南極洲是地球最南端的一塊大陸,由南極大陸及其周圍島嶼組成,包括冰架在內,面積約l400萬km(2),約占世界陸地面積的9.4%。南極洲四周被由太平洋、印度洋、大西洋組成的南大洋所環抱,對南半球大洋環流運行起着重要的控制作用。南極洲是地球上最高的一個大陸,平均海拔高度2350m,98%的面積為冰雪覆蓋,冰雪厚度平均2450m,占世界冰雪總量的90%,擁有極為豐富的淡水資源。
南極洲是世界上發現最晚的一塊大陸,也是地質研究程度最低的一個大陸。由於它所處的特殊地理、地質位置和獨特的自然條件,以及它在自然資源和科學研究上的價值與潛力,很久以來就引起各國、國際組織和科學家的關注,競相進行研究與探索。特別是自1957~1958年「國際地球物理年計划」實施以來,地質與地球物理探測相結合的調查研究工作取得了長足的進展,各有關國家在南極洲廣大地區,開展了包括人工地震、重力、磁力、遙感和GPS測量在內的大量調查研究工作,研究了南極洲及其各地區地殼和岩石圈結構構造,並結合其他大陸的研究成果探討了岡瓦納古大陸的形成和裂解、歐亞大陸的增生以及特提斯構造帶的演化等全球性構造問題。
我國介入南極實地科學考察始於20世紀80年代初期,先是派科學家參加了新西蘭、澳大利亞等國家的南極科學考察工作。直至1985年在南極半島北端的南設得蘭群島喬治王島建立第一個南極考察站——長城站之后,我國才開始了一年一度的南極科學考察研究。1989年我國又在東南極伊麗莎白公主地拉斯曼丘陵建立了第二個南極考察站——中山站,從而把我國南極科學考察推進到南極洲腹地,對擴大我國南極科學考察的空間和學科領域創造了良好條件。
盡管我國南極科學考察起步較晚,科考的地域范圍不夠廣泛,但由於我國科學家的艱苦奮斗及對科學事業的執着追求,以及采取了正確的科學考察戰略,因此在20幾年的時間內取得了豐碩的科學成果和重要的進展,在某些方面已躋身於國際南極科學考察研究的先進行列。在固體地球科學方面,我國科學家采取了「抓兩頭」的科學考察戰略,即一頭抓「地質立典」性的科學研究,一頭抓整個南極洲或某些大區域的地質綜合研究。所謂「地質立典」性的科學研究,就是選擇一些關鍵地區或關鍵科學問題進行精細的調查研究,取得高水平的科學成果。如對喬治王島菲爾德斯半島詳細地質填圖及火山岩地層的研究,西南極南設得蘭群島中新生代構造一岩漿作用的研究,南極半島布蘭斯菲爾德海峽精細綜合地球物理調查,東南極拉斯曼丘陵及格羅夫山構造一變質作用及泛非事件的詳細調查研究,在東南極格羅夫山一帶隕石的采集和研究,以及橫貫南極山脈南維多利亞地變質岩、花崗岩特征研究等,都屬於「地質立典」性的調查研究。所謂地質綜合研究,就是在本身研究的基礎上,廣泛收集研究已有的地質礦產、地球物理、地球化學等資料,進行科學的集成,對一些大區域或整個南極洲地質構造、岩石圈結構、礦產資源潛力獲得整體認識和規律性概括。1:500萬《南極洲地質圖》的編制和研究,「岡瓦納古陸的離散與亞洲大陸的增生」及「羅迪尼亞古陸的拼合及裂解」等的研究,都屬於地質綜合研究的范疇。對於一個大的地域或一個大的地質單元,為了在較短的時間內,掌握地區區域地質構造的總體特征,並取得高水平的研究成果,采取「抓兩頭」的戰略,可以說是南極地質科學考察研究中所獲得的一條重要經驗和啟示。
《南極洲地質發展與岡瓦納古陸演化》一書,是陳廷愚研究員等作者們積20年南極地質構造專題研究、編制《南極洲地質圖》、參加多項有關岡瓦納古陸的國際地質對比計划項目的研究成果,並在系統搜集、研究前人資料基礎上,經綜合研究編著而成。本書包括前言、引言和6個篇章,按大的地質斷代分章論述了南極大陸前寒武紀、早古生代、晚古生代一三疊紀及侏羅紀以來地質構造發展演化和重大地質事件。專章討論了岡瓦納古陸演化,包括地球演化早期南半球陸核的發育、生長及改造,羅迪尼亞古陸的形成和裂解,岡瓦納古陸的形成和發育史,岡瓦納古陸裂解運動學,岡瓦納古陸裂解的全球環境響應及地球旋轉膨脹說與地球動力學等。最后一章介紹了南極主要礦產資源,列出了南極洲目前已發現的30余種礦種和近150個礦點、礦化點及少數礦床;介紹了東南極前寒武紀鐵礦以及煤和非金屬礦產,橫貫南極山脈的煤、放射性金屬及多金屬礦產,南極半島地區的銅、金、鉛、鋅等多金屬礦產,羅斯海及威德爾海的石油與天然氣,以及南大洋海底多金屬結核礦產資源,闡述了它們的分布狀況,探討了南極礦產資源的潛力與遠景。全書共約52萬字,插圖75幅、附表38張,並附「地名及地質學名詞譯名對照表(中一英)」、「地名及地質學名詞譯名對照表(英一中)」、「人名譯名對,照表(中一英)」、「人名譯名對照表(英一中)」及英文摘要。
作為跨越洲際的一部科學專著,本書不但分析吸納了南極地貢調查研究的系列成果,反映了南極當前的地質研究程度和水平,而且集中反映了作者們20多年來對南極地質進行卓越探索所取得的科學成果,在前寒武紀地質構造演化、羅迪尼亞古陸形成過程、泛非構造一熱事件的厘定及其地質學意義、岡瓦納古大陸的形成和裂解、威德爾生物地理區及白堊紀一新近紀南美洲南部與南極半島之間連接形式等的研究方面.都取得一些新發現,新成果,新認識,對一些重大的地質問題進行了新的總結和概括。因此.本書是一部內容豐富、資料翔實、具有創新思路和見解的南極地質專著,是對南極地質研究作出的重要貢獻,對南極地質及礦產資源潛力的研究以及地質教學等方面,都具有重要的參考價值。
我國地質科學家需要走向世界,我國的地質科學研究應該面向全球。20多年南極的地質考察開啟了我國地質科學研究邁入全球的第一步。包括地質學在內的南極科學研究是人類一樁永恆的事業。從歷史的長河來看,南極科學研究也只能說是剛剛開始,人們對它的認識還極為膚淺,未被認識的問題還甚多,在科學研究和資源探測上還有極大潛力,我國科學家在南極科學研究上大有用武之地。我希望這部專著在引導人們,特別是中青年對南極產生興趣,認識南極,普及南極地質科學知識,推動我國南極地質科學研究邁向新途,以及國家制訂南極科學考察研究規划和戰略等方面,發揮重要的作用;也希望專著的作者們再接再厲,精益求精,努力求索,在南極地質科學研究上取得更為輝煌的成就,為人類探索南極和和平利用南極作出更大貢獻。