| 单词 | 断块构造学说 |
| 释义 | 【断块构造学说】 拼译：theory of fault-block tectoniics 又称断块学说或断裂体系与断块大地构造学说，是研究地球岩石圈断块结构及其运动的假说，由张文佑先生创立。他运用地质力学与地质历史分析相结合方法，将地质构造的建造与改造、形成与形变有机地结合起来，成功地阐明了中国及世界大地构造的生成演化规律，同时在指导找矿和改善人类生活环境中有重大作用。断块构造学说的产生，在一定程度上代表了现代地质学发展的新趋势。 1904年美国霍布斯(W．H．Hobbs)创立了线形构造一词，他指出地球表面的断裂带与线形构造有统一型式和大致相近的方向，并揭示了隐伏的深部构造受一系列结晶基底块断所控制，这些块断表明地球整体外壳具统一的应力、应变条件。1910年德国克罗斯(H．Cloos)在研究了瑞士巴塞尔地区侏罗山时发现老第三纪断裂对新第三纪褶皱的控制，并提出地槽是在不均一块体的基底上发展起来的，由于克罗斯多年对世界地质构造的全面研究，于1939年又将地球表面大型构造带分为两大类，即地缝合线和地破裂带，最后于1948年首先提出地壳块体(Crustal blocks)和基底断块(Basement blocks)的概念。20世纪40年代初，张文佑在跟随李四光研究中国华南大地构造时，注意到线形构造的重要性，并把岩石中的破裂——节理分为X型和T型二大组合，前者具剪切性质后者则具拉张性质，这便成为其后创立地球表面4种断裂体系的雏形。与此同时对线形构造作出重要贡献的还有前苏联斐伟(А．B．Лeйвe)，他于1945年把断裂构造与地槽演化联系起来，提出深断裂一词。1947年凡宁、迈内兹(F．A．Vening Meinesz)分析了全球线形构造的力学成因，提出全球剪切断裂体系的概念。另外，澳大利亚希尔斯(H．S．Hills)1956年相继提出地块构造(Block tectonics)的概念。他认为大大小小的地块是由断裂和褶皱带分割而成，并具长期独立性，对火山活动、矿产和沉积以及地槽的生成演化均有控制作用。50年代后，在张文佑主持下以断裂体系为主导思想编绘了第1张“中国大地构造图”及其说明书“中国大地构造纲要”，并首先创用了断块、断坳、断褶带、块断带、台块等术语，为后来成为一种新的大地构造学派建立了坚实的理论基础。70年代开始他运用地质构造力学分析与历史分析相结合的原则，把野外观察与室内模拟实验及理论分析三者结合起来，初步完善了断裂体系与断块大地构造学说思想。80年代初，断块构造学说得以迅速发展，完成了“中国及邻区海陆大地构造图”及说明书“中国及邻区海陆大地构造”，在中国首次打破了海陆间的界限，包括大陆与大洋统一的大地构造图，同时运用断块构造学说初步解释了其它大地构造学派尤其是板块构造学说所不能解释的众多地质现象。建立了一系列学术观点，除宏观上的理论基础研究外，还着重研究地球上部岩石圈的断块结构，他认为岩石圈是被断裂分割成大小不等、深浅不一、厚薄不同和发展历史不同的断块。由此构成岩石圈的多层、多级和多期发展的断块构造。断块的规模可分为4个等级：(1)岩石圈断块(Lithospheric fault block)，是地球表部即地壳和上地幔顶部、软流圈以上被岩石圈断裂所切割和围限的最大一级断块，它可以沿软流图滑动，相当于板块学说的岩石圈板块。如现代的太平洋、非洲、欧亚、印度、南极洲六大板块即与岩石圈断块相当。现代大陆区和大洋区可划分出许多地质历史时期的岩石圈断块，大陆上的古槽块相当于现代大洋断块，台块相当于现代的大陆断块。(2)地壳断块(Crustal fault block)，是地球表层中的第2级断块，也是岩石圈断块内部的次一级断块，比岩石圈断块薄，它被地壳断裂切割和围限，可沿莫霍面滑动。现代大陆被地壳断裂所切割的台隆和台陷，槽块内的槽隆和槽陷以及现代大洋被火山岩带或断裂带所分割的断块，均属地壳断块。现代槽块、台块内，中、新生代含玄武岩及其它基性岩的沉积盆地，也多为地壳断块。(3)基底断块(Foundatioal fault block)，是地壳断块内部次一级的，被基底断裂切割和围限的断块称为基底断块，它可沿康腊面滑动，基底断块多分布在现代大陆区，现代大洋不存在基底断块。大陆台地内的台凸和台凹，槽块内的槽凸和槽凹多为基底断块。大陆及大陆边缘的中、新生代不含基性火山岩的红层盆地也属基底断块。如华北台块上规模较小的中、新生代盆地，槽块上的红层盆地等。(4)盖层断块(Superifical fault block)，它是被盖层断裂切割的断块。存在于现代大陆及大陆边缘，是沉积盖层发育的构造单位。断块边界断裂按其深度、规模和地球物理特征，又可分为5个等级：岩石圈断裂(Lithospheric fault)、地壳断裂(Crustal fault)、基底断裂(Foundational fault basement fault)、盖层断裂(Superifical fault sedimentary cover fault)、层间滑动断裂(Interlayer-gliding fault)。断裂的形成和发展过程是由剪切开始，拉张完成。在构造应力作用下，岩石产生X型共轭剪切断裂，在拉张作用下牵就原始X型共轭剪切断裂形成锯齿状断裂。这些断裂按其力学性质可分为7种活动方式，而同一条断裂的活动类型在不同地质时代中是可以相互转化的。断块不但沿断裂面滑动，而且也沿各圈层的界面产生层间滑动。断块边缘和内部不仅有水平运动，也有垂直运动，不仅有俯冲，而且也有俯冲断裂。构造应力场产生的基本原因是地球内部的热力和重力所引起的膨胀(拉张)和收缩(挤压)。地球在长期胀缩交替作用下，加上外部天体的影响，地球自转角速度变化和地球自转轴摆动的不均一性对地球的影响，是大地构造形变的主导原因，并由此而引起岩石圈的多层、多级、多期的断块构造运动。沿着断块边缘断面的相互错动和沿着断块顶底产生层间滑动，是岩石圈层状块体相对运动的两种基本方式。浅层构造是受深部断块运动所控制，相反，深层构造又可受浅层构造的影响。基底断裂常控制盖层褶皱，盖层褶皱也可影响基底断裂。如大陆型地壳在拉张作用下，可形成地堑，产生小洋到大洋。而大洋型地壳在挤压作用下，也可形成岛弧或陆缘山脉，过度成为大陆，即大陆和大洋是相互转化的。这种演化规律可概括为“剪切－拉张造洋、剪切－挤压造陆”。以上这些是断块构造学说现阶段研究的精华。当前随着科学技术水平的不断提高，人类探测地球内部结构变化的能力越来越增强，对大陆与大洋都进行了大规模的地质、地球物理观测，特别对深海大洋盆地的研究，开阔了人类认识地球的眼界，同时关于地球表面存在着巨型断裂网格的思想，也得到了发展，这更加稳固了断块大地构造学说的理论观点。它与国外流行的板块大地构造学说的思想有联系，但又有差别，板块构造学说偏重于研究海洋与海陆边缘，而断块学说除研究全球性构造形变场的演化规律外，更注意对大陆内部与陆缘进行研究，如岩石圈断块内部，还有许多次一级的断裂，还可划分出许多次一级的小断块。而板块学说对板块内部构造缺乏研究，虽然近几年考虑到板内应力问题，但与断块构造学说相比还相差甚远。板块学说热衷于运用地球物理方法对板块的运动方向速率等运动学标志进行研究，在地质方面，主要集中在对岩石学的研究上。而断块学说除了上述方法外，特别强调对地质构造的力学分析与历史分析上，以及对断块边界断块内部的运动与形变场进行力学机制与历史演化过程分析，对于岩石圈断块的运动方式，除拉张、碰撞、水平位移外，还要三维地多层次地考虑它们的运动学规律。现代高速电子计算机的普及和其他新技术的发展，地质学也面临着一场全面的技术革新，如航判及卫星遥测、遥感技术以及红外、微波、激光等新的探测手段的使用，提高对地球大地构造形变场即断块构造的运动速度、广度、深度与精度的研究。并利用各种地球物理场对地球内部结构、物性进行探测，而且开始对古地球物理场的研究，加强室内实验模拟，如高温高压以及物理模拟与数学模拟方法，即由定性向半定量到定量阶段过渡。断块构造学说还有大量的研究课题有待开发，在理论上也还应有更大突破。【参考文献】：1 Suess E. The Face of the Earth, 1904,12 Hobbs W H. Geol Soc Amer Bull, 1904,15 : 483～5063 Lee J S. Geol Mag,1929,66:782～7854 Vening Meinesz F A. Trans,Amer Geophys, 1947,28:1 ～ 615 张文佑．科学通报，1961，12(1)6 张文佑，钟嘉猷．地质构造问题，19627 张文佑，钟嘉猷．地质科学，1977，38 张文佑，钟嘉猷．构造地质学进展，1982，12～259 张文佑．中国及邻区海陆大地构造特征与发展．北京：科学出版社，198310 张文佑．断块构造导论．北京：石油工业出版社，1984(中国科学院地质研究所钟嘉猷教授撰) |
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