地质力学奏响创新曲

浏览次数:509  发布日期:2006-02-06  分类:专业领域/环境地质/勘查
李晓明2005年年底,来自国土资源部、中国地震局、教育部、中国石油天然气总公司、中国石化总公司、中国科学院6个部门的50余位专家聚首北京,共同倡言创新和发展地质力学。   中国地质科学院地质力学所是国土资源科研系统唯一被纳入国家科研单位创新体系的试点单位,重振地质力学是其肩负的重要使命之一。在主题为地质力学创新与发展的学术讨论会上,热爱和关心地质力学发展的专家们放眼全球,对于重振地质力学情之殷殷,言之切切。思为国用,众专家倡言创新地质力学是新中国成立以来地学界甚至是整个科学界自主创新的重要成就之一,李四光的学术思想和自主创新精神对当代中国科学发展仍具有十分重要的指导意义。上世纪20年代,李四学就将力学与地质学有机地结合起来,创立“地质力学”这门学科,形成了系统的、具有特色的地质理论体系。这套理论体系,不仅阐释了地壳地质构造和地壳运动规律和组成地球的岩石、矿物、元素等物质的形成和运动规律,更重要的是阐释了地球的形成和演化规律等。在实践中,地质力学理论为大庆油田及我国一系列油气田的发现、华南大型放射性铀矿的找矿突破、地震监测预报、重大工程安全评价及地热资源开发利用作出了历史性的重大贡献。尽管地质力学在新中国建国后短短的一二十年内创造了辉煌,这一中国人首创的地学理论由于“文革”等历史和社会原因,不仅与国外新兴的地学革命失之交臂,错过了与板块学说对话的历史机遇,而且发展一度中落,在低谷徘徊,未能为国家作出新的重大贡献。地质力学发展的现状让众多专家学者看在眼里,急在心里。参与专题讨论的50位余专家,不少人是当年李四光主办的三期地质力学培训班的学员,号称中国地质力学的“黄埔三期”,还有一些代表则是地质力学专业培养出来的研究生,其中有1956年师从孙殿卿、中国地质力学的第一个研究生马宗晋,中国地质大学(北京)副校长邓军,中国地质科学院副院长董树文,北京大学教授李东旭,中国地质大学(武汉)教授曾佐勋,包括新任地质力学所所长龙长兴等等,都是在各自研究领域内知名的、作出过突出的贡献的专家学者。与会专家们倡言创新与发展地质力学,固然包含着他们对于地质力学深厚的感情,但地质力学在历史和现实两个维度上能够作出重大贡献和成果才是他们理直气壮的强大支撑。放在中国地质学史上考量,李四光提出的地质力学,对地质现象从定性描述提升到了定量研究,标志着中国地质学迈入了现代地质学的发展新阶段,同时,就学术水平而言,地质力学理论也是当时国际构造地质学的非常前沿和先进的。不少专家还指出,地质力学即使在今天仍然不落后,其研究思路与分析方法符合现代大陆动力学和地球动力学的发展方向,可以说,地质力学是新中国成立以来地学界,甚至是整个科学界自主创新的重要成就之一,李四光的学术思想和自主创新精神对当代中国科学发展仍然具有十分重要的指导意义。与会专家认为,运用地质力学理论与方法能够解决国家资源环境中的重大问题,为我国西部大开发、振兴东北老工业基地及解决危机矿山资源等方面作出机关报的贡献。为此,他们呼吁有关部门提供必要的条件和机会,支持地质力学为我国21世纪社会经济可持发展建功立业。放眼全球,欲创新知识体系创新与发展地质力学,需要总结李四光地质力学的精华和先进的思想,同时在全球视野中创新其知识体系,与国际学术界接轨与会专提出,创新与发展地质力学,城要总结李四光地质力学的精华和先进的思想,同时在全球视野中创新其知识体系,与国际学术界接轨。与板块学说再度对话,是创新与发展地质力学题中应有之义。曾经在地质力学所工作过10年的中国科学院院士石耀霖认为,首先要理清板块构造和地质力学之间的关系这一重大科学问题,这是参与国际学术交流的前提。他认为,板块学说之所以获得国际科学界的公认,从其发展的历史来看,科学的创新思想和开放的研究环境必不可少。地质力学也必须在科学思想上打破国家、学科的界限,才能真正发展起来。石耀霖指出,板块学说发展到现在,为全球构造研究提供了大框架,但其间力学等问题没有得到很好解决,而地质力学则在全球经向构造带、纬向构造带生成问题等研究方面给出了研究方案。在这些板块构造没有给出力学解释的问题,都是地质力学能够作出突出贡献的领域。像大陆内部的变形问题,板块学说认为板内是刚性的,不能变形,这是其致命的缺点;而地质力学理论认为,大陆内部构造是在统一力学机制下形成的,这正是地质力学能够发挥特长,作出贡献并造成影响的地方。师从陈庆宣院士学习地质力学的龙长兴认为,板块构造学说划分不同板块的边界,也探讨其成因和机制。但这两个板块之间拉张的成因和机制与另两个板块之间的拉张是什么关系,则没有研究。同样是俯冲带,全球俯冲带之间是什么联系,反映怎样的运动规律,也没有研究。也就是说,板块学说没有从全球的观念出发、联系起来考虑这些问题。因此,对于全球地壳或岩石圈运动的规律,板块构造还无能为力。而这些亟待解决的科学问题,在龙长兴看来,地质力学从许多方面提供了思路。李四光地质力学的思想核心是构造体系的观念,其研究的最终目的,是通过地壳变形来找出地壳运动的规律。为此,他没有孤立地描述构造现象,也没有对板块的边界进行详细划分,研究板块之间的关系,而是把地壳上不同地方的构造现象联系起来考虑,找出其中规律。例如,他从全球着眼提出经向构造带和纬向构造带。龙长兴义为,现在考虑全球构造问题,板块的现象已经很清楚了,但全球有什么规律?其间存在什么统一的应力作用?在当今的国际地学界来说,还没有多少人考虑到,而这些问题,正是创新与发展地质力学的突破点。瞄准前沿,完善技术支撑体系创新与发展地质力学必须以高新技术为先导,通过新方法和新技术的应用,不断取得突破地球科学的前沿研究必须以高新技术为先导,以调查、探测和观测为基础,通过新方法和新技术的应用,不断产生新的数据和新的信息,进而形成新的地球科学理论,创新与发展地质力学也不例外。曾佐勋认为,地质力学研究现今地壳的变形,进行有效的长期观测,是很有必要的,而这离不开GPS遥感等新的技术手段。随着观测技术的飞速发展,地质观测的数据有了爆发性增长。面对这些新的海量数据,地质力学必须拿出自己的解释和研究成果,更新地质力学的理论和方法体系。对板内地震的观测和预报一直以来是科学界的难题,曾佐勋认为,根据李四光的理论,板内地应力的变化,会引起岩石内部气体和温度的变化,这是遥感图像上会有所显示,卫星很快能够获取。如果实现长期观测,结合地质力学理论,将来的板内地震预报会取得突破。中国工程院院士赵文津认为,李四光当年开发并建立了地应力的测量技术及野外实验站,建立了在当时国内外一流的古地磁实验室、进行物理和数学模拟的构造模拟实验室、高温高压及岩石物性实验室,以及我国最早的地热组、同位素断裂测年实验室等,是现代大陆动力学研究必不可少的工作条件。但这些实验室现在由于没有经常的科研项目,或闲置或撤销,并没有得到珍视,发挥应有的作用。与会专家普遍认为,岩石物理实验和构造应力场是当代地球科学的热点研究领域,是发展地质力学与大陆动力学的重要技术保障。他们建议,在地质力学现有实验技术和十三陵实验基地的基础上,建立我国岩石物理实验中心,完善地质力学创新发展的技术支撑体系。此外,地质力学发展的后备人才问题也引起了与会专家的普遍关注。会议当天,记者注意到,参加会议的许多都是面临退休或已经退休的老同志,而年轻一代的科学家虽然掌握了许多新的技术和手段,但没有接受过系统的专业学习,缺乏对地质力学理论精髓的深入理解。据了解,20世纪90年代以来,国内地质院校和地质系相继取消地质力学专业,这对继承和发扬李四光术思想、创新发展地质力学理论非常不利。为此,专家们建议有条件的地质类高等院校加强地质力学教学工作,加强地质力学顶尖人才的培养和举荐工作。      (6-01103-DKDB)
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