开合构造概述

随着板块构造学说的盛行,原生洋观点成为当时的主流。但根据中国的地质实际发现,中国古生代及其以来代表洋壳的蛇绿岩似乎都是元古宙陆壳裂开的产物,随之提出表明再生洋观点的手风琴式运动及岩石圈开合的理念,并逐步发展成为开合构造。本文简述了开合构造的由来和发展、研究的主要内容和现状,读者从中可了解开合构造的概貌。     

中国开合构造研究概观

开合构造是中国学者提出来的一种大地构造观点，强调开裂运动和聚合运动是统一地球动力体系中的两种基本运动形式。开合构造是从开与合相互对立、相互依存、相互转化中研究区域地质特征和大地构造演化。开合构造的基本特征为：时间上具旋回性，一开一合构成一个开合旋回(构造旋回)；平面上具互补性，一个地区开裂，相邻地区必然聚合；垂向上具层次性，不同层次的开合特征不同；规模上具级别性，可划分不同级次的开合旋回与开合组合；     

关于多旋回开合构造及区域成矿若干观点的认识

板块说与槽台说相结合是研究大陆演化和矿产形成的重要理论依据。开合构造、板块构造与槽台构造三者在形成机制上具有内在的联系。多旋口开合构造是指以多旋回开合观点研究的构造，它是研究开合过程中所有地质现象，包括开合序列、开合旋回等。开合构造的主要表现形式包括区域性断裂，地壳的扩张与挤压，地壳的水平运动与垂直运动，构造过渡与构造迁移。开合演化过程称为“多旋回四阶段开合递进律”。开合构造的主要特征具有多旋回性、方向性、不平衡性、迁移性、两重性、层次性和有限性等。开合构造和岩石圈演化的基本动力是地球内部热能运转的结果，导致地壳和岩石圈裂开和聚合运动，包括传送带式、手风琴式和雪撬式三种主要的不同运动方式。正是多旋回开合构造发展，导致了多旋回成矿作用。在研究矿床分类时，首先要以多源的成矿物质来源作为矿床分类的主要依据，同时，也需要注意结合诸如成矿作用、成矿构造环境、成矿理化条件以及含矿建造等因素，以多旋回开合构造一成矿的观点来研究成矿控制和成矿规律。     

塔里木盆地、柴达木盆地的开合旋回

塔里木、柴达木显生宙盆地演化经历了3个开合旋回,即震旦纪—中泥盆世(Z—D2)开合旋回、晚泥盆世—三叠纪(D3—T)开合旋回和侏罗纪—第四纪(J—Q)构造旋回,可能与古亚洲洋和特提斯洋在不同阶段伸展张裂、俯冲消减和闭合作用有关。塔里木、柴达木显生宙盆地演化可进一步划分为6个演化阶段:震旦纪—早奥陶世为克拉通内裂陷盆地阶段,中奥陶世—中泥盆世为克拉通内挤压盆地阶段熏晚泥盆世—早二叠世为弧后裂陷盆地阶段,晚二叠世—三叠纪为弧后前陆盆地阶段熏侏罗纪—古近纪为前陆盆地阶段,新近纪—第四纪在塔里木前陆盆地性质明显,而在柴达木则表现为强烈挤压坳陷。     

概论新疆开合构造

从建造组合分析 ,划分开合序列 ,分析新疆地壳演化的原始大陆、古大陆、新大陆三大开合演化阶段 ,重点阐述古大陆开合演化阶段的四个开合旋回 ,提出新疆开合构造的四种类型。总结新疆开合构造多旋回发展 ,此开彼合、有序南移的活动特点 ,联系成矿作用 ,指示不同开合类型有着各自特有的矿产类型和成矿系列     

新疆开合构造与成矿特征的有关问题

根据新疆的构造与成矿特征,提出新疆开合构造与成矿论观点。即在大地构造上是“开合构造运动论”,在区域成矿上是“开合构造成矿论”。开合构造与成矿是紧密联系、彼此结合、相互渗透、解释互补的统一整体。在总结新疆矿产特征和成矿规律的基础上,对新疆矿产,特别是金(锑)、铜、镍、铅、锌今后寻找大型矿床的主攻类型和主攻地区进行了科学预测,为地质勘查提供了依据。     

开合构造:新全球构造观探索

20世纪60—70年代,是我国大地构造研究领域学术思想最为活跃的时期,1979年全国第二届构造地质学术会上,出现八大学派的领军人物同台亮相阐明各自观点的壮观场面。尔后多旋回学说的领军人黄汲清及其继承人之一姜春发、断块构造学说的领军人张文佑及其继承人之一张抗、区域大地构造学说的领军人马杏垣及其继承人之一杨巍然几乎同时分别提出多旋回手风琴式开合、断块开合和"开""合"构造观点。三大学派殊途同归携手创建了具有中国特色的开合构造理论,开合构造理论是研究开合运动及其形成的地质体的结构构造特征和规律的学科。本文是对开合构造研究的新一轮成果的总结。(1)开合运动的基本属性为:开合运动是一切地质体运动的基本形式;它揭示了各种地质运动之间的内在联系和本质特征;开与合是地球动力学中一对主要矛盾,二者相互依存、相互对立、相互转换,转换点(区)时空的定位具有重要的理论和实践意义。(2)地学开合律为开合运动规律的总结:它包括开合运动规模上的级次性和层次性;时间上的旋回性、空间上的互补性、演化上的方向性,并总结出由简至繁和从点开始、到线、再到面的开合迁移演化模式。(3)开合构造研究中几个重要概念:开合标志是指能确定开合属性的各种地质现象,它是研究开合构造的基础资料;开合建造及建造序列是研究开合过程中物质的组合特征,它们反映了该物质组合形成时的构造环境及开合构造演化的阶段;开合构造类型是根据开合标志的综合,总结出不同级次和层次的开合运动的组合规律,它反映了大陆-大洋开合演化的不同阶段,目前已总结出8种开合构造类型;开合构造单位是开合构造综合特征和开合构造类型空间分布规律的总结,提出了以大陆一级构造单位为开合构造集群的新概念,它强调集群内各地质体具成生联系和它们围绕核心陆块从点(块)到线(带)再到面(体)的演化规律;笔者将亚洲中部划分了4个开合构造集群。(4)在开合运动和旋转运动长期共同作用下,形成了地球的层圈结构和各种地质构造。其中开合运动是主导的,旋转运动则是调整开合运动达到相对稳定的动态平衡状态,称之为开合旋构造体系;动态平衡体系一度或局部被破坏,并经调整达到新平衡的过程称构造运动,诸如导致地史中出现重大地质事件的晋宁运动、加里东运动、海西运动、燕山运动等。旋转运动调整开合运动达到平衡是通过地球旋转速度短暂的细微变化和地球层圈间旋转速度短暂细微的差异而实现的。(5)构造运动是开合旋动态平衡体系一度或局部被破坏,并经调整达到新平衡这一过程的真实记录。构造运动的主要动因是地球的热能和重力能:地核是不断向上提供热能的热能库;重力在核幔边界形成开合构造转换地带,成为以热能为主的综合能量形成和聚集的基地。在一定条件下,富含综合能量的物质,上升至地幔和地壳不同层位与围岩化合或混合成不同特点的熔融热流体,它们是导致各种地质事件的产生和各种地质构造形成的直接原因。(6)活动论和固定论长期争论不休,其焦点是地壳运动是水平运动还是垂直运动为主。通过时空分析,地壳不可能分出是以水平还是垂直运动为主。实际上垂直运动和水平运动共同存在于开合构造体系之中,是开合运动中两种形式——水平开合与垂直开合。因此,垂直运动与水平运动之争无实际意义。     

马杏垣先生开合构造思想的提出、形成及最新进展

概述了马杏垣院士的学术生平与创建开合构造史实.开合构造提出是中国地球科学"百花齐放,百家争鸣"发展的结果;是黄汲清院士、张文佑院士、马杏垣院士领导的青年团队,在国际板块构造革命的新潮中,根据板块构造登陆存在的巨大问题,结合中国地质构造的特色,依据坚实的实际资料进行深入的全新探索.3位院士领导的团队又联合起来,进行开合构造的长期研究.2002年在构造地质专业委员会支持下,成立了开合构造研究组,召开了开合构造第一次学术研讨会,总结20多年研究成果,出了专刊书集.2015年研究组聚首北京,总结开合构造研究的新成果,并吸取地球物理研究新成果,准确地阐明开合构造的定义,提升了研究方法,总结了开合构造运动和开合构造体系特征,将构造动力来源初始点建立在古登堡面的开合构造转换带上,全新解析了转换带的重要作用,站在星球角度认识开合构造.最后,强调青年研究力量的培养,是开合构造走向世界的重要途径.     

中国开合构造研究的回顾与展望

简介了中国开合构造研究的现状及动向。开合构造是中国学者提出来的一种大地构造理论,它强调开裂运动和聚合运动是统一地球动力体系中的两种基本运动形式。开合构造是从开与合相互对立、相互依存、相互转化中来研究区域地质特征和大地构造演化的。开合构造具旋回性、互补性、层次性、级别性和不均一性等特征。确定开合标志是研究开合构造的基础,建立开合类型是研究开合构造的关键问题。     

开合构造与岩浆活动

研究了开合构造与岩浆活动的关系。对与开合构造有关的火成岩的分类、命名、系列、组合、类型、成因进行了分析;对构造-岩浆活动的旋回进行了讨论,应用岩石地球化学图解法阐述了构造环境的演化,估算了开合作用的速度与距离;简介了中国一些地区开合构造-岩浆演化的实例。     

评开合构造研究中的辩证思维

中国学者杨巍然、姜春发、张抗等提出的开合构造是大地构造学中的一种重要观点。该观点系统地总结了大地构造研究乃至地球科学研究的最新成果,站在辩证思维的高度,把地质运动概括为开裂与聚合2种基本形态,并从不同时间、空间、规模、级次等多方面的对立统一关系上阐述了它们的共同规律。     

开合构造与沉积层序结构样式

开合运动是地球运动的基本形式,开合构造是地质演化的基本构造。其存在具普遍性,时间上具旋回性,平面上具互补性,垂向上具层次性,规模上具级别性,演化上具不均一性。开合构造与沉积层序结构关系密切。在开裂作用阶段,海侵体系域优势明显,层序结构样式以T型为主;在开裂高峰期或开裂向闭合转换期,海侵体系域与高位体系域优势均不明显,层序结构样式以TH型较多;在闭合阶段,高位体系域优势明显,层序结构样式以H型为主     

初论开合构造方式

开合构造方式是开合构造学中的一项重要要素,涉及开合构造动力学。开合构造方式可根据开裂带和聚合带的形态和方向性,以及扩张应力与挤压应力之间的相互关系分为平行式、斜交式、剪刀式和夹子式。夹子式开合方式是本文首次提出的,故举蒙古-鄂霍次克中生代岩浆岩带和华南晚前寒武纪构造2个典型例子予以较详论述。     

开合构造在不同时空尺度下的地学表现

开合构造是研究地球开合运动及其构造特征,分析开合构造体系的形成机制,探索地球成因和演化的一种新假说。不同时空尺度的开合构造在地学上存在不同的表现,需要从不同角度开展研究。以亚欧非邻区巨型开合构造区、地中海大型开合构造区、东大别中型开合构造区为例,研究了开合构造理论在大地构造分区、地震活动以及现代大地测量结果解释等方面的应用。研究表明:(1)依据开合构造观点可将亚欧非邻区巨型开合构造划分为俄罗斯构造集群、非洲构造集群、北亚构造集群、中亚构造集群、南亚构造集群及东亚构造集群;(2)亚欧非邻区的强地震活动与构造集群间的新生代开合构造转换带关系密切;(3)地中海大型开合构造区内的地震剖面及震源机制揭示了地中海—土耳其—伊朗—阿富汗构造转换带现今构造运动主要以合为主;(4)东大别中型开合构造周边的狮子山、黄梅、麻城等台站的地倾斜和地应变、周边GNSS和流动重力观测结果揭示了该区周边存在时间尺度较短、量级较弱的由“合”向“开”的趋势转变,开合运动是近期诸多观测数据趋势出现准同步性变化的共同机理。     

谈塔里木板块开合构造与层次成矿问题——以层控型金属矿床为例

通过塔里木板块的构造开合演化及古地理变迁,去追索层控型金属矿床成矿的时空规律,从而划分出老(元古代,以中元古代为主)、中(晚古生代,以泥盆纪-石炭纪为主)、青(中新生代,以白垩纪-新近纪为主。)三个集中成矿区间(期),并言明其层次成矿构造属性及空间分布格局。     

开合构造的地球化学响应

“开”“合”是构造运动的基本形式,在构造带的开合演化过程中,有相应的地球化学作用过程的响应。拉脊山及东秦岭早古生代开合旋回中火山岩的地球化学特征研究表明,从开到合,稀土元素含量、轻稀土元素富集程度、大离子亲石元素含量等由低到高演化,而碱度则由高向低演化;由地球化学反映的一些岩浆作用属性、地壳构造属性也有相应的演化规律。作为地质作用过程的一部分,内生成矿作用过程与构造的开合有着密切的联系。元素的地球化学行为与地球构造动力之间的耦合作用是认识构造开合地球化学响应的理论基础。     

断块开合说--中国大地构造研究的新思维

对板块说应持分析态度,既充分肯定它的创见,又要看到其不足。张文佑倡导的断块说强调地质演化中的陆洋地壳转化,即拉张造洋、挤压造陆。近年来提出的开合说,继承了板块说、断块说和新地槽-地台说的合理内核。笔者认为,断块-开合大地构造说是中国大地构造研究中有代表性的思潮。本文概括了其基本观点,强调了开合中的多模式、多旋回和非封闭性、不可逆性。