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构造地质学有哪些新内涵内容

发布时间: 2021-02-20 19:30:10

Ⅰ 综合性大地构造(构造地质学)的调查与研究有哪些

主要侧重于中国早期造山运动研究。

从大量区域地质矿产调查,在一批区域地质矿产志撰成的基础上,对中国南方各省区区域构造、框架及其理论进行了初步的探讨,其中特别对中国造山运动有较系统的研究与论述。

1926年李四光发表《地球表面形象变迁之主因》(《地质会志》3卷3-4期)本书已有专题论述,这里就不赘述。

1927年翁文灏发表《中国东部中生代以来之地壳运动及火山活动》(《会志》4卷1期),文中论述了中国中生代以来地壳运动激烈,造山作用和造山活动强烈,并与欧洲同时代地壳运动相对比,发现中国中生代以来地壳运动的特点,故命名为燕山运动,文中试图以燕山为标准区,代表侏罗纪末期、白垩纪初期产生了不整合、火山岩活动和成矿作用。1929年在发表《中国东部中生代造山运动》(《会志》8卷1期)时,将燕山运动划分为A、B两幕,代表前髫髻山组、前王氏组的不整合。后为谢家荣所补充,并在1936年、1937年划为五期。

1929年丁文江在《地质会志》8卷2期上发表《中国造山运动》,他十分重视造山运动的研究,并倾向于施蒂勒造山运动同时性的观点,文中强调把燕山运动划分为三幕,其中把晚三叠世瑞替克期后的印支运动为燕山运动的第一幕,他在研究广西地质时,也曾提出过广西运动和越南运动的术语和概念。燕山运动虽为中国地质学家普遍应用,但各自都有不同划分原则。

1931年李四光发表《中国东南部古生代后期之造山运动》(《会志》11卷2期),文中对中国东南部造山运动做了精辟的论述,由于他多年从事造山运动的研究,系统的划分出若干运动系列,并对所划分的运动均给以科学概念和命名,诸如:怀远运动(O1-O2),柳江运动(D3-C1),淮南运动(C-C2),昆明运动(C2-C3),东吴运动(D1-D3),金子运动,淮阳运动(T2-T3),南象运动(T3-T1),宁镇运动(T3-K1)等。

1936年谢家荣在《地质会志》15卷1期发表《中国中生代末第三纪后期造山运动》及《北京西山地质构造概说》(《会志》16卷)把中国造山运动划为五幕,即:前门夹沟组,前九龙山组,前东岭台组,前仕它里组,前长辛店组的不整合或假整合为代表,张文佑1941年划分为三幕,三次地壳运动,1945年在黄汲清的《中国地质构造基本单位》中,划分为5期,等。

在笔者引述李四光教授所著《中国东南部古生代后期之造山运动》(《地质力学方法》第119页),文中列有中国东南部造山运动,与欧洲对比表,特抄录之以供参考。

中国北部中国西南部中国东南部欧洲中部(丁文江的云南运动)(H?史蒂勒)青龙灰岩三叠系苏皖运动法尔琴运动山西系龙潭系蔡希斯坦(Zechstein)上罗廷根(Oberotliegend)第三幕东昊运动萨尔运动栖霞灰岩中罗廷根(Mitelrotliegend)太原系臭灰岩下罗廷根(Unterotliegend)船山灰岩沃特维尔系(OtwelSeries)

中国造山运动与欧洲对比表

中国北部中国西南部中国东南部欧洲中部(间断)第二幕昆明运动阿斯突里运动本溪系黄龙灰岩萨尔布雷克系(SarbrückSeries)瓦尔敦堡系(WaldenburgSeries)(间断)淮南运动苏台德运动和州灰岩维宪第一幕高骊山系建康运动金陵灰岩七里台页岩㊣╭╰乌桐石英岩杜内艾特罗约江南运动布锐东运动奥陶系志留系泥盆系

燕山运动具有长期性,多幕性的地壳运动与构造变动,燕山期为我国重要的形变期与成岩、成矿期,是我国基本构造格架的形成期和改造期。

老一辈的地质学家十分关注燕山运动,还是因为燕山运动不仅是我国地质结构的极为重要的地壳运动,对整个环太平洋带,以致对整个东部特提斯带都具有重要影响,因此,除上述几位以外,我国许多地质学家一直对整个中国造山运动(包括黄山运动)都做过系统的观测与研究。

1927年程裕祺在《地质会志》上发表《中国造山运动》,此文是程先生1938年在英国利物浦地质学会会报上发表的短文,文中阐述了中国之造山运动:

(1)前震旦纪运动之二幕;(2)古生代前期喀里多运动(广西运动);(3)古生代后期海西运动(天山运动);(4)中生代燕山运动之五幕;(5)第三纪喜马拉雅运动之二幕。

文中还指出毛理士(F.K.Morris)对中国造山运动的错误论点。

1932年朱森在《地质会志》上发表《安徽南部古生代后期造山运动之一幕》。

1936年章鸿钊在《地质论评》创刊号上发表《中国中生代晚期后地壳运动之动向与初期之检讨并震旦方向之新认识》及《中国中生代初期之地壳与震旦运动之异点》,前一篇论文是综述性的,主要对翁文灏之燕山运动和丁文江造山运动的一些评述,同时探讨了震旦方向与地壳运动方向之关系,火成岩及其震旦运动的关系,最后还论及震旦向及震旦运动的成因、性质等;后一篇论文主要论及到地壳运动中的造山运动,认为运动方向与震旦向之间是直角相交的关系。

1937年谢家荣在《地质论评》2卷5期上评述黄汲清等的《江西萍乡煤田中生代造山运动》,同年陈国达发表《广东境内燕山运动的构造的型相》(《论评》2卷1期),同年田奇隽发表《湖南造山运动》(《论评》2卷1期)。

1938年边兆祥在《地质论评》3卷6期上发表《安徽南部海西运动之末相》。

1942年叶连俊、关士聪在《地质会志》上发表《陇南龙山造山运动之性质》(22卷3-4)。

1942年郭文魁在《地质论评》上发表《滇北之造山运动》(7卷1-3)。

1944年刘国昌在《地质会志》上发表《湘西之造山运动及其地理》(24卷3-4)。

1945年米士(西南联大教授)在《地质会志》上发表《云南构造史》中,曾提出澄江运动和晋宁运动(《地质会志》25卷)。

1945年喻德渊在《地质会志》上发表《淮阳山脉主要造山运动——淮阳运动》(《会志》25卷),淮阳运动原为李四光于1939年提出创用,指三叠纪末期的褶皱运动,后为马鞍山、安庆的黄马青组与青龙群之间的角度不整合,有人认为与金子运动相当。

1947年李四光发表《关于震旦运动及华夏式构造线三个名词》(《评论》12卷5期)。

1948年李树勋在《地质会志》(38卷3-4)上发表《祁连山区地层及造山运动之几个问题》。

1947年黄汲清在《地质论评》(12卷1-2期)上发表《关于震旦运动》。

以上属于中国造山运动研究及其论文列举,显示出中国地质构造研究发展历史中一段对中国造山运动理论的探讨与理论成就概括,个别论文虽与上文论述有些论题有重复举例之处,为集中反映中国造山运动系统理论研究之全面,仅此致歉!

正是由于中国早期地质基础雄厚,为新中国地质科学的迅速发展,奠定了坚实的基础。得以使新中国在较短的时间里,在资源保障上,从资源大国过渡到资源强国,在当代地质理论上也进入了世界先进行列。

其中中国大地构造学现已是中国地质科学理论突破的亮点,这学科共同的特点是学说繁多,学派林立,学术气氛浓厚,可以说是繁花似锦、异彩纷呈,形成了“百花齐放,百家争鸣”喜人的形势。

除上述中国造山运动理论性探讨外,其他带有综述性的成果,也有着不同广度和深度的反映:诸如:1924年葛利普在《地质会志》上发表《地槽的迁移》(3卷3-4)。1936年高平在《地质论评》1卷4期发表《中国东南部中生代末期花岗岩之分布与地质构造之关系》,文中认为中国东南部在中生代末期花岗岩侵入繁多,其分布与东南部之地质构造格局密切相关,认为地壳活动常以地下岩浆之移动而起波动作用,基本论点正符合于曾流行的地壳波动论和地壳均衡理论,认为地壳运动完全与中生代末期之花岗岩侵入是同步同时,并作为其原动力,文中附一幅中国东南部中生代末期花岗岩之分布与地质构造之关系图,颇有参考价值。

1936年赵金科在《地质论评》1卷4期上发表《震旦纪地层之分布及其古地理意义》,文中首先肯定了德国魏格纳大陆漂移理论并运用葛利普的地极控制论研究震旦纪北半球的海陆分布及古地理,在《震旦纪大地槽及联合古陆中之位置》一文中论及亚洲东部的古亚洲大地槽,北美西部考得兰瑞大地槽,与南美安底斯大地槽相互衔接、围绕北半球大陆周围的环形状大地槽:其论点即认为当时大地槽均在陆之边缘,而环绕分布与理念不同,而当时之大陆为一体,南北美、欧亚非澳各洲均属相连,即大家所熟悉的联合古陆(Paugoca)。

1937年谢家荣继叶良辅等之《北京西山地质志》后,在《地质论评》2卷上发表《北京西山地质构造》,文中认为北京西山地质构造自西北向东南有两个背斜层,其间有清水尖庙安岭之向斜层为最高峰,北岭的向斜层及房山周口店背斜层等,都是这个区域的重要构造,文中也论及到陈凯所发现的逆掩断层。

1941年李四光在《地质会志》上发表《广西台地构造之轮廓》(21卷1期)。

1944年刘国昌在《会志》上发表《贵州威宁水城之地质构造》,曾繁印在《会志》上发表《瓦山峨嵋山区之地质构造》(1940年)。

1944年张寿常在《地质会志》(24卷1-2)上发表《谈小型构造》及《岩石解理之生成及其在地质现象上之应用》(《会志》26卷,1946年)。

1944年张文佑发表《X及T式节理初记》(《会志》24卷3-4期),文中论及X型节理的生成,论述了大量模拟试验工作和数据,相继还发表《测量节理应注意的几点》(1948年)以及《劈理节理发育初步探讨》(《地质论评》15卷1-3期),反映出他在李四光老师指导下所取得地质力学方面的成果。

1945年黄汲清在《地质专报》第20号上发表名著《中国主要地质构造单位》(On Major Teatonic Forms of China)。黄先生在多年前研究的基础上,采用地槽—地台单位的内涵,按历史分析和建立起的独道的分析法,对中国大地构造特征进行了总结,提出几个前寒武纪地块,特别中朝地块等。

地块概念系1922年阿尔岗(E.Argand)所创用,诸如:印度地块(Serindia)和震旦地块等;在阐述褶皱中论及到加里东褶皱、华力西褶皱、印支褶皱,燕山褶皱和喜马拉雅褶皱及其分布特征,论述中着重强调新中生代的基底褶皱的影响和作用,认为这是形成中国东部独特的多旋回构造,并创造性把亚洲划分为:太平洋式和特提斯、喜马拉雅式三个主要构造型式,以活动论观点论述了它们之间的相互关系,文中编绘有《中国及邻区大地构造图》。

该文后来以专著形式出版,是一部流传广远的中国地质构造名著,是国内外赋有盛名的论著,有英文版和俄文版,俄文版由著名大地构造学家沙茨基院士作“序”,做了高度评价。

1944年王超翔在《地质论评》上发表《云南东北地质构造及其与云南弧之关系》(9卷1-2)。

1948年徐铁良在《论评》上发表《“秦岭弧”构造之我见》(13卷1-2)。

1948年孙殿卿、徐煜坚在《地质论评》上发表《豫皖边境长山一带东西向构造带与南北向构造线之反接现象》(13卷1-2)。

1948年李春昱在《地质论评》上发表《褶皱现象和动力来源的关系问题》(14卷4-6)。

1949年梁文郁在《地质论评》上发表《祁连山西段之近代运动》(14卷4-6)。

1948年李四光发表《新华夏海之起源》(第18届国际地质大会上的论文集,第53-62页,《地质论评》13卷5-6)。

1949年李四光发表《中国的造山历史和构造轮廓》(第7届太平洋科学会议录第2卷,26-44页,新西兰出版)。

总之,从以上所述,中国地质学家经过半个世纪以来对造山运动,特别是燕山运动倾注过大量精力的研究,取得新的认识。燕山运动(Yanshanian movement),翁文灏于1927年以燕山为标准地区创名,原义代表侏罗纪末期,白垩纪初期产生的不整合、火成岩活动和成矿作用。1929年翁文灏又将燕山运动划分为A.B两幕,分别代表前髫髻山组、前王氏组的不整合。丁文江(1929年)把燕山运动分为三幕,其中把晚三叠世瑞替克期后的印支运动称为燕山运动的第一幕。谢家荣(1936年、1937年)将燕山运动分为五期,分别以前门头沟组、前九龙山组、前东邻台组、前坨里组、前长辛组的不整合或假整合为代表。李四光(1939年)在燕山运动名下分为六个幕,它从中三叠世末,一直延续到白垩纪末。张文佑等(1941年)将燕山运动包括宁镇、兴安、闽浙三次地壳运动。黄汲清(1945年)认为谢家荣的燕山运动第一幕应属印支旋回,并将北京西山区的燕山运动分为前九龙山组与髫髻山组、前坨里组、前长辛店组三个幕。后来(1960年)黄汲清又将中国东部的燕山运动分为五期,并认为燕山运动是中国东部、苏联远东和西伯利亚的主要造山运动,甚至波及到中国西部。李春昱(1948—1951年)把燕山运动只作为侏罗纪晚期,或侏罗纪末、白垩纪初的一个幕,后来(1964年)他又将其限定是侏罗纪—白垩纪间的地壳运动。赵宗溥(1959年、1963年)先后将中国东部的燕山运动划分为三个和六个造山幕,并认为此运动延续到始新世。

燕山运动为整个侏罗纪、白垩纪期间广泛发生于我国全境的重要构造运动,主要表现为褶皱断裂变动、岩浆喷发侵入活动及部分地带的变质作用;在不同的构造部位,燕山运动的强度表现形式有着明显的差别,如就我国东部以至整个西滨太平洋带来说,燕山期的构造变动与岩浆活动有着愈向太平洋方向愈加强烈的演变规律。燕山期的地壳运动与构造变动具有长期性与多幕性相统一、渐进与激化相交替的特点,与此相应,燕山期的岩浆喷发与侵入活动具有多期次性的特点。燕山期为我国重要的形变期与成岩、成矿期,也是我国基本构造格架的形成期与改造期。目前看来,燕山运动不仅为我国的重要地壳运动,而且这一时期地地壳运动对整个环太平洋带以及部分特提斯带等都有着重要的影响,因而燕山运动应属洲际性的重要构造运动。

【说明】以上主要内容取录自《地质辞典》(一)392页,地质出版社,1983年。

根据最近,中国地质学院研究员董树文先生对“燕山运动”的定义进行了重新厘定,并发表《“燕山运动”新定义重塑东亚大陆构造演化史》专题,有关专家认为,这项研究重塑了东亚大陆构造演化历史,重新厘定了燕山运动的定义,是我国近年来中新生代构造演化研究的新成果,深化了对东亚大陆力学过程的新认识。

“燕山运动”是翁文灏先生1927年在东京泛太平洋科学大会上最早命名的,作为陆内造山的典型记录,“燕山运动”已经成为中国地质学家对世界地质科学理论贡献的经典。几十年来,燕山运动的概念在我国广泛应用,并在构造运动波及范围、精细过程与定年和动力学起因等方面不断发展和进步。但在学界也明显存在许多,甚至根本性的分歧。但董树文先生在文中表示:

“随着近年华北地块周边和中国东部构造地质研究的重要进展和高精度同位素测年数据的累积,以及东亚深部地球物理探测计划的实施,我们能更加全面审视侏罗纪构造演化及其区域动力学机理,从多层面诠释燕山运动的内涵及其动力学本质。”

根据董树文的研究,在1.65亿年中—晚侏罗世前后,东亚构造体制发生了重大转换,西伯利亚板块向南、太平洋板块向西、印度洋板块向北东同时向中朝板块汇聚,形成了以陆内俯冲和陆内多向造山为特征的“东亚汇聚”构造体系。在这一过程中,晚侏罗纪大陆内汇聚,导致岩石圈急剧增厚,随之引发早白垩世岩石圈垮塌和大规模岩浆火山作用,中侏罗纪燕辽生物群向早白垩世热河生物群发生更替,成为中国大陆和东亚重大构造变革事件,这是燕山运动的基本内涵。

据了解,燕山运动时期是我国最重要的成矿期,伴随着大规模构造运动导致岩浆侵入—火山爆发作用,约80%的大中型金属矿床在这一阶段形成。同时构造作用形成地质环境的巨变导致燕辽生物群的更替,“燕山期”也成为生物进化的激变期。因此“燕山运动”在我国甚至在东亚具有特殊的地质意义,是全球中生代构造演变的重大事件。

【致谢】有关上述引文,参考了中国地质科学院网站。

Ⅱ 构造地质学的研究意义

研究地质构造的理论意义在于,阐明地壳构造在空间上的相互关系和时间上的发育顺序,探讨地壳构造的演化和地壳运动规律及其动力来源; 其实践意义则在于,应用地质构造的客观规律指导生产实践,解决矿产分布、水文地质、工程地质、地震地质及环境地质等方面有关的问题。

地壳中矿产的分布是受一定的地质构造控制的。成矿物质的形成和运移等成矿作用,都直接或间接地受地壳运动的影响。矿产的形成需要有成矿物质运移的通道和沉淀、赋存的场所。这些通道和场所与地质构造有极其密切的关系,例如石油、天然气常分布在背斜的顶部或具圈闭条件的断裂构造中。另一方面,许多已形成的矿产还会遭受后来地壳运动的影响而变形。因此,在矿产普查勘探和采矿工作中,要对矿产做出科学的评价和进行合理的开采,就必须正确认识区域的和矿区的构造特征。

地下水的活动和富集与地质构造密切相关,只有认识了地质构造特征,才能更有效地寻找地下水。许多工程建设,如水库、堤坝、桥梁、隧道或大型地下工程等,都要先查明工程地区地质构造情况,对地基稳定性做出评价,为工程设计和施工提供地质依据。

破坏性地震常给人们的生命及财产带来很大的损失。绝大多数地震活动是现代地壳运动的反映,因而震源与地质构造,特别是与断裂构造的关系极为密切。在研究发震规律和地震预报工作中,研究区域构造特征及近代构造活动规律,是地震地质工作一项十分重要的基础性工作。

在影响人类赖以生存和发展的地质环境质量的诸多地质因素中,地质构造是其重要的因素。不同地区地质环境的差异及地表元素分布的不均匀,在很大程度上与各地区地质构造的不同有关。因此,环境地质学研究地质环境的形成和变化,预测和评价人类生产活动对环境的近期与长期的影响,保护、改善和利用地质环境,防止与减少地质灾害,是与地质构造的研究密不可分的。

随着现代科技的日新月异,航空航天、地球物理、地球化学、电子技术和超微技术等使构造地质学的发展进入了一个崭新的阶段,许多新思想、新概念和新方法不断涌现,研究内容涉及多尺度、多层次、多体制、多因素或多成因、多类型的构造的全方位动态研究的广阔领域。

Ⅲ 什么是地质构造有哪几种类型 各有什么特征

地质构造是指在地球的内、外应力作用下,岩层或岩体发生变形或位移而遗留下来的形态。

地质构造有褶皱、节理、断层三种基本类型。

褶皱的特征:分为背斜和向斜。

1.背斜:岩层向上弯曲、中心部位岩层较老,两侧岩层依次变新。
2.向斜:岩层向下弯曲、中心部位岩层较新,两侧岩层依次变老。

节理的特征:自地表向下随深度加大,节理的密度逐渐降低。

断层的特征:具有显著位移的断裂.断层在地壳中广泛发育,但其分布不均匀。

Ⅳ 简要说明大地构造学和构造地质学研究内容的区别和联系

大地构造学: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。


地质学的一个分支。研究地壳的大型乃至全球构造的发生、发展、区域构造组合,以及它们的几何学、运动学和动力学特征的学科。中国地质学家李四光(1965)把构造的研究内容概括为两个方面:建造和改造。建造代表形成,是地壳运动的物质基础,也是地壳发展演化的物质反映;改造代表形变,是地壳运动的结果或具体表现。大地构造学的研究方法主要是历史分析法与动力分析法相结合。由于不同作者研究的侧重点不同,而形成了不同的大地构造学派。


构造地质学:

构造地质学,地质学主要二级学科之一,是研究岩石圈内地质体的形成、形态和变形构造作用的成因机制,及其相互影响、时空分布和演化规律的地质学分支学科。构造作用或构造运动常是其他地质作用的起始或触发的主要因素,因此,构造地质学说通常也就成为地质学的基本学说。

基本内容

构造地质学主要研究地质体的次生构造及其成因和演化,同时也进行构造作用环境的重建和反演的研究,可概称为改造和建造。它们都是在漫长的地质历史中发生和形成,并具复杂多样的特征。

构造地质学研究的次生构造都与内生地质作用相联系,这与地球深部作用紧密相关。岩石圈板块运动是地质构造演化的主因,所以对地质构造的研究尽管有尺度不同和目的不一的差别,但都必须着眼于全球整体的地质演化规律与特定的形成环境相结合。

各种构造作用主要都集中在上地幔圈层以上的岩石圈内,因而岩石圈又

造山运动

称为构造圈。在这里,既有现今的活动构造现象,如地震可测量的板块运动向量等,也有各种已经固结了的构造,这种历史中的构造一直可追溯至38亿年以前的古老地质体中。

持续不断的构造作用,使地表和地下各种地质体发生形变,如岩层弯曲和断裂;地表升降造成山脉、高原和盆地;地表遭剥蚀和盆地内沉积;岩浆的侵入活动和火山喷发等,它们都直接间接地由更为广泛而具体的构造运动所引起的。从矿物晶格位错至造山带的形成,不同成因环境和层次的变质作用现象,岩浆岩分带,大陆碰撞区地壳压缩隆升和邻区的盆地沉积充填,以及地质体演化发展中的构造叠加和改造等,都是次生构造。

构造地质学也研究由构造作用决定的原生构造现象,如造山带的位置和形态、盆地的形态和分布,各种层次的变质作用与分带,不同成因的岩浆岩侵位和喷出活动条件等的本身特征,都由构造环境所决定,是由先期构造造成而又成为后继构造作用的基础。

构造地质学与地质学一样始于对大陆地质的研究。地壳构造具双层模式特征,不同深度层次的构造变形机制、作用过程和产物有很大的不同,特别是在地下一般为10~15公里深处的脆韧性物性过渡带上下的差别。其浅部常见脆性构造变形,构造发育不均匀;而在过渡带之下,以韧塑性均匀剪切变形为特征,各类韧性剪切构造面一般都很平缓,多强烈置换构造和透入性特征。浅部的脆性断层向下进入韧塑性带时常产状变缓。具细粒化重结晶的糜棱岩则多形成于脆韧性过渡带附近或更深些。

构造变形的各种不同速率和长时间的作用进程,可造成地质体的穿时现象,而不同阶段的构造作用可使构造发生递进变形或叠加;它们在时空上的关系,主构造期间及递进变形期内的演化序列,又常与沉积作用或岩浆侵位相关,这种具明显对应关系的主期又称为构造热事件,它不仅是构造变形产物,也是地质阶段划分的重要标志,有重要的纪年意义。

构造地质学强调野外实地观测。其研究精度则随科学技术的发展而迅速提高。20世纪60年代以来遥感技术的运用,对地质构造的研究产生极高的效益;采用反射地震技术研究地壳结构,并开创大陆地学断面的研究和成囤,所有这些创新技术和理论,已有可能在更广阔的范围内研究具体的构造单元、区域构造特征、水平运动和制图。

实验室内的显微构造与组构研究、构造变形条件的温度和压力的测算、古应力场重建及古应力差值估算等已经实现。因此,构造地质研究的观测分析手段已是宏观更宏、微观更微,使不同尺度的构造有可能在成因和演化及运动学和动力学上结合得更好,研究得更深入。计算机数字模拟则又开拓了为这方面实验提供可资参考的途径。

地质学的研究对象是地球。地球包括固体地球及其外部的大气。


这两者都属于地质科学

Ⅳ 构造地质学(大地构造学)的基本内涵概念及其演变是怎样是

构造地质学(Structural Geology)是研究岩石圈内地质体的形成、形态和形变作用的成因机制及其相互间的影响、时空分布和演化规律的科学,广义的构造地质学包括大地构造学。
大地构造学(Geotectonic)是研究地球岩石圈构造的发生、发展、演化及其运动的科学;是地质学中理论性、综合性很强的分支学科。
关于大地构造学的定义,不同的学者在不同的时期有不同的概念,一般认为是研究地壳的大型的、乃至全球构造的发生、发展、区域构造组合及其它们的几何学、运动学和动力学特征的学科。我国著名大地构造学家、地质力学派创建人李四光院士在1956年曾把构造的研究概括为两个方面:建造和改造。建造代表形成,是地壳运动的物质基础,也是地壳发展演化的物质反映;改造代表形变,是地壳运动的结果或具体表现。大地构造学属于广义构造地质学,也是传统的构造地质学组成部分,两者有着发展史上的源渊关系,在研究对象上,同样研究岩石圈地质体的形成和形变之构造作用,形成机制及其相互的影响、时空分布和演化规律;其所不同的是大地构造学是研究大型、乃至全球构造的发生、发展,区域构造组合、形变构造、历史演化、地壳运动及其力源等,可以说,它与构造地质学相辅相承。从大地构造运动来说,可分为三种类型:震荡的、波动的、褶皱的,因而说:大地构造学还着重于褶皱、断裂、构造形态形变、特征等的研究,结合岩石组合特征来研究构造演化历史以及动力机制和成因模式。
总的来说,大地构造学是一门具有时空尺度大、多层次、多种类、多类型特点的学科,是地质科学中综合性和理论性很强又具探索性的学科,最早多以学说、假说出现,并酝育有丰富的哲学内涵,被一些地质学家称之为地球科学中的哲学。由于基础学科成就的渗透,它是一门更为广阔、研究地球深部和内生过程的科学,是技术方法与地质、地球物理学和地球化学融为一体的科学,历史上被命名为“地球学”(Geonomy)。
从近期大陆地质研究中,构造地质学家、大地构造学家进一步认识到:
(1)大陆地表没有一个共同的成因方式,它是一个非均一成分的,结构上不对称的,由具有复杂的构造和热化过程的不同块体拼合而成;(2)在超板块的构造认识中,其流变作用和造山作用突出;(3)结合当代地震构造研究,其成果将对大地构造学的发展,具有重要影响。

Ⅵ 构造地质学(大地构造学)理论发展概述有哪些

一、德国地质学家瑙曼提出“大地构造”一词最早有关地球构造讨论的著述,要算是法国地质学家埃利?博蒙(Elie de Beaumont,1798—1874年),他在1830年发表的《地球变动的研究》中已有论述,1830年,收缩理论盛行一时,基本上取代了上隆假说,1852年才全面公布收缩理论内容(见后)。
“大地构造”一词,严格地说,是在1850—1854年德国地质学家K.E.瑙曼(Naumann,1797—1873年)发表的《记录地质学教程》中第一次出现,其含义是泛指研究地壳的组成和结构。相当一段时期内,大地构造学(geotectonics)与构造地质学(structural geology,tectonics)作为同义语而流行。1936年E.克鲁斯(Kras)作过阐述,他说:构造地质学是研究地壳构造和运动的科学,而近代大地构造学一般系指大型区域性,乃至全球的地质构造而言,与传统的构造地质学有着明显的区分和分工。
16世纪,地质科学开始从宗教神学桎梏下解脱出来,工业发展对金属矿产需求日益迫切,人们从寻找矿藏中认识到,首先认识地质构造形式是一条捷径,德国矿业工程师阿格利柯拉(Agericola George Bauer,1494—1555年)就总结了这方面的经验。在他的名著《论金属》一书中有系统论述,代表了这个时代的成就。比他稍早一点的意大利的达?芬奇(Leonardo da Vici,1452—1520年)在工程地下发现古代海相生物遗体,使他认识到海岸线不是固定不变的,并提出海洋和陆地有过“沧海桑田”之变,这变化是地壳运动的结果。1669年丹麦学者斯蒂诺(N.Steno,1638—1686年)发表《天然固体中的坚硬物》,书中提出地层延伸理论,指出地层受扰动破坏而倾斜,他以建立意大利托斯卡纳地区地质发展史而著名,将该区划分出六个阶段。英国地质学家斯特勒奇(J.Strachyi,1671—1743年)较早做过英国煤田地质构造的研究。德国学者勒(雷)曼(Lehmann Johann Gottlob,1719—1967年)发表《山岳的形成》;富泽尔(Fuchsel Geoge Christian,1722—1775年)发表《海陆变迁史》,把地球冷却产生的褶皱认为是构造运动的结果;盖塔尔(Guettard JeanEtinne,1715—1786年)发表《现代山岳受海水、河流、雨水之影响而低减》;狄玛列(Desmarest Nicholes,1725—1875年),在德国,特别是在萨克森地区作过大量区域地质构造调查与研究,但他没有继承郝屯的火山热流是大陆抬升的力源理论,而强调地质突变性的营力作用。俄国学者罗蒙诺索夫(Ломоносовv M.B.,1711—1765年)在名著《论地层》中提出:改变地球面貌的力有内外两种,“内部作用”就是地震,这种作用能使地壳隆起、沉降、海岸变迁,以及山脉的形成和消失。英国学者郝屯(Hutton James,1726—1798年)在《地球理论》中曾论及说地球是按物理学和力学规律发展而变化,所有地质作用是相互联系,并按一定顺序进行。他提出地壳运动中起主导作用的是垂直运动,其中地球内热的上升力最为重要。1777年在彼得堡科学院的一次讲演中,提出山脉的隆起是火山作用造成的。他在地质学上最大的贡献是第一次提出“解释地质现象,只能求助于现在仍可观察到的那些自然力的作用”,完全摆脱神创论的桎梏。
法国地质学家埃利?博蒙(1798—1874年),他在1830年论及收缩理论时,或在1852年全面公布其理论的内容时认为,地球处于一种冷却收缩状态,其外壳冷却到可能有的限度,体积已不再缩小,而地球内部继续冷却收缩,地壳内外不相适应迫使地壳“下沉”、表面缩小而形成褶皱,并把褶皱作用当作主要作用,主张水平挤压力作用形成褶皱。相继发表的《地球变动的研究》、《山脉形成体系》(1852年)中也论及山脉隆起成因观点。还有俄国地质学家索科洛夫(Cokoлов,D.И.,1788—1852年)1839年发表的《地球构造学教程》,以及《山岳体系概念》、《山脉构造的起源和成因》都是以地球冷缩论观点来论述。索科络夫是把构造地质学理论系统化的著名俄国学者。
1863年美国地质学家洛甘(W.E.Logan,1798—1875年)发表的《加拿大地质报告》,以及早年发表的《北美地质文献》中,都强调逆掩断层形成了断块,来解释地质构造问题。
1838年奥地利地质学家E.修斯(Suess,1831—1914年)在著名的《地球的外貌》中提出“地台”、“大陆沉降”、“地壳运动”等术语和概念,1875在《阿尔卑斯山成因》一文中,提出北美与欧洲之间存在“陆桥”的观点,引发热烈的讨论。
美国地质学家F.B.S.泰勒(Taylor,1860—1938年)于1909年发表《从第三纪造山带论地球面貌之起源》,最早提出大陆漂移理论。
法国地质学家G.E.奥格(Haug,1861—1927年)在《地槽与大陆块》一文中,提出地槽与大陆区分,他认为:在地槽中由于海退的沉降面积超过邻近陆缘地区,地槽褶皱引起海侵,这就是被誉为“奥格定理”的基本思想,在《地槽系与大陆区》把地背斜和地向斜称之为“地槽系”,这些著述和论点有力地发展了地槽学说。
1926年美国地质学家R.A.戴利(Daly,1871—1957年)发表的《我们动荡的地球》、《地壳及其稳定》(1933年)、《地应力和地球构造》(1944年)等论著都对地质构造理论作过系统地论述。这个阶段构造地质理论的研究,已是地质科学系统中比较活跃的学科。
构造地质学或大地构造学从作为独立学科起始就假学众多,学派林立,学术论战此起彼复,争论激烈,不同学派对地球组成(起源、运动、演化)有着不同概念和理论体系,形成截然不同的方法论,甚至有着完全对立的地球观和方法论。
二、美国地质学家霍尔1859年提出地槽概念,揭开构造地质学的序幕百余年来,历史上曾有过隆起说、收缩说、膨胀说、均衡说、脉动说、旋回说、潮汐说、大陆漂移说、重力褶皱说、底辟说、底流说、地壳振动说等各种构造地质学假说(详见本书第三章第一节)。
1859年美国地质学家J.霍尔(Hall,1811—1898年)通过对阿帕拉契山地区的研究,提出了沉积重力负荷导致阿帕拉契山脉呈槽形特征的古生代沉降区。1873年,被J.D.德纳(Dana,1813—1895年)纳入冷缩造山理论体系之中,把这种槽形构造命名为地槽,认为是地球因冷缩而在大陆边缘出现的凹陷带。当时得到法国地质学家奥格(Haug,G.E.,1861—1927年)在《地槽和大陆块》中论证,认为地槽中由于海退的沉降面积超过邻近陆缘地区,地槽褶皱引起海侵。
舒贺特(C.Chuchert,1858—1942年)、科伯(Kober Leopold,1883—?年)等多次论证,特别是法国地质学家M.A.贝特朗(Bertrand,1847—1907年)在1887年将环状构造的克拉通称为造山带,提出造山旋回概念,1928年又提出对称山脉形成模式,在《阿尔卑斯与欧洲大陆的形成》中,提出盛行一时的旋回学说。
1883—1903年奥地利的修斯(1831—1914年)在《地球的面貌》一书中,发展了沉积建造的时空分带理论。在地槽学说发展过程中,德国地质学家H?施蒂勒(Stile,1876—1966年)早年也曾提出过正地槽概念(所指优地槽和冒地槽),在《构造演化获得地壳演化》中倡导比较构造理论,在构造地质学发展史上起过一定积极作用。瑞士构造地质学家E.阿尔冈(Argand,1879—1940年)在其名著《亚洲构造论》及《阿尔卑斯构造地质问题研究》中,树立起大地构造分析中的力学观点。德国地质学家勃格达诺夫(Bogтanof)、德国大地构造学家克劳斯(1889—1970年)也都做过论证。
俄国的卡尔宾斯基(Kapпискнй A.,1847—1936年)、阿尔汉格尔斯基(Apxaнгельский,A.D.,1879—1940年)等在《俄罗斯陆台的发展与构造地质学》(1923年)及《论俄罗斯陆台构造》(1940年),建立起俄罗斯陆台和地槽学派,在俄国和苏联时代占有统治地位。后来,著名地质学家巴甫洛夫(Павгов,п.A.,1854—1929年)通过月古利山构造的研究,发展了卡尔滨斯基陆台理论。进入20世纪,苏联涌现出一大批著名的大地构造学家,诸如:沙茨基(Щатский,H.C.,1895—1960年),哈茵(Xaин,B.E.,1914—?年),别洛乌索夫(Белоусов,B.B.,1907—?年),柯西金(Kосвiгин,Ю.A.),杨申(Яншин,А.Л)等,强化了苏联大地构造学派。在他们发表的《地槽学说百年》一文中,系统地反映出他们的理论观点及其发展成就。
因此,在大地构造学史(构造地质学史)研究中,都把霍尔1859年提出的地槽学说,作为学科发展的里程碑,为大地构造学的发展拉开了序幕。
地槽地台学说的建立,是构造地质学、大地构造学理论研究的标志性的成果,是20世纪前半叶占据统治地位的地壳垂直论、固定论的理论基础。
构造地质学、大地构造学发展史表明:由于构造地质学大地构造学在地质科学系统中所居的地位和作用,新的构造地质学理论的涌现,能反映不同时期的地质科学各个领域的理论水平和发展趋势,如20世纪70年代板块构造地质学出现,尽管对该学说尚有颇大的争论,特别是对大陆地质的乏力,受到质疑和挑战,但在当时却有力地推动了整个地球科学的发展,因而说大地构造学是对地质科学有着深远影响的分支学科,被誉为“地质科学中的哲学”。

Ⅶ 学习任务构造地质学的学习方法

构造地质学研究的主要对象是地壳岩石(地层)中的构造形态,而这些构造形迹既观诸于世界,又查之微渺;既渐变于上百万年的漫长岁月,又会像地震那样发生于瞬息之间;既可形成于地壳深处的高温高压环境,又能在重力或其他非构造机制下形成于地表。

面对这样复杂的地质构造形迹,要真正接近于认识它的本来面目,没有反复的实践-认识-再实践-再认识的过程是不可能做到的。

过去,人们对地质构造的研究仅仅依赖于构造地质学家对野外岩石露头的观测,从点到面地逐步把地质构造的空间形象恢复出来,而且也仅仅能比较清晰地反映地质构造的平面特征。几百年来,也积累了不少构造几何学知识,创立了不少久用不衰的名词、术语。但是,对构造的运动学和动力学的解释常常是推断性的、定性的。

当今,航天遥感技术的发展与应用为人们认识地质构造打开了从面到点的新途径,如我国著名构造地质学家张文佑先生曾感慨地说:“嗨,现在才真正看清郯庐断裂的面貌”(指从遥感影像上看到的)。通过遥感图像的解译和判读,可将地表实地工作难以发现的现象得以呈现和反映(如河北任丘油田的发现);或者把大片第四系覆盖区的地下基岩地质图编录出来,这必然大大加快人们对地质构造的认识进程。

此外,通过各种物理模拟实验,或者使用计算机技术对地质构造进行数学模拟等,也为地质构造的研究开辟了新天地。

但是,对于我们研究的各种各样的构造形态来说,至今我们仍不能以同等规模、同等地壳深度,尤其是在同等时间内,在实验室里再造出地球数十亿年以来一直不断演化着的变形实体。因此,人们只能视其变形情况,结合该处的岩石性状,分析与判断当时各点的受力态势,进行必要的类比,然后再对所获资料加以综合(由表及里,去伪存真),这种方法称为“构造反序法”,即从现象到本质地认识地质构造。

野外地质调查是一切地质构造研究的基础。工作时,必须记录露头上全部和研究主题有关的信息,力求做到不用重复观察同一露头。这一点,对区域性构造研究尤为重要。

实际工作中,构造识别的技巧和判断是十分重要的。野外敏锐的洞察力和分析判断能力是极为重要的,特别是当较大范围的构造格架开始显示它们的形迹面貌的时候,经验和判断就成为首要的技能了。

毕令斯提出的“多重(暂定)假说”方法,可以说是老一辈构造地质学家的经验总结。采用这种方法来推求构造时,构造学家在野外就应该尽可能多地构思出与已知事实不相矛盾的假说,然后再逐个验证,或者用已知的资料去校正,摒弃与事实矛盾的假说,而使某种认识不断更新、充实,成为新的理论。事实上,许多最终认识常常与野外初期认识很少有相同之处,正所谓“实践出真知”,这就是构造地质研究的主观能动性作用。此外,“米”字形规则的运用对野外可能出现的地质构造形迹有前瞻性的指导意义(以后章节将详细介绍)。

用“多重(暂定)假说”指导对地质构造的认识和研究,其优点是使构造地质工作者在野外工作时,知道如何对事实加以评价。同时,“多重(暂定)假说”和“米”字形规则又引导人们去观察某些关键性露头,因为如果没有假说或规则,人们可能永远也不会观察这些露头(关键性露头)。但是,如果构造地质工作者未把某一假说看成暂定的话,而是带着某种“意识”去观察露头,那么所谓的“事实”自然就是片面的了。

在野外能全面理清事实,自然是野外工作的根本任务,但是,如果认为野外只收集事实,而事实的解释则放到以后去做,那么这种观念是极为幼稚的。事实上,对新获得的资料要进行“去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里”的综合分析,并且要始终将这“十六字方针”贯穿于野外阶段、准备阶段乃至室内整理阶段。当然,室内整理是一个深化认识的关键阶段,也就是说,真正的假说只有在野外工作结束后才能全面得到考量,最后在室内上升为理论。

正如恩格斯指出的那样:“地质学按其性质来说,主要是研究那些我们没有经历过,而且任何人都没有经历过的过程。”所以要理清事实,就要花费很大的力气,但所得到的可能很少。要切切实实弄清楚某一构造现象不费力气是不行的,我们必须到大自然中的野外露头上去观察,去分析,去思考。

本课程作为广义构造地质学的基础部分,仅主要介绍常见的中、小型构造现象,阐明它们的几何形态、运动方式等特征,以及一般常见的地质构造识别与分析方法。对地质构造的研究要“时、空、力、物、境”统一分析,对一些专门的构造理论和方法,将由后续必修课或选修课来完成,或通过自己的勤奋与博闻来获取。

构造地质学是地质学的引领性学科,是从事矿产勘查工作的基础,学习这门课程需要敏锐的野外观察能力、丰富的时空想象能力、严谨的逻辑推理能力、缜密的分析判断能力,这样才能成为一名合格的地质工作者。

学习指导

地质构造研究的对象是地壳(岩石圈)中的各类地质构造,诸如褶皱、断层、劈理、韧性剪切带及其他面状、线状构造等。

构造地质学是地质学的引领学科,具有对地质构造的识别、分析、判断能力是从事地质工作所必需和必备的。同时,还要学好岩矿鉴定、地层古生物、遥感地质、矿床基础等课程。

练习与思考

1.何谓地质构造?何谓构造地质学?

2.构造地质学的研究对象是什么?

3.地质构造的研究意义有哪些?

4.如何理解“多重(暂定)假说”?

Ⅷ 近百年来构造地质学(大地构造学)学说及其演变是什么

恩格斯在《反杜林论》中曾说:“地质学按其性质来说,主要是研究那些不但我们没有经历过,回而且任何人也答没有经历过的过程”,因此,地质学诞生、发展的历史过程,就是假说繁多,学派林立,并且是相互对峙,彼此论争。不同发展阶段内,总是新理论代替旧概念,又为更新的学说所取代、所统一。正像恩格斯所指,“全部地质学是一个被否定了的否定的系列”。地质学的发展史,就是一部学术论战史,每次的论战,都有力地推动了地质学的发展,像水成论与火成论的论战,渐变论与灾变论的论战等。不同时期的地质学假说,正是标志着大地构造学发展历史进程,也不断地丰富了大地构造学理论内涵。

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