全球构造新概念

— —《集成多因大地构造说》简介

　　大地构造学，是一门研究地球构造演化与运动及机制规律性的科学。自1850年瑙曼提出“大地构造”一词起，投入这方面研究的地质大师不胜枚举，他们已把大地构造学发展成为一门综合性科学。在发展过程中，国内外都出现过许多大地构造理论或假说，建立过各自的丰碑。其中，尤以“地槽说”、“板块构造说”影响最大。从1859年霍尔发现地槽到1968年，地槽说在大地构造研究领域一直占统治地位。它对整个地学的发展起过巨大的推动作用，至今仍有它的深远影响和意义。1968年以来，板块构造说兴起，被誉为地学革命，其影响之大，为其他任何大地构造说之所不及。但毋庸讳言，由于历史条件限制或种种原因，以往无论哪种大地构造理论或假说，都有它一定的局限性。因一般只侧重在某个国家、某个地区、某个方面或构造演化的某一阶段有较深入的研究。从某一角度对大地构造有精辟认识，而普遍推广应用到解释全球构造难免会出现困惑。其局限性还往往表现在：回避探讨地球的起源及其古老历史，在时间上主要限定在5.7亿年（显生宙）或2.5亿年（所谓“联合古陆”解体）以来，在空间上把地球看作封闭系统，一般只研究地球本身，甚至限于地壳，没有真正地把地球放在宇宙大系统中作为一个行星来进行研究，特别是忽视宇宙天体对地球的作用和影响。同时，在思想方法上，总是试图用某种单一理论去统一解释复杂的全球构造，“想用一把钥匙去打开所有的锁”。另外，还往往由于地质学家的专业分工过细，进行综合研究时，不能包罗大部关于地球及与地球相关的学科知识，以致无法比较全面地描述地球构造发生和发展的全过程。
　　自1993年起，在前地矿部及国土资源部领导的关怀支持下，中国科学院陈国达院士的指导下，我们从研究中国地质构造扩展到研究全球构造。以唯物辩证法作指导，实际资料作依据，通过世界大地构造图的编制和研究实残，提出全球构造新概念——集成多因大地构造说，并浓缩成专著由地质出版社正式出版发行。
　　集成多因大地构造说和传统构造说的概念有很大的不同。其突出的特点是：视大地构造为一开放的、动态的复杂系统；大地构造学为一门多学科交叉的复杂性科学；把地球作为一个行星来进行研究，既研究地球的内因，同时研究地外宇宙因素，特别是研究宇宙天体对它的撞击和影响。研究中最主要的发现是，地球构造运动的动力是多元的，大地构造的成因是多元的。由此，建立构造运动多因动力理论及大地构造多种成因理论，提出“地球转速周期波动动力说”、“巨陨撞击动力说”，进一步整合为“集成多因大地构造说”。认为：当地球随太阳系运行至远、近银心点时，会出现转速波动，影响地球椭率变化而产生网格等构造，其中巨型网线——裂谷带、裂陷带及其不同演化阶段的褶皱带、残褶带等，是地球上第一类大构造，大地构造单元分别称壳谷、壳陷、壳褶、壳垣；主要在太阳系的陨星撞击多发期及间发高峰期，有陨星撞击地球形成撞击构造，其中巨陨撞击盆地（地海）及其不同演化阶段的陨盆隆起、陨隆残体（星疤）构造等，是地球上第二类大构造，大地构造单元分别称壳盆、壳隆、壳核；还有“地陆”残块构造，它们是地球上原始大陆遭受巨陨撞击及裂谷等作用破坏后尚残存的部分，为地球上第三类大构造，大地构造单元称壳块、活化壳块。同时，进一步认为，地球上是集不同时期、不同成因、不同演化阶段的大地构造单元之大成，彼此叠加、镶嵌，构建集成多因大地构造区及全球集成多因大地构造体系。这也是集成多因大地构造说的基本含义。
　　按“集成多因大地构造说”编制的国内第一张《世界大地构造图》（l：42000000），客观地表现了不同时期、不同成因、不同演化阶段的42个大地构造单元，而编制的世界上第一张《全球集成多因大地构造图》，鲜明地反映了各大地构造单元的成因及其组合的10个构造集成区，显示独有的观点和创新特色。
　　集成多因大地构造说最核心的内容之一是，用4个章节的篇幅首次论述了陨星撞击对地球的作用和影响。既描述了地球上己知的陨星撞击坑构造，同时依据陨坑调查资料及宇宙（特别对月球）探测成果，推测出太平洋、印度洋等巨陨撞击盆地（地海）构造，比较接近实际地解释了这些海洋的成因。其中对太平洋陨盆组合的研究稍详，用实际资料论证它是新生代形成的东太平洋裂谷带和中、晚三叠世形成的一组巨陨撞击盆地叠加镶嵌而成的一个大地构造集成区。另外，还推测地史上的一些巨陨撞击盆地经回返褶皱隆起后所形成的陨隆构造（如青藏陨隆等），以及一些陨隆经剥蚀夷平后的残体（星疤）构造（如华北、大别山等星疤区），同时还初步摸索出一套鉴别陨盆、陨隆、陨隆残体（星疤）构造的方法及标志。
　　在集成多因大地构造研究中，紧密结合实际提出了一系列思想及业务理论。如提出“集成论”，进而建立和学习“集成系统地学”，以弥补因专业分工过细而出现知识面狭窄等缺陷：提出“叠变论”，以纠正传统的“内因论”及“外因论”、“渐变论”及“突变论”各自在认识上的片面性；提出“新脉动说”，以替代传统的“脉动说”等等。研究中，还对许多传统观点提出质疑或挑战。例如关于柯石英、金刚石等超高压矿物的成因问题，传统观点认为，从矿物的高温、高压实验得知，它们是形成于数百公里以下的地幔深处。但高温、高压试验结果是在实验室作出的，而样品只能采自地壳，硬说它们是形成于具体到多少公里的地幔深处，从来就没有得到过实际检验，不过是一种推测或假说，只是由于引用这一假说的次数多了，时间长了，竟被误认已上升为理论而普遍推广。事实上近年的实验研究，发现中国大别山含柯石英、金刚石等超高压矿物的榴辉岩值为一16，应属陆壳成因，中国辽宁等原生金刚石普遍含陆壳矿物包体，也应属陆壳成因，所以我们结合陨星撞击构造研究，提出柯石英、金刚石等超高压矿物为陨击成因。已知陨星撞击可以产生几百万巴以上的高压，几千度以上的高温，完全可以形成这些超高压矿物，何况自然界第一颗柯石英就是在美国亚利桑那州Meteor撞击坑中发现的。
　　集成多因大地构造说的一个重要论点是，认为大西洋东西两岸大陆确实进行过漂移，但是裂谷作用的杰作，并非板块活动的例证。相反，据现有资料，板块活动的动力至今未能解决，板块构造的俯冲机制可能压根儿就没有发生过。根据“海洋板块模式”在大陆上推测的板块缝合线、碰撞带，更是“前提不真，结论必假”。
　　集成多因大地构造单元，从回返褶皱、隆起、到剥蚀夷平及后期活化等演化序列，类似地槽说的糟、台、洼演化序列，从一定意义上讲，它是对地槽、地洼说的部分继承。但其成因和经典的地糟成因解释迴然不同。它们主要是一些巨型裂谷带（槽形）、裂陷带（槽形及非槽形）、巨陨撞击盆地（非槽形）。因此，集成多因大地构造说是一种全球构造新概念，可以说是继地糟说、板块构造说之后的新一代全球构造新说。当然，由于它受到实际检验的时间较短，这一新说还是粗线条，需要进一步深化、提高和完善。专门成立的北京宙地科学研究所，从一定意义上讲就是为了承担完善它的任务。（原登《大地构造与成矿学》，2002，26卷3期，本网稍作删改）