行星地质学:地质学的“地外”模式
2019-08-13李雄耀肖智勇赵宇鴳曾小家
中国科学院院刊 2019年7期
李雄耀 林 巍 肖智勇 唐 红 赵宇鴳 曾小家
1 中国科学院地球化学研究所 贵阳 550081
2 中国科学院地质与地球物理研究所 北京 100029
3 中国地质大学(武汉) 武汉 430074
1 行星地质学简介
行星地质学是研究太阳系中行星、卫星、小行星、彗星和行星环等固态天体形成和演化过程的一门交叉学科,是在地质学和天文学发展过程中逐渐发展形成的[1,2]。
在地质学的研究中,通过逐步认识地球的组成和结构,地球及其生物演变的规律,特别是地壳和岩石圈运动规律,实现人类对地球的合理开发利用。但当我们研究地球的时候,不能忘记我们只是在和太阳系的一个代表行星打交道,我们所获得的认识放在整个太阳系可能只是一些局部的和片面的现象[3]。一个不争的事实是:我们只是从古生代开始才对地球有较为清楚的认识,对大约 40 亿年以前的地球历史几乎是一无所知,而地球和太阳系所有其他行星一样,是大约 46 亿年以前形成的。在地球的表面我们极少见到比 38 亿年更古老的岩石,因为它们在后期构造运动、岩浆活动、风化作用、流水侵蚀等地质作用下被严重改造,导致传统地质学对研究地球早期演化过程显得束手无策。因此,必须将地球自身演化的问题置于整个太阳系的全局当中,从地球以外的其他天体上获得线索[4,5]。从 16 世纪中叶哥白尼提出“日心学说”开始,天文学经历了几百年的发展历程,从主要纯描述天体位置、运动的经典天体测量学,向着寻求造成这种运动力学机制的天体力学,再到研究天体的物理结构和物理过程的天体物理学方向不断发展。……
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