當(dāng)代地球科學(xué)和大地構(gòu)造學(xué)研究發(fā)展的幾點(diǎn)思考

張國(guó)偉,董云鵬,張進(jìn)江,何登發(fā),郭安林,姚安平

(1.西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系/大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安 710069；2.北京大學(xué) 地球與空間科學(xué)學(xué)院,北京 100871；3.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 能源學(xué)院,北京 100083)

追尋自然與人和社會(huì)的歷史軌跡,面對(duì)現(xiàn)實(shí)的世界,當(dāng)今地球和人類的發(fā)展突顯了自然、人、社會(huì),即“人-自然”這一根本哲學(xué)命題和社會(huì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的新挑戰(zhàn)?？傆^綜合,可以概括,當(dāng)今人類社會(huì)發(fā)展突顯兩大問(wèn)題:① 宇宙行星地球自然演化的全球變化和資源、能源、生態(tài)環(huán)境、災(zāi)害、人口膨脹、糧食等人類社會(huì)危機(jī),直接威脅人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,即生命、人類的生存發(fā)展。地球自然演化將何去何從,人類將如何認(rèn)知、如何應(yīng)對(duì)[1-13]?② 當(dāng)今人類社會(huì)發(fā)展面臨新的歷史發(fā)展節(jié)點(diǎn),即地球上的人類除面對(duì)上述地球自然生存環(huán)境的全球變化外,還面對(duì)人類社會(huì)、國(guó)際社會(huì)格局發(fā)展的理念與運(yùn)行規(guī)則機(jī)制的激烈沖突、大變局。時(shí)代呼吁構(gòu)建地球新演變背景下適于人類社會(huì)新發(fā)展的轉(zhuǎn)型,以應(yīng)對(duì)人類自身和自然發(fā)展的新需求[2,6,8]!

現(xiàn)代人類面臨的兩大問(wèn)題即是人類生存、社會(huì)歷史發(fā)展認(rèn)知世界,包括對(duì)宇宙地球大自然和人類社會(huì)、生命及其兩者本質(zhì)關(guān)系規(guī)律的重大基本基礎(chǔ)問(wèn)題和人類社會(huì)發(fā)展現(xiàn)實(shí)實(shí)踐問(wèn)題,概括即地球演變與人類生存發(fā)展的“人-自然”關(guān)系根本規(guī)律問(wèn)題[8,12]。現(xiàn)在的關(guān)鍵已不僅是興趣與理論的哲學(xué)天問(wèn)探索,而是關(guān)乎人類生存發(fā)展、地球可持續(xù)宜居性的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,已成為當(dāng)代全人類面對(duì)共同需求的現(xiàn)實(shí)緊迫重大問(wèn)題。面對(duì)現(xiàn)今人類社會(huì)發(fā)展突顯的兩大問(wèn)題,作為探索認(rèn)知地球、服務(wù)人類的地球科學(xué)首當(dāng)其沖,肩負(fù)重任。

1 當(dāng)代地球科學(xué)發(fā)展面對(duì)新的挑戰(zhàn)

上述兩大現(xiàn)今人類面臨問(wèn)題,對(duì)地球科學(xué)提出了新的重大需求[2-5,14-15],成為其重大挑戰(zhàn),也是其重大發(fā)展機(jī)遇。

人類社會(huì)發(fā)展的重大需求是地球科學(xué)發(fā)展的動(dòng)力,科學(xué)技術(shù)發(fā)展也一直支撐促進(jìn)著地球科學(xué)的發(fā)展,而地球科學(xué)的發(fā)展進(jìn)步又適應(yīng)滿足、支撐及影響著人類社會(huì)和科技的發(fā)展。當(dāng)今的人類正處于社會(huì)發(fā)展的大變局中,科學(xué)技術(shù)正快速進(jìn)入第四次工業(yè)科技革命時(shí)代,我國(guó)要在21世紀(jì)中期建成現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó),在振興中華的偉大征程之中,而地球大自然也正在發(fā)生著關(guān)系人類生存、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的全球變化,等等。共同表明,現(xiàn)今的人類社會(huì)、國(guó)家、大自然都對(duì)地球科學(xué)認(rèn)知行星地球,回答人類面前的重大問(wèn)題,提出了新的重大科學(xué)需求。因此，當(dāng)代地球科學(xué)必然處于大的發(fā)展變革時(shí)期,也面對(duì)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇。

地球科學(xué)作為人類科學(xué)技術(shù)認(rèn)知世界的數(shù)、理、化、天、地、生六大基本基礎(chǔ)科學(xué)之一,以地球?yàn)橹饕芯繉?duì)象,已經(jīng)歷從人類誕生以來(lái)漫長(zhǎng)的對(duì)地球及與之密切相關(guān)的人類和太空的觀測(cè)、體驗(yàn)實(shí)踐、認(rèn)知的過(guò)程和相互作用與開(kāi)發(fā)索取過(guò)程,以人類的需要和志趣追求由古老時(shí)期的樸素哲理思辨猜測(cè)和宗教神學(xué)的幻想臆斷,到對(duì)地球表層為主的觀測(cè)考察、索取與認(rèn)識(shí)總結(jié)和激烈的學(xué)術(shù)爭(zhēng)議,再到近代現(xiàn)代以人類的工業(yè)化和科學(xué)知識(shí)、技術(shù)為基礎(chǔ),長(zhǎng)期探索研究、實(shí)踐積累,逐步建立起地球科學(xué)系統(tǒng),構(gòu)成地球科學(xué)隊(duì)伍,涌現(xiàn)一批杰出地球科學(xué)家和豐碩理論與技術(shù)成果,歷史性、創(chuàng)造性為人類社會(huì)發(fā)展提供了無(wú)與倫比的財(cái)富與思想知識(shí),為認(rèn)知地球、服務(wù)人類做出了偉大貢獻(xiàn)和智慧。地球科學(xué)的價(jià)值與貢獻(xiàn),怎么評(píng)價(jià),也都不應(yīng)為過(guò)。但是，面對(duì)當(dāng)代人類社會(huì)對(duì)地球科學(xué)新的重大需求,表明地球科學(xué)迄今遠(yuǎn)還未真正認(rèn)知整體地球、生命和人類,確實(shí)面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)和挑戰(zhàn)。

當(dāng)代人類在地球科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域面臨的主要問(wèn)題可概括為以下4個(gè)方面。

1)認(rèn)知與預(yù)測(cè)全球變化,以宇宙視野整體觀念構(gòu)建行星地球系統(tǒng)科學(xué)及其知識(shí)體系。核心科學(xué)問(wèn)題是人-自然(人-地)本質(zhì)關(guān)系與規(guī)律，以及地球?qū)θ祟?、生命宜居可持續(xù)性問(wèn)題,簡(jiǎn)稱地球宜居性問(wèn)題[2,5,8],探索回答地球和人類與生命的生存發(fā)展基本科學(xué)與社會(huì)問(wèn)題。

2)認(rèn)知擴(kuò)展評(píng)估天體地球?qū)θ祟惿姘l(fā)展的承載力與潛力。核心問(wèn)題是如何真正認(rèn)知地球,如何解決緩解地球資源、能源、生態(tài)環(huán)境、災(zāi)害以及人口膨脹、糧食等社會(huì)危機(jī),支撐與解決社會(huì)可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題[3,6-7]。

3)認(rèn)知天體地球新的演變背景下,人類社會(huì)發(fā)展對(duì)策,關(guān)鍵問(wèn)題是全面整體認(rèn)知行星地球和“人-地”本質(zhì)關(guān)系規(guī)律,規(guī)范人類作為地球自然產(chǎn)物與營(yíng)力,如何人-地和諧共處和擴(kuò)展健康發(fā)展[2,5,8,12]。

4)服務(wù)國(guó)家目標(biāo)與國(guó)家重大發(fā)展戰(zhàn)略需求。這是世界各國(guó)面臨的需求,對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō),尤為重要和明確。當(dāng)代我國(guó)的發(fā)展目標(biāo)是21世紀(jì)中期建成現(xiàn)代化強(qiáng)盛國(guó)家,圓百年之夢(mèng),構(gòu)建世界人類生命共同體。為此已制定系列國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略,諸如國(guó)家發(fā)展雙百戰(zhàn)略目標(biāo)、堅(jiān)持改革開(kāi)放,“一帶一路”“機(jī)器制造2025”“農(nóng)村振興”等工業(yè)、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,深地、深空、深海發(fā)展戰(zhàn)略,科技與人才戰(zhàn)略,綠色發(fā)展、生態(tài)文明環(huán)境建設(shè),資源、能源、環(huán)境災(zāi)害治理發(fā)展、安全保障和黃河長(zhǎng)江大江大河治理,南水北調(diào),川藏鐵路系列重大工程和國(guó)家安全、軍事、文化、商貿(mào)等發(fā)展戰(zhàn)略和民生健康幸福生活戰(zhàn)略等等,均有對(duì)有關(guān)地球科學(xué)與事業(yè)的不同重大重點(diǎn)問(wèn)題的需求[2-4,8,15],這是我國(guó)地球科學(xué)發(fā)展面向國(guó)家發(fā)展的主戰(zhàn)場(chǎng),與上述3個(gè)方面密不可分。

顯然,這些問(wèn)題對(duì)于地球科學(xué)來(lái)說(shuō)都是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因?yàn)檫@里要探索、認(rèn)知、解決、回答的問(wèn)題,是人類認(rèn)知中的一些重大根本基礎(chǔ)問(wèn)題和現(xiàn)實(shí)實(shí)踐中重大高難技術(shù)與人類社會(huì)發(fā)展問(wèn)題,及自然與社會(huì)發(fā)展預(yù)測(cè)問(wèn)題[2,6-7,12],這里有人類社會(huì)的人文科學(xué)基本問(wèn)題,又有自然科學(xué)的基本問(wèn)題,而總體更多更重要是人文與自然科學(xué)交織復(fù)雜綜合的大科學(xué)理論創(chuàng)新揭示、認(rèn)知和現(xiàn)實(shí)實(shí)踐問(wèn)題,如宇宙天體地球整體真正的本質(zhì)與規(guī)律是什么?作為地球產(chǎn)物及其自然組成部分的生命與人類的本質(zhì)和生存演變規(guī)律是什么,以及地球與人類兩者于宇宙廣袤時(shí)空物世界中在有限空間域時(shí)間段內(nèi)共同依存演變的本質(zhì)關(guān)系與規(guī)律是什么,等等。這不僅是哲學(xué)命題，而現(xiàn)已是21世紀(jì)人類面對(duì)生存發(fā)展的認(rèn)知世界和社會(huì)實(shí)踐的現(xiàn)實(shí)重大需求問(wèn)題,超出以往傳統(tǒng)地球科學(xué)的發(fā)展研究和思維范式[2,5,8],需要依據(jù)宇宙天體地球大自然和生命、人類新時(shí)期的新發(fā)展與現(xiàn)狀,新層次新問(wèn)題,用新的視野視角、新思維、新理念,繼承并突破已有傳統(tǒng),創(chuàng)造性進(jìn)行創(chuàng)新探索研究；需要以更深層次、更高追求、更本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，揭示、認(rèn)知源本整體的地球、人、生命等客觀世界的本質(zhì)與規(guī)律,探源它們過(guò)去，認(rèn)知現(xiàn)狀,預(yù)測(cè)未來(lái),真正認(rèn)知地球與人類和世界,以支撐人類社會(huì)的發(fā)展。地球科學(xué)應(yīng)直面應(yīng)對(duì),勇敢自信，探索創(chuàng)新,回報(bào)國(guó)家和人類、自然。

2 當(dāng)代地球科學(xué)與大地構(gòu)造學(xué)研究發(fā)展勢(shì)態(tài)與特點(diǎn)

當(dāng)代人類社會(huì),世界各國(guó)對(duì)于現(xiàn)代人類面臨的生存問(wèn)題,自20世紀(jì)中期,尤其進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),在人類社會(huì)發(fā)展危機(jī)與地球自然變化加劇中,從開(kāi)始警覺(jué)發(fā)現(xiàn)地球氣候生態(tài)環(huán)境變化[1,2,5-13],到普遍引起重視,開(kāi)始行動(dòng),宣示呼吁、研究、保護(hù),以致首先西方國(guó)家直到世界多國(guó)作為國(guó)家大事,列為國(guó)家目標(biāo)國(guó)家行為,成為全球多數(shù)國(guó)家的主要共識(shí)。盡管因歷史、國(guó)家間差異矛盾,聯(lián)合行動(dòng)舉步維艱,但總體多已為國(guó)際不同程度所共識(shí),國(guó)際已開(kāi)始作為全球人類發(fā)展和行為目標(biāo)開(kāi)展聯(lián)合行動(dòng)。國(guó)際地球科學(xué)界也已從20世紀(jì)后半期開(kāi)始重視,并逐步轉(zhuǎn)型,把人-自然(人-地)關(guān)系、全球變化、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中社會(huì)危機(jī)的相關(guān)地學(xué)問(wèn)題作為地球科學(xué)首要問(wèn)題和主要發(fā)展戰(zhàn)略方向,開(kāi)展國(guó)際聯(lián)合行動(dòng),實(shí)際實(shí)施。美、加、英、德、法等國(guó)20世紀(jì)中后期地學(xué)研究已主導(dǎo)轉(zhuǎn)向全球變化和環(huán)境科學(xué),開(kāi)展國(guó)際或國(guó)家相關(guān)的研究。21世紀(jì)以來(lái)尤為加強(qiáng),提出并進(jìn)行諸多系列相關(guān)研究計(jì)劃、合作項(xiàng)目,等等。2021年初,美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金委員會(huì)(NSF)和美國(guó)國(guó)家地質(zhì)調(diào)查局(USGS),先后又新發(fā)布了“時(shí)域地球——美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金委員會(huì)地球科學(xué)十年愿景(2020—2030)”[5],簡(jiǎn)稱時(shí)域地球(NSF10年愿景),地球系統(tǒng)科學(xué)10年科學(xué)戰(zhàn)略(2020—2030)[6],簡(jiǎn)稱USGS 10年愿景,作為美國(guó)國(guó)家地球科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略與研究、工作指南。它們都是在其過(guò)去多年發(fā)布的地學(xué)咨詢報(bào)告和指南基礎(chǔ)上,從地球科學(xué)發(fā)展作為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略層面聚焦方向和核心問(wèn)題。其中，美國(guó)NSF的時(shí)域地球報(bào)告,強(qiáng)調(diào)地球變化過(guò)程及其如何影響人類可居住性,列出了這方面對(duì)地球科學(xué)的迫切需求,提出12個(gè)優(yōu)先科學(xué)問(wèn)題,集中于地質(zhì)時(shí)期、地球表面和內(nèi)部的關(guān)系聯(lián)系、地質(zhì)和生命的共同演化、人類活動(dòng)作用的重要性,反映突出了地球如何隨時(shí)間而演化的重要性,凸顯地球科學(xué)領(lǐng)域從側(cè)重由物質(zhì)和結(jié)構(gòu)方面研究向以時(shí)間為自變量的不同尺度變化過(guò)程研究的轉(zhuǎn)變。而美國(guó)國(guó)家地質(zhì)調(diào)查局(USGS)的十年科學(xué)戰(zhàn)略(2020—2030)則以地球系統(tǒng)科學(xué)理論目標(biāo)、方向和工作方法,淡化學(xué)科,強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的整合,突出觀測(cè)、模擬、評(píng)估、預(yù)測(cè)等整個(gè)學(xué)科融合的發(fā)展,要求構(gòu)建USGS版的數(shù)字地球,全面實(shí)施地球檢測(cè)、分析和預(yù)測(cè),成為美國(guó)USGS 21世紀(jì)的發(fā)展行動(dòng)指南。歐洲同時(shí)也提出了地球生存計(jì)劃,并發(fā)布了“地球科學(xué)專門知識(shí)應(yīng)對(duì)全球社會(huì)挑戰(zhàn)的重要性宣言”等。

我國(guó)從20世紀(jì)后期到現(xiàn)今,由國(guó)家到中國(guó)地球科學(xué)界日益突出和加強(qiáng),現(xiàn)已把生態(tài)文明建設(shè)、綠色發(fā)展、碳達(dá)峰與碳中和、深地、深海、深空研究發(fā)展等列為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略,以負(fù)責(zé)任大國(guó)積極參與國(guó)際應(yīng)對(duì)全球變化的國(guó)際行動(dòng)。國(guó)家自然科學(xué)基金委列為主導(dǎo)方向,開(kāi)展系列戰(zhàn)略和重大重點(diǎn)計(jì)劃項(xiàng)目研究。最近2020年以來(lái)又重點(diǎn)進(jìn)行地球科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略研究,提出深地深海深空探測(cè)研究和地球系統(tǒng),簡(jiǎn)稱三深一系統(tǒng)的地球科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略,并發(fā)布研究報(bào)告與指南。2021年5月又出版了“2021—2030地球科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略”[2],明確提出地球宜居性的科學(xué)內(nèi)涵和規(guī)律是21世紀(jì)地球科學(xué)發(fā)展方向與前沿[2,5,12]。報(bào)告從三深一系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略,提出了地球宜居性內(nèi)涵及其研究的主要基礎(chǔ)理論問(wèn)題與必須的科技支撐等。這是中國(guó)地球科學(xué)家對(duì)地球科學(xué)未來(lái)5～10年乃至更長(zhǎng)15年(2020—2025—2030—2035)的愿景的展望與論述,也是中國(guó)自然科學(xué)基金委地球科學(xué)研究發(fā)展的戰(zhàn)略方向與指南,并已在落實(shí)執(zhí)行中。

從我國(guó)和世界主要國(guó)家現(xiàn)今地球科學(xué)研究發(fā)展現(xiàn)狀與最新動(dòng)態(tài),很清楚看出，當(dāng)代地球科學(xué)發(fā)展已轉(zhuǎn)型形成,應(yīng)對(duì)由全球變化和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展危機(jī)引發(fā)的關(guān)于人類生存發(fā)展和地球宜居性問(wèn)題,成為當(dāng)代地球科學(xué)發(fā)展的主導(dǎo)戰(zhàn)略方向和前沿,具有全球性契合共識(shí)的發(fā)展勢(shì)態(tài),突出地構(gòu)成當(dāng)代地球科學(xué)變革轉(zhuǎn)型發(fā)展的時(shí)代鮮明特征?？筛爬ㄆ渲饕卣魅缦?。

1)時(shí)代與人類的共同需求。當(dāng)代地球的全球變化和宜居性地球可持續(xù)性問(wèn)題,要求并驅(qū)動(dòng)地學(xué)要做出人類需求的回答,地球科學(xué)和大地構(gòu)造學(xué)將有何為[3,5,15]?如何作為?這已成為當(dāng)代人類多數(shù)的共同需求和期望,成為當(dāng)代地球科學(xué)的共同主導(dǎo)目標(biāo)和研究發(fā)展主要方向,直接服務(wù)于人類。其共同發(fā)展動(dòng)向勢(shì)態(tài)為地學(xué)發(fā)展歷史所罕見(jiàn),必將成為地球科學(xué)新發(fā)展轉(zhuǎn)型的強(qiáng)大動(dòng)力。

2)當(dāng)代地球科學(xué)與大地構(gòu)造學(xué)進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代,即進(jìn)入探索認(rèn)知星球整體地球系統(tǒng)規(guī)律的時(shí)代,以解決人類新的需求發(fā)展地球科學(xué)。所以，當(dāng)代地球科學(xué),包括大地構(gòu)造正在急速向時(shí)空深度廣度的延伸擴(kuò)展[2,16-17],繼承與突破傳統(tǒng)地學(xué)規(guī)范,追求更高、更深層次本質(zhì)認(rèn)知客觀,回答人類需求,例如我國(guó)的深地、深海、深空三深探測(cè)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略,既是國(guó)家發(fā)展和人類社會(huì)發(fā)展之所需,也是當(dāng)代地學(xué)發(fā)展的必然擴(kuò)展領(lǐng)域。

3)人類追求共同美好生存發(fā)展是根本動(dòng)力,推動(dòng)著當(dāng)代地球科學(xué)向更高深科學(xué)目標(biāo),服務(wù)人類方向發(fā)展。當(dāng)代地球科學(xué)研究發(fā)展正以跨界、融合人類人文和自然科學(xué),綜合多學(xué)科和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),包含數(shù)、理、化、天、地、生,計(jì)算機(jī)、電信網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、模擬、人工智能等,聚焦人類生存重大需求和集可能的智慧力量去共同攻關(guān)。盡管問(wèn)題艱深困難重重,但人類生存發(fā)展的根本動(dòng)力,宇宙行星地球演變的現(xiàn)實(shí)威力和目前人類社會(huì)發(fā)展需求與當(dāng)代地球科學(xué)發(fā)展勢(shì)態(tài)動(dòng)向,已經(jīng)表明,人類和地球科學(xué)必須必要攻堅(jiān)探難,求生發(fā)展,認(rèn)知世界,追求更高層次、更廣深度、更本質(zhì)揭示、認(rèn)識(shí)地球與人類的客觀科學(xué)規(guī)律。現(xiàn)有的動(dòng)向,已確有不可阻擋之勢(shì),進(jìn)軍當(dāng)代人類生存發(fā)展前沿戰(zhàn)場(chǎng),久久為攻,占領(lǐng)地球科學(xué)的關(guān)鍵基礎(chǔ)高地,這是可期待將有新的重大進(jìn)展,乃至突破性發(fā)展的。

3 當(dāng)代大地構(gòu)造學(xué)研究發(fā)展的幾點(diǎn)思考

在當(dāng)代地球科學(xué)新的發(fā)展形勢(shì)下,作為地球科學(xué)基本基礎(chǔ)理論,并帶有全局哲學(xué)指導(dǎo)意義的大地構(gòu)造學(xué),必然面臨重大挑戰(zhàn)與發(fā)展機(jī)遇[3,4,16]。適時(shí)思考當(dāng)代大地構(gòu)造的發(fā)展戰(zhàn)略方向和主要關(guān)鍵核心科學(xué)問(wèn)題,是必要而重要的,故以下重點(diǎn)而簡(jiǎn)明地就當(dāng)代大地構(gòu)造學(xué)面對(duì)地學(xué)的全球重大挑戰(zhàn),國(guó)家重大需求與科學(xué)技術(shù)發(fā)展,尤其地球科學(xué)前沿發(fā)展動(dòng)向,作幾點(diǎn)關(guān)于當(dāng)代大地構(gòu)造學(xué)研究發(fā)展的戰(zhàn)略思考,以引起討論交流,歡迎指正。

3.1 當(dāng)代大地構(gòu)造學(xué)發(fā)展新理念新思維

大地構(gòu)造學(xué)是地球科學(xué)中的重要綜合基礎(chǔ)理論學(xué)科和基本研究方向,隸屬固體地球科學(xué)的地質(zhì)科學(xué),因其科學(xué)內(nèi)涵與理論具有地學(xué)中高度綜合概括性與廣泛指引性而被稱作地學(xué)的上層建筑與基礎(chǔ)理論,故不僅對(duì)地質(zhì)科學(xué)、地球科學(xué),甚至其他自然科學(xué),乃至人文科學(xué)都有指導(dǎo)與借鑒作用。正如當(dāng)今大地構(gòu)造的主要學(xué)術(shù)理論——板塊構(gòu)造,既為當(dāng)代地球科學(xué)的主導(dǎo)學(xué)術(shù)思想,同時(shí)也對(duì)其他自然科學(xué),乃至人類社會(huì)有廣泛重要影響,為人類所關(guān)注。所以，當(dāng)今天面對(duì)人類重大需求,地球科學(xué)大的變革時(shí)期,思考大地構(gòu)造學(xué)的發(fā)展動(dòng)向至關(guān)重要。

當(dāng)代大地構(gòu)造學(xué)研究發(fā)展,面對(duì)人類社會(huì)、國(guó)家重大需求和地球大自然發(fā)展?fàn)顟B(tài)與趨勢(shì)及地球科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀與勢(shì)態(tài),其最主要是需要新思維、新理念,確定新的科學(xué)目標(biāo)、任務(wù)和發(fā)展方向,繼承更要?jiǎng)?chuàng)新的發(fā)展大地構(gòu)造學(xué),從而引領(lǐng)與推動(dòng)地球科學(xué)發(fā)展,更好認(rèn)知世界,服務(wù)貢獻(xiàn)國(guó)家與人類[16-17]。

1)繼承創(chuàng)新構(gòu)建新的地球構(gòu)造觀

如上述,面對(duì)社會(huì)發(fā)展需求,當(dāng)代地球科學(xué)的主要研究發(fā)展目標(biāo)與核心科學(xué)問(wèn)題聚焦于全球變化和探究地球宜居性[2,5,17],其實(shí)質(zhì)關(guān)鍵是追根溯源探索認(rèn)知宇宙行星地球系統(tǒng)的整體形成、演化及其動(dòng)力機(jī)理,及其與生命、人的本質(zhì)關(guān)系規(guī)律。其中最根本的是地球總體整體始終是什么作用的操作運(yùn)作,從而使之才得以運(yùn)行形成,并成為生命、人類棲息宜居之天體。顯然,是太陽(yáng)系內(nèi)行星地球系統(tǒng)的貫穿始終的構(gòu)造作用與其運(yùn)作。因此，當(dāng)代大地構(gòu)造研究發(fā)展的主要目標(biāo)、任務(wù)、方向,應(yīng)聚焦于探索研究認(rèn)知整體行星地球系統(tǒng)形成演化的構(gòu)造運(yùn)作、過(guò)程、效應(yīng)及其動(dòng)力機(jī)制,構(gòu)建統(tǒng)一整體行星地球系統(tǒng)如何構(gòu)造運(yùn)作的大地構(gòu)造觀及其理論體系。簡(jiǎn)言之,即天體地球構(gòu)造運(yùn)作的大地構(gòu)造觀。

2)突破傳統(tǒng),新思維大科學(xué)綜合交叉融合研究

構(gòu)建新的地球構(gòu)造觀,需要突破大地構(gòu)造傳統(tǒng)學(xué)科框架和思維研究范式。需要以宇宙視野,整體行星地球系統(tǒng),即既要從行星地球內(nèi)核到外層空間的多圈層地球系統(tǒng),又要從宇宙太陽(yáng)系內(nèi)外行星系統(tǒng)的時(shí)空四維視野觀察理解探索天體地球的實(shí)質(zhì)與規(guī)律和其內(nèi)外部的聯(lián)合共同的構(gòu)造運(yùn)作。

當(dāng)代大地構(gòu)造研究已不只是地球的固體外殼洋陸巖石圈,而是應(yīng)擴(kuò)展包括行星地球整體的固液氣三態(tài)固流二相不同時(shí)空層次的整體行星地球系統(tǒng)[14,18],包括空間物理、化學(xué)場(chǎng)和大氣、地表海洋流體及地內(nèi)熔體水熱流體揮發(fā)份等,從內(nèi)核到外層空間的圈層物質(zhì)組成、分異交流循環(huán)、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)的統(tǒng)一構(gòu)造運(yùn)作及其動(dòng)力學(xué),而且現(xiàn)今還必須研究探索認(rèn)知在宇宙時(shí)空物中的人-生命宜居行星地球的復(fù)雜“人-地”系統(tǒng)統(tǒng)一的協(xié)同演化的構(gòu)造作用與構(gòu)造運(yùn)作及其動(dòng)力學(xué)。

顯然,當(dāng)代大地構(gòu)造學(xué)研究發(fā)展需要突破長(zhǎng)期至今一直的以綜合研究地球固體外殼的物質(zhì)與結(jié)構(gòu)及其形成演化規(guī)律與動(dòng)力學(xué)機(jī)制為主要目標(biāo)任務(wù)的傳統(tǒng),而需要大視野大科學(xué)系統(tǒng)的以跨界多學(xué)科綜合交叉融合,以客觀現(xiàn)實(shí)科學(xué)問(wèn)題和大數(shù)據(jù)人工智能為導(dǎo)向,作為宇宙世界中一個(gè)太陽(yáng)系內(nèi)行星的地球,從內(nèi)核到外層空間整體系統(tǒng)的探索研究認(rèn)知天體地球演化規(guī)律及其生命宜居可持續(xù)性的大科學(xué)基本問(wèn)題,進(jìn)行集自然與人文科學(xué)交融的綜合研究探索。這標(biāo)志著當(dāng)代大地構(gòu)造學(xué)發(fā)展已進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展轉(zhuǎn)型時(shí)代。

3)當(dāng)代大地構(gòu)造研究發(fā)展目標(biāo)與新理念定義

綜合思考,可概括當(dāng)代大地構(gòu)造研究發(fā)展目標(biāo)為:探索研究認(rèn)知行星地球系統(tǒng)形成演化和人-地協(xié)同演化的構(gòu)造運(yùn)作及其動(dòng)力學(xué)。進(jìn)而概括,可作如下對(duì)當(dāng)代大地構(gòu)造學(xué)的新思維新理念的新定義:研究認(rèn)知行星地球系統(tǒng)圈層如何在宇宙巨量時(shí)空物中協(xié)同關(guān)聯(lián)互動(dòng)統(tǒng)一的構(gòu)造運(yùn)作及其過(guò)程與效應(yīng)和驅(qū)動(dòng)機(jī)理及動(dòng)向,并如何成為生命與人類宜居的宇宙太陽(yáng)系內(nèi)行星的一門高度學(xué)科交叉融合的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用綜合學(xué)科[4,16]。

4)深化發(fā)展板塊構(gòu)造

板塊構(gòu)造是當(dāng)今大地構(gòu)造學(xué)和地球科學(xué)的主導(dǎo)學(xué)術(shù)思想,并正在深化發(fā)展、指導(dǎo)引領(lǐng)著地學(xué)研究發(fā)展,但經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的驗(yàn)證發(fā)展和面對(duì)新的地學(xué)系統(tǒng)科學(xué)與社會(huì)重大需求表明,它急需新的深化創(chuàng)新發(fā)展[4,19-26]。

大地構(gòu)造學(xué)長(zhǎng)期至今一直以綜合研究地球固體外殼的物質(zhì)與結(jié)構(gòu)構(gòu)造及其形成演化規(guī)律與動(dòng)力學(xué)機(jī)制為主要任務(wù),經(jīng)歷了歷史以來(lái)關(guān)于地球的神創(chuàng)論與自然形成說(shuō)、地心說(shuō)與日心說(shuō)、火成說(shuō)與水成說(shuō)、垂直運(yùn)動(dòng)與水平運(yùn)動(dòng)論、固定論與活動(dòng)論等認(rèn)知的學(xué)術(shù)之爭(zhēng)與發(fā)展,形成不同學(xué)派，提出了諸多不同大地構(gòu)造觀與假說(shuō),諸如臺(tái)槽說(shuō)、大陸漂移說(shuō)等,直到20世紀(jì)由板塊構(gòu)造而引起地球科學(xué)一場(chǎng)革命,創(chuàng)建了板塊構(gòu)造理論,成為現(xiàn)代主導(dǎo)的大地構(gòu)造學(xué)術(shù)理論,引領(lǐng)整個(gè)地球科學(xué)的發(fā)展,廣泛影響自然科學(xué)界,乃至人類社會(huì)發(fā)展。但是，板塊構(gòu)造理論經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的全球廣泛發(fā)展驗(yàn)證,尤其對(duì)大陸的應(yīng)用驗(yàn)證,既肯定了其理論認(rèn)知的科學(xué)性、重大作用,也揭示發(fā)現(xiàn)其理論的局限性與問(wèn)題,概括主要是3個(gè)基本問(wèn)題:① 板塊構(gòu)造的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題;② 板塊構(gòu)造何時(shí)起源與如何起源;③ 板塊構(gòu)造不能完全認(rèn)知解讀大陸。可簡(jiǎn)要概括為板塊構(gòu)造起源、動(dòng)力學(xué)和登陸三大問(wèn)題[4,16],成為當(dāng)代大地構(gòu)造研究發(fā)展的突出重要問(wèn)題與探索前沿。這不是否定，而是如何在當(dāng)代深化完善發(fā)展板塊構(gòu)造理論的大好機(jī)遇。當(dāng)今地球科學(xué)界,特別是大地構(gòu)造學(xué)界,需要直面板塊構(gòu)造,既要依其為基礎(chǔ)和指導(dǎo)思想,又要突破其禁錮桎梏,突破數(shù)十年一貫制的卡通式圖解研究思維模式；也即既要充分肯定和進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用,發(fā)展大地構(gòu)造學(xué),又要正視發(fā)現(xiàn)的基本問(wèn)題,特別面對(duì)當(dāng)代人類社會(huì)發(fā)展突現(xiàn)的兩大問(wèn)題和由之而向地球科學(xué)提出人類生存發(fā)展與地球宜居性等重大基本科學(xué)問(wèn)題時(shí),急需創(chuàng)新再深化發(fā)展,破解其三大問(wèn)題[4,32-38]。從深地、深空、深海探測(cè)和整體行星地球系統(tǒng),尤其地球深部物質(zhì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)和月球與類地行星比較研究,解決板塊構(gòu)造的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,及其起始與演化發(fā)展問(wèn)題,從大陸起源與大陸構(gòu)造演化研究,創(chuàng)建大陸構(gòu)造理論體系和地球早期構(gòu)造演化機(jī)制等綜合統(tǒng)一解決板塊構(gòu)造發(fā)展的三大難題。使之從根本上得到深化、提高、發(fā)展,乃至突破超越,創(chuàng)建包括板塊構(gòu)造在內(nèi)的新的地球大地構(gòu)造理論,發(fā)展大地構(gòu)造學(xué)。

3.2 當(dāng)代大地構(gòu)造學(xué)幾點(diǎn)基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題思考

根據(jù)上述思考,這里僅重點(diǎn)思考5個(gè)基本問(wèn)題。

3.2.1 行星地球系統(tǒng)多圈層構(gòu)造運(yùn)作及其動(dòng)力學(xué) 構(gòu)建行星地球系統(tǒng)整體構(gòu)造運(yùn)作大地構(gòu)造理論體系。需要超出傳統(tǒng)學(xué)科框架,以新思維理念,在現(xiàn)有板塊構(gòu)造基礎(chǔ)上,當(dāng)代大地構(gòu)造學(xué)適應(yīng)人類需求與地學(xué)發(fā)展,繼承、創(chuàng)新、探索構(gòu)建整體行星地球系統(tǒng)構(gòu)造運(yùn)作及其動(dòng)力學(xué)的新的大地構(gòu)造理論研究。研究包含系列跨界、跨學(xué)科的大視野大平臺(tái)的認(rèn)知復(fù)雜動(dòng)態(tài)天體行星地球的動(dòng)力構(gòu)造作為與運(yùn)作的綜合大科學(xué)問(wèn)題的探索。這應(yīng)是當(dāng)代大地構(gòu)造學(xué)包含又超越板塊構(gòu)造的整體行星地球系統(tǒng)大地構(gòu)造理論的創(chuàng)新發(fā)展。

3.2.2 地球流變學(xué)和深部地質(zhì)與深部構(gòu)造及其動(dòng)力學(xué)

1)地球流變學(xué)已是當(dāng)代地學(xué)與大地構(gòu)造學(xué)發(fā)展前沿的重大基礎(chǔ)理論與應(yīng)用的基本科學(xué)問(wèn)題。流變學(xué)是時(shí)空所有尺度上控制地球構(gòu)造運(yùn)作與變形的地球物質(zhì)的基本屬性。是一復(fù)雜、綜合、高難度的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)問(wèn)題,迄今人類尚未真正認(rèn)知解決,是亟待解決的科學(xué)前沿難題[28-33]。

深地深海深空三深探測(cè)研究,都將會(huì)面臨和依賴于對(duì)地球物質(zhì)構(gòu)造這一基本特質(zhì)屬性與行為及效應(yīng)的基本基礎(chǔ)研究的認(rèn)知與理解。所以，三深研究需及時(shí)啟動(dòng)與開(kāi)展攻關(guān)研究,為深部地質(zhì)與深部構(gòu)造,乃至整個(gè)三深探測(cè)和地球宜居性研究奠定重要理論基礎(chǔ)支撐。

2)地球深部地質(zhì)與深部構(gòu)造及其動(dòng)力學(xué),是迄今地球科學(xué)中相對(duì)最薄弱的部分,目前主要依據(jù)地球物理探測(cè)和高溫高壓實(shí)驗(yàn)、巖石探針與地球化學(xué)測(cè)試,以及數(shù)理計(jì)算機(jī)模擬,認(rèn)知有限,多為推測(cè)判斷。但是，對(duì)于地球深部,包括核、幔,乃至地殼下部等圈層及其圈層內(nèi)不同深度層次的物質(zhì)構(gòu)成,存在結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和動(dòng)力學(xué)過(guò)程等,地學(xué)可靠認(rèn)知都甚少,因此關(guān)于地球的知識(shí)理論迄今嚴(yán)重缺少深部堅(jiān)實(shí)可靠基礎(chǔ)。依據(jù)最新的地球深部研究發(fā)現(xiàn),諸如地幔結(jié)構(gòu)中以1 800 km為界上下物質(zhì)元素存在狀態(tài),化學(xué)行為完全不同,界下其現(xiàn)行常規(guī)物理化學(xué)規(guī)律已不適用;關(guān)于核幔邊界D″帶與地幔底部低速區(qū)(LLSVP)及巖石圈板塊最深俯沖堆積區(qū)及行為等[33-36]問(wèn)題,又如毛河光及其團(tuán)隊(duì)研究的新發(fā)現(xiàn)[37-38]等明確預(yù)示表明,深部問(wèn)題隨著三深探測(cè)研究,還會(huì)有重大、乃至顛覆性的發(fā)現(xiàn),因之加強(qiáng)深部探測(cè)研究,構(gòu)建深部物質(zhì)和深部地質(zhì)與深部構(gòu)造認(rèn)知理論體系[39-45],已是緊迫的前沿關(guān)鍵問(wèn)題。無(wú)疑不僅對(duì)地球科學(xué),尤其對(duì)當(dāng)代大地構(gòu)造學(xué)研究發(fā)展,都具根本性基礎(chǔ)支撐和顛覆性變革意義。

3.2.3 地球早期構(gòu)造體制和比較行星學(xué)研究 早期構(gòu)造體制與比較行星研究屬兩個(gè)獨(dú)立的學(xué)科領(lǐng)域與方向。但是，現(xiàn)今地學(xué),尤其大地構(gòu)造學(xué)研究?jī)烧呙芮邢嚓P(guān),已成為當(dāng)代地學(xué),尤其大地構(gòu)造學(xué)的前沿基本基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題和熱點(diǎn)領(lǐng)域。關(guān)乎行星地球系統(tǒng)初期狀態(tài)與機(jī)制、生命起始、洋陸起源及板塊構(gòu)造初始和全球宜居性等基本科學(xué)問(wèn)題[39-57]。

1)三深陸、海、空全方位探測(cè),尤其探月工程、火星探測(cè)等深空探測(cè)研究,對(duì)地學(xué)而言均具有開(kāi)拓創(chuàng)新重要意義。其中特別突出需加強(qiáng)類地行星,尤其金星、火星和月球與地球的對(duì)比研究,涉及多方向的重大基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題[58-62]。重點(diǎn)突出探索揭示地球早期前板塊構(gòu)造體制和類地星球差異演化與生命生態(tài)環(huán)境演化關(guān)系,都將會(huì)有重大重要新發(fā)現(xiàn),取得創(chuàng)新乃至突破性重大成果。

2)三深探測(cè)研究需要國(guó)家與相關(guān)部門統(tǒng)一整合,重點(diǎn)策劃,分工合作,保障多方面與整體取得重大突破，獲開(kāi)創(chuàng)性成果。

3.2.4 洋底動(dòng)力學(xué) 全球大洋洋底新的研究,有眾多重要新發(fā)展,已與當(dāng)初創(chuàng)立板塊構(gòu)造時(shí)的洋底認(rèn)知大為改觀,因之現(xiàn)在在突出加強(qiáng)發(fā)展深海遠(yuǎn)洋洋底現(xiàn)代化觀測(cè)認(rèn)知同時(shí),應(yīng)不失時(shí)機(jī)從整體到關(guān)鍵區(qū)位重新整合審視洋底,統(tǒng)一再認(rèn)識(shí)構(gòu)建洋底組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造格局已是時(shí)機(jī)。

1)重新審視厘定大洋組成與結(jié)構(gòu)和屬性特征,再認(rèn)知洋底構(gòu)造與動(dòng)力學(xué),并重新探索再認(rèn)知板塊構(gòu)造及其動(dòng)力學(xué)[61-64]。

2)大洋巖石圈與地幔流變學(xué)。從大洋變質(zhì)核雜巖、巖石圈尺度大洋拆離構(gòu)造與地幔巖剝露及地幔流動(dòng)和核幔邊界帶(D″)狀態(tài)、動(dòng)態(tài)與其特殊功能作用等進(jìn)行重點(diǎn)綜合探測(cè)研究解剖,重新認(rèn)知大洋屬性及其非完全剛性的流變性與洋底動(dòng)力學(xué)。重點(diǎn)揭示地幔結(jié)構(gòu)狀態(tài)與動(dòng)力學(xué),探討板塊構(gòu)造動(dòng)力學(xué)機(jī)制和大洋整體構(gòu)造。

3)大洋固液氣三態(tài)圈層與固流二相作用動(dòng)力學(xué)[18,61-64]。探討大洋演化與動(dòng)力學(xué)和地球海洋深部生命生態(tài)環(huán)境演變與宜居性,比較地球地表系統(tǒng)的生命-人類的生態(tài)環(huán)境與宜居性,從地球兩類不同生命系統(tǒng)的不同生態(tài)環(huán)境與宜居性,更深層探討理解生命-人的本質(zhì)及其地球宜居性和宇宙生命及其宜居帶問(wèn)題。

3.2.5 構(gòu)造同位素年代學(xué)理論與技術(shù) 精確高分辨率的地球演化與重要關(guān)鍵事件的時(shí)間準(zhǔn)確測(cè)定確定是地球科學(xué)與大地構(gòu)造學(xué)研究最基本的支撐基礎(chǔ)和支柱。

1)構(gòu)造年代學(xué)仍是當(dāng)今構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)和同位素年代學(xué)研究的突出關(guān)鍵問(wèn)題,亟待解決。深地、深海、深空探測(cè)三深計(jì)劃中不同時(shí)空尺度不同層次條件下的構(gòu)造地質(zhì)物理化學(xué)生物重要事件與不同構(gòu)造運(yùn)作與變形的定年問(wèn)題,需要多種不同同位素年代學(xué)理論與技術(shù)方法的高精度高分辨率的測(cè)定和分析確定。

2)構(gòu)造同位素年代學(xué)理論與技術(shù)是當(dāng)代地球科學(xué)與大地構(gòu)造學(xué)研究發(fā)展最重要基本的基礎(chǔ)科學(xué)研究?jī)?nèi)容與任務(wù)[65-67]。

3.3 當(dāng)代大地構(gòu)造學(xué)研究發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)方向和核心科學(xué)問(wèn)題思考

綜合思考,并在原有的兩個(gè)研究報(bào)告[4,16]基礎(chǔ)上再綜合概括,將當(dāng)代大地構(gòu)造研究發(fā)展戰(zhàn)略可概括為:一個(gè)總目標(biāo)、二大方向、五個(gè)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域,二十五個(gè)關(guān)鍵重要科學(xué)問(wèn)題。供思考討論。

3.3.1 戰(zhàn)略目標(biāo) 當(dāng)代大地構(gòu)造研究發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo):研究認(rèn)知宜居天體地球復(fù)雜系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)同演化的構(gòu)造運(yùn)作及其動(dòng)力學(xué)。創(chuàng)建行星地球系統(tǒng)整體統(tǒng)一大地構(gòu)造理論體系。

當(dāng)代重點(diǎn)戰(zhàn)略突破口:立足行星地球系統(tǒng)科學(xué),聚焦宜居性地球演變的層圈整體構(gòu)造運(yùn)作與機(jī)理,加強(qiáng)深部地球和月球與比較行星學(xué)探測(cè)研究,深化發(fā)展板塊構(gòu)造,構(gòu)建地球深部構(gòu)造和大陸構(gòu)造與大陸流變學(xué)理論系統(tǒng),探索構(gòu)建行星地球系統(tǒng)大地構(gòu)造的智能數(shù)值動(dòng)力模型。認(rèn)知地球過(guò)去與現(xiàn)狀,預(yù)測(cè)未來(lái),服務(wù)人類生存發(fā)展。

3.3.2 二大方向 為實(shí)現(xiàn)總目標(biāo),應(yīng)包括二大研究方向:

1) 體現(xiàn)人類和國(guó)家意志的戰(zhàn)略基礎(chǔ)應(yīng)用研究方向——應(yīng)對(duì)人類需求,服務(wù)社會(huì)?？偡较蚩芍^:大地構(gòu)造與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,重點(diǎn)包括:

(1) 地表系統(tǒng)深部過(guò)程構(gòu)造互饋耦合過(guò)程與效應(yīng)和地球宜居潛力、生態(tài)環(huán)境構(gòu)造基礎(chǔ)研究。主要目的是從學(xué)術(shù)理論支撐全球變化和資源能源環(huán)境災(zāi)害等人類和國(guó)家需求。

(2) 比較行星學(xué),尤其衛(wèi)星月球和類地行星學(xué)研究,重點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)造運(yùn)作對(duì)比研究,從比較異同中研究探尋規(guī)律。充分配合支持和利用國(guó)家深空探測(cè)研究,取得新發(fā)現(xiàn)新認(rèn)知、大數(shù)據(jù)等實(shí)際與實(shí)質(zhì)成果。

2) 應(yīng)對(duì)地球科學(xué)發(fā)展前沿全球挑戰(zhàn)的前瞻基礎(chǔ)理論研究方向。重點(diǎn)考慮三大前瞻性基礎(chǔ)問(wèn)題研究:

(1) 深化發(fā)展板塊構(gòu)造, 探索認(rèn)知地球宜居性。 從三深探測(cè)研究, 探索破解板塊構(gòu)造發(fā)展三大難題。 重點(diǎn)探索地球早期構(gòu)造體制與板塊構(gòu)造起始和大陸起源與探索大陸構(gòu)造及其動(dòng)力學(xué)[68-69],探索研究地球大地構(gòu)造中,除由地球自身形成的構(gòu)造外，應(yīng)區(qū)分和重視非完全由地球自身所掌控而形成的星際構(gòu)造,包括太陽(yáng)系行星,尤其類地行星或宇宙星球共同所持有的相似相同構(gòu)造,以宇宙和地球系統(tǒng)視野,構(gòu)建前板塊構(gòu)造機(jī)制與大陸構(gòu)造理論系統(tǒng),深化創(chuàng)新發(fā)展板塊構(gòu)造理論并支撐探索認(rèn)知行星地球宜居性綜合基本科學(xué)問(wèn)題。

(2) 探索構(gòu)建地球深部構(gòu)造與大陸流變學(xué)理論框架。從三深探測(cè),尤其深地探測(cè),探索構(gòu)建地球深部構(gòu)造及其動(dòng)力學(xué)理論框架,同時(shí)并行相結(jié)合,進(jìn)行自然、實(shí)驗(yàn)和大數(shù)據(jù)智能模擬三位一體交叉融合的地殼巖石圈流變學(xué)研究。探索構(gòu)建大陸流變學(xué)理論架構(gòu)系統(tǒng),并帶動(dòng)和促進(jìn)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)從傳統(tǒng)經(jīng)典幾何構(gòu)造地質(zhì)學(xué)到有限應(yīng)變構(gòu)造地質(zhì)學(xué)向流變構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的發(fā)展[28-30,34]。

(3) 研究認(rèn)知行星地球系統(tǒng)大地構(gòu)造運(yùn)作與生命、人宜居可持續(xù)性。從地球系統(tǒng)構(gòu)造運(yùn)作與生命、生態(tài)環(huán)境協(xié)同演化,探索研究認(rèn)知地球系統(tǒng)圈層大地構(gòu)造運(yùn)作和宜居行星地球動(dòng)力學(xué)。

3.3.3 五個(gè)優(yōu)先發(fā)展研究領(lǐng)域[4,16]

1) 地球初始早期構(gòu)造體制與演化(洋陸起源與板塊起源和前板塊構(gòu)造體制)。

2) 深部地質(zhì)與深部構(gòu)造和地球流變學(xué)。

3) 大陸生長(zhǎng)與再造(大陸構(gòu)造及其動(dòng)力學(xué))。

4) 地球系統(tǒng)構(gòu)造與社會(huì)、生命、環(huán)境協(xié)同演化和宜居性(包括人、生態(tài)、成礦成藏、地震地質(zhì)、災(zāi)害等)。

5) 地球動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)與重建及科技研發(fā)。

3.3.4 25個(gè)核心科學(xué)問(wèn)題[4,16]

1) 地球早期構(gòu)造體制與演化(板塊與大陸起源和前板塊構(gòu)造問(wèn)題)。

(1) 洋陸起源與地球早期構(gòu)造體制。

(2) 板塊構(gòu)造啟動(dòng)時(shí)間與機(jī)制。

2) 深部地質(zhì)與深部構(gòu)造和地球流變學(xué)。

(3) 深部物質(zhì)組成與運(yùn)移循壞。

(4) 深部結(jié)構(gòu)與狀態(tài)和構(gòu)造運(yùn)作。

(5) 地球洋陸巖石圈與地殼流變學(xué)。

(6) 地球深部構(gòu)造流變學(xué)和實(shí)驗(yàn)與模擬。

(7) 地球深部構(gòu)造與動(dòng)力學(xué)(地球深部地質(zhì)學(xué))。

3) 大陸的生長(zhǎng)與再造(大陸構(gòu)造及其動(dòng)力學(xué))。

(8) 大陸增生。

(9) 大陸的保存與再造和克拉通活化與機(jī)制。

(10) 巨量花崗巖與大陸構(gòu)造意義。

(11) 陸內(nèi)構(gòu)造與動(dòng)力學(xué)。

(12) 大陸流變性狀與大陸變形。

(13) 沉積盆地動(dòng)力學(xué)和行星地球內(nèi)外構(gòu)造運(yùn)作。

(14) 洋陸過(guò)渡帶地質(zhì)過(guò)程與效應(yīng)。

(15) 超大陸聚散及其動(dòng)力機(jī)制和板塊構(gòu)造。

(16) 大陸構(gòu)造與成礦成藏作用。

(17) 青藏高原生長(zhǎng)及其周緣響應(yīng)(青藏高原陸內(nèi)過(guò)程與構(gòu)造運(yùn)作)。

4) 地球系統(tǒng)構(gòu)造與生命、環(huán)境、資源、災(zāi)害協(xié)同演化。

(18) 重大構(gòu)造事件的環(huán)境與生命巨變和地球過(guò)去、現(xiàn)在、未來(lái)的宜居性機(jī)理。

(19) 構(gòu)造氣候地表過(guò)程相互作用和地球表殼與深海不同生態(tài)環(huán)境及演變和生命宜居性。

(20) 大陸地殼變形局部化過(guò)程與地震。

5) 地球動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)與重建及科技研發(fā)。

(21) 變形與微板塊構(gòu)造恢復(fù)和機(jī)制。

(22) 東亞大陸巖石圈三維結(jié)構(gòu)與狀態(tài)(中國(guó)現(xiàn)代大地構(gòu)造與深部動(dòng)力學(xué))。

(23) 動(dòng)力地形與深部地幔耦合。

(24) 行星地球系統(tǒng)內(nèi)外動(dòng)力學(xué)復(fù)合聯(lián)動(dòng)演變。

(25) 大數(shù)據(jù)與模擬和四維行星地球動(dòng)力學(xué)。