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中國地質界一代宗師開創的五大地質構造學派

bianbaogao 2018-7-23 13:22

大地構造是地球科學的一個分支學科。它主要研究地球的構造、演化及其運動變形和發展規律等問題的學科,是研究地球科學的基礎理論之一,不僅對深入認識地球發展史和地殼、巖石圈運動史有重要的理論意義,而且 ... ...

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大地構造是地球科學的一個分支學科。它主要研究地球的構造、演化及其運動變形和發展規律等問題的學科,是研究地球科學的基礎理論之一,不僅對深入認識地球發展史和地殼、巖石圈運動史有重要的理論意義,而且對研究成礦條件、地表成因及預測礦產資源等都具有重要的實際意義。

中國地處環太平洋構造帶和特提斯構造帶的丁字接合處,具有中國特色的大地構造特征。“波浪狀鑲嵌構造學說”、“地質力學”、“多旋回構造”、“地洼說”和“斷塊構造說”是老一輩地質學家對我國大地構造特征的總結,被稱為

“中國五大地質構造學派”

導語


???  01 ???

地質力學

李四光——

(1889.10.26-1971.4.29),字仲拱,原名李仲揆,湖北黃岡人,蒙古族,地質學家、教育家、音樂家和社會活動家,是中國地質力學的創立者,中國現代地球科學和地質工作的主要領導人和奠基人之一,新中國成立后第一批杰出的科學家和為新中國發展做出卓越貢獻的元勛,2009年當選為100位新中國成立以來感動中國人物之一。

李四光創立了地質力學,并為中國石油工業的發展作出了重要貢獻;早年對蜓科化石及其地層分層意義有精湛的研究,提出了中國東部第四紀冰川的存在,建立了新的邊緣學科"地質力學"和"構造體系"概念,建立了"構造體系"的概念,創建了地質力學學派;提出新華夏構造體系三個沉降帶有廣闊找油遠景的認識,開創了活動構造研究與地應力觀測相結合的預報地震途徑。


地質力學是用力學的觀點研究地質構造現象,研究地殼各部分構造形變的分布及其發生、發展過程,用來揭示不同構造形變間的內在聯系。

地質力學的研究內容可概括為4個方面:

1.構造體系的深入調查研究;

2.全球大地構造體系的特點和分布規律,以及與各種構造體系同時發生的沉積建造、巖漿巖建造、變質巖建造和礦產資源的成生聯系;

3.古生代以來全球大陸運動和海洋運動問題;

4.地殼運動問題。


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波浪狀鑲嵌構造

張伯聲——

(1903年-1994年),曾用名張譎駿,1903年6月23日出生于河南滎陽。中國科學院地學部學部委員,地質學家、大地構造學家、地質教育家。


波浪狀鑲嵌構造說是一種闡明地殼的統一構造格局及地殼運動規律的假說,由張伯聲于1962年提出。他認為,整個地殼的構造是由大小不同的地殼塊體和大小不同的活動帶鑲嵌而成的復雜構造圖案,稱為地殼的鑲嵌構造。同一級別的活動帶與地塊帶相間分布,在構造地貌上顯示峰-谷起伏及疏-密相間,并具有近等間距性,稱為波浪狀構造。全球地殼表現為幾個系統的一級套一級的活動帶與地塊帶的定蓑排列,因而在幾個方向上表現出一級套一級的波浪狀構造。地殼幾個系統的、從宏觀到微觀級級相套的地殼波浪狀構造的交織與疊加,形成了十分復雜、但有一定規律的地殼的波浪狀鑲嵌構造。


波浪狀鑲嵌構造說對中國大陸內部地殼構造的波浪狀演化特征研究較多,而對洋-陸邊緣附近構造特征的研究比較薄弱,模擬實驗及定量化研究也較欠缺,對地殼以下的深部研究和認識還很不夠。在今后的研究中以下問題將是它首先遇到和需要解決的。


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多旋回構造運動說

黃汲清——

(1904.3.30-1995.3.22),四川仁壽,構造地質學、地層古生物學和石油地質學家 。1928年畢業于北京大學地質系,1935年獲瑞士濃霞臺大學理學博士學位,1948年當選為中央研究院院士,1955年被選聘為中國科學院學部委員(院士),1988年當選蘇聯科學院外籍院士。


黃汲清系統劃分中國主要構造單元和大地構造旋回,進一步開拓了中國地質圖制圖事業,創建多旋回構造運動說,進而將多旋回說與板塊構造相結合,建立板塊多旋回開合手風琴式運動模式,開拓大地構造研究新途徑。提出陸相生油論,具體部署、指導中國石油天然氣地質普查勘探。


多旋回構造運動說簡稱多旋回說,是一種關于地殼演化規律的學說,1954年黃汲清在其著作《中國主要地質構造單位》中正式提出。該學說認為,一個地槽系的發生,發展到結束,不只經歷一個而是若干個構造旋回(即多旋回),才逐步轉化成褶皺系的。


多旋回構造運動有廣義和狹義的兩種概念。


1.廣義的多旋回,在空間上說是全球性的,在時間上說包括巨旋回、旋回和亞旋回;


2.狹義的多旋回,在空間上主要指一個地槽系,在時間上指一個巨旋回之內的多旋回發展。


多旋回說是在地槽地臺學說的基礎上發展起來的。其理論意義在于揭示了地殼呈多旋回開合向復雜方向演化的規律。由于構造運動是多旋回的,必然導致產生相應的多旋回巖漿活動和多旋回沉積作用等。多旋回巖漿活動,必然導致生成與巖漿活動相關的各種有用礦產。多旋回沉積作用,必然導致生成與沉積作用相關的各種有用礦產。如“多層生油,多層儲油”的提出,就是多旋回說在石油地質工作中的具體化。

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斷塊構造學說

張文佑——

(1909.8-1985.2)河北唐山人,地質學家。1930年考入交通大學唐山工學院土木工程系,1934年畢業于北京大學地質系。1945年赴美、英等國考察研究。曾任中國科學院地質研究所研究員、所長。創立斷裂體系和斷塊大地構造學說,對斷塊理論和地質力學作出了重要貢獻。參加了把我國油氣勘探基地由西部東移的戰略決策,他提出的"定凹探邊"、"定凹探隆"的建議為大慶和其他油田的開發作出了貢獻。50余年共發表170余篇論著。 他的《斷塊構造導論》是斷塊構造學說的代表作。1955年當選為中國科學院院士。

斷塊構造說是一種關于地球巖石圈構造及演化的大地構造理論,是張文佑于1974年提出的。它是以地質力學為基礎,吸取了地槽地臺學說和板塊構造學等的有關內容,在研究中國及鄰區大地構造特征和模擬實驗的過程中建立和發展起來的。斷塊構造堅持地質力學分析與地質歷史分析相結合的原則。地質力學分析是基礎,強調各構造要素的空間組合;地質歷史分析是綜合,著重各類地質體的時間演化。

斷塊構造學說認為巖石圈固結之后,斷裂活動就占據了主導地位。斷塊就是被巖石圈中不同深度的斷裂及層間滑動斷裂所切割成的塊體,各塊體之間在物質組成、構造滑動性和地質演化諸方面均有明顯的差異。斷塊構造說強調塊緣的形成與形變研究,因為它們是認識斷塊形成演化及其運動學和動力學的主要標志;同時也重視塊內結構不均一性的研究,因為塊內各種不均一地質因素,都可在同一區域應力場情況下導致塊內應力的分布形式和邊界條件的變化,使塊內應變圖像變得十分復雜。

斷塊構造說將通過以下問題的深入研究進一步充實和完善:

1.地球深部地質作用過程;不同層次層間滑動斷裂的活動方式及其機制;

2.斷塊的運動方式(包括幅度和速率)與時間演化的統一及其所伴生的形成與形變分析;

3.巖石圈的物質組成、演化模式及其動力學問題等,并加強全球地質的對比研究。

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地洼學說

陳國達——

(1912.1.22~2004.4.8),廣東省新會縣人,地質學家,活化構造學說和遞進成礦理論的創立者。國際地質界稱他為"地洼學說之父",中南大學教授,博士生導師。1934年畢業于中山大學地質系;1946升任中山大學教授;1980年當選為中國科學院學部委員;1998年起為中國科學院資深院士。

陳國達最突出的貢獻是于1956年發現大陸地殼的新構造單元──地洼區,并在此基礎上創建了殼體大地構造學,發展成為地洼(活化)構造理論體系,在國內外廣泛運用于找礦,取得顯著成效。地洼學說的誕生被列入世界科學技術史年表。

地洼學說是中國科學院長沙大地構造研究所所長陳國達院士所倡導的學說。該學說認為,自1859年以來,地質界傳統的理論是大陸地殼大發展過程只有兩個階段:先出現活動區—地槽區,后來變為“穩定”區—地臺區。1956年,陳國達在總結中外地質資料的基礎上提出,中生代中期以來地殼演化進入了新階段,經受斷裂作用和拱曲作用后所形成的狹長形或長圓形的凹地或凸起,其大地構造性質既非地臺區,也與地槽區有別,而是一種新型活動區,是大陸地殼的第三構造單元。因它是地臺區向活動區轉化的產物,故取名為活化區;又因其最主要的特征是區內出現地洼盆地,故稱地洼區。

地洼學說認為,在地殼演化史上,不只活動區可以轉化為“穩定”區,而“穩定”區也可轉化為新的活動區。大陸地殼的發展過程,并非如地槽—地臺說認為的那樣,直線地僅由地槽階段發展到地臺階段,而是多階段、螺旋式的升進。通過活動區與“穩定”區之間的互相轉化遞疊,按照“否定之否定”法則向前發展,這叫“動、定轉化遞進律”。它的力源機制在于上地幔軟流層的物質運動,叫散聚交替說,它與板塊構造活動有關。

地洼學說認為,地洼階段是一個重要成礦期,其特點是形成豐富的有色金屬、稀有金屬、分散元素及放射性元素等礦床;汞、氟、金剛石等也很重要。世界上80%的鎢、85%以上的鉬、50%的錫、40%的銅產于中、新生代;金剛石以中生代為產出的高峰期。

地洼盆地中也產生石油、天然氣、煤、油頁巖、石膏、鹽,以及沉積銅、鈾、鐵等礦。其礦床特點常以小面積內可以集中大儲量著稱。

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