鄭軍衛(wèi)　趙紀(jì)東　張樹良　王金平

劉　學(xué)　王立偉　劉文浩　劉燕飛

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動態(tài)

2015年固體地球科學(xué)發(fā)展態(tài)勢概覽*

鄭軍衛(wèi)※趙紀(jì)東張樹良王金平

劉學(xué)王立偉劉文浩劉燕飛

(中國科學(xué)院蘭州文獻情報中心， 蘭州730000)

編者按： 隨著人類對自然界認識和開發(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經(jīng)濟社會發(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2015年國際地球科學(xué)領(lǐng)域的重要科學(xué)戰(zhàn)略規(guī)劃、 重要科技進展和重要科技文獻等反映的科學(xué)研究發(fā)展動態(tài)的系統(tǒng)監(jiān)測和整理， 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)前沿問題和科技發(fā)展態(tài)勢， 以供讀者參閱。

1深部地幔柱研究持續(xù)加強并取得重大突破

地幔柱一直是地質(zhì)學(xué)研究的熱門話題。 美國地球物理學(xué)家通過超級計算機對過去20年間全球發(fā)生的273次強震的地震波全波數(shù)據(jù)分析和對地幔柱進行成像， 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)》雜志對這一研究成果進行了評論， 認為其是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)家通過模擬研究發(fā)現(xiàn)， 由地幔柱誘發(fā)的板塊運動很可能在前寒武紀(jì)(約30億年前)大范圍盛行， 進而推斷地幔柱誘發(fā)了地球最早期的板塊運動。

2地殼的形成和演化研究獲得多項重要認識

冰島大學(xué)科學(xué)家通過GPS和衛(wèi)星定位系統(tǒng)， 對發(fā)生在冰島的地殼形成過程進行觀測研究， 闡述了在火山中心間歇性的聚集噴發(fā)巖漿如何有效地進行長距離的運移分配， 從而在不同的板塊邊界形成新的上地殼的過程。 普林斯頓大學(xué)學(xué)者利用EarthChem數(shù)據(jù)庫分析后認為， 真正控制陸殼形成過程的是， 地球深部熔融物質(zhì)在上升過程中所發(fā)生的分級結(jié)晶作用， 而非已形成地殼的重新熔融。 澳大利亞科學(xué)家通過對源自太陽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)研究人員基于對世界各地的13000多塊巖石樣品的測量結(jié)果分析后認為， 人類賴以生存的陸殼正在不斷萎縮， 若以目前的速度計算， 則在數(shù)十億年后陸殼或?qū)⑾А?/p>

3地震機理及監(jiān)測預(yù)測研究得到重點關(guān)注

2015年全球?qū)Φ卣鸬陌l(fā)生機理及監(jiān)測預(yù)測等研究再次成為研究熱點。 蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院科學(xué)家對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)生具有隨機性， 沒有具體的位置、 大小或復(fù)發(fā)周期。 美國加州大學(xué)圣地亞哥分校研究人員利用全球地震臺網(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。 美國加州理工學(xué)院地質(zhì)學(xué)家利用GPS臺站數(shù)據(jù)并結(jié)合地震臺站數(shù)據(jù)以及軌道衛(wèi)星的雷達圖像， 首次繪制出完整的2015年尼泊爾廓爾喀(Gorkha)地震期間地表損毀圖像， 并通過研究指出， 未來喜馬拉雅山地區(qū)仍存在發(fā)生大地震的風(fēng)險。

4行星科學(xué)研究取得重大突破

美國航空航天局(NASA) 2015年7月宣布， 發(fā)現(xiàn)太陽系外距離地球1400光年宜居帶上的“第2個地球”(開普勒-452B)， 激發(fā)了國際上宇宙探測強國間開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”火星車利用ChemCam激光儀分析火星上的某些淺色巖石， 發(fā)現(xiàn)該巖石類似地球上的花崗巖陸殼。 可以說， 這是首次在火星上發(fā)現(xiàn)疑似“大陸地殼”。 美國“新視野”號探測器于美國東部時間7月14日7時49分近距離飛過冥王星， 成為首個探測這顆遙遠矮行星的人類探測器。

中圖分類號：P315；

文獻標(biāo)識碼：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。