多学科高层次综合研究是地球科学发展的大趋势*

地球科学的主要任务之一是了解地球内部结构,物质组成以及其运动规律,探讨地球起源、形成与演化过程,加强对地球环境的保护,地质灾害的预测和预防,加速对能源,矿产资源的勘探和开发。从地表到670 km深度的上地幔,特别是岩石圈,和人类的生活紧密相连。所以,上地幔的结构、组成、运动及变化规律是当今,也是21世纪地球科学的重要研究内容。在将要过去的这个世纪中,地质学、地磁学、地球物理学和地球动力学发现了岩石圈形成于大洋中脊,随着年龄的增加向两侧运动,在俯冲带回旋到地球内部。岩石圈的厚度随年龄而增加直到150 Ma,不同的海洋有着不同的岩石圈厚度。大洋中脊和热点之下都有低速介质存在,但是它们所处的深度不同,从而解释了大洋中脊和热点有着不同的物理机制。热点的存在影响着岩石圈的发展。地质学、地球物理学和大陆地球动力学发现了大陆下面有大陆根存在,而且大陆根的深度和大地构造相关,揭示了地球内部的结构和其运动规律相联系。地震学、重力及大陆地球动力学发现了大多地震发生于各个板块的边缘。但是,板内地震,我国有许多此类地震存在,所处的地区其S波速度比邻近地区的速度要低。这样,我们可以根据地球内部结构来找出地震危险区域,做好地震灾害的预防。地震学及地磁学发现了地球内核的旋转速率和地幔不同。21世纪初地球科学的一个重要特点是多学科综合研究。许多重大问题的突破不可能仅依赖于单一专业的研究。国际上地球科学研究的最新动向是建立有特定目标,多学科专家共同合作的大课题,如大陆动力学、CSEDI、RIDGE项目。中国地球科学要建立起多学科的综合研究,特别是地质学、地球化学及地球物理学的合作。中国地球科学不应该仅仅局限于中国之内,不能够仅仅局限于中国的大陆地区,要建立起高质量的观测台网,充分利用国际观测资料。几个能够很快取得成果的研究课题是:我国沿海地区的地质、地球化学及地球物理学的综合研究;青藏高原的成因及演化;我国大陆的大地构造演化及地震危险区域划分。