“陆内造山带形成演化与动力学机制”主题专辑目次

正中国是以大陆为主的国家,广泛存在不同时代、不同方向、不同结构、不同性质的造山带,也有中新生代在陆壳基底上因裂解扩张形成的南海盆地。对这些地区进行深入研究,将为建立中国大陆构造理论提供地质基础和重要条件。20世纪30年代始,中国老一辈构造地质学家通过对中国大陆构造研究,陆续创立了不同构造学派,促进了对中国大陆构造研究的深入和发展。自20世纪70年代初,     

大陆构造与动力学研究的若干重要方向

为了建立新的地球观，当代地学界把主要科学目标瞄准大陆动力学。大陆构造是大陆动力学的核心领域，涉及到盆地和造山带的形成与演化、大陆岩石圈三维层块结构、大陆下地壳的热状态和流变状态、大陆地震成因和大陆地壳运动的动力来源等一系列重大课题。随着多学科的联合攻关和新技术、新方法的应用，在上述研究领域取得的新突破将导致大陆动力学新理论的诞生，并推动固体地球科学迅速发展，以至带来新的地学革命。     

亚洲形变与全球变冷──-探索气候与构造的关系

亚洲是当代地球上唯一夹在两个汇聚大陆边缘的陆地,在亚洲与西太平洋之间由于地形和气压的巨大反差,形成最为强烈的能流和物流。这种反差,是亚洲在新生代晚期经受全球最大构造形变的产物。印度与亚洲碰撞,太平洋板块转向,边缘海张裂,中国地形倒转,大江东流,陆架和沿海平原形成,这一系列变化造成了区域性甚至全球性的严重气候后果。探索亚洲形变与新生代全球变冷的可能关系,从而揭示气候与构造的关系,是我国地学界责无旁贷的任务。     

全球构造研究的若干重要进展

全球构造是百余年来国际地学界普遍关注的最重要研究领域之一，近十多年来研究不断取得新的重大进展；揭示出全球现今大洋中脊系统良好的定向性与等距性分布规律、地球各圈层不等速的西向运动规律及其他全球构造运动与地球自转的种种相关性；证明大陆板块内部存在不同类型的强烈陆内造山作用；发现了古今不同时期巨厚的大陆山根与岩石圈的去根作用等重要现象。当今全球构造研究出现若干新的趋势。在全球构造驱动力源与驱动机制研究方面，开始由单一动力驱动机制研究转入多种动力因子所构成地球动力系统的综合研究。大陆动力学中的山脉隆升过程与隆升机制、陆内造山机理、大陆岩石圈去根作用等已成为新的研究热点，中国颇具特色的大陆地质构造正吸引着越来越多国家众多地球科学家们的重视。     

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      

浅谈大陆构造-板块构造的回顾与反思

60年代提出的板块构造理论拓宽了人们的思路,给地球科学带来了活力。但是随着对大陆区域地质调查的深入,发现大陆板块与大洋板块差异很大,用刚性板块运动学理论不能解释大陆内部复杂的构造形变和板内地震活动。J. Dewey(1986)和P. Molnar(1988)相继提出大陆构造及其研究方法。我国青藏高原是一个典型而独特的大陆构造单元,是最强烈的板内形变带和地震活动区,同时是亚洲大气环流的启博器。青藏高原很可能成为新的地球科学理论的诞生地。     

关于中新生代环西伯利亚陆内构造体系域问题

亚洲大陆中、北部环绕西伯利亚地块南侧广泛发育中新生代指向南的弧形构造体系,呈现具有成因联系的有规律的成带分布,显然它们已不属于该区域先期古生代的古亚洲构造,而是与中新生代同期的西太平洋洋陆俯冲构造体系和环青藏及喜马拉雅碰撞隆升构造体系相鼎立的亚洲独立的另一构造体系,可简称为中新生代环西伯利亚陆内构造体系域.无疑,它是在古亚洲构造基础上,经叠加复合而新生的中新生代陆内构造系统.提出并强调将其与古亚洲构造加以区分是十分必要的.这对于中国和亚洲大陆构造与大陆动力学研究具有重要意义.     

大陆层控构造学说的内容、由来及意义

李扬鉴在枫林煤系硫铁矿工作期间,对矿区顶板厚层石灰岩刚硬层与下伏煤系软弱层之间软硬相间结构产生的构造变动,进行了长期地深入地研究,发现了许多前人没有发现过的构造现象,萌生了大陆层控构造学说若干基本观点的雏形。尔后,他把自己过去的研究成果升华为具有普遍意义的理性认识,作为解决也呈上硬下软层圈结构特点的大陆岩石圈种种构造热点问题的钥匙,创立了一系列新概念新模式。在这些丰硕成果的基础上,吸取了有关科学领域的新成就,充分发挥东方人整体思维的优势,从多元角度创立了大陆层控构造学说。该学说主要意义在于:①提出了多元动力成因观,把地球自转力、陨星撞击力、重力和热力对地壳运动所起的作用,作出了统一的说明,发现了陨击事件与造山运动的耦合关系;②创立了秦岭印支造山带成因机制新模式;③初步建立了大陆层控构造与油气资源关系新的理论模型。     

创新——活化构造理论创立与发展的动力与源泉——敬贺陈国达院士九十华诞

活化构造理论(地洼学说)冲破了百年来由欧美学者创建的地槽-地台学说的传统观点,提出并阐明了大陆地壳第三构造单元--一种新型活动区,即活化区,又名地洼区;总结并论证了地壳演化是活动区与稳定区相互转换,交替更迭,由简单结构到复杂结构,由低级阶段到高级阶段,螺旋式的上升发展,这就是地壳演化动"定”转化递进律.为研究地壳演化运动规律开辟了一条新的思路.活化构造理论的创建是陈国达坚持自主创新的结晶.他尊重自然科学发展规律,客观、科学地继承了前人的科学成果,又不为已有的发现所约束.知识创新始于问题,孕于积累,厚积而薄发.创新的过程往往是锲而不舍的长期奋斗,而创新结果正是长期积累的能量的瞬间释放.陈国达院士在50年代创建的活化构造理论(地洼学说),正如陈国达院士曾经说过的那样:主要受惠于无数前人的劳动成果,以及科学研究工作中"理论与实践结合,继承与创新结合”的要诀,是中国地质学家长期致力于中国大陆中、新生代构造演化的科研成果的集成.从研究中国大陆大地构造演化的实践中,总结和提炼出来的理论,并对全球大地构造科学研究具有指导意义.这是中国地质科学家在地球科学领域做出的独特贡献,是一种真正具有前瞻性、基础性、战略性的自主创新和原始创新.活化构造理论的提出,引起了国际地学界的关注,受到了中国科学界的重视.中国科学院于1961年在湖南长沙成立了中国科学院中南大地构造与地球化学研究室;1978年科学大会后,定名为中国科学院长沙大地构造研究所.     

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.     

南极普里兹造山带性质及构造变形过程

南极大陆足世界上最古老的大陆之一,是冈瓦纳大陆的重要组成.第一次南极科学考察以来,中国地质科学院一直参加南极研究.目前为止,已有33人次参加了14次南极考察,其中2人进入南极内陆格罗夫山考察.经过几代科学家20多年的努力,取得了一系列成果.传统观点认为,东南极大陆是由太古宙陆核与围绕陆核的元古宙活动带组成,东冈瓦纳大陆在晚元古代格林威尔事件后完成统一大陆的构建.上世纪90年代初,在原属于环东南极格林维尔活动带的不同部位识别出-系列晚新元占-早古生代的泛非期(约500 Ma)构造热事件,对传统的东南极大陆模式提出了挑战.其中,普里兹湾地区泛非构造热事件在最近几年的研究中被中国科学家证明向南延伸到南极内陆的格罗夫山一带,在东南极大陆内部形成了一条泛非期构造带.然而,普里兹带的构造属性一直受到研究者的争论.人们关注的焦点是这条泛非期普里兹构造带到底是一条陆内变形带?还是板块碰撞带?因为这个问题直接关系到东南极大陆的结构与形成时代,更关系到东冈瓦纳大陆形成演化过程的重建.2007年,"南极普里兹带1:50万地质图编制"与"南极埃默里冰架-格罗夫山综合地质调查与研究"课题组对普里兹带研究取得了重要进展:①完成了我国在南极的第一张中比例尺地质图,为普里兹构造带的研究、为探讨冈瓦纳大陆的重建,奠定了新的基础;②格罗夫山地区首次发现高压麻粒岩,根据石榴子石的化学环带和单斜辉石原始成分的恢复获得峰期变质条件为12.9～15.8 kb、810～910℃,减压退变质条件为7.6～10.3 kb、700～760℃,具有顺时针演化的P-T轨迹.SHRIMP锆石U-Pb定年揭示高压变质作用发牛的时代为545～542 Ma.这项成果首次为确认普里兹构造带为碰撞造山带提供了直接的岩石学证据;③普哩兹构造带麻粒岩地体变质作用、花岗岩浆侵位构成的热事件经历了ITD IBC发展轨迹,也是大陆碰撞带的指示标志;④基本上确定了普里兹构造带构造格架与变形序列及演化过程;⑤发现格罗夫山地区大型低角度韧性剪切变形带,变形时代为.530～480 Ma;⑥格罗夫山地区NENNE向延伸的沟谷-纵岭地貌特征是由于晚中生代到新生代区域上蓝伯特裂谷发育过程中形成的.     

进一步发展地洼学说之我见

回顾了地洼学说创立40年来的发展和成就及其对地质科学所产生的深远影响，强调了地洼学说理论在90年代大陆动力学研究中的学科优势和领先的重要作用。当国际地学界再次将研究对象指向大陆岩石圈的演化、运动过程及动力学机制时，活化构造（地洼）及其机制的进一步深入研究，自然成为大地构造，同时也是地洼学说研究的前沿和特别关键问题之一。在未来的发展中，根据地洼学说所创立的以壳体概念为标志的综合大地构造学同时兼顾演化与运动，把二者统一研究的优点，发挥我国地域特色的优越条件，选定我国自己的重点研究内容，充分利用已建立的学科优势领域和已有的国际影响，建立既有全球意义、又密切联系我国实际，更有成效地为国民经济服务的新理论、新学科，为推动世界地球科学的发展作出更大贡献。     

大陆伸展构造综述

简述了大陆伸展构造的研究历史,并从基本概念、构造样式、变形机制和动力背景等方面对大陆伸展构造进行了综述.伸展是大陆构造一种主要类型,并以正断层为主形成多种构造样式,如地堑、裂谷、拆离断层和变质核杂岩等.大陆伸展的变形机制包括纯剪切、简单剪切及分层剪切模式,并由此产生对称与非对称构造.大陆伸展构造的地表表现形式主要为裂谷或变质核杂岩,两者的形成主要取决于岩石圈的流变学结构.大陆伸展的动力学背景主要包括地幔柱上涌、俯冲板片反转与俯冲带后撤、增厚地壳的重力垮塌以及走滑体系的派生拉张等.     

关注三维交切构造——出露地表的大陆岩石圈构造解耦面

大陆内部弥散性的变形表明经典板块构造理论未能阐述大陆构造.矿物变形的实验室研究结果、岩石流变学性质随深度改变和地震测深剖面资料都提示大陆岩石圈具有三明治式的强度包络面.任纪舜、张国伟和钟大赉分别把岩石圈不同深度层次的三维交切构造称为立交桥式构造或多向层架构造.它们的出现提示岩石圈发生了构造解耦,新的变形体制在拆离面以上发展起来.前苏联地质学家把它称为岩石圈的构造成层作用.本文列举了喜马拉雅东、西构造结和秦岭造山带可能出露于地表的三维交切构造实例,呼吁重视这类代表大陆岩石圈不同深度层次的构造堆叠体,并把它作为揭示岩石圈构造变形的最佳切入点.     

当前构造地质研究的某些进展及启示

板块构造引发了地球科学革命，成为当前最盛行的地学理论。但是随着板块学说登陆，发现大陆板块与大洋板块有很大差异。一些学者提出了多种新观点、新假说，如近年提出的大陆构造、全球构造、地幔主构造等等。地质构造研究潮流移向多元化。中国拥有构造复杂多样的造山带和多种样式的大陆盆地等构造。实践证明，这些构造很难用一种模式、一种机制予以阐明。地质工作者要立足于我国独特的地质构造，努力探索，创造具有中国特色的地质理论。     

“板块构造与大陆构造”专题讨论——大陆构造与板内地震

板块构造理论是地学研究的一次革命,它推动了当前地球科学的发展。但是用刚性板块运动学的理论不能解释大陆内部复杂的构造形变作用和强烈的地震活动,大陆构造理论是在板块构造的基础上加以补充和发展,本文简要地介绍大陆构造研究的要点,特别是大陆构造与板内地震活动的关系。我国是一个以大陆为主体的多震国家,板内地震活动应结合岩石圈结构、块体运动学和流变学进行研究。     

中国西部新生代岩石圈汇聚和东部岩石圈离散的耦合关系与古环境格局演变的探讨

本文从印度大陆与亚洲大陆新生代碰撞前缘的多阶段构造变形与隆升过程,对比了我国南海北部大陆边缘盆地,东部渤海湾盆地的构造-沉积-岩浆事件,它们在时间上具准同时性,表现在两大陆碰撞构造变形和抬升的高峰时期正好与盆地伸展、拉张,快速构造沉降时期相对应;当构造转入相对稳定(松弛)阶段,表现为高原剥蚀夷平,岩浆活动频繁,盆地构造沉降速率减缓阶段.青藏高原多阶段构造-岩浆事件还与我国季风形成和发展以及全球新生代3次变冷事件具某种对应联系,认为深部地幔脉动上涌的热力效应可能是诱发高原季风,行星西风增强,高纬度降温的驱动力之一.它和高原地形增高引发大气热机效率增大起着互补作用,使青藏高原成为诱发我国大气环流变化的启动区.     

遥感构造解析与地壳表层结构构造型式——拓展地质力学学科研究的一个方面

遥感构造解析是以遥感信息为依据,结合地质调查和地球物理资料进行大地构造研究的一种有效方法。研究结果表明:中国大陆壳表层广泛发生过不同程度的水平滑动,剪切-推覆构造系统和推覆-拉伸构造岩片是大陆壳表层的两种基本构造型式。中国大陆壳表层构造格局及山川地貌都是新生代地壳运动形成的,对现今地质环境、地质灾害和不同时期形成的矿产资源都有控制和改造制约作用。      

在陆构造系统动力学及构造应力叠加场探讨

从“系统动力学”的角度，对大陆构造动力学系统的结构，组成和特性进行了初步探讨，并且指出大陆区域构造应力是多种因素联合作用的结果，是多种内，外力的非线性动态叠加场，大陆构造应力叠架场主要成分包括重力场，热应力场，离心惯性应力场，板块互相作用应力场，壳幔相变应力场，地幔剪切应力场和其他诸如地幔底辟，岩浆侵入等造成的应力场等。并以亚洲东北部中新生代断陷盆地系的形成演化为例，试图说明在大陆构造动力学系统内     

试论大陆构造研究问题

本文对大陆构造研究中存在的某些问题作了初步讨论,认为大陆构造研究不能照搬板块构造或地体构造理论,而应博采众长,并以活动论思想为指导,建立起大陆构造的几何学、运动学和动力学的知识体系才能担负起创造性发展大陆构造的时代重任。