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      

花岗岩与地壳厚度关系探讨

文中首先从板块构造与大陆构造的对比出发,指出板块构造主要研究洋壳,洋壳主要研究玄武岩,玄武岩主要研究构造环境.大陆构造主要研究陆壳,陆壳玄武岩少花岗岩多,因此,花岗岩在大陆构造研究中具有特殊的地位.由于花岗岩比玄武岩复杂得多,其中尤以源岩和深度对花岗岩的影响最大,是大陆花岗岩研究最重要的课题.文中接着讨论了Sr和Yb的...     

新全球动力学理论与壳幔的形成

地壳从地幔中熔融出来是地质学立论的基础 ,也是板块构造运动的基本原因。上述理论阐明不了大陆岩石圈、大陆造山带的组成 ,结构与演化 ,也与当代的基础理论不尽吻合。为此特提出在地球自转速度变化制约下的多层扭动涡旋甩出说———核幔壳“风暴”所引发的热核反应是地球发展与演化的唯一的、统一的“动力”来源 ,也是壳幔形成的根本原因。     

构造地质学研究态势

构造地质学作为地球科学的统帅学科，以其研究对象的时间跨度、尺度跨度、所涉及的学科跨度以及应用和服务对象的跨度之大有别于其它学科（吴正文，1995）。相关学科的新理论、新方法、新技术、新思路相继被引入构造地质学研究领域，使得构造地质学获得了空前的大发展。尤其是六十年代以来，板块构造理论体系的建立和完善，七十年代以来，大陆构造研究，八十年代以来大陆岩石圈研究，九十年代以来，大陆动力学研究兴起，使得构造地质学这一学科无论在研究深度上还是研究广度上都是前所未有的。主要表现在：1．板块构造理论体系的建立和完善…     

地球接受太阳辐射能量变化对板块构造影响的估算

板块构造理论可以被认为是构造地质学研究的基本模型和框架。传统板块构造理论认为岩石圈板块在软流圈上方随软流圈对流发生运动,软流圈对流所需要的能量则完全由地球内部能量,如重力势能和放射性衰变产生的热能提供。但是近年来的一些研究证明了气候变化会对板块构造活动,如造山带活动产生直接影响。对传统的板块构造所需能量全部由地球内部提供这一观点做出了补充和更新。本文主要从两个方面对外动力作用可能影响板块构造做出分析,一是利用傅里叶分析证明了太阳辐射变化在构造活动,如洋中脊两侧地貌和火山沉积物中均能够留下记录;二是建立了一个简单的平面力学模型,探究洋流同大陆的力学作用会如何影响大陆运动特征。虽然这一模型忽略了很多因素,定量计算的结果本身并不具有很严格的数据绝对意义。但是这一模型的结果可以证明地球所有板块构造活动中释放的能量低于地球系统每年从太阳辐射中接收的能量,而且模型得到的大陆运动特征同现今实际观测下的运动特征存在一致性,洋流向大陆岩石圈传递的能量同地震活动释放的能量处于同一量级,从侧面可以证明洋流可能对板块构造产生了较大的影响。     

甘肃北山早古生代蛇绿岩带的特征及演化

板块构造学说问世以来,地质学有了突破性进展。现代大洋岩石与大陆蛇绿岩之间明显的相似性,使人们把蛇绿岩视为消失大洋在大陆造山带中的残留标志。笔者综合有关蛇绿岩的研究成果,在我国北山首次确定了早古生代的蛇绿岩带,并对其发展演化做了研究     

西藏安多地区及西部蛇绿岩研究及其大地构造意义

正蛇绿岩这一名词1905年Steinmann首次用于阿尔卑斯造山带。1972年美国地质学会召开的Penrose会议,对蛇绿岩套的层序作了统一。目前一致认为蛇绿岩套代表古大洋壳,蛇绿岩块为异地构造搬运来的古洋壳碎块,其成因与板块构造作用有关(张旗等,2000)。蛇绿岩分为三类:科迪勒拉型、     

"中国古陆块构造演化与超大陆旋回"学术会议在北京大学举行

超大陆旋回的研究是近年来前寒武纪地质学及大地构造学的热点科学问题 ,极大地推动了不同古大陆构造演化的对比及板块构造理论的发展。超大陆的聚合与裂解事件及其构造演化过程的研究成为地球科学领域具有挑战性的前缘领域。其中 ,元古代Ｒｏｄｉｎｉａ超大陆的研究成为国际地质对比计划(ＩＧＣＰ) 44 0项 (1 999～ 2 0 0 2 )的主要研究内容。为加强国内同行专家在相关领域的学术交流 ,由北京大学地质学系发起 ,与ＩＧＣＰ440项中国国家工作组、中国地质学会构造地质学专业委员会、前寒武纪地质学专业委员会、西北大学地质学系、中国地质科…     

关于加强流变构造学研究的建议

流变学构造研究已成为21世纪固体地球科学的前沿领域。构造地质学作为固体地球科学各个分支领域的带动学科,需要以流变学的理论和研究方法武装自身,以便从根本上和真正意义上开展大陆地质和大陆动力学的研究,进而推动板块构造理论的进步和为创建崭新的超越板块构造的构造理论奠定基础。在论及开展构造地质和大陆地质的流变学研究的5点理由之后,本文提出了3项旨在加强流变学研究的建议,即:1)大陆流变构造的观测、分析和积累研究,2)实验研究和理论探索,3)基础理论学习与人才培养,供国内构造地质学界同仁讨论。     

关于大陆构造研究的一些思考与讨论

指出板块构造理论在解释大陆构造中的不足之处,从而在进一步深化板块构造理论发展的同时,构建大陆构造理论体系;通过长期大陆构造研究实践并利用国内外大陆造山带的6个例子提出有关大陆的基本问题,诸如早期大陆起源、超大陆方式演化的大陆演化机制以及大洋和大陆岩石圈的本质不同和构造旋回;说明大陆是由板块构造(包括可能的板块构造远程效应)和大陆自身机制分别形成的组分的拼合体.主张大陆有自身的机制操控它的起源、保存和演化.在排除了来自板块边缘以及板块远程效应的作用力的前提下,出现在陆内环境的造山作用可由大陆本身尤其可能由陆内中小块体之间的相互作用引发.需要强化大陆构造研究,在深化板块构造理论的同时,探索和创建大陆构造理论体系.     

地质学的若干问题

对地质学几个领域近几十年的发展做了扼要的总结,指出了一些有突破性的进展,并提出了这些学科今后若干年可能的发展展望,论文涉及的学科包括矿物学、花岗岩、铁镁－超铁镁岩、变质岩、沉积学、多重地层分类与地质年代学、构造这以及板块构造学与大陆动力学。对于各学科并非全面的论述,而是指出其有重大意义的突破性进展,在矿物学方面强调了由于新技术的运用而大大地促进了矿物学的进展,矿物材料学和环境矿物学都是今后着重发展的方向。总结了当前对花岗岩的基本认识,指出应开展“岩浆系统”与“火山系统”的深层次研究;对于铁镁－超铁镁岩今后要加强壳幔物质的相互作用与深部过程的研究;总结了变质岩研究的三个阶段,今后要在重点地质区坚持长期深入系统的研究,特别是前寒武纪麻粒岩区和造山带。沉积学最近有较大发展,有三方面的意义;在构造地质学方面指出在大陆造山带伸展构造、韧性剪切等研究热点以及从定性到定量的研究趋势;板块构造学是地球科学有史以来最伟大的成就,90年代是大陆构造研究的大发展时期。     

浅谈大陆动力学与成矿关系研究的若干发展趋势

传统的板块构造理论提供了解释大陆板块边缘成矿问题的理论框架,但对解释板块碰撞后大陆内部演化阶段的成矿作用则无现成答案.基于这一现状,20世纪90年代以来,以发展板块构造理论、深入理解大陆成矿作用、提高发现大陆内部矿床能力为主要目的的大陆动力学及其与成矿关系的研究,引起了国际地学界的高度重视.纵观近年大陆动力学与成矿关系的研究,可以发现以下若干趋势:在成矿机制上,将成矿作用研究与壳幔相互作用研究密切结合;在成矿时代上,成矿作用与重大地质事件的内在关联受到高度重视;在成矿区域上,除继续重视板块边缘成矿作用的研究外,大陆板块内部的成矿作用成了新的研究热点.     

关于发展洋板块地质学的思考

为揭示造山带物质组成和结构构造,发展洋板块地质学,阐明大陆形成演化过程和动力来源,应用板块构造理论和地质学方法,对造山带俯冲增生杂岩带、蛇绿岩带等大洋岩石圈板块地质建造、结构构造进行系统研究,寻找俯冲带岛弧前弧火成岩组合;研究洋板块初始俯冲过程中,从前弧玄武岩到玻安岩、高镁安山岩,再到弧拉斑玄武岩和钙碱性熔岩的岩浆作用分阶段递进演变历史,以揭示洋盆向大陆转化的原始弧性质和前弧火成岩组合及洋陆转换过程,为建立和发展洋板块地质学奠定科学基础.     

20世纪后半叶构造地质学的进展

本文简述了20世纪构造地质学的发展历史，以上世纪100年构造地质学论文占地质学论文的比重变化，讨论构造地质学在整个地质科学体系中的地位及其变化。对板块构造、大陆动力学和地球动力学等研究领域，并在构造分析、岩石变形机制与流变学特征、造山带的推覆构造与晚造山伸展垮塌作用、大型走滑断层与压入一挤出构造、活动构造与自然灾害等研究领域的进展进行了重点分析。     

华北克拉通的形成以及早期板块构造

地球上最早的地壳岩石是高钠的花岗质(TTG)岩石,但是否有更老的洋壳存在过、以及陆壳是怎样形成的,涉及到地球动力学几乎所有的问题。其中板块构造是在什么时候开始的,就是个延续了数十年热度不减的前沿科学问题。流行的说法是板块构造始于新元古代,也有一些学者认为在新太古代就已经开始,或者认为自从地球上有了水的记录,就开始有板块构造。在众多的判别板块构造的标志中,蛇绿岩残片和古老的高压变质岩无疑是两个最具影响力的问题。前者可以确定有远古的古老洋壳存在过并成为缝合带中的残片,后者可以指示曾有地表的岩石单元被俯冲到深部,是俯冲、消减与碰撞的岩石学证据。本文在讨论和比较了太古宙绿岩带与蛇绿岩,以及早前寒武纪高温高压(HTHP)麻粒岩/高温—超高温(HT-UHT)麻粒岩与造山带高压变质带之后,认为尚不能作为板块构造的证据。本文还对华北的新太古代末的稳定大陆形成以及古元古代活动带的裂谷-俯冲-碰撞进行了论述。提出华北克拉通在新太古代末的绿岩带-高级区格局可能标志着热体制下有限的横向活动构造,微陆块被火山-沉积岩系焊接,随后发生变质作用和花岗岩化,完成稳定大陆的克拉通化过程。其构造机制可能是适度规模且多发的地幔柱构造控制下小尺度的横向构造运动的机制。华北克拉通的古元古代活动带有与绿岩带-高级区不同的构造样式,表壳岩带状分布,经受了强烈的变形以及中级变质作用,伴随花岗岩的侵入,虽然没有蛇绿岩和高压变质带,但已表现出板块构造的雏形特征。     

再论大陆动力学发展面临的重大挑战

刊序板块构造理论诞生60年来,作为发展板块构造理论的大陆动力学研究也已进行了30年。板块理论被公认为"世纪自然科学领域的五大成就之一,该理论的提出是一次地学革命,因为它重新调整了人们对地球动力学的传统认识。板块构造学说诠释了全球构造的许多现象。但是,与板块构造学说所阐明的大洋岩石圈生长和消亡过程相比,大陆岩石圈的形成和演化过程更为复杂:大陆地壳无均一成分、无共同成因、具有复杂的流变学特征、有复杂多样的造山带和盆地类型、有千姿百态的地形地貌、有构造和热演化史不同地体的拼合、有流体和熔体对大陆岩石圈强度的改造,以及大陆板块聚敛和离散的轮回,因而板块上陆面临重大挑战!大陆动力学的兴起成为板块构造发展新的里程碑,逐步成为解决人类社会需求(资源能源、环境和灾害)的重要理论基础。     

克拉通、下地壳与大陆岩石圈——庆贺沈其韩先生百年华诞

把克拉通、下地壳和大陆岩石圈这几个重要的地质名词放在一起做文章的标题,其实只是想强调一个事情,即陆壳形成和稳定化的结果是形成大陆岩石圈.大陆岩石圈是地球圈层的基本单元,是现代板块构造运动的核心构件和核心载体.忽视大陆岩石圈,要讨论地球上大陆与大洋、地壳与地幔、地球的深部圈层与外部圈层、内部圈层间相互作用以及物质与能量的...     

太古宙洋壳的地质记录及其板块构造意义

太古宙是大陆地壳形成的主要时期,对于太古宙是否有洋壳记录、太古宙陆壳和洋壳的性质及其上地幔动力学状态一直存在不同认识,板块构造是否在早期地质历史上起作用也是争论的问题。根据目前的研究,如太古宙高压麻粒岩和榴辉岩的发现和研究以及南非早太古宙金刚石的发现...     

板块假说上大陆后所面临的几个问题

本文就运用板块构造理沦,在分析研究大陆壳的地质构造特征及其演化历史时,所遇到的几个主要问题,进行了概略阐述。并就近年来,在板块构造研究中出现的如:地幔柱、A型俯冲、地体…等新模式,作了简要的介绍。     

奥菲奥岩(OphiOlites)——第一届潘诺斯野外会议

第一届潘诺斯野外会议于1972年9月14日-24日举行,共有九个国家的55名地质学家参加.会议涉及有关奥菲奥岩形成的岩石学和构造关系等问题.近年来板块构造模式赋于奥菲奥岩石系列以新的含义,认为它是代表产生于大洋中脊的大洋壳,有时混杂到大陆边缘或盖层之中.这些古老大洋岩石圈的残屑可能和长期以来地质工作者们所称的"奥菲奥岩"类似.