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科学名词:地球科学新时空观

http://www.sina.com.cn 2004年07月12日 14:46 中国科普博览

  地质学从来被认为是历史的科学。板块学说提出后,地质学由历史的科学向物理的科学前进了一大步,不过大部分人仍坚持:不能脱离历史来讲大地构造,否则就是地球物理了。不过,也应看到,20世纪后半叶里,另一个研究领域正在逐步改变地质学的时空观,那就是地质灾害预报。花费精力财力最多的是地震预报,此外还有泥石流预报,火山预报,雪崩预报等等。人们试图了解的,不是地球的过去而是未来。天气预报也是20世纪内出现的,现在无论是长期的、中期的和短期的预报都已做得很成功了。相比之下,地质灾害的预报要幼稚
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得多,但在21世纪内可能成为探索地球系统未来发展规律的主导学科之一。

  大型工程的可行性评价也正在越来越清楚地体现这一趋势。以往的可行性研究,是技术上可以实现,经济上划算(多少年收回投资),从20世纪末开始,则更注重工程建成后的环境影响。如大型水库,可行性研究中必须包括水库封孔蓄水后的诱发地震(及滑坡等其它地质灾害)问题,对局部气候的影响及其导致的生态环境问题,对水生生物的生存环境及生物链的破坏问题,乃至大规模移民造成的社会问题等等。这些是完全超越了工程地质学的内容的。

  简言之,地质学将由了解过去和现在,变为了解过去、现在和将来。相应地,地球科学的空间观也要发生变化。

  20世纪50年代以前,地质学是只研究大陆地质的,并形成了地槽-地台学说。海洋调查特别是洋底调查的开展,导致了板块学说的出现。80年代起板块“登陆”并引出了大地构造学的一系列新概念。进入21世纪,板块学说不一定能保证依然雄踞主导的学术地位(可能被更新的理论取代或部分取代),但可以相信是把地球作为一个物质和能量交换的整体系统以全球的、活动论的(即动态的)构造观为指导来进行研究的。简言之,地球科学的空间研究领域在21世纪里会大大拓宽。具体地说,它可能表现在下列方向:1)大陆的研究与海洋的研究相结合;2)山脉、高原与盆地的研究相结合,基础地质的研究与工程地质的研究相结合;3)浅部的与深部的研究相结合,地球各圈层的研究相结合并探讨其相互作用;4)物理过程、化学过程与生物过程的研究相结合;5)地球系统的研究与其它星球(尤其是类地行星)的研究相结合。

  也正因为这样,20世纪内形成的地质学的传统结构势必改变,21世纪的地球科学将是为了保护和改善人类生存环境、综合研究地球各圈层并预测预报地球动力学演变规律的科学。


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