天文地質(zhì)學(xué)是應(yīng)用天文學(xué)的研究方法、觀測(cè)資料和研究成果,來(lái)探討和解釋地球上的各種地質(zhì)現(xiàn)象的成因和演化規(guī)律的學(xué)科。它所研究的基本內(nèi)容有: (1)各種天文因素對(duì)地球地質(zhì)發(fā)展的影響。這些天文因素包括:銀河系運(yùn)動(dòng)、超新星爆發(fā)、太陽(yáng)活動(dòng)、太陽(yáng)系天體(行星、小行星、慧星、隕石)、月球、地球旋轉(zhuǎn)等。
地質(zhì)記錄可反映長(zhǎng)達(dá)幾十億年發(fā)展過(guò)程,但它涉及的空間范圍卻極為有限?,F(xiàn)代天文學(xué)有系統(tǒng)觀測(cè)資料的時(shí)間卻很短,只有幾百年。因此,需要注意各種天文要素在地質(zhì)時(shí)期是否有變化,如太陽(yáng)光度、日地距離、月地距離、行星至太陽(yáng)距離、太陽(yáng)系至銀心的距離、地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)、月球繞地球旋轉(zhuǎn)、太陽(yáng)系繞銀心旋轉(zhuǎn)等要素的變化。
(2)宇宙的各種物理場(chǎng)(引力、電磁波、宇宙線(xiàn)等)對(duì)巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈的影響。萬(wàn)有引力把天地之間的引力和地球上物體之間的引力聯(lián)系起來(lái)。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)期,引力常數(shù)可能是不常的。地球經(jīng)常受到太陽(yáng)風(fēng)的影響,銀河系的恒星風(fēng)對(duì)地球亦可能產(chǎn)生作用,這些都對(duì)地球帶來(lái)深遠(yuǎn)影響。
(3)深入研究地球的起源和早期演化規(guī)律。一些資料表明,地球、太陽(yáng)、行星的形成大致是同時(shí)的。因而研究地球的起源、早期地球歷史可以應(yīng)用天文學(xué)研究星云演化過(guò)程的結(jié)果。
研究方法主要為:
(1)掌握與地質(zhì)現(xiàn)象可能有關(guān)的天體運(yùn)行的規(guī)律性和物理特性,例如天體運(yùn)行的軌道要素、周期和有關(guān)頻譜特性等;
(2)從地質(zhì)記錄中提取與天文因素有關(guān)的周期性和突發(fā)性變化的信息,這部分信息是現(xiàn)代天文觀測(cè)中不能觀測(cè)到的寶貴資料;
(3)把天文學(xué)與地質(zhì)學(xué)兩方面的成果進(jìn)行對(duì)比,確定其相似程度,建立其聯(lián)系的關(guān)系式,并對(duì)兩者關(guān)系的成因機(jī)制進(jìn)行探討;
(4)應(yīng)用宇航技術(shù)和方法,從宇宙空間對(duì)地球表面進(jìn)行觀測(cè)和分析;
(5)研究從宇宙空間中進(jìn)入到地球附近,或落到地球上的固體物質(zhì)(隕石、微隕石、隕冰)和直接采取天體標(biāo)本(月巖),把它們與地球上取得的資料進(jìn)行比較研究。
天文地質(zhì)學(xué)一經(jīng)出現(xiàn),就引起了很多學(xué)者的關(guān)注,近年來(lái)已取樣了很大進(jìn)展。
在國(guó)際上召開(kāi)過(guò)兩次大規(guī)模國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議,其論文集刊于《大的小行星和彗星對(duì)地球撞擊的地質(zhì)解釋》(1982)和《地球歷史中全球?yàn)?zāi)變》(1990)兩書(shū)中。1989年在英國(guó)、美國(guó)出版了《中國(guó)天文地質(zhì)事件》一書(shū),對(duì)我國(guó)學(xué)者80年代在這方面的研究成果進(jìn)行了較為全面的論述。
80-90年代的另一動(dòng)向是地質(zhì)學(xué)家開(kāi)始對(duì)地質(zhì)體的周期(旋回、韻律)現(xiàn)象及其天文成因進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)微層理、顯微層理等研究,發(fā)現(xiàn)與太陽(yáng)活動(dòng)、引潮力和地球軌道要素等有關(guān),甚至可應(yīng)用于地質(zhì)年代學(xué)的建立。
總之,地質(zhì)學(xué)研究在宇航時(shí)代將更多地應(yīng)用天文和宇航研究的研究成果和資料,用于對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象的形成機(jī)制和成困解釋?zhuān)梢灶A(yù)見(jiàn),天文地質(zhì)學(xué)將有力地促進(jìn)地質(zhì)學(xué)的成長(zhǎng)和發(fā)展,在理論概念上將更為完整和系統(tǒng)。
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