"蓝色风暴"与"红色革命"——论创建新的"大陆构造学说"

60年代兴起的板块构造学说如一场"兰色风暴"席卷全球,开创了地球科学的新纪元。但是,板块构造学说也存在许多难以解释的问题,板块构造学说解决不了大陆地质问题。大陆有不同于海洋的特点,大陆需要有新的理论。为此,美国构造学家在2002年率先提出了超越板块构造(beyond plate tectonics)的思想,开辟了地球科学研究的新领域,具有里程碑式的意义。作者的研究发现,板块构造学说解释不了花岗岩问题,应当另辟蹊径,开展一场"红色革命",创建有别于板块构造学说的新的大陆构造学说。作者指出,板块构造不是全球构造,板块构造 地幔柱构造也不是全球构造,板块构造 大陆构造才是全球构造。文中回顾了中国大陆构造研究的历史和现状,建议将大陆的形成与演化、大陆构造与板块构造的关系、陆壳与地幔的关系和大陆变化与环境、生态、人居的关系作为大陆构造学研究的4个目标,提出4项研究任务,并建议以中国东部活化和青藏高原抬升两个课题作为研究的切入点。文中还探讨了大陆构造学研究的前景,分析了中国在创建新的大陆构造学中的有利条件和不利因素,指出开创新的大陆构造学说,需要国家的大投入,思想的大解放和人才的大引进。     

大陆地质与大陆构造和大陆动力学

当代地球科学发展的新需求与板块构造对大陆地质的深化研究,使大陆问题成为21世纪地学发展的前沿研究领域、热点和关键。文中在提出“大陆动力学”研究20多年后的今天,进行关于大陆研究的新思考,从讨论厘定大陆研究的有关争议概念、大陆的基本问题、中国大陆构造的典型实例以及与世界同类范例的简要对比出发,综合概括了大陆地质与大陆构造和大陆动力学研究的关键科学问题与进一步探索研究的思考课题。提出了在大陆研究中,在进一步精确深化板块构造对大陆的研究的同时,应突出加强大陆构造中有无非板块构造动力及其远程效应的大陆内的、在深部动力学与陆块间差异非均衡背景下由陆内陆块间相互作用导致的真正陆内构造及其动力学问题的研究,以便为深化发展板块构造、认知大陆、探索大陆动力学、构建包括板块构造在内新的行星地球构造观作出努力与探索。     

中国的蛇绿岩带与板块构造

六十年代后期提出的板块构造学说,不仅成功地解决了中生代以来地壳的发生和发展问题,而且对大陆裂谷、大洋中脊以及岛弧等全球性问题的阐述,也被越来越多的人所接受。然而地壳的最初形成远非中生代以后,而是古生代、元古代甚至太古代,所以对地壳的形成及其发展的全面研究,还必须回溯到古生代或更早的地史时期。板块构造学说能否为解决地史历程中的许多地质问题开辟一条新的途径?这是七十年代后期以来大陆内部古板块研究的关键问题。本文试图从分析已知的蛇绿岩     

前言

前言人们普遍认为，大陆漂移学说带来了第一次地球科学革命，板块构造学说引发了第二次地球科学革命。然而，随着大陆地质和深部地质的深人研究，板块构造学说遇到了越来越多的困难和挑战。板块构造现行理论体系亦难以对一些重大的地质问题，如板块运动动力源、板内垂直运...     

加强地表层与深层调查的结合,深化对中国大地构造特征的认识——纪念黄汲清先100周年诞辰

本文向读者推荐黄老1982年写的一篇论文,这篇文章标志了黄老将多旋回槽台说发展到了一个新的高度。他将多旋回槽台说与当代板块构造学说结合起来,并深刻地阐明了两者的关系,总结并指出今后大地构造学的发展途径。黄老对板块构造学说给予了高度评价,指出“板块构造学说虽然还有赖于进一步实践加以检验,但它确已成为地学界一股强大的思想潮流,推动着整个地球科学迅猛向前发展。”“多旋回学说与板块构造学说不但不互相排斥,而且可以互相补充,密切结合。板块学说可以部分地解决多旋回学说的运动机制问题,而多旋回学说的规律性总结,板块学说也必须予以认真考虑,并纳入其模式中。”指出“近一、二十年来,随着海洋地质、地球物理、地球化学、同位素地质、实验地质、深部地质等地质学科的发展,随着数、理、化等基本学科与地质学的日益结合,随着各种新技术、新方法的广泛使用,随着各学科之间的相互渗透和相互结合,大地构造学家已日益注意到应把大陆构造与海洋构造、区域构造与全球构造、深层构造与表层构造、定性分析与定量分析结合起来进行研究,才能解决一些重大的全球性构造问题。……就使大地构造学的研究进入一个新的发展阶段。”这对中国大地构造学的发展是一个很好的总结也是今后的努力方向。本文第二部分     

大陆构造研究中一些值得重视的问题

大陆构造是为当代地学界所瞩目的重大前沿领域.国内外许多地质学家意识到大陆构造研究将成为创立超越板块构造新理论的突破口.我国是一个以大陆为主体的国家,具有多种类型、各具特色的造山带和盆地,我国地学界应当为创立大陆构造新理论、推动地球科学发展,作出更大的贡献。     

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.     

中国的板块构造区划

20世纪60年代板块构造学说传入中国,为广大地学工作者所接受并应用于相关的地质工作中。在新一代地质志的研究中,以板块学说为主导,已经成为共识。从板块构造来认识,板块的组成包括其核心及边缘。其核心为克拉通,由稳定的陆块组成;边缘包含了不同的活动大陆边缘和被动大陆边缘。边缘在后期板块汇聚的过程中,常由汇聚或碰撞等不同方式而成为不同的造山带。板块之间具有不同形式的汇聚带,其中主要是地壳对接消减带。在地球发展历史的过程中,不同时期的板块构造格局常有很大的变化。因此,本文以古生代的构造格架为主,探讨对中国大陆进行板块构造区划中的一些相关问题,并对全国的区划提出了一个初步方案。此方案将全国划分为7个I级单元(板块),30个II级单元(克拉通和造山带)以及103个III级单元。     

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。     

加强地表层与深层调查的结合，深化对中国大地构造特征的认识——纪念黄汲清先生100周年诞辰

本文向读者推荐黄老1982年写的一篇论文,这篇文章标志了黄老将多旋回槽台说发展到了一个新的高度。他将多旋回槽台说与当代板块构造学说结合起来,并深刻地阐明了两者的关系,总结并指出今后大地构造学的发展途径。黄老对板块构造学说给予了高度评价,指出“板块构造学说虽然还有赖于进一步实践加以检验,但它确已成为地学界一股强大的思想潮流,推动着整个地球科学迅猛向前发展。”“多旋回学说与板块构造学说不但不互相排斥,而且可以互相补充,密切结合。板块学说可以部分地解决多旋回学说的运动机制问题,而多旋回学说的规律性总结,板块学说也必须予以认真考虑,并纳入其模式中。”指出“近一、二十年来,随着海洋地质、地球物理、地球化学、同位素地质、实验地质、深部地质等地质学科的发展,随着数、理、化等基本学科与地质学的日益结合,随着各种新技术、新方法的广泛使用,随着各学科之间的相互渗透和相互结合,大地构造学家已日益注意到应把大陆构造与海洋构造、区域构造与全球构造、深层构造与表层构造、定性分析与定量分析结合起来进行研究,才能解决一些重大的全球性构造问题。……就使大地构造学的研究进入一个新的发展阶段。”这对中国大地构造学的发展是一个很好的总结也是今后的努力方向。本文第二部分介绍了INDEPTH项目10年的主要研究进展,具体说明深部与表层研究相结合,多学科结合开展构造研究等确实如黄老概括指出的那样,这是一条今后深化认识地球构造运动的新路子。     

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。     

板块构造衍生的大陆构造

在大陆漂移被接受的基础上,通过时地球上大多数大阶段地质历史的重新解释,成功地建立了板块构造学说。但是,岩石圈大板块刚体运动这一板块构造的基本原则并不适应于大陆内部,因为漂浮的大陆壳能够与下伏地幔拆离开来,形成山脉和宽阔而分散的构造活动带。     

基于GPlates平台的“深时”板块构造重建：数据库现状与应用实例

板块构造重建是大地构造领域一项关键的研究工作,是构建"深时数字地球"(Deep-time Digital Earth, DDE)的重要途径。板块重建工作需要整合地球科学多个研究领域、海量的数据,同时又是地球动力学和气候模拟等研究的重要约束条件。因此,追踪目前国际主流的板块重建所需的数据库以及板块重建工具的最新进展和应用为了解板块重建研究的前沿提供全面的信息。文章系统介绍了支持板块构造重建研究的多个主流数据库,着重描述数据库的数据格式、数据获取方式及数据如何支持基于GPlates平台的板块构造重建。为了阐述大地构造研究相关数据库在板块重建研究中的应用,此次研究从板块构造重建的三个不同层次出发,列举了多个最新的板块重建模型及其在探索地球系统演化方面的意义。最后,结合DDE项目的相关任务,对250 Ma以来全球板块构造和变形的演化、量化大地构造在地球系统演化中的作用、超大陆旋回中的古大陆和古海洋构造重建以及前中生代(250 Ma)全球板块运动模型重建这四个关键科学问题作出了新的展望。     

论全球海陆变迁的主要原因

历史发展过程中不少专家学者,对地球上各个大陆形成演化作了多年大量的研究工作,但认识千差万别。如最早的大陆漂移学说,后来又出现海底扩张学说—板块构造学说等等。经过多年研究认为,全球7个大陆不会漂移,而且也无充分依据将地球划分成几个板块。因为板块构造学说的运动机制基本是合理的,但是,板块划分依据不足、各板块的界线不明确、各板块的地质差别及特征不清楚等。所以,笔者认为全球各大陆整体是不分的,各个陆块地质时期的变化,是海陆变迁的结果。     

西藏南部两类中生代大陆边缘的构造沉积环境特征

本文试用当前大陆板块构造研究方法,重点讨论西藏南部雅鲁藏布江缝合带南北两侧完全不同性质的中生代古大陆边缘(北部为具有典型岛孤系的太平洋型活动大陆边缘,南部是具有完整结构的大西洋型稳定大陆边缘;)的构造沉积特征及其板块构造演化。     

八十年代地球科学研究的动向(二)——碰撞和添加构造的研究

地体分析是80年代大地构造学的一个前沿课题。地体概念的提出是板块构造学的一项重要发展,它进一步促进了人们地球观的根本变化。用地体观点来描述地球的详细历史,是现代地质学面临的新挑战。论文就地体的性质及其位移、地体的融合、添加和分散作用,以及从地体分析角度对环太平洋大陆生长过程的研究现状等方面作了简要的介绍。     

中国高压低温变质带概述兼论蓝闪石冻蓝闪石有关问题

双变质带是地球岩石圈板块构造运动产生的重要地质图象,高压低温变质带是大陆上开展板块构造研究的重要目标。它是大洋板块在岛弧和大陆边缘之下俯冲形成的。蓝闪石及其共生矿物的存在是鉴别高压变质岩石产出的标志。板块构造理论问世以来,区域成因岩石学和板块构造矿物学有很大发展。这个理论引进我国十余年来,高压变质带(即高压低温变质带,下同)作为板块构造研究的一个重要方面也取得了成果。本文着重论述我国这方面研究情况,并对蓝闪石、冻蓝闪石的有关问题进行介绍和讨论。     

序言

众所周知 ,2 0世纪 70年代以来 ,板块构造理论的出现和发展 ,引发了地学界的一次重大革命。与此同时 ,火成岩研究 ,尤其是花岗岩研究也掀起了热潮。当时人们根据板块构造学说按照花岗岩的物质组分来源划分花岗岩的成因类型 ,即Ｉ型、Ｓ型、Ａ型和Ｍ型 ,把花岗岩研究与地球化学、同位素地质学、板块构造的研究紧密地结合在一起 ,极大地推动了岩石学的发展。随着全球构造研究的深化 ,从 2 0世纪 80年代起 ,全球构造研究的重点由海洋转向大陆 ,通过对岩石圈和地球动力学的研究 ,在大陆地壳的结构、形成和演化方面获得了一系列重大的发现 ,形成…     

中国高压低温变质带概述兼论蓝闪石冻蓝闪石有关问题

双变质带是地球岩石圈板块构造运动产生的重要地质图象,高压低温变质带是大陆上开展板块构造研究的重要目标。它是大洋板块在岛弧和大陆边缘之下俯冲形成的。蓝闪石及其共生矿物的存在是鉴别高压变质岩石产出的标志。板块构造理论问世以来,区域成因岩石学和板块构造矿物学有很大发展。这个理论引进我国十余年来,高压变质带(即高压低温变质带,下同)作为板块构造研究的一个重要方面也取得了成果。本文着重论述我国这方面研究情况,并对蓝闪石、冻蓝闪石的有关问题进行介绍和讨论。     

从多岛弧盆系研究实践看板块构造登陆的魅力

板块构造学说是高度成功的地球科学理论.大洋岩石圈与大陆岩石圈之间的多岛弧盆系构造域是板块构造登陆的入门向导.青藏高原大地构造研究实践表明,青藏高原是板块构造登陆的研究基地.众多蛇绿岩带、混杂岩带和火山岩浆弧带等的识别,支持洋陆转换多岛弧盆系构造模式,可用来解释特提斯和亚洲大陆的形成和演化.