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原创 中国大地构造五大学说简介(连载四)

  • yuanzi16
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  • 2018-10-11 15:26:47

五、波浪状镶嵌构造学说

1962年,张伯声教授创立的波浪状镶嵌构造学说,简称波浪状镶嵌构造说,是阐明地壳的统一构造格局及地壳运动规律的理论假说。该学说认为,整个地壳的构造是由大小不同的地壳块体和大小不同的活动带镶嵌而成的复杂构造图案,这就是地壳的镶嵌构造;同一级别的活动带与地块带相间分布,在构造地貌上显示峰谷起伏及疏密相间,并具有近等间距性,这样的构造就是波浪状构造;全球地壳表现为几个系统的一级套一级的活动带与地块带的定向排列,因而在几个方向上表现出一级套一级的波浪状构造;地壳几个系统的、从宏观到微观级级相套的地壳波浪状构造的交织与叠加,形成十分复杂但却有一定规律的镶嵌构造图案,这就是地壳的波浪状镶嵌构造。

该学说的思想萌芽于1959年。当时要阐明的问题是,相邻两地块在不同地质历史时期都与它们之间的活动带为支点带,互作天平式摆动,并且相应地引起支点带本身与之同时作激烈的波状运动。1963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。并且,把相邻两地块的天平时摆动在空间上扩大范围来考虑,引伸出地块波浪的概念。自此以后,经过张伯声先生不断的研究,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20世纪50年代以来国外学者所说的地壳镶嵌构造。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、运动变化都好像是几个系统的波浪的相互交织。

该学说在理论上兼收并蓄了“脉动说”的合理部分,从地球自身的运动探讨波浪状镶嵌构造的形成机制,赋予“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4个地壳波浪系统。它们各自不停地传播及相互交织,形成地壳的波浪状镶嵌构造网。由于地球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,并可在上述波浪状镶嵌构造网上叠加一些其它构造形象。地壳的波浪状镶嵌构造,就是地球以收缩为主的脉动以及由此而导致的自转速度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,但是“漂而不远,移而不乱”。它有别于板块说关于岩石圈几大板块在地幔上远距离漂移的说法。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的块体。在中国的这种斜方网格构造中,还可以看到叠加着一些迁就向斜构造而成的正向构造带。这种以斜向交织构造网络位置,有近东西及近南北的构造叠加其上的镶嵌构造格局。这不仅是近代地壳构造的特点,而且早在元古代就已具雏形。只是在这一历史时期以某一组斜向为主,而到另一个时期则以另一组斜向为主。构造带的具体部位,也随着历史发展不断迁移,但是总的格局无太大变化。

该学说的实践意义,在于它强调的地壳运动的波浪性及其不同系统地壳波浪的交织。多年来,地学界普遍注意到了“等间距”问题,即:无论造山带、沉积洼陷带的展,还是断裂带、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。该学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。

并且,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。两种系统的波谷带相交,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,形成较高的隆起,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,多内生及变质矿床;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,对成煤和沉积金属矿都较为有利。

该学说也与地震有关。中国历史地震震中基本在两组斜向构造带内或沿其边部周期地、交互地作跳跃式迁移。在一段时期内,地震沿北东向活动为主;而到另一时期,则以北西向活动为主。构造交叉部位,一般是地震活跃部位。但是,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。



                    

                2018114日撰写于重庆

                2018122日修改于重庆


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