地洼学说理论与研究方法.

中南大学地球科学与信息物理学院1地洼学说理论与研究方法中南大学地球科学与信息物理学院2中南大学地球科学与信息物理学院3中南大学地球科学与信息物理学院4中国大陆地壳厚度中南大学地球科学与信息物理学院5中南大学地球科学与信息物理学院6地洼学说理论与研究方法内容要点§1.大地构造学学科简介§2.主要大地构造理论简介§3.地洼学说及其成矿理论§4.中国区域大地构造专门问题§5.区域大地构造及成矿学研究实验中南大学地球科学与信息物理学院7§1.大地构造学学科简介1.大地构造学（geotectonics)该学科是研究岩石圈乃至全球构造及其发生、发展、分布格局、演化与运动规律的高度综合性和理论性的地质学分支学科。大地构造学是以整个地球和整个岩石圈作为研究对象，也可称为全球构造学，其以区域地质学为基础，侧重于理论方面的研究，因而富于推理性和探索性。2.大地构造单元（Geotectonicelement)区域尺度地域的地壳物质组成、构造型相，地球物理及地球化学场明显不同于相邻地域，表明它具有区别于周缘地区的地壳演化运动历史，这样的地域就是一个大地构造单元。§1.1大地构造学定义及学科属性中南大学地球科学与信息物理学院8§1.大地构造学学科简介因为指导思想、思维方式、理论方法的差异，不同大地构造理论观点对大地构造单元的认识存在明显差异。如板块学说以板块作为基本构造单元（包括大陆板块和大洋板块两种），地洼学说基于演化过程中地壳活动的强度、性质、类型的差别，将已知的地壳基本构造单元划分为地槽区、地台区和地洼区三种基本构造单元。事实上，上述基本构造单元内部还可以根据地壳物质组成、构造型相，地球物理及地球化学场等的时空演化分异特征的差异进一步划分出次级、乃至更小尺度的构造单元。如地洼区→地穹系、地洼系→地穹列、地洼列→地穹、地洼§1.1大地构造学定义及学科属性学科流派纷呈中南大学地球科学与信息物理学院9§1.大地构造学学科简介是表示一个大区域乃至一个或几个大陆、大洋主要构造特征的地质图件，如亚洲大地构造图。图件主要标示不同性质构造单元和各种类型的构造及分隔它们的构造界线，如深大断裂带、岩浆活动带等。为了显示整个地区的构造演化历史，常常用不同的颜色和花纹分别表示形成于不同时代和不同成因的构造单元、构造类型和构造边界。如果图件所表示的地区范围较小，则称为区域构造图。§1.1大地构造学定义及学科属性3.大地构造图（geotectonicmap）中南大学地球科学与信息物理学院10§1.大地构造学学科简介中南大学地球科学与信息物理学院11§1.大地构造学学科简介指某一时期内，于一定范围里，同属某种性质（活动区或“稳定”区）和类型（地槽区、地台区和地洼区）的大地构造的地区。通过构造区的建立，可以反映所论地区相应时期地壳运动的性质和类型，同时还反映出该时期以前，所论地区历代的大地构造性质和类型及其演变过程。它的空间位置和疆界既不一定与其前身者相吻合，也不一定与其后续者相一致，只反映所论时期某类地壳运动的主要影响范围；它的形成和存在时代则只反映该型地壳运动在其范围内的作用时间。§1.1大地构造学定义及学科属性4.构造区（geotectonicregion）中南大学地球科学与信息物理学院12§1.大地构造学学科简介构造层是指在一个地区的某地壳发展阶段内，于一定大地构造环境下所形成的、具有一定类型的沉积建造特征的地层组合，并伴有相应的构造型相，有时还伴有相应类型的岩浆建造和变质建造。构造层的时代反映某些类型地壳运动在所论地区的起止时代和延续时间，它的分布范围反映该型地壳运动当时主要影响所及的空间。构造层按其所包括时间范围的长短和所反映的地壳发展变化程度的大小，可以分级。地洼学说将其分三级§1.1大地构造学定义及学科属性5.构造层（tectoniclayer）中南大学地球科学与信息物理学院13§1.大地构造学学科简介是随着地质学的发展，各类地质现象和区域地质资料积累的逐渐丰富，而逐渐归纳抽象所形成的探索地壳形成与发展时空规律的理论假说，以地质学各分支学科为基础，又指导和推进各分支学科的发展，是地质学的纲领性分支学科，为地质学上层建筑。因为指导思想、研究方法及区域地质积累程度的差异，形成多种大地构造假说（流派），是在不断探索发展的地质学分支学科。§1.1大地构造学定义及学科属性6.大地构造学的属性迄今没有任何观点能够宣称完全成熟中南大学地球科学与信息物理学院14§1.大地构造学学科简介§1.2大地构造学研究内容及研究目标把地壳（或其中某一区域）作为一个整体来探索它的结构，各个地质时代所出现的各种构造单元，这些构造单元的性质与特征、形成与发展过程、历史生因关系、分布特点与规律、成矿特点与规律等等、并在此基础上探究地壳的形成过程、演化和运动规律及其力源机制，地壳形成和演化及运动对成矿作用发展规律和各种矿产时空分布规律的控制。1.2.1研究内容中南大学地球科学与信息物理学院15§1.大地构造学学科简介§1.2大地构造学研究内容及研究目标地球（当前是其硬壳即岩石圈）全部发展（演化和运动）历史中的：（1）各个不同级别构造区内，不同发展阶段的地壳运动（大地构造运动）的性质及其变化：（2）它们之间的区别和时空关系；（3）它们发生的原因、发展过程和演化规律：（4）它们所引起的地壳变形和与之相伴的沉积作用、岩浆作用和变质作用；（5）这些作用所导致的成矿作用和所成矿产的时空分布规律；（6）这些作用对自然环境的控制和各种影响；（7）地球〈当前主要是其硬壳）形成、演化、运动和分异及其规律性产生的根本原因。1.2.2研究范围中南大学地球科学与信息物理学院16§1.大地构造学学科简介1.各类各级构造区在不同发展阶段的地壳运动性质及其变化；2.各类各级构造区间地壳演化和运动特征的区别和时空关系；3.各类各级构造区形成的原因、发展过程及演化规律；4.地壳演化和运动引起的变形、沉积、岩浆及变质作用；5.地质作用所导致的成矿作用及所形成矿产的时空分布规律；6.这些作用对自然环境的控制和影响；7.岩石圈形成、演化、运动和分异及其规律性产生的原因。8.基于地壳演化运动规律的认识，提出大地构造假说。成矿学渊源之一§1.2大地构造学研究内容及研究目标1.2.3研究任务目标中南大学地球科学与信息物理学院17§1.大地构造学学科简介§1.3成矿学定义、研究内容及研究方法成矿学（Metallogeny）该定义在不同学者的著作中有些差别。陈国达教授将其定义为：从大地构造学的角度来研究矿床的形成机理和在地壳中的分布规律，即把矿床学这个相对较狭的领域与大地构造学结合起来，既探索各种大地构造环境所形成的各种矿产的成矿条件、控矿因素、控矿方式和形成机理，又研究其时空分布规律，并据以探索成矿理论。1.3.1定义这是比较准确全面的认识中南大学地球科学与信息物理学院18§1.大地构造学学科简介§1.3成矿学定义、研究内容及研究方法从地壳演化、运动和分异规律的角度探索各种大地构造单元的成矿专属性、大地构造环境及其物理、化学、生物条件等不同所导致的成矿差别。应包括：各种金属矿产和非金属矿产的成矿机理和时空分布规律及其与大地构造的关系，包括矿产形成的大地构造环境、特定大地构造环境的成矿特点、矿产形成和其时空分布规律的大地构造控制等。除此之外，还必须根据上述研究成果探索成矿理论，以推动矿床学的深入发展，指导找矿勘探和成矿预测。1.3.2研究内容中南大学地球科学与信息物理学院19§1.大地构造学学科简介§1.3成矿学定义、研究内容及研究方法成矿学是矿床学同大地构造学杂交的边缘学科，故它所用的研究方法是这两门学科研究方法的有机结合，是一种较高层次的综合研究方法。它要求既有各种地质现象的野外观察，也有各种样品的室内测试分析，既要作各种建造的分析，又要作各种层次（级别）构造的分析；既要注重成矿演化机理的分析，又要进行成矿动力机理的分析。在研究手段上，既不可轻视传统手段的运用，又要尽可能采用新技术和新方法。在获取研究资料方面，应包括地面地质、基底地质、深部地壳地质、地幔地质和海洋地质多种相关内容的资料。1.3.3研究方法中南大学地球科学与信息物理学院20§1.大地构造学学科简介§1.3成矿学定义、研究内容及研究方法因大地构造学存在多种流派和类型，它们的研究方法和侧重点均存在差异。因此，成矿学也存在多种流派和类型，无论研究内容和研究方法，特别是研究方法同样存在很大差异。1.3.3研究方法中南大学地球科学与信息物理学院21§1.大地构造学学科简介§1.4大地构造学分类、分科及思想方法1.4.1学科分类根据研究目的、研究对和所采用的研究方法的不同等，将大地构造分为三类：（l）历史论大地构造学：这类大地构造学所用的基本研究方法是历史分析法，着重探索地球（目前主要是其硬壳）的诞生、成长、运动、变化和发展的全部史实，运用归纳法的思维方法来重塑地壳演化历史。槽台学说是其典型代表。(2)因果论大地构造学：这类大地构造学所采用的基本研究方法是动力分析法，着重强调探索地壳及其不同部分构造形成动力和起因，运用演绎法的思维方法，充分发挥其想象功能，推演地壳演化和运动的规律及根本原因。板块学说和地质力学是其典型代表。中南大学地球科学与信息物理学院22§1.大地构造学学科简介§1.4大地构造学分类、分科及思想方法1.4.1学科分类3）历史因果论大地构造学：这是一类新型的大地构造学，系陈国达教授所首创。这类大地构造学所采用的基本研究方法是历史动力综合分折法，将历史论大地构造学和因果论大地构造学的适用部分有机地结合起来，融为一体，既强调研究地球（目前主要是其硬壳部分）的诞生、成长、运动分异、变化和发展的全部史实（包括细节），同时又强调查明造成这些史实的根本原因和力源机制。地洼学说是其典型代表。大地构造学有多种学派，它们往往有不同的分类方法．故其分类没有统一的方案。这里主要介绍的是陈国达教授所提出的分类方案。有的流派将大地构造学分成两类：固定论，活动论中南大学地球科学与信息物理学院23§1.大地构造学学科简介§1.4大地构造学分类、分科及思想方法1.4.2学科分科视研究对象的范围和研究任务的不同，大地构造学可分为区域大地构造学和普通大地构造学两科：（1）区域大地构造学：以特定区域的地壳大型构造为研究对象，研究其物质组成、结构构造及其发生与发展规律。其研究任务是：A）区域地壳的形成过程及其变化，重塑其地壳发展历史；B）划分区域地壳演化阶段，阐明其地壳运动性质差别和所属类别；C）认识区域现阶段大地构造性质并据以划分构造区；D）探究其自有的成矿专属性、该处成矿作用发展史、各发展阶段的成矿大地构造类型、所成矿产的时空分布规律，指明找矿方向。中南大学地球科学与信息物理学院24§1.大地构造学学科简介§1.4大地构造学分类、分科及思想方法1.4.2学科分科(2)普通大地构造学：将地壳视为整体，以其为研究对象，在区域大地构造研究的基础上，研究其演化运动历史、发展规律及演化运动的起因与力源机制。其研究任务是：A）全球范围内各种构造区的时空分布规律，它们的生因关系、发展顺序，从而探索地壳演化规律和成矿作用发展规律；B）地壳形成、变化和发展的力源机制；C）制定大地构造学的假说和学说及相应的成矿理论。中南大学地球科学与信息物理学院25§1.大地构造学学科简介§1.4大地构造学分类、分科及思想方法1.4.3思想方法思想方法是实现科学理论实践价值和理论价值的基本前提。某学科理论的思想方法是指该科学理论所持相应学科领域的基本立场、基本观点和基本方法以及基本思维方式。思想方法讨论：1）基本立场；2）基本观点；3）基本方法；4）基本思维方式地洼学说的基本立场是既阐明地地球构造的演化和运动历史，又探究其根本原因和力源机制；基本观点是，认为动“定”递进、螺旋式上升发展是地壳演化运动的根本规律；基本研究方法是历史动力综合分析法，基本思维方法是将时间和三度空间结合起来，进行四维思维中南大学地球科学与信息物理学院26§1.大地构造学学科简介§1.5大地构造学研究意义1.5.1理论意义大地构造学把地质科学各个基础学科领