地球系统科学的先驱——李四光

地球系统科学从20世纪80年代蓬勃兴起。国内外学者普遍认为地球系统科学（Earth System Science）概念是由美国国家航空航天局（NASA）1983年首次正式提出。然而如果我们重温李四光先生遗著,则不难发现早在20世纪20-30年代他就已将系统论引入地质学,提出了诸如构造系统（tectonic system）、大陆车阀说、海水进退规程等等新概念;1970年在他临终前出版的《天文·地质·古生物》,还将地球系统科学研究内容进一步扩大。可以说,系统科学思想贯彻在他的一生论著中,说明我国杰出地质学家李四光才是真正地球系统科学的先驱。李四光先生有诸多超前思维值得传承,他创建的“地质力学”的内容就是现代“系统构造地质学”加“地球系统科学”。      

第五次李四光地质科学奖野外地质工作者奖获得者——李文恒

第五次李四光地质科学奖野外地质工作者奖获得者——李文恒《中国煤田地质》编辑部李四光是世界著名的科学家、社会活动家、教育家和新中国地质事业的奠基人。他把毕生精力献给了祖国建设事业和地球科学事业。为了纪念他对地球科学以及我国科学事业以及地质事业的巨大贡献...     

追忆李四光对防震减灾的贡献,以系统整体观指导防震应急

笔者在追忆李四光地震科学和防震减灾指导思想的基础上,提出了以系统整体观指导防震应急的新论点,包括:运用地壳运动整体观研究地震规律;应用地震预测整体观进行地震预测;划分活动性构造体系,研究构造活动性;加强综合监测,研究各种地震前兆和相关的自然变异的发展趋势;圈定地震风险区,制定防震应急预案等.并结合中国的实际情况进行了论述.     

全球表层系统研究的思考

1900年前后,以徐士、阿尔冈、魏格纳、李四光等为代表的先驱们从不同视角开始了对地球表层的整体性研究。20世纪人造卫星的应用和板块理论的建立,推动了全球整体观思想的发展。进入21世纪后,伴随社会全球化进程,地球整体观在科学前沿领域显示出极为重要的导向作用。在这个思想引导下的广义地球系统科学是关于地球多圈层的整体研究,但由于涉及人类生存的资源、环境、灾害问题的紧迫性,在未来10至20年内地球系统科学的优先领域之一应是整体观指导下的地球表层系统的研究,它涉及大气层、海洋、地壳、生物和人类。目前可列举出4个重大问题:(1)全球变暖引起的大范围灾害与环境变化;(2)以SARS和禽流感为代表的全球性生物病毒传播灾患;(3)影响人类生存的全球性水资源短缺;(4)导致严重损失和全球性影响的大地震的频繁发生。厄尔尼诺现象与地震的相关性,全球大地震十几年尺度的幕式活动与区域间交替变换,十几年尺度的大范围旱、涝交替变换,表明上述全球性异常变化都是地球表层系统整体性动力过程的表现。应从全球尺度研究包含气体、液体、固体的地球表层系统的微动态变化,分析它们与地、水、大气和生物各圈层之间的相互作用及物质与能量交换的关系,加深对地球表层相互联系的系统过程的理解。     

新概念地质力学的提出与探索

地质力学是由我国著名地质学家李四光教授依据中国和亚洲大陆地质特征总结出来的大地构造理论,是对地质和地球科学的重大贡献。半个多世纪以来,在李四光及几代地质力学工作者不懈努力下,地质力学形成     

自然灾害综合研究的启蒙与地质力学

李四光从20年代开始,将有成生联系的构造形迹作为一个整体,进行归纳、分析、综合,提出了构造体系的观念,进而于40年代形成了地质力学新学科,推动了构造地质学、大地构造学和地球动力学的发展。      

李四光和卡尔宾斯基金质奖章

中国地质学家李四光与当时苏联地学界来往交流紧密,他对地质学的贡献得到了苏联地质学家的高度评价。1958年,苏联科学院全体大会选举李四光为苏联科学院院士,并授予卡尔宾斯基金质奖章;该奖章是1947年由当时的苏联科学院和俄罗斯科学院共同发起的、对地质科学有突出贡献的科学家最高单人奖励,李四光是第六位获奖人,也是至2017年止唯一获此殊荣的外籍地质学家,他的获奖理由是:在地质、古生物、地层和矿产研究工作的综合贡献。李四光有两部著作在苏联被译成俄文出版,分别是1952年的《中国地质学》和1958年的《中国西北部的旋卷构造》,这两部译作对当时的苏联地质界产生了很大影响,极大地推动了李四光学术思想的广泛认知;"地质无国界",中国地调百年的发展历程也有着俄罗斯地学理论、规范、方法实践的烙印,在新的"一带一路"合作倡议和李四光学术精神传承下,中俄、中国与中亚在地学领域的交流合作将不断深化,硕果累累。      

从地槽—地台说、板块构造说到地球系统多圈层构造观

从19世纪中叶开始,大地构造理论经历了从地槽—地台说到板块构造说的发展过程。目前,板块构造说虽然仍在盛行,但一个新的大地构造理论——地球系统多圈层构造观(简称多圈层构造观)已在形成中。地槽—地台说,19世纪中叶提出,盛行于20世纪上半叶,是地质学家从理论上研究地壳构造及其演化的开始。地槽—地台说使用的方法是传统的地质学方法;研究领域是大陆地壳,褶皱带(造山带)和克拉通是其研究的核心内容。地槽—地台说大大推动了地质科学的发展,并为地球科学的进一步发展,奠定了良好的基础。板块构造说,起始于20世纪60年代。板块构造使用的方法,除地质学外,加上了地球物理学和地球化学等现代科学和技术手段;研究领域是全球大陆和海洋的岩石圈。板块构造说使大地构造学的研究范围从地球表层扩展到地球内部,从大陆扩展到海洋,极大地推动了地球科学向更高的层次发展。目前,板块构造说虽然仍在盛行,但是不足和缺陷已日益显露出来。地球系统多圈层构造观,孕育于20世纪80年代晚期,目前正在发展中。地球系统多圈层构造观使用的方法更现代化,包括地质学、地球物理学、地球化学以及一切探测地球深部和外层空间的方法、手段;研究领域,已不仅仅是地球表层的地壳或岩石圈,而是地球整体,地球各圈层的相互作用。我们相信,21世纪必将是地球系统多圈层构造观不断发展、不断完善的时代。中国及邻区中、新生代构造演化是全球研究多圈层构造的最理想的切入点之一。我们期待中国地学工作者在新一轮大地构造理论创新中发挥应有的作用。     

论地球科学

地球科学的基本任务是认识地球,并为矿产资源勘查、环境保护和灾害防治服务。国民经济建设对地球科学有广泛的需求。它需要在地球科学取得规律性认识的指导下,解决大量微观的实际问题,而这些实际问题的解决,又将积累起丰富的资料,推动地球科学的进展。地球科学包括地质、地球物理、地球化学以及其它有关学科。无论是认识地球,还是为国民经济建设服务,都要求对各种地球科学资料进行综合研究,以期获得比较全面的认识。地球是一个处于运动中的巨系统,它不仅体积庞大,结构和成分复杂,而且有漫长的演化历史。因此,对地球的研究必须分层次进行,而宏观认识将具体指导微观调查。整个２０世纪的重大成就是对地球的认识经历了大陆漂移、海底扩张和岩石层板块大地构造的发展,基本上建立起以活动论为内涵的全球构造观。在板块构造的宏观指导下,地质、地球物理与地球化学的系统总结,已经建立起中国大地构造格架及其演化史,尽管还有许多问题有待于深入解决,但它毕竟说明沉积盆地与矿产资源分布的大地构造环境。在宏观认识的基础上,还必须对区域地质作中观分析,例如通过详细的地质、地球物理和地球化学综合研究,进一步了解造山带、盆地及其间的关系。应该指出,只有深刻地认识区域地质特色,才能?     

全球变化研究的新思维

地球系统及其各圈层都是个复杂系统。全球变化研究需要针对此种特点 ,运用中国传统文化的精髓———整体观方法论 ,开展整体地球以及更大整体系统的整体研究 ,从中找出关键因子和关键性物理过程 ,力戒“瞎子摸象”。文中探讨了多种时间尺度的全球变化与相应的天文参数变化的密切联系 ,认为天地耦合有可能是引起全球变化的重要途径。同时 ,讨论了有关全球变化的若干新观点和新的物理机理。     

大陆构造、大洋构造和地球构造研究构想

大陆动力学和大洋动力学是当前固体地球科学的前沿领域 ,反映处于中期阶段的板块理论正向更加深入、全面、完善的方向发展 ,并走向统一的地球构造学的趋势。中、新生代造山带构造 ,全球高原构造的比较 ,周边洋底构造对欧亚大陆的动力作用 ,应是大陆动力学中优先研究的问题。对全球洋底构造的继续探测 ,用地震各向异性研究地幔的流动或变形 ,布设海底宽频带地震台阵探测地幔细结构 ,将会提供更多的地球内部过程信息。“地球大系统科学”概念的提出 ,将能推进固、液、气三态地球多球层相互作用的研究 ,例如固体地球微动态、固液气三态球层运动的可比较性、不同球层分区性的比较等 ,都是需要深入探讨的问题 ,代表了从整体地球系统开展学科交叉研究的方向     

刘本培获第八次李四光地质科学奖教师奖

20 0 3年 1 2月 1 0日 ,李四光地质科学奖委员会在北京授予中国地质大学地球科学学院刘本培教授第八次李四光地质科学奖教师奖。该奖是面向全国地质工作者的最高层次的地质科学奖。刘本培教授 1 95 2年从清华大学地质地理系毕业后 ,一直从事高等学校的地质教育与科研工作。刘本培教授在古生物学、地层学、古地理学和大地构造学领域都有良好建树 ,已发表中英文学术论文百余篇 ,主编专著、文集 8部。其中 ,藏北冈瓦纳型 Eury-desma冷水动物群、侏罗—白垩纪降温事件、中国海西—印支期构造古地理、滇西古特提斯多岛洋模型和南天山构造演化等…     

地球系统多圈层构造观

地球系统多圈层构造观的基本理论框架是:①把大地构造学从研究地球表层的地壳构造、岩石圈构造推进到研究地球整体多圈层构造的新阶段.②地球系统和宇宙天体系统共同作用下形成的全球动力学,太阳能、地球系统多圈层相互作用以及宇宙天体运行的联合作用是各种地质作用的动力来源.③洋陆转化论:陆与洋是对立统一、相互转化的.陆与洋都不会永存...     

地质力学、深部地质、科学钻探三项工程揭开了中国地学史上研究的新篇章——庆祝中国地质科学院成立50周年

提出中国地质科学院成长历程中的三件大事:发展了李四光创建的地质力学;推进了中国青藏高原多学科的深部地质调查研究;完成了我国第一口科学深钻井,开拓了我国的科学钻探事业。这是我国地质工作历史上具有里程碑意义的大事件。①地质力学。李四光开创的新学科,将力学原理(运动学、材料力学和动力学)和研究方法用到地壳变形构造及地壳运动的起因和演化研究中,创立和发展了地质力学这一门新的学科,并正式出版了《地质力学之基础与方法》(李四光,1945)。李四光说:“地质力学之意义,在从地表岩体所经过各种变形或破坏之方式,根据力学原则,探求各地域地壳内发生运动之原因(作者注:即动力学的机制问题)。”他肯定了地壳大规模水平运动的存在,并提出这些运动的起因是地球自转速度变化的设想;提出要探究运动的起因和力的作用问题,为此提出要研究各种物质中应变与应力的关系,岩石的力学性质,包括岩石的强度、刚性及其随时间和在不同温度压力应力条件下的变化规律等;提出构造变形构成体系,并深入研究了构造体系问题。这是它与传统地质学派根本意义上的不同。1956年地质矿产部专门成立了地质力学研究所,大大推动了这一学科的发展。多年实践证明其在解决资源环境问题的强大生命力,他的学术思想完全是现代化和超前的;②开展了高水平的深部地质调查。地表地质构造和地下深部地质构造不同,而矿产资源与地震都发生在深部。为深化对我国区域地质的认识,原地质矿产部从1980年中法合作进行喜马拉雅地壳与上地幔研究开始,于1985年开展了喜马拉雅山亚东—青海格尔木—内蒙鄂济纳旗南北横穿青藏高原的地学大断面研究,1992年又开展了中、美、德、加四国合作的青藏高原深剖面研究(INDEPTH),以及中法第二次、第三次地学合作研究,这些工作一直持续到今天。特别是INDEPTH项目是以深反射地震、广角地震及天然地震阵列综合地震方法为主,加上深、浅两种大地电磁法及重力、磁测、构造地质与地球化学等综合方法多学科合作,取得了很多重要的地质成果。创造了一种工作样板,引起国际地学界的嘱目;③实现了中国科学第一钻。除对构造复杂地区地球物理探测结果进行校核外,还对深部地质构造和生物赋存情况有了许多重要的新发现,对大别山榴辉岩层折返机制提出了新的证明。以此为契机,中国又开始了第二个、第三个科学钻探工作,深化了对我国矿产资源和环境问题的认识,带动了我国钻探技术的发展。     

地壳运动整体观论纲

本文在全面讨论了构造体系与全球运动场、板块构造与旋转扩张、断块构造、镶嵌构造、地洼说与地球自转、构造迁移的方向性及地球水圈、气圈和生物圈的运动规律以后,提出了地球动力系统统一观,并进一步论述了包括重力、热力、离心惯性力等在内的地球动力系统中,地球自转和自转速度不均衡乃是发动地壳运动的主因,而地球整体的运动和变化,又受着天体活动的影响。
本文纲要性地指出,地壳上各种地质现象与相关的自然现象是一个有联系的整体,受控于地球整体的运动系统。      

提高中国地质调查战略地位若干问题的思考

中国幅员辽阔,地质结构、地质环境、地质资源、地质工程、地质景观、地质遗迹、地质文化丰富多彩。这样一个大国的地质调查工作,任务十分艰巨,需要一代代人连续不断地把工作做下去,与时俱进地逐步深入和完善。20世纪地球科学的发展引人瞩目,板块构造理论、模型概念建立和计算机应用是3个有代表性的重大成就。地球科学的全球化、系统化、整体化和地球系统科学的建立是其发展进入新阶段的标志。地球科学的定量化、数字化、信息化、网络化和数字地球的提出,将成为21世纪认识地球的新方式,而更明显的是在地球科学理论指导下。中国地质调查工作在…     

发展李四光学术思想,开创新时代的地质事业

李四光是中国科技界的一面旗帜,他对地质科学理论有着卓越贡献,其学术理论具有超前意义,影响深远。文章从李四光对国家和人民的一片赤子之心;李四光走自主创新之路,积极探索解决中国问题的精神;李四光的重视实践,重视辩证的思想方法论;李四光理论联系实际解决实际问题,在应用中发展地质力学学科;以及大力培养学科带头人等五个方面纪念李四光。提出学习和发扬李四光的科学思想和爱国精神,以创造性地解决中国和世界面临的新的重大问题。      

地质力学基础知识讲座 第一讲 绪论

一地质力学的性质、任务及其研究方法“地质力学”是我国卓越的科学家、科技战线一面又红又专的旗帜——李四光同志创立的。它是在我国辽阔的国土上成长起来的一门自成系统的介于地质学与物理学之间的边缘学科。它是构造地质学与动力地质学之间的桥梁。它是根据力学的原理与方法,按照一定的逻辑步骤,研究地壳构造和地壳运动规律的一门科学。李四光同志说:“它的一条腿站在地质学方面,另一条腿站在力学方面。”这句话通俗形象地说明了这门学科的性质。它的出现,动摇了地质科学的某些传统观念,促使地质科学向新的阶段发展。     

大陆漂移, 板块构造, 地质力学

本文简要地介绍了魏格纳大陆漂移说的主要内容及其提出的依据; 论述了在大陆漂移说的基础上, 由于海洋地质地球物理调查发现了大洋中脊、洋底扩张, 解释了大陆张裂的机制, 并建立了全球板块构造理论, 形成现代地学思想的革命; 李四光在大陆漂移说提出的同时已在积极地探讨和论述大陆地壳水平运动问题, 并结合中国大陆实际, 发展了陆内碰撞变形理论, 即包括全球大陆构造体系在内的地质力学理论和方法。他强调地质力学是一支脚站在地质上, 另一支脚站在力学上来研究地壳运动和变形现象。后来更扩大了其在资源、环境方面的应用。文章对魏格纳大陆漂移说、全球板块构造理论及地质力学三者的关系做了深入探讨, 论述了李四光地质力学理论方法的现代意义、超前意义, 提出要重视和发扬李四光留给中国人民的宝贵遗产, 建议深入学习李四光的著述, 结合地质调查新成果去丰富它和发展它。     

中国地质学会举行“李四光同志科学成就报告会”——纪念李四光同志九十周年诞辰

李四光同志是我国卓越的科学家,也是中国地质事业的先驱者。他毕生的科学实践,对我国地质科学和社会主义建设做出了重要的贡献。对于他的科学成就,毛主席、周总理和华主席都曾给予很高的评价。为了表示对李四光同志的怀念和敬意,中国地质学会