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引領世紀的地球系統科學研究現狀.pdf

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第 27卷 第 4期 2Ol2年 12月 :498—508 地 質 找 礦 論 叢 Contributions to Geology and M ineral Resources Research V01.27 NO.4 Sep.2012:498—508 doi:10.6053/j.issn.1 001— 1412.2012 04 016 0 引言 引領 世 紀 的 地 球 系 統 科 學 研 究 現 狀 江 永 宏 (中國地質調查局發展研究 中心情報 室,北京 100037) 摘 要: 隨著人類社 會謀 求可持續 發展 意愿 的加 強 ,突 出系統科學 的服務 和規范 已成 為我 國公 益 性地質 工作 的戰略要求 ,并且成為引領新世 紀地球科學 的發展方 向。建立在 地球探針等技術 基礎 之上的系統科學 ,必將促進多學科交叉 融合 ,從地球 系統整體行 為研究 尋求解決 辦法 。由此 提 出 了地球 系統 和地球 系統科學 的概念 。通過 自由性 、統計性 、組合性 的研究 ,研 究 自然界 中的秩序與 和諧 ,通過體系 的完全性 、參數性 、層次性的研究 ,揭示不同空 間的物質組成 ,解釋不 同結 構的物性 參數 ,通過地質學 、地球物理 、地球化學信息的研 究 ,探索開發礦 物原料 、資源估算 、水文生態 、污染 治 理 、礦 山監 測 。 關鍵詞 : 地球 系統 ;地球 系統科學 ;礦產資源 ;挑 戰與機遇 中圖分類號 : N94;P691 文獻標識碼 : A 文章編號 : 1001—1412(2012)04 0498 11 地球 系統 是指 由大氣 圈 、水 圈 、巖石 圈和生 物 圈 (包 括人 類)組 成 的有機整 體 。地球 系統科 學就 是研 究組 成地 球 系統 的這 些 子 系 統 之 間 相 互 作 用 的 過 程 。地球 系統 科學 的學科 范 疇跨越 了 自然科學 與社 會 科學 ,地球 系統 科 學 研究 的空 間范 圍從 地 核 到 地 球 外層 空 間 ;研究 的視 角 是地 球 各 組 成部 分 之 間的 相互作 用 ,是 將地 球看 作一個 由各 圈層 構成 的 、相 互 作用的統一系統 ,進而綜合估價固體地球/流體地球 與生態 圈 之間 的關 系 以及人 文 影 響 ;時 間 的 尺度 從 幾秒 到幾 百萬年 。地 球系統 科學 是橫跨 固體 地球 科 學 、大 氣科 學 、海 洋 科學 等 的橫 斷 學 科 。1988年 美 國《地 球 系統科 學 》一 書提 出 了地 球 系統科 學 的概念 框架 引。 自從 上世 紀 7O年 代 以來 ,國 際地 球 科 學 界相 繼實 施 了一系 列 合 作 研 究 計 劃 ,如《國際 地 球 動力 學 的計劃 》、《國際巖 石 圈研 究計 劃 》、《國際大 陸動 力 學計 劃 》和《國 際深 海 鉆探 計 劃 》等 。存 儲 在 發 達 國 家 圖書 館里 的眾 多 地 質 資料 使 人 相信 ,在上 述 計 劃 的實施 中獲 得 的大 量 珍 貴資 料 和 數 據 ,足 以 改變 傳 統地球 科學 概念 與 面 貌 ,使 地球 科 學 作 為 自然科 學 領域 中 的前 沿學 科 ,成 為 制 約社 會 經 濟 發 展 的 戰 略 學科 。 按照 二級學 科 統計 ,中國地 質 大 學 現有 傳 統地 學、地學延伸和非地學三大類學科專業 ,在學科專業 數 中大約 各 占 1/3,形 成 了較 為合 理 的專 業 設 置 構 架 。但是 ,它們 的發 展 是不 平 衡 的 。地 學 類 基 本 屬 于 特色 明顯 的優 勢學 科 ,但 需 要 在 新 形勢 下 擴 展 學 科 領域 ,構建地 球 系統科 學 ]。 地球 系統 科學 作 為 研究 地 球 系 統 的科 學 ,包 括 4個部 分 。①辨 證法則 :主要 通過 體 系 的 自由性 、統 計 性 、組合 性 研 究 ,研究 自然 界 中 的秩 序與 和 諧 、進 序 與 退序 、海 侵 與海 退 ,包 括 地球 物 理 數據 系 統 、地 理 空 間開發 數據 系統 、地下水 環境評 價 數據 系統 、礦 產資 源勘探 開發數 據 系統 、自然災 害系 統 ;② 選 擇法 則:揭示不同系統與模型的資源影響,解釋不 同成因 的定 位 因子 ,能 標示 開發 背 景 中地 球 的影 響 特 征 和 評價 特征 ,通過 體系 的完全性 、參 數性 、層次 性 ,揭示 不 同空 間的物質 組成 ,解釋 不 同結構 的物性 參數 ,能 收稿 日期 : 2011—07—20; 改回日期 : 2012-10—07; 責任編輯 : 余和勇 基金項 目: 國土資源大調查項 目(編號 :20001020223023,200313000068— 02)和國家 自然科學資金資助項 目(編號 40073012)聯合資助。 作者簡介 : 江永宏 (1 973一),男 ,副研究 員,博士 ,2004年畢業于中國地質大學(北京),現從事成 因礦物 學研究 、地質調查項 目情 報編譯與 科技成果集成課題研究。通信地址 :北京市阜外大街號,中國地質調查局發展研究中心情報室 ;郵政編碼 :100037;E mail:[email protected].COnl
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