【精选】构造地质学-二十一世纪新构造地质学发展战略

构造地质学的现状与发展趋向二十一世纪新构造地质学发展战略学术研讨会，由国家自然科学基金委员会、中国地质学会构造专业委员会、中科院地质与地球物理研究所、中国地质科学院、西北大学、中国地质大学等发起，由西北大学主办的“二十一世纪初构造地质学发展战略学术研讨会”于2003年10月26-28日在西北大学（西安）隆重召开。会议的主要目的是展示近10年来我国基础构造地质学、板块构造与大陆动力学、深部地质及岩石圈演化与地幔动力学、地表系统、地震灾害与新构造等方面的重大科学进展和学术成就；讨论涉及构造地质学前缘的重大科学问题，未来20年中国构造地质学发展方向与发展战略；新的科学发展形势下构造地质学的基本理论、方法及其内涵与外延，构造地质学领域青年杰出人才的培育、地学高等教育；并为国家在科学进步、经济繁荣、社会可持续发展与教育等重大领域的战略决策提出建议；会议主题包括：（1）板块构造与大陆动力学和中国大陆构造；（2）地球表层系统与新构造运动；（3）地质灾害、生态环境与地壳变形；（4）碰撞造山机制与地质记录；（5）深部地质作用过程与岩石圈演化动力学；（6）壳幔物质组成、构造演化和地幔动力学；（7）大陆边缘构造演化与资源环境效应；会议主题包括：（8）流体作用与构造地质学；（9）含油气盆地构造动力学；（10）工程地质与构造地质学；（11）模拟实验构造地质学；（12）21世纪构造地质学的基本理论、发展机遇与挑战；（13）21世纪构造地质学高等教育。会议首先由国家基金委马福臣副主任和姚玉鹏研究员到会祝贺并简要介绍了美国基金会构造地质学战略规划－NewDeparturesinStructuralGeologyandTectonics，任纪舜院士作了题为《关于中国构造地质学发展的一些思考》学术报告。张国伟院士在《关于我国构造学科发展与人才培养的一些思考》报告中，强调立足中国、面向全球、不断创新、推动构造学科发展、促进我国地学发展、为使我国从地学大国走向地学强国作出贡献！张本仁院士的《二十一世纪初地球化学参与构造地质学研究的思考》报告中提出更新学术观念，通过中国大陆构造研究、探索板块构造、大陆动力学与地幔动力学的科学问题。滕吉文院士的《21世纪地球物理学的机遇、挑战与导向》报告中论述了地球物理学在21世纪地学研究中的重要作用。马瑾院士以《从地震工作出发对构造地质发展战略的几点思考》为题，结合地震的一些研究成果对构造地质发展战略提出讨论。我校金振民教授以《超越板块构造（BeyondPlateTectonics）－我国构造地质学应该做些技什么？》为题，建议组织有关单位和人员制定我国构造地质学和大地构造学发战略计划。代表们围绕上述主题展开了以大会发言与讨论为主，配合分组与个人间的广泛充分交流和讨论，内容广泛而重点突出，讨论与争论热烈。取得的主要认识或共识1．在当代地球系统新的地球构造观与新的构造理论与方法的发展创建中，我国构造地质学界应立足于中国地质实际，对比全球与宇宙，充分发挥我国地域优势，提出几项前沿关键科学问题，进行系统深入创造性研究。如果说过去由于多种原因失去参与国际地学重大发展时机的话，则现在应该不失时机地参与当代地学理论的新的重大发展与竞争。取得的主要认识或共识2．恢复重建与构建地球演化历史中构造作用及重大构造事件与生命、生物发展演化的古构造环境的新的理论的探索与创建。3．探索21世纪构造地质新的基础理论的重大发展，从经典几何构造地质学、有限应变为基础的现代构造地质学，发展创建流变构造地质学（包括深部构造地质学与流体构造地质学）。中国地学与构造地质学应做出原创性重要贡献。取得的主要认识或共识取得的主要认识或共识4．培养新型地学，包括构造地质学人才和地学高等教育改革问题。5．改革地学管理体制与建立科学的学术评价体系，创建与培育出原创性科学人才与成果的氛围与机制。同时还根据大多数代表的意见，会后将征求基金委的意见，尽快组织一个精干的班子，对国际、国内构造地质学的现状、趋势，我国构造地质学界与世界先进水平之间存在的差距进行调研和论证，形成中国构造地质学发展战略建议书，报送国家基金委员会和相关部门制定规划做参考。取得的主要认识或共识新世纪的构造地质学—面临着挑战根据许多专家学者的观点（意见），结合自己的理解和认识，简要概述如下：我国地球科学在新时代的发展中，业已取得长足发展与进步。然而，随着科技的发展和地质工作的不断深入，20世纪60年代建立在大洋洋底调查基础上的板块构造的理论和模式已经无法解释大陆地质问题。地球科学（包括构造地质学）正面临着重大挑战，因为当前世界正面临着包括资源和环境在内的诸多全球问题的困扰。美国基金委地学部于2002年9月22日—23日在科罗拉多州丹佛市举行了一个构造研讨会，在其白皮书中明确地提出了超越板块构造等四个大的研究课题，以全新的流变学为核心的理论模式去解开大陆构造之谜。这是继提出全球变化、地球系统科学、“大陆动力学”与“地球科学基础研究的机遇”等之后，再一次提出了当代地学发展前沿的重大研究课题，被命名为NewDeparturesinStructuralGeologyandTectonics（构造地质学与大地构造学的新航程）。进入新世纪，构造地质学将越来越显示出多学科交叉、协同、综合发展的趋势。我国构造学界要在这次制定国家中长期科技发展规划中发挥作用，构造地质学要扩大视野，扩大领域，引进新技术新方法，开展广泛的国内、外合作和交流，注意人才培养、革新地质教育，建立良好的研究环境和条件，鼓励各种形式的创新。地学新理论的孕育和地球系统科学的创建以及新型地学人才的培养，在新的知识技术层次上发展拓宽构造地质学。现代构造地质学家应当是善于理性思维的哲学家和思想家，是第一流的野外地质学家，具有坚实的数理化外功底，善于获得和处理数据，同时应有较强的从事跨分支学科综合研究的能力，结合实验构筑构造模式，进而提出新的构造理论。中国有着辽阔的大陆，地学信息得天独后，还在隆升的青藏高原，中央造山带—高压-超高压变形变质带、特提斯带等，均是研究地质构造、地球动力学不可多得的理想场所，也是当今地学研究的热点。新的大陆地质理论正在孕育着重大的突破的前夜，我们如何站在时代的高度，审时度势地制定我们培养高素质构造地质人才的战略方针是我们面对的重大问题。随着大陆地质的发展，一个新的针对大陆构造的全新的理论模式正在孕育之中，而构造地质学家已经跃马扬戈准备去引领这一场新的征战。瞄准前缘，发挥地域优势，立足中国，面向全球，重视宇宙，开放型综合思维，创新性理论概括。为地学新理论的建立作出原创性理论与社会实践贡献。NewDeparturesinStructuralGeologyandTectonics由于新近的技术发展，大批定量数据的涌现和理论概念长足进步的推动，认识到构造地质学和大地构造存在着新的研究机遇引发了这一研讨会的召开，以便考虑今后１０年科学研究的新方向．四个新的研究方向（题目）１．超越板块构造：流变作用与大陆造山作用；２．丢失的联系：从地震到造山作用；３．大地构造、气候和地表系统的动态相互作用；４．地球与生命的共同演化．一、超越板块构造：流变作用与大陆造山作用板块构造作为固体地球一个统一的理论是在对大洋洋底的观察基础上发展起来的．大洋壳的变形、地震和火山作用均发生在两个相邻板块的边界上．但另一方面，大陆岩石圈的组成和物性变化很大．透入性的变形和宽广的大陆造山带表明，弱流变作用反映了大陆造山作用的基本特征．因此，必须超越大陆与大洋变形的反差已为大量的模型所强调。大陆变形明显地依赖地壳和地幔岩石的强度。大陆地壳没有一个共同的成因方式，它是一个非均一成份的由具有复杂的构造和热演化史的不同块体拼合而成。研究问题与机会：１．大陆流变学结构怎样导致非板块式的力学行为？２．力学性质怎样随应变量改变？这些改变了的性质如何影响变形定位？…………脆－韧性过度变形和应变定位研究机械－水文耦合系统脆－韧性过度变形似乎与断裂作用中的流体作用密切相关，这种关系体现在影响断裂和寄主岩石的正负膨胀变形机制上．大型剪切应变的组构发育和各向异性丢失的联系：从地震到造山作用地震－历时１０秒钟（１０的－６次方）现代仪器测量－可以作到很精确造山活动－历时＞百万年（１０的＋６次方）野外关系难以允许单个构造具有小于１百万年的年龄约束．这之间有可能丢掉了很多变形信息．研究问题：地震的反复出现是准周期性的还是更为复杂？地震的时空分布，变形的定位，流体的作用，等等大地构造，气候和地表过程的动态相互作用过去的１０年间，构造－地表－气候耦合系统引发了人们愈益增加的兴趣．预言，这种兴趣将随新技术和新理论的发展而持续增温．问题：气候反馈的性质和强度？剥蚀与沉积系统的耦合性质？等等研究问题与机会：１．质量灭绝与生物发散２．大地构造和气候对显生宙生物多样性的影响等等最大有效力矩准则－郑亚东等最大力矩位于主压应力轴的±５５°方向，控制强各向异性介质中褶劈理和塑性介质中韧性剪切带的形成．５５°±１０°区间无显著力矩降，构成共轭膝褶带和伸展褶劈理形成的有利区间．