中国五大地质构造学派

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大地构造是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。

中国地处环太平洋构造带和特提斯构造带的丁字接合处，具有中国特色的大地构造特征。“波浪状镶嵌构造学说”、“地质力学”、“多旋回构造”、“地洼说”和“断块构造说”是老一辈地质学家对我国大地构造特征的总结，被称为“中国五大地质构造学派”。

一、波浪状镶嵌构造学说——张伯声

二、地质力学——李四光

三、多旋回构造运动说——黄汲清

四、断块构造学说——张文佑

五、地洼说——陈国达

“波浪状镶嵌构造”学说的创始人张伯声院士是我校已故的中国乃至全世界著名地质科学家之一，为我国的地质科研和教育事业做出了卓越贡献。

一、“波浪状镶嵌构造”学说

“波浪状镶嵌构造”学说创始人张伯声院士

年，国家亟需一批石油地质人才，拟在3年内连续招生名专修科大学生，张伯声教授急国家所急，决然接受了这项光荣而艰巨的任务。正是这多名专修科大学生后来成了我国石油工业和矿产地质的生力军。

“波浪状镶嵌构造学说”简介

波浪状镶嵌构造学说，是张伯声教授创立的一种地壳构造和地壳运动理论学说。这一学说的思想萌芽于年。当时主要阐明的问题是，相邻二地块在不同地质历史时期都以它们之间的活动带为支点带，互作天平式摆动，并相应地引起支点带本身与之同时做激烈的波状运动。年，在此基础上提出了整个地壳是由不同级别的激烈运动的活动带与不同级别的相对稳定的地壳块体相结合而形成的一级套一级的镶嵌构造。并把相邻二地块的天平式摆动在空间上扩大范围来统一考虑，引伸出地块波浪的概念。自此以后，经过张伯声教授等不断地研究，逐步系统化、理论化，成为目前的地壳波浪状镶嵌构造说。波浪状镶嵌构造有别于五十年代以来国外学者提起过的地壳的镶嵌构造。他们只是认为地壳的某些部分像一层“巨大的角砾”，杂乱无章地镶嵌在一起。而波浪状镶嵌构造说则认为地壳的镶嵌是有规律的，其空间展布、运动变化都好象是几个系统的波浪的相互交织。

波浪状镶嵌构造说在理论兼收并蓄了“脉动说”的合理部分，从地球自身的运动探讨了波浪镶嵌构造的形成机制，赋于“地球四面体理论”以新的含义。它指出，由于地球以收缩为主的脉动，使地表产生四个地壳波浪系统。它们各自不停的传播及相互交织，形成地壳的波浪状镶嵌构造网。地球由于脉动所派生的自转速度的变化，又加剧或减弱了一些方向的地壳波浪，并可在上述波浪镶嵌构造网上叠加一些其他构造形象。地壳的波浪状镶嵌构造，就是地球以收缩为主要趋势的脉动以及由此而导致的自转速度的变化所造成的综合效应。

该学说以地壳波浪运动的三种基本形式（蚕行式、蛇行式和蠕行式）来形象地说明地壳各大小块体的运动是以水平方向传递为主，但“漂而不远，移而不乱”。它有别于“板块构造说”所认为的地壳几大板块在地幔上作远距离漂移的看法。而且波浪状镶嵌构造是由于不同系统的级级相套的地壳波浪交织而成的宏观与微观统一的级级相套的地壳块体的镶嵌构造，这也有别于有限数量的岩石圈板块

在中国，明显的存在着两个系统的地壳波浪：一是环太（平洋）构造带和与之类平行的一系列外太构造带以及夹在其间的那些波谷带。一是地中（海）构造带和与之类平行的一系列古地中构造带以及夹在其间的那些波谷带。二者的相互交织使中国有规律地呈现出斜方网状构造格局。在大的斜方网格中，还有次一级、更次一级的斜方网格，把中国地壳次分、再次分为更小的以至显微块体。在中国的这种斜向构造网络之中，还可以看到叠加着一些迁就斜向构造而成的正向构造带。这种以斜向交织的构造网络位置，有近东西及近南北的构造叠加其上的镶嵌构造格局，不仅是近代地壳构造的特点，而且早在元古代就已具雏形。只是在一个地史时期以某一组斜向为主，到另一时期则以另一斜向为主。构造带的具体部位也随着地史发展不断迁移，但总的格局无太大变化。

波浪状镶嵌构造说的实践意义，在于它所强调的地壳运动的波浪性以及不同系统地壳波浪的交织。多年来，地质界普遍注意到了“等间距”问题，即：无论造山带、沉积洼陷带的展布，或是断裂带、岩浆岩带、变质带的分布，都具有似等间距性，从而与之密切相关的各类矿产的分布也具有似等间距性。波浪状镶嵌构造说用波浪运动的根本特性对“等间距”问题作出了合理的解释。并利用不同级别的地壳波浪有着不同级别的似等间距这一特点，可以在已知若干矿点的基础上推断未知矿点和成矿有利部位，或在裸露矿床的基础上推断隐伏矿床，以减少普查和勘探工作的盲目性。不同系统地壳波浪的交织，使地壳的不同部位基本上显示出三种不同的地质特征，从而与之相应地发育着不同的矿产资源。两个系统的波谷带相交，形成较大的洼陷，即构造网眼中的地块，多为含油气盆地，其边部多有煤田可供开采；波峰带与波峰带相交，形成较高隆起，即构造网的网结，多为构造较复杂的山块，构造作用强烈，岩浆活动、变质作用发育，多内生及变质矿产；波峰带与波谷带相交，即构造网的网线部位，隆洼程度因具体情况而异，多形成以波峰方向为主导构造方向的交织，决定着油田的具体位置；复杂山块和构造带内次一级活动带的交叉网点，是内生金属矿生成的有利部位；构造带边部及内部洼陷地带，对成煤和沉积成因金属矿都较有利。波浪状镶嵌构造也同地震有关。中国历史强震震中基本在两组斜向构造带内或沿其边部周期地、交互地作跳动式迁移。在一段时期内，地震以沿北东向活动为主；到另一时期，则以北西向活动为主。构造交叉部位，一般是地震活跃部位，但也有某些交叉部位，表现出特长的地震活动周期，这都属于地壳波浪的干涉现象。

二、地质力学

地质力学，是运用力学的观点，研究地壳构造和地壳运动规律的一门学科。它是我国著名地质学家李四光教授，从本世纪二十年代初在研究我国和东亚构造的基础上，总结广大地质工作者的长期实践经验而创建的地质科学中的一门边缘学科。李四光教授曾形象化地讲过“地质力学是一门边缘学科，它的一条腿站在地质学方面，另一条腿站在力学方面。”

地壳的岩层、岩块中的褶皱、节理、断层等各种地质现象，称为构造形迹。构造行迹的规模大小不一，可以大到展布于地壳上的山脉，也可以小到矿物的晶格位移和矿物定向排列所形成的片理等等。它们是地壳、岩体在应力作用下永久变形形成的踪迹。

在野外工作中，为了描述构造形迹的特征和它在空间上的方位，往往采取这些构造形迹上的一个面（平面或曲面）来表示该构造的形迹，这种面称为结构面。按各种构造形迹所反映的力学性质，可将结构面分为下列几种：

压性结构面：由挤压力形成的结构面，简称挤压面，如褶皱轴面、逆断层或逆掩断层、片理面及一部分劈理面。

张性结构面：主要是由引张拉伸力形成的结构面，简称张裂面，如部分正断层面、张裂隙面、张节理面。

扭性结构面：主要是由扭动力形成的结构面，简称扭裂面，如平移断层、扭裂隙、X型节理等。

压性兼扭性结构面：简称压扭性结构面，如一部分斜冲断层。

张性兼扭性结构面：简称张扭性结构面，如一部分上盘斜落的正断层。

在构造带与构造带之间，又常夹有构造形迹相对微弱的地块或岩块。如果它们是同时期经过一次构造运动或按同一方式经过几次运动产生的，就可以把它们看作是一个统一的整体，称为构造体系。

构造体系的类型繁多，按它们形成的地应力分析，可概括为三类：即巨型纬向构造体系、经向构造体系和各种扭动构造体系。

巨型纬向构造体系

巨型纬向构造体系又称东西向构造体系，或称东西复杂构造带。在大陆壳上突出的表现为横亘东西的隆起山岭，往往出现在一定纬度上，它的规模很大，是具有全球意义的。

它主要是受南北向挤压力而产生的。它的主体是由东西走向的褶皱或压性断裂构成的，同时还有与它垂直的张性断裂和与它斜交的两组扭性断裂。这一系列东西复杂构造体系，不一定具有同样的发展过程，也不一定具有同样的综合形态，但却具有主要的共同特征，作为一个整体的复杂构造体系以及组成它的主要褶皱和断裂，大致都是东西走向的。在中纬度地区比较集中，它在大陆上断续延伸长达几千公里，在大洋底也有它存在的踪迹。

它的发展历史很长，经历了反复多次的地壳运动，一般常伴随有东西走向的岩浆岩带分布。所以对各种矿产的分布有着重要的控制作用。

从我国大地构造轮廓来看，有三条明显呈东西向的山脉，形成三条横亘东西的巨型纬向构造体系。由北往南是：阴山—天山构造带、秦岭—昆仑构造带和南岭构造带。

经向构造体系

经向构造体系是一些走向南北的强烈构造带，又称南北向构造体系。其规模不等，性质也不尽相同。它主要由走向南北的褶皱和压性断裂以及伴生的张性、扭性断裂构成。在我国最为显著的南北向构造带出现在四川西部和云南中部，其中以大雪山—戛贡山为主体，称为川滇南北向构造带。该带在地理上称为横断山脉。自西向东并列有高黎贡山、怒山和大雪山，由一系列强烈褶皱和规模巨大的冲断层组成。

在我国境内的其它地方，还有一些不太强烈的经向构造体系。在北方如贺兰山区南北走向的构造带与祁吕贺山字形脊柱相复合；在南方，四川东南至贵州中部，有川黔南北向褶皱群出现。此外，还有一些经向构造体系，有的是呈零星分布，有的与“山”字型构造的脊柱相复合。

扭动构造体系

上述的巨型纬向构造体系和经向构造体系，反应了经向或纬向的水平挤压或引张作用，都是具有全球性的构造体系，也是地壳构造运动的两个基本方向。但是，由于地壳组成的物质的不均一性，而使沿着纬向或经向的作用力发生变化，导致局部地壳发生扭动，便形成各种扭动形式的构造体系。

扭动构造体系的形式很多，根据作用力方式不同，可分为直线扭动和曲线扭动，前者一般称为扭动构造，如“多”字型、“山”字型构造；后者一般称为旋扭构造或旋卷构造，如帚状构造等。

根据地质力学的观点，前面所说的东西向或南北向水平应力，是由于在重力的作用下，地球自转速度改变时所引起的离心力（一种是南北向的，一种是东西向的）产生的结果。

在漫长的地质年代里，地球自转速度是有变化的。就是由于地球自转速度的变化而产生的切应力，使地壳产生运动。切应力在赤道上为最大（因为地球转速最大），两极为最小（地球转速等于0），因此在赤道附近出现巨型张裂、扭裂以及大的旋卷构造。

地球不是一个理想的刚体，当自转角速度变快时，它的扁度就要变大，地球表层—地壳物质就向赤道拥挤，中纬度地带受挤压最强，于是就出现大规模的纬向（横向）构造带。同时，在纬向切应力方面，当自转加速度变快时，就使地壳中的结合不牢固的部分物质，因跟不上转速加快的步伐而掉队，犹如车速急增时，乘客后仰一样。这就使部分地壳相对地向西滑动，如美洲大陆相对于欧非大陆落后，便在它们之间出现了大西洋；美洲大陆西缘遇着太平洋底硅镁层的阻挡，形成南北向的巨大挤压带—纵向大山脉，伴生的山字型弧顶也向西凸出。

三、“多旋回构造运动”学说简介

“多旋回构造运动”学说，即地壳运动的多旋回理论，是黄汲清教授于一九四五年提出来的。该学说是在地槽发展单旋回观点上的进一步发展。所谓单旋回，是德国地质学家史蒂勒提出来的地槽褶皱带发展的模式。他认为，地槽发展初期以下沉为主，有大量蛇绿岩出现；以后地槽型沉积褶皱成山，与此同时有大量花岗岩侵入，随后有安山岩喷发和各种小侵入体；最后褶皱带遭受剥蚀，地槽转化为地台，并有玄武岩喷溢。这就是有名的地槽发展单旋回的基本观点。

一九四五年黄氏指出，地槽的发展不是单旋回而是多旋回的。黄氏分析研究了我国大量资料，并结合世界上其它地槽褶皱带的实际资料，不断阐述了地槽的发展可以分为加里东、早华力西、中华力西和晚华力西四个旋回，每一个旋回都有基性岩出现和强烈的褶皱运动、花岗岩侵入和安山岩喷发。更重要的是每一旋回都具有它独特的内生矿床组合，如哈萨克斯坦地槽，早期以金矿为主，中期金矿减少，晚期则钨锡矿特别重要。

结合地球物理资料，他认为深断裂也是多旋回活动，并把深断裂按深度进行分类：硅铝层断裂、硅镁层断裂、岩石圈断裂和超岩石圈断裂

硅铝层断裂

切穿硅铝层，但并不明显地进入硅镁层甚多邵武河源深断裂

硅镁层断裂

切穿整个地壳，但不明显地进入上地幔甚多沧州深断裂超壳断裂

岩石圈断裂

切穿岩石圈，但不明显地进入软流圈东非裂谷郯城庐江深断裂

超岩石圈断裂

切穿岩石圈，并深入软流圈西太平洋岛弧带雅鲁藏布江深断裂

一九五四年，他提出，自中生代以来，亚洲出现了三种不同构造的格局：古亚洲型、太平洋型、特提斯喜马拉雅型。以后他结合板块构造学说，又进一步提出了三大构造域的概念：古亚洲构造域、滨太平洋构造域和特提斯喜马拉雅构造域。古亚洲构造域是比较稳定的地区；滨太平洋构造域的中生代构造运动特别突出，并出现了大量的火山岩喷发和花岗岩侵入，这是太平洋板块向亚洲板块俯冲的结果；特提斯喜马拉雅构造域，新生代构造运动特别发达，它使喜马拉雅升起成为高山，青藏地区隆起为m—m的广大高原，这是印度板块向北漂移，继而碰撞亚洲大陆的结果。

他认为板块运动是长期的、多旋回发展的，如澳大利亚的塔斯满地槽，就是由六个褶皱旋回组成的。它是太平洋板块向西、向澳大利亚六次俯冲的结果。每次俯冲都产生了蛇绿岩套、褶皱运动、花岗岩侵入和安山岩喷发；而深海沟（即俯冲带）就随着褶皱运动由陆地向大洋方向迁移，这叫多旋回向洋迁移运动。西南日本地槽褶皱带的向洋迁移运动也十分明显，那里发生了五个褶皱旋回，每一次板块俯冲结束之后，地槽即向东、向太平洋方向迁移。在中国，特提斯喜马拉雅构造域地槽褶皱带的向洋迁移运动同样十分明显。

该学说认为，板块运动说与多旋回构造运动说不但没有矛盾，而且可以互相补充，互相结合。在研究中国大地构造过程中，把这两种学说密切结合起来，是地质工作者的长期任务。

四、“断块构造”学说简介

断块构造学说，是中国科学院地质研究所张文佑教授等，继承与发展李四光教授的地质力学思想，吸取了“地槽地台说”、“板块说”等的合理部分，在分析与综合我国及世界大量地质、地球物理资料的基础上发展起来的。

断块说在研究方法上，强调运用地质力学与地质历史分析相结合的方法，对地球的构造形成与形变进行辨证分析，将构造旋回的划分与构造形成、形变过程联系起来。认为地壳的形变，一般是从褶皱到断裂；但一经产生断裂，它便对以后的变形起决定性作用，即第一期的断裂控制第二期的褶皱，第二期的褶皱改造第一期的形变，也就是基底控制盖层，盖层改造基底，所以断块学说，侧重于研究断裂的形成与发展。

该学说认为，地壳形变主要取决于力和介质两个因素的相互作用，二者都是不均一的，应力的集中与释放往往发生在介质的不均一处。由于受力方式、边界条件以及介质物理力学性质的不同，断裂常以不同型式组成“X”型、“Y”型等断裂体系，可表现为拉张、挤压、剪切、剪切—挤压，以及层间滑动等不同活动方式。按不同深度，断裂可划分为岩石圈断裂、地壳断裂、基底断裂和盖层断裂四级。同样，被各种断裂网格所切割成的断块，也相应地划分为四级。随着深度及温度压力的增加，褶皱与断裂具分层性，这种分层性与地球各圈层之，“软”、“硬”层之间的层间滑动有关。构造层划分要考虑形成与形变两个方面，从形成到形变是构造发生和发展的一个旋回。每一个构造旋回的形成控制该旋回的形变，而前一构造旋回的形变又控制下一旋回的形成，所以基底断裂构造常可控制盖层的构造发育。在区域应力场的演化中，压、张、剪是同时存在的，一个地区挤压，相邻地区必然拉伸，反之亦然。同样一个时期挤压，必然在另一时期拉张，反之亦然。挤压区常以水平运动为主，拉张区常以垂直运动为主，水平和垂直是一个运动的两种方式，何者为主，依时间、地点、条件为转移。

由于断块学说吸取了有关大地构造学说的优点，使许多疑难问题从理论上得到科学的解释，因此受到国内外地质界的普遍重视，并已在石油、铁矿、地震地质、水文工程等项生产实践中收到一些实际效果。

五、地洼学说简介

地洼学说是中南大学教授、中国科学院长沙大地构造研究所所长陈国达院士所倡导的学说。该学说认为，自一八五九年以来，地质界传统的理论是大陆地壳大发展过程只有两个阶段：先出现活动区—地槽区，后来变为“稳定”区—地台区。一九五六年，陈氏在总结中外地质资料的基础上提出，中生代中期以来地壳演化进入了新阶段，经受断裂作用和拱曲作用后所形成的狭长形或长圆形的凹地或凸起，其大地构造性质既非地台区，也与地槽区有别，而是一种新型活动区，是大陆地壳的第三构造单元。因它是地台区向活动区转化的产物，故取名为活化区；又因其最主要的特征是区内出现地洼盆地，故称地洼区。

地洼学说认为，在地壳演化史上，不只活动区可以转化为“稳定”区，而“稳定”区也可转化为新的活动区。大陆地壳的发展过程，并非如地槽—地台说认为的那样，直线地仅由地槽阶段发展到地台阶段，而是多阶段、螺旋式的升进。通过活动区与“稳定”区之间的互相转化递叠，按照“否定之否定”法则向前发展，这叫“动、定转化递进律”。它的力源机制在于上地幔软流层的物质运动，叫散聚交替说，它与板块构造活动有关。

该学说认为，地洼阶段是一个重要成矿期，其特点是形成丰富的有色金属、稀有金属、分散元素及放射性元素等矿床；汞、氟、金刚石等也很重要。世界上80%的钨、85%以上的钼、50%的锡、40%的铜产于中、新生代；金刚石以中生代为产出的高峰期。

地洼盆地中也产生石油、天然气、煤、油页岩、石膏、盐，以及沉积铜、铀、铁等矿。其矿床特点常以小面积内可以集中大储量著称。

该学说还认为，地洼区常可继承先成的构造单元的矿产，形成矿床叠加，其成矿作用又可将先成矿床改造富化，形成新的矿床或使先成地层中分散的成矿物质富集形成工业矿床。

因此，在地洼区内矿产综合多样，且常见大而富的多因复成矿床。由于地壳演化新阶段具有如此的成矿作用，因此引起国内外成矿学者的高度重视。有人把第三构造类型与板块构造并列为决定当代地质学家发展的新学说。

“波浪状镶嵌构造”学说由我校张伯声院士创立。该学说认为，全球由不同级别的构造活动带分开，又被其镶嵌组成级级相套的镶嵌图案。地壳运动无不采取波浪运动形式。

地质力学是我国著名地质学家李四光院士运用力学的观点研究地壳构造和运动规律的一门科学。

“多旋回构造运动”学说指地壳运动的多旋回理论，是黄汲清教授年提出来的。

“断块构造”学说是中国科学院地质研究所张文佑教授创立。该学说认为，地壳的形变，一般是从褶皱到断裂，但一经产生断裂便对以后的变形起决定性作用。

“地洼说”为中国科学院长沙大地构造研究所所长陈国达院士所创立。他认为，大陆地壳的发展由地槽—地台—地洼。其大地构造性质既不是地台，也与地槽有别，而是一种新型活动区，故称地洼。

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