行星构造:寻求地球演化的踪迹

地质构造是记录地球内、外动力地质作用过程的标志.和地球相似,太阳系其他天体上也发育丰富的地质构造.以研究天体表面的地质构造及其动力学机制为目的的"行星构造学"是建立在构造地质学、遥感地质学和地球物理学等学科基础上的一门新兴前沿学科.由于天体的大小、组分和轨道位置不同,表面构造特征及其形成机制各异.对比研究地球和其他天体...     

太阳系天体的火山作用及其比较行星学意义

火山活动是太阳系内所有行星和多数卫星共同经历过的地质作用.类地行星及它们的卫星表面普遍分布着多种火山和火山岩.其中金星、火星和月球与地球上的早期(始太古代)火山活动有许多相似性.现在,火星与月球上的火山活动早已停止,而金星和地球上仍有火山活动.类木行星的卫星上主要活动的是"冰火山",它们之中有些还有十分强烈的活火山活动(如爱莪和海卫一).对太阳系天体火山作用的对比研究能够提供认识太阳系和行星演化、天体深部和浅部地质作用过程、矿产资源形成以及生命的起源和演化等重要信息,是比较行星学的重要组成部分.     

同位素地质学的研究现状及其重要意义

同位素地质学近三十年来在地质学中发展较快,无论在月球、陨石、天体演化和宇宙起源,还是地球演化及矿物岩石、矿床、水文地质、石油地质、海洋地质、大地构造等方面,都已成为解决某些重要问题的必不     

地外物质研究的新进展

人类对地外物质的研究手段,一种是大气外观测,即通过各种空间探测器及空间实验室对太阳系各天体进行观测,或着陆就地探测;另一途径是地面观测和实验室研究。地面实验室研究,主要通过两种途径获得地外物质样品,一是人工方法,如登月取样、火箭穿透和高空气球与飞机收集宇宙尘埃,再返回地面;或地外物质通过自然过程降落在地表,如陨石的收集,海底沉积物、极地冰层和古老地层中搜集宇宙尘。我国已收集到81次陨石,在沿海沉积     

古构造型式鉴定中的几个有关问题的探讨

研究古构造,鉴定古构造型式,是当前构造地质学迫切需要进一步探讨解决的一个问题。它可以为研究地壳运动的方式、方向,以及探索地壳运动规律和地球发展演化提供一个重要的佐证。地球是银河系中一个恒星系统——太阳系的一员,它的成生发展和其圈层的结构、构造的发展演化,以及其上发生的任何重大地质事件,都受地球内部物质组成和太阳系及银河系星际物质运动的影响和制约。因此,研究古构造问题必然牵涉到一系列地学、天文学、天体物理学和地球物理学等方面的许多有关问题。只有很好地应用这些学科的理论及其研究成果,才能使研究古构造问题得到更好的解决。     

地质学向宇宙空间进发

吉林省地质学会空间地质专业委员会于1987年10月27～28日,在长春地质学院地质楼召开了第二届空间地质学与空间化学学术讨论会。该专业委员会是目前我国在该学科领域唯一的省级专业委员会。其主要研究方向是:研究太阳系和空间事件在地球上的反映;地球作为天体之一在宇宙演化中的统一性及其经济意义。学术讨论会由专业委员会主任、长春地质学院能源地质系主任王东坡教授主持。参     

第二十七届国际地质学大会有关水文地质和工程地质问题

第二十七届国际地质学大会云集了世界上106个国家的5500多位地质学家,听取并讨论了约3500多篇报告和报道.这次大会是地质学发展中一个相当重要的会议,会议指出了地质科学现阶段的特点及其实际意义.正如大会组织委员会主席、苏联地质部部长E.A.Козловский所指出的:这次大会与以往各届大会有别的主要特点是着重讨论了超深钻问题、大洋和大陆的构造演化与宇宙地质的关系、以及地球上地质系统的演化问题.值得特别提出的是精确计算在地质学中越来越具有主导地位.目前地质研究中一个现实问题,是如何把地质理论应用于实际以及地质环境的保护.后一点在水文地质和工程地质学上表现得最为典型.     

金星探测研究进展与未来展望

金星探测是解答太阳系类地行星形成演化,地球宜居性的形成和未来发展,以及外太阳系宜居星球搜索策略的关键。由于金星恶劣的环境条件、对探测技术的多重挑战和相对高昂的探测成本,金星探测和研究程度远不及月球和火星。自20世纪90年代后期,金星探测任务相对匮乏。本文梳理了国际上金星探测研究进展、关键科学问题及技术需求,提出了未来金星的探测目标和探测方式建议。目前,对金星大气和气候研究程度最高,包括大气结构和大气化学,能量平衡和热结构,云层和霾层,大气环流和动力学以及气候演化等。高层大气的物理化学和太阳风与金星的相互作用方面也有重要进展。金星地表和内部的研究则相对滞后,研究涵盖金星表面形貌特征,撞击和重塑历史,火山和构造活动,地表物质组成,地表和大气相互作用等,但受限于数据的空间覆盖率和较低的分辨率和精度,诸多重大问题尚未解答,迫切需要新的探测数据。除探测任务外,金星研究还依赖于地基观测、实验室模拟和数值模拟研究。地面模拟设施对支持金星探测任务研发和金星基础科学研究尤为重要。未来十年是中国开展金星探测的契机和研发相关技术的关键时期。本文可为对金星探测、行星科学、太阳系探测感兴趣的科学家和工程人员提供...     

解析构造学刍议

提出解析构造学是为了探索地质构造教学的一种新体系。现在地质院校的地质构造学主要是两门课:一是构造地质学(Siructural Gedlogy),另一门叫大地构造学(Geotecto-nics)。一小一大中间缺乏紧密联系。后者讲的基地槽、地台学说或板块构造、新全球构造等。前者以最基本的构造形迹为对象,如褶皱、断层、节理等,这是必要的。但由于各种局限,过去的构造地质学内容有它的弱点,如作者曾指出的(马杏垣等1981,1982):过去的构造地质学讲的主要是浅层次和挤压体制下的构造现象,它们缺乏相互联系、运动、发展和演化的观念。这方面在一些国外构造地质教材中已有所改进,如B.E.霍布斯等(Hobbset al,1976)著的“构造地质学纲要”一书就增加了“构造组合”一章。     

天文地质学的发展与展望

天文地质学是天文学和地质学的边缘学科，是利用天文学的研究方法、观测资料和研究成果来探讨地球上各种地质现象成因和演化规律的科学。天文地质学的兴起是地球科学进入到成因研究阶段的产物，它的研究可望促进天文学和地质学的共同发展。本文简要介绍了这门新兴学科的发展过程、研究内容及发展趋势.     

新世纪构造地质学的纵深发展:深海、深部、深空、深时四领域成就及关键技术

近10年来,构造地质学面临前所未有的机会和巨大的发展前景,建立超越板块构造理论的时代已经来临,地幔柱理论与板块构造理论的融合必将为太阳系乃至宇宙形成的构造过程提供全新认识。文中从宏观角度,综述了当前深部、深海、深空和深时4个发展方向取得的成就,展望了这4个方面的未来发展趋势。同时,综合概述了推动近10年来构造地质学发展的4个关键技术:针对表面构造形迹的高精度激光高度计(深空星球表面成像)、高分辨率多波束(深海海底地形成像);针对深部构造形态的层析成像(tomography);针对动力学演化(深时)的各种模拟软件(ANSYS、COMSOL、FLAC等);针对物质材料流变学的高温高压实验和成分原位测试技术。     

《天体化学

获中国科学院1990年自然科学一等奖的《天体化学》专著,是中国科学院地球化学研究所欧阳自远教授的科研成果。该书以他从事天体化学研究27年来的科研成果为主导,并系统综合国内、外该研究各领域的最新进展。全书57万字,317幅图、178张表。 该专著的内容分四个部分共12章:一、化学元素的丰度与元素起源;二、太阳系的化学特征演化,即太阳系各层次天体的矿物组成、化学成分、同位素特征、形成环境与化学演化。包括太阳星云的物质来源与凝聚过程;行星化学及其大气化学、地形特征、模式成分、内部构造与演化特征、行星演化的能源与热历史;月球化学、月     

陨砂的初步研究

地球以外的宇宙物质坠落地面后,呈砾石形式的称为陨石,以砂粒级球状矿物形式出现的应称为陨砂,以粉末尘埃形式出现的应称为陨尘。对这些宇宙物质的分布、大小、质量和运动规律等研究将为地球、月球早期历史恢复,太阳系起源、演化以及星际航行方面提供重要线索。因此,陨砂也是宇宙地质学重要的研究对象。     

“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。     

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.     

“论地壳运动的本质”读后

自从O.Ю.施密特的天体演化假说发表以来,这一假说已经成为一些大地构造假说的基础,在这些大地构造假说里都考虑了地球内部物质的分异在地壳运动过程中的作用,这一股思潮也激动了我国的许多构造地质学者,而且已成为极为注目的争论焦点之一。燕东鲁在地质论评第18卷第1期上发表的“论     

天文地质学的发展与展望

天文地质学是天文学的地质学的边缘学科，是利用天文学的研究方法、观测资料的研究成果来探讨地球上各种地质现象成因和演化规律的科学，天文地质学的兴起是地球科学进入到成因研究阶段的产物，它的研究可望促进天文学和地质学的共同发展。本文简要介绍了这门新兴学科的发展过程、研究内容及发展趋势。     

现代核分析技术在地学中的应用

现代核分析技术在地学中的应用杨瑞瑛（中国科学院高能物理研究所，北京１０００８０）关键词核分析技术，天体化学，地球化学仅利用传统的岩相学和主元素化学资料来探讨天体的演化、太阳系的物质来源、地外物质的撞击与撞击坑、地球上的各种岩石和矿床的物质来源和形成方...     

矿床陨落成因浅谈

地质学应是对宇宙和人类进行总体研究的一门科学,它不仅要解释地球的结构与演化,而且要研究星体的形成。但地质学长期以来,只以地球自身作为研究对象,从而将发生在各地质时代中的重大事件和矿产的形成等,都只认为是在地球中通过各种内外动力地质作用而造成的。因此对某些生物群的突然灭绝、某些矿产的局部集中以及一些矿     

早期地球的热管构造:来自木卫一的启示

构造体制极大地制约着地球和其他太阳系类地天体（类地行星、岩石质卫星和小行星等）的地表散热、内部温度和物质演化。现有的少量地质记录表明，地球在板块构造启动之前就存在非常活跃的"前板块构造"运动并可能对其早期壳幔分异产生了重要的影响，在这些构造体制下，物质和能量循环的规模和速率可能是后续的板块运动无法比拟的。但受限于早期地质记录的稀缺以及研究手段不成熟等因素，对前板块构造运动的研究一直被学界所忽视，人们对其的认识主要局限于停滞盖层（stagnant-lid tectonics）等。长期以来的空间探测和地基观测表明，木星系统的木卫一存在大规模的火山活动，随之形成了极高的地表热流和地表更新速率以及活跃的造山作用。这些观测事实不同寻常，颠覆了人们对类地天体构造演化模式的一些固有认识，需要新的构造模式——"热管构造"（heat-pipe tectonics）予以解释，其涵义为：类似木卫一上的大规模火山作用可使类地天体的软流圈-岩石圈-地表之间发生快速的物质和能量循环，该循环以岩浆的形成-上升-喷发-冷却和沉降-折返为主要形式，可将天体内部的热散快速散发到外太空。上述过程涉及类地天体内、外部之间物质的大规模、快速迁移和相变，其导热原理与热管相同，因而被称为"热管构造"，其散热效率远高于现今大多数类地天体单纯依赖岩石圈进行内外热传导的停滞盖层构造，以及地球上以板块的形成和俯冲过程主导内部散热的板块构造体制。尽管早期地球与木卫一在内生热机制等方面存在显著差异，但二者的内部温度和内生热率较高，导致其岩浆作用总体均较为活跃，这些关键动力学特征的相似性暗示其构造体制可能类似。因此，研究木卫一的热管构造体制对揭示地球的前板块构造的性质和演化有重要的启示意义。本文综述了近40年来人类对木卫一的主要探测成果，论述了热管构造提出的必要性和依据，总结了该构造体制的特征和发生条件，讨论了早期地球发生热管构造的可能性。早期地球可能经历了热管构造阶段，期间地球通过大规模火山作用散发了内部热量、促进了壳幔分异，并在地球内生热作用减弱、热管构造不能继续维持时被板块构造等取代。由于热管构造的垂向物质循环较为强烈，不利于保留TTG等低密度的壳幔分异产物，我们依据TTG大规模形成的时间上限推测：地球发生热管构造时间可能限于冥古宙-始太古代时期（约38亿年以前）。由于前板块构造时期地球自身的地质记录十分有限，对其热管构造体制的性质和确切的形成条件等很大程度上需要从木卫一获得答案。