地学前缘 ›› 2017, Vol. 24 ›› Issue (4): 112-113.

• “西太平洋洋-陆过渡带”主题专辑(2) • 上一篇    下一篇

“西太平洋洋—陆过渡带”主题专辑(2)序言

张国伟   

  • 出版日期:2017-07-15 发布日期:2017-07-15

  • Online:2017-07-15 Published:2017-07-15

摘要: 深海以其广阔的空间、丰富的资源和特殊的政治地位日益成为各国关注的重要战略区域。中国“十三五”科技创新在构筑国家先发优势方面,已启动“科技创新2030重大项目”,发展保障国家安全和战略利益的技术体系,加强深海、深地、深空、深蓝等领域战略高技术部署,围绕增强原始创新能力,加大国家需求和好奇心驱动基础研究的力度,拓展创新发展空间。深海探索与研究也得到高度重视,特别是深海海底迎来了前所未有的发展机会。深海领域研究开始全面布局,在深潜(蛟龙号深潜器、深海空间站)、深钻(中国大洋钻探船建造、深海油气和水合物钻探)、深网(海底观测网、深海移动式阵列观测网)、深矿(洋底矿产、深海油气和水合物开采)、深时(沉积记录与全球变化)等领域全面展开。中国地学界面临的千载难逢的发展机遇同时,也面临在重大科学计划方面的国际话语权、主导权的竞争压力。中国的海底科学与探测技术的发展长期滞后,面对国际相关研究的快速发展,需要改变现今海底相关科研碎片化格局,着力培养一批年轻有为的高水平研究人员。中国海洋大学李三忠教授研究团队近几年来,围绕“一带一路”的海上丝路建设急需,在西太平洋和印度洋的洋陆过渡带开展了深入综合研究,以地球系统科学思想为指导,获得了一批较好的成果。“西太平洋洋陆过渡带”专辑是西太平洋洋陆过渡带研究成果的一个初次集中体现,内容涉及大气圈水圈、水圈岩石圈、地壳地幔等多圈层相互作用,也涉及广泛关注的最大的大洋太平洋与最大的大陆欧亚大陆之间的相互作用。
        西太平洋洋陆过渡带的地表系统是个复杂大系统。该区是亚洲季风发育区,包括东亚季风和印度季风,“西太平洋洋陆过渡带”专辑对全新世亚洲季风演变做了系统总结,全新世季风在整体上受太阳辐照强度变化的控制,千年至百年尺度上的气候突变与太阳活动、北大西洋气候振荡、赤道太平洋地区的SST变化等众多因素有关;全新世以来季风变化历史和机制研究对预测未来季风变化至关重要(丁大林等,本专辑)。同时,这个地带也是热带气旋频发地带,大气圈灾害性事件如何影响海洋沉积动力过程(徐继尚等,本专辑)及沉积记录如何识别,是深化发展沉积动力研究的一个重要方向,对应对防灾减灾至关重要;热带气旋在海洋沉积物“从源到汇”过程中作用及其机制的研究表明,热带气旋是陆源沉积物、有机碳和污染物通过河流向海洋输送的重要控制因素;热带气旋产生的波浪、强流和内波可造成河口和陆架沉积物再悬浮、侵蚀、液化甚至剪切破坏,对陆架沉积物向深海输送起重要作用。洋陆过渡带的地表系统演变与沉积物质搬运、传输密切相关,黄海、东海作为亚洲大陆与西太平洋物质和能量交换的重要海域之一,从陆架边缘海到西太平洋的源汇过程如何?乔璐璐等(本专辑)以黄东海悬浮体为研究对象揭示,在复杂的环流动力学背景下,黄海、东海悬浮体物质跨陆架输运主要通过三条路径:苏北沿岸流作用下向济州岛西南搬运、浙闽北部向东输运和台湾暖流向东分支作用下跨陆架输运。邹建军和石学法(本专辑)则分析了末次期以来北太平洋中层水的演化及其全球变化关系,因为北太平洋中层水作为全球海洋经向翻转环流的一个重要组成部分,在区域海洋环境和全球气候变化中扮演着重要角色,北太平洋中层水形成及通风演化对全球气候变化响应十分敏感。大气圈、水圈是地表动力系统的重要组成部分,与人类生存密切相关,未来对其状态、过程和机制还需要开展深度研究。
        地球系统的固体圈层包括地壳、地幔或岩石圈、软流圈等,本专辑首先对西太平洋洋陆过渡带的现今构造格架开展了划分,姜素华等(本专辑)据重磁异常特征和地质事实,对西太平洋洋陆过渡带的构造格架进行了重新划分和精细刻画,明确指出西太平洋洋陆过渡带构造上指(古)太平洋板块俯冲所波及的区域,西界大体为大兴安岭—太行山—武陵山重力梯度带,东界为日本—琉球—菲律宾俯冲带。随后,本专辑主要侧重展示西太平洋洋陆过渡带的构造演变与资源环境效应研究的部分成果,内容涉及印支期华北与大华南地块的聚合及其西太平洋统一陆缘的形成。郭润华等(本专辑)提出华北地块揳入大华南地块,并形成了东亚的巨型印支期弯山构造,以此解释苏鲁—大别高压超高压带的形成与现今分布状态。兰浩圆等(本专辑)则深入分析了华北东部的印支期变形特征,构造上证实华北地块东部向南东揳入大华南地块,对大陆深俯冲极性提出了新见解。印支期变形之后,东亚还经历了复杂的燕山期变形,李三忠等(本专辑)分别选择那丹哈达地体及周缘地区,探讨了燕山期变形与增生造山过程,并从华南中生代特提斯域构造向太平洋构造域的构造转换角度,分析了古太平洋板块俯冲启动时间和过程。张剑等(本专辑)深入分析了古太平洋板块俯冲的陆内效应,以鲁西地区燕山期构造变形为突破口,揭示了古太平洋俯冲的构造响应。这些成果是华北克拉通破坏研究的重要补充,创新性地提出了华北克拉通破坏与古太平洋板块俯冲不同阶段的关联模式。
        进入新生代,西太平洋洋陆过渡带发生了巨变。首要特点是巨型走滑断裂系统控制的一系列拉分盆地的出现。赵淑娟等(本专辑)重点分析了黄海盆地构造特征,系统综合分析了其拉分形成机制。索艳慧等(本专辑)则从更大的尺度,对整个中国东部中新生代不同盆地内部保存的反转构造的发生时间和空间分布规律进行了总结,并构建了反转构造与相关大洋板块俯冲过程的关联。宫伟等(本专辑)深入分析了青藏高原隆升与南海开启的研究现状,围绕南海北部沉积记录等,对全球最大的盆山耦合体系开展了探索。许淑梅等(本专辑)则对现今正在发生的台湾地区弧陆碰撞过程控制的海相前陆盆地特征和背景做了概括。新生代后期,燕山期的巨型走滑断裂系统由压扭转变为张扭。王鹏程等(本专辑)分析了西太平洋最大的边缘海盆地——南海的打开模式,其机制归因于右行走滑拉分与古南海俯冲的拖曳,这虽然不是一个新的观点,但却是从沉积、构造等角度做的系统深入论证。郭玲莉等(本专辑)探讨了南海北缘可能存在的洋陆却是转换带形成机制,并系统总结了全球洋陆转换带类型与成因机制。边缘海的形成有多种成因,其中一种就认为与俯冲过程密切相关。刘鑫等(本专辑)从西太平洋角度利用前人对马里亚纳俯冲系统的地球物理资料探测结果,深入分析其构造特征;朱俊江等(本专辑)则从南海东部的马尼拉俯冲带的地壳结构出发,探索其俯冲过程;而周立宏等(本专辑)则利用珍贵的印缅俯冲增生楔油气勘探资料,从印度洋角度,系统论述了印缅俯冲增生楔的构造特征,并探讨了该区气烟囱分带性及油气成藏规律。最后,赵斐宇等(本专辑)另辟蹊径,从中国东部大量盆地中的无机CO2气藏出发,探讨深部碳循环,并建立了这些无机CO2气藏与(古)太平洋板块俯冲的关联。
        总之,我欣喜地看到“西太平洋洋陆过渡带”专辑的出版。它对于西太平洋洋陆过渡带的洋陆相互作用、多圈层物质能量循环、俯冲动力及其资源环境效应等前沿科学问题的探索极为重要,启发性较强,值得推荐。