构造地质学科的成就与进展

中图分类号:P54文献标识码:A

一。构造地质学的内涵

地质构造的内容概括为两个方面:一是建造即形成,是指地壳岩石圈的物质组成,它是地壳运动的物质基础,也是地壳运动发展演化的物质反映;二是改造即形变,它是指在力的作用下所发生的构造变论文网形,这是地壳运动的结果或具体表现。狭义的构造地质学侧重于中。小型构造的研究。主要研究这些构造的几何形态。组合型式。形成机制和演化过程,探讨产生这些构造的作用力的方向。方式和性质。然而在研究中。小型构造时,必然要涉及到区域构造和大地构造背景,另外为了探索构造与其内部组构的关系以及构造的运动学和动力学问题,必然要涉及显微和超显微构造的研究,从而扩展了构造地质学的研究内涵。因此,广义的构造地质学加丰富多彩,使构造地质学步入大科学。大综合。大协调的研究领域,成为地质科学中的当采学科,从而起到保持领导各种分支学科的地位。

二。构造地质学在地质学研究中的地位和作用

构造地质学是地质学分支学科之一,主要研究组成岩石圈的各种地质体的构造现象。组合型式及其形成和发育规律。一般根据其研究对象和研究内容的差异,将构造地质学区分为狭义构造地质学和广义构造地质学。前者主要是对小区域或中。小尺度地质体的各种构造变形。变位现象,如褶皱。断裂。面理。线理等构造现象进行识别。描述和成因分析。具体研究内容包括:各种构造的几何学形态。产状。规模。组合及其空间关系和发展过程;各种构造的发生条件和形成机制;并进而探讨产生这些构造的构造运动方向。方式。强度和动力学过程。而广义构造地质学的研究对象大到岩石圈的结构及地壳的巨大单元,如岩石圈板块。大陆和大洋。山脉和盆地等的形成和发展;小到岩石内部组构的细微变化,乃至矿物晶格位错。

三。构造地质学科主要研究进展

构造地质学与地球动力学领域研究方向集中在华北克拉通破坏。华南大地构造及演变。中亚造山过程与燕辽构造带。青藏高原隆升与构造-岩浆作用及成矿效应。中央造山带与大陆深俯冲。盆山耦合与油气开发。构造成矿与矿产资源。活动构造。地震与自然灾害等方面。近年来的主要进展有以下几方面:

1。大陆动力学研究向纵深发展

板块构造学说面临的上述众多挑战,很多是源于对大陆构造的研究。板块构造理论框架建立之后,国际上先后实施的地球动力学计划“。国际岩石圈对比计划“,掀起了研究和识别大陆上的混杂岩。蓝片岩。蛇绿岩。古裂谷和古岛弧的高潮,并据此进行了古板块再造,使板块构造基本理论在大陆地质构造演化研究中的应用得到进一步加深。同时也发现,源于大洋岩石圈研究的板块构造基本理论所不能解释的众多大陆地质构造现象。正是由于所遇到的越来越多的令人费解的问题,在过去十多年来固体地球科学基础理论研究的焦点又集中在阐明大陆地质特征。形成与演化过程方面。1980年代末以来许多国家或国际组织先后提出并实施的固体地球科学研究计划当中,大陆动力学成为其中重要的科学研究目标之一。

开展大陆动力学相关研究几乎与国际同步。20世纪90年代初,地学界对开展中国大陆动力学研究问题展开了热烈讨论,并将大陆动力学作为优先研究领域列入国家九五有关基础研究的战略规划之中。为推动大陆动力学研究,科学技术部设立了大陆科学钻探。现代地壳运动观测网等重大科学工程和青藏高原形成演化及其环境。资源效应。大陆深俯冲作用等国家重点基础研究发展计划项目;中国科。国土资源部和中国地震局等部门也针对大陆动力学问题部署了相关的大型观测。调查和研究项目,特别是近年来,国土资源部组织了中国大陆深部探测工程(东海大陆钻探和汶川地震钻探工程),并启动了相关的技术和试验研究。国家自然科学基金也陆续设立了大批与大陆动力学有关的重大和重点研究项目。

2。构造。地表过程和气候之间耦合关系研究得以深入

造山带的隆升受构造作用主导,构造作用通过地表隆升和地势增加影响局部气候特征(如地形降雨),甚至改变大尺度的气候格局。然而近年来的研究表明,构造与气候之间并非单向关系,气候因素(主要为降雨和冰川作用)通过地表剥蚀,在剥蚀区产生应力集中和均衡作用进而诱发并维持构造抬升。气候-构造响应过程为深部岩石的剥露及地貌演化等提供了新的机制,成为当前国际地球科学研究的前沿和热点。近年来学者也十分关注气候-构造耦合作用对造山带隆升剥露及地貌发展演化的作用,特别是对诸如青藏高原东。西构造结。喜马拉雅造山带等一些抬升剥露和地貌演化十分迅速的地区开展了卓有成效的探索。

构造模拟的结果表明,造山带的演化是在气候与构造及其动态相互作用控制下的产物,气候因素以地表剥蚀作用为纽带影响和控制构造作用,而构造作用通过地形地貌影响和控制地表剥蚀作用及气候变化;气候。地表剥蚀与构造作用动态相互作用的理想终极状态是彼此达到稳态,构造隆升与地表剥蚀相互抵消,造山带地形地貌从而保持稳定。

这方面的研究重要进展之一为青藏高原新构造及晚新生代古大湖研究。中国地质调查局1:150万青藏高原新构造与地质灾害图项目通过编图和系统研究,阐明了青藏高原形成与构造变形的关系。获得了青藏高原最主要的构造变形期发生在上新世晚期早更新世的可靠证据。证实西昆仑地区西域砾岩的沉积时代为3~1百万年。西域砾岩属于快速堆积的山麓冲洪积扇相沉积。它的出现与区域同时期的构造变形密切相关。高原西北缘的磷灰石裂变径迹分析及其热历史模拟揭示了区域地貌陡坡带上新世以来的快速冷却剥蚀,特别是3~1百万年以来的快速冷却剥蚀,剥蚀深度达5千米以上,这进一步说明了西域砾岩的物质来源,同时暗示:陡坡带的形成是青藏高原抬升的重要过程。通过河流研究高原构造地貌的演化是近期国际地学研究的热点和亮点。这项研究通过克里雅河构造地貌的分析证实:现今克里雅河的历史始于1。1百万年;前克里雅河流域地貌演化的起源不超过上新世阿图什组沉积期。这是人类第一次完整地认识一条河流及其水系地貌的发育历史。早更新世至中更新世早期塔里木盆地应当存在一个大湖。在黄河源扎陵湖。鄂陵湖地区发现高出现今湖面335米的湖相地层。青藏高原主体可能在中更新世早期前后才抬升进入冰冻圈。这项系列成果对于区域环境变化的研究和减灾工作都有重要意义。

总之,构造地质学的发展方兴未艾,总的向着大综合。大协调。大科学方向发展,并已成为当代地球科学研究的当采学科。我们必须抓住机遇,运用先进的思想方法和工作方法,坚持实事求是的科学态度,勇于探索,勇于创新,更新观念,创造出更加合符实际,能够指导解决资源。水工。环境。灾害等一系列问题的全球构造新理论,揭穿地球奥秘!

构造地质学科的成就与进展