以地下水系统演化研究为主线进步提升我国水文地质调查与研究的水平VIP专享VIP免费

1/6以地下水系统演化研究为主线进一步提升我国水文地质调查与研究的水平一、地下水是地球系统中最活跃因子地下水是地球系统中最活跃的因子，决定了其发生的物理、化学、生物过程，其作用导致了巨量的物质破坏、迁移、富集和重新生成，地貌景观的发展和地球表层系统最重要的圈层之一——生物圈的形成.地球的主要构造、岩浆和成矿活动均是壳幔交换作用的结果，但水在壳幔交换中的作用有待深入认识.在大洋中脊，海水沿海底裂隙下渗，到4～5km处与熔岩接触，升温至300～400oC，重返海底，将深部物质和能量带到表层，造成特殊的成矿作用和生命系统；在俯冲带，大洋板块带着水下沉到地幔，97%的水在俯冲带脱失，参加到岛弧的岩浆作用中，只有很少一部分进入下地幔.这少量的水可以影响地幔中岩浆的分馏.地质历史时期带入地幔的水，可能相当于现在大洋海水的1/4，最早地球物质中有2%的重量是水，而现今表层系统中的水只占地球重量的0.02%，除去逸失的外，其余应当留在地球深部，有人估算下地幔储存的水相当于全大洋的50倍之多[汪品先，2003].地下水的形成与演化受大气圈、水圈、生物圈和岩石圈中各种物理、化学作用的制约，同时它又积极参与各圈层间物质（如水、碳、氮等）循环与能量交換，是地质和环境过程中最活跃的因子.从地球表层到地球深部，地下水积极参与着地球系统的演化.离开对地下水系统演化的认识，地球系统演化的认识就是不完整、失真的.地下水地质作用●就成矿作用而言，多来源的成矿流体、多来源的成矿物质和多样式的成矿环境，决定了矿床成因和矿床分布规律的复杂性.水-岩（土）-气-有机物相互作用研究和古水文地质学研究在解决这些复杂性问题中的关键作用应当给予更大的关注.●就油气的生成、运移和保存而言，沉积盆地内地下水运动、水文地球化学环境和经历的水-岩（土）-气-有机物相互作用往往是决定性的.大力开展从盆地尺度到空隙尺度的水文地质研究，查明天然和人类活动影响下的油气田地区的地下水系统演化规律，可能有助于提升石油地质理论，并在油气勘查方面取得新突破.●就成岩作用而言，变质成因水的形成分布规律及其地质作用至今仍为薄弱领域，地质学的某些前沿问题，如超高压变质岩形成机理，深部流体的来源、性质和运移规律起到什么作用，亟待新理论模型的解释和新技术、新数据的支撑.●就表生作用而言，表生带是地球圈层中最多样化、最具活力的部分.地下水是表生带中最活跃的因子，决定了该带发生中的物理、化学、生物过程，近年来，由于生态学问题困扰人类，表生带研究引起了广泛关注.对于表生带中地下水地质作用的认识，是地球化学找矿、地下水化学成分的形成、地下水污染防治、地质灾害防治、生态环境保护2/6等领域的理论进一步发展的基础.二、地下水系统演化对于全球变化和水文地质研究的重要性及其研究范畴1、地下水在水循环中的作用放在整个水循环的水文过程中来审视地下水的时空变化.降水、蒸发、蒸腾、地下水补给、径流、排泄的时空变化对一个地区的环境－生态有很大影响.过去对此了解不多.为了有效管理水资源，要求我们深入了解水循环以及决定水的分布、可利用性和水质的各种因素.在利用地下水作为水源，特别是作为主要水源，甚至唯一水源的地区，地下水的量和质都取决于其补给情况，水文地质调查的主要任务应是估计地下水补给的量.地下水的补给速率不仅决定了能从一个含水层或含水层系统抽出的水量，还决定了污染物的分布，因为这些污染物是由渗入水携带而向下运移的.二十世纪以来，全球环境急剧变化，人类面临着人口增长、环境污染、气候变暖、生态环境退化、生物物种灭绝、土地荒漠化以及淡水资源短缺等全球性环境问题.以地球系统科学理论为指导、以环境变化为研究内容的全球变化已成为当今国际地学界最为活跃的前沿、热点研究领域.水循环和碳循环是地球表层系统的“红线”[汪品先，2003].2、全球变化领域的国际计划国际上相继出台了国际地圈生物圈计划IGBP，世界气候研究计划WCRP，全球环境变迁人文因素计划IHDP，生物多样性计划DIVERSITAS等国际计划，旨在深入探索不同时间尺度的环境演变，揭示环境变化的原因，识别环境的自然演变过程与人类活动...