鄭軍衛(wèi)　趙紀(jì)東　張樹(shù)良　王金平

劉　學(xué)　王立偉　劉文浩　劉燕飛

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動(dòng)態(tài)

2015年固體地球科學(xué)發(fā)展態(tài)勢(shì)概覽*

鄭軍衛(wèi)※趙紀(jì)東張樹(shù)良王金平

劉學(xué)王立偉劉文浩劉燕飛

(中國(guó)科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心， 蘭州730000)

編者按： 隨著人類(lèi)對(duì)自然界認(rèn)識(shí)和開(kāi)發(fā)利用的不斷深入， 地球科學(xué)的重要性日益凸顯， 已成為妥善解決人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨的能源安全、 資源安全、 氣候變化、 生態(tài)環(huán)境、 城鎮(zhèn)化等一系列挑戰(zhàn)的重要基礎(chǔ)。 本文主要基于對(duì)2015年國(guó)際地球科學(xué)領(lǐng)域的重要科學(xué)戰(zhàn)略規(guī)劃、 重要科技進(jìn)展和重要科技文獻(xiàn)等反映的科學(xué)研究發(fā)展動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和整理， 遴選并總結(jié)了2015年固體地球科學(xué)領(lǐng)域的主要科學(xué)前沿問(wèn)題和科技發(fā)展態(tài)勢(shì)， 以供讀者參閱。

1深部地幔柱研究持續(xù)加強(qiáng)并取得重大突破

地幔柱一直是地質(zhì)學(xué)研究的熱門(mén)話題。 美國(guó)地球物理學(xué)家通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)對(duì)過(guò)去20年間全球發(fā)生的273次強(qiáng)震的地震波全波數(shù)據(jù)分析和對(duì)地幔柱進(jìn)行成像， 繪制出高精度的地球內(nèi)部模擬圖， 研究了深部地幔柱與火山點(diǎn)之間的關(guān)系， 首次發(fā)現(xiàn)了地幔柱存在的證據(jù)。 《科學(xué)》雜志對(duì)這一研究成果進(jìn)行了評(píng)論， 認(rèn)為其是2015年全球10大科學(xué)突破之一， 并指出這一重要研究成果的獲得得益于“全波形層析成像”模擬技術(shù)的應(yīng)用。 蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)科學(xué)家通過(guò)模擬研究發(fā)現(xiàn)， 由地幔柱誘發(fā)的板塊運(yùn)動(dòng)很可能在前寒武紀(jì)(約30億年前)大范圍盛行， 進(jìn)而推斷地幔柱誘發(fā)了地球最早期的板塊運(yùn)動(dòng)。

2地殼的形成和演化研究獲得多項(xiàng)重要認(rèn)識(shí)

冰島大學(xué)科學(xué)家通過(guò)GPS和衛(wèi)星定位系統(tǒng)， 對(duì)發(fā)生在冰島的地殼形成過(guò)程進(jìn)行觀測(cè)研究， 闡述了在火山中心間歇性的聚集噴發(fā)巖漿如何有效地進(jìn)行長(zhǎng)距離的運(yùn)移分配， 從而在不同的板塊邊界形成新的上地殼的過(guò)程。 普林斯頓大學(xué)學(xué)者利用EarthChem數(shù)據(jù)庫(kù)分析后認(rèn)為， 真正控制陸殼形成過(guò)程的是， 地球深部熔融物質(zhì)在上升過(guò)程中所發(fā)生的分級(jí)結(jié)晶作用， 而非已形成地殼的重新熔融。 澳大利亞科學(xué)家通過(guò)對(duì)源自太陽(yáng)系形成初期墜落至地球的隕石中鋯石Lu-Hf同位素的地球化學(xué)分析， 指出最早的地殼可能形成于45億年之前。 布里斯托大學(xué)研究人員基于對(duì)世界各地的13000多塊巖石樣品的測(cè)量結(jié)果分析后認(rèn)為， 人類(lèi)賴(lài)以生存的陸殼正在不斷萎縮， 若以目前的速度計(jì)算， 則在數(shù)十億年后陸殼或?qū)⑾А?/p>

3地震機(jī)理及監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)研究得到重點(diǎn)關(guān)注

2015年全球?qū)Φ卣鸬陌l(fā)生機(jī)理及監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)等研究再次成為研究熱點(diǎn)。 蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院科學(xué)家對(duì)2011年日本大地震后發(fā)震區(qū)域的斷層應(yīng)力恢復(fù)研究后指出， 大型逆沖地震的發(fā)生具有隨機(jī)性， 沒(méi)有具體的位置、 大小或復(fù)發(fā)周期。 美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校研究人員利用全球地震臺(tái)網(wǎng)(GSN)數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)， 2015年尼泊爾地震是由主要向東移動(dòng)的微弱破裂、 最大滑移破裂、 比較緩慢破裂3段破裂造成。 美國(guó)加州理工學(xué)院地質(zhì)學(xué)家利用GPS臺(tái)站數(shù)據(jù)并結(jié)合地震臺(tái)站數(shù)據(jù)以及軌道衛(wèi)星的雷達(dá)圖像， 首次繪制出完整的2015年尼泊爾廓爾喀(Gorkha)地震期間地表?yè)p毀圖像， 并通過(guò)研究指出， 未來(lái)喜馬拉雅山地區(qū)仍存在發(fā)生大地震的風(fēng)險(xiǎn)。

4行星科學(xué)研究取得重大突破

美國(guó)航空航天局(NASA) 2015年7月宣布， 發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系外距離地球1400光年宜居帶上的“第2個(gè)地球”(開(kāi)普勒-452B)， 激發(fā)了國(guó)際上宇宙探測(cè)強(qiáng)國(guó)間開(kāi)展星際空間地球科學(xué)研究的熱潮； 9月宣布在火星發(fā)現(xiàn)液態(tài)水存在證據(jù)的消息。 NASA“好奇號(hào)”火星車(chē)?yán)肅hemCam激光儀分析火星上的某些淺色巖石， 發(fā)現(xiàn)該巖石類(lèi)似地球上的花崗巖陸殼。 可以說(shuō)， 這是首次在火星上發(fā)現(xiàn)疑似“大陸地殼”。 美國(guó)“新視野”號(hào)探測(cè)器于美國(guó)東部時(shí)間7月14日7時(shí)49分近距離飛過(guò)冥王星， 成為首個(gè)探測(cè)這顆遙遠(yuǎn)矮行星的人類(lèi)探測(cè)器。

中圖分類(lèi)號(hào)：P315；

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：D；

doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2016.04.001

* 收稿日期：2016-03-15； 采用日期： 2016-03-20。

※通訊作者： 鄭軍衛(wèi)， e-mail: zhengjw@llas.ac.cn。