学科交叉的自我思考

当今科学界关于多学科交叉以至自然科学与社会科学的交叉 ,呼声很高 ,但实际行动进展缓慢 ,其原因很多 .要搞交叉必有风险 ,各人、各部门、各学科往往都有固守自我优势的心理 ,轻车熟路 ,何求险径呢 !交叉之中以谁为主 ,麻烦很多 !尤其当前科研节奏、竞争之激烈 ,成果评估与升迁紧要 ,更使交叉之念难以决定 .相信这些有碍于学科交叉的客观环境逐步会有所改善 .但是 ,更深层次的障碍和问题还在于科学人自我对学科交叉是否有必要的认识 ,在于自己是否自觉不自觉地存在学科思维习性的排他性 .我想就这个问题谈点自我的感受和剖析 .地球科学的源…     

20世纪地震预报科学的回顾与展望

在新世纪的到来,对２０世纪的地震研究作一些回顾,对中国几十年的地震预报的道路进行反思,可能是很有意义的,这对我们编制“十五”规划也有借鉴。     

鄂尔多斯盆地西缘逆冲带南北差异的形成机制

鄂尔多斯盆地西缘逆冲带是我国重要的陆内逆冲推覆构造带 ,其形成与发展 ,对了解我国西部与东部之间的构造转换 ,有着重要的意义 ,同时也是研究青藏高原向东扩展的有利地区。通过对该构造带几个问题的讨论 ,认为该构造带南段与北段的形成机理是不同的 ,鄂尔多斯盆地在当时有一定程度的逆时针旋转。南段主要是祁连山—北秦岭造山带向北东方向挤压的结果 ,贺兰山南部的北西向构造也属于该段 ,因此其形状为一向北东突出的弧形 ;而北段是由于旋转的盆地与发生构造挤出的阿拉善块体相互作用的结果。并对一些问题提出了一些看法     

拉斯曼丘陵新生代剥露作用的裂变径迹证据

在西南极和横贯南极山脉地区,新生代裂谷和剥露作用非常普遍。但是,文献中很少记录东南极地区的新生代剥露作用。文中根据东南极普里兹湾拉斯曼丘陵地质样品的磷灰石裂变径迹年龄和热历史的模拟,认为在东南极海岸边缘存在新生代的隆升和伸展作用,其年龄为始于(49.8±12)Ma。该年龄略晚于西南极裂谷系的启动年龄(约60~50Ma)。由于差异隆升作用,在拉斯曼丘陵地区发育了更新的正断层作用——拉斯曼丘陵拆离断层的新活动,其年龄为约5.4Ma。东南极周缘新生代裂谷和伸展作用的普遍存在,是冈瓦纳裂解以来大陆分离和印度洋形成的结果。     

西藏高原西、中、东的分段性及其意义

经过近几十年的研究,人们已经普遍认为青藏高原是由几条近东西向的块体先后拼贴而成,大型的东西向构造是高原内部最明显的构造特征。然而根据最近所获得的有关西藏高原以及附近地区的重力场、地震层析成像、地震活动性、水平位移速度场以及地质等资料,发现整个西藏高原内部存在着明显的两条重要的南北向或近南北向构造和一些小型的南北向构造,它们将西藏高原划分为西、中、东三个有各自构造特点的部分;西侧的南北向构造沿84°～85°E延伸,东侧的近南北向构造位于92°～94°E之间。这两个构造带在上述的多种地球物理资料中均有良好的显示,是重要的重力异常变异带、重要的热结构边界带、重要的地震活动带,也是明显的地貌陡变带,等等。高原西部地形崎岖,剥蚀最深,布格重力异常最高,目前向北北西方向运动;中部地区地表平坦,发育众多的南北向地堑裂谷,东西向伸展活动最明显,海拔最高,集中分布了7座超过8000m的高峰,目前向北东东方向运动;而东部地区地形也比较崎岖,发育许多目前仍在强烈活动的走滑断层,在这些断层之间,地块相对转动,目前向北东甚至南东方向运动。造成西藏高原东西分段的原因现在还不清楚,笔者等倾向认为造成这种现象可能是由于与欧亚板块发生碰撞的印度板块在横向上也是西、中、东分段的,印度     

青藏高原三维变形运动学的时段划分和新构造分区

青藏高原形成至今经历了4个互有叠接的构造期。α期以南北缩短和向北推移为主,主要发生在45～35 Ma期间,β期表现为长周期缓慢隆升,在35～5.3 Ma期间占主导地位;γ期为短周期快速隆升阶段,自5.3Ma开始,3.0 Ma以后逐渐达到高峰;δ期以东西向伸展变形为特征,3.0 Ma以前出现在喜马拉雅地区,3.0 Ma以后遍及整个高原.第四纪以后表现为占主导地位的变形运动形式。根据γ期和δ期构造变动在空间和时间上的不均匀性,把青藏高原划分为西藏、羌塘和柴达木3个构造域。     

渤海盆地现代构造应力场与强震活动

渤海位于北华北新生代裂陷盆地的东部，是一个晚第四纪形成的内陆海盆. 渤海盆地活动断裂发育，地震活动强烈，交会于渤海中部的NE向营口——潍坊断裂带北段、庙西北——黄河口——临邑断裂带及NW向北京——蓬莱断裂带是主要的活动构造带，将海区分成4个次级新构造区，成为现代应力场作用的构造基础. 综合研究38个震源机制解和75个井区应力场等资料，以及构造应力场二维数值模拟计算结果表明，渤海及其邻区现代构造应力场的压应力方向为NE60～90，张应力为SN——NW30；以水平和近水平应力作用为主；不同构造区主应力方向存在一定的差异. 现今渤海地区地壳发育以NNE——NE和NW——WNW走向的共轭剪切破裂为特征，是控制地震活动的主要构造.      

东亚地区现代地壳运动特征与构造变形

根据“中国地壳运动观测网络”首次发布的GPS观测结果以及国际地球自转服务中心在 2 0 0 0年发布的ITRF97下的站速度矢量和“东南亚地球动力学项目”GPS网的观测结果 ,讨论了东亚地区现今地壳运动和构造变形特征。在ITRF97参考系下 ,中国大陆东部现今地壳运动以向南东方向(12 0 130°)运动为主 ,量值平均为 35mm/a ,西部受印度板块向北东碰撞的影响 ,运动方向发生偏转 ,呈显北东—近东西向运动 ,但这种影响涉及的范围达到了准噶尔盆地北缘一线 ,说明碰撞型板块边界对板内变形的影响远大于俯冲型板块边界。平均来看 ,75 %以上的印度板块相对于欧亚板块间的南北向缩短是通过地壳增厚变形来吸收的 ,这意味着在调节整个青藏高原构造变形的过程中 ,逆断和地壳增厚起了主要的作用。东南亚块体总体上与欧亚板块的运动有所差异 ,相对于欧亚大陆有 10mm/a左右向东的运动。菲律宾板块南部向西的运动速度只有 2 4mm/a。包括华南地块在内的东南亚块体的运动不仅仅是与印度板块的碰撞过程有关 ,也应当与沿着东南亚块体东边界的俯冲过程有关。     

现今全球构造特征及其动力学解释

构造地质学、大地构造学和全球构造学是三个尺度的构造学研究领域,它们平行交叉而且互有扬弃。全球构造学可分为历史的和现今的两个分支。岩石圈板片和板条构造、板舌构造、洋脊构造以及大陆岩石圈多元组合板的多重滑脱构造和多层剪切构造网络等是现今岩石圈板的基本构造形态。全球级现今岩石圈构造主要表现为三大构造系统:环太平洋深消减带板舌构造系、大洋增生带洋脊构造系和大陆碰撞造山构造系,三者在球坐标系内表现出构造形态、物理场背景和动力学状态等多方面半球级的反对称关系(南/北、0°/180°),各构造系统内部还表现了普遍的东西反对称。论其动力学解释,岩石圈向西和地幔向东相对漂移的定向性显示了地球自转变化的导向作用,决定了经向构造两侧的多级反对称;地震层析探测到的地幔结构显示的热心南偏和质心北偏可能是南北反对称的动力基础;上地幔分层结构及“软层”物质在构造引张条件下形成的热涌有可能解释地表的视对流现象,有助于说明构造变动的跳位和变格以及板条和反对称运动机制。     

序

时间是地球科学研究中永恒的主题之一，宇宙中没有什么事物不受时间的支配。人类发展中对时间的不断认识是社会明程度提高的一个重要标志。时间是研究地质问题的基本。时间、空间、物质和能量是研究地质过程、环境演化的基本要素，要认识和掌握自然中的规律，都要搞清上述要素在时间过程中表现的相互关系。