引领世纪的地球系统科学研究现状.pdfVIP

第27卷 第 4期 地 质 找 矿 论 丛 V01．27 NO．4 2Ol2年 12月 ：498—508 Sep．2012：498—508 ContributionstoGeologyandM ineralResourcesResearch doi：10．6053／j．issn．1001—1412．201204016 引领世纪 的地球系统科学研 究现状 江永宏 (中国地质调查局发展研究中心情报室，北京 100037) 摘要： 随着人类社会谋求可持续发展意愿 的加强，突出系统科学的服务和规范 已成为我 国公益 性地质工作 的战略要求 ，并且成为引领新世纪地球科学的发展方 向。建立在地球探针等技术基础 之上的系统科学 ，必将促进多学科交叉融合 ，从地球系统整体行为研究寻求解决办法 。由此提 出 了地球系统和地球系统科学的概念 。通过 自由性、统计性、组合性的研究，研究 自然界中的秩序与 和谐 ，通过体系的完全性、参数性、层次性的研究 ，揭示不同空间的物质组成 ，解释不 同结构的物性 参数，通过地质学、地球物理、地球化学信息的研究，探索开发矿物原料、资源估算、水文生态、污染 治理 、矿 山监测 。 关键词 ： 地球系统；地球系统科学 ；矿产资源 ；挑战与机遇 中图分类号： N94；P691 文献标识码 ： A 文章编号： 1001—1412(2012 家图书馆里的众多地质资料使人相信 ，在上述计划 的实施 中获得的大量珍贵资料和数据，足以改变传 0 引言 统地球科学概念与面貌 ，使地球科学作为 自然科学 领域中的前沿学科 ，成为制约社会经济发展的战略 地球系统是指 由大气圈、水圈、岩石圈和生物圈 学科 。 (包括人类)组成的有机整体。地球系统科学就是研 按照二级学科统计 ，中国地质大学现有传统地 究组成地球系统 的这些子系统之间相互作用 的过 学、地学延伸和非地学三大类学科专业 ，在学科专业 程 。地球系统科学的学科范畴跨越了 自然科学与社 数中大约各 占1／3，形成 了较为合理 的专业设置构 会科学 ，地球系统科学研究 的空 间范围从地核到地 架 。但是 ，它们 的发展是不平衡的。地学类基本属 球外层空间；研究的视角是地球各组成部分之 间的 于特色明显的优势学科 ，但需要在新形势下扩展学 相互作用，是将地球看作一个 由各圈层构成的、相互 科领域 ，构建地球系统科学 ]。 作用的统一系统，进而综合估价固体地球／流体地球 地球系统科学作为研究地球系统的科 学，包括 与生态圈之间的关系 以及人文影响 ；时间的尺度从 4个部分 。①辨证法则 ：主要通过体系的 自由性、统 几秒到几百万年 。地球系统科学是横跨 固体地球科 计性、组合性研究 ，研究 自然界中的秩序与和谐、进 学、大气科学、海洋科学等 的横断学科。1988年美 序与退序 、海侵与海退 ，包括地球物理数据系统、地 国 《地球系统科学》一书提出了地球系统科学的概念 理空间开发数据系统、地下水环境评价数据系统、矿 框架 引。 产资源勘探开发数据系统、自然灾害系统；②选择法 自从上世纪 7O年代 以来 ，国际地球科学界相 则：揭示不同系统与模型的资源影响，解释不同成因 继实施了一系列合作研究计划，如 《国际地球动力 的定位因子 ，能标示开发背景 中地球 的影响特征和 学的计划》、《国际岩石圈研究计划》、《国际大陆动力 评价特征 ，通过