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中国地质界一代宗师开创的五大地质构造学派

bianbaogao 2018-7-23 13:22

大地构造是地球科学的一个分支学科。它主要研究地球的构造、演化及其运动变形和发展规律等问题的学科,是研究地球科学的基础理论之一,不仅对深入认识地球发展史和地壳、岩石圈运动史有重要的理论意义,而且 ... ...

 

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大地构造是地球科学的一个分支学科。它主要研究地球的构造、演化及其运动变形和发展规律等问题的学科,是研究地球科学的基础理论之一,不仅对深入认识地球发展史和地壳、岩石圈运动史有重要的理论意义,而且对研究成矿条件、地表成因及预测矿产资源等都具有重要的实际意义。

中国地处环太平洋构造带和特提斯构造带的丁字接合处,具有中国特色的大地构造特征。“波浪状镶嵌构造学说”、“地质力学”、“多旋回构造”、“地洼说”和“断块构造说”是老一辈地质学家对我国大地构造特征的总结,被称为

“中国五大地质构造学派”

导语


  01 

地质力学

李四光——

(1889.10.26-1971.4.29),字仲拱,原名李仲揆,湖北黄冈人,蒙古族,地质学家、教育家、音乐家和社会活动家,是中国地质力学的创立者,中国现代地球科学和地质工作的主要领导人和奠基人之一,新中国成立后第一批杰出的科学家和为新中国发展做出卓越贡献的元勋,2009年当选为100位新中国成立以来感动中国人物之一。

李四光创立了地质力学,并为中国石油工业的发展作出了重要贡献;早年对蜓科化石及其地层分层意义有精湛的研究,提出了中国东部第四纪冰川的存在,建立了新的边缘学科"地质力学"和"构造体系"概念,建立了"构造体系"的概念,创建了地质力学学派;提出新华夏构造体系三个沉降带有广阔找油远景的认识,开创了活动构造研究与地应力观测相结合的预报地震途径。


地质力学是用力学的观点研究地质构造现象,研究地壳各部分构造形变的分布及其发生、发展过程,用来揭示不同构造形变间的内在联系。

地质力学的研究内容可概括为4个方面:

1.构造体系的深入调查研究;

2.全球大地构造体系的特点和分布规律,以及与各种构造体系同时发生的沉积建造、岩浆岩建造、变质岩建造和矿产资源的成生联系;

3.古生代以来全球大陆运动和海洋运动问题;

4.地壳运动问题。


  02 

波浪状镶嵌构造

张伯声——

(1903年-1994年),曾用名张谲骏,1903年6月23日出生于河南荥阳。中国科学院地学部学部委员,地质学家、大地构造学家、地质教育家。


波浪状镶嵌构造说是一种阐明地壳的统一构造格局及地壳运动规律的假说,由张伯声于1962年提出。他认为,整个地壳的构造是由大小不同的地壳块体和大小不同的活动带镶嵌而成的复杂构造图案,称为地壳的镶嵌构造。同一级别的活动带与地块带相间分布,在构造地貌上显示峰-谷起伏及疏-密相间,并具有近等间距性,称为波浪状构造。全球地壳表现为几个系统的一级套一级的活动带与地块带的定蓑排列,因而在几个方向上表现出一级套一级的波浪状构造。地壳几个系统的、从宏观到微观级级相套的地壳波浪状构造的交织与叠加,形成了十分复杂、但有一定规律的地壳的波浪状镶嵌构造。


波浪状镶嵌构造说对中国大陆内部地壳构造的波浪状演化特征研究较多,而对洋-陆边缘附近构造特征的研究比较薄弱,模拟实验及定量化研究也较欠缺,对地壳以下的深部研究和认识还很不够。在今后的研究中以下问题将是它首先遇到和需要解决的。


  03 

多旋回构造运动说

黄汲清——

(1904.3.30-1995.3.22),四川仁寿,构造地质学、地层古生物学和石油地质学家 。1928年毕业于北京大学地质系,1935年获瑞士浓霞台大学理学博士学位,1948年当选为中央研究院院士,1955年被选聘为中国科学院学部委员(院士),1988年当选苏联科学院外籍院士。


黄汲清系统划分中国主要构造单元和大地构造旋回,进一步开拓了中国地质图制图事业,创建多旋回构造运动说,进而将多旋回说与板块构造相结合,建立板块多旋回开合手风琴式运动模式,开拓大地构造研究新途径。提出陆相生油论,具体部署、指导中国石油天然气地质普查勘探。


多旋回构造运动说简称多旋回说,是一种关于地壳演化规律的学说,1954年黄汲清在其著作《中国主要地质构造单位》中正式提出。该学说认为,一个地槽系的发生,发展到结束,不只经历一个而是若干个构造旋回(即多旋回),才逐步转化成褶皱系的。


多旋回构造运动有广义和狭义的两种概念。


1.广义的多旋回,在空间上说是全球性的,在时间上说包括巨旋回、旋回和亚旋回;


2.狭义的多旋回,在空间上主要指一个地槽系,在时间上指一个巨旋回之内的多旋回发展。


多旋回说是在地槽地台学说的基础上发展起来的。其理论意义在于揭示了地壳呈多旋回开合向复杂方向演化的规律。由于构造运动是多旋回的,必然导致产生相应的多旋回岩浆活动和多旋回沉积作用等。多旋回岩浆活动,必然导致生成与岩浆活动相关的各种有用矿产。多旋回沉积作用,必然导致生成与沉积作用相关的各种有用矿产。如“多层生油,多层储油”的提出,就是多旋回说在石油地质工作中的具体化。

  04 

断块构造学说

张文佑——

(1909.8-1985.2)河北唐山人,地质学家。1930年考入交通大学唐山工学院土木工程系,1934年毕业于北京大学地质系。1945年赴美、英等国考察研究。曾任中国科学院地质研究所研究员、所长。创立断裂体系和断块大地构造学说,对断块理论和地质力学作出了重要贡献。参加了把我国油气勘探基地由西部东移的战略决策,他提出的"定凹探边"、"定凹探隆"的建议为大庆和其他油田的开发作出了贡献。50余年共发表170余篇论著。 他的《断块构造导论》是断块构造学说的代表作。1955年当选为中国科学院院士。

断块构造说是一种关于地球岩石圈构造及演化的大地构造理论,是张文佑于1974年提出的。它是以地质力学为基础,吸取了地槽地台学说和板块构造学等的有关内容,在研究中国及邻区大地构造特征和模拟实验的过程中建立和发展起来的。断块构造坚持地质力学分析与地质历史分析相结合的原则。地质力学分析是基础,强调各构造要素的空间组合;地质历史分析是综合,着重各类地质体的时间演化。

断块构造学说认为岩石圈固结之后,断裂活动就占据了主导地位。断块就是被岩石圈中不同深度的断裂及层间滑动断裂所切割成的块体,各块体之间在物质组成、构造滑动性和地质演化诸方面均有明显的差异。断块构造说强调块缘的形成与形变研究,因为它们是认识断块形成演化及其运动学和动力学的主要标志;同时也重视块内结构不均一性的研究,因为块内各种不均一地质因素,都可在同一区域应力场情况下导致块内应力的分布形式和边界条件的变化,使块内应变图像变得十分复杂。

断块构造说将通过以下问题的深入研究进一步充实和完善:

1.地球深部地质作用过程;不同层次层间滑动断裂的活动方式及其机制;

2.断块的运动方式(包括幅度和速率)与时间演化的统一及其所伴生的形成与形变分析;

3.岩石圈的物质组成、演化模式及其动力学问题等,并加强全球地质的对比研究。

  05 

地洼学说

陈国达——

(1912.1.22~2004.4.8),广东省新会县人,地质学家,活化构造学说和递进成矿理论的创立者。国际地质界称他为"地洼学说之父",中南大学教授,博士生导师。1934年毕业于中山大学地质系;1946升任中山大学教授;1980年当选为中国科学院学部委员;1998年起为中国科学院资深院士。

陈国达最突出的贡献是于1956年发现大陆地壳的新构造单元──地洼区,并在此基础上创建了壳体大地构造学,发展成为地洼(活化)构造理论体系,在国内外广泛运用于找矿,取得显著成效。地洼学说的诞生被列入世界科学技术史年表。

地洼学说是中国科学院长沙大地构造研究所所长陈国达院士所倡导的学说。该学说认为,自1859年以来,地质界传统的理论是大陆地壳大发展过程只有两个阶段:先出现活动区—地槽区,后来变为“稳定”区—地台区。1956年,陈国达在总结中外地质资料的基础上提出,中生代中期以来地壳演化进入了新阶段,经受断裂作用和拱曲作用后所形成的狭长形或长圆形的凹地或凸起,其大地构造性质既非地台区,也与地槽区有别,而是一种新型活动区,是大陆地壳的第三构造单元。因它是地台区向活动区转化的产物,故取名为活化区;又因其最主要的特征是区内出现地洼盆地,故称地洼区。

地洼学说认为,在地壳演化史上,不只活动区可以转化为“稳定”区,而“稳定”区也可转化为新的活动区。大陆地壳的发展过程,并非如地槽—地台说认为的那样,直线地仅由地槽阶段发展到地台阶段,而是多阶段、螺旋式的升进。通过活动区与“稳定”区之间的互相转化递叠,按照“否定之否定”法则向前发展,这叫“动、定转化递进律”。它的力源机制在于上地幔软流层的物质运动,叫散聚交替说,它与板块构造活动有关。

地洼学说认为,地洼阶段是一个重要成矿期,其特点是形成丰富的有色金属、稀有金属、分散元素及放射性元素等矿床;汞、氟、金刚石等也很重要。世界上80%的钨、85%以上的钼、50%的锡、40%的铜产于中、新生代;金刚石以中生代为产出的高峰期。

地洼盆地中也产生石油、天然气、煤、油页岩、石膏、盐,以及沉积铜、铀、铁等矿。其矿床特点常以小面积内可以集中大储量著称。

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