全球构造新概念—访《世界大地构造图》主编

转载于科技日报-宇宙·人类·地球 原文：全球构造新概念

    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年德国科学家瑙曼提出“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。自从1992年，美国、印度、加拿大、英国、意大利等国的30余位地质学家撰写的由美国 T exas工业大学出版的《全球大地构造新概念》对“板块构造说”提出质疑，“板块构造说”也开始遭受“盛极而衰”的命运。板块构造理论的松动，使大地构造学领域出现了百花争艳的新形势，目前，各种新假说、新观点如雨后春笋般地出现。

编图研究诞生新学说

    在这样一个学术背景下，1991年，中科院院士陈国达融“地槽说”、“板块构造说”和他过去创立的“地洼说”为一体，提出“历史—因果论大地构造学”，按照这一思想主编了《亚洲陆海壳体大地构造图》，并著有《亚洲陆海壳体大地构造》专著。之后，又于1993—1996年进一步编制了《世界壳体大地构造图》。

    据参与当时编图工作的向缉熙介绍，在编图过程中他们越发感到：地球构造运动不是一种单一的动力，而是多源、多因复成的合力；地球构造圈层运动不是一种单层运动，而是复杂的多层运动；地壳构造单元的形成和演化，不是一元化，而是多元化，并有骤变事件（如小行星、彗星撞击）叠加和影响。因此，1997年，在前地矿部及国土资源部的支持和陈国达院士指导下，由向缉熙任主编的新一轮“世界大地构造”编图研究启动。

    向缉熙介绍说：我们在编图研究中，进一步树立起新的学术思想，最突出的特点，是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。提出了全球构造新概念———集成多因大地构造说。其内容主要包括：地球起源假说，多因动力理论，圈层层间构造，地球网格构造，陨石撞击构造，残余原始陆块构造。

一个假说，多因动力，四类构造

    关于地球形成的假说及其圈层结构探测结果，向缉熙说，他们是利用了我国科学家在1998年提出的地球形成与演化理论，即“地球是在太阳胚爆炸中诞生”假说。这一理论认为，如果原始超密体（后来的总星系）曾经大爆炸，银河系也曾大爆炸，以氢为主要成分的太阳系原始星云很可能也发生过大爆炸。如果把太阳系的形成分为四个阶段，即原始星云阶段、星云收缩及太阳胚形成阶段、太阳胚爆炸阶段、太阳的形成阶段。那么，地球诞生应在太阳胚爆炸阶段。当太阳胚爆炸，抛出大量的熔融物质，加上原来在太阳胚外旋转的物质，成为地球的主要物质来源。这些物质在碰撞、吸积中不断成长。公转的平均化，轨道的平均化，自转的平均化，以至形成原始状态的行星（包括地球）、卫星（包括月球）。这时期是碰撞、吸积最频繁、地球长得最快的时期，并处于炽热的熔融状态，由于表面张力的作用，使地球呈球形；由于自转离心力的作用，使地球发展近似椭圆；由于重力分异的作用，使地球形成明显的圈层结构，并形成高密度的地核。

    集成多因大地构造说的主要论点之一是，形成大地构造单元的动力是多因的。向缉熙介绍，无论银河系各类成员和银河系本身以及太阳系等地外宇宙因素，还是地球自身重力、热力等内在因素，可以说都是地球获得产生构造的动力来源。但其中对地球成大尺度周期变化的银心引力和巨陨星撞击产生叠加地球的撞击力是直接影响地球转速波动变化并出现构造运动的因素。据此，提出“地球转速周期波动说”及“巨陨撞击动力说”。进一步整合为“集成多因大地构造说”。

    研究认为：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络构造，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。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，构建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意。

    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》（1∶42000000），客观地表示了不同时期、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。