20世紀自然科學的發(fā)展趨勢是由極小（粒子物理學）→極大（宇宙學）→極復雜（復雜性科學）“復雜性“研究具有科學發(fā)展的時代特點，是具有前瞻性和探索創(chuàng)新性的基礎研究，被世界科學界認為是”21世紀的科學”。編著者半個多世紀以來將數(shù)學、化學、物理學和非線性科學及復雜性理論與地質科學相結合，長期探索地質現(xiàn)象的本質和地質科學的基本問題，逐漸形成了編著本書的動機和學術思想。本書以“地質作用與時-空結構“的自然哲學理念為根本立足點，將地質科學劃分為地球物質的成分與結構、地質作用、地質學場與地質系統(tǒng)的演化四大基本范疇其中包含亟待研究和解決的九個重大基礎地質問題。編著者認為地質科學的基本問題是地質系統(tǒng)的復雜性，并且從這一個新視角由重大基礎地質問題中凝煉出相應的基礎理論問題；然后又提出了一種地質科學的復雜性理論——“地質作用的自組織臨界過程動力學——地質系統(tǒng)在混沌邊緣分形生長”和相應的方法論，對于從重大基礎地質問題中所凝煉出的眾多基礎理論問題作系統(tǒng)和較深入的剖析?，F(xiàn)在國際上對于復雜性的科學研究大多集中于數(shù)學理論及其在物理、化學、生物、生命、人腦和社會系統(tǒng)等方面的應用，較少研究地質系統(tǒng)，并且主要涉及地震現(xiàn)象、地殼斷裂構造、地幔對流和大氣環(huán)流動力學等少數(shù)領域，工作比較零散。復雜系統(tǒng)研究要求重組科學的現(xiàn)有固定分野，實現(xiàn)跨越不同學科的大整合，從而促進多學科的交叉和融合，并且已經引起認知過程和方法論的深刻變革，推動認知科學的重大發(fā)展。對于地質系統(tǒng)的復雜性研究將是21世紀地學發(fā)展中居于戰(zhàn)略地位的生長點之一，可以對古老而常新的地質科學進行再認識，將重大基礎地質問題的研究提高到非線性科學和復雜性理論的層次，實現(xiàn)地質科學向精確科學的跨越，取得突破性進展，并帶動相關學科同步發(fā)展。本書可供從事地球科學工作的專家，科研人員以及大專院校師生參考。
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