劉光鼎

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主編寄語(yǔ)

加強(qiáng)地震帶構(gòu)造研究，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展

劉光鼎

固體地球是人類(lèi)的家園，為我們提供了生存與發(fā)展所需的各種資源與能源．500年來(lái)，人類(lèi)工業(yè)化的進(jìn)程與地球的相互作用，產(chǎn)生了地質(zhì)環(huán)境惡化、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)等方面的不可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題．上述問(wèn)題的解決需要開(kāi)拓地球物理學(xué)的研究領(lǐng)域．中國(guó)擁有960萬(wàn)km2的陸地和近300萬(wàn)km2的海域，獨(dú)特的地域環(huán)境和自然現(xiàn)象、復(fù)雜的大陸組成與結(jié)構(gòu)、年輕的山脈和構(gòu)造活動(dòng)性等，為固體地球科學(xué)的發(fā)展提供了獨(dú)特的科學(xué)問(wèn)題和天然試驗(yàn)室，南北地震帶的研究就是其中的重要課題之一．

地球科學(xué)的永恒主題是地球的組成、結(jié)構(gòu)和形成、演化，這也是地球物理探測(cè)的主要目標(biāo)．46億年來(lái)地球演化的過(guò)程中發(fā)生過(guò)各種各樣的地質(zhì)作用，反映了地球在不同時(shí)期行為的特點(diǎn)．這些地質(zhì)作用的記錄稱(chēng)為“事件”，可粗略分為三種尺度：全球尺度、區(qū)域尺度和局部尺度．海平面升降、生命大爆發(fā)或者生命大滅絕都屬于全球尺度，而中國(guó)大陸大地構(gòu)造格架為三橫（東西向）兩豎（南北向）兩個(gè)三角，不僅表明“一路一帶”的重要性，而且還表明西部新生代晚期青藏高原隆升、新生代南北地震帶形成演化，都屬于區(qū)域尺度．不言而喻，區(qū)域大地構(gòu)造研究是全球構(gòu)造理論的基礎(chǔ)．比區(qū)域尺度還要高的尺度叫局部尺度，這個(gè)尺度主要與礦產(chǎn)資源勘探有關(guān)．對(duì)于公益型的地球探測(cè)研究，主要進(jìn)行區(qū)域尺度的探測(cè)，研究對(duì)象為區(qū)域地殼上地幔，目標(biāo)是搞清區(qū)域地殼上地幔的組成結(jié)構(gòu)與演化．開(kāi)展區(qū)域地殼上地幔研究的問(wèn)題主要有二：

其一是區(qū)域的面積很大，可達(dá)上百萬(wàn)平方公里，用幾條剖面只能大略地在切面上看一下沿線(xiàn)的地殼結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)不在線(xiàn)重要信息的幾率非常低，達(dá)不到揭示演化事件的細(xì)節(jié)的目標(biāo)．

其二是研究成果如何驗(yàn)證的問(wèn)題．地球探測(cè)得到的“成果”就是關(guān)于區(qū)域地殼上地幔組成結(jié)構(gòu)的一些科學(xué)假說(shuō)．驗(yàn)證的方法一是預(yù)測(cè)、二是鉆探．由于地質(zhì)作用進(jìn)行十分緩慢，如一年的變形速率大約在1～5mm級(jí)次，通過(guò)預(yù)測(cè)來(lái)驗(yàn)證假說(shuō)至少也要等幾十年的時(shí)間．而且，在這幾十年中又會(huì)有幾十個(gè)更新穎的假說(shuō)出現(xiàn)，到底去驗(yàn)證哪一個(gè)？科學(xué)鉆探是客觀(guān)的驗(yàn)證，但是不僅耗費(fèi)巨大，而且目前只能鉆在1萬(wàn)米左右，無(wú)法打穿上地殼堅(jiān)硬的結(jié)晶巖石．

然而，地球探測(cè)的同行們并沒(méi)有放棄探測(cè)區(qū)域地殼上地幔的努力，因?yàn)檫@件事不僅涉及到新全球構(gòu)造理論的開(kāi)創(chuàng)，也與現(xiàn)代社會(huì)人類(lèi)面臨的能源、資源危機(jī)與環(huán)境災(zāi)害密切相關(guān)．近年來(lái)，借助信息時(shí)代的技術(shù)支撐，地球物理學(xué)找出了幾種能進(jìn)行面積性調(diào)查而且成本很低的地球探測(cè)新方法，其中最重要的就是流動(dòng)地震臺(tái)站遠(yuǎn)距離接收的地震層析成像、大地電磁法探測(cè)和區(qū)域重力場(chǎng)多尺度分析及多層密度反演．本專(zhuān)輯中相當(dāng)部分論文就是利用這些新進(jìn)展對(duì)中國(guó)

中部南北地震帶區(qū)域地殼上地幔進(jìn)行探測(cè)取得的研究成果．

南北地震帶北起陰山和河套盆地，向南經(jīng)過(guò)銀川盆地、六盤(pán)山、西秦嶺、龍門(mén)山松潘甘孜、西康地區(qū)，直到滇西三江，這里地勢(shì)險(xiǎn)要、人口比較密集，但是地震等各種地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)．在地質(zhì)上南北地震帶緊接青藏高原東緣，是青藏高原向東部克拉通盆地過(guò)渡的構(gòu)造轉(zhuǎn)換地帶．新近紀(jì)以來(lái)受印度—澳大利亞板塊向北碰撞－俯沖的影響，南北地震帶發(fā)育了大量地殼深部的活動(dòng)斷裂構(gòu)造，它們控制了中國(guó)大陸東西部的地震活動(dòng)性和活動(dòng)大地構(gòu)造特征．本專(zhuān)輯中的論文通過(guò)研究南北地震帶地殼深部的活動(dòng)斷裂和其他構(gòu)造，揭示區(qū)域地震活動(dòng)性成因和活動(dòng)大地構(gòu)造特征，對(duì)于該區(qū)的可持續(xù)發(fā)展具有一定的指導(dǎo)作用．

2012年G8峰會(huì)前夕，全球15個(gè)國(guó)家的科學(xué)院聯(lián)合簽署了一份名叫“G－Science”的科技聲明，聲明認(rèn)為目前全球三大難題是：第一，如何同時(shí)滿(mǎn)足人類(lèi)對(duì)水和能源的需求；第二，如何形成人類(lèi)對(duì)自然災(zāi)難和技術(shù)災(zāi)難的彈性應(yīng)對(duì)機(jī)制；最后，如何精確測(cè)定各國(guó)溫室氣體排放量并形成國(guó)家減排目標(biāo)和履行國(guó)際義務(wù)．呼吁G8領(lǐng)導(dǎo)人進(jìn)一步考慮科學(xué)與技術(shù)在解決全球挑戰(zhàn)中的重要性和緊迫性．上述15個(gè)國(guó)家的科學(xué)院來(lái)自中國(guó)、巴西、加拿大、法國(guó)、德國(guó)、印度、印度尼西亞、意大利、日本、墨西哥、摩洛哥、俄羅斯、南非、英國(guó)和美國(guó)．聲明呼吁，各國(guó)政府應(yīng)積極解決全球三大難題，并形成系統(tǒng)性、創(chuàng)新性的解決辦法．聲明強(qiáng)調(diào)了科學(xué)在解決全球三大難題中的重要性和緊迫性．開(kāi)拓區(qū)域地球物理學(xué)的研究領(lǐng)域，加強(qiáng)南北地震帶地殼構(gòu)造和活動(dòng)構(gòu)造研究，體現(xiàn)了中國(guó)地球物理學(xué)界對(duì)解決全球三大難題的積極響應(yīng)，這也是《地球物理學(xué)報(bào)》推出本期專(zhuān)輯的目的．

本專(zhuān)輯特邀請(qǐng)楊文采、王椿鏞先生做為執(zhí)行主編，他們?yōu)閷?zhuān)輯的出版付出了巨大貢獻(xiàn)．在此我表示衷心的感謝！！目前我國(guó)正在實(shí)施習(xí)總書(shū)記得出的“一帶一路”的戰(zhàn)略構(gòu)想，在大力加強(qiáng)“一帶一路”研究的同時(shí)，為了中國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，希望大家一起來(lái)加強(qiáng)區(qū)域地球物理學(xué)研究，查明中國(guó)大陸和海洋的地殼上地幔，使人類(lèi)與地球的互動(dòng)更加和諧和協(xié)調(diào)．

二〇一五年十月一日