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单词 造山运动
释义

【造山运动】
 

拼译:orogeny
 

当代地球科学研究领域的一个非常重要的组成部分,集中在与造山运动直接或间接关联的一些问题上,这主要是因为大部分地质历史是如威尔逊(T.J.Wilson)所指出的那样由一系列洋盆的演化旋迴所组成。每一个旋迴均不可避免地要导致造山运动,由此形成的造山带通常也就成为这一旋迥唯一幸存的记录。另一方面,造山运动不仅形成了记录地球历史的大量物质,而且还在造山带及其相关的沉积盆地中赋存了大量的矿产资源。

造山运动一词1868年出现。吉尔伯特(G.K.Gilbert,1890)将造山运动定义为“形成山脉的过程”,人们一般也因此将吉尔伯特视为第1个将造山运动定义为通过构造过程而形成山脉的作用的学者。奥格(E.Haug)1907年则认为造山运动既代表形成地壳起伏的一个时期,同时还代表一种构造作用,其记录保存在褶皱地区内。1919年,德国斯蒂勒(H.Stille)给出了一个在当时最为明确的造山运动定义,即:造山运动是一个改变了岩石组构的幕式过程,也就是说,造山运动产生了肉眼可见的诸如断层、褶皱、逆冲断层等构造变化,其中最为明显的就是角度不整合。森格(A.M.C.Sengör)在1990年则认为造山运动是“一个用以描述所有发生在会聚板块边缘的作用的集合名词”。

自19世纪现代地质学诞生至20世纪60年代板块构造学问世以前这一造山运动研究的经典时期里,地质学家们对造山运动的空间特征的认识经历了这样3个阶段:(1)19世纪前半叶的一维造山运动理论,对原生垂直运动的过分强调使得这一理论的支持者们只看到上升这样的一维运动,这一阶段的主要代表人物有帕拉斯(P.S.Pallas)、布赫(L.F.von Buch)、霍尔(J.Hall)等;(2)二维造山运动阶段,这一阶段主要由罗杰斯兄弟(H.Rogers,W、Rogers)、德·贝蒙特(E.de Beaumont)、丹纳(J.Dana)等欧美学者所开创,到20世纪初徐士(E.Suess)把它发展到鼎盛阶段,“二维”即:缩短-拉张和沉降-上升是这一阶段造山运动理论的主要特征;(3)三维造山运动阶段,阿尔冈(E.Argand)、小徐士(F.E.Suess)等在20世纪初即已注意到与造山带走向平行或近于平行的走滑断层——造山带第三维运动的重要性,这一认识到了20世纪50年代得到了进一步的肯定,板块构造学的问世则为人们提供了一个解释所有这些造山运动的理论基础。

造山运动是一个连续不断和循序渐进的过程,还是一个呈幕式发展并且是突然发生的过程?有关造山运动时间特征的认识发展史上的这一重要争论,首先在19世纪的莱伊尔(C.Leyell)和德·贝蒙特之间展开,这一争论的进一步发展,出现了1950年吉鲁利(J.Gilluly)和斯蒂勒之间的著名论战,瑞士华裔学者许靖华1989年在一次讲演中再度挑起这一论战,并将杜伦佩(K.Trompy)作为站在德·贝蒙特和斯蒂勒阵营中的一名主要反对者,这一阵营在19世纪及20世纪上半叶占主导地位,板块构造学问世后,它在争论中逐步退居次要地位,但有关造山运动的幕式特征和连续性特征的这场争论今天仍在继续进行。

20世纪60年代板块构造学的问世,促使一些学者用这一全新的理论对造山运动重新进行系统解释,并使其成为这一理论的一个重要组成部分。威尔逊(1968)、汉密尔顿(W.Hamilton,1969),杜威(J.Dewey,1970)、伯德(J.M.Bird,1970)和迪金森(W.R.Dickinson,1970)等对造山带作了一般性分类,并对造山运动进行了一定的研究,其中如威尔逊在1966~1968年间指出造山运动不仅以巨大的三维活动性为特征,而且还是板块会聚作用的结果。但对造山运动所作的全面而系统的板块构造学解释,则是1975年后才逐步展开的。

美国迪金森(1979)从造山带与沉积盆地相结合的沉积大地构造学角度出发,根据造山带所在的位置将其分为3类:(1)洋内岛弧造山带;(2)大陆边缘造山带;(3)陆陆碰撞造山带。牛津大学杜威(1980)按岛弧造山带的构造性质将其划分为张性、中性、压性三大类,并对各类的构造、火山、沉积特征进行了系统阐述。法国马托埃(M.Matteaur)从研究构造变形入手,对全球若干主要造山带的变形规律及构造层次作了较为细致的阐述。

许靖华(1982)对地槽理论进行了重新审查,他还用其薄壳碰撞造山作用理论,对阿尔卑斯及华南的地质进行了重新解释。英国皮彻(W.S.Pitcher)等对与碰撞有关的岩浆作用的地球化学特征进行了系统研究。土耳其森格(1990年)对全球造山带进行了较为系统全面的划分,按主要的会聚作用类型,他将造山带分为转换挤压型、俯冲型、仰冲型、碰撞型等四大类,每一大类再按照消亡洋盆的规模、弧的性质、构造对称性、参与造山运动的一级构造单元的构造性质等特征进行不同规模的分类。森格还对造山运动与全球海平面变化、世界气候及全球生物演化的关系进行了研究。由于传统的显生宙造山运动三分(加里东、海西、阿尔卑斯运动)概念已越来越不适应板块运动所要求的连续性特征,森格、许靖华等建议抛弃这些运动的传统用法。平衡剖面、地体分析等方法在80年代后期已逐渐被应用到造山带研究中,但其有效性仍有分岐。强调造山带的基础野外地质工作,已成为目前国内外造山运动研究者的共识。

今后造山运动的研究热点是:(1)东特提斯造山带的研究,由欧美学者主要以阿尔卑斯山脉等为主要依据发展起来的现代造山运动理论,将在包括中亚、东南亚、中国西部等地区在内的东特提斯造山带的研究中接受检验,并进一步完善;(2)古生代及更早时期的造山带的研究,对现有造山运动理论进行由今溯古的检验,同样将进一步丰富和发展造山运动理论;(3)造山运动与海平面变化,生物群演化、气候演变等全球性问题的关系。各国学者,对造山运动及造山带进行多学科的系统综合研究,已经成为造山运动研究领域一个不可避免的趋势。

【参考文献】:

1 Dewey J F,et al. J Geophys Res,1970,75: 2625~2647

2 Dickinson W R,et al. Am Assoc,Pet Geol Bull,1979, 63;2 ~ 31

3 Hs K J. Mountain Building Process. Academic Press, London,1982, 263

4 Miyashiro A,et al. Orogeny. John Wiley &Sons, 1982

5 Hs K J. Geol. Soc London Spec Publ,1989, 45: 421 ~ 443

6 Sengōr A M C. Earth Science Review, 1990, 27( 1/2): 1 ~ 201

(同济大学周祖翼副教授撰;劳秋元审)

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