本书选择了既有重大理论和应用价值，又能反映我国优势的三大方面展开：①重新认识海洋碳泵；②水循环及其轨道驱动；③东亚-西太的海陆衔接。地球科学的传统理论往往带有地区偏向，本书力图从国际学术前沿和我国自然条件特色的交汇点出发，结合我国近年来涌现的原创性学术进展，找出学术上的突破口，从地球系统科学的高度，提出相关研究方向部署和调整的建议。本书是相关领域战略与管理专家、科技工作者、企业研发人员及高校师生的重要指南，是各级政府部门的决策参考，也是社会公众了解地球系统科学发展现状及趋势的权威读本。

目录
总序/i
前言/vii
摘要/xi
Abstract/xxiii
第一章 前沿领域总论/1
第一节 地球科学的变革：从分散到系统/1
一、从全球变化到地球系统/1
二、依靠技术进展拓宽视野/3
三、寻求地球科学自己的理论/4
第二节 我国的地球科学：从模仿到转型/6
一、发展历程与历史弱点/6
二、区域特色与科学转型/8
第三节 地球系统突破口：我国重点方向/11
一、学术突破口方向选择/11
二、三大方向的专题研讨/13
三、贯彻执行的建议举措/15
本章参考文献/16
第二章 重新认识海洋碳泵/19
第一节 引言/19
一、生物泵概念的更新/19
二、矿物与生物泵效率/21
三、生物泵的地质演变/22
第二节 海洋溶解有机碳与冰期旋回/23
一、冰期旋回中的碳循环/23
二、海洋溶解有机碳库/28
三、冰盖增长期与冰消期的碳循环/33
四、我国研究方向的建议/38
第三节 有机碳与矿物——从海水到岩层/40
一、海洋生物泵与“压舱矿物”/40
二、黏土矿物与有机质的相互作用/42
三、金属氧化物矿物对有机质的吸附与转化/49
四、我国研究方向的建议/51
第四节 生物碳泵的地质演化/52
一、地质时期生物碳泵研究的挑战/53
二、不同地质时期的海洋生物碳泵/56
三、重点研究方向/62
四、我国研究方向的建议/67
本章参考文献/72
第三章 水循环及其轨道驱动/88
第一节 引言/88
一、米兰科维奇理论及其难题/88
二、气候演变轨道周期的新发现/89
三、全面探索气候系统的演变机制/91
第二节 40万年偏心率长周期的破坏/93
一、第四纪轨道周期研究的挑战/93
二、深时地质气候演变的轨道周期/97
三、偏心率长周期的破坏/102
四、长尺度轨道周期的研究方向/104
五、我国研究方向的建议/108
第三节 水循环的地质演变/112
一、地球表层水循环/112
二、地质时期主要气候事件与水循环/116
三、水循环地质演变的控制因素/120
四、水循环地质演变中的重大科学问题/122
五、我国研究方向的建议/128
第四节 气候系统演变中的两半球和高低纬相互作用/132
一、引言/132
二、超轨道尺度上两半球和高低纬的相互作用/134
三、轨道尺度上的两半球-高低纬相互作用/138
四、千年尺度上两半球-高低纬的相互作用/145
五、百年-年代际尺度的两半球-高低纬联系/149
六、我国研究方向的建议/153
本章参考文献/155
第四章 东亚-西太的海陆衔接/182
第一节 引言/182
一、亚洲和太平洋的衔接/182
二、超级大陆和超级大洋的衔接/183
三、寻找东亚-西太构造研究的突破口/185
第二节 太平洋板块俯冲和东亚大地幔楔/186
一、西太平洋板块俯冲作用/186
二、大地幔楔与东亚地质演变/193
三、未来研究方向/198
第三节 西太平洋边缘海盆地的形成与演化/199
一、从板块学说看西太边缘海系统/199
二、西太边缘海成因机制的探索/201
三、西太边缘海成因解密的途径/208
第四节 大陆横向不均一性对大洋板块俯冲的影响/215
一、东亚大陆拼贴过程与横向不均一性/216
二、东亚大陆不均一性与（古）太平洋板块俯冲/219
三、东亚大陆盆地时空差异性演化/223
第五节 中新生代盆地流体活动及资源环境效应/225
一、西太-东亚海陆衔接带深部过程与盆地形成演化/226
二、火山活动对富有机质烃源岩发育的贡献/227
三、深部流体作用下C-H-He资源效应/228
四、深部流体有机-无机相互作用对油气成藏影响/230
五、高分异花岗岩与多金属矿产形成/231
本章参考文献/233
关键词索引/254