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構造地質學有哪些新內涵內容

發布時間: 2021-02-20 19:30:10

Ⅰ 綜合性大地構造(構造地質學)的調查與研究有哪些

主要側重於中國早期造山運動研究。

從大量區域地質礦產調查,在一批區域地質礦產志撰成的基礎上,對中國南方各省區區域構造、框架及其理論進行了初步的探討,其中特別對中國造山運動有較系統的研究與論述。

1926年李四光發表《地球表面形象變遷之主因》(《地質會志》3卷3-4期)本書已有專題論述,這里就不贅述。

1927年翁文灝發表《中國東部中生代以來之地殼運動及火山活動》(《會志》4卷1期),文中論述了中國中生代以來地殼運動激烈,造山作用和造山活動強烈,並與歐洲同時代地殼運動相對比,發現中國中生代以來地殼運動的特點,故命名為燕山運動,文中試圖以燕山為標准區,代表侏羅紀末期、白堊紀初期產生了不整合、火山岩活動和成礦作用。1929年在發表《中國東部中生代造山運動》(《會志》8卷1期)時,將燕山運動劃分為A、B兩幕,代表前髫髻山組、前王氏組的不整合。後為謝家榮所補充,並在1936年、1937年劃為五期。

1929年丁文江在《地質會志》8卷2期上發表《中國造山運動》,他十分重視造山運動的研究,並傾向於施蒂勒造山運動同時性的觀點,文中強調把燕山運動劃分為三幕,其中把晚三疊世瑞替剋期後的印支運動為燕山運動的第一幕,他在研究廣西地質時,也曾提出過廣西運動和越南運動的術語和概念。燕山運動雖為中國地質學家普遍應用,但各自都有不同劃分原則。

1931年李四光發表《中國東南部古生代後期之造山運動》(《會志》11卷2期),文中對中國東南部造山運動做了精闢的論述,由於他多年從事造山運動的研究,系統的劃分出若干運動系列,並對所劃分的運動均給以科學概念和命名,諸如:懷遠運動(O1-O2),柳江運動(D3-C1),淮南運動(C-C2),昆明運動(C2-C3),東吳運動(D1-D3),金子運動,淮陽運動(T2-T3),南象運動(T3-T1),寧鎮運動(T3-K1)等。

1936年謝家榮在《地質會志》15卷1期發表《中國中生代末第三紀後期造山運動》及《北京西山地質構造概說》(《會志》16卷)把中國造山運動劃為五幕,即:前門夾溝組,前九龍山組,前東嶺台組,前仕它里組,前長辛店組的不整合或假整合為代表,張文佑1941年劃分為三幕,三次地殼運動,1945年在黃汲清的《中國地質構造基本單位》中,劃分為5期,等。

在筆者引述李四光教授所著《中國東南部古生代後期之造山運動》(《地質力學方法》第119頁),文中列有中國東南部造山運動,與歐洲對比表,特抄錄之以供參考。

中國北部中國西南部中國東南部歐洲中部(丁文江的雲南運動)(H?史蒂勒)青龍灰岩三疊系蘇皖運動法爾琴運動山西系龍潭系蔡希斯坦(Zechstein)上羅廷根(Oberotliegend)第三幕東昊運動薩爾運動棲霞灰岩中羅廷根(Mitelrotliegend)太原系臭灰岩下羅廷根(Unterotliegend)船山灰岩沃特維爾系(OtwelSeries)

中國造山運動與歐洲對比表

中國北部中國西南部中國東南部歐洲中部(間斷)第二幕昆明運動阿斯突里運動本溪系黃龍灰岩薩爾布雷克系(SarbrückSeries)瓦爾敦堡系(WaldenburgSeries)(間斷)淮南運動蘇台德運動和州灰岩維憲第一幕高驪山系建康運動金陵灰岩七里台頁岩㊣╭╰烏桐石英岩杜內艾特羅約江南運動布銳東運動奧陶系志留系泥盆系

燕山運動具有長期性,多幕性的地殼運動與構造變動,燕山期為我國重要的形變期與成岩、成礦期,是我國基本構造格架的形成期和改造期。

老一輩的地質學家十分關注燕山運動,還是因為燕山運動不僅是我國地質結構的極為重要的地殼運動,對整個環太平洋帶,以致對整個東部特提斯帶都具有重要影響,因此,除上述幾位以外,我國許多地質學家一直對整個中國造山運動(包括黃山運動)都做過系統的觀測與研究。

1927年程裕祺在《地質會志》上發表《中國造山運動》,此文是程先生1938年在英國利物浦地質學會會報上發表的短文,文中闡述了中國之造山運動:

(1)前震旦紀運動之二幕;(2)古生代前期喀里多運動(廣西運動);(3)古生代後期海西運動(天山運動);(4)中生代燕山運動之五幕;(5)第三紀喜馬拉雅運動之二幕。

文中還指出毛理士(F.K.Morris)對中國造山運動的錯誤論點。

1932年朱森在《地質會志》上發表《安徽南部古生代後期造山運動之一幕》。

1936年章鴻釗在《地質論評》創刊號上發表《中國中生代晚期後地殼運動之動向與初期之檢討並震旦方向之新認識》及《中國中生代初期之地殼與震旦運動之異點》,前一篇論文是綜述性的,主要對翁文灝之燕山運動和丁文江造山運動的一些評述,同時探討了震旦方向與地殼運動方向之關系,火成岩及其震旦運動的關系,最後還論及震旦向及震旦運動的成因、性質等;後一篇論文主要論及到地殼運動中的造山運動,認為運動方向與震旦向之間是直角相交的關系。

1937年謝家榮在《地質論評》2卷5期上評述黃汲清等的《江西萍鄉煤田中生代造山運動》,同年陳國達發表《廣東境內燕山運動的構造的型相》(《論評》2卷1期),同年田奇雋發表《湖南造山運動》(《論評》2卷1期)。

1938年邊兆祥在《地質論評》3卷6期上發表《安徽南部海西運動之末相》。

1942年葉連俊、關士聰在《地質會志》上發表《隴南龍山造山運動之性質》(22卷3-4)。

1942年郭文魁在《地質論評》上發表《滇北之造山運動》(7卷1-3)。

1944年劉國昌在《地質會志》上發表《湘西之造山運動及其地理》(24卷3-4)。

1945年米士(西南聯大教授)在《地質會志》上發表《雲南構造史》中,曾提出澄江運動和晉寧運動(《地質會志》25卷)。

1945年喻德淵在《地質會志》上發表《淮陽山脈主要造山運動——淮陽運動》(《會志》25卷),淮陽運動原為李四光於1939年提出創用,指三疊紀末期的褶皺運動,後為馬鞍山、安慶的黃馬青組與青龍群之間的角度不整合,有人認為與金子運動相當。

1947年李四光發表《關於震旦運動及華夏式構造線三個名詞》(《評論》12卷5期)。

1948年李樹勛在《地質會志》(38卷3-4)上發表《祁連山區地層及造山運動之幾個問題》。

1947年黃汲清在《地質論評》(12卷1-2期)上發表《關於震旦運動》。

以上屬於中國造山運動研究及其論文列舉,顯示出中國地質構造研究發展歷史中一段對中國造山運動理論的探討與理論成就概括,個別論文雖與上文論述有些論題有重復舉例之處,為集中反映中國造山運動系統理論研究之全面,僅此致歉!

正是由於中國早期地質基礎雄厚,為新中國地質科學的迅速發展,奠定了堅實的基礎。得以使新中國在較短的時間里,在資源保障上,從資源大國過渡到資源強國,在當代地質理論上也進入了世界先進行列。

其中中國大地構造學現已是中國地質科學理論突破的亮點,這學科共同的特點是學說繁多,學派林立,學術氣氛濃厚,可以說是繁花似錦、異彩紛呈,形成了「百花齊放,百家爭鳴」喜人的形勢。

除上述中國造山運動理論性探討外,其他帶有綜述性的成果,也有著不同廣度和深度的反映:諸如:1924年葛利普在《地質會志》上發表《地槽的遷移》(3卷3-4)。1936年高平在《地質論評》1卷4期發表《中國東南部中生代末期花崗岩之分布與地質構造之關系》,文中認為中國東南部在中生代末期花崗岩侵入繁多,其分布與東南部之地質構造格局密切相關,認為地殼活動常以地下岩漿之移動而起波動作用,基本論點正符合於曾流行的地殼波動論和地殼均衡理論,認為地殼運動完全與中生代末期之花崗岩侵入是同步同時,並作為其原動力,文中附一幅中國東南部中生代末期花崗岩之分布與地質構造之關系圖,頗有參考價值。

1936年趙金科在《地質論評》1卷4期上發表《震旦紀地層之分布及其古地理意義》,文中首先肯定了德國魏格納大陸漂移理論並運用葛利普的地極控制論研究震旦紀北半球的海陸分布及古地理,在《震旦紀大地槽及聯合古陸中之位置》一文中論及亞洲東部的古亞洲大地槽,北美西部考得蘭瑞大地槽,與南美安底斯大地槽相互銜接、圍繞北半球大陸周圍的環形狀大地槽:其論點即認為當時大地槽均在陸之邊緣,而環繞分布與理念不同,而當時之大陸為一體,南北美、歐亞非澳各洲均屬相連,即大家所熟悉的聯合古陸(Paugoca)。

1937年謝家榮繼葉良輔等之《北京西山地質志》後,在《地質論評》2卷上發表《北京西山地質構造》,文中認為北京西山地質構造自西北向東南有兩個背斜層,其間有清水尖廟安嶺之向斜層為最高峰,北嶺的向斜層及房山周口店背斜層等,都是這個區域的重要構造,文中也論及到陳凱所發現的逆掩斷層。

1941年李四光在《地質會志》上發表《廣西台地構造之輪廓》(21卷1期)。

1944年劉國昌在《會志》上發表《貴州威寧水城之地質構造》,曾繁印在《會志》上發表《瓦山峨嵋山區之地質構造》(1940年)。

1944年張壽常在《地質會志》(24卷1-2)上發表《談小型構造》及《岩石解理之生成及其在地質現象上之應用》(《會志》26卷,1946年)。

1944年張文佑發表《X及T式節理初記》(《會志》24卷3-4期),文中論及X型節理的生成,論述了大量模擬試驗工作和數據,相繼還發表《測量節理應注意的幾點》(1948年)以及《劈理節理發育初步探討》(《地質論評》15卷1-3期),反映出他在李四光老師指導下所取得地質力學方面的成果。

1945年黃汲清在《地質專報》第20號上發表名著《中國主要地質構造單位》(On Major Teatonic Forms of China)。黃先生在多年前研究的基礎上,採用地槽—地台單位的內涵,按歷史分析和建立起的獨道的分析法,對中國大地構造特徵進行了總結,提出幾個前寒武紀地塊,特別中朝地塊等。

地塊概念系1922年阿爾崗(E.Argand)所創用,諸如:印度地塊(Serindia)和震旦地塊等;在闡述褶皺中論及到加里東褶皺、華力西褶皺、印支褶皺,燕山褶皺和喜馬拉雅褶皺及其分布特徵,論述中著重強調新中生代的基底褶皺的影響和作用,認為這是形成中國東部獨特的多旋迴構造,並創造性把亞洲劃分為:太平洋式和特提斯、喜馬拉雅式三個主要構造型式,以活動論觀點論述了它們之間的相互關系,文中編繪有《中國及鄰區大地構造圖》。

該文後來以專著形式出版,是一部流傳廣遠的中國地質構造名著,是國內外賦有盛名的論著,有英文版和俄文版,俄文版由著名大地構造學家沙茨基院士作「序」,做了高度評價。

1944年王超翔在《地質論評》上發表《雲南東北地質構造及其與雲南弧之關系》(9卷1-2)。

1948年徐鐵良在《論評》上發表《「秦嶺弧」構造之我見》(13卷1-2)。

1948年孫殿卿、徐煜堅在《地質論評》上發表《豫皖邊境長山一帶東西向構造帶與南北向構造線之反接現象》(13卷1-2)。

1948年李春昱在《地質論評》上發表《褶皺現象和動力來源的關系問題》(14卷4-6)。

1949年梁文郁在《地質論評》上發表《祁連山西段之近代運動》(14卷4-6)。

1948年李四光發表《新華夏海之起源》(第18屆國際地質大會上的論文集,第53-62頁,《地質論評》13卷5-6)。

1949年李四光發表《中國的造山歷史和構造輪廓》(第7屆太平洋科學會議錄第2卷,26-44頁,紐西蘭出版)。

總之,從以上所述,中國地質學家經過半個世紀以來對造山運動,特別是燕山運動傾注過大量精力的研究,取得新的認識。燕山運動(Yanshanian movement),翁文灝於1927年以燕山為標准地區創名,原義代表侏羅紀末期,白堊紀初期產生的不整合、火成岩活動和成礦作用。1929年翁文灝又將燕山運動劃分為A.B兩幕,分別代表前髫髻山組、前王氏組的不整合。丁文江(1929年)把燕山運動分為三幕,其中把晚三疊世瑞替剋期後的印支運動稱為燕山運動的第一幕。謝家榮(1936年、1937年)將燕山運動分為五期,分別以前門頭溝組、前九龍山組、前東鄰台組、前坨里組、前長辛組的不整合或假整合為代表。李四光(1939年)在燕山運動名下分為六個幕,它從中三疊世末,一直延續到白堊紀末。張文佑等(1941年)將燕山運動包括寧鎮、興安、閩浙三次地殼運動。黃汲清(1945年)認為謝家榮的燕山運動第一幕應屬印支旋迴,並將北京西山區的燕山運動分為前九龍山組與髫髻山組、前坨里組、前長辛店組三個幕。後來(1960年)黃汲清又將中國東部的燕山運動分為五期,並認為燕山運動是中國東部、蘇聯遠東和西伯利亞的主要造山運動,甚至波及到中國西部。李春昱(1948—1951年)把燕山運動只作為侏羅紀晚期,或侏羅紀末、白堊紀初的一個幕,後來(1964年)他又將其限定是侏羅紀—白堊紀間的地殼運動。趙宗溥(1959年、1963年)先後將中國東部的燕山運動劃分為三個和六個造山幕,並認為此運動延續到始新世。

燕山運動為整個侏羅紀、白堊紀期間廣泛發生於我國全境的重要構造運動,主要表現為褶皺斷裂變動、岩漿噴發侵入活動及部分地帶的變質作用;在不同的構造部位,燕山運動的強度表現形式有著明顯的差別,如就我國東部以至整個西濱太平洋帶來說,燕山期的構造變動與岩漿活動有著愈向太平洋方向愈加強烈的演變規律。燕山期的地殼運動與構造變動具有長期性與多幕性相統一、漸進與激化相交替的特點,與此相應,燕山期的岩漿噴發與侵入活動具有多期次性的特點。燕山期為我國重要的形變期與成岩、成礦期,也是我國基本構造格架的形成期與改造期。目前看來,燕山運動不僅為我國的重要地殼運動,而且這一時期地地殼運動對整個環太平洋帶以及部分特提斯帶等都有著重要的影響,因而燕山運動應屬洲際性的重要構造運動。

【說明】以上主要內容取錄自《地質辭典》(一)392頁,地質出版社,1983年。

根據最近,中國地質學院研究員董樹文先生對「燕山運動」的定義進行了重新釐定,並發表《「燕山運動」新定義重塑東亞大陸構造演化史》專題,有關專家認為,這項研究重塑了東亞大陸構造演化歷史,重新釐定了燕山運動的定義,是我國近年來中新生代構造演化研究的新成果,深化了對東亞大陸力學過程的新認識。

「燕山運動」是翁文灝先生1927年在東京泛太平洋科學大會上最早命名的,作為陸內造山的典型記錄,「燕山運動」已經成為中國地質學家對世界地質科學理論貢獻的經典。幾十年來,燕山運動的概念在我國廣泛應用,並在構造運動波及范圍、精細過程與定年和動力學起因等方面不斷發展和進步。但在學界也明顯存在許多,甚至根本性的分歧。但董樹文先生在文中表示:

「隨著近年華北地塊周邊和中國東部構造地質研究的重要進展和高精度同位素測年數據的累積,以及東亞深部地球物理探測計劃的實施,我們能更加全面審視侏羅紀構造演化及其區域動力學機理,從多層面詮釋燕山運動的內涵及其動力學本質。」

根據董樹文的研究,在1.65億年中—晚侏羅世前後,東亞構造體制發生了重大轉換,西伯利亞板塊向南、太平洋板塊向西、印度洋板塊向北東同時向中朝板塊匯聚,形成了以陸內俯沖和陸內多向造山為特徵的「東亞匯聚」構造體系。在這一過程中,晚侏羅紀大陸內匯聚,導致岩石圈急劇增厚,隨之引發早白堊世岩石圈垮塌和大規模岩漿火山作用,中侏羅紀燕遼生物群向早白堊世熱河生物群發生更替,成為中國大陸和東亞重大構造變革事件,這是燕山運動的基本內涵。

據了解,燕山運動時期是我國最重要的成礦期,伴隨著大規模構造運動導致岩漿侵入—火山爆發作用,約80%的大中型金屬礦床在這一階段形成。同時構造作用形成地質環境的巨變導致燕遼生物群的更替,「燕山期」也成為生物進化的激變期。因此「燕山運動」在我國甚至在東亞具有特殊的地質意義,是全球中生代構造演變的重大事件。

【致謝】有關上述引文,參考了中國地質科學院網站。

Ⅱ 構造地質學的研究意義

研究地質構造的理論意義在於,闡明地殼構造在空間上的相互關系和時間上的發育順序,探討地殼構造的演化和地殼運動規律及其動力來源; 其實踐意義則在於,應用地質構造的客觀規律指導生產實踐,解決礦產分布、水文地質、工程地質、地震地質及環境地質等方面有關的問題。

地殼中礦產的分布是受一定的地質構造控制的。成礦物質的形成和運移等成礦作用,都直接或間接地受地殼運動的影響。礦產的形成需要有成礦物質運移的通道和沉澱、賦存的場所。這些通道和場所與地質構造有極其密切的關系,例如石油、天然氣常分布在背斜的頂部或具圈閉條件的斷裂構造中。另一方面,許多已形成的礦產還會遭受後來地殼運動的影響而變形。因此,在礦產普查勘探和采礦工作中,要對礦產做出科學的評價和進行合理的開采,就必須正確認識區域的和礦區的構造特徵。

地下水的活動和富集與地質構造密切相關,只有認識了地質構造特徵,才能更有效地尋找地下水。許多工程建設,如水庫、堤壩、橋梁、隧道或大型地下工程等,都要先查明工程地區地質構造情況,對地基穩定性做出評價,為工程設計和施工提供地質依據。

破壞性地震常給人們的生命及財產帶來很大的損失。絕大多數地震活動是現代地殼運動的反映,因而震源與地質構造,特別是與斷裂構造的關系極為密切。在研究發震規律和地震預報工作中,研究區域構造特徵及近代構造活動規律,是地震地質工作一項十分重要的基礎性工作。

在影響人類賴以生存和發展的地質環境質量的諸多地質因素中,地質構造是其重要的因素。不同地區地質環境的差異及地表元素分布的不均勻,在很大程度上與各地區地質構造的不同有關。因此,環境地質學研究地質環境的形成和變化,預測和評價人類生產活動對環境的近期與長期的影響,保護、改善和利用地質環境,防止與減少地質災害,是與地質構造的研究密不可分的。

隨著現代科技的日新月異,航空航天、地球物理、地球化學、電子技術和超微技術等使構造地質學的發展進入了一個嶄新的階段,許多新思想、新概念和新方法不斷涌現,研究內容涉及多尺度、多層次、多體制、多因素或多成因、多類型的構造的全方位動態研究的廣闊領域。

Ⅲ 什麼是地質構造有哪幾種類型 各有什麼特徵

地質構造是指在地球的內、外應力作用下,岩層或岩體發生變形或位移而遺留下來的形態。

地質構造有褶皺、節理、斷層三種基本類型。

褶皺的特徵:分為背斜和向斜。

1.背斜:岩層向上彎曲、中心部位岩層較老,兩側岩層依次變新。
2.向斜:岩層向下彎曲、中心部位岩層較新,兩側岩層依次變老。

節理的特徵:自地表向下隨深度加大,節理的密度逐漸降低。

斷層的特徵:具有顯著位移的斷裂.斷層在地殼中廣泛發育,但其分布不均勻。

Ⅳ 簡要說明大地構造學和構造地質學研究內容的區別和聯系

大地構造學: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、岩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。


地質學的一個分支。研究地殼的大型乃至全球構造的發生、發展、區域構造組合,以及它們的幾何學、運動學和動力學特徵的學科。中國地質學家李四光(1965)把構造的研究內容概括為兩個方面:建造和改造。建造代表形成,是地殼運動的物質基礎,也是地殼發展演化的物質反映;改造代表形變,是地殼運動的結果或具體表現。大地構造學的研究方法主要是歷史分析法與動力分析法相結合。由於不同作者研究的側重點不同,而形成了不同的大地構造學派。


構造地質學:

構造地質學,地質學主要二級學科之一,是研究岩石圈內地質體的形成、形態和變形構造作用的成因機制,及其相互影響、時空分布和演化規律的地質學分支學科。構造作用或構造運動常是其他地質作用的起始或觸發的主要因素,因此,構造地質學說通常也就成為地質學的基本學說。

基本內容

構造地質學主要研究地質體的次生構造及其成因和演化,同時也進行構造作用環境的重建和反演的研究,可概稱為改造和建造。它們都是在漫長的地質歷史中發生和形成,並具復雜多樣的特徵。

構造地質學研究的次生構造都與內生地質作用相聯系,這與地球深部作用緊密相關。岩石圈板塊運動是地質構造演化的主因,所以對地質構造的研究盡管有尺度不同和目的不一的差別,但都必須著眼於全球整體的地質演化規律與特定的形成環境相結合。

各種構造作用主要都集中在上地幔圈層以上的岩石圈內,因而岩石圈又

造山運動

稱為構造圈。在這里,既有現今的活動構造現象,如地震可測量的板塊運動向量等,也有各種已經固結了的構造,這種歷史中的構造一直可追溯至38億年以前的古老地質體中。

持續不斷的構造作用,使地表和地下各種地質體發生形變,如岩層彎曲和斷裂;地表升降造成山脈、高原和盆地;地表遭剝蝕和盆地內沉積;岩漿的侵入活動和火山噴發等,它們都直接間接地由更為廣泛而具體的構造運動所引起的。從礦物晶格位錯至造山帶的形成,不同成因環境和層次的變質作用現象,岩漿岩分帶,大陸碰撞區地殼壓縮隆升和鄰區的盆地沉積充填,以及地質體演化發展中的構造疊加和改造等,都是次生構造。

構造地質學也研究由構造作用決定的原生構造現象,如造山帶的位置和形態、盆地的形態和分布,各種層次的變質作用與分帶,不同成因的岩漿岩侵位和噴出活動條件等的本身特徵,都由構造環境所決定,是由先期構造造成而又成為後繼構造作用的基礎。

構造地質學與地質學一樣始於對大陸地質的研究。地殼構造具雙層模式特徵,不同深度層次的構造變形機制、作用過程和產物有很大的不同,特別是在地下一般為10~15公里深處的脆韌性物性過渡帶上下的差別。其淺部常見脆性構造變形,構造發育不均勻;而在過渡帶之下,以韌塑性均勻剪切變形為特徵,各類韌性剪切構造面一般都很平緩,多強烈置換構造和透入性特徵。淺部的脆性斷層向下進入韌塑性帶時常產狀變緩。具細粒化重結晶的糜棱岩則多形成於脆韌性過渡帶附近或更深些。

構造變形的各種不同速率和長時間的作用進程,可造成地質體的穿時現象,而不同階段的構造作用可使構造發生遞進變形或疊加;它們在時空上的關系,主構造期間及遞進變形期內的演化序列,又常與沉積作用或岩漿侵位相關,這種具明顯對應關系的主期又稱為構造熱事件,它不僅是構造變形產物,也是地質階段劃分的重要標志,有重要的紀年意義。

構造地質學強調野外實地觀測。其研究精度則隨科學技術的發展而迅速提高。20世紀60年代以來遙感技術的運用,對地質構造的研究產生極高的效益;採用反射地震技術研究地殼結構,並開創大陸地學斷面的研究和成囤,所有這些創新技術和理論,已有可能在更廣闊的范圍內研究具體的構造單元、區域構造特徵、水平運動和制圖。

實驗室內的顯微構造與組構研究、構造變形條件的溫度和壓力的測算、古應力場重建及古應力差值估算等已經實現。因此,構造地質研究的觀測分析手段已是宏觀更宏、微觀更微,使不同尺度的構造有可能在成因和演化及運動學和動力學上結合得更好,研究得更深入。計算機數字模擬則又開拓了為這方面實驗提供可資參考的途徑。

地質學的研究對象是地球。地球包括固體地球及其外部的大氣。


這兩者都屬於地質科學

Ⅳ 構造地質學(大地構造學)的基本內涵概念及其演變是怎樣是

構造地質學(Structural Geology)是研究岩石圈內地質體的形成、形態和形變作用的成因機制及其相互間的影響、時空分布和演化規律的科學,廣義的構造地質學包括大地構造學。
大地構造學(Geotectonic)是研究地球岩石圈構造的發生、發展、演化及其運動的科學;是地質學中理論性、綜合性很強的分支學科。
關於大地構造學的定義,不同的學者在不同的時期有不同的概念,一般認為是研究地殼的大型的、乃至全球構造的發生、發展、區域構造組合及其它們的幾何學、運動學和動力學特徵的學科。我國著名大地構造學家、地質力學派創建人李四光院士在1956年曾把構造的研究概括為兩個方面:建造和改造。建造代表形成,是地殼運動的物質基礎,也是地殼發展演化的物質反映;改造代表形變,是地殼運動的結果或具體表現。大地構造學屬於廣義構造地質學,也是傳統的構造地質學組成部分,兩者有著發展史上的源淵關系,在研究對象上,同樣研究岩石圈地質體的形成和形變之構造作用,形成機制及其相互的影響、時空分布和演化規律;其所不同的是大地構造學是研究大型、乃至全球構造的發生、發展,區域構造組合、形變構造、歷史演化、地殼運動及其力源等,可以說,它與構造地質學相輔相承。從大地構造運動來說,可分為三種類型:震盪的、波動的、褶皺的,因而說:大地構造學還著重於褶皺、斷裂、構造形態形變、特徵等的研究,結合岩石組合特徵來研究構造演化歷史以及動力機制和成因模式。
總的來說,大地構造學是一門具有時空尺度大、多層次、多種類、多類型特點的學科,是地質科學中綜合性和理論性很強又具探索性的學科,最早多以學說、假說出現,並醞育有豐富的哲學內涵,被一些地質學家稱之為地球科學中的哲學。由於基礎學科成就的滲透,它是一門更為廣闊、研究地球深部和內生過程的科學,是技術方法與地質、地球物理學和地球化學融為一體的科學,歷史上被命名為「地球學」(Geonomy)。
從近期大陸地質研究中,構造地質學家、大地構造學家進一步認識到:
(1)大陸地表沒有一個共同的成因方式,它是一個非均一成分的,結構上不對稱的,由具有復雜的構造和熱化過程的不同塊體拼合而成;(2)在超板塊的構造認識中,其流變作用和造山作用突出;(3)結合當代地震構造研究,其成果將對大地構造學的發展,具有重要影響。

Ⅵ 構造地質學(大地構造學)理論發展概述有哪些

一、德國地質學家瑙曼提出「大地構造」一詞最早有關地球構造討論的著述,要算是法國地質學家埃利?博蒙(Elie de Beaumont,1798—1874年),他在1830年發表的《地球變動的研究》中已有論述,1830年,收縮理論盛行一時,基本上取代了上隆假說,1852年才全面公布收縮理論內容(見後)。
「大地構造」一詞,嚴格地說,是在1850—1854年德國地質學家K.E.瑙曼(Naumann,1797—1873年)發表的《記錄地質學教程》中第一次出現,其含義是泛指研究地殼的組成和結構。相當一段時期內,大地構造學(geotectonics)與構造地質學(structural geology,tectonics)作為同義語而流行。1936年E.克魯斯(Kras)作過闡述,他說:構造地質學是研究地殼構造和運動的科學,而近代大地構造學一般系指大型區域性,乃至全球的地質構造而言,與傳統的構造地質學有著明顯的區分和分工。
16世紀,地質科學開始從宗教神學桎梏下解脫出來,工業發展對金屬礦產需求日益迫切,人們從尋找礦藏中認識到,首先認識地質構造形式是一條捷徑,德國礦業工程師阿格利柯拉(Agericola George Bauer,1494—1555年)就總結了這方面的經驗。在他的名著《論金屬》一書中有系統論述,代表了這個時代的成就。比他稍早一點的義大利的達?芬奇(Leonardo da Vici,1452—1520年)在工程地下發現古代海相生物遺體,使他認識到海岸線不是固定不變的,並提出海洋和陸地有過「滄海桑田」之變,這變化是地殼運動的結果。1669年丹麥學者斯蒂諾(N.Steno,1638—1686年)發表《天然固體中的堅硬物》,書中提出地層延伸理論,指出地層受擾動破壞而傾斜,他以建立義大利托斯卡納地區地質發展史而著名,將該區劃分出六個階段。英國地質學家斯特勒奇(J.Strachyi,1671—1743年)較早做過英國煤田地質構造的研究。德國學者勒(雷)曼(Lehmann Johann Gottlob,1719—1967年)發表《山嶽的形成》;富澤爾(Fuchsel Geoge Christian,1722—1775年)發表《海陸變遷史》,把地球冷卻產生的褶皺認為是構造運動的結果;蓋塔爾(Guettard JeanEtinne,1715—1786年)發表《現代山嶽受海水、河流、雨水之影響而低減》;狄瑪列(Desmarest Nicholes,1725—1875年),在德國,特別是在薩克森地區作過大量區域地質構造調查與研究,但他沒有繼承郝屯的火山熱流是大陸抬升的力源理論,而強調地質突變性的營力作用。俄國學者羅蒙諾索夫(Ломоносовv M.B.,1711—1765年)在名著《論地層》中提出:改變地球面貌的力有內外兩種,「內部作用」就是地震,這種作用能使地殼隆起、沉降、海岸變遷,以及山脈的形成和消失。英國學者郝屯(Hutton James,1726—1798年)在《地球理論》中曾論及說地球是按物理學和力學規律發展而變化,所有地質作用是相互聯系,並按一定順序進行。他提出地殼運動中起主導作用的是垂直運動,其中地球內熱的上升力最為重要。1777年在彼得堡科學院的一次講演中,提出山脈的隆起是火山作用造成的。他在地質學上最大的貢獻是第一次提出「解釋地質現象,只能求助於現在仍可觀察到的那些自然力的作用」,完全擺脫神創論的桎梏。
法國地質學家埃利?博蒙(1798—1874年),他在1830年論及收縮理論時,或在1852年全面公布其理論的內容時認為,地球處於一種冷卻收縮狀態,其外殼冷卻到可能有的限度,體積已不再縮小,而地球內部繼續冷卻收縮,地殼內外不相適應迫使地殼「下沉」、表面縮小而形成褶皺,並把褶皺作用當作主要作用,主張水平擠壓力作用形成褶皺。相繼發表的《地球變動的研究》、《山脈形成體系》(1852年)中也論及山脈隆起成因觀點。還有俄國地質學家索科洛夫(Cokoлов,D.И.,1788—1852年)1839年發表的《地球構造學教程》,以及《山嶽體系概念》、《山脈構造的起源和成因》都是以地球冷縮論觀點來論述。索科絡夫是把構造地質學理論系統化的著名俄國學者。
1863年美國地質學家洛甘(W.E.Logan,1798—1875年)發表的《加拿大地質報告》,以及早年發表的《北美地質文獻》中,都強調逆掩斷層形成了斷塊,來解釋地質構造問題。
1838年奧地利地質學家E.修斯(Suess,1831—1914年)在著名的《地球的外貌》中提出「地台」、「大陸沉降」、「地殼運動」等術語和概念,1875在《阿爾卑斯山成因》一文中,提出北美與歐洲之間存在「陸橋」的觀點,引發熱烈的討論。
美國地質學家F.B.S.泰勒(Taylor,1860—1938年)於1909年發表《從第三紀造山帶論地球面貌之起源》,最早提出大陸漂移理論。
法國地質學家G.E.奧格(Haug,1861—1927年)在《地槽與大陸塊》一文中,提出地槽與大陸區分,他認為:在地槽中由於海退的沉降面積超過鄰近陸緣地區,地槽褶皺引起海侵,這就是被譽為「奧格定理」的基本思想,在《地槽系與大陸區》把地背斜和地向斜稱之為「地槽系」,這些著述和論點有力地發展了地槽學說。
1926年美國地質學家R.A.戴利(Daly,1871—1957年)發表的《我們動盪的地球》、《地殼及其穩定》(1933年)、《地應力和地球構造》(1944年)等論著都對地質構造理論作過系統地論述。這個階段構造地質理論的研究,已是地質科學系統中比較活躍的學科。
構造地質學或大地構造學從作為獨立學科起始就假學眾多,學派林立,學術論戰此起彼復,爭論激烈,不同學派對地球組成(起源、運動、演化)有著不同概念和理論體系,形成截然不同的方法論,甚至有著完全對立的地球觀和方法論。
二、美國地質學家霍爾1859年提出地槽概念,揭開構造地質學的序幕百餘年來,歷史上曾有過隆起說、收縮說、膨脹說、均衡說、脈動說、旋迴說、潮汐說、大陸漂移說、重力褶皺說、底辟說、底流說、地殼振動說等各種構造地質學假說(詳見本書第三章第一節)。
1859年美國地質學家J.霍爾(Hall,1811—1898年)通過對阿帕拉契山地區的研究,提出了沉積重力負荷導致阿帕拉契山脈呈槽形特徵的古生代沉降區。1873年,被J.D.德納(Dana,1813—1895年)納入冷縮造山理論體系之中,把這種槽形構造命名為地槽,認為是地球因冷縮而在大陸邊緣出現的凹陷帶。當時得到法國地質學家奧格(Haug,G.E.,1861—1927年)在《地槽和大陸塊》中論證,認為地槽中由於海退的沉降面積超過鄰近陸緣地區,地槽褶皺引起海侵。
舒賀特(C.Chuchert,1858—1942年)、科伯(Kober Leopold,1883—?年)等多次論證,特別是法國地質學家M.A.貝特朗(Bertrand,1847—1907年)在1887年將環狀構造的克拉通稱為造山帶,提出造山旋迴概念,1928年又提出對稱山脈形成模式,在《阿爾卑斯與歐洲大陸的形成》中,提出盛行一時的旋迴學說。
1883—1903年奧地利的修斯(1831—1914年)在《地球的面貌》一書中,發展了沉積建造的時空分帶理論。在地槽學說發展過程中,德國地質學家H?施蒂勒(Stile,1876—1966年)早年也曾提出過正地槽概念(所指優地槽和冒地槽),在《構造演化獲得地殼演化》中倡導比較構造理論,在構造地質學發展史上起過一定積極作用。瑞士構造地質學家E.阿爾岡(Argand,1879—1940年)在其名著《亞洲構造論》及《阿爾卑斯構造地質問題研究》中,樹立起大地構造分析中的力學觀點。德國地質學家勃格達諾夫(Bogтanof)、德國大地構造學家克勞斯(1889—1970年)也都做過論證。
俄國的卡爾賓斯基(Kapпискнй A.,1847—1936年)、阿爾漢格爾斯基(Apxaнгельский,A.D.,1879—1940年)等在《俄羅斯陸台的發展與構造地質學》(1923年)及《論俄羅斯陸台構造》(1940年),建立起俄羅斯陸台和地槽學派,在俄國和蘇聯時代佔有統治地位。後來,著名地質學家巴甫洛夫(Павгов,п.A.,1854—1929年)通過月古利山構造的研究,發展了卡爾濱斯基陸台理論。進入20世紀,蘇聯涌現出一大批著名的大地構造學家,諸如:沙茨基(Щатский,H.C.,1895—1960年),哈茵(Xaин,B.E.,1914—?年),別洛烏索夫(Белоусов,B.B.,1907—?年),柯西金(Kосвiгин,Ю.A.),楊申(Яншин,А.Л)等,強化了蘇聯大地構造學派。在他們發表的《地槽學說百年》一文中,系統地反映出他們的理論觀點及其發展成就。
因此,在大地構造學史(構造地質學史)研究中,都把霍爾1859年提出的地槽學說,作為學科發展的里程碑,為大地構造學的發展拉開了序幕。
地槽地台學說的建立,是構造地質學、大地構造學理論研究的標志性的成果,是20世紀前半葉占據統治地位的地殼垂直論、固定論的理論基礎。
構造地質學、大地構造學發展史表明:由於構造地質學大地構造學在地質科學系統中所居的地位和作用,新的構造地質學理論的涌現,能反映不同時期的地質科學各個領域的理論水平和發展趨勢,如20世紀70年代板塊構造地質學出現,盡管對該學說尚有頗大的爭論,特別是對大陸地質的乏力,受到質疑和挑戰,但在當時卻有力地推動了整個地球科學的發展,因而說大地構造學是對地質科學有著深遠影響的分支學科,被譽為「地質科學中的哲學」。

Ⅶ 學習任務構造地質學的學習方法

構造地質學研究的主要對象是地殼岩石(地層)中的構造形態,而這些構造形跡既觀諸於世界,又查之微渺;既漸變於上百萬年的漫長歲月,又會像地震那樣發生於瞬息之間;既可形成於地殼深處的高溫高壓環境,又能在重力或其他非構造機制下形成於地表。

面對這樣復雜的地質構造形跡,要真正接近於認識它的本來面目,沒有反復的實踐-認識-再實踐-再認識的過程是不可能做到的。

過去,人們對地質構造的研究僅僅依賴於構造地質學家對野外岩石露頭的觀測,從點到面地逐步把地質構造的空間形象恢復出來,而且也僅僅能比較清晰地反映地質構造的平面特徵。幾百年來,也積累了不少構造幾何學知識,創立了不少久用不衰的名詞、術語。但是,對構造的運動學和動力學的解釋常常是推斷性的、定性的。

當今,航天遙感技術的發展與應用為人們認識地質構造打開了從面到點的新途徑,如我國著名構造地質學家張文佑先生曾感慨地說:「嗨,現在才真正看清郯廬斷裂的面貌」(指從遙感影像上看到的)。通過遙感圖像的解譯和判讀,可將地表實地工作難以發現的現象得以呈現和反映(如河北任丘油田的發現);或者把大片第四系覆蓋區的地下基岩地質圖編錄出來,這必然大大加快人們對地質構造的認識進程。

此外,通過各種物理模擬實驗,或者使用計算機技術對地質構造進行數學模擬等,也為地質構造的研究開辟了新天地。

但是,對於我們研究的各種各樣的構造形態來說,至今我們仍不能以同等規模、同等地殼深度,尤其是在同等時間內,在實驗室里再造出地球數十億年以來一直不斷演化著的變形實體。因此,人們只能視其變形情況,結合該處的岩石性狀,分析與判斷當時各點的受力態勢,進行必要的類比,然後再對所獲資料加以綜合(由表及裡,去偽存真),這種方法稱為「構造反序法」,即從現象到本質地認識地質構造。

野外地質調查是一切地質構造研究的基礎。工作時,必須記錄露頭上全部和研究主題有關的信息,力求做到不用重復觀察同一露頭。這一點,對區域性構造研究尤為重要。

實際工作中,構造識別的技巧和判斷是十分重要的。野外敏銳的洞察力和分析判斷能力是極為重要的,特別是當較大范圍的構造格架開始顯示它們的形跡面貌的時候,經驗和判斷就成為首要的技能了。

畢令斯提出的「多重(暫定)假說」方法,可以說是老一輩構造地質學家的經驗總結。採用這種方法來推求構造時,構造學家在野外就應該盡可能多地構思出與已知事實不相矛盾的假說,然後再逐個驗證,或者用已知的資料去校正,摒棄與事實矛盾的假說,而使某種認識不斷更新、充實,成為新的理論。事實上,許多最終認識常常與野外初期認識很少有相同之處,正所謂「實踐出真知」,這就是構造地質研究的主觀能動性作用。此外,「米」字形規則的運用對野外可能出現的地質構造形跡有前瞻性的指導意義(以後章節將詳細介紹)。

用「多重(暫定)假說」指導對地質構造的認識和研究,其優點是使構造地質工作者在野外工作時,知道如何對事實加以評價。同時,「多重(暫定)假說」和「米」字形規則又引導人們去觀察某些關鍵性露頭,因為如果沒有假說或規則,人們可能永遠也不會觀察這些露頭(關鍵性露頭)。但是,如果構造地質工作者未把某一假說看成暫定的話,而是帶著某種「意識」去觀察露頭,那麼所謂的「事實」自然就是片面的了。

在野外能全面理清事實,自然是野外工作的根本任務,但是,如果認為野外只收集事實,而事實的解釋則放到以後去做,那麼這種觀念是極為幼稚的。事實上,對新獲得的資料要進行「去粗取精,去偽存真,由此及彼,由表及裡」的綜合分析,並且要始終將這「十六字方針」貫穿於野外階段、准備階段乃至室內整理階段。當然,室內整理是一個深化認識的關鍵階段,也就是說,真正的假說只有在野外工作結束後才能全面得到考量,最後在室內上升為理論。

正如恩格斯指出的那樣:「地質學按其性質來說,主要是研究那些我們沒有經歷過,而且任何人都沒有經歷過的過程。」所以要理清事實,就要花費很大的力氣,但所得到的可能很少。要切切實實弄清楚某一構造現象不費力氣是不行的,我們必須到大自然中的野外露頭上去觀察,去分析,去思考。

本課程作為廣義構造地質學的基礎部分,僅主要介紹常見的中、小型構造現象,闡明它們的幾何形態、運動方式等特徵,以及一般常見的地質構造識別與分析方法。對地質構造的研究要「時、空、力、物、境」統一分析,對一些專門的構造理論和方法,將由後續必修課或選修課來完成,或通過自己的勤奮與博聞來獲取。

構造地質學是地質學的引領性學科,是從事礦產勘查工作的基礎,學習這門課程需要敏銳的野外觀察能力、豐富的時空想像能力、嚴謹的邏輯推理能力、縝密的分析判斷能力,這樣才能成為一名合格的地質工作者。

學習指導

地質構造研究的對象是地殼(岩石圈)中的各類地質構造,諸如褶皺、斷層、劈理、韌性剪切帶及其他面狀、線狀構造等。

構造地質學是地質學的引領學科,具有對地質構造的識別、分析、判斷能力是從事地質工作所必需和必備的。同時,還要學好岩礦鑒定、地層古生物、遙感地質、礦床基礎等課程。

練習與思考

1.何謂地質構造?何謂構造地質學?

2.構造地質學的研究對象是什麼?

3.地質構造的研究意義有哪些?

4.如何理解「多重(暫定)假說」?

Ⅷ 近百年來構造地質學(大地構造學)學說及其演變是什麼

恩格斯在《反杜林論》中曾說:「地質學按其性質來說,主要是研究那些不但我們沒有經歷過,回而且任何人也答沒有經歷過的過程」,因此,地質學誕生、發展的歷史過程,就是假說繁多,學派林立,並且是相互對峙,彼此論爭。不同發展階段內,總是新理論代替舊概念,又為更新的學說所取代、所統一。正像恩格斯所指,「全部地質學是一個被否定了的否定的系列」。地質學的發展史,就是一部學術論戰史,每次的論戰,都有力地推動了地質學的發展,像水成論與火成論的論戰,漸變論與災變論的論戰等。不同時期的地質學假說,正是標志著大地構造學發展歷史進程,也不斷地豐富了大地構造學理論內涵。

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