重要意义。美国国家研究理事会（National Research Council）2008年3月发布的研究报告《地球的起源和演化：变化行星的研究问题》提出了21世纪固体地球科学研究的10个重大科学问题：①地球和其他行星的起源;②地球早期的演化历史;③生命的起源;④地球内部的运动及其对地表的影响;⑤地球的板块构造与大陆;⑥地球的物质特性对地球过程的控制;⑦气候变化的原因与幅度;⑧地球—生命的相互作用;⑨地震、火山喷发等灾害及其后果的预测;⑩地球内外流体运动对人类环境的影响。这些重大科学问题对我国的地学发展战略研究及地球科学基础研究均将具有重要的借鉴和指导意义。主要依据NRC的《地球的起源和演化：变化行星的研究问题》报告,对这些重大科学问题进行了解读和分析。     

特约主编致读者

<正>在地球上,通过对地质构造的研究,我们可以掌握不同尺度构造运动的发生、发展和终止的过程,了解这一过程对地球地貌、矿产资源、环境和生物演化等所产生的影响。在以月球研究为代表的行星地质学中,研究方式和手段有很大的区别,但通过对行星表面构造现象的研究同样有助于我们了解行星的结构、形成和演化以及与地球的关系。在国家高技术研究发展计划"863"项目"绕月探测工程科学数据应用与研究"子课题     

地球深部与表层的相互作用

板块理论和全球变化是20世纪地球科学中的2大突破性进展.进入21世纪,地球系统科学进入将这两方面结合起来,探索地球深部和表层系统的相互作用,即"固体地球动力学与行星循环(planetary cycle)"的新阶段.根据最近国际综合大洋钻探计划关于2013年后学术新方向的讨论,从俯冲带加工厂、大洋中脊与巨型火成岩省3个方面进行介绍,提出我国打破传统的学科界限、迎接新方向的建议.     

比较行星学研究进展——第三届地球系统科学大会比较行星学分会场综述

比较行星学是一门由天文学和地球科学交叉形成的学科。比较行星学以地球作为参照物,研究行星及其卫星的大气物理、化学和动力性质、表面特征、内部化学组分和构造、磁场性质、气候环境以及生命存在可能性。虽然比较行星学在我国还没有形成独立和完善的学科体系,但参加比较行星学分会场的人数远超预期,说明人们对这一新兴学科有强烈兴趣。提交的论文大致可分为3个部分:太阳系行星、太阳系外行星和月球探测。来自海内外的学者展示了他们最新的研究成果。     

同位素地质年龄测定技术及应用

同位素地质年代学是地球科学、物理学、化学和技术科学相互交叉发展起来的一门新兴学科,是地球系统科学中一个年轻而充满活力的分支学科.它根据放射性同位素衰变规律确定地质体形成和地质事件发生的时代,以研究地球和行星物质的形成历史和演化规律.本文对几种常用的精度比较高的同位素测年方法从理论、实验技术、应用范围、使用的注意事项等方...     

第一届中国纳米地球科学学术研讨会在京召开

正地球科学经过几百年的发展,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,地球科学已向超宏观和超微观的两个明显的方向发展:天体行星科学和纳米地球科学。在纳米尺度上深入地球科学研究,有助于揭示一些更本质的机理和过程,这是地球科学发展的一条必然途径。纳米地球科学是近年来地球科学与纳米科技交叉发展起来的国际前缘领域,极大地拓展了各个领域的应用前景,纳米地球科学的兴起必将引起地球科学一场新的革命。为了引导地球科学向更微观的层次迈进,进一步厘清纳米地球科学的科学内涵及主要研究方向,系统总结并集中凝练纳     

2012年度国家自然科学基金项目指南

面上项目指南地球科学是认识行星地球系统的形成和演化的一门自然科学,主要包括地理学、地质学、地球化学、地球物理与空间物理学、大气科学和海洋科学以及这些分支学科与其他学科的交叉研究。地球科学分支学科的发展是地球科学发展的核心与基础。科学基金通过面上项目的资助促进地球科学各学科均衡协调发展,推动各学科的创新性研究和新兴领域的发展;激励原始创新,拓展科学前沿,为学科发展打下全面而厚实的基础。2011年度地球科学部共受理面上项目申请5 364项,申请单     

纳米地球科学:内涵与意义

纳米地球科学是纳米科技与地球科学的结合,是一门高度综合的交叉学科,很难划分出经典意义上的单科性研究.纳米地球科学的研究对象主要分为纳米物质与纳米孔隙,二者成因多样、尺度效应明显、广泛分布,对于前者,主要通过各类图像表征手段观察其形态、大小、聚集方式,通过各类谱学方法研究其晶体结构、分子结构等;对于后者,则主要通过图像表征手段、流体注入方法与数值模拟的结合来表征孔隙形态、孔径分布、连通性等特征.纳米地球科学的学科内涵主要体现于:在各传统地球科学学科研究的基础和框架上,针对地球不同圈层中纳米尺度微粒形成、运移、聚集和存在形式以及孔隙形成与演化等亟待解决的科学问题开展系统研究,从而加深对矿物、岩石、构造、地化以及资源、灾害、环境等分支学科纳米尺度特性的认知.纳米地球科学的产生与发展使人类在认识和改造自然方面进入了一个新层次,是地球与行星科学发展的必然途径,为矿床勘探、资源开发、新能源利用、环境污染和地质灾害的预防与治理等问题提供了新的理论依据,有着不可估量的科学意义和应用价值.      

PDS行星数据系统研究及其应用

PDS行星数据系统是存储和发布美国NASA所有行星探测数据的信息平台,是行星科学研究和发展的重要基础。PDS的标准、存储结构和数据处理流程是由NASA协同多个行星研究所和多个大学共同制定,为行星数据的存储和应用提供重要保障。由此,对于这些标准的深入研究是了解和应用这些数据的基础。本文从PDS建立的科学意义,及最原始建立的科学目标和科学任务出发,从底层分析PDS数据文档存储结构,并结合项目组实际使用经验给出最便捷、最实用的数据使用方式及科学软件工具的实际经验。最后,本文以实际数据为例给出了PDS详细的使用流程以及最终处理成果,并在最后提出了PDS的未来发展建议。希望能为我国行星科学家及行星数据库系统平台的建设提供重要参考。同时,PDS行星数据库系统平台作为更广阔的数据系统平台,它也为中国行星科学甚至地球科学建设提供重要参考依据。     

比较行星地质学的研究方法、现状和展望

比较行星地质学是人类认识自然和人类本身形成与演化的前缘学科,是实现太阳系探测三大科学目标的主要手段.比较行星地质学研究主要回答3个问题:行星的现状是什么样的?行星的过去是什么样的?行星的过去、现在与太阳系其他行星的可比性如何?行星地质学的研究内容与研究地球地质相似,即撞击作用、火山(岩浆)作用、构造作用和夷平作用等,这些是塑造行星地貌最主要的地质作用,其中撞击构造是其他行星更为常见的地质作用.行星地质学的研究方法是利用遥感获得的各种影像、光波和电磁波等数据,以及在行星表面直接勘察获得的数据和取回的样品,对行星表面和地表以下的成分、结构和形成与演化过程进行研究.我国积极参与深空探测将获得第一手行星地质数据,国际深空探测计划的持续实施和数据的广泛共享为中国科学家积极参与行星地质学和比较行星学的研究提供了广阔空间,同时也为研究和认识地球提供新的和更全面的视野.     

2013年度国家自然科学基金项目指南(地球科学部分)

<正>面上项目指南地球科学主要研究行星地球系统的形成和演化,主要包括地理学、地质学、地球化学、地球物理与空间物理学、大气科学和海洋科学等分支学科及其相关的交叉学科。上述分支学科是地球科学的核心与基础。科学基金通过面上项目的资助促进地球科学各学科均     

我国探月地学研究取得可喜进展

为交流国际探月及行星科学研究最新成果资讯,推动我国探月地学研究的深入开展。2009年6月16～18日,国土资源部中国地质调查局在京主办“探月与地学科学国际研讨会”。围绕国际探月科学研究的最新进展及中国月球与行星科学研究动态,中外科学家进行了广泛的交流研讨。科学家的学术报告主要涉及行星探测与行星科学、月球遥感与月球地质、月球地球化学与月岩样品研究、月球地球物理、当前月球探测动态、未来月球与行星探测计划等多方面内容。     

从欧洲地学联合会第10次会议看地学的发展动向

欧洲地学联合会（ＥｕｒｏｐｅａｎＵｎｉｏｎｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）成立于１９８０年,其目的在于促进地球科学和行星科学中不同领域科学家们的相互合作。这些领域涉及地质学、地球物理学、地球化学、行星学、海洋学和水文学等。该联合会尽管成立时间较短,但已很快发展成为世界上的一个重要地学论坛。其重要活动是每两年举行一次的地学学术会议,会址设在法国的斯特拉斯堡。欧洲地学联合会第１０次会议（ＥＵＧ１０）于１９９９年３月２８日至４月１日在斯特拉斯堡的ｌａＭｕｓｉｑｕｅｅｔｅｄｓＣｏｎｇｒｅｓ宫召开。参会学者主…     

中国地质科学的今天和明天

地质科学在板块构造理论和行星探测的双重革命的推动下发展很快.80年代的四大探测技术(空间技术、超深钻技术、深潜技术、大陆岩石圈反射剖面技术)已进入成熟和趋向实用性发展阶段,而90年代被公认的地质科学前沿性探测技术(海洋遥感卫星技术、地震层析成象技术、地球数字地震台网技术、全     

形成中国特色环境地质学科理论体系

开展学科发展战略研究,把握学科发展态势,前瞻思考科学前沿领域和发展方向,认知学科发展规律,从我国学科发展的学术能力和政策环境出发,制定学科发展战略,对于推动我国学科的均衡协调可持续发展,进而实现科技事业健康发展、促进科技创新能力整体跨越,具有基础性意义。解决可持续发展面临的资源环境灾害问题,成为地球科学发展的重要推动力;将行星地球作为一个整体系统进行交叉集成,成为地球科学研究的重要方式;新技术体系与观测和模拟平台,成为地球科学研究不可或缺的支撑;全球和区域大型合作