地球系统科学——全球性多学科创新的前沿

    当前,人类面临着全球性的一系列重大问题,要有效地解决这些问题,必须把地球作为统一的有机整体,研究组成地球系统的各部分之间的动态相互作用,即研究相互关联的流体子系统、生物地球化学循环子系统和固体地球子系统之间的动态相互作用。同时,把地球系统作为一个开放系统,从而把太阳输入作为控制地球演变的外源。
    运用系统思维的方式,把地球作为一个系统来进行研究,从而聚结成为一门崭新的地球系统科学——全球性多学科创新的前沿科学。这种研究方式是一种观念上的基本转变,即运用系统科学认识论和方法论,研究地球系统的整体行为、全球变化的性质和原因,因而地球系统科学就最有利于科学地理解和解决人类共同面临的全球性的重大问题。     

关于管理和效益的几点思考

总结了国家自然科学基金在促进基础性研究方面出成果、出人才的作用;提出应加强思想观念的改革，继续在宣传指导、组织选题、突出重点、项目普理等方面做好工作，以进一步提高科学效益。
        

大陆俯冲带壳幔相互作用

由板块俯冲引发的深部物质循环过程是地球内部的一级运行机制,主宰了地球从内到外的演化进程,是地球科学研究的重要前沿.俯冲带化学地球动力学研究不仅需要确定俯冲带地壳物质再循环的机制和形式,而且需要确定俯冲带动力来源和热体制及其随时间的变化.为了识别不同类型壳源熔/流体对地幔楔的交代作用、寻求板片-地幔界面反应的岩石学和地球化学证据、理解汇聚板块边缘地壳俯冲和拆沉对地幔不均一性的贡献,我们必须将俯冲带变质作用、交代作用和岩浆作用作为一个地球科学系统来考虑.板块俯冲带变质过程中发生一系列物理化学变化,这些变化不但是导致板块进一步俯冲的主要驱动力,同时也控制着释放的熔/流体组成和俯冲到地球深部的物质组成,对俯冲带化学地球动力学过程产生重要影响.地幔楔作为俯冲系统中连接俯冲盘和仰冲盘的关键构造单元,在地球层圈之间物质循环和能量交换等方面起着重要作用.造山带地幔楔橄榄岩直接记录了俯冲带多种性质的熔/流体交代作用,以及复杂的壳幔物质循环过程.俯冲带岩浆岩是大洋/大陆板块俯冲物质再循环的表现形式,这些岩石样品记录了俯冲带从深部地幔到浅部地壳的过程,也为认识地球深部物质循环提供了理想的天然样品.尽管国际上在俯冲带岩石学和地球化学领域针对地球深部过程的研究方面取得了多项重要进展,但由于研究工作缺乏密切的协同配合,包括俯冲带熔/流体的物理化学性质、俯冲带壳幔相互作用的机制和过程、俯冲带幔源岩浆活动的物质来源和启动机制以及深部地幔过程对地表环境的影响等许多关键科学问题尚未得到根本解决.将来的研究需要聚焦俯冲带物质循环这一核心科学问题,进一步查明俯冲带变质作用、交代作用、岩浆作用等过程的各自特征和相互联系,包括挥发性组分在地球深部的迁移过程及其资源和环境效应,着力考察研究相对薄弱的古俯冲带,阐明板块俯冲与地球深部物质循环之间的耦合机制.      

中国水问题的出路

        主要阐述解决中国水问题的根本出路在于“以节水为本,强化统一管理”。并指出：全方位（包括农业、工业、矿业、城市、生活等方面）节约利用水资源从全国水现状看潜力巨大。
        农业方面：改变大水漫灌为小畦或长畦分段灌溉,仅此一项措施就可节省水量20％～25％,概略估算,全国农业灌水利用率从0.5提高到0.7就可节水1 000～1 200 亿ｍ³。
        工业方面：如其他城市工业用水单位耗水量达到北京、天津的用水水平,全国每年可节水150 多亿ｍ³（北京、天津也仍有潜力可挖）。
        城市生活用水：采取节水措施后可节水1/3～1/2。
        把节水作为一项国策,水资源市场化,污水资源化,以及加大农业、工业等方面生产过程中节水科技投入,有计划地推进全国性节水行动, 是建立节水型社会的重要措施。
        为此, 必须做到强化统一管理, 使管理纳入科学的、以国家利益为前提的统一管理轨道: 建议中央成立协调全国水资源管理的权力机构, 通过立法, 制定和颁布国家有关水管理的法律、法令和条例规定等。改变国家多部门分管的分散状况; 进一步修订已有的《水资源法》; 组织新一轮的全国性水资源开发利用普查工作, 对黄、淮、海三大河流出现的问题进行综合考察研究等。     

地质作用中的流体形成演化及成矿作用

许多事实已证明地壳和地球深部存在大量的流体，它在所有地质过程中都扮演了重要角色。文章围绕岩浆、伟晶岩、变质作用及沉积盆地流体的形成机制、地质过程中流体作用以及流体研究中存在的问题等方面展开了讨论，提出地壳构造、岩浆作用与流体有着密切的关系。流体研究不但可以揭示地壳乃至地球深部的各种作用，系统剖析流体形成演化与成矿关系，而且对研究地幔对流、地球不同圈层流体的交换方式等均具有重要的理论和实际意义。     

谈谈岩石圈的研究进展和研究课题

    由于六十年代以来地质科学研究的重大突破，导致地质学家把研究视野扩大到整个岩石圈及其与地球其它圈层的相关关系上。论文针对国家经济建设的需要，就
地质过程、成矿理论、资源分布规律等方面的理论与实践提出了应予重视的一些研究课题。     

地壳应力状态地质学研究现状和展望

对研究地壳应力状态的地质学方法作了回顾与展望;指出该方法已经成为研究地壳应力状态的主要方法，并分析了影响该方法发展的三个问题;还指出现代构造遥感地质研究已为地质学方法研究地壳应力状态开辟了新途径。
      

实验均衡二十年

回顾了利用响应函数技米研究地球均街己取得的主要成果并提出了研究中值得注意的一些问题。
        

流体作用在地球动力学演化过程中的意义

从地球内部流体存在的若干事实、流体总量的估计、地球内部流体作用和研究现状等几个方面阐述了地球内部流体研究的意义,指出把流体作用作为地球动力学演化系统中一个重要端员去研究岩石圈的动力学演化,抓住流体与运动这根主线,着重研究解决流体作用与板块运动之间的关系,提出和建立较完善的地球
岩石圈动力学演化模型,这应是今后若干年内我国固体地球科学研究的重要领域,并提出了应重视的8个方面的研究内容。     

构造-流体耦合系统的数值模拟研究综述

<正>0引言地质学科以地球为核心研究对象,经历了神学指导到科学原则的发展,越来越客观和真实地描述和解释自然界的各种地质现象和原理机制。成矿作用中,构造和流体是相互作用的一对基本控矿因素,这已成为矿产资源研究中的一项共识。构造是驱动流体运移的主要动力,流体则是汲取、搬运和沉淀成矿物质的主要载体,特别在地壳深部还以相当大的强度反作用于构造。伴随着地球科学学科以及研究定量化发展趋势,数值模拟已成为地球动力学研究中的重要工具,对成矿作用研究具有重要的理论和实践意义。众多地     

微重力方法的研究及其应用

   用最先进的Lacoste-D型重力仅可以进行微伽级的重力浏量和在此墓础上的微重力研究，使微重力方法在实践中得到很好的应用与验证，也为重力学的研究开辟了新的分
支领域。
        

应加强珠江三角洲人地关系研究

近年来珠江三角洲人地系统发生了深刻变化，经济高速发展、城市化、工业化规模不断扩大，人口急剧增长，环境质量下降，自然资源供需关来紧张。进行人地系统研究是本区当
前社会经济与环境资源协调发展的迫切需要。
        

资源科学研究的五大趋向

注重国际合作与全球性资源问题研究，资源战略性问题研究日趋活跃，由定性研究转向定量研究和模式研究，资源管理问题日益受到重视及资源研究方法和手段的现代化是
现代资源科学研究的五大趋向。
      

大洋钻探对洋底以下生命的探索

    对ODP采集的沉积物样品的地球化学研究揭示，在全世界所有的大洋底以下都发现了细菌活动，洋底沉积物中的生物圈可能构成了地球生物数量的 1／3，该生物圈通过调节海洋沉积物的成岩作用和大洋玄武岩的风化，影响到长期的全球生物地球化学循环。
    DSDP最早提出了海洋沉积物中细菌活动性的证据，ODP的一系列航次提供了各种不同环境下深部生物圈细菌群落以及细菌参与的地球化学过程纪录。ODP201是第一个专门致力于研究洋底以下生命的大洋钻探航次，它记录了从富有机质的边缘沉积到贫有机质的开阔海沉积环境的洋底以下细菌活动性和细菌群落的连续性，201航次还揭示，古海洋环境对现在正活跃于深海沉积物中的原核生物群落造成了影响。     

地壳均衡与海平面变化

提要:在全球海面变化的近期研究中，无论是均衡模式、还是重力模式，写考虑到冰川均衡作用和水力均衡作用。本文认为，绝对均衡表示地壳均街的最终结果，相对均衡表示地壳均衡中一系列中间过程。这两种均衡之间的差别，往往被人们所忽视。
    定量计算的结果表明，冰盖的吸引不仅使周围的海面升高，而且使内核在外核中产生定向运动。由于参加相对均衡的大陆壳数量不同、宕石圈的强度不同，陆壳与陆充、陆克与洋壳之间将产生不同幅度的垂直运动。这为解释全球海面变化不一致性提供了另一个新思路。
        

土地结构与土地演替研究

在以往对黄土高原和秦巴山地等地区土地研究的基础上，提出土地结构是土地空间组合格局与土地演替及土地时间变化规律的观点;分析了土地质与量群聚的对比关系和
土地由一种属性转变为另一种属性的过程;用信息论中的熵函数给出了土地出现的频率和复杂度;用耗散结构理论“涨落”给出了土地自然演替(不可逆)和人为演替(可逆)两种演
替模式。
        

深部热流体活动的识别标志及其对储层的改造作用

本文讨论的深部热流体为盆地基底以下的非烃类热流体,包括深部地壳热流体和上地幔热流体,其在沉积储层形成过程中的作用不容忽视。本文从深部热流体活动的识别标记和方法及其对沉积储层的改造作用两个方面展开了综述,并重点对碎屑岩储层中砂砾岩储层的深部热流体—成岩响应的研究热点和发展趋势加以展望。目前,深部热流体活动的识别标记总体上包括三个方面：① 岩石矿物学特征;② 古地温特征;③ 地球化学特征。因其温度和物质组分效应,深部热流体侵位会对沉积储层产生改造作用,建设性改造与/或破坏性改造随地区、深度和时间变化可伴生共存或交替发生。深部热流体和原生流体叠加过程对碎屑岩,特别是砂砾岩储层的改造机理和深部热流体侵位影响下的深层、超深层成储机理既是对流—岩相互作用研究很好的补充和丰富,也是当前沉积地质学领域面临的重大前沿性科学问题。     

要重视全球变化对我国北方沙区可能影响的研究

    讨论了全球变化及其对我国北方沙区可能影响的三个问题。首先，全球变化是人为因素与自然变化的藕合，不能忽视全球自然变化过程的研究;其次，沙漠的变化主要与气候
干湿变化有关，要注重研究未来增暖伴随的降水变化，预浏土地沙漠化未来发展趁势;第三，要研究土地沙漠化及其逆转对气候的反馈作用。
        

陨石中锆石对地球总体Lu-Hf同位素组成和早期壳幔分异演化的制约

<正>176Lu-176Hf同位素衰变体系是研究硅酸盐固体行星分异演化的一个重要工具,也能为认识地球最早期地壳的起源提供有利手段。然而,对于Lu-Hf同位素体系数据的解释,需要首先建立完好的地球总体Hf同位素的生长曲线。Lu和Hf均是难熔(highly refractory)的中等-强不相容元素。陨石中的Lu-Hf同位素组成是研究地球全球或硅酸盐地球Lu-Hf同位素组成的重要参考。然而,现代地球的176Hf/177Hf值和球粒陨石中的176Hf/177Hf值(即CHUR化学储库)相比有很大的变化范围,也     

地球中的流体和穿越层圈构造

地球中的流体是当前科学研究的重点。从地球科学的角度来说,流体应包括气体、液体（水和石油）、熔体和地球中受应力作用而移动的物体。在半经为6378 km的固体地球中可分为7个层圈。目前对地球内部流体的了解很少,为探索流体在各层圈中的成分,物理化学性质和分布,以现阶段对地球层圈和流体研究程度来看,其重点应放在地球中穿越层圈的构造部分和地壳。地球中穿越层圈的构造主要有三个:板块构造的俯冲带是由上到下的穿越层圈构造,向下俯冲的大洋岩石圈可以抵达地幔过渡带;大洋中脊的扩张引起的由下而上的穿越层圈构造,使岩石圈和地幔的熔流体从下向上运移;地幔柱引起的由下而上的穿越层圈构造,使地幔的熔流体从下向上迁移。通过对三个穿越层圈构造和地壳中流体的研究,可以得出地壳、岩石圈、上地幔、过渡带、下地幔和核幔边界层流体的种类和成分、流动和演化。这是至今为至能鉴定到地球中深部流体的方法。这四个方面的研究是当前地球中流体科学研究的重点,并对开展深部找矿有实际意义。