边界特征范文

边界特征范文（精选5篇）

边界特征 第1篇

位场主要是指重力场和磁力场。在实际的生产研究中, 找到地质体的边界位置, 查找断裂构造, 都是极为重要的。在这些地质体的边界附近, 重、磁力异常的变化率都较大, 可以就采用导数来进行各种处理, 找出异常体的边界位置, 解决实际找矿, 判断地质构造问题。目前最常用的边界识别方法有垂向导数计算 (垂向二阶导数) 、总水平导数、总梯度模量、斜导数 (倾斜角) 和θ图法, 并且其他边界识别方法多是基于这五种方法的改进。本文是对这五种边界识别方法进行研究, 通过模型试验对比各种方法的优缺点, 从而构造出一种新的更优化边界识别方法。

2 常用边界识别方法及优缺点

常用边界识别方法:垂向导数法, 总水平导数法, 总梯度模量法, 倾斜角法, θ图法。

总水平导数可以很好的完成对浅部地质体边界的识别, 而对深部位场边界的识别效果不理想;垂向导数以零值位置确定地质体边界对深部地质体的边界识别效果要好于总水平导数, 但零值位置随着埋深的增大其范围逐渐扩大;倾斜角法能有效地均衡不同地质体引起一场的幅值, 但识别边界的能力较差;总梯度模量法对浅部地质体的边界识别效果较好, 而识别的深部地质体边界则比较模糊;θ图可以很好的完成对浅部地质体的边界识别, 而随着深度的增加, 其识别的地质体边界范围也在增大。

3 构建新的边界识别方法

总水平导数方法能有效地识别出浅部地质体的边界, 而对于较深地质体的边界的识别能力较差。为了同时识别出不同深度地质体的边界, 对总水平导数进行倾斜角计算, 二阶垂向导数零值点坐标比一阶垂向导数零值点坐标更接近位场边界。

为了更好的检验总水平导数倾斜角法的可用性, 建立如下地质体模型:在地下布设2个埋深分别为10m和15m、半边长为10m的棱柱体, 且棱柱体与围岩密度差ρ=1g/m3。令K=2, 图1即为该理论模型的边界识别结果。

图1b为异常总水平导数, 从图中我们可以看到总水平导数可以很好的完成对浅部地质体边界的识别, 而对深部位场边界的识别效果不理想;图1c为异常的倾斜角计算结果, 该方法能有效地均衡不同强度的异常, 但是无法准确地识别出边界;图1d为倾斜角总水平导数结果, 该方法仅能给出较浅地质体的边界, 而识别出的较深地质体的边界则比较模糊;图1e和1f分别表示归一化倾斜角和θ图计算结果, 均能清晰给出地下地质体的边界, 但相对真实边界存在一定的发散;图1g和图1h为总水平导数倾斜角计算结果, 可以看出本文方法能准确地识别出地质体的边界, 且相对其它方法所获得的边界更加清晰, 且随着导数阶次的增加所识别的边界更加收敛。

4 实际数据应用

将上述边界识别方法应用到实际重力的解释。图2a为三江盆地布格重力异常;图2b为原始异常的总水平导数。图2c和2d分别表示异常的倾斜角和倾斜角总水平导数。图2e和2f表示异常的归一化倾斜角和θ图计算结果。图2g和2h表示异常的总水平导数倾斜角计算结果。根据计算结果可以看出, 本文提出的方法能倾斜地给出该地区地层之间的界限和断裂的位置, 且随着导数阶次的增加能获得更多的细节信息。

5 结论

本文通过对公式推导, 从原理上解释了二阶垂向导数在识别边界上优于一阶垂向导数, 且二阶垂直导数的零值坐标与总水平导数的最大值坐标相同, 因此, 本文提出使用总水平导数与二阶垂直导数的比值来识别的地质体边界。然后提出总水平导数倾斜角法进行重磁数据的边界识别, 其通过计算总水平导数不同阶倾斜角进行地质体边界的识别。通过理论模型试验证明本文提出的方法能更加清晰和准确地识别出地质体的边界, 且不会产生多余边界的干扰。将本文方法应用于实际重力数据的解释, 获得了清晰的地层界限及断裂位置。

摘要：边界识别是重磁数据解释中一项非常重要的任务, 可给出地下地质体的大致水平位置, 二阶垂直导数的零值坐标与总水平导数的最大值坐标相同, 而一阶垂直导数的零值坐标位置在位场边界外侧, 识别位场范围大于真实边界。本文方法能同时显示出不同埋深地质体的边界, 且相对其它方法所获得的边界更加清晰, 同时可以避免其它边界识别方法对于正负异常易产生多余边界的问题。最后将改进的边界识别滤波器应用于三江地区实测重力数据的解释, 获得了清晰的地质体边界。

关键词：边界识别,导数,极值点,位场

参考文献

[1]马国庆, 黄大年, 于平等.改进的均衡滤波器在位场数据边界识别中的应用[J].地球物理学报, 2012, 55 (15) :4288-4295.

[2]王明, 郭志宏, 何辉等.基于反双曲正切的位场边界识别技术[J].物探与化探, 2013, 37 (04) :655-653.

边界特征 第2篇

利用对流水槽成功模拟热力非均匀下垫面对流边界层的发生发展.仿照数值模拟中常用的马赛克方法在对流水槽的底部铺了一些导热率缓慢的材料(橡胶薄板),使下垫面的加热存在差异,进而产生非均匀加热.利用温度廓线和准直光系统共同决定边界层顶部的位置和对流速度尺度.采用PTV测量技术获得高精度的二维流场,看到流场具有复杂的空间结构和尺度特征.相对于均匀下垫面来说,底部的非均匀加热使得混合层湍流的组织性得到加强,具有稳定的环流结构.非均匀下垫面对流边界层的.方差随高度的变化曲线与均匀下垫面的特征明显不同.为了分析非均匀下垫面对流边界层的环流特征和水平输送对湍流变化的贡献,计算了湍流动能的湍流输送.计算结果表明,加热开始不久,由于不同下垫面的的温差较大,水平输送也较大;而当一段时间后,温差变小,水平输送也变小了.由此可以看出非均匀下垫面对流边界层的水平输送依赖于下垫面的非均匀强度.

作 者：袁仁民 罗涛 吴徐平卢超 孙鉴泞 刘辉志 YUAN Ren-min LUO Tao WU Xu-ping LU Chao SUN Jian-ning LIU Hui-zhi 作者单位：袁仁民,罗涛,吴徐平,卢超,YUAN Ren-min,LUO Tao,WU Xu-ping,LU Chao(中国科学技术大学地球和空间科学学院,安徽,合肥,230026)

孙鉴泞,SUN Jian-ning(南京大学大气科学系,江苏,南京,210093)

刘辉志,LIU Hui-zhi(中国科学院大气物理研究所大气边界层和大气化学国家重点实验室,北京,100029)

边界,边界,边界…… 第3篇

柬泰边境冲突，凸显了近期国际政治的一个突出问题：由边界/领土问题引发的争执和冲突骤然增多。如果说柬泰冲突毕竟局限于东南亚一隅，那么俄日两国围绕南千岛群岛（日方称北方四岛）的争执，则因为两国在国际上的影响而显得更具冲击力。继去年11月梅德韦杰夫之后，俄多名官员接连登岛，而日本强烈反弹，内阁官房长官空中视察、外相亲赴莫斯科。自2010年下半年以来，中日钓鱼岛“撞船事件”、朝韩延坪岛炮击事件也都不同程度造成了地区局势的紧张和国际关系的恶化。此外，韩日独岛/竹岛之争、有关国家北极划分之争等领土边界问题，都有随时引发冲突的可能。

直到冷战时期尚非常抢眼的边界/领土争端，随着时代的变化和国际政治焦点的变迁，近年来似乎一度淡出了人们的视线。但是上述事件提醒我们：边界/领土问题依然不愿退出国际舞台。

边界与领土争端是引发国家间冲突的重要因素之一，关系到国际局势的稳定。一般来说，边界与领土争端主要发生在两个国家之间，但有时也可能发生在多个国家之间。各国之间的边界与领土争端尽管在具体要求上千差万别，但实质上都是一样的，即一方或双方对现有边界的部分或全部走向持否定立场；一方或双方认为处于对方控制下的某地域或部分地域是属于自己国家的领土。所以，在一般意义上，边界争端与领土争端是一个问题的两个方面，边界争端同时就意味着领土争端。

国家间发生边界与领土争端的原因错综复杂，归纳起来大致有如下几种。

殖民侵略瓜分的祸根

边界与领土问题有许多发生在发展中国家之间，其中很多案例的幕后有殖民主义留下的阴影。近代以来，亚非拉大部分地区遭到西方列强的殖民侵略。列强殖民将许多不同国家，或原属不同国家的不同地区，或原来尚未形成国家的部落地区强行并入一个殖民地；或者将原本是同一国家的土地划入不同的殖民地。列强之间还因争夺和交易而相互交换或割让殖民地土地。这种任意宰割和瓜分的做法，破坏了殖民地原有的领土构成和归属。亚非拉原殖民地获得独立、建立民族国家时，继承的就是这些充满历史遗留问题的殖民边界，这成为许多民族独立国家之间产生边界争执的重要原因。

看一看非洲地图就可以发现，许多非洲国家的边界呈直线式。非洲绝大多数国家继承的是西方殖民者留下的边界，这大多是殖民者在瓜分非洲时人为制造的边界，与非洲原有的历史边界大相径庭。它完全无视当地原有的传统疆域和民族—部落的分布范围，不顾当地民族—部落大文化习俗、生活习惯上的差异和自身生存的利益，这种做法给独立后的非洲国家造成极为严重的后患。例如，肯尼亚与坦桑尼亚的几何斜线边界，就是英德当年在东非殖民争斗后妥协的产物。根据1886年的一项英德协议，这条大体呈西北—东南方向的斜线，是两国殖民范围的分界线，界线以北为英属东非（今肯尼亚），以南为德属东非（今坦桑尼亚）。这条线既不是历史形成的，也不具自然地理特征，更不考虑被殖民前当地民族共同生活地域的现实，将游牧民族马赛人的生活地域一切两半。又如，在“非洲之角”，索马里人的居住地被分成英属索马里、意属索马里、法属索马里、埃塞俄比亚的欧加登地区和英属肯尼亚的东北地区五个部分。1966年英属索马里和意属索马里独立后合并成立索马里共和国，提出五部分统一的要求，邻国埃塞俄比亚、肯尼亚、吉布提（当时的法属索马里）坚决反对，由此引发了索马里与邻国长期的边界争执。尼日利亚与喀麦隆之间的领土争执是英国与德国殖民者留下的；马里与布基纳法索的边界问题是法国殖民统治后的遗留问题；利比亚与乍得之间的边界问题是法国殖民者与意大利殖民者交换殖民领土造成的。在亚洲，克什米尔问题（印度与巴基斯坦之间）、杜兰线问题（阿富汗与巴基斯坦之间）、麦克马洪线问题（中印之间）、巴勒斯坦—以色列问题都是英国殖民者制造和遗留的；而柬越边界问题、柬泰边界问题的历史形成，法国殖民者脱不了干系。拉丁美洲的边界与领土争端也多与西英法荷葡等老牌殖民者的殖民统治有关。

历史疆域与现实边界不吻合导致的认知差异

无论国家大小，其疆域都有一个历史形成过程。边界和疆域从古至今未发生过变化的国家几乎没有。在漫长的历史中，由于种种原因，绝大部分国家的疆界都发生过伸缩进退的情况，其控制地域时大时小，时多时少。一些地区在历史的这个时期曾经属于这个国家，那一时期曾经属于那个国家。一些国家历史上曾疆域辽阔，而现在的面积远不能与当时相比。古代波斯帝国的疆域曾囊括大部分西亚地区；古罗马曾经控制了整个地中海流域；阿拉伯帝国和奥斯曼土耳其帝国都曾横跨欧亚非三洲，后者还曾长期踞有巴尔干半岛腹地；蒙古帝国曾雄踞亚欧草原；奥地利曾是欧洲中心的大帝国；匈牙利曾是多瑙河流域的大国；东南亚中南半岛上的国家几乎都有过称雄半岛、控制半岛相当大地域的辉煌时期，但也都有过国力衰落、偏居一隅的时候。还有一些国家在建立初期并不拥有今日的辽阔面积，但以后却拓地千里，成为幅员辽阔的超大型国家，例如美国和俄罗斯。再有一些原本没有的国家从别的国家中分离出来，从母国疆域中划得了自己的领土。有时一个民族起源于或最早占有某个地域，建立政权，后又离开该地域，另一个民族又入主该地域并长期居住下来，乃至建立国家。历史变迁使相邻国家的历史疆界发生相互重叠是常见的现象。而不同国家和民族对国家疆域变迁的历史和现实的解读与认知往往相互矛盾，从而导致在边界走向和领土归属问题上发生分歧。对历史地理疆域认知范围的分歧反映在领土争端中，一些国家要求恢复历史上曾经拥有的疆域，这是一些领土争端产生的原因。另外，历史荣誉感与历史沙文主义等因素，也常常与边界和领土争端纠缠在一起。

跨界民族谋求“统一”，诉求升级和大民族主义作祟

由于多种历史原因，在不少国界两边往往会居住着具有相同文化历史起源，使用同一语言的跨界民族。国家政治疆界与民族疆界的不相吻合，带来了跨界民族统一与国家疆界稳定的矛盾。一些民族的“母国”以“民族国家”的理论为依据，奉行大民族国家理念，认为边界对面的相同文化民族是自己的同胞，其聚居之地理应与本国合并，要求将邻国境内的相同文化民族聚居地区归属本国。由此，一些同源民族“母国”对邻国跨界民族地区提出国家领土“统一”的要求，一些跨界民族力图脱离所属国家，谋求与同源民族“母国”合并。并且此问题还往往与上文中提到的历史疆域变迁纠缠在一起，从而引起国家间的领土纠纷。特别是冷战后，由民族分离主义引发的泛民族主义盛行，泛民族主义情绪膨胀，泛民族“统一”诉求升级，这是导致近年来边界与领土争端多发的重要因素之一。这一问题在跨界民族数量最多的非洲尤为突出。考虑到因跨界民族引起的领土纠纷严重影响了非洲大陆的安定，影响到非洲独立国家的经济社会发展，早在1964年7月，非洲统一组织国家元首和政府首脑在开罗召开会议，通过了一项重要决议，庄严声明每个国家必须遵守独立的非洲国家现行边界不变更的原则。即使在国家与民族关系建构相对成熟的欧洲，同样也受到跨界民族问题的不断困扰，尤其是与此相关的领土纠纷。第一次世界大战后，欧洲曾经出现过改变现行边界、使跨界民族得以统一的设想，结果各种利益冲突更趋激烈与复杂，最后人们只得从现实主义出发，1975年欧洲安全委员会成员国及美国和加拿大共35国通过了《赫尔辛基宣言》，其中一条重要内容就是第二次世界大战以后确定的欧洲国家边界不可改变。

一般情况下，因怀有不满情绪而对国家政权提出挑战的跨界民族，或要求自治，或要求独立，都涉及领土划分问题，其中的独立要求直接危及一个国家的主权和领土完整，是所有跨界民族问题中最棘手的。

战争结局和强权政治的安排

在现代国际关系准则确立之前，国家独立与主权的概念、边界与领土不可侵犯的原则都不是国际社会的普遍共识。在国际关系盛行强权政治的时代，领土的取得和边界的变更首先取决于国家力量的强弱和战争的结果，战争胜利的一方，不但要求战败一方赔款，而且常常附带让其割让土地。战胜者修改边界取得领土，战败者则割让领土，边界与领土的增减是常有的现象。但是，战争胜负的结果并不是一成不变的，随着国家力量强弱的变化和国际关系的重新组合，战争的胜败者经常交替，边界的变更并不能永久维持，这就出现了国际关系中不少地区被多次割来割去，一些领土几度易手，一些边界几经修改，甚至是在多个国家中倒手的现象。例如俄罗斯与波兰的边界就曾因战争数度修改，法德之间的阿尔萨斯和洛林也因战争胜负的交替相互易手多次，日俄战争和日苏战争曾使库页岛的归属几经交替。结果，在历史上留下了许多由割地造成的领土争端。

当年罗马尼亚与苏联在比萨拉比亚地区的争端也是这样。该地区历史上属罗马尼亚，后被沙皇俄国用武力割占。1918年罗马尼亚乘苏俄内战之机武力收复此地，但苏俄拒绝承认。1940年，苏联以武力相威胁要求罗交出此地，并且要求罗将北布科维纳地区作为赔偿一并割苏，罗被迫屈服。二战中，罗马尼亚参加法西斯阵营，利用德国侵苏机会再次出兵夺回此地。二战后期苏军反攻，又重新控制比萨拉比亚地区。战后签订的对罗和约规定此地属苏，但罗对此一直耿耿于怀，齐奥塞斯库当政时，罗经常与苏联为此地归属打笔仗。终至1991年底苏联解体，由比萨拉比亚主要地区构成的加盟共和国摩尔达维亚（现称摩尔多瓦）宣布成为一个独立的国家。

以20世纪为例，无论是两次巴尔干战争，还是两次世界大战，胜利者在战后都对战败国家的边界和领土进行了重新划分。尽管解决了一些边界与领土问题，但又制造了不少新的矛盾。一战后根据《凡尔赛和约》的安排，大规模调整了国际边界。波兰、捷克斯洛伐克、匈牙利等一系列国家独立，出现了新的边界。战败国如德国、奥地利、奥斯曼土耳其丧失了大片土地，保加利亚丧失了部分土地和出海口。战胜国中的法国、意大利、比利时、塞尔维亚、罗马尼亚、丹麦等从德国、原奥斯曼帝国得到了新的土地或收复了失地。德国的海外殖民地被英、法、日等列强瓜分。

希特勒利用了德国民众对《凡尔赛和约》极为不满的情绪，上台后不久即着手用武力修改一战后给德国规定的边界，先后出兵莱茵区、从立陶宛索取默麦尔、通过《慕尼黑协定》割取捷克斯洛伐克的苏台德地区、向波兰提出但泽走廊的领土要求，在波兰不肯屈膝的情况下，最终对波兰宣战，第二次大战由此开始。

二战后根据美英苏三巨头《雅尔塔协定》，决定了苏联与波兰以“寇松线”为基础的边界线和波兰与德国的奥德—尼斯河边界。这两条边界线使战后波兰在欧洲版图上由东向西搬迁了一大块。苏联据此名正言顺地从波兰得到了西乌克兰和西白俄罗斯，而让失去大片土地的波兰从德国获得了一块土地作为补偿。冷战时期，不但西德一直不愿意承认这样的安排，波兰人私下里对苏联的做法也耿耿于怀。

根据二战后的《雅尔塔协定》，作为苏联参加对日作战条件之一，日本的北方四岛（俄方称南千岛群岛）被苏联作为战利品纳入自己的版图。战后日本拒不接受这一现实，一直要求归还北方四岛。

帝国瓦解和国家解体造成的后遗症

历史上不少帝国出于统治的需要或分而治之的需要，对辖地和属地的内部区划界线有过颇多改变和调整。在其崩溃后，往往留下众多的领土与边界纠纷。如历史上的奥匈帝国、奥斯曼帝国、大英帝国等。一个帝国解体后，由于原国内行政区划的不确切，或是历史上国家内部调整行政区划时遗留的矛盾，也会造成领土与边界问题。

苏联解体时便形成了大量这样的矛盾，其中突出的是克里米亚半岛问题。在苏联时期，将克里米亚半岛地区从俄罗斯联邦加盟共和国转划乌克兰加盟共和国。苏联解体后，俄罗斯黑海舰队总部驻地成了外国领土。于是俄罗斯有人旧事重提，要求克里米亚回归俄罗斯，占克里米亚人口绝对多数的俄罗斯族人也要求脱离乌克兰，俄乌两国关系一度异常紧张。另外俄罗斯与乌克兰在亚速海出海口的问题上也曾剑拔弩张。苏联解体还导致俄罗斯与波罗的海三国的边界与领土争端，里海沿岸国家的海域划分问题也凸显出来。

脱离苏联的格鲁吉亚也与俄罗斯出现了领土问题。自格鲁吉亚独立之日起，其境内的南奥塞梯自治州就要求脱离格鲁吉亚，与俄罗斯境内居住着同族人的北奥塞梯地区合并。阿布哈兹也要求脱离格鲁吉亚独立。在2008年奥运会开幕之日，格俄为南奥塞梯问题爆发了一场大规模武装冲突，俄罗斯公开支持并承认南奥塞梯与阿布哈兹脱离格鲁吉亚独立。

自然地理和地貌的变化

自然地理环境是会发生变化的，有时这也会导致边界与领土的争端。例如，由于河流改道或自然添附作用而导致边界的重新划定问题。譬如两国规定以河流为界，但河流或发生改道，改变了原来的位置；或水中泥沙淤积，形成沙洲和岛屿，等等，使原来的规定产生歧义。如美国与墨西哥之间的界河格兰德河，曾经因为河床经常移位而引起两国近百年关于边界问题的争议。该河一些地段由于经常泛滥，河床不断北移，新旧河道之间的土地，成为美墨两国相争之地。1963年，两国签订条约，将河流改道增减的部分地域平分，各得0.78平方公里，并决定修一条新运河，把这条新运河当作两国的新边界。

界河边界的位置划在何处也是导致边界与领土冲突的原因之一。尽管国际法原则上规定以主航道中心线为界，但在有些河流上，这一点有过争议，以致爆发武装冲突。例如，萨达姆当政时伊拉克曾主张两伊边界划在阿拉伯河伊朗一侧的河岸上；塞内加尔与毛里塔尼亚为界河塞内加尔河上的边界划分也出现过矛盾，法国殖民统治者在1933年的法令中将边界线划在毛里塔尼亚一侧的河岸上，而毛里塔尼亚认为这不符合国际法，塞毛两国由此发生的争执曾导致边界关闭。

边界划界工作中的差错

这种现象虽不多见，但也不是绝对没有。例如，泰国与柬埔寨在柏威夏古寺归属问题上的争端。柏威夏古寺位于扁担山脉泰国与柬埔寨边界地区的一个隆起的高地上。古刹由柬埔寨古代王朝历经200多年建成，18世纪末被泰国割占。1904年2月13日暹罗(泰国)和法国(当时统治柬埔寨的殖民宗主国)签订条约，规定双方在柏威夏古寺地区的边界线，应沿着分水岭线划出。为实地划界而设立了泰法混合委员会。当时泰国政府委托一个法国调查队绘制该地区的地图。地图绘成后于1908年在巴黎出版，同时地图也被送交泰国政府。法国人在绘图时将泰国认为沿分水岭划线应当属于泰国的柏威夏古寺，标明到柬埔寨一侧，但是，接到地图的泰国政府直到1935年以前，对此事未表明任何异议。二战期间泰国夺回柏威夏寺，但二战后又被迫交还。柬埔寨1953年独立后，泰国又控制了古刹。之后，柬泰双方多次谈判未果。1959年柬埔寨政府向国际法院提起诉讼，请求国际法院宣告古寺的领土主权属于柬埔寨，泰国应撤回它驻扎在古寺地区的部队。1962年6月15日，国际法院以9票对3票判决柏威夏古寺属于柬埔寨，泰国有义务撤回驻在该地的一切军事和民事人员。法院还以7票对5票判定泰国应将其在占领时期从寺内搬走的一切物品归还柬埔寨。尽管泰国政府对国际法院的判决强烈不满，但出于对外政策的考虑，1962年7月3日泰国政府宣布“作为联合国的会员国，泰国必须履行依联合国宪章所负的义务。泰国将在抗议之下这样做，并保留其固有权利”，撤出了驻这个地区的部队和人员，但泰国无论是官方还是民间舆论对此结果并未完全认可。2008年当柬埔寨将柏威夏古寺申请为世界遗产时，遭到泰国强列反对，两国在古寺所在边界地区不时剑拔驽张，最近双方在这个问题上再次兵戎相见。

国际法规则的变化

国际法本身有一个不断发展变化的过程。以海洋法为例，1994年联合国新海洋法公约增加了旧海洋法中并没有的许多新规定，扩大了沿海国对海洋的权益。主要是沿海国拥有最远不超过200海里的专属经济区和最大不超过350海里，最小不低于200海里的大陆架的资源主权。新海洋法的规定一方面满足了广大发展中国家维护海洋权益的要求，另一方面不能不说是导致海洋权益争端增多的一个客观因素。因为一个原本并不起眼的岛屿，可以据此得到200海里的专属经济区，使一些涉及岛屿的争端升级。大陆架的资源主权，使一些海域相向而宽度又不足400海里的邻国之间在如何划分大陆架问题上发生了严重的分歧。

近年来，日本挑起的与中国在东海大陆架的争端、与韩国的竹岛（韩国称独岛）争端都反映了日本想借新海洋法钻空子以争夺海洋资源的企图。日本还将太平洋中的一块礁石“冲之鸟”包装成“岛屿”，企图获得此岛周边海域200海里的专属经济区。2009年菲律宾国会匆忙通过“领海基线法”，也是企图将其非法占领中国黄岩岛和南沙群岛部分岛礁的行为法律化。随着全球气候变暖，围绕北极地区的大陆架争端凸显。2008年以来，俄罗斯、美国、加拿大、丹麦、挪威等十来个北极周边国家，为北极海底主权划分问题展开了一场激烈的博弈。

边界与领土争端，实质上是国家间利益的博弈。在国际关系的丛林法则时代，国家间边界与领土的进退，是一种以武力为支撑的零和博弈。进入21世纪，国家间的边界与领土问题，必须以符合国际法规则和国际关系基本准则的方法，谋求和平与公平的解决。《联合国宪章》第二条规定：“各会员国在其国际关系上不得使用威胁或武力，或以与联合国宗旨不符合之任何其他方法，侵害任何会员国或国家之领土完整或政治独立。”对于只顾一己私利，强行修改边界，侵犯别国领土主权完整的行为，被侵犯的国家和人民根据国际法享有保卫国家边界不受侵犯和捍卫国家主权与领土完整的神圣权利。

系统科学视野下的科学边界特征分析 第4篇

详细地考察划界问题, 涉及到许多复杂的哲学问题, 比如划界的动机, 以及划界的元标准———对科学划界理论的预设和前提的分析等, 在此基础上, 需要对两个方面的问题进行分析: (1) 科学系统是否存在边界? 若存在边界, 那么边界以何种方式存在? (2) 以何种标准来划分科学系统内部与外部, 即边界选取的标准。我们从系统科学的视角考察科学的边界问题, 不期望也无此能力精确地给出科学与非科学的判定标准。即, 我们不尝试回答第二个问题, 只是力图从一个全新的角度提出一些关于科学边界的特征分析。

1 科学边界的动态性

考察科学的历史, 不难发现科学的内涵和外延都发生了很大的改变和扩展。就科学的外延来讲, 科学研究的领域无疑越来越广泛, 从10亿光年的宇宙空间到0.1飞米的微观尺度 , 都纳入了当今科学的研究范围。与之相对应的是, 各个领域的科学理论成指数地飞速增长, 现在的科学书籍已不能用“汗牛充栋”来形容其数量的庞大。随着技术的发展, 科学实验的手段也是愈发先进和丰富, 其规模已非常人所能想象, 从伽利略的小球、光滑斜面, 到投资100亿美元的大型强子对撞机;从17世纪科学家简陋的私人实验室, 到占地500多公顷、横跨法国-瑞士两国的欧洲核子研究中心, 科学的发展可见一斑!

与外延相比, 科学内涵的变化更能体现科学边界的演化。首先是科学研究对象的内涵不断扩展。古希腊的古代科学, 包括近代科学的主要领域, 都只是把天然的自然界作为科学研究的对象。众所周知, 近代科学首先关注的重点是天体的运动和日常生活中的力学现象, 最先发展起来的学科便是天文学和力学。到了工业化社会, 系统的人工自然界开始形成, 人工自然逐渐成为现代科学的研究重点, 光电现象、超导现象、量子效应, 等等, 这些自然现象在天然自然界绝无发生的可能。可以说, 当今科学实验室中产生的现象几乎都是人工自然现象。随着科技的持续发展, 如今科学的研究对象已经从非生物现象扩展到生物现象。20世纪之前, 人们对于生物的绚丽多彩迷惑不解, 往往把生命和无生命视为截然不同、没有联系的两个领域, 认为生命不服从无生命物质的运动规律。20世纪特别是40年代以来, 生物学吸收了数学、物理学和化学等学科的成就逐渐发展成一门精确的、定量的、深入到分子层次的科学。生命科学、神经科学已成为当前科学研究的前沿。从天然自然到人工自然, 再到生命现象的科学研究领域的扩展, 不仅仅是一种外延的扩张, 更是科学研究内涵的改变, 每一次转变都带来了深刻的哲学意义。

科学内涵的变化还体现在科学方法的不断扩展。在古希腊科学的萌芽阶段, 亚里士多德就提出了著名的“三段论”演绎方法。德谟克里特的原子论也隐含着还原的科学方法。在近代科学的形成时期, 伽利略把实验观察和数学推理结合起来对自然界进行研究, 从而奠定了近代科学的根基, 所以伽利略被称为近代科学之父是当之无愧的。另外伽利略也首先采用思想实验这种独特的科学方法, 到了20世纪初, 爱因斯坦将这种方法演绎到了极致。归纳法第一次被系统地论述, 是弗朗西斯·培根的贡献。而牛顿声称他在运动三定律和万有引力定律的发现中, 运用了分析-综合的方法。一些科学方法随着技术的发展而出现, 比如计算机技术的发展带来了计算机模拟、推演和模拟的方法。而一些科学方法直接就是科学自身发展的结果, 比如系统科学提出的整体论的方法等。总之, 科学方法具有一定的历史性, 一个时代的科学与其方法论并生且相互促进。

2 科学边界的开放性

系统边界的动态性反映的是系统的外延或内涵随时间变化的历史性, 而系统边界的开放性指的是系统与环境存在着物质、能量或信息的交流。动态性反映的是边界的调整, 开放性反映的是内外的交流, 二者属于不同的概念。

科学系统属于开放性系统, 这表现在科学系统与其环境存在着物质、能量和信息的交流。系统的交流分为输入和输出两部分。外界的环境为科学系统输入物质、能量和信息, 而科学系统主要为外界环境输出信息。

科学的形成和发展离不开外界环境的支持, 这主要表现在以下几点: (1) 社会政策的支持。社会政策为各种科学建制提供了保障, 各种社会媒介促进了科学的交流, 各种激励制度客观上也推动着科学的发展。 (2) 技术的支持。科学的发展离不开科学实验, 而科学实验的发展需要技术提供不断的支持, 比如粒子物理学的发展强烈依赖于粒子加速器和对撞机的发展, 天文学的进步离不开望远镜技术的突破。常常发生技术突破带来全新科学领域突现的现象, 比如激光学的研究完全依赖于激光器的发明。 (3) 文化的支持。在科学的发展过程中, 哲学、宗教、艺术等其他文化形式为科学提供了思想导向或方法借鉴。

科学系统与环境的相互作用还体现在系统为环境输出信息, 这主要表现在: (1) 为技术的发展提供信息支持。历史上每一次科学的突破, 几乎都会带来技术的巨大进步, 电磁学的发展引发了电力时代的到来, 没有爱因斯坦的质能方程就不可能对核能进行开发利用。科学与技术是一种互动的关系, 二者相互促进、共同发展。 (2) 科学为其他学科提供了科学方法。当然, 用自然科学的方法来研究社会科学或人文学科存在着是否可能或如何结合的争论, 但其他学科使用或借鉴科学方法来推进自身的发展却是不争的事实。 (3) 科学为外界输出科学精神。追求真理、重视理性、强调依靠科学的力量来推动社会发展的科学精神已渗透到当今社会的每一个领域, 并且正在为社会的进步提供着精神力量。

科学边界的开放性是科学系统得以不断朝有序方向演化的必要条件。根据系统科学中的耗散结构理论, 开放性是自组织系统形成动态有序的耗散结构的四个必要条件之一。系统只有与外界环境保持不断的物质、能量和信息的交换, 才可以从外界不断吸收负熵流, 从而朝有序方向演化。所以, 科学作为一个自组织系统, 之所以能够在几个世纪的时间里有序程度不断增加, 与其边界的开放性密不可分。科学保持其边界的开放性, 不仅可能, 而且必需。

3 科学边界的模糊性

系统科学指出, 一些系统, 特别是社会领域的系统, 其边界是不明确的, 系统对于其元素的隶属关系是逐步过渡而非断然判定。在许多时候, 系统与环境相互渗透, 各自都有元素存在于对方之中。科学系统是一个开放的社会系统, 与环境处于随时交流的动态状态, 系统与环境的转换具有一定的连续性, 所以很难在科学与非科学之间进行精确地鉴定。这也体现在划界问题往往发生在科学的外围和前沿, 沃尔伯特 (Lewis Wolpert) 曾说过, “科学的刀口可以被弄钝, 但其核心是坚固的。”[1]因为科学系统边界的这种模糊性, 陈健曾主张用模糊数学的方法来进行科学划界, 认为“科学像‘美’、‘高’一样是一个边界不明确的术语, ‘科学的’集合不是经典集合, 而必定是模糊集合”[2]。某个元素是否属于“科学的”集合是一个“度”的问题而不是“非此即彼”的问题。

科学边界的模糊性体现在科学与其他文化形式相互“缠绕”, 无法精确地说明它们之间的界线。科学与信仰的边界是模糊的, 逻辑实证主义曾经试图把二者严格分开, 但终以失败告终, 宗教、心理以及审美的因素渗入到科学方法中的例子在科学史中俯拾皆是。科学与技术的边界也是模糊的, 现代科学与技术日趋一体化, 在科学与技术之间出现了不少综合性、交叉性的学科, 使得科学日趋技术化、技术日趋科学化。科学正越来越远离人们的感觉经验, 实验设备、技术手段起到的作用也越来越大。另外, 自然科学与社会科学也不存在明确的边界。二者相互影响、相互促进, 在一定条件下还会互相转化, 二者之间还存在着一些像环境科学这样“亦此亦彼”的交叉学科。在此种背景下, 科学哲学中的一些后现代主义者主张消解科学与技术的区别, 比如拉图尔 (Bruno Latour) 曾提出“技科学 (technoscience) ”[3]的概念 , 以此来消解科学与技术的界线。

然而边界具有模糊性, 不代表系统与环境无法区分, 系统科学认为, 系统与环境的划分具有相对性, 关心的研究对象不同, 对于系统的界定也就相应不同, 比如我们研究地球系统, 那么太阳系中的其他行星就属于环境;若我们研究太阳系, 则这些行星都是系统的元素而不再属于系统之外的环境。分析系统与环境的关系, 首先应当承认系统与环境的差异性, 即二者是异质的事物, 各自具有自身的内核;在此基础上, 我们还应该看到系统与环境的区分往往不是断然的, 有些系统与环境可以明确进行区分, 但是对于大部分系统, 特别是复杂系统, 系统与环境之间不存在明晰的边界, 无法进行断然的区分。“这时, 可以把系统定义为:按照所关心的问题从千丝万缕互相联系的事物中相对孤立出来作为研究对象的一部分事物。”[4]所以, 尽管科学系统的边界具有模糊性, 但它还是有自身相对稳定的区别于其他系统的特征, 因为边界的模糊性而消解科学与非科学的区别, 是不可取的。

4 结语

划界问题在科学哲学领域居于核心地位, 因为它直接关切“科学是什么”的问题。在历史上常常出现利用界线的不清晰而故意混淆界线, 提倡伪科学, 打击真正的科学。涂建华在《中国伪科学史》中详细列举了从1979年至2001年, 20多年来我国的伪科学事件年谱。另外, “划界有助于维护科学和科学共同体的权威和共有价值 , 提高科学理论的同质性以及科学研究活动和社会建制的一致性, 矫正和公众的关系”[5]此外, 研究划界问题也有助于保护科学资源, 可以使得科学家专注于科学研究, 而不被卷入科学与非科学、伪科学的争论之中。所以说, 划界问题, 意义重大, 对于该问题的正确认识有助于坚持理性主义, 弘扬科学精神。

在系统科学的视野下考察科学的边界特征, 虽然无法对划界标准进行精确鉴定, 但对于解决划界问题无疑有着积极的理论意义。了解了科学边界的动态性, 就不会企图制定出一劳永逸的标准来对科学与非科学进行判定;了解了科学边界的开放性, 就不会将科学外部的因素排除在科学哲学的研究范围之外;了解了科学边界的模糊性, 就不会尝试在科学与非科学之间划出一条明晰的界线。

参考文献

[1]Lewis Wolpert.The Unnatural Nature of Science[M].London:Faber and Faber, 1992:108.

[2]陈健.科学划界[M].北京:东方出版社, 1997:177.

[3]布鲁诺·拉图尔.科学在行动[M].刘文旋, 郑开, 译.北京:东方出版社, 2005:34.

[4]许国志.系统科学[M].上海:上海科技教育出版社, 2000:24.

边界特征 第5篇

关键词：早元古代,热动力活动,降温升压趋势,构造边界面向

一、克拉通是地壳的一部分, 它包括了次一级的单元地盾和地台

原地台一词是马杏垣等创立的, 原意指太古宙末形成的稳定地块。王鸿祯和莫宣学认为在中国2.5Ga前的五台运动广泛的克拉通化之后, 接受了裂谷—地槽型或原拗拉槽型和半稳定海盆型建造, 在1.8Ga早元古代末的吕梁运动中褶皱、变质, 导致中期原地台的形成。白瑾等认为, 在太古宙末 (距今前2.5Ga) 在涡旋构造机制控制下陆核聚集而形成原始大陆。元古宙伊始, 原始大陆破裂, 开始在类似现代板块构造机制的控制下, 明显地呈现出不同性质的 (陆内的, 陆缘的, 海盆的) 线形活动带同刚性地块并存的构造格局。经过吕梁运动, 再次拼接成统一的克拉通;其中中朝原地台的华北部分, 就是华北原地台。

二、古地热运移方向和古地热状态

一般认为, 在区域变质作用进行过程中, 地热流基本是自下而上运移的。实际上, 地热流运移可能是一个复杂的过程。区域变质相带按温度的高低作规律性分布, 表明地热流的运移在宏观上是由方向性的。受热的壳层相向移动导致地热沿水平方向移动, 并向构造边界聚敛。从热源至构造边界, 随着地温的降低生成递进变质相带;因此, 由高温到低温的区域变质相带的序列, 便是古地热流运移方向的记录, 又是地壳运移的方向。现今地表的早前寒武纪岩石露头, 多是由于显生宙以来的构造变动和基底的抬升剥蚀而呈现出来的。因此, 早前寒武纪岩石露头区, 往往不是当时造山带的全貌, 也不一定会使构造边界暴露出来。所以, 构造边界面向的确定, 对研究区在造山带中的位置的估量和构造区的划分, 具有重要的意义。

实际上, 因为早前寒武纪造山带往往很难完整地裸露出来或完整地保存下来;因此, 完整的古地热槽也就难以保存了。随着早元古代造山带的局部出露, 古地热槽作为片段暴露或保存下来。这种古地热槽的片段, 便是地热斜。

三、降温升压趋势

在研究变质作用的压力条件时, 许多学者认为变质作用过程中的有效压力是负荷压力;有的学者认为定向压力可以起作用;但是又有学者认为, 变质作用发生在漫长的地质历史时期, 在地质上可能的温度和应变速率条件下, 定向压力可以忽略不计。因此, 长期以来, 变质条件的实验研究和温压数据的测定, 就是在这种指导思想下, 亦即在静水压力的条件下进行的。而董申保在肯定负荷压力在变质过程中起主要作用的同时, 并指出, 在某些地质环境中, 起作用的压力并非负荷性质的。

从造山带尺度的应力场角度来看, 在活动带受侧向挤压、缩短而造山时, 两侧地块, 在力学惯性参照控制下, 受地块底部摩擦力的影响而使侧向挤压力逐渐变小;最后, 当相向运动的地块发生碰撞时, 由于惯性参照系的彻底破坏而增大侧向压力, 产生低温高压变质相, 从而显示出降温升压趋势, 成为探索构造边界的有力证据。

在一个具体的造山环境内, 即使不出现 (或者已经消失了) 典型的低温高压蓝片岩带, 在角闪岩相得相带内的温压测试数据, 也可有所反映。如在华北原地台北缘, 在变形的活动带内, 从一个个具体的温压测定数据看:温度从740°降至530°, 而压力从0.4GPa逐渐增至0.75GPa) , 也表现出降温升压的趋势。

四、华北原地台的构造格架

1、向北伸展的华北原地台

在现今华北地台的北缘, 分布着两套早元古代变质建造;在西段为二道洼群, 在东段为红旗营子群 (包括从新太古代单塔子群解体出来的上部岩系) 。

西段的二道洼群, 它的原岩为一套具底砾岩的碎屑岩—泥质岩—碳酸盐岩建造, 夹中基性火山岩。基性火山岩具有板内玄武岩的地球化学特征。经受了低角闪岩相得区域热流动力变质作用。自变基性火山岩中, 已获得2372±14Ma (2σ) 的单颗粒锆石U-Pb年龄。

东段西部的红旗营子群, 总体为一套变质火山—沉积建造, 原岩多为拉斑玄武岩、中性火山岩、火山碎屑岩和杂砂岩及一些碳酸盐岩。自变粒岩中获得和的锆石U—Pb年龄。往东, 近期新厘定的红旗营子群 (原太古宙单塔子群上部) , 也是一套变质火山—沉积构造, 原岩为拉斑玄武岩、中酸性火山岩、杂砂岩和泥砂质岩夹碳酸盐岩。自斜长角闪岩中已获得2423±23Ma (2σ) 、2237±64Ma (2σ) 和1955±15Ma (2σ) 的单颗粒锆石U—Pb年龄。这一带的红旗营子群同西部的比较, 显著缺少陆源物质, 显示岛弧环境的地球化学特征, 成岩环境更接近洋壳。

综上所述, 西段的二道洼群和东段的红旗营子群的原岩建造特征和变质程度都有显著差异, 两者之间在东西方向上又为太古宙地体所分割, 但却共同具有近南北向的早期构造走向;因此表明华北地台北缘在古元古代时没有构造边界, 可能同西伯利亚古板块相连。

2、晋冀裂陷带

在山西省和河北省西部的五台山—太行山—吕梁山区, 分别残留有早元古代滹沱群、甘陶河群、黑茶山群—野鸡山群—岚河群, 这些早元古代的冒地槽建造, 原岩为多旋回的陆源碎屑岩、泥质岩、碳酸盐岩和较多的大陆拉斑玄武岩。由于在中元古代陆台盖层沉积前的强烈剥蚀, 使这一时代同一环境的建造残留在各个山区。但是, 构造走向的协调性、构造岩石组合和变质程度的一致性, 表明它们属于同一个构造环境的产物。在吕梁运动中, 主要由于东西两侧太古宙陆块相向挤压, 形成大型的倒扇形褶皱系和走向逆冲断层, 最终导致盆地的封闭, 成为在太古宙结晶基底上发展起来的裂陷带的显著标志。

3、敦煌—龙首山活动带

在华北原地台的西南缘, 自北西向南东, 出露有敦煌群、龙首山群和北大山群, 呈近东西向转北西—南东向的褶皱带;它们的原岩建造基本相似, 主要包括海相陆源碎屑岩、 (泥质) 碳酸盐岩、中基性—中酸性火山岩, 复理石建造发育, 遭受了低角闪岩相至绿片岩相的区域热动力变质作用。向南东同秦岭—大别活动带相连结。限于当前的研究程度, 古地热状态的空间表现和构造边界面向, 尚难作出明确的判断。但是, 如果秦岭—大别活动带的存在, 意味着在早元古代时华北原地台同扬子原地台之间有过洋壳的话, 那么, 敦煌—龙首山活动带同塔里木原地台之间, 也会存在一定规模的洋壳。可能在吕梁运动中发生过俯冲, 并导致两侧地块的碰撞。

五、结论和讨论

区域热动力变质作用, 是早元古代造山运动的决定性标志之一。古地热流值, 即古地热场强度的高低, 同构造环境的性质有关, 如陆内裂陷带的区域变质仅达绿片岩相, 而陆缘活动带的则可高达角闪岩相。古地热流从活动带的边界向中心运移, 具有向心性, 随着构造层的深埋, 构成地热槽;它的片段则表现为地热斜。