构造地质学的发展趋势

现代构造地质学在其发展过程中,采用了先进方法和高新技术,拓宽了应用和服务的范围,使其研究内容得以扩大和探化,新构造观不断形成,学科结构发生重大变革。目前,构造变形作用与物理化学作用的关系,岩石圈三维结构和作用过程,大陆动力学以及全球动力学等研究领域是构造地质学的前沿研究领域。     

构造地质学的进展与学科发展特点

构造地质学堪称"地质学中的哲学"。可分为中小尺度的"狭义"构造地质学和大地构造学。近年来,中小尺度的"狭义"构造地质学研究已不局限于单个构造的几何学、运动学和动力学分析。而是表现为:①广度上,区域构造分析正在与年代学、三维反射地震、GPS观测等技术相结合,实现构造事件和过程的定量化厘定、盆地构造的数字化描述、地壳形变的全空间长期实时监测;发展构造建模(物理模拟和数值模拟)技术;应用地球物理的成果丰富构造变形研究的实例;②深度上,探寻构造变形的流变学机理,并从若干研究点上认识深部地壳的构成、韧性变形带及相关构造作用的过程和效应。大地构造学研究正在新的知识体系和地球物理探测技术的推动下深入到地幔范围以及大陆构造领域。认识板块构造作用下壳幔物质的循环过程,追溯大陆构造分裂与拼合的演化历史,探索新的岩石圈—地幔动力学模式和"板块"运动模式。当前的构造地质学具有以技术、产业和社会需求、人才为导向的发展特点。学科的发展要求我们把握新技术、新资料,适应经济产业发展和国计民生的需求,加强年轻一代地质人才的培养,提升自主创新能力。     

变形矿物的显微构造及其研究方法

显微构造,顾名思义,即显微级的构造形迹。研究变形矿物的显微构造,就是在显微镜(或电子显微镜)下研究造岩矿物在应力作用下变形而遗留下来的痕迹。本世纪初叶,地质学者就对变形岩石的结构构造进行了探索和研究,以后,由桑德尔及其学生们的共同努力,     

显微构造中应变标志物及应变测量

显微构造的运动学差别原理及方法目标已得到广泛应用，但其定量计算的标志还局限于石英颗粒、鲕粒、化石等球形物体及少数别的标志物。本文介绍的是书斜构造了、布丁构造、显微褶皱构造、揉皱构造和滑脱构造等5种显微构造的应变特征及测量方法，这些标志的识别和测量有助于提高平衡剖面和缩短量的计算精度。在这五种情况下，测量应变量首先要找到视域内代表最大应变方向的变形前和变形后的长度，然后计算不同视域下的变形量并找出最大应变量，利用应变公式计算变形率。例如：大别山构造带龟山组是一套单斜地层，它的显微变形很发育，显微褶皱显示其缩短变形量达57％，由于龟山组是单斜地层，其样品所代表的地层厚度内其缩短量为57％。     

构造岩中变形机制与变形结构

构造岩中的变形机制有三种类型：物质扩散迁移、晶体塑性变形和粒间摩擦滑移作用和破裂作用。它们形成的变形结构有：磨蚀边结构、山羊须结构、雪球结构、显微石香肠、残斑旋转、压力影、分结条带、拨丝结构、变形纹，变形条带、机械双晶、显微膝折、亚晶粒、核幔结构、剪切阶步、云母鱼和矩形边等。它们对研究变形作用与变质作用的关系，对揭示构造变形的演化历史和确定变形环境具有重要意义。     

超越板块构造——我国构造地质学要做些什么?

对近十年来全球构造学和构造地质学的重要进展进行了简要评述.30年前建立的全球构造理论改变了人们对地球及其演化的认识.作为固体地球统一理论的板块构造主要涉及刚性板块边界之间的变形、地震活动和火山作用.至今还没有完整理论阐明板块运动的驱动力和地幔对流机制.板块边界和板内变形等许多问题仍然无法回答.大陆岩石圈和大洋岩石圈在成分、厚度和力学强度方面有明显的差别, 因此现有板块构造不完全适合于大陆构造.大陆地壳和地幔流变学的综合研究是认识大陆构造和超越板块构造的最佳途径.流变学是大陆造山带几何学和动力学的桥梁.大陆岩石圈对构造作用、重力作用和热作用的响应在很大程度上取决于其流变强度.岩石圈流变性质是岩石圈分层和塑性流动的主导因素.大量透入性变形和巨型大陆造山带内部构造显示非刚性特征.大陆构造和力学行为主要由地壳强度而不是地幔强度所控制.从大陆岩石圈多层性和力学强度不均匀性表征看, 现在是抛弃传统“三明治”构造模式的时候了.面对地球系统科学和地球动力学新思维发展趋势, 多学科综合研究大陆构造(造山带)和加速高水平构造地质学人才的培养是我国构造地质学发展的最紧迫任务      

第32届国际地质大会构造地质研究进展综述

第32届国际地质大会系统地反映了构造地质学近年来研究的最新成果。这些成果概括起来包括下列5个方面的内容。（1）构造变形与沉积作用：重点是不同构造体制,如伸展、挤压（包括斜压）体制下,各构造区域的构造+沉积关系,在利用层序地层等进行定量的构造反演方面,取得了重要进展;（2）挤压作用下的构造样式：这一传统构造地质学的研究内容仍然为构造地质学家所关注,如薄皮构造与厚皮构造在碰撞和非碰撞造山作用方面的表现样式;（3）山链内构造反转过程和构造的继承：描述经历了变形体制转换的区域运动学演化,是构造地质学研究的前缘课题;（4）大陆边缘前陆逆冲+褶皱的形成：特别强调盆地-山脉的藕合关系;（5）高应变带的研究及技术方法：包括制图、模型、实验方法和材料等。     

通过构造岩鉴别岩石动态重结晶的机制

岩石如书,包含着丰富的地球演化信息。通过破解这本天书,地质学家得以了解发生在地球内部的地质过程。构造岩中的显微构造是“写在岩石中的变形过程”。通过显微构造观察,可以了解岩石矿物的变形机理。以天山造山带内发育的糜棱岩为具体实例,介绍了中、下地壳层次变形岩石动态重结晶的机理及形成的相关显微构造的特点。由于构造岩均是经历过重结晶作用的产物,显微观察只能揭示变形矿物重结晶的机制。在中、下地壳层次,矿物动态重结晶的主要机理分为3种（从低温到高温）：膨胀鼓出(BLG,又称膨凸)、亚晶粒旋转(SGR)和高温颗粒边界迁移(GBM)。这3种方式形成各具特色的显微构造：BLG形成近等粒交叉舌状构造;SGR产生定向排列的拉长新颗粒条带;而GBM造成典型的具不规则状颗粒边界、大小悬殊的新颗粒组合、颗粒内部波状消光不明显的显微构造。除了温度条件外,应变速率对动态重结晶机制也有明显的影响。在显微构造观察过程中,详细、全面应该是最重要的原则。     

胶东黄铁矿显微构造变形与金富集关系：黄铁矿EBSD组构和地球化学约束

载金黄铁矿显微构造变形与金富集关系可以从显微-超显微尺度揭示金成矿作用和地质过程,探讨金的再活化或再聚集作用。在胶东焦家金矿带成矿期识别出4种类型的黄铁矿,文章应用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)和电子探针(EMPA)等技术方法,探讨黄铁矿显微构造特征、超微观结构与金的富集关系。结果显示:载金黄铁矿均不发育环带,其中w(Fe)为45.70%～46.85%,w(S)为52.57%～53.37%;显微构造变形既有脆性变形又有塑性变形;黄铁矿晶体优选方位(CPO)主要表现为平行于晶轴极密和复杂极密;黄铁矿晶格间距为0.58 nm,主要发育刃位错。焦家金矿带在金成矿作用过程中,可见金集合体经历了从复杂的纳米尺度到宏观尺度矿物载体富集的过程,包括成矿流体中金络合物、金-铋-硫族化合物富集等化学结构变化过程和纳米金、载金黄铁矿纳米颗粒、岩矿石显微-超显微构造微环境变化过程。因此,不同类型载金黄铁矿CPO受到化学结构变化和显微-超显微变形微环境变化的联合制约,间接反映出载金黄铁矿中金的富集与黄铁矿内部变形、表面形貌和结构缺陷有密切关系。     

一种新的构造变形热年代学研究方法——显微构造变形热年代学

显微构造变形热年代学是一种新兴的研究构造变形热年代学方法,能够解决一些常用方法无法解决的或很困难的构造问题。显微构造变形热年代学利用因构造变形事件而产生的新生矿物结晶年龄来测定小至一般的构造变形,大至区域构造乃至造山带或碰撞带构造变形的年龄,建立构造演化时间序列,并可以计算其变形速率或隆升速率。     

构造地质与工程地质的基本关系

构造地质学是研究各种地质构造及其成生演化的基础地质学 ,工程地质学主要是应用地质学理论尤其是构造地质学理论解决人类工程建设活动中与构造现象和构造活动有密切关系的地质问题的应用地质学。二者的研究目的虽然不同 ,但所研究的主要对象是相同的 ,即都是地质构造 ,所研究的又都是地球变化过程中的构造变动及其各类效应。文中讨论了构造地质学与工程地质学之间的基本关系 ,主要包括地质构造对工程地质环境和工程地质条件的控制作用 ;深部构造、浅部构造以及表层构造动力学特征与区域地壳稳定性之间的关系 ;构造结构面、构造应力场与岩土体稳定性的关系 ;活动构造与工程建筑安全性的关系以及地质构造与崩滑流、地裂缝、地面沉降等地质灾害的关系等问题。     

塔里木盆地北部库车地区秋里塔格构造带地层结构及其对构造变形的制约

本文利用露头、钻井、航空照片和地震反射等资料,通过地层对比与构造分析等综合研究手段,分段解剖了秋里塔格构造带地层结构与构造变形特征,进而探讨了地层结构对构造变形和油气成藏的影响。秋里塔格构造带东、西地层结构有显著差异,发育几套非能干层,如膏盐岩和煤系等塑性地层,其发育层位和展布范围侧向变化迅速,形成多个滑脱面,将中新生代变形地层分为深、浅两套变形序列。受滑脱面侧向变化的控制,深、浅变形序列卷入地层及其构造样式和类型发生相应的转变。此外,受不同的地层结构和构造演化背景的控制,该带东、西形成两种截然不同的油气成藏类型,即近源垂向运移型和远源侧向运移型。     

变形岩石的显微构造与岩石圈流变学

岩石圈的流变学分析和岩石构造、显微构造证据揭示出大陆岩石圈具有显著的横向和纵向上的异向性,并具有明显的非板块表现.全面开展不同温度和压力条件下变形岩石的构造与显微构造分析,正确认识岩石圈不同层次上岩石的流变学规律、流动机理及其制约因素等,将成为后板块构造研究与新的岩石圈演化理论建立的基础和主要动力.岩石流动的宏观-微观尺度问题(岩石圈结构与流变性、边界弱化效应和岩石流变学与显微构造响应等)、岩石流动的时间问题(不同时间尺度岩石的流动性、实验室模拟与天然岩石流动的协调性、浅层岩石流动变形的有效定年等)、岩石流动的制约因素(内在的成分与结构、外在的物理与化学环境)将成为岩石圈流动与岩石变形显微构造研究的重要方面.现代化实验室建设和最新实验技术、手段的利用将成为解决上述科学问题的必要条件.     

变形岩石的显微构造与岩石圈流变学

岩石圈的流变学分析和岩石构造、显微构造证据揭示出大陆岩石圈具有显著的横向和纵向上的异向性，并具有明显的非板块表现。全面开展不同温度和压力条件下变形岩石的构造与显微构造分析，正确认识岩石圈不同层次上岩石的流变学规律、流动机理及其制约因素等，将成为后板块构造研究与新的岩石圈演化理论建立的基础和主要动力。岩石流动的宏观-微观尺度问题(岩石圈结构与流变性、边界弱化效应和岩石流变学与显微构造响应等)、岩石流动的时间问题(不同时间尺度岩石的流动性、实验室模拟与天然岩石流动的协调性、浅层岩石流动变形的有效定年等)、岩石流动的制约因素(内在的成分与结构、外在的物理与化学环境)将成为岩石圈流动与岩石变形显微构造研究的重要方面。现代化实验室建设和最新实验技术、手段的利用将成为解决上述科学问题的必要条件。     

辽吉古裂谷内带顺层构造片岩的变形构造与变形机制

本文从变形构造,尤其是变形显微构造研究入手,探讨了广泛发育于辽吉古裂谷内带的泥质构造片岩的形成与演化。对石榴石、石英和黑云母的变形亚结构及岩石变形构造分析揭示出,构造片岩的形成主要包含了伸展环境下出现的剪切作用、挤压作用以及扩散蠕变过程。同时还应用变形轨迹图展示了构造片岩的形成及形成后的改造过程。     

岩石电子背散射衍射（EBSD）组构分析及应用

电子背散射衍射（EBSD）技术是现代构造地质学与显微构造分析领域一项崭新的技术,它与现代高分辨率扫描电子显微镜和能谱分析设备结合,可以对块状样品中微米或纳米级尺度的颗粒进行晶体结构分析, 从而使微观结构、微区成分与结晶学数据结合起来,能够更精细地对比研究矿物和岩石显微构造,为岩石显微构造分析开辟了一个全新的领域。分析了EBSD技术的基本原理、系统构成、样品制备和工作程序。介绍了石英组构测量,极细粒物质（微角砾岩）的组构特点,二轴晶矿物（角闪石）的组构、变形机制和金属硫化物组构分析的应用实例,对于应用EBSD系统开展研究存在的一些问题进行了讨论。     

天然变形方解石质岩石的低温塑性

对四套具不同特点的方解石质原岩断层构造岩应用光学显微镜、透射电子显微镜和阴极发光显微镜开展了系统研究。它们都表现出相似的变形显微构造特点与变形作用,宏观碎裂结构与微观糜棱状结构。碎屑颗粒或者变形的原岩颗粒具有发育的晶内变形显微构造(变形双晶、扭折和微破裂等),基质颗粒为弥散的极细粒物质。透射电镜下的微构造表现为反映脆性变形与晶质塑性变形共存的位错     

博格达山北缘前陆褶皱冲断带构造特征及其动力学意义

博格达山北麓褶皱逆冲带是现代地质学研究的一个热点,但是大部分的研究都集中于古生代和新生代的构造变形,对于中生代多期构造变形少有关注。本文通过野外地质观测和卫星照片解析,结合前人地震剖面,识别出中生代以来博格达山北麓褶皱逆冲带内3期不同的构造变形: 1)是由于印度-欧亚板块碰撞远程效应所引起的新生代逆冲推覆构造,表现为一系列逆冲断层及相关的褶皱; 2)是侏罗纪末-白垩纪初博格达山遭受挤压变形,在山前形成宽缓的褶皱; 3)是博格达三叠纪末-侏罗纪初的构造变形,可能对应于博格达山的初始隆起,这期构造变形表现为博格达山北麓上二叠统的强烈褶皱变形。这些结果表明博格达山的隆升具有多期次的特点,主要受亚洲板块南缘不同时期小陆块碰撞的控制。     

变形构造分析的定量化与摩尔圆的引用与发展

20世纪60年代，与板块构造学说建立的同时，在构造地质学中还有一项革新，就是变形构造分析的定量化，从定性描述走向定量计算。定量化的重要标志就是将力学中的摩尔圆引入构造地质学，并且使其改进和发展，在构造地质分析中建立了有限应变摩尔圆，适应了大变形的分析，又建立了极摩尔圆，适应一般剪切的分析。我国地质学家在其中也做出了自己的贡献。     

同位素构造地质学——构造地质学一个新的分支学科

<正> 陈国达教授提出的地洼学说大地构造理论自诞生至今已35周年,它不仅在理论上得到了发展,而且在实践中经受住了检验。它的研究内容和领域在不断扩大,如构造地球化学、构造成矿学应运而生并迅速发展。随着同位素地质学在构造地质学中的应用范围的不断扩大,国内外学者逐渐将同位素地质学的理论、方法手段应用于解决构造地质学