A. 研究思路
以活動論思想和區域成礦學理論為指導（翟裕生等，1999），野外地質調查和室內綜合分析手段相結合，並綜合礦床學、岩石學、流體包裹體、同位素地質年代學、同位素地球化學、岩石地球化學等多學科知識，對北山南帶構造-岩漿-流體活動與金成礦的關系開展綜合性研究，在工作過程中貫穿以下准則：①由於北山南帶金礦床分布廣泛、類型多樣，不可能「點點」俱到，故選取具代表性礦床開展重點解剖研究。②對代表性金礦床周邊的礦床「點」在可能情況下進行實地考察，並與代表性金礦床開展地質特徵比較，進行室內綜合分析，做到「點帶」結合。③物質是礦床形成的基礎，通過主微量元素地球化學、同位素地球化學示蹤成礦物質來源；流體是成礦物質的載體，其來源、運移和卸載貫穿整個成礦作用過程，通過流體包裹體、穩定同位素地球化學示蹤流體的來源與演化；年齡代表礦床在地球演化歷史中的時間維坐標，通過同位素地質年代學限定成岩成礦時代。物質-流體-時代三者結合探討典型金礦床的成礦作用機制。④綜合分析區域地層、構造、岩漿活動等控礦因素，建立北山南帶金礦床時空演化的區域成礦模式，指明找礦方向。
B. 研究思路及方法
本圖集在板塊構造、地幔柱和盆地分析等理論框架的指導下，在分析相關資料基礎上，選取11個時間節點（600Ma、520Ma、470Ma、430Ma、390Ma、330Ma、260Ma、220Ma、160Ma、120Ma、50Ma）進行全球古板塊再造研究成圖。通過借鑒前人豐富的研究成果，在板塊再造圖上，補充並更新了區域地質、同位素測年、沉積岩相、古生物地理、古氣候恢復、烴源岩分布和乾酪根類型等資料和數據，依次得到了震旦紀、寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀、三疊紀、侏羅紀、白堊紀和始新世等11個時代的古地理圖、重要古生物分布圖、沉積岩相圖和烴源岩分布圖。具體操作方法如下：
（1）全球古板塊再造主要依據古地磁學的方法，基於全球古地磁資料庫（GPMDB 4.6），更新補充了2004年之後新發表的古地磁數據，採用國際上通用的V90判別標准，篩選品質因子Q≥3的古地磁數據。通過「Fisher統計」的方法合並相同時代的古地磁數據，利用「球面樣條法」（Spherical Spline Method），選擇Q值為加權值以及合適的樣條參數，對各個板塊的視極移曲線進行擬合，最後使用Gmap等軟體對古板塊位置進行恢復。
（2）對於沒有精確古地磁數據的板塊，主要採用生物地層對比及構造-熱事件分析來制約古板塊的位置。中-新生代以來的古板塊再造，除了利用古地磁數據制約其古位置外，還通過分析熱點和地幔低速帶（LSVZ）異常區位置之間的關系，來制約板塊絕對位置（經度）以及運動指向。同時，參考前人成果圖件，對古板塊位置進行校對和修正。
（3）利用ArcGIS軟體，結合IHS（Information Handling Services）全球含油氣盆地資料庫、USGS（United States Geological Survey）等全球含油氣盆地資料及大量的相關文獻，建立全球含油氣盆地地層綜合柱狀圖，通過恢復沉積岩相來推斷原始沉積環境。同時利用Gplate軟體對各種地質特徵進行原位恢復，在全球板塊構造圖上疊合相應的地質特徵信息。對於部分資料缺乏的地區，主要利用沉積相分析進行合理的延伸和推測，來恢復其岩相古地理。另外，結合前人對全球重要造山帶的研究成果復原古山脈的位置。
（4）基於全球沉積岩相圖和古地理圖的研究，結合全球重要烴源岩的現今分布特徵，對不同時代全球重要烴源岩分布進行原位恢復，並投影在相應的沉積岩相圖上，通過以上各種地質條件之間相互作用的綜合考慮，來分析全球烴源岩分布的有利區帶、重要影響因素；同時，綜合考慮各個時代典型古生物的分布特徵分別進行成圖。
C. （一）造山帶物質組成的研究
造山帶內的物質組成是其形成演化過程的物質記錄，它包括以下幾個方面。
1）地層研究。建立造山帶內地層序列和進行正確的地層序列對比是闡明造山帶形成演化的基礎。近年來由於大面積1:5萬區調填圖的開展，發現了很多新的地層單位，如秦嶺造山帶內的佛坪雜岩，大別造山帶內淺變質岩層等。對原有的岩石地層單位進行解體和清理，重新建立不同類型的構造地層柱、構造岩石柱，對其時代歸屬和屬性認識有了重大突破。如秦嶺地區對「劉嶺群」的解體，大別山地區對「大別群」、「宿松群」的解體等，這為重新認識造山帶形成演化提供了新的地層學資料。
2）蛇綠岩研究。蛇綠岩是造山帶研究中爭議較多且又十分重要的問題。殘存在造山帶內的鎂鐵質—超鎂鐵質岩石組合，是否能代表洋殼，並作為判別板塊碰撞縫合帶的標志備受關注（張國偉等，2001）。通過對蛇綠岩的系統研究（R.G.Coleman,1965；馬鴻文，1993；張旗等，1996），多數人認為蛇綠岩可形成於多種構造環境，不能真正代表大洋岩石圈殘片。蛇綠岩有無代表洋殼層序，以及運用其岩石化學特徵，不能作為確切判別是否屬於洋殼的標志。應當根據蛇綠岩的岩石學特徵、上下岩石組合、地球化學特徵、形成時代、構造變形等進行綜合分析，查明其物質來源及可能形成的構造環境。特別是其形成時代與構造變形特徵，對判別與造山帶形成是否相關，尤為重要。
3）花崗岩研究。花崗岩作為陸殼熔融，以及幔源、殼幔混合產物，廣泛分布於造山帶內，且形成於各個地質時期。其形成、運移、就位過程，不僅是地球圈層中物質運動和交換的產物，也是地幔動力學和岩石圈動力學相互作用的結果，與造山帶形成息息相關。通過對其岩石學、地球化學、形成年代、侵位機制、成因類型等研究，可以查明其物質來源和殼幔物質交換形式，而且可以探索其形成就位與造山帶形成演變關系，地殼生長與大陸增生方式（鄧晉福等，1996；肖慶輝等，2002）。
4）變質岩研究。變質岩是造山過程中構造應力與區域地熱流共同對不同原岩改造的結果。p-T-t軌跡是造山帶形成過程中溫度、壓力隨時間變化的動態反映。不同的p-T-t軌跡反映了不同類型造山帶特點及其形成過程的差別（韓郁菁，1993）。變質岩中的礦物組成與結構構造，是變質變形過程中構造應力狀況和運動方向的顯示，通過對變質岩中定向組構的研究，可探索造山帶動力學問題。如大別山及張八嶺地區早期礦物生長線理與拉伸線理的確定等，對揭示造山帶形成的動力學問題提供了重要資料依據。
5）地球化學研究。造山帶地球化學與年代學研究，近年來取得了很大進展，特別是在秦嶺地區（張國偉等，2001）運用地球化學基礎理論對造山帶內岩石圈和地殼的化學組成，構造地球化學分區，殼幔相互作用過程與地球化學示蹤，岩石形成的構造環境判別，同位素測年技術，以及在大別山地區運用H、He等同位素研究超高壓變質帶的形成折返機制等都取得了顯著成果（張本仁等，1999；鄭永飛等，1999），並為今後造山帶地球化學研究展示了很好前景。年代學研究取得很大進展，特別是SHRⅠMP方法測年取得不少重要成果。
D. 造山帶研究展望
造山帶研究是地球科學的組成部分，是當前大陸動力學前沿研究領域，在邁向21世紀的進程中，隨著研究層次與涉及學科跨度增大，高新科技的飛躍發展，全球構造及造山帶研究將進入一個嶄新的時期，能為新世紀人口、資源、環境、經濟持續發展作出新貢獻。
我國是造山帶最多、類型最全的國家，選取典型造山帶進行深入研究，可望在大陸動力學理論研究方面獲得重大進展，進入當代地球科學研究隊伍的先進行列，並作出應有的貢獻。
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E. 上阿穆爾地區造山帶研究——地貌構造分析方法的應用
E.A.Myansnikov
（Pacifc Institute of Geography,Russian Academy of Sciences,Russia）
摘要上阿穆爾地區（指上阿穆爾盆地的俄羅斯部分）由於有些地方地質研究不規范、地質資料匱乏，給該地區可行性研究帶來極大困難。在這種情況下，採用地貌構造分析方法，包括航、衛片圖像和地形圖解譯法、地勢地貌分析法以及有目的的地質和地球物理數據分析法可更好地對其研究。研究表明，上阿穆爾地區造山帶（包括西Stanovoy、中Stanovoy和Umlekano-Ogodzin-sky屬於阿穆爾-阿爾丹巨型中心式地貌構造（CTM）的組成部分。該巨型中心式地貌構造長軸可達2500km。造山帶的空間分布及其地質-地貌組成受巨型中心式地貌構造的弧形深斷裂控制。研究區每一造山帶呈線狀延伸，長軸從20～250km不等，其中大型中心式地貌構造主要表現為復雜的火山-侵入環狀穹窿構造，小型中心式地貌構造表現為地質和地貌相一致的放射狀同心式復合構造。通過重建地貌構造表明，上阿穆爾地區造山帶主要形成於中生代。
關鍵詞中心式地貌構造（CTM）弧形斷裂線型斷裂環狀穹窿構造造山帶
1上阿穆爾地區造山帶構造
上阿穆爾地區（指上阿穆爾盆地的俄羅斯部分）造山帶的形成與中生代構造-岩漿活動密切相關，而這一時期又是本區域內生構造和成礦的主要發生時期。因此對這些造山帶的研究具有極其重要的意義[1,2]。
根據廣泛使用的航、衛片圖像和地質-地球數據，運用地貌構造分析表明，這些造山帶就是人們熟知的火山-侵入構造（包括西Stanovoy、中Stanovoy和Umlekano-Ogodzinky，圖1），它們是阿穆爾-阿爾丹中心式地貌構造（CMT）的組成部分，其長軸可達2500km。M.G.Zolotov[3]、V.V.Solovyov[4]、A.P.Kulakov[5]及E.A.Myasnikov[6,7]曾對該地區進行了研究，並劃分了地貌構造。在這種情況下，巨型中心式地貌構造邊緣深部斷裂控制著造山期的火山-侵入岩的空間位置。而且，由於大型中心式地貌構造疊置於上阿穆爾地區，在西Stanovoy內、尤其是北東走向的深斷裂帶內發生Umlekano-Ogodzinsky帶特殊岩體的破碎和礦化作用是有其原因的。
研究區內每一造山帶火山-侵入岩帶均為線狀延伸的三級（長軸50～250km）和四級（長軸20～50km）中心式地貌構造（CTM）。它們都由區域性地貌構造控制（即巨型中心式地貌構造和大型線狀斷裂）。低級別的中心式地貌構造主要呈線型和等距型組合，但無論如何，均被限制於高一級的地貌構造斷塊內或交匯處。
圖1上阿穆爾地區火山-侵入造山帶和地貌構造格局
1—基底地塊（地質上慣用的年代）：a—阿爾丹（Ar1-2），b—Stanovoy（Ar2—-Pr1），c—阿穆爾（Pt1Pz1-3）；2—中生代火山-侵入岩帶：C-S—中Stanovoy,W-S—西Stanovoy），U-O—Umlekano-Ogodzin-sky;3—山嶺：①Stanovik；②Celbaus；③Cernysova；④Tukuringra-Soktachan；⑤Dzeltulinsky Stanovik；⑥Urusinsky；⑦Jankan;4—巨型中心式地貌構造弧形深斷裂；5—巨型中心式地貌構造：Ⅰ—阿爾丹；Ⅱ—阿穆爾；6—研究區
對於地質地貌相一致的復雜地質體，從已有的地貌構造綜合分析來看，三級和四級中心式地貌構造主要以復雜的火山-侵入岩環狀穹窿構造為主，而且還代表著古火山和局部侵入穹窿。任一級別的中心式地貌構造都具有同心式放射狀特點，其地貌要素和與其相應的復雜地質體及內生成礦作用成比例。
這種研究方法和所得出的結論很有效，以西Stanovoy造山帶的火山-侵入岩帶為例（圖2）。該帶位於Aldan-Stanovoy地塊的南部，處於Yankansky背斜內，靠近前寒武紀Mogochin地塊的軸部[8,9]。已有的觀點認為，該地區以中生代線性斷塊構造為主要特徵，而且中生代是內生礦化的主要時期。因此，地質填圖時，將已確立的線型斷塊與侏羅紀侵入岩帶和火山岩帶相對應起來，斷塊交匯的帶和交匯結、沿對角線方向交切的斷層以及近南北向的構造被認為是主要控礦構造。
採用地貌構造方法研究表明，這里所稱的Yankansky線型延伸弧與Yankansky地塊背斜的叫法是一致的。
此外，大多數可識別的線型斷裂和線型塊狀地貌構造已經在現有的地質構造圖中標示出來。不過，該地區的構造格局屬於三級、四級和五級，相應長軸分別為50～250km、20～50km及10～20km。在該復雜的差異等級構造中，高一級別的中心式地貌構造控制著低一級別的中心式地貌構造的空間分布。已知的中心式地貌構造常常成為內生作用和成礦礦化的集中區。我們將中心式地貌構造分成3個主要地貌成因類型，即侵入穹窿型、火山穹窿型及火山-侵入環狀穹窿型，每種類型都有各自的特點，且與相應地質地貌復雜的地質體和成礦礦化相一致。
上Khaiktinskaya是一典型的火山-侵入中心式地貌構造，長軸達50km（圖2）。這是一個非常有趣的例子。不同的研究者各自獨立運用不同的研究方法（即岩漿形成分析法、地球物理異常解釋法以及作者提出的地貌構造類型分析法）得出了相同的結論：區內存在岩漿中心式構造，可辨認的輪廓與整體非常一致，與之相應的構造物質組合、地球物理和地貌構造要素彼此之間密切相關，呈同心放射式帶狀分布。
圖2運用地貌構造資料對西Stanovoy造山帶的構造分析
1—阿穆爾-阿爾丹巨型中心式地貌構造深斷裂；2—中心式地貌構造弧形深斷裂（a—軸長250～500km,b—軸長50～250km,c—軸長20～50km,d—軸長10～20km）；3—中心式地貌構造的主要成因類型（a—侵入型，b—火山型，c—位錯型，d—未知型）；4—中心式地貌構造的主要地貌類型（a—穹窿，b—凹陷）；5—火山管（a—根據地質資料，b—根據地球物理資料）；6—中生代侵入岩及其地質代號（a—花崗岩（J1-2），b—鹼性花崗岩和正長岩（J2-3）,c—花崗斑岩（J3）;7—中生代火山岩及其代號（a—安山熔岩（J1-2）,b—安山質熔岩（J3）,c—火山沉積岩）；8—新生代沉積岩
主要的中心式地貌構造的代號與編號：Ⅰ—上Urkinskaya；Ⅱ—Vrkinskaya；Ⅲ—上Nukzinskaya；Ⅳ—Amutkazinskaya;Ⅴ—Qginlynskaya；Ⅵ—上Khaiktinskaya;Ⅵ—Khaiktinskaya；Ⅶ—Oldoiskaya；Ⅸ—Oldoe-Igamskaya；Ⅹ—Bolgiktinskaya；Ⅺ—Ilikanskaya；Ⅻ—Doeskaya；Ⅷ—Lazarevskaya
上Khaiktirakaya環狀穹窿型中心式地貌構造在衛星照片和地貌圖上非常清楚，尤其在其南部。北部不甚清晰，可解釋為有另一個中心式地貌構造疊加在其上（圖2）。重力勘探數據證明，由於深成侵入形成了穹窿地貌，從而造成了一個加厚的區域，這種格局是中生代花崗岩化作用的結果。沿著該構造的周邊根據負磁異常為主、局部正磁異常可追索出一條弧形帶來。中心式地貌構造的中心位於北東、北西交匯結和近緯向大型轉換斷層處。
可確認的弧形和放射狀斷裂明顯地與中心式地貌構造本身有關。內外同心狀地塊表現為清晰的高地貌特徵、弧形分水嶺和水文網以及一系列分離的上隆地塊。顯然，這些地塊顯示為滲透性增強地帶。產出於其中的小侵入體火山管及延長的火山弧已證實了這一點。
上面所指的同心環帶，其岩相分布、原始地貌標志和地質現象（即大多數相對低溫的礦石出現在外環，而相對高溫的礦石出現在內環）說明，在統一的地貌構造作用下，他們可能存在共生關系。
低級別的侵入穹窿（長軸10～20km）和火山穹窿型中心式地貌類型在本區廣泛發育（圖2）。從地形圖和航衛片上看，侵入穹窿有以下特徵：①分水嶺相對寬緩平坦和微弱顯示的分水嶺；②河谷橫剖面呈「V」字型；③坡度較緩；④總體比差小、地勢切割弱。在這種構造內，地球物理異常顯示為放射狀同心帶狀，與構造干擾、岩相的不規則及熱液交代作用相一致。這種穹窿的地質特點是多期侵入體組成同心岩相帶，其中較酸性的岩相常分布於中心式地貌構造的中心部位。此外，可以觀察到岩牆群加厚和熱液礦化現象主要沿周邊發育。侵入穹窿型中心式地貌構造的發育階段明顯地取決於相應的岩漿侵入活動時間，該侵入活動出現在與其有成因聯系的大型斷裂帶的交匯處。
火山穹窿型的中心式地貌構造完全不同於侵入穹窿的中心式地貌構造，表現為：①相對地形高；②分水嶺陡而窄；③河谷橫剖面呈「V」型；④坡面切割陡；⑤地形比差大，切割深。但是火山成因的中心式地貌構造和侵入成因的中心式地貌構造均呈環帶狀，地質-地貌復雜體和成礦作用與該環帶相一致。
2總結
地貌構造研究方法為上阿穆爾地區造山帶內構造格局和內生成礦規律以及地質填圖提供了新的信息。西Stanovoy，中Stanovoy和Umlekano-Ogodzinsky造山帶是阿穆爾-阿爾丹巨型中心式地貌構造的組成部分，該巨型中心式地貌構造長軸可達2500km。造山帶的空間位置及其地質地貌組成受控於巨型中心式地貌構造的弧形深斷裂。研究區內每一造山帶均為線性延伸的中心式地貌構造，長軸從20到2500km。大的中心式地貌構造主要表現為復雜的火山-侵入環狀穹窿構造，而小的中心式地貌構造顯示為放射狀同心式構造，與地質地貌復雜的地質體相一致。地貌構造的重建表明上阿穆爾地區造山帶主要形成於中生代。
（任玉峰、王新社譯，任玉峰校）
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F. 研究思路和方法
以活動論、單元論、階段論、層次論、盆山耦合理論和當代造山帶地質學理論為指導思想，以實際地質調研資料為基礎，運用盆地分析和盆地構造解析的理論和方法，採用構造-沉積、構造-岩漿、構造-年代學、構造-地球物理相結合的綜合研究方法，將時間序列和構造單元之間的轉化聯系在一起，歷史地、動態地揭示研究區中新生代沉積特徵與動力學演化機制（圖1-4）。
圖1-4 研究思路和方法
G. 地球科學的研究方法
由於地球科學以龐大的地球作為研究對象，並具有很強的實踐性和應用性，所以它的研究方法與其他自然科學有較大的差異。它既要藉助於數學、物理、化學、生物學及天文學的一些研究方法，同時又有自己的特殊性。
地球科學的研究方法與其研究對象的特點有關，地球作為其研究對象主要有以下特點：
（1）空間的廣泛性與微觀性
地球是一個龐大的物體，其周長超過4×104 km，表面積超過5×108 km2。因此，無論是研究大氣圈、水圈、生物圈以及固體地球，其空間都是十分廣大的。這樣一個巨大的空間及物體本身由不同尺度或規模的空間和物質體所組成。因此，要研究龐大的地球，就必須研究不同尺度或規模的空間及其物質體，特別是要注重研究微觀的空間和物質特徵，如不同學科都要研究其相應對象的化學成分、化學元素的特性等。地質學要研究礦物晶體結構，水文學和海洋學要研究水質點的運動等，氣象學要研究氣體分子的活動等。而且，整個地球系統是一個開放的動力系統，其與宇宙環境（地-月系、太陽系及銀河系等）之間總是不斷地進行著物質、能量的交換；地球系統中各種自然現象、作用過程的發生、發展和演化與其所處的宇宙環境是分不開的。因此，現代地球科學已開始充分重視宇宙環境對地球系統的影響研究；也就是說研究的空間范圍還要超越地球系統，涉及更加宏觀的宇宙環境（圖0-1）。只有把不同尺度的研究結合起來，把宏觀和微觀結合起來，才能獲得正確的和規律性的認識。
（2）整體性（或系統性）與分異性（或差異性、多元性）
整個地球是一個有機的整體，是由不同層次的、具有緊密聯系的子系統組成的統一系統；不僅在空間上地球的內部圈層、外部圈層都表現為連續的整體性，而且地球的各內部圈層之間、內部與外部圈層之間、各外部圈層之間也都是相互作用、相互影響、相互滲透的，某一個圈層或某一個部分的運動與變化，都會不同程度地影響其他部分甚至其他圈層的變化，這也充分表現了它們的有機整體性。然而，地球也是一個非均質體，它的不同的組成部分（或子系統）無論在物質狀態還是運動和演變特點上都具有一定的差異，表現出分異性或多元性。例如，不同地區的地理環境、氣候環境具有明顯的差異，不同地區的水文條件也具有明顯差異。固體地球特別是地殼的不同地區或不同組成部分的差異性更為顯著，如大陸、海洋、山系、平原等。這種差異性不僅表現在空間和物質組成上，也表現在它們的運動、變化與形成、發展上。
（3）時間的漫長性與瞬間性
據科學測算，目前可追溯的地球年齡長達46億年。在這漫長的時間里，地球上曾發生過許多重要的自然事件，諸如海陸變遷、山脈形成、生物進化等。這些事件的發生過程多數是極其緩慢的，往往要經過數百萬年甚至數千萬年才能完成。短暫的人生很難目睹這些事件發生的全過程，而只能觀察到事件完成後留下來的結果以及正在發生的事件的某一階段的情況。但是，有些事件的發生可以在很短的時間內完成。例如，天氣現象往往表現為幾天、幾小時甚至更短的時間，地震、火山爆發等也都發生在極短的時間內。
（4）自然過程的復雜性與有序性
地球演化至今經歷了復雜的過程。其中既有物理變化，也有化學變化；既有地表常溫、常壓狀態下的作用過程，也有地下深處高溫、高壓狀態下的作用過程。此外，各種自然過程還會受地區性條件的影響而具有地區的差異性。所以，自然過程是極其復雜的，而且這種過程由於其漫長性和不可逆性，依靠人類的力量很難完全重塑和再現其過程，因而更增添了地球科學研究工作的艱巨性。但是，這些復雜的自然過程並不是雜亂無章的，它們都具有其發生、發展的條件和過程，都具有一定的規律可循，這也正是地球科學工作者的重要研究任務。
研究對象的特點決定了地球科學具有一些獨特的研究方法，並且隨著科學技術的發展和進步，地球科學的研究方法也會得到不斷的補充和推進。現擇要簡述研究方法如下：
（1）野外調查
空間的廣泛性決定了地球科學工作者首先必須到野外去觀察自然界，把自然界當做天然的實驗室進行研究，而不可能把龐大而復雜的大自然搬到室內來進行研究。野外調查是地球科學工作最基本和最重要的環節，它能獲取所研究對象的第一手資料。例如野外地質調查、水系與水文狀態調查、自然地理調查、土壤調查、資源與環境調查等。只有有針對性地到現場去認真、細致地收集原始資料，才能為正確地解決地球科學問題提供可能。
（2）儀器觀測
儀器觀測是地球科學用來獲取研究對象的定性和定量資料的重要手段，通過儀器觀測可以了解到研究對象的各種物理、化學性質，參量的靜態特徵和動態變化，為科學的分析、推理提供依據。儀器觀測為地球的研究步入科學的軌道提供了條件，例如，16～17世紀氣溫、氣壓、濕度等氣象儀器的發明與創造，使氣象學逐漸發展成為一門完善的學科。現代高精度的常規與高空氣象儀器觀測仍然是氣象學的重要研究基礎。同樣，儀器觀測在水文學、海洋學研究中也佔有特殊重要的位置。儀器觀測對於現代地球物理學、地質學的地球內部研究，對於土壤學的研究特別是對於環境地學中的各種監測與評價，都具有極其重要的作用。在現場進行的儀器觀測也屬於第一手資料，除了科學工作者根據不同的研究目的在現場進行各種觀測外，人們還常常設立各種定點觀測台站，如氣象站、水文站、地震台站、環境監測站等，並通過大量的台站建立觀測網，以便獲得系統的觀測資料。
（3）大地測量
這是地球科學中既古老而又發展迅速的一種重要研究方法，它對推動地球科學的發展起了重要作用。早在古埃及和古中國的時代，人們就藉助於步測及其他一些簡單的測量工具，進行土地規劃、地形與地理制圖、水利與工程建設等。到了近代，隨著測量儀器的進步，逐漸發展成為傳統的大地水準測量和大地三角測量。20世紀中葉發展起來的海洋測深技術（聲吶）對於海洋學的發展和地質學的革命曾起了決定性的作用。近些年發展起來的激光測距、全球定位系統（GPS）又給地球科學帶來了深刻影響。大地測量的方法對於地理學、地質學、海洋學、水文學及土壤學等的研究十分重要。
（4）航空、航天和遙感技術
現代航空、航天和遙感技術極大地推動了地球科學的發展，成為現代地球科學不可缺少或不可忽視的重要研究方法。由於地球的空間廣大，要在短時間內獲取大區域的資料，特別是大區域的動態變化情況，就必須充分利用航空、航天和遙感技術，如衛星雲圖、衛星遙感影像、航空照片等。航空、航天和遙感技術對現代氣象學的發展和進步起了決定性作用，成為其重要支柱。它們也是現代海洋學、地理學的主要研究手段，而且對於現代地質學、土壤學、水文學、環境地學等也發揮著重要作用。
（5）實驗室分析、測試與科學實驗
這是地球科學中各門學科均普遍採用的研究方法，主要是從研究對象中取得所需的各種樣品或標本，然後在實驗室進行分析、測試，以便獲取物質成分、結構、物理與化學性質以及形成歷史等方面的定性和定量資料，並通過科學實驗分析推斷其形成、演變過程和發展趨勢等。隨著科學的發展，地球科學中的實驗科學已有相當的進步。但由於自然過程的影響因素復雜，加之時間的漫長性與空間的廣泛性以及現代實驗技術水平的限制，在地球科學中有時很難進行與自然界一致的真實實驗。因此，地球科學上常採取簡化影響因素，創造一些特定的物理、化學環境，模擬自然現象的成因、過程和發展規律，這種方法稱為模擬實驗。模擬實驗只能是近似的，實驗結果往往與自然過程有一定差距，但它在再造自然現象的過程、驗證和探索地球科學規律方面發揮著重要作用。
（6）歷史比較法
這是地質學最基本的方法論。時間的漫長性決定了地質學必須用歷史的、辯證的方法來進行研究。雖然人類不可能目睹地質事件發生的全過程，但是，可以通過各種地質事件遺留下來的地質現象與結果，利用現今地質作用的規律，反推古代地質事件發生的條件、過程及其特點，這就是所謂的「歷史比較法」（或稱「將今論古」「現實主義原則」）的原理。這一原理是由英國地質學家萊伊爾（C.Lyell，1791～1875年，現代地質學的創立者）在赫頓（J.Hutton，1726～1797年，蘇格蘭地質學家，被譽為現代地質學之父）的均變論學說的基礎上提出來的（圖0-2，圖0-3）。萊伊爾明確指出：「現在是了解過去的鑰匙。」例如，現代珊瑚只生活在溫暖、平靜、水質清潔的淺海環境中，如果在古代形成的岩石中發現有珊瑚化石，便可推斷這些岩石也是在古代溫暖、清潔的淺海環境中形成的（圖0-4）；又如，現在的火山噴發能形成一種特殊的岩石——火山岩，如果在一個地區發現有古代火山岩存在，我們就可以推斷當時這一地區曾發生過火山噴發作用，等等。歷史比較法是一種研究地球發展歷史的分析推理方法，它的提出，對現代地質學的發展起到了重要的促進作用。
圖0-2 英國地質學家萊伊爾
（C.Lyell，1791～1875年）
圖0-3 蘇格蘭地質學家赫頓
（J.Hutton，1726～1797年）
圖0-4 生活在溫暖、清潔淺海中的珊瑚
a—現代珊瑚；b—2億多年前的珊瑚化石
這一原理的理論基礎是「均變論」。均變論認為，在漫長的地質歷史過程中，地球的演變總是以漸進的方式持續地進行，無論是過去還是現在，其方式和結果都是一致的。但是，現代地質學的研究證明，均變論的觀點是片面和機械的。地球演變的過程是不可逆的，現在並不是過去的簡單重復，而是既具有相似性，又具有前進性。例如，地質學的多方面研究揭示，在地球演變過程中，地表大氣圈、水圈、生物圈的組成、數量、溫壓以及地球或地殼內部的結構、構造等特徵都在發生不斷的變化，與現代的狀況存在不同程度的差異，這些必然會導致當時發生地質作用的方式與過程具有一系列與今天不同的特點。地球演變的過程也並不總是以漸進、均變的形式進行，而是在均變的過程中存在著一些短暫的、劇烈的激變過程。例如，在岩層中常常發現其物質組成及結構構造發生突然性的變化；在古生物演化中也常常發現大量的生物種屬在短期內突然絕滅的現象，如6500萬年前後恐龍全部迅速絕滅等。所以整個地球的發展過程應是一個漸變—激變—漸變的前進式往復發展過程，這也符合量變—質變—量變的哲學規律。
因此，在運用歷史比較法時，必須用歷史的、辯證的、發展的思想作指導，而不是簡單地、機械地「將今論古」，這樣才能得出正確的結論。地質學的「將今論古」分析方法，實際上對於地球科學中的地球物理學、地球化學、地理學、氣象學、水文學、海洋學、土壤學、環境地學等學科的研究均具有重要的借鑒意義。
（7）綜合分析
自然過程的復雜性和不可逆性決定了地球科學必須採用綜合分析的研究方法。在漫長的地球演化過程中，不同時期、不同方式（物理、化學、生物等）、不同環境（地表、地下、空中等）的自然作用給我們留下的是一幅錯綜復雜的結果圖案。要根據這一圖案恢復和解析自然界發展的過程，就必須利用多學科的原理和方法，結合復雜的影響因素，進行綜合分析。這一點與數學、物理、化學等學科利用單純的推導、實驗等方法進行研究是大不一樣的。例如，在地質學中，由於過程和影響因素很復雜，根據某些個別特徵，利用單學科的原理和方法，往往會得出片面甚至錯誤的結論，這就是在地質學研究中經常碰到的「多解性」或「不確定性」問題。所以，只有在綜合各方面研究的基礎上，才能得出統一的、最合乎實際情況的結論。
（8）計算機技術應用
有人說20世紀後半葉以來，人類社會已步入計算機的時代，計算機技術的應用已給各門自然科學帶來了深刻的影響和革命性的變化。對地球科學也是一樣，例如，在現代氣象學、地理學、地質學、地球物理學、海洋學、環境地學等領域中，計算機技術已發揮出巨大的作用，成為不可缺少的研究手段和方法。而且計算機技術正在向地球科學的各個領域滲透。計算機技術的應用，為解決地球科學的研究對象空間廣闊、觀測處理資料量大、模擬形成演變過程復雜等問題帶來了無限的前景。因此，要想提高地球科學的研究水平，必須充分地重視、加強和進一步開拓計算機技術在地學中的應用。
20世紀末期開始在全球范圍內廣泛興起的「數字地球」（Digital Earth）計劃或「數字地球學」研究正是現代計算機技術、信息科學與地球科學相結合的產物。「數字地球」主要是探討運用現代計算機技術、信息科學對整個地球系統進行全方位的定量化、數字化描述的方法，建立相關的「數字地球」資源平台，並服務於地球科學的研究、應用。因此，「數字地球」實質上是地球系統的一種數字化的表示形式，其基本的理論支撐主要包括相互聯系的兩個方面，即與地球科學有關的理論以及與數字化技術有關的理論。比「數字地球」稍早一些興起的「地理信息系統（GIS）」的成功開發與廣泛應用，可以說為推動「數字地球」的興起與發展奠定了良好的基礎；但「數字地球」將涵蓋地球科學的所有研究分支學科或領域（而不僅僅局限於地理學），其涉及的科學內容與數據量是「地理信息系統」所無法比擬的。1998年1月，美國前副總統戈爾在「開放地理信息系統協議（Open GIS Consortium）」年會上首次提出「數字地球」的概念，認為「數字地球」是指一個以地球坐標為依據的、具有多解析度的海量數據和多維顯示的虛擬系統。數字地球的概念一經提出便立刻引起了世界范圍的廣泛關注，並取得了快速發展。數字地球的研究和實現具有十分廣泛的應用前景，如資源與環境的監測與管理，氣候和各種自然災害的預測、預報與防治，土地利用與各種生產、生活的規劃及一些危機事件的處理等；它還為地球科學的教育和多學科的研究工作提供了極好的資源平台，特別是為地球系統科學的層圈相互作用研究、全球變化研究及人類可持續發展研究創造了有利條件。
地球科學研究的工作方法通常具有下列程序：
（1）資料收集
根據所要研究的課題和所要解決的問題，盡可能詳盡、客觀和系統地收集各種有關的數據、樣品和其他資料。資料的來源包括對研究區詳細的野外調查、儀器觀測和收集、分析已有的各種資料和成果等。
（2）歸納、綜合和推論
對所收集的資料進行加工整理、歸納、綜合，並利用地球科學的研究方法和原理，作出符合客觀實際的推論。
（3）推論的驗證
通過生產實踐或科學實驗來證實或檢驗推論是否正確，並在實踐的過程中不斷地修正錯誤，提高認識，總結規律。
地球科學是一門實踐性很強的科學。人們通過不斷地科學實踐，逐漸形成了若干假說和學說。假說是根據某些客觀現象歸納得出的結論，它有待進一步驗證；而學說則是經過了一定的實踐檢驗、在一定的學術領域中形成的理論或主張。假說和學說對推動地球科學的發展起著重要的作用，它們為探索地球科學的客觀規律指出了方向，對實踐起著一定的指導作用，同時在實踐中不斷得到檢驗、補充和修正，使其日趨完善。當然，有些假說和學說也可能在實踐中被拋棄或否定。
H. 研究方法
第一章中述及，作為一門課程的第四紀地質學及地貌學包括第四紀地質學、地貌學及新構造運動學三門獨立學科的內容。各門學科都有根據自己的研究對象和內容所制定的研究方法體系，第四紀地質學、地貌學、新構造運動學也不例外，這三門學科的研究對象又是在分布、成因、年代和發展方面具有密切的聯系的。因而它們既可以分別進行研究，但也可以結合起來，並且在許多場合下是必須結合起來進行研究的。三門學科的研究內容歸納為：地形形態；第四紀堆積物的岩石、礦物成分和岩相特徵；地形、第四紀堆積物的成因和空間分布，以及新構造運動的特點；地形、第四紀地質及新構造運動發展史等。為了進行這些方面的研究，需要採取地形形態、基底地質構造、第四紀堆積物、生物地層學、人類考古學、儀器、絕對年齡、古土壤學等不同方面的方法：
（一）地形形態法
1.研究內容
（1）劃分主要和次要的地形形態單元，研究它們的形態描述和形態測量；
（2）給予這些地形以形態名稱；
（3）從形態特點方面分析地形以及相關的第四紀堆積物和新構造運動的類型、相對年代及發展史。
2.具體措施
（1）分析等高線地形圖、陸地照片、航衛照片等；
（2）野外地面觀察和空中觀察，對地形進行文字描述、素描、照相、測制地形剖面圖、地形形態描述圖、地形形態測量圖；
（3）從形態上分析地形及相關第四紀堆積物、新構造運動的類型；
（4）研究各地形單元在空間分布上的關系，如層疊的、埋沒的、鑲嵌的、穿切的、覆蓋的、平行的、過渡的等等；
（5）藉助地形形態之間的關系，確定地形及相關第四紀堆積物和新構造運動的相對年代和發展歷史，如在層疊的階地系中較高的階地年代較老，在埋藏的階地系中較低的階地年代較老等。
（二）基底地質結構法
這是研究地形、新構造運動與前第四紀基岩和地質構造關系的一種方法。
1.研究內容
（1）研究前第四紀基岩性質、地質構造在地形形成中的作用，作為劃分地形成因和年代的依據；
（2）研究老地質構造與新地質構造的關系以闡明老構造運動與新構造運動的關系（有重疊的、繼承的、新生的關系等）。
2.具體措施
（1）觀察不同岩石性質與地形形態和成因類型的關系，以確定是構造地形抑或剝蝕構造地形、剝蝕地形等；
（3）研究新地質構造與老地質構造在方向、類型、空間、分布等方面的關系；
（4）對比地形剖面圖和地質剖面圖，地形形態圖和地質圖；
（5）編制岩石抗剝蝕強度圖並與地形形態圖進行對比；
（6）編制地貌地質聯合剖面圖、地貌構造形態圖、新構造圖。
（三）第四紀堆積物法
這是通過研究第四紀堆積物的岩石、礦物成分、岩相特點、厚度及空間分布的特徵來解決這三門學科的有關問題的一種方法。
1.研究內容
（1）對組成第四紀堆積物的岩相特點各種粒級的顆粒進行岩石（粗粒物質）和礦物成分鑒定和研究；
（2）研究第四紀堆積物的物質來源（原地的及外來的）；
（3）研究第四紀堆積物的形成環境及成因（例如，第四紀堆積物的岩石礦物成分與下伏基岩有聯系，證明是否為殘積物、搬運沉積、或其它類型的堆積等）；
（4）研究第四紀堆積物與地形的關系，其中包括第四紀堆積物分布的大地形環境（如河谷形態及分布在河谷中的第四紀堆積物，以及第四紀堆積物本身所組成的地形等）；
（5）研究第四紀堆積物與新構造運動的關系（如巨厚的第四紀堆積物分布在新構造下降運動地區等）。
2.具體措施
（1）第四紀堆積物自然剖面及人工剖面的觀察，觀察內容包括：
① 第四紀堆積物的空間分布、厚度變化；
② 第四紀堆積物的岩石礦物成分（盡可能確定）；
③第四紀堆積物的岩相特點，包括層理、各層顏色、產狀、分選、粗粒物質的磨圓度和扁平度、排列方向、膠結等；
④第四紀堆積物岩相在水平方向和垂直方向的變化（原生的和次生的變化）；
⑤第四紀堆積物所含化石及生物殘骸；
⑥第四紀堆積物剖面所在的地形部位；
⑦對剖面的觀察內容進行文字描述、照相或素描、採集標本和供分析鑒定、化驗的樣品。
（2）測制第四紀堆積物剖面，並填繪第四紀地質圖。
（3）對不同類型的第四紀堆積物如，冰川漂礫、海成礫石層、風成砂、殘積粘土等，分別進行不同內容的研究。
（4）在上述研究的基礎上，分析第四紀堆積物及相關地形和新構造運動的類型、年代和發展史。
（四）生物地層學法
研究第四紀堆積物及其中所含化石、生物殘骸以劃分第四紀地層的方法。
1.研究內容
（1）第四紀堆積物中化石和生物殘骸的採集和鑒定；
（2）第四紀化石和生物殘骸與第四紀堆積物的關系；
（3）分析第四紀化石和生物殘骸所代表的古地理環境，以確定第四紀堆積物的沉積環境和成因類型；
（4）藉助第四紀化石年代的確定以確定第四紀堆積物及有關地形和新構造運動的年代並進行第四紀地層劃分。
2.具體措施
（1）確定化石和生物殘骸產出的地點，第四紀堆積物層位和地形部位，化石產出第四紀堆積物層的岩石、岩相特點，並繪制剖面圖或素描圖、照相；
（2）觀察化石的產狀、完整程度，藉以分析化石是原始沉積抑或次生搬運沉積；
（3）採集第四紀動物和植物化石標本，供鑒定用，並將標本樣品編號；
（4）室內進行分析鑒定並編制圖表；
（5）研究產出化石的第四紀堆積物與相關地形和新構造運動在成因、年代和發展史方面的關系；
（6）進行第四紀堆積物的地層劃分。
（五）人類考古法
研究第四紀堆積物中所含人類骨骸和文化遺跡、藉以確定第四紀堆積物的成因、年代和形成歷史的方法。研究內容和具體措施類似於生物地層學法。
（六）儀器法
利用儀器測定地貌、第四紀地質及新構造運動過程的方法。
1.研究內容
（1）利用儀器測定地貌過程、沉積作用和新構造運動速度；
（2）測定埋藏的地貌、第四紀堆積物和新構造運動的特點。
2.具體措施
（1）大地測量反復進行三角綱測量，反復進行水準測量，了解地面各點水平位置和垂直高度的變化。
（2）利用水量計觀察，測定水位變化。
（3）地球物理法利用磁力異常曲線、重力異常曲線和電阻率曲線分析研究第四紀堆積物的厚度、岩相變化、下伏構造的特點；利用地震儀測定現代地殼運動強度。
（4）利用放射性測定測知岩漿活動與地殼運動。
（5）藉助連續衛星照片，分析地貌過程、第四紀堆積物過程和新構造運動強度。
（七）絕對年齡法
測定第四紀堆積物及其所含化石的絕對年齡，藉以確定相關地形和新地質構造的年齡，從而進行第四紀地層劃分，以及闡明地形、第四紀地質和新構造運動歷史的方法。
（八）古土壤法
研究第四紀堆積物中的古土壤，藉以劃分第四紀地層和研究第四紀地質歷史的方法。
在綜合性區域地質測量和水文工程地質測量工作中，需要盡可能地利用所有上述方法進行地貌、第四紀地質及新構造運動的全面的研究。在專門的地貌、第四紀地質和新構造運動的研究中，利用上述方法中與研究任務有關的方法。例如，在進行第四紀地層劃分的專門研究中，主要利用生物地層法、第四紀堆積物法、絕對年齡法、古土壤法等。
在不同的研究地區內，上述方法的採用和可能發生的作用是不同的。例如，在平原地區，第四紀堆積物的研究方法，通常是一種主要方法；而在山嶽地區，基岩地質結構法又常常作為一種主要方法被採用。
第四紀地質及地貌工作人員應當盡可能多地掌握上述方法。但是，全面掌握上述方法是有困難的。地貌第四紀地質人員應當至少掌握地形形態法、基岩地質結構法、第四紀堆積物法等幾種主要方法，古生物地層學法應當部分地掌握。對於其它一些方法，第四紀地質及地貌工作人員在大多數場合下都是收集資料，採集標本樣品，進行初步分析研究。
I. 怎麼評價山中伸彌諾貝爾獎論文中的研究方法
不好寫沒有關系，師哥我有上屆用過的，要嗎？摘要的寫作 1.摘要的概念和作用 摘要又稱概要,內容概要.摘要是以供給文獻內容梗概為意圖,不加談論和彌補解說,簡明,切當地記敘文獻首要內容的短文.其根本要素包含研討意圖,辦法,作用和定論.詳細地講即是研討作業的首要目標和規模,選用的手法和辦法,得出的作用和首要的定論
J. 火山碎屑岩的研究方法是怎樣的
對火山碎屑岩的研究，首先應在野外搞清如下幾個問題：①確定產狀，它們是成層的還是充填於火山通道中或在其兩側，若是成層者還要弄清它們是夾於火山岩中還是沉積岩中；②初步判斷它們是陸上還是海下堆積（表5-8）；③注意火山碎屑物的成分和粒度在同一層火山碎屑岩的縱向及橫向變化，了解分異作用特點。例如，在同一層火山碎屑岩中，從下到上粒度由粗變細，成分由相對基性變為酸性，表明岩漿分異的特點。又如，同一岩層在橫向上粒度的變化，可幫助尋找火山口，圈定火山噴發范圍；④注意觀察火山碎屑岩的顏色或結構等特點，以便確定標志層。
室內鏡下鑒定要在野外工作基礎上進行，重點觀察火山碎屑物成分、岩石的結構特點，注意火山碎屑岩與火山熔岩、沉積岩的區別。火山碎屑岩類中主要岩石類型的各自特徵，已在前面描述，這里強調幾點：①注意仔細觀察岩石中是否含有稜角-次稜角的岩屑（其結構與周圍介質不同），若含有岩屑則為火山碎屑岩類的岩石而非火山熔岩，此時要進一步注意觀察膠結物成分，若為熔岩膠結，表明該岩石為火山碎屑熔岩，若為火山灰膠結，則為正常火山碎屑岩。火山灰的特點是粒徑極細小一般＜0.01 mm，高倍鏡下有時見模糊的似花瓣狀，無晶面、晶棱，不顯或微顯光性，脫玻化則呈似霏細質點，一級灰-白乾涉色。這些特點有別於泥質填隙物（泥質物多為極細小的纖維狀或鱗片狀，干涉色較高），以此又可區別於泥質填隙的沉積成因的碎屑岩或向沉積岩過渡的火山碎屑岩；②仔細觀察岩石中是否存在玻屑。玻屑的各種形態是比較容易識別的，單偏光鏡下觀察時盡量縮小光圈，會看得更清楚，當玻屑脫玻化後，有時在正交偏光鏡下看的更明顯（照片5-2，3）。當岩石中存在玻屑時為火山碎屑岩，而無玻屑時可能為沉積岩，或更可能為火山熔岩；③注意觀察岩石中礦物的某些特徵，若岩石中礦物為自形或半自形，具熔蝕結構者，一般為火山熔岩，若其礦物多呈稜角-次稜角狀，盡管長石可見部分晶形，但常見沿其解理面破碎成階梯狀或參差狀的現象（照片5-20，31），表明這些岩石為火山碎屑岩類；④仔細觀察晶屑、岩屑是否有圓化現象，以便區分沉火山碎屑岩和正常火山碎屑岩。