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地球科学的回顾与展望成都理工大学庹先国汇报提纲一、地学与地球科学--代引言二、20‘地球科学的重大成就三、中国地球科技的主要成就四、未来的地质科技机遇五、近几年地质调查的主要成就▲久远的文化源头，人类的历史就在关注：地球是如何产生的？古埃及（神）、中国（盘古）、欧洲（上帝）、“星云说”、五十亿大地是什么样的形状？巴比伦、印度、俄罗斯、哥伦布（1492、新大陆）、麦哲伦（19-22）生命的起源？地球是怎样转动的？地球里面有什么？、、、、、、地学(Geoscience)：包括地质学、地球物理学、地球化学、地理学、大气科学、海洋科学和大地测量学等地球科学(EarthScience)：除大气、海洋之外的固体地球科学，有时只指地质科学地学与地球科学等同。中国科学院称地学部，但英文用EarthScience，亦为一例。汇报提纲一、地学与地球科学--代引言二、20‘地球科学的重大成就三、中国地球科技的主要成就四、未来的地质科技机遇五、近几年地质调查的主要成就1.地球内部结构由于地震学等的发展，发现了地球内部一系列的物理界面。有了这个基础才能了解固体地球的各种过程。二十世纪重大成就软流圈核幔边界岩石圈天有多高、地有多厚？地球基本数据：两极Ｒ：6356.75Km；赤道Ｒ：6378.14Km；两极C：49000Km；赤道C：40075Km；总面积：5.1亿Km2；总重量；60万亿亿吨；每100年每昼夜增长千分之一秒。板块构造理论是固体地球科学的一次革命2.板块构造二十世纪重大成就二十世纪重大成就：板块构造未来板块地理位置？二十世纪重大成就：板块构造未来板块地理位置？珠穆朗玛峰8848m二十世纪重大成就：板块构造青藏高原由欧亚板块同印度板块碰撞形成的，是世界研究的热点欧亚板块印度板块•大陆和海洋研究，对发现和勘查矿产与化石能源的科学知识作出了巨大贡献，保障了世界范围的能源和原材料供应（大庆，陆上生油，26/10，53/30，王启民）•发展了强有力的地球物理、地球化学、遥感、钻探等方法手段，使资源勘查成为国民经济的一个重要行业。3.化石能源与矿产资源勘查理论方法二十世纪重大成就中国主要含油气盆地及油气田大庆油田1959喷油陆相生油理论保证了中国石油工业的发展二十世纪重大成就：化石能源与矿产资源勘查理论方法中国黑色、有色金属矿产图世界最大稀土元素矿床大量矿床的发现和成矿理论的发展二十世纪重大成就：化石能源与矿产资源勘查理论方法二十世纪古生物学研究有一系列重要发现，如我国的澄江动物群。在距今5.3亿年时，从海绵动物到脊椎动物，几乎所有的现生动物门都已有各自的代表，同时还有许多难于归入任何一个已知动物门的或早已灭绝的奇异生物类型。二十世纪重大成就4.生物演化突变事件寒武纪早期水下生物景观二十世纪重大成就：生物演化突变事件地质时期的重大绝灭事件使我们看到，演化并非稳定的逐渐趋向完善，而间断则是生命史上多次发生的事实，这就促使古生物学家重新考虑地质时期生物演化的基本规律，对达尔文的渐变论提出了质疑，并在新的层次上重新探讨灾变论。恐龙的灭绝二十世纪重大成就5.古人类学的重大发现北京猿人复原头像1929年发现北京猿人的第一个头盖骨。距今约50万年万年二十世纪重大成就：古人类学的重大发现1994年用钾氩法测定爪哇直立人的年代为181万年，使人们相信人类走出非洲的时间比以前的看法提前了。90年代中期在埃塞俄比亚发现地猿，在肯尼亚发现南方古猿湖畔种(400万年以上)70年代在埃塞俄比亚发现南方古猿阿法种(300万年以上)1959－1960年在坦桑尼亚发现190万年前的能人1965年在元谋发现直立人牙齿(约170万年)本世纪初的锋面学说证明大气中激烈的天气系统发生在冷暖空气团的交界面即锋面上，是气象学和大气环流理论的重要突破。在其带动下一系列的大气环流理论，如大气波动理论，能量频散学说，斜压不稳定发展理论相继问世，逐渐发展成完整的大气环流和天气预报理论。诺曼底登陆战二十世纪重大成就6.大气环流和数值天气预报40年（1958－1997）平均的5500米高空大气环流流线图.1月（上）；7月（下）二十世纪重大成就•大洋环流对维持全球气候系统的热量及水份平衡起重要作用。热盐环流还对十年至千年时间尺度的全球热量和二氧化碳循环起关键作用。•大洋环流主要由风应力、太阳的不均匀加热、及降水和蒸发的不均匀分布所驱动。大洋上层(约1000米以上)环流主要是风驱动，称作风生环流；大洋下层(约1000米以下)主要是密度不均匀驱动，称作热盐环流。7.大洋环流模式1947年给出的大洋内区垂直平均的经向输运与局地风应力旋度之间的平衡关系，与后来的西边界流理论构成风生环流的完整理论体系。二十世纪重大成就:大洋环流模式80年代末提出了“全球输送带”概念，这是深海热盐环流的重要组成部分，它描述了北大西洋下沉的深层水南下，通过南极绕流进入印度洋和太平洋，然后上翻到上层，再返回北大西洋。二十世纪重大成就:大洋环流模式97-98年厄尔尼诺事件的海表温度异常演变,曾对这次事件作出了成功的预测97.397.1297.997.698.398.6二十世纪重大成就8.埃尔尼诺与海气相互作用埃尔尼诺（ElNino），是指南美沿岸的赤道东太平洋出现的异常暖海表水现象。LaNina是它的反现象二十世纪重大成就：埃尔尼诺与海气相互作用埃尔尼诺的全球遥相关埃尔尼诺对全球气候有着广泛的重要影响。二十世纪重大成就人类在经历地理大发现的振奋人心的激动之后，开始了地理地带性规律与地域分异理论的精确研究。地理地带性规律是指地球上每一地段的自然地理特性均受制于该地段的热量和水分状态、数量及两者的关系。左图用卵形的理想大陆来表示不同纬度自然地带类型的空间格局9、地理地带性规律与区域分异理论赤道雨林热带雨林极地苔原寒温带森林南亚热带中亚热带北亚热带暖温带寒温带青藏高原寒带赤道热带暖温带1977年美国“阿尔文”号深潜器潜入东太平洋中隆2500米处的加拉帕戈斯裂谷，发现了正在喷出热液的洋底“黑烟囱”和独特的热液生物群。“黑烟囱”高达十米，富含硫化物矿物质，反映了“活”矿床的形成过程。它是由于海水沿裂隙渗入洋中脊的新生地壳，与数千公里深处上涌上来的地幔物质发生交换后再从海底喷出而造成的。10.深海热液活动与深部生物圈二十世纪重大成就在深海大洋之下，一般曾认为不仅是黑暗无光的世界，而且毫无生机，但热液生物群和深部生物圈的发现表明存在“黑暗食物链”。尤其引人注目的还有“古细菌”。这种深部生物圈据估计占全球总生物量的1/10。二十世纪重大成就:深海热液活动与深部生物圈（百慕大三角州）地点：大西洋百慕大群岛附近的一个海域事情：过往船只、飞机神秘消失，无影无踪猜想：黑洞、强磁场、外星人基地、旋涡理论（顺，升腾；逆，凹凸）天然气和石油1990年，美，韦恩.邓拉普提出并实验；1984年，加，唐纳德.戴维生，撰文推论。百慕大三角二十世纪重大成就•20年代对阿尔卑斯山冰川地貌的研究得出第四纪有四大冰期的结论。•30年代根据地球运行轨道几何形态的变动周期，计算出65°N接收的太阳辐射量呈万年尺度变化，据此提出地球轨道周期变化引起第四纪冰期的假设（后称米兰柯维奇旋回）。11.气候变化周期与古海洋学近40万年来的气候旋回（据汪品先，2000）。南沙深海沉积中底栖有孔虫方解石壳体的氧同位素δ18O值（上），南极冰芯气泡中的二氧化碳含量（中），和黄土高原洛川黄土－古土壤剖面的磁化率（下）都一致显示出冰期－间冰期的十万年周期，证明地球运行轨道参数变化对全球气候的控制。12.全球变化研究20世纪80年代以来，全球变化是全世界媒体使用频率最高的词汇之一。这主要是由于科学界确认了由于人类活动造成大气中CO2和其他稀有气体浓度增加导致全球变暖的事实（温室效应）二十世纪重大成就南极臭氧洞（据J.J.W.Rodgers&P.G.Feiss,1998）。1996年9月11日南半球春季时南极上空的臭氧洞。13.对地观测系统与地理信息系统•对地球表面大陆轮廓的认识1000多年•地理探险和地形测量覆盖大陆面积的30％约300年•航空摄影测绘陆地面积的70％约50年•卫星遥感获得全球图像数据1天－2周人类对地观测的发展二十世纪重大成就二十世纪重大成就：对地观测技术与地理信息系统遥感和全球定位系统的应用，使获取地球信息的手段达到前所未有的高度，不仅使全球性、动态性制图成为可能，而且在资源勘探、国防、环境监测、灾害预警预报、区域与城市规划、农林与水利建设等方面发挥极为重要的作用。人类对地观测的发展2000年4月9日20时05分，西藏自治区波密县易贡乡扎木弄沟发生巨大山体崩滑，约3000万立方米的崩滑体强大的冲击力触发了沟内沉寂多年的松散堆积物，瞬间形成高速超高速块石碎屑流•这一高速滑坡体以锐不可挡之势，扫荡沟谷两侧山体,在短短的2-3分钟里,垂直运距近3000米，水平运距约8500米，倾泻于易贡湖出口处，形成了长达4.6km,前缘最宽近3km，高达60m的一道喇叭状的天然“大坝”，堆积方量约3亿米3。易贡湖水上涨，水位日平均涨幅0.95米，最高涨幅达2.37米。至6月10日19时50分，湖水面水位上涨达55.36m,拦蓄水量达30亿米3以上，湖区面积达70平方公里。此次在易贡乡扎木弄沟暴发的特大型崩塌滑坡,规模之大,速度之快,为国内之最，世界罕见。6月8日6时40分，易贡湖水沿导流明渠开始下泄。流速为2.0米/秒，流量为2.43米3/秒。当日8时50分，泄流顺利通过通麦大桥。但由于上游来水过大，明渠导水有限，导致泄水后62小时内易贡湖水仍持续上涨了5.94米，同时渠尾开始下切，局部出现坍塌。6月10日，导流明渠因渠床下切和堤岸坍塌而逐步发展成溃口。泄水水量因此增大。至19时50分，湖水位（高于4月13日首测水位55.32米）在上涨62天后终于开始下降。随着溃口逐渐增大，湖水水位下降速度迅猛增加11日2时至3时，水位下降了7.37米，此时的下泄流量达12万米3/秒；至8时水位下降速度才明显减缓，此时湖水水位已下降了45米（约12小时）。至12日14时，导流明渠已成为深切河谷，易贡湖湖水位累计下降58.39米,已低于4月13日首测水位3.03米。湖中剩余水量约0.6亿米3，水面面积减为12km2。同时湖区已现沙滩数处，湖泊再次成为过流湖。利用高分辨率遥感图像处理技术可以对水灾情况进行准确评价。5月9日14、登月取样和火星探测1961，前苏联，加家林，成为第一个造访太空的人1962，美国，约翰格伦，进入地球空间轨道1969。美国，阿姆斯特朗登上月球，迈出了人类“一大步”2003，中国，扬利伟，进入地球空间轨道1961，前苏联，加家林，成为第一个造访太空的人1962，美国，约翰格伦，进入地球空间轨道1969，美国，阿姆斯特朗登上月球，迈出了人类“一大步”2003，中国，扬利伟，进入地球空间轨道月亮：直径：3476Km，地球的四分之一；引力：地球的六分之一；一“天”：27.32*24小时；温度：-180—127C0；地月距离：约35.7-40.7万Km；无大气，无单一磁场；死亡的星体；人类留在月球的脚印能保留一万年。通过“上天、入地、下海”，形成了丰富的学科知识体系，大大提高了对地球的认识。从矿物微区到行星地球，从瞬间地震过程到几十亿年地球演化。二十世纪重大成就地球科学及其各分支学科为人类社会的进步创造了辉煌的业绩。维持足够的资源供给及其持续利用，减轻自然灾害所造成的损失，保护与改善地球环境，促进生态系统良性循环。二十世纪重大成就近二十年来深刻地揭示了人类活动对自然环境的影响越来越显著以至于威胁人类自身生存的事实。说20世纪后50年是地质科学发展的黄金时代并不为过。二十世纪重大成就汇报提纲一、地学与地球科学--代引言二、20‘地球科学的重大成就三、中国地球科技的主要成就四、未来的地质科技机遇五、近几年地质调查的主要成就学科的建立、健全与体系形成大发展阶段的成就举例1原已有基础的学科向纵深发展、扩大领域，如古生物学、地层学、构造地质学、地质力学、大地构造学和矿床学等。原已有开端、萌芽的学科快速发展，