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全球視野下的中國南極陸地系統(tǒng)科學

【摘要】進入二十一世紀以來,隨著航天、遙感等新技術的迅速發(fā)展,以及空天作戰(zhàn)等新觀念的出現,極地已經距離我們不再遙遠,甚至成為有關國家安全的新疆域。雖然我國進入南極相對較晚,但是起點高、發(fā)展速度快。我們應當繼續(xù)培育并擴大我國南極科學研究在這些領域的優(yōu)勢,慎重選擇并積極參與當前國際上最有影響力的大科學主題,持續(xù)集中投入力量,盡快在更多領域能夠站在科學制高點。只有處在科學制高點,才能夠在“南極研究科學委員會”等國際舞臺上有更多話語權,更好地維護國家民族在南極的重要權益。

【關鍵詞】南極陸地系統(tǒng)科學 中國南極研究戰(zhàn)略 南極陸基科考成果

【中圖分類號】P728.2 【文獻標識碼】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2017.11.005

劉小漢,中國科學院青藏高原研究所研究員。研究方向為地質與大地構造、極地古氣候環(huán)境。主要著作有《遙遠的地平線——南極格羅夫山考察啟示錄》《我5次踏上南極——走進最后的處女地》等。

南極洲是行星地球上具有最極端環(huán)境的地理單元,也是人類最后發(fā)現的大陸。廣袤的冰雪、嚴酷的自然環(huán)境、神奇的自然景觀、吸引著現代人類的目光。隨著科學認知能力的提高,人們已經知道南極對全球氣候環(huán)境變化和對人類的未來生存關系密切。目前,已有28個國家在南極洲建立了70多個科學考察站,開展了大量的科學研究。南極洲還具有豐富的自然資源,因此,它不僅是科學研究的國際舞臺,也涉及國際間外交、軍事等諸多領域。進入二十一世紀以來,隨著航天、遙感等新技術的迅速發(fā)展,以及空天作戰(zhàn)等新觀念的出現,極地距離我們已經不再遙遠,甚至成為有關國家安全的新疆域。因此,當前中國極地科學的戰(zhàn)略思考就顯得格外重要了。

與發(fā)達國家和一些南半球國家相比,我國開展南極考察相對較晚。我國于1984年開始組織南極考察,在國家海洋局的領導下,無數中國極地科學家不畏艱險,胼手胝足,使得我國極地研究獲得許多令人振奮的高水平科研究成果。先后在南極建立了中國南極長城站、中山站、昆侖站、泰山站,在北極建立了中國黃河站。先后有“向陽紅10號”“極地號”“雪龍?zhí)?rdquo;等科學考察船承擔了極地科學考察任務,建立了數十個不同研究方向的極地科學研究實驗室,成功組織了33次南極考察和7次北極考察,形成了較為完善的組織管理、后勤支撐保障體系。從考察規(guī)模和科研成果來看,中國已經成為極地考察的大國。

中國南極陸地系統(tǒng)科學的進展

以南極陸地為基礎的陸基考察是中國南極考察最先開展的研究領域,內容涵蓋大氣與氣象、冰川、高空大氣、天文與隕石、地質與地球物理、古環(huán)境、現代環(huán)境監(jiān)測、大地測量與制圖以及極地人體醫(yī)學等九個方面。

上世紀八十年代初,為學習外國南極考察研究的經驗,我國陸續(xù)派出科學家到各國南極考察站參與實地考察,開展了實地觀測、采樣,并以合作或者獨立方式實地進行了研究工作,他們是中國南極陸基考察研究的先驅者。

隨著中國南極中山站的建成,中國南極陸地系統(tǒng)科學考察與研究活動快速發(fā)展起來,研究領域也從初期的亞南極環(huán)境,濱海與海岸帶環(huán)境逐漸向內陸擴展。一大批涉及國際南極科學研究最前沿的項目得以開展,并取得令人矚目的進展。其中,秦大河橫穿南極的雪冰環(huán)境研究,普里茲—格羅夫大地構造演化研究,格羅夫山的古氣候環(huán)境研究,南極隕石回收與研究,無冰區(qū)古生態(tài)環(huán)境的地球化學研究,東南極冰蓋起源與初期過程研究,冰穹A的天文觀測與研究,極區(qū)等離子體云的形成過程與機制研究等領域,均獲得了國際一流的科學成果。目前,中國南極陸基研究相關論文在國際科學刊物上發(fā)表的數量已居世界前列。在改革開放和經濟騰飛的年代,南極泰山站順利建成,固定翼飛機投入使用,新的考察船指日可待,相信中國南極陸基科學考察必將以更快的速度向前發(fā)展。本文集中介紹33年來我國南極陸基科學考察的研究現狀和主要科學成果。

《南極大陸地質地球物理調查與研究》包括我國在南極不同地域的考察研究。1980年,張青松等人開展了早期地理、地質研究,隨后開展了東西南極過渡帶地質的研究和西南極島弧火山巖和火山作用的研究。隨著中山站的建立,我國地質學家在其所在的拉斯曼丘陵及附近區(qū)域考察研究和礦產資源調查,同時對東南極西福爾丘陵東南側分帶狀冰磧物進行了統(tǒng)計分析,對威爾克斯地溫德米爾群島冰磧物及典型基巖進行了研究、1998年,中國開展了首次格羅夫山多學科綜合科學考察,獲得豐碩成果。在地球物理觀測與研究方面開展了地磁研究、古地磁研究、重力研究、地溫特征和巖石熱物理性質研究,以及地震觀測研究。取得的成績如:建立了喬治王島菲爾德斯半島地層序列;準確測定了喬治王島巴頓半島地層年代;構建了橫貫南極山脈主要地質構造特征—雙構造層基底;建立了中侏羅世巖漿活動及古生物特征;北維多利亞地難言島地質構造特征;識別出拉斯曼區(qū)域500Ma高級變質事件并闡明其構造意義;首次報道了南級洲的硅硼鎂鋁礦;提出早期1000Ma中壓麻粒巖相構造變質事件;拉斯曼丘陵及鄰區(qū)的各類巖石開展了系統(tǒng)的鋯石同位素年齡研究;識別出早期石榴石+斜方輝石+堇青石+鉀長石組合;系統(tǒng)劃分了格羅夫山地區(qū)的花崗巖質巖石類型和侵入時代;格羅夫山地區(qū)只存在單一高溫麻粒巖相變質事件;格羅夫山地區(qū)冰磧巖中的大洋俯沖和大陸碰撞相關的巖石學證據;格羅夫山地區(qū)主要經歷了3期構造變形;碎屑鋯石原位U—Pb年齡測定及礦物化學成分測試;建立了埃默里冰架東緣—西南普里茲灣地區(qū)的地質事件序列;建立了格林維爾期雷納造山帶從增生到碰撞的構造過程;確定了泛非期變質演化軌跡并探討了普里茲造山帶的性質;西福爾丘陵附近年齡達35億年的古太古代古老地塊的揭示;威爾克斯地溫德米爾群島的冰下地質研究提示區(qū)域地質構造歷史;南極內陸地球物理研究等。

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[責任編輯:楊昀赟]
標簽: 南極   陸地   中國   視野   科學