辫状河三角洲沉积特征与生长演变规律——水槽沉积模拟实验研究

辫状河三角洲是一类常见的沉积体系,也是一类常见的油气储层,其沉积特征、沉积演化过程及内部结构一直受到沉积学研究的关注。为明确辫状河三角洲沉积特征、演化过程及生长演变规律,笔者等通过水槽实验模拟辫状河三角洲在平缓的水下底形上逐步发育的过程,并采用三维激光扫描仪、延时拍照等手段进行精准的沉积地貌监测和定量沉积学分析。研究表明:(1)辫状河三角洲沉积演化过程中,三角洲的规模、水流分散样式、沉积体表面地貌特征及沉积物分布样式存在阶段性差异,可据此将实验辫状河三角洲的演化分为3个阶段。(2)在最初阶段,辫状河携带沉积物直接入“湖”堆积并形成朵状河口坝,入“湖”水流无明显的水道化特征,随着朵状河口坝逐渐堆积露出水面,三角洲平原初步形成,平原上河道开始分流并导致后续河口坝转变为连续的弧形坝分布于先期沉积体周缘,这一阶段三角洲平均半径快速增加;进入第二阶段后,三角洲平均半径增速减缓,供给河道进入三角洲平原后形成1~2条主干分流河道与多条次级分流河道,并在主干河道河口区形成弧形的前缘朵体;到第三阶段,三角洲平原面积已经较大,其平均半径增速进一步降低,平原上分流河道的分叉性更强、宽度更小,不同分流河道规模接近并可同时将沉积物输送到三角洲前缘多个部位发生沉积,在同一时期形成多个孤立的小规模的前缘朵体。(3)在整个沉积演化过程中,伴随着三角洲规模的逐渐增大,分流河道的宽度逐步减小、流程变长、分流河道数量逐步增加,三角洲前缘沉积由少量弧形的连续分布朵体转变为多个孤立分布的小规模朵体。(4)在第二、三阶段,分流河道表现为多个侵蚀—回填的自旋回演化过程,形成了多套自旋回沉积复合体。(5)辫状河三角洲前积层存在自下而上、由近向远表现为沉积连续性逐步减小、叠切规律逐渐复杂的特性。通过水槽实验揭示辫状河三角洲沉积演化过程及内部结构,可为露头解剖与地下储层研究提供参考。

沉积物中黑碳在古环境古气候研究中的应用

黑碳是指生物质或化石燃料不完全燃烧以及岩石风化所产生的一系列含碳物质连续体的统称。其特殊的物理化学性质可对全球气候环境造成显著影响,如加剧温室效应、影响水文循环和碳封存;由于其具有较为稳定的化学性质以及燃烧前后碳同位素分馏小的特征,又使黑碳作为一种载体被应用到地质时间尺度火历史与植被演化重建工作中。通过对黑碳的特征、来源、循环、在沉积物中的提取方法及其在不同时间尺度古环境重建中的应用进行评述,提出了目前黑碳记录在古环境重建中存在的一些问题,如黑碳的降解转化过程对黑碳沉积的影响,以及黑碳年龄具有滞后性,沉积物中黑碳来源及沉积过程的复杂性,地质时间尺度黑碳参与碳循环的角色仍不明确等。另外对未来研究进行了展望:相对于陆地土壤、湖泊、河流、冰川等载体,海洋沉积物中黑碳的研究工作还非常缺乏。自1966年以来,深海钻探计划、国际大洋钻探计划、综合大洋钻探/发现计划航次及我国自主航次在全球海洋获取了大量高质量沉积岩芯,为未来利用黑碳研究新生代以来构造、气候、植被、火乃至人类活动之间的相互作用提供了可能性。

海洋细菌对稀土元素铈的富集矿化过程研究

采用从深海沉积物样品中分离培养的海洋微生物,分别进行几种海洋细菌(Jeotgalibacillus sp.,Paenisporosarcina sp.,Sulfitobacter sp.)对稀土元素Ce的富集成矿过程的模拟实验。实验过程中利用ICP-MS、SEM、TEM等分析测试手段考察了微生物与稀土元素的相互作用过程。结果表明,三种海洋细菌对稀土Ce都有吸附富集作用,海洋细菌吸附富集稀土元素Ce的效率主要与细菌密度和稀土元素浓度有关,不同的海洋细菌对稀土元素的富集能力也有所不同。海洋细菌吸附富集稀土Ce并矿化的过程中,稀土元素Ce首先被吸附在细胞表面形成成核点,随后在细胞表面被矿化形成含稀土Ce的非晶相结构的矿物颗粒。通过考察海洋细菌对稀土Ce的生物成矿过程,进一步探讨了海洋微生物富集稀土成矿的过程和作用机制。

海南岛西部近岸海底沙波几何参数及其与环境变量的关联性分析

在发育复杂海底沙波的海域,对整个海域沙波几何参数空间分布规律的定量研究较为少见,且沙波复杂几何参数与环境变量的关联性尚未厘清。基于海南岛西部实测水深数据、沉积物粒度数据和流速数据,量化和提取了研究区的环境变量;并利用沙丘参数自动提取和分析方法计算了复杂海底沙波的形态参数,分析了沙波几何参数之间及其与环境变量的相关性。结果表明:研究区海底沙波形态特征复杂多变,平均波长范围为64~340 m,平均波高为0.39~4.13 m。波高与陡峭度、背流面平均角度存在强正相关性,波长与对称度之间存在强正相关性,沉积物中值粒径与背流面平均角度和波高之间存在较强正相关性。研究区海底沙波的发育特征受水深的影响较小。潮流作用下沉积物运移方式以推移质运移为主,海底沙波受到的侵蚀作用较弱;沙波演化以垂向生长和迁移为主,沙波波高增长优先于波长增大。在稳定潮流背景下,区域沉积物供应以及沉积物粒度均能影响海底沙波的规模。

不同构造环境下蛇纹岩化作用的对比——以西南天山和北祁连造山带为例

蛇纹石含水量约为13%,是地球上重要的含水矿物,广泛分布于洋底、俯冲带、弧前等环境。同时,海水、俯冲带衍生流体中的活动性元素(B、Li、As、Sb、Pb、Cs、U、Sr、Ba)也可随蛇纹石化作用而富集在蛇纹石中。因此,蛇纹石可以作为流体和流体活动性元素的载体参与不同的地质过程。然而,不同的构造环境有不同的温度压力、水岩比值、流体性质、氧化还原条件。不同环境下的蛇纹石化作用,不仅会形成不同种类的蛇纹石(例如利蛇纹石,叶蛇纹石),也有可能会导致蛇纹石的元素富集特征不同,这就需要进一步研究流体活动性元素的地球化学行为和元素富集特征。基于对世界范围内不同环境蛇纹岩数据资料的整理分析,结合西南天山和祁连山两个典型造山带的蛇纹岩样品,我们发现深海蛇纹岩与俯冲带蛇纹岩,B、Ba、Cs表现出不同的富集特征:①深海蛇纹岩具有明显更高的B元素含量,可能反映了B在低温下更容易进入到蛇纹岩中;②俯冲带以及弧前环境下形成的蛇纹岩由于可能有沉积物的输入,Ba、Cs的含量相对较高。这一结论有助于以后通过蛇纹岩的元素地球化学特征反演其相对的构造环境。

东海内陆架泥质区中全新世环境敏感粒度组分的地质意义

尝试恢复了中全新世东亚冬季风表现出的太阳活动以及ENSO周期变化。通过对东海内陆架泥质沉积区EC2005孔进行粒度分析以及AMS碳-14测年,对高分辨率敏感粒度资料揭示的中全新世近700 a（距今5.2~5.9 ka）东亚冬季风记录与GRIP冰心氧同位素记录的气候变化进行了对比,良好的对应关系说明,东亚冬季风变化与格陵兰冰心揭示的古气候变化有某种内在联系,期间东亚冬季风的增强得到了良好的区域性响应,同时又具有全球性背景。中全新世东亚冬季风具有明显的周期变化,主要表现为62,11 a的太阳活动周期以及与现代ENSO周期相似的6,5 a周期。东海内陆架EC2005孔泥质沉积物揭示的中全新世东亚冬季风变化与格陵兰冰心氧同位素记录的良好对应说明两者有相似的发生机制,可能是太阳活动以及古ENSO对全球气候系统的影响所致。

从层序地层学到地震沉积学:三维地震技术广泛应用背景下的地震地质研究发展方向

随着三维地震采集、处理、解释技术水平的提高及其广泛应用,在高精度等时层序地层格架内利用三维地震的属性切片技术刻画沉积体的三维几何形态及其沉积演化过程,已成为地震地质研究越来越受到关注的一个研究方向,并逐渐衍生为一门新的学科──地震沉积学。地震沉积学的应用一方面要充分理解地下沉积体宽厚比的"不均衡性",另一方面又要客观辩证地评价地震沉积学对于"薄层"沉积体的分辨能力。陆相地层地震沉积学应用要比海相地层复杂,陆相地震沉积学研究应该形成其自身的特点和技术方法体系。地震沉积学应用的关键是建立高精度等时层序地层格架、以正确的沉积相模式为指导及精细标定地震属性的地质含义,要强调多学科、多因素、多技术手段的联合应用与约束。

海洋硅藻稳定同位素研究进展

对海洋初级生产力贡献约40%的硅藻,在全球气候与碳循环中扮演着重要的角色。硅藻稳定同位素(δ30Si和δ18O,δ13C和δ15N)测试对象分别为从海洋沉积物中提取的纯硅藻壳体的生物硅和氧及其内嵌有机质的碳和氮。联合运用各种物理分离(去有机质、碳酸盐,筛分,差异沉降,重液浮选以及微池分流重力场流分离技术)和化学纯化技术从沉积物中提纯出硅藻是其稳定同位素古海洋学应用的前提。确定硅藻δ15N两种制样过程(燃烧和湿式消解)中是否分别存在大气N2和非NO3-组分的污染;δ30Si分析中氟化剂使用的避免、制样方法的改进以及MC-ICP-MS对硅同位素分辨能力的提高;δ18O分析中硅藻壳体外层不稳定氧的完全有效去除,是其同位素古海洋学应用范围扩大和精度提高的关键。硅藻δ13C能评估大气PCO2和海洋初级生产力变化;δ15N和δ30Si可定量示踪海洋硝酸盐和硅酸等营养物利用程度;δ18O则记录了海表温度和海水氧同位素组成。硅藻稳定同位素信号单一,受后期改造作用弱,生命效应低,解译针对性强,在两极和赤道少(或缺)有孔虫海区应用广泛。在此基础上,对目前该领域中存在的问题及未来的研究方向进行了阐述。

海底松散沉积物声学性质原位测量实验研究

分析研究了国内外海底松散泥沙的声速和声衰减系数测量的研究现状,并据此研制了海底表层沉积物声速声衰减系数原位测量系统。利用原位测量系统分别在实验室和海滩对不同粒度的沉积物进行了测量分析,得到了不同粒度沉积物的声速和声衰减系数。数据分析表明,沉积物的声速和声衰减系数与沉积物的粒径有密切的关系,粒径越粗,声速越高,声衰减系数越大。通过沉积物声学性质研究,可以开发海底浅层沉积物声学性质原位测量技术,提高相关海洋调查的速度和效率。

周口店野外实践教学中如何体现海洋地质特色

周口店野外实践教学是我校海洋地质专业本科教育中的重要环节。本文以笔者的亲身带班为例,从强调"大海洋地质观"、野外路线中的引导、教学方法中的探索、室内总结报告中的强化等几方面论述了如何在周口店野外教学过程中突出"海洋地质"特色,认为要从教学思想、教学手段、教学内容等方面采取措施,全方位帮助学生建立"大海洋地质观"。

琼东南盆地陵水研究区海底地质灾害类型、分布和成因机制

琼东南盆地陵水研究区位于西沙海槽北部的陆架边缘和陆坡区,地质灾害广泛分布。利用三维反射地震数据,在琼东南盆地陵水研究区识别了海底滑坡、麻坑、丘状体、流体管道、天然气水合物(BSRs)、活动断层等海底地质灾害体,并分析了各类地质灾害体的地震反射特征和分布规律。结合区域构造和沉积演化过程,分析了地质灾害体的成因机制。研究表明,灾害体的分布面积总计超过2000km^2,各类灾害体相互叠置。构造断层活动、充足物源供给和海平面变化是导致该地区海底地质灾害广泛分布的重要原因。第四纪晚期高沉积速率导致陆架边缘和陆坡区沉积了较厚地层,有机质丰富,为水合物成藏提供了潜在气源。陆坡区的滑坡主要分布在加积层序较发育的陡坡区。在陆架边缘和滑坡不太发育的陆坡缓坡区,超压流体释放形成流体管道、丘状体和麻坑。高沉积速率、埋藏的古滑坡和区域的构造不稳定性是诱发超压流体释放的重要因素。

北太平洋大洋钻探研究进展——古海洋与古气候

北太平洋作为全球大洋环流的重要组成部分,在高低纬间热量和物质的传输与再分配方面起到重要的调控作用,进而影响到地球气候系统。基于过去50多年来的大洋钻探工作,前人在北太平洋地球科学的研究上取得了一系列的成果。本文回顾了北太平洋古海洋和古气候方面的研究进展,包括:(1)东亚夏季风和西部边界流演化,以及其对高低纬热量、水汽的传输;(2)北太平洋中层水和深层水的性质变化、分布范围和驱动机制,以及冰期旋回中水体垂直交换作用的气候响应;(3)风尘输入对亚洲内陆古环境的反映,及其对北太平洋生产力的铁肥效应。尽管前人针对上述科学问题都开展了相应的研究工作,但目前在对北太平洋上述几方面的认识上仍然存在着分歧。基于对前人研究的总结概括,本文最后提出了未来北太平洋研究的关键科学问题,强调了多圈层、多系统角度对深入认识过去地球气候系统变化的重要性,并对未来大洋航次开展的理想靶区进行了展望。

晚新生代西太平洋古海洋环境演化过程与机制

晚新生代西太平洋通过水文循环和碳循环两类关键过程,对区域乃至全球气候变化产生深刻的影响。本文从上新世以来西太暖池及其主流系演化、晚第四纪北太平洋中层水演化和白令海峡开合、第四纪中国东部陆架环境演化以及新生代亚太沉积物源-汇过程与碳埋藏等方面,综述了西太平洋古海洋环境演化过程与机制。上新世以来西太暖池与印尼贯穿流的演化过程伴随构造运动而阶段性地发生,但其在轨道时间尺度上演化的细节过程并不清晰,尚未形成系统性认识。北太平洋中层水以及白令海峡开合等关键高纬过程在冰期旋回中发生了显著变化,并与低纬过程之间存在遥相关。第四纪中国东部陆架环境演化主要受控于海平面变化以及与低纬过程相关联的热量与物质传输,在此背景下,中国东部陆架形成了富有机碳的泥质沉积体系。构造隆升和亚洲季风驱动下的亚洲大陆与邻洋的沉积物源-汇过程具有显著的碳汇效应,可能在大气CO_(2)浓度(P_(CO_(2)))冰期旋回和新生代气候变冷中发挥重要作用。就西太平洋古海洋环境演化过程与机制中若干关键科学问题开展深入和系统研究,不仅可为建立气候变化的低纬驱动理论提供支撑,也可为更好认识我国陆架环境变化规律以及碳汇潜力提供科学依据。

末次盛冰期以来青藏高原-孟加拉湾“源-汇”系统研究进展

近20年来,国际上对末次盛冰期以来青藏高原-孟加拉湾“源-汇”系统的研究取得了重要进展。为及时跟踪研究前沿,并进一步为地球系统科学思想指导下东北印度洋源汇过程研究提供新思路,本文按照从源到汇的思路,从流域风化侵蚀、海洋沉积物来源、沉积模式、源汇系统响应等几个方面总结了目前国内外最新研究进展,并指出了未来的主要突破方向。概括起来,主要取得如下认识:恒河-布拉马普特拉河流域尺度的物理侵蚀过程主要受控于季风气候变化,而化学风化过程与季风气候关系复杂,温度、降水、植被和冰川等因子在特定时期均可能起着重要的控制作用。孟加拉湾沉积物主要来自周边河流输入的流域风化产物,以恒河-布拉马普特拉河输入的青藏高原物质为主,同时也有部分来自印度半岛和缅甸的物质;末次盛冰期以来青藏高原源区物质贡献占据绝对优势(>70%),且整体变化不大,但各物源端元贡献比例在千年尺度上出现明显波动变化。孟加拉湾陆架发育典型的风暴控制型三角洲-陆架沉积,而底层浊流和表层环流作为孟加拉湾最重要的两个输运动力,对孟加拉湾深海扇沉积物组成和分布起着重要的控制作用。总体看来,末次盛冰期以来青藏高原-孟加拉湾“源-汇”系统演化主要受印度夏季风和海平面变化控制。未来的研究应以地球系统科学思想为指导,加强海陆结合的现代沉积过程的长期连续观测,聚焦沉积记录中环境替代指标的精确解译,揭示流域风化过程对季风气候变化的响应机制;结合数值模拟和海洋大数据分析,预测快速全球变化背景下青藏高原-孟加拉湾“源-汇”系统的演化趋势及环境效应,同时加强与世界大陆边缘其他典型源汇系统的比较研究。

南华系莲沱组与南沱组的古气候与氧化还原环境演化新证据

新元古代是冰川作用发育的重要时期,其中有2个重要的全球性冰期,即Sturtian和Marinoan冰期,对全球古环境、古气候、古海洋演化具有重要意义。中国宜昌地区分布的莲沱组和南沱组分别代表了在扬子板块发育的与Sturtian冰期前和Marinoan冰期相对应的沉积地层。随着地球化学分析方法的进步,新的地球化学手段,包括新的地球化学指标和Fe同位素等,可以为进一步探讨莲沱组与南沱组的沉积环境提供新的思路和证据。本研究对宜昌九龙湾剖面南沱组冰碛岩进行系统采样,并和莲沱组以砂岩为主的碎屑沉积岩进行对比分析,利用化学蚀变指数(CIA)、氧化还原敏感元素Mo、V、U和Fe同位素对比探讨二者古气候与氧化还原环境的演化。CIA的变化(53~78)表明,莲沱组沉积主体处于温暖的古气候下(CIA平均值约为78),直到Sturtian冰期前,莲沱组顶部出现气候转冷特征(CIA平均值为53);随着Marinoan冰期到来,南沱组沉积持续处于寒冷的古气候环境(CIA平均值为58)。莲沱组与南沱组样品均具有较低的Mo/Al、V/Al和U/Al值,表明二者沉积均处于氧化环境,但莲沱组主体比南沱组和莲沱组顶部样品具有更低的Mo/Mo*、V/V*以及更高的Fe同位素值,反映了莲沱组主体的沉积环境更为氧化。

冲绳海槽南部热液区附近柱状沉积物中微生物的垂直分布多样性及其对环境因子的响应

近年来,海底热液环境中的微生物及其环境适应机制已经成为海洋科学研究的热点。目前,相关的研究主要集中在表层沉积物及微生物的水平分布多样性方面,而对柱状沉积物中微生物垂直分布多样性研究却很少。本文基于西太平洋冲绳海槽南部热液区附近S2站位的柱状沉积物样品,通过对其不同层位的样品进行分离培养和16S rRNA基因高通量测序,揭示了样品中可培养微生物和总体微生物的垂直群落分布特征,同时结合对样品主量元素、微量元素、碳氮含量等指标的评估和冗余分析等统计学方法,讨论了微生物群落结构及其对环境因子的响应。研究发现该位点的柱状沉积物有机质含量较为贫乏,存在两个富含Cu-Zn-Pb的层;各个层位的沉积物中微生物类群均以变形菌为主要类群,同时表层沉积物表现出更高的微生物多样性。此外研究还表明柱状沉积物中有机碳含量与其微生物的群落组成有着更为密切的关系。总之,本研究的结果和获得的菌种资源为进一步深入研究海底热液环境中微生物参与元素地球化学循环的过程提供了一定的基础。

西太平洋暖池区沉积物源示踪研究进展

从沉积物中提取示踪指标是研究西太平洋暖池区古环境和古气候演化的有效途径之一,而准确识别沉积物的源区是其中的关键。目前已通过不同的物源示踪指标,如黏土矿物、石英单矿物、常量元素、稀土元素以及碎屑组分的放射性成因Sr-Nd同位素等,对西太平洋暖池北部和西部第四纪以来的沉积物来源进行了研究,结果表明暖池区沉积物主要来源于亚洲大陆和火山岛弧,部分来源于澳大利亚和/或新几内亚。本文系统归纳和总结了上述示踪指标在西太平洋暖池区的物源研究进展和成果,以及研究中存在的问题,并对西太平洋暖池沉积物源研究提出了几点建议。

晚新生代日本海古生产力演化——研究进展评述

【意义】海洋表层初级生产力及其生物泵过程是海洋碳循环的关键环节。日本海作为西北太平洋一个主要的边缘海,其晚新生代古生产力演化与区域构造/火山活动、东亚季风/西风、洋流演变、全球气候和海平面变化等密切相关,是探寻地球系统科学的极佳窗口。【进展和结论】得益于一系列国际大洋钻探计划(DSDP31、ODP127/128和IODP346)等航次的相关研究,有关日本海古海洋演化,尤其是古生产力演化重建方面取得了许多重要认识。日本海古生产力的常用代用指标包括沉积物的微量元素组成、生物标志物、生源组分含量及同位素组成、微体古生物化石种属特征等。在地质时间尺度,日本海表层初级生产力主要取决于浮游生物必需的主要营养盐(氮、磷和硅)和微量营养盐(铁、锰、钴、锌、铜等),而日本海的营养盐主要通过风尘输入、火山活动、表层和深层洋流携带过来。在构造时间尺度,日本海古生产力的长期演化及其驱动机制(如风尘、火山铁肥和洋流贡献)尚不清楚,区域构造演化与海道开合、全球气候和海平面变化、火山活动及亚洲风尘输入演化等可能是关键驱动因素。在轨道—千年尺度,日本海沉积了深—浅色的韵律层,表层生产力大体表现出冰期降低而间冰期增加的特征,这主要取决于水体交换和层化状况改变导致的营养盐供应变化。目前,日本海古生产力的重建主要集中在晚第四纪,晚新生代构造尺度的研究则相对较少。【未来展望】由于日本海缺乏钙质生物沉积,硅藻化石显示出很好的研究潜力。在未来研究中,一方面要发展新指标体系如硅藻稳定同位素并结合硅藻种属组合,以重建日本海晚新生代古生产力的长期演化历史;另一方面需要深入探讨海洋初级生产力与区域构造演化及全球气候变化的联系。

索马里海盆多金属结核中关键金属富集机制及古环境记录

多金属结核富含Mn、Fe、Ni、Cu等元素以及Co和REY(稀土元素和钇)等关键金属,是重要的大洋矿产资源。为了探究西北印度洋索马里海盆结核中关键金属的富集机制及古环境记录,本文使用X射线衍射仪(XRD)分析了一个结核的矿物成分,并通过激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICPMS)和电子探针(EPMA)原位分析了该结核的微区元素组成。结果表明,研究区结核内层为柱状结构,中间为掌状,外层又变为柱状。结核主要由水成型富铁层构成,但外层中还存在薄的(100~200μm)成岩-混合型富锰层。富铁层MnO平均含量为25.1%,FeO为30.4%,Co为0.26%,Ni为0.24%,Cu为0.09%,ΣREY为1981×10^(-6)。富锰层MnO平均含量为52.0%,FeO为7.40%,Co为0.09%,Ni为2.45%,Cu为0.53%,ΣREY为719×10^(-6)。富铁层主要由含铁水羟锰矿构成,而富锰层主要由Ⅰ型布赛尔矿构成。Ni和Cu主要赋存于Ⅰ型布赛尔矿,Co和REY则主要赋存于含铁水羟锰矿中,并且Co存在一个“拐点”。富锰矿物(Ⅰ型布赛尔矿)相对更富集HREE,而含铁水羟锰矿中更富集LREE。从内到外,结核中ΣREY呈下降趋势,REY的变化主要受Ce影响。结核Mn/Fe比值与δCe不相关,但生长速率与δCe显著负相关,表明生长速率可能是控制Ce异常的主要因素,仅凭Ce异常不能区分结核微区的成因及氧化还原环境。根据Co经验公式估算,索马里海盆结核形成年龄为~1.46Ma。柱状结构的开始形成可能与早更新世晚期的古海洋环境转型有关。而掌状结构开始生长于~0.6Ma,中更新世气候转型之后风尘增加使得结核中Si和Al增加,并稀释了其他成矿元素。结核富锰层可能生长于末次间冰期的亚氧化底层水环境,且具有一定对称性和渐变性,指示了氧化还原环境的逐渐改变和恢复。

元地球与数字孪生:思想突破、技术变革与范式转换

数字孪生在航天、工业制造领域已应用了20多年,但引入海洋科学还是首次。通过数字孪生技术,实现真实地球与虚拟地球的融合,构建一个真实地球与数字地球的虚实共同体,这里称为“元地球”。本文介绍了元地球与早期提出的数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球的本质区别,进而突出元地球理念或思想上的巨大突破。基于现今元宇宙BIGANT技术体系,构架跨越地球各圈层的实时、全天候、立体观测感知系统,打通地球系统各圈层动力学模拟隔阂,实现超越现今地球,再现深时地球,实现时空穿越,从而集数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球、现今地球、深时地球的特性于一个共同体,这个深时的虚实共同体就是元地球。这一理念必将催生新的技术范式变革,进而超越现实地球、虚拟地球,开启人类认识地球、探测地球、开发地球的全新方式。在实现研究范式转换的同时,推动元地球的多场景应用,这也必将催生未来的万亿新产业。