現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢123456

1、現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢地質(zhì)學(xué)是關(guān)于地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造、外部特征、各層圈之間的相互作用和演變歷史的知識(shí)體系。地球自形成以來,經(jīng)歷了約 46 億年的演化過程,進(jìn)行過錯(cuò)綜復(fù)雜的物理、化學(xué)變化,同時(shí)還受天文變化的影響,所以各個(gè)層圈均在不斷演變。約在 35 億年前,地球上出現(xiàn)了生命現(xiàn)象,于是生物成為一種地質(zhì)應(yīng)力。最晚在距今 200300 萬年前,開始有人類出現(xiàn)。人類為了生存和發(fā)展,一直在努力適應(yīng)和改變周圍的環(huán)境。利用堅(jiān)硬巖石作為用具和工具,從礦石中提取銅、鐵等金屬,對人類社會(huì)的歷史產(chǎn)生過劃時(shí)代的影響。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,人類活動(dòng)對地球的影響越來越大,地質(zhì)環(huán)境對人類的制約作用也越來越明顯。

2、如何合理有效的利用地球資源、維護(hù)人類生存的環(huán)境,已成為當(dāng)今世界所共同關(guān)注的問題。20 世紀(jì) 70 年代以來,一方面,人類社會(huì)對各類自然資源的需求日益增加,全球變化及其對人類生存環(huán)境的影響,均對地質(zhì)學(xué)的研究提出了更高的要求;大量資料的積累,學(xué)科的交叉、滲透,尤其是航空、航天、計(jì)算機(jī)、深部鉆探等高科技手段技術(shù)的應(yīng)用,使得地質(zhì)學(xué)獲得更加有利的發(fā)展機(jī)遇?，F(xiàn)代地質(zhì)學(xué)的發(fā)展主要有以下特點(diǎn):地質(zhì)學(xué)觀察和研究的范圍和領(lǐng)域?qū)⑷找鏀U(kuò)大。在空間上,不但能通過直接或間接的方法逐步深入到巖石圈深部,而且對月球、太陽系部分行星及其衛(wèi)星的某些地質(zhì)特征,將有更多的了解。陸地深鉆技術(shù)將超過現(xiàn)有的 10000 余米水平,洋殼和位

3、于大陸坡底的巨厚沉積層的秘密將進(jìn)一步被揭示,石油開發(fā)的邊界會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。同時(shí),新型自容式潛艇建成后,也將使觀察深度從已達(dá)到的 3000 米加深到 6000 米左右,除少數(shù)特別深的海溝外,海底的其他主要部分都有可能被人觀察到。在時(shí)間上,繼35 億年以前底棲微生物群的發(fā)現(xiàn),以及其他古生物跡象的證實(shí),將會(huì)加深人們對地球(尤其是地殼)的了解。同時(shí)與人類社會(huì)最接近的一段時(shí)間(第四紀(jì))的地質(zhì)史的研究也將更精細(xì)。地質(zhì)學(xué)研究的精度和深度隨著多學(xué)科的合作不斷上升。數(shù)學(xué)、物學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)等其他學(xué)科的發(fā)展和向地質(zhì)學(xué)的進(jìn)一步滲透,先進(jìn)技術(shù)在地質(zhì)工作中的使用,同精細(xì)、深入的野外地質(zhì)工作相結(jié)合,會(huì)使人們有可能對更

4、多的地質(zhì)現(xiàn)象和規(guī)律做出科學(xué)的解釋,進(jìn)行更深入和本質(zhì)性的研究。實(shí)驗(yàn)與模擬成為地質(zhì)學(xué)研究的重要手段,實(shí)驗(yàn)地質(zhì)學(xué)的發(fā)展使地質(zhì)學(xué)的研究從以野外觀察、描述、歸納為主,發(fā)展到歸納與演繹并重的階段。實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn),計(jì)算機(jī)模型的應(yīng)用,使得一些極端地質(zhì)條件可以在實(shí)驗(yàn)室中獲得,如高溫高壓環(huán)境,從而可以模擬更為復(fù)雜的多種可變因素的地質(zhì)作用,并把時(shí)間因素也納入模擬實(shí)驗(yàn)之中。全球構(gòu)造理論不斷得到補(bǔ)充、修正,完善板塊構(gòu)造理論樹立了全新的地球觀,開創(chuàng)了地質(zhì)學(xué)的新時(shí)代。但是,板塊構(gòu)造理論也不是沒有缺陷的,以海洋地質(zhì)為主要證據(jù)的板塊理論,對大陸構(gòu)造歷史的解釋存在局限性。尤其是各大陸的有關(guān)不同地質(zhì)歷史時(shí)期的新資料將在很大程

5、度上檢驗(yàn)和發(fā)展板塊構(gòu)造說,進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生一些新的理論和學(xué)說。資源與環(huán)境是地質(zhì)學(xué)服務(wù)社會(huì)的重要方面,其中有關(guān)礦產(chǎn)資源和新能源的研究,仍處于最重要的地位,因而將繼續(xù)深入。海底含油、氣地層,以及洋底多金屬結(jié)核和現(xiàn)代成礦作用等的形成機(jī)理研究會(huì)有新的進(jìn)展,從中國以及各大洲的成礦帶、成礦區(qū)的區(qū)域地質(zhì)發(fā)展歷史全過程出發(fā),按不同成礦時(shí)代分別研究區(qū)域成礦的規(guī)律性,尤其是不同地質(zhì)背景下所形成的礦組或跨礦組的成礦系列的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律,也將取得新的成就。非金屬礦床、放射性礦床、地?zé)豳Y源以及其他礦產(chǎn)的綜合利用將顯著發(fā)展。同時(shí),由于區(qū)域成礦研究的需要,將進(jìn)一步加強(qiáng)區(qū)域地質(zhì)的綜合研究,并促進(jìn)地層學(xué)、古生物學(xué)、沉積學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)

6、、地質(zhì)年代學(xué)以及區(qū)域巖漿活動(dòng)研究、變質(zhì)地質(zhì)研究等向新的水平發(fā)展。人類的生存與發(fā)展不僅需要資源,更需要良好的環(huán)境。人類賴以生存的自然環(huán)境是地球長期演化的結(jié)果,這種演化的地質(zhì)過程可能是緩慢的、難以察覺的,也可以是急劇的、災(zāi)難性的。人類必須適應(yīng)自然環(huán)境的這種動(dòng)態(tài)平衡過程。然而,更為嚴(yán)峻的是,人類在資源開發(fā)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中,對自然環(huán)境愈來愈強(qiáng)的干擾,直接導(dǎo)致了生存環(huán)境的惡化。礦產(chǎn)資源與地下水的開采、廢棄物質(zhì)的排放、工業(yè)化與城市化形成的人口與建筑的高度集中,等等,都會(huì)產(chǎn)生一系列環(huán)境地質(zhì)問題。加強(qiáng)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查研究,積極參與人類生存質(zhì)量的改善與管理,是當(dāng)前地質(zhì)學(xué)應(yīng)用新的廣闊領(lǐng)域。保障人類良好的生存環(huán)境、干

7、旱半干旱地區(qū)和沼澤地區(qū)的水文地質(zhì)問題,以及工程地質(zhì)問題的研究將不斷擴(kuò)大。環(huán)境地質(zhì)學(xué),包括環(huán)境地質(zhì)調(diào)查研究,有關(guān)的微量測試技術(shù)和環(huán)境保護(hù)的地質(zhì)措施等的研究日趨重要。國際合作成為現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)研究的必然趨勢。地球是一個(gè)整體,區(qū)域地質(zhì)過程是在全球的背景條件下進(jìn)行的,區(qū)域地質(zhì)作用也對全球環(huán)境有所影響。板塊構(gòu)造理論建立起新的全球構(gòu)造觀念,更顯示出地質(zhì)學(xué)全球宏觀研究的重要性。因此,地質(zhì)學(xué)界以及整個(gè)地球科學(xué)界,從20世紀(jì)70年代以來,通過國際合作,推動(dòng)了大量多學(xué)科、全球性的調(diào)查與研究計(jì)劃。例如: 1968-1983年執(zhí)行的“深海鉆探計(jì)劃(DSDP:Deep Sea Drilling Programme)”及后續(xù)

8、的“大洋鉆探計(jì)劃(ODP:OceanDrilling Programme,1985-1995)”證實(shí)了海底擴(kuò)張,揭示了海洋的歷史、古環(huán)境、古氣候、古生物的演化,調(diào)查了海底火山噴發(fā)、沉積作用與海底礦產(chǎn)分布,創(chuàng)立了“古海洋學(xué)” 。1973年設(shè)立的“國際地質(zhì)對比計(jì)劃(IGCP:IntermationalGeological Correlation Programme)”目的在于通過國際性研究解決有關(guān)地質(zhì)問題,發(fā)現(xiàn)潛在的礦物和能源資源,確定世界范圍內(nèi)的巖石地層單位與地質(zhì)時(shí)代之間的關(guān)系,促進(jìn)新技術(shù)和研究設(shè)備的應(yīng)用,向發(fā)展中國家傳播科學(xué)知識(shí)和研究手段。1994年其目標(biāo)調(diào)整為:更多的著重以科學(xué)新發(fā)展和新觀念

9、來了解控制人類生存條件的事件與作用過程,并更名為“國際地質(zhì)對比計(jì)劃-地學(xué)為社會(huì)服(IGCP:International Geological Correlation Programme-Geoscience in theService of Society)”。1990-2000年的“國際減輕自然災(zāi)害十年(IDNHR:TheInternational Decade for Natural Hazards Reduction)”針對地震、風(fēng)暴(熱旋風(fēng)、颶風(fēng)、龍卷風(fēng)、臺(tái)風(fēng))、海嘯、洪水、滑坡、火山、自然大火等災(zāi)害開展整體研究,特別強(qiáng)調(diào)對自然災(zāi)害的預(yù)防與人類社會(huì)的應(yīng)變策略。由此可見,國際合作已經(jīng)成為

10、人類全面認(rèn)識(shí)地球,改善全球環(huán)境的必由之路。總之,地質(zhì)學(xué)必須加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,如礦物學(xué)、巖石學(xué)、地層學(xué)、古生物學(xué)等具有奠基意義的學(xué)科的研究,以提高對各種地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象及其形成、演化的認(rèn)識(shí),同時(shí)還要充分吸收和利用其他科學(xué)技術(shù)的新成果,包括社會(huì)科學(xué)的研究成果,以更全面、本質(zhì)地認(rèn)識(shí)地球歷史和構(gòu)造,為科學(xué)的發(fā)展,為人類更合理、有效地開發(fā)和利用地球資源,維護(hù)生存環(huán)境,做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)未來,地質(zhì)學(xué)能觀察和研究的范圍和領(lǐng)域?qū)⑷找鏀U(kuò)大。在空間上,不但能通過直接或間接的方法逐步深入到巖石圈深部,而且對月球、太陽系部分行星及其衛(wèi)星的某些地質(zhì)特征,將有更多的了解。數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)等其他學(xué)科的發(fā)展和向地質(zhì)

11、學(xué)的進(jìn)一步滲透,先進(jìn)技術(shù)在地質(zhì)工作中的使用,同精細(xì)、深入的野外地質(zhì)工作相結(jié)合,會(huì)使人們有可能對更多的地質(zhì)現(xiàn)象和規(guī)律作出科學(xué)的解釋進(jìn)行更深入和本質(zhì)性的研究。實(shí)驗(yàn)條件將進(jìn)一步改進(jìn),如將實(shí)驗(yàn)室中所能達(dá)到的溫度壓力提得更高,模擬更為復(fù)雜的多種可變因素的地質(zhì)作用,并把時(shí)間因素也納入模擬實(shí)驗(yàn)之中。地質(zhì)學(xué)理論不斷得到補(bǔ)充、修正,尤其是各大陸所提供的有關(guān)不同地質(zhì)歷史時(shí)期的新資料將在很大程度上檢驗(yàn)、發(fā)展板塊構(gòu)造說,進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生一些新的理論和學(xué)說。在地質(zhì)學(xué)的服務(wù)領(lǐng)域,一個(gè)重要方面是開發(fā)地球資源,其中有關(guān)礦產(chǎn)資源和新能源的研究,仍處于最重要的地位。同時(shí),由于區(qū)域成礦研究的需要,將進(jìn)一步加強(qiáng)區(qū)域地質(zhì)的綜合研究,并促進(jìn)地層學(xué)、古生物學(xué)、沉積學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)年代學(xué),以及區(qū)域巖漿活動(dòng)研究、變質(zhì)地質(zhì)研究等向新的水平發(fā)展。保障人類良好的生存環(huán)境、干旱半干旱地區(qū)和沼澤地區(qū)的水文地質(zhì)問題,以及工程地質(zhì)問題的研究將不斷擴(kuò)大。環(huán)境地質(zhì)學(xué),包括環(huán)境地質(zhì)調(diào)查研究,有關(guān)的微量測試技術(shù)和環(huán)境