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。     

全球构造的新概念——脉动构造

<正> 脉动构造(Surge tectonics)是由Meyerhoff等人创立的一个新的地球动力学假说,是一个新的全球构造概念。该假说的雏形是由H.A.meyerhoff和A.A.Meyerhoff于1977年提出的,当时称为软流圈脉动。利用洋中脊扫描雷达图象,证实了洋中     

现今全球构造特征及其动力学解释

构造地质学、大地构造学和全球构造学是三个尺度的构造学研究领域,它们平行交叉而且互有扬弃。全球构造学可分为历史的和现今的两个分支。岩石圈板片和板条构造、板舌构造、洋脊构造以及大陆岩石圈多元组合板的多重滑脱构造和多层剪切构造网络等是现今岩石圈板的基本构造形态。全球级现今岩石圈构造主要表现为三大构造系统:环太平洋深消减带板舌构造系、大洋增生带洋脊构造系和大陆碰撞造山构造系,三者在球坐标系内表现出构造形态、物理场背景和动力学状态等多方面半球级的反对称关系(南/北、0°/180°),各构造系统内部还表现了普遍的东西反对称。论其动力学解释,岩石圈向西和地幔向东相对漂移的定向性显示了地球自转变化的导向作用,决定了经向构造两侧的多级反对称;地震层析探测到的地幔结构显示的热心南偏和质心北偏可能是南北反对称的动力基础;上地幔分层结构及“软层”物质在构造引张条件下形成的热涌有可能解释地表的视对流现象,有助于说明构造变动的跳位和变格以及板条和反对称运动机制。     

全球构造研究的思考

“板块构造”并不直接等价于全球构造。将各板块同一构造力学属性和特征的边界分别连接起来 ,可以建立起环太平洋深俯冲构造系、南半球为主体的洋脊构造系和北半球为主体的陆 /陆浅俯冲构造系 ,它们空间展布的分区 ,揭示了全球表层构造格架具有N/S半球与 0°/ 180°半球双棕胀缩耦合非对称性。这一认识获得全球地热与地幔质量分布非均一性的初步证明。此全球构造格局和运动 ,可作为启发和约束地幔运动和动力学分析的表层边界条件。全球板块内部的次级构造 ,在大陆型板内有两种 ,一是以盆、山、原 (高、低 )作为次级构造单元 ,重点是研究它们的演化耦合关系 ;二是以次板块、地块、块体之类的概念作为次级、再次级构造单元 ,重点是研究块体以及多块体之间的应力、应变和运动的相互关系。两种研究方式的不同 ,也可能与研究的目的和时间尺度要求不同有关。两者能否融合 ,应不应该融合 ,需深入思考。地球多圈层相互作用的科学目的是建立地球大系统科学。流体地球部分与固体地球部分以往因研究的时间尺度很难匹配而分立。但地球一系列“微动态”行为 ,如地震、火山、洋脊涌流等 ,其时间尺度和多级的动态韵律与地球流体的动态韵律是可以比较的。固体地球微动态行为对地下流体的运动有重要影响。     

地球内部构造和动力学的地震学研究

扼要论述地震学研究在地球内部构造和动力学领域中取得的新进展。我国人工震源的观测在青藏高原、下扬子、大别造山带、华北地震区等获得了一批地壳细结构的成果,已广泛地用于地球动力学研究中。天然地震观测资料的层析成像取得了我国大陆地壳上地幔三维结构的图像。虽然大多数结果提供了地球动力学的背景,但就其分辨率而言还不足于进行有效的大陆动力学研究。笔者认为,提高最终三维模型的分辨率是当前地震学研究的关键之一。美国的两个地震学研究小组根据各自研究工作,揭示了地球内核自转比地幔和地壳部分快,是地震学对地球科学的重大贡献。     

大陆岩石圈构造与地球动力学

从简述大陆岩石圈与地球动力学研究的基本现状和存在的问题入手,提出了今后十年岩石圈构造研究的五个重点课题,即岩石圈的流变性、岩石圈界面的性质、软流圈、岩石圈中的薄层及波导、岩石圈构造的横向变化。同时,讨论了震源及震源环境的研究,列出了今后的重要研究课题,最后论述了深部构造与中国大地构造的关系。     

全球构造研究的简要回顾

全球构造研究可分为：（１）１９世纪后期“固定论”占统治地位阶段；（２）２０世纪６０年代前“活动论”曲折发展阶段；（３）６０年代以来板块学说占统治地位阶段。当代全球构造研究以地球深部构造与物质研究为关键。日本学者提出了“幔柱构造”和新的全球构造体系，其它学者提出了不同形式的“膨胀论”和“脉动论”。全球构造研究应注意思想创新，冲破均变论思想的局限性。建议以突变观点和“阶段论”为依据，使观察、推理和实验三者适当配合，发挥优势，逐步建立自己的地球动力学及其演化模型。     

构造重力扩展机制的地质力学模拟研究

本文采用相似材料的地质力学机制模拟试验,再现并验证了西安地裂缝的构造重力扩展机制,得出了构造重力扩展机制是西安地裂缝形成的根本成因,同时还得出了工程建筑物只要避开地裂缝一定距离就可以安全布置,以及地裂缝最大可能延深为老第三系地层的中上部等重要结论,初步揭示了现今西安市异常地面沉降的成因,具有一定的理论价值和社会效益。     

大地构造学和地球动力学现代问题——从板块构造学到全球动力学

６０年代板块构造概念的出现标志着地球科学革命性的进步。３０年来，我们获得的经验表明，现代板块构造在岩石圈和软流圈物性、三种板块运动形式、扩张和俯冲的均衡以及板块运动原因等都与经典板块构造有很大不同。同时，它仍有一些问题和缺陷。世纪交替之时，随着象地震层析成像等新技术的发展，有可能建立新的全球理论来取代板块构造。新理论应该包括整个固体地球，岩石圈是分层的，而且地球内部的对流准自动地进行。同时，地球层圈之间具有相互作用。还应该承认，构造圈（岩石圈＋软流圈，深至４００ｋｍ）中以板块构造为主，而在软流圈之下地幔柱构造起控制作用。在所有的上部层圈能够探测到抬升或下降过程中热—物质流之间的补偿。整个地球历史中，地球和其层圈的内生过程，包括板块构造和地幔柱构造相互作用的变化，具有旋回性和方向性。由此，地球体积呈脉动性变化是必然的。此外，还必须考虑宇宙因素对地球动力学的影响     

地核物态及其量子地球动力探讨

根据量子力学原理对地核物质状态进行分析,简要计算了现代地球内核超固态物质原子中被公有化电子的平均值、地核物质的公有化自由电子浓度、现代地球内核中自由电子平均运动速度、早期产生地核物质量子效应的自引力压强临界值和起动地球整体膨胀的自引力压强、地核发生超固态量子力学效应所需要的能量等参数.内地核物质很可能是在超高压环境下形成的一种特殊物质状态──超固态.地核超固态产生的量子排斥压强超过地球自引力收缩压强的临界值时,导致地球发生整体的膨胀,由此引出量子地球构造动力的概念.     

流体构造动力学与成矿作用

流体是地球的重要物质组成,其构造作用与动力学是地质力学与构造学重要的研究方向。流体构造动力学是介于流体地质学、地质力学和构造地质学之间的一个交叉学科。文章介绍了流体构造动力学的概念、主要研究内容、流体的构造作用方式及构造类型与特征,总结了近年来在流体构造动力学与成矿研究过程中取得的一系列重要进展。主要有提出液压致裂的新动力学机制、发现斑晶堆积构造并指出斑岩是岩浆房中部分结晶残余岩浆再侵位的产物及发现并厘定构造混积岩等多个方面,总结了存在的问题并指出了进一步研究的方向;指出流体作为构造作用的主要参与者和重要组织者,不仅对成矿流体的运移通道及其沉淀与就位的空间进行开拓,更重要的是作为载体运移、富集成矿元素并为最终成矿奠定基础。      

西秦岭造山带的演化、构造格局和性质

简要论述了西秦岭造山带显生宙以来的构造演化和格局,讨论了西秦岭造山带的性质.西秦岭造山带自800Ma左右以来,经历了超大陆裂解、洋陆演化、碰撞造山、板内伸展和陆内叠覆造山后才形成现今的西秦岭造山带.在不同的构造演化阶段,西秦岭有着完全不同的构造体制和格局.在洋陆演化阶段属板块构造体制,以多陆块洋为特征的洋陆格局;在板内伸展阶段属板内裂谷和裂陷盆地体制,以板内伸展盆地体系为特征的海陆格局;在陆内叠覆造山阶段属陆内盆山体制和陆内盆山格局.西秦岭造山带是一个"碰撞—陆内型"复合造山带.     

重力和构造力在地壳中的作用

本文对于“上覆岩石重力数值等同于静水压力数值”的认识提出了新的看法，地壳中应力场Ｔ可以看成是一个静水压力Ｐ和一个差应力σ的复合、则静水压力Ｐ是由重力附加静水压力ＰＲ和构造力附加静水压力ＰＳ两者叠合而成，而不仅仅是来自上覆岩石的总重量，有限元模型计算表明，在同样外力条件下，从挤压变形带，剪切变形带到引张变形带中的各带构造附加静水压力值呈降低变化，即ＰＣ〉ＰＺｈ〉Ｐｔ，因而构造附加静水压力得造成局部静     

中、新生代太平洋陆缘带的构造格局和构造转换

亚洲东部大陆边缘和北美西部大陆边缘同处于环太平洋构造带，但具有不同的构造属性。从晚白垩世到新生代，前者以构造扩张为背景，由此引起陆缘裂解，陆块漂移以及岛弧、边缘海的形成；后者以构造收缩为基础，导致陆缘增生、陆块拼贴和陆缘造山带的出现。然而，从晚侏罗世到早白垩世，亚洲东部是以构造封闭型的陆缘带为特点，北美西部则主要表现为开放型的陆缘带。构造扩张和构造收缩是环太平洋陆缘带构造环境的两种基本型式，它们在空间上呈有规律的对峙分布，在时间上成有节奏的交替转换。     

花岗岩构造研究及花岗岩构造动力学刍议

花岗岩可以视为一种很好的构造标志体,犹如褶皱、断裂一样。从花岗岩浆的形成、融体分离、岩浆上升到岩体定位以及变形改造的全过程都蕴含着丰富的构造动力学信息。研究花岗岩浆上升、迁移和定位可以探讨构造块体抬升及区域构造动力学。岩体生长方式与构造块体的运动学、动力学有密切的关系,极性生长揭示了上、下构造块体或岩石圈之间的相对的近水平方向剪切运移。变形花岗岩体是一种区域尺度的应变标志体,可以进行岩石有限应变测量和流变学参数估算,为分析区域构造变形特征提供应变参数。以对不同期次、不同变形程度花岗岩体为间接标志体,通过锆石定年可以限定变形的时间,特别是有可能确定早期变形的时间。岩体定位深度的系统研究有利于了解构造块体的抬升和深部构造作用。花岗岩构造与花岗岩成因类型特别是其演变研究的结合是判别构造块体动力学背景以及其转换的有效途径。通过这几方面的系统研究和有机结合,可以提供丰富的构造动力学信息,是否可能发展成较系统的花岗岩构造动力学值得探讨。     

燕山板内造山带逆冲推覆构造格局

燕山地区自晚三叠世以来进入了板内造山带的形成演化阶段 ,基本构造格局为一由大型逆冲推覆系统组成的构造楔形体 ,尖端指向北 ,形成于早侏罗世—早白垩世 (J1—K1)。兴隆、承德、大庙、隆化和围场等 5条主干逆掩断层及其上驮的推覆体 ,在同一底界滑动拆离面上由南向北呈前展式扩展 ,造成的地壳缩短量达 4 4 1%。从造山带后端至前缘 ,褶皱形态由以箱状褶皱为主转变成以斜歪褶皱为主 ;断裂构造性质也从脆性断层转变为韧性断层 ,在造山带后缘还形成了三角带构造和突起构造。造山期后的构造变形对已形成的构造格局进行了改造和破坏 ,但未能从根本上改变这种逆冲推覆的构造格局。     

湖北省随枣地区推覆构造格局及其演化

上地壳多层次自北而南逆冲-拆离是本区构造格局的基本特征。区内柳林、洪清、大洪山三条逆掩断层与深部拆离面一起构成了一尖端指向南的楔形薄皮构造。逆掩断层最大位移量可达107km,逆冲系统以背驮式扩展演化。多层次推覆构造格局因后期高角度断裂的切割破坏而复杂化。构造格局的定型时代为燕山期。     

加强地球表层系统的研究和地质制图工作

地球表层是地球各层圈相互作用并进行物质、能量和信息交换的重要场所,它为人类提供了生存的空间和资源。由于天然的和人为的作用,地球表层环境遭受的破坏日益严重,威胁着人类的生存和发展。加强地球表层系统的研究,有计划地编制地球表层系统系列地质图件,是地质工作服务于经济建设和社会发展的一项重要任务。本文在总结当代地质制图发展特点和地球表层系统研究重点基础上,提出编制地球表层系统系列地质图件的意见。     

塔里木盆地西部及邻区构造格局与演化

论述了塔里木盆地西部及邻区大地构造格局、沉积盆地、沉积建造及沉积地层层序及主要地质事件.将区域构造发展演化史概括为古陆核的形成,原始古陆的发展,古亚洲洋的产生与封闭,特提斯洋的形成、发展与消亡4大阶段.