過去的10年,隨著我國開放政策的實施,構造地質學科與國際的學術交流有很大進展。大量新概念、新學說和新方法的引進,大大促進了我國構造地質學科的發展,使我國構造地質的實踐和理論研究進入了一個嶄新的繁榮階段.認真總結這些成就和存在問題,並指明今後的努力方向是十分必要的。
一、主要研究進展
1.岩石圈動力學和演化
我國作為最早的參與國之一,參加了國際岩石圈計劃的各項研究。例如,全球地學斷麵計劃一開始我國就參加了11條斷麵的編製,在我國不同的關鍵地區運用地質、地球物理等多學科方法綜合研究了不同斷麵範圍內的岩石圈結構、構造,這些斷麵實質上就是垂向大地構造圖,若與平麵大地構造圖相匹配可提供三維構造信息。
在1989年第28屆國際地質大會上展出的50條地學斷麵中,我國占11條;1991年在國際大地測量、地球物理聯合會第20次大會上展出的正式由國際岩石圈委員會和美國地球物理聯合會聯合出版的6條斷麵中我國就占兩條,其中亞東至格爾木斷麵列為第3號,響水至滿都拉斷麵為第2號,並於1991年在國內中文出版。為此,國際岩石圈任務組領導認為中國的研究已位居世界前列。
岩石圈動力學和演化是當今國際地球科學的前沿,在這方麵我國於1987至1989年先後出版了《中國岩石圈動力學圖集》(簡稱“圖集”)和1:400萬《中國及鄰近海域岩石圈動力學圖》(簡稱“掛圖”)及說明書:《中國岩石圈動力學綱要》,兩者彙集並研究,概括了我國各有關部門30多年積累的豐富資料,以係列圖的方式反映我國岩石圈動力學特征,在國內外均屬首創,前國際岩石圈委員會主席、認為是“一個裏程碑”。此外,還有《中國海區及鄰域地質-地球物理係列圖》的編製等,從而從大陸到海洋,從表殼到深部闡明了我國岩石圈動力學的整體觀,更有效地為尋找資源、保護環境和減輕地質災害服務。
2.造山帶
造山帶曆來是構造地質學新理論和新概念的策源地,在過去的10年中,我國構造地質學家運用活動論觀點,采取地質、地球物理、地球化學相結合,宏觀與微觀構造相結合的研究方法,對我國幾個主要造山帶的結構構造、演化曆史、造山模式以及動力學機製等都進行了研究,獲得了許多新的發現和認識。對青藏高原研究發現它經曆了裂解、彙聚與造山3種運動方式,劃分了6個地體和5個縫合帶,建立了歐亞板塊不斷增生且最終與印度板塊彙合全過程的大陸拚合的演化模式,有的學者提出在昆侖山發現的縫合線,代表了歐亞大陸和岡瓦納大陸間的早古生代大洋,進而認為東特提斯地區經曆了原特提斯(早古生代)、古特提斯(泥盆紀一中三疊世)和新特提斯(中、新生代)3個演化階段,修正了國外學者提出的東特提斯帶始於二疊紀的論斷。對秦嶺造山帶盡管尚有不同認識,但多數學者已經確認,自晚古生代以來該造山帶已處於板內演化階段,中生代的逆衝造山作用席卷了整個秦嶺地區,並形成了現今的構造格局,尤其是鄂-皖-膠東巨型高壓或超高壓變質帶的發現,及對其中含柯石英、金剛石的榴輝岩研究,對深入認識秦嶺-大別山造山帶的演化及其構造邊界作用過程具有重大意義。對鬆潘-甘孜造山帶的研究表明,這是一個在歐亞、揚子、羌塘3個板塊相互作用下形成的早-中生代雙向造山帶。關於華南造山帶,形成了由4次碰撞作用疊合而成的陸-弧-陸碰撞造山帶,具有薄皮構造模式的三疊紀造山帶和經曆了古大陸裂解、拚合、碰撞和陸內造山作用的3種不同認識。對興蒙造山帶的研究發現,起始於晚元古代的古蒙古洋在早古生代向南北雙向俯衝,分別形成東烏珠穆沁旗和西拉木倫河2個加裏東褶皺帶,然而早海西期古蒙古洋封閉,形成賀根山褶皺帶,導致中朝板塊與西伯利亞板塊拚合。對滇西和我國西北地區諸造山帶也得出許多新的認識。此外,在地體構造研究方麵也取得了進展,不少構造地質學家應用地體理論,把大地構造研究與生物地理、古地磁、地球化學及深部地球物理緊密結合,重新認識了我國一些地區的大陸生長過程和構造格架。
3.前寒武紀構造
在華北地區原來認為是一套連續的麻粒岩相變火山沉積岩群中,確認了具有地層意義的不整合,提出了華北克拉通北緣麻粒岩相帶是約2500從3前板塊碰撞成因的構造帶的新認識。研究了華北地區中、晚元古宙基性岩牆群,並開創了用侵入岩確定中、晚元古宙緯度及由磁化度判定岩漿流動的新方法,確認了華北地台等地太古宙花崗岩-綠岩帶的存在,其中華北地台綠岩帶多呈條帶狀分布於花崗岩類:這是我國學者首次測得的中國最占老的年齡數據。這一成果表明,我國最老的陸殼形成於以前,進而為建立我國早太古代標準剖麵和進行全球性對比奠定了良好的基礎,對深入研究我國北方古老地殼形成、演化及全球早期地質曆史.具有重要意義,在揚子地台,塔裏木地台及佳木斯地塊發現了太古宇岩層,突破了長期認為太古宇僅存於華北地台的舊概念,為探討這些地台與華北地台的關係和我國太古宙地殼的演化提供了重要的新資料,建立了中條山地區形成於早前寒武紀的構造格架,闡明了岩漿活動及成礦作用的時空演化,提出了應用“火成岩岩石圈探針法”研究深部地質構造的新方法。
4.盆地構造
10年來,對我國一些重要盆地的結構構造和演化曆史作了深入研究,厘定了盆地類型.建立了盆地演化模式,運用計算機技術進行了盆地構造解析和模擬等,取得了明顯進展,如提出了板內盆地的原型分類方案,建立了盆地演化係統工程和程式。又如按地球動力學環境分出伸展(裂穀)型、壓縮(撓曲)型和轉換(走滑)型等3類盆地,並進而提出中國東部以伸展型盆地為主,在伸展背景上發育了大型陸內裂穀盆地及大陸邊緣裂陷盆地,為能源勘探提供了重要依據;而中國西部以壓縮型盆地為主,其演化過程可劃分為克拉通盆地、前陸盆地、山間盆地和弧後盆地等,因而為油氣勘探指出了重要的遠景基地。此外,在對盆地及其周緣構造分析的基礎上,提出了鏟形正斷層、緩傾角衝斷層和古潛山等構造樣式,為我國東部油氣的滾動勘探提供了正確的技術路線,並為擴大西部油田和東部隱伏煤田的儲量提供了科學依據。
5.變質岩構造
80年代我國變質岩構造研究的最大進展是利用係統論、全息論、分形理論觀點以及物理冶金學、流變學知識,充實和完善了“構造解析”的思維和分析方法。在對比北京西山地區中、淺變質岩構造序列研究基礎上,得出了由固態流變條件下所形成的塊疊層的新概念,進而對變質岩區“順層”麵的成因提出了橫向置換的新觀點。這些研究成果使人們對構造麵理的形成有了更全麵的認識,也為發掘出更完善的變形記錄開辟了新的途徑。通過細致的室內外研究.發現了似層狀的緩傾韌性剪切帶的存在,糾正了過去被視為層狀岩係--部分的錯誤認識。對動力變質岩研究已從研究長英質糜棱岩為主,發展到研究不同變質相條件下不同岩性的動力變質岩的新階段,即從長英質拓寬到泥質、鈣質、石英質直到斜長角閃岩質的動力變質岩的研究。在構造序列研究方麵,提出了以構造旋回為準的構造序列與構造組合規律。對片麻岩成因和構造樣式研究也取得了突破性進展,如冀東原定為遷西群的高級變質岩中,85%的岩石係由已經變質的古老岩體所組成,表殼岩呈大小不等的包體產出,進而提出區內發育的條帶狀或片麻狀構造是在麻粒岩相條件下岩石經過韌性流動變形對原岩改造(變形變質分異作用)的產物,是一種深部構造層次形成的變質構造岩。變質岩構造研究的這些進展,為我國開展新一輪變質岩區製圖和構造研究打下了理論和方法的基礎。
6.逆衝與伸展構造
自1983年大同會議第一次介紹和推廣推覆與滑覆構造以來,我國在這一領域的研究上取得了長足的進展。現在不僅在造山帶,而且在許多“穩定”地塊都發現普遍存在逆衝構造,這就為重新認識中國區域構造格局和大陸生長提供了依據。其中,在中蒙界區發現的特大型構造,距離高達12他以上,大大超出聞名於世的摩因斷層,堪稱世界最大的幾個推覆構造之一。中國的逆衝推覆構造除與國外具有共性外,還有獨特之處:一是許多地區的研究表明,在逆衝作用之前,已發生過強裂變形,因而逆衝作用應屬板內變形範疇,與陸緣或板緣的聚斂無關;二是在穩定的地台區內也出現了許多逆衝推覆構造,如燕山山脈中的逆衝作用也具造山性質,這就動搖了傳統的造山帶概念。在美國盆嶺省區變質核雜岩概念的啟發下,我國的伸展構造無論廣度和深度上都有重大發展和創新。