向地学前沿进发

　　10月11日，《地学前缘》学术年会在中国地质大学（北京）召开。今年是《地学前缘》创刊20周年。20年来，《地学前缘》见证了我国地质科学的迅速发展，见证了我国地学家跻身世界强林的点点滴滴。与会专家学者回顾了《地学前缘》的创办和发展历程，并对当前全球地球科学各领域研究进展进行了探讨和展望。

　　中国地质科学多领域步入世界前沿

　　中科院院士李廷栋、邓起东、杨文采、翟裕生、李曙光、莫宣学，以及来自中国地质大学（北京）、北京大学，国家自然科学基金委员会、中科院、中国地质科学院，江西地矿局等全国高等院校、研究院所、地质勘查单位等近百人出席了会议。

　　地大（北京）校长邓军介绍，作为《地学前缘》的主办单位，学校为学刊提供了多种支持，全力扶持学刊的发展。20年来，学刊多次被评为中国精品科技期刊及中国高校精品科技期刊，先后7次获“中国百种杰出学术期刊”称号。2013年，《地学前缘》被EI收录，实现了进入世界三大检索系统之一的目标。

　　有数据显示，上世纪90年代，我国地学每年发表的SCI论文总数在200篇左右。近年来数据显示，2010年我国地学SCI收录期刊论文总引用次数232939次，排在全球第5名；2010年中国地学发表的SCI收录论文的单篇平均引用为7.18次，在总引用次数最多的前20名国家中名列第18位。国家自然科学基金委员会地学部常务副主任柴育成介绍，目前，我国地学的研究成果及其在国际上的影响力已经发生了质的飞跃，在国际地学领域已占据重要的地位。如，在克拉通破坏研究领域，中国科学家作出了原创性贡献，起到了国际引领作用。

　　自晚中生代以来，中国东部克拉通发生了岩石圈的巨大减薄与破坏。现在地学家们已经认识到，这个巨大的深部事件，就是造成中国大地构造独特性——克拉通不稳定性的深部原因，也是形成中国东部巨大中生代—新生代岩浆岩带及相关的铁、铜、多金属、贵金属矿带、矿田、大型—超大型矿床的深部原因，以及我国东部一系列能源盆地与油田、气田、煤田的深部原因。

　　“占陆地面积50%克拉通的形成和演化成为当前地球科学的前沿和热点，我国华北是研究克拉通破坏的最佳场所。”柴育成说，“最新统计结果显示，目前，华北克拉通破坏在ISI统计的国际地学研究前沿排名第3位；中国科学家有23人进入ISI全球地球科学家引用率排名前500名，其中有15人从事华北克拉通研究。”

　　上天、入地、下海是人类三大壮举。多年来，我国征服太空和深海的计划逐步得以实施，挺进地心的深部探测工程计划也正稳步进行。中国地质科学院副院长董树文介绍，2008年，国土资源部启动的“深部探测技术与实验研究”专项，开启了地学新时代：专项获得了海量全国地球化学基础数据，建立起适应我国大陆复杂地球结构的立体探测体系，探测能力与国际同步。自主研制一批关键探测仪器与重大装备；建立大型矿集区立体探测技术方法体系，证实了南岭钨矿“五层楼+地下室”的找矿模式；首次在西藏确认了含铬铁矿蛇绿岩套新类型；发现并圈出北方巨型的稀土元素和铀矿地球化学异常块体，指示了超大型矿床的突破空间位置；在庐枞矿集区发现深部百米厚铀元素富集带；获得青藏高原的莫霍反射界面，发现青藏高原腹地的地壳厚度最薄；揭示了东北岩石圈双向相对俯冲的结构，首次为松辽盆地大地构造背景和演化提供了全新的深部科学依据。

　　“在深部探测专项研究取得突破的基础上，我国科学家正在筹划详细揭示中国地壳结构的‘地壳探测工程’，为保障资源供应、防灾减灾和发展地球科学提供全面的深部数据和信息。”董树文说。

　　国土资源部地球化学探测技术重点实验室主任王学求表示，应用地球化学在矿产勘查中发挥了巨大作用。上世纪90年代之前，直接导致了3次大规模发现：上世纪30~60年代，在前苏联发现一批斑岩型铜矿；上世纪70年代，在北美发现许多铀矿产地；上世纪80年代~90年代，在中国发现数百个金矿。进入21世纪，应用地球化学研究瞄准两个前沿：微观尺度，从分子和纳米水平认识元素行为和迁移机理；全球尺度，瞄准全球地球化学基准与变化。

　　近30年来，国际矿床学研究呈现出3个特点

　　最新研究显示，近30年来，国际矿床学研究呈现出3个明显的特点：一是鉴于经典板块构造及其成矿理论的局限性，矿床学家引入“超大陆旋回”概念研究区域成矿，揭示超大陆裂解与聚合过程中的成矿作用及其成矿系统的发育机制，从而更为科学地阐明大型矿床在时间上的形成、分布规律；二是更加关注壳幔相互作用与成矿地质过程以及物质—能量交换与成矿物质聚散问题，从更深层次上揭示成矿系统和大型矿床的发育机制；三是建立于经典板块构造理论基础上的成矿理论日臻成熟，较好地阐释了增生造山带和板块边缘的成矿系统和成矿机制，但在大陆内部及碰撞造山带成矿方面遇到一系列重大难题和严峻挑战，因此，构建大陆碰撞成矿理论体系已成为当今成矿学的一项重大研究任务。

　　翟裕生院士说，增加矿产资源有两条重要途径，一要探索成矿规律，大力找寻大型—超大型矿床；二要革新选冶技术，充分利用低品位矿床。

　　据他介绍，“有些大矿形成不是由于区域因素，而是与地史演化过程中特定的重大事件有关。全球性重大地质事件是导致超大型矿床生成的背景与宏观诱因，超大矿床的成因具有复杂性和多样性的特点，因地而异，因时代而异，因矿种和类型而异。”

　　如何找寻超大矿床？翟裕生院士认为，有利的区域构造环境是大矿—超大矿形成和保存的平台，成矿要素的良好匹配、稳定持续的成矿过程和不同成矿系统的叠加有利于大规模成矿的发生。要瞄准矿源丰富、成矿能力强、成矿期次多、保存条件好的地区，对工作区地质特征进行全面认识，灵活运用成矿理论与已知超大型矿床作对比，进行比较矿床学研究。

　　莫宣学院士认为，特定的大地构造环境形成特定的优势矿种和矿床类型，因此，要研究对成矿有利的构造条件、岩浆条件、壳幔深部条件，尤其要特别注意研究形成大型—超大型矿床的特殊条件和识别标志。

　　“构造转换阶段和部位对成矿有利，构造性质的转换阶段，构造方向改变的部位，不同岩性的边界都是形成大矿、富矿的有利部位。”莫宣学介绍，“岩浆岩的研究有助于阐明油气盆地的地球动力学背景。岩浆活动对油气田成熟度有重要影响。而且，岩浆岩，尤其火山岩，本身也是一种重要的储层类型。白垩纪发生的与超级地幔柱有关的全球巨量火山喷发（“大火成省事件”），造成全球性黑色页岩缺氧事件，成为重要的油气形成时期。”

　　全球地震活动高潮尚未结束。临震预报要多方法联合监测

　　邓起东院士对近期全球大地震的趋势进行了分析。他表示，全球板块边界构造带地震活动在上世纪50~60年代存在一次活动高潮，历时15年左右，本世纪初至今正在经历一次新的地震活动高潮。

　　“这是一个8～9级地震的高发期，这一巨大地震活动高潮目前仍在继续之中，与前一次高潮对比，本次地震活动高潮还可能延续几年的时间。”邓起东说。

　　据他介绍，在我国大陆板内地区，近期大地震活动主要发生在青藏断块区，其中巴颜喀拉断块是7～8级地震活动的主体地区，即昆仑—汶川地震系列。目前这一大地震活动格局并未发生变化，自2001年以来的大地震活动高潮也尚未结束，还将持续几年的时间，在本地震活动高潮期中仍要注意包括巴颜喀拉断块在内的高原和南北带中南部继续发生7级及7级以上地震的危险性。

　　邓起东认为，“全球板块边界的地震活动与大陆内部断块的地震活动是相关联的，大地震活动格局是否可能发生转移及如何转移尚有待观察，需要密切加以注意。”

　　目前，临震预报的难度很大，但又十分紧迫。地大（北京）万天丰教授认为，临震预报是现代地球动力学研究的关键课题，要系统、实时地监控区域岩石变形过程中的地球物理、地球化学和水文地质情况，从进行定量观测、数据收集传输和联网分析综合入手，积累经验。

　　地大（武汉）曾佐勋教授表示，多方法联合监测是发展方向。“强震前兆信息广泛，目前地震预测方法发展很快，预测三要素越来越准确，需要建立统一的信息处理系统，需要国内外不同地区、不同方法手段专家联合攻关，建立完善的预测预报的机制。”曾佐勋说。

　　展望未来，中国地学研究亟待解决五大问题

　　展望未来，与会专家对中国地球科学研究亟待解决的问题进行了总结，并提出以下建议：

　　一是在我国区域地质调查中，大力加强断层的多期活动及年代学的研究。为预防能源危机并促进新能源的开发，应大力加强盆地深部构造的运动学与动力学的研究。应深入研究碰撞带的定义、范围，内部结构及其与周边板块关系。

　　二是从微观分子和纳米水平认识元素地球化学迁移机理。从微米尺度认识大规模金区域异常的形成机理，纳米尺度观测深穿透地球化学迁移机理，分子水平认识元素行为和迁移机理。

　　三是在构造地质研究中，必须将变形与变位紧密地结合起来，即把中、小型构造研究与大地构造研究结合起来，扎实推进岩石流变作用在各种地质条件下的野外与实验的定量研究。大力加强流体在构造变形与内生金属成矿过程中作用的定量研究。加强大陆岩石圈内各个构造滑脱面及其相关断层的研究。开展定量化的大陆岩石圈动力学研究与深部成矿预测。

　　四是在未来我国的火星探测活动中，除了要进行火星表面形貌、大气的探测，还要增加有机物探测的相关载荷、地外生物标志化合物、适合太阳系探测的有机物分析技术、地球极端生命等方面的研究工作。

　　五是中国地学研究要放眼全球，稳定基础研究队伍。目前，国家对资源、能源和环境保护需求的增加及科研经费的大量投入，吸引了大量地学领域的科研人员转向从事偏向下游的科研工作，如区域地质调查、矿产和油气勘探与规划、环境评价、灾害防治等。我国学者的论文大多以中国境内的区域性研究成果为主，全球性或基础性成果较少；实例研究较多，理论创新不够，技术方法和研究思路创新较少，与国际一流水平还有较大的差距。地学的各学科发展不平衡，仅少数领域处在国际前沿水平，相当多的论文在国际上缺乏影响。如何稳定基础研究队伍？这些都是未来要思考的问题。中国地学研究要具有全球视野，应立足于我国区域优势的基础上发展全球合作的新模式，注意人才发展路径的多样性特征，对人才的资助与支持不应以削弱科学界整体发展为代价。

　　200多名研究生旁听了本次学术年会，近距离聆听地学大师和前辈的精彩报告，并积极地与各位专家交流，不仅开阔了他们的视野，也激发了他们探索地学前沿极大的兴趣。