范文一：什么是地质构造

什么是地质构造

地质构造是指地壳中的岩层地壳运动的作用发生变形与变位而遗留下来的形态。地质构造因此可依其生成时间分为原生构造(primarystructures)与次生构造(secondarystructures或tectonicstructures)。次生构造是构造地质学研究的主要对象。

地质构造，简称构造，是地壳或岩石圈各个组成部份的形态及其相互结合方式和面貌特征的总称。是构造运动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹,如岩层褶曲、断层等,称为地质构造。构造运动是一种机械运动,涉及的范围包括地壳及上地幔上部即岩石圈,可分为水平运动和垂直运动,水平方向的构造运动使岩块相互分离裂开或是相向聚汇,发生挤压、弯曲或剪切、错开;垂直方向的构造运动则使相邻块体作差异性上升或下降。地质构造的规模,大的上千公里,需要通过地质和地球物理资料的综合分析和遥感资料的解译才能识别,如岩石圈板块构造。小的以毫米甚至微米计,需要借助于光学显微镜或电子显微镜才能观察到,如矿物晶粒变形、晶格的位错等。

范文二：地质构造学说共有几种具体是什么

地质 构造 学说共有几种 具体是什么

2011-04-03

地质构造学说共有几种?具体是什么地质构造学说共有几种?具体是什么

大地构造是地球科学的一个分支学科。它主要研究地球的构造、演化及其运动变形和发展规律等问题的学科,是研究地球科学的基础理论之一,不仅对深入认识地球发展史和地壳、岩石圈运动史有重要的理论意义,而且对研究成矿条件、地表成因及预测矿大师产资源等都具有重要的实际意义。

中国地处环太平洋构造带和特提斯构造带的丁字接合处,具有中国特色的大地构造特征。"波浪状镶嵌构造学说"、"地质力学"、"多旋回构造"、"地洼说"和"断块构造说"是老一辈地质学家对我国大地构造特征的总结,被称为"中国五

。 大地质构造学派"

为了开阔思路,提高认之前识,培养同学们独立分析地球科学基本问题的能力,并能正确理解和运用大地构造理论和术语,本节将扼要介绍中国主要大地构造学派的理论,要求同学们对各学派基本理论、基本原理有所了解。

课时:2学时

授课内容

一、波浪状镶嵌构造学说

二、地质力学

三、多旋回构造运动说

四、断块构造学说

五、地洼说

重点

"波浪状镶嵌构造"学说的创始人张伯声院士是我校已故的中国乃至全世界著名地质科学家之一,为我国的地质科研和教育事业做出了卓越贡献。因此"波浪状镶嵌构造"学说是本节的重点。

难点

地球运动的动力学机制是非常复杂并很难解决的问题,有些解释在学生目前知识条件下较难理解,可用模拟实验及折纸演示说明。

教学方法

用多媒体以讲授为主,结合适当课堂讨论及演示说明。

讲授重点内容提要

一、"波浪状镶嵌构造"学说

(一)"波浪状镶嵌构造"学说创始人张伯声院士生平简介张伯声院士,1903年6月23日出生于河南省荥阳县乔楼村,1994年4月4日下午5时在西安逝世。1926年毕业于北京清华学校,以优异成绩被保送赴美留学,先后在威斯康辛大学和芝加哥大学化学系学习,1928年获芝加哥大学化学系学士学位,后又在芝加哥大学和斯坦福大学地质系研究部攻读地质学。1930年回国,先后在焦作工学院、交通大学、唐山工学院、河南大学和北洋工学院任地质学和岩矿学教授。1937年抗日战争爆发,张伯声教授随同北洋工学院从天津迁到陕西,先后在西安临时大学、西北联合大学,西北工学院和西北大学任教。抗战胜利后,原北洋工学院的教师纷纷返回天津,但他则认为,秦岭需要他,西北需要他,毅然跟随西北大学迁回西安,出任西北大学地质系主任。解放后,张伯声院士以极大的热情投入新中国的社会主义建设事业。1956年光荣地加入中国共产党。同年,任西北大学副校长。1980年任中国科学院院士,同年11月调任西安地质学院长。张伯声院士为地质教育和地质科学研究工作整整奋斗了64年之久,献出了他的毕生精力,为党、为人民做出了杰出贡献。

张伯声教授被公认为陕西省最有影响的教育家之一。他坚持教育为社会主义建设服务,为国民经济发展服务。培养德、智、体全面发展的有用人才,是他一贯的教育思想。

1951年,国家亟需一批石油地质人才,拟在3年内连续招生2000名专修科大学生,张伯声教授急国家所急,决然接受了这项光荣而艰巨的任务。正是这2000多名专修科大学生后来成了我国石油工业和矿产地质的生力军。但由于编

而得了高血压等心血管疾病。张伯声教授教书育人,身教重写新教材过度劳累,

于言教,在抗美援朝期间,他送子参军,并捐献出全部积蓄购买飞机大炮,对激发青年学生的爱国热情起了很大作用。他在生活十分上节约俭朴,一贯严格要求自己,而对学生却关心备至,在经济上经常资助一些生活十分困难的学生。他总循循善诱,因材施教,充分调动学生们的独立思考和自学能力。他认真吸取国外先进的科学思想,而又不被这些思想所束缚,总是教育学生要结合中国国情,自力更生,走自己发展的道路。他师德高尚、胸怀坦荡,深受学生们的爱戴和敬仰。他在耄耋之年仍孜孜不倦地指导研究生的学习;直至生命危垂之际,他还念念不忘

用毕生心血浇灌中华地质事业的发展和年轻一代的培养工作。他数十年如一日,

地质苗圃,亲手为祖国培养出数千名地质英才。由于他在教育事业工作中的显著成绩,1989年被国家教委和陕西省人民政府分别授予全国优秀教师和陕西省劳动模范等光荣称号。张伯声教授是一位人民公认的、当之无愧的杰出教育家。

张伯声院士还是一位国内外著名的地质学家。他理论联系实际,刻苦钻研,思维敏捷,在地质科学的诸多领域中有所发现,卓有创造、成果累累。由于他在大巴山区对"汉南花岗岩"的认真工作,为确立"汉南地块"奠定了基础;他在嵩山发现了我国第一个太古与元古地层间的不整合界面-"嵩阳运动"界面;他发现了黄河中上游地区的"黄土线",为黄土"水积说"提供了有利的佐证;他在区域地震活动的周期性、地震震中的等间距跳迁和地震带的干涉等方面的创见,对我国地震地质学界的研究工作起到了重要的推动作用;他对中条山前寒武纪构造特征的研究,使50年代中国地质界对中条山旷日持久的争论得以圆满解决。在矿产地质方面,他早在建国之初就积极响应河南省人民政府的召唤,参加了豫西地质矿产考察团,并担任顾问。由于他和冯景兰教授以及考察团全体成员的努力,先后发现了巩县小关铝矿和平顶山煤矿,为我国社会主义建设做出了突出贡献。张伯声院士在地质学领域最卓越的贡献在于他创立了地壳波浪镶嵌构造学说。在70年代初期我国台湾省出版的百科全书性巨著《中山自然科学大辞典》将该学说作为分析中国地质构造的首席观点予以收录。70年代后期,在中国地质学会第四次会员代表大会和全国第二届构造地质学会会议期间,波浪镶嵌学说已被公认为我国五大地质学派之一。80年代至90年代初,他和学生们共同努力,又把学

说推进到了一个更新的高度。应用该学说的理论,无论在指导找矿或研究地震等方面均已取得了明显成绩。

张伯声院士一生撰写的地质学术论著、译著等共90余篇(本)。由于他在地质教育和科学研究方面的卓越贡献,60年代初曾出席全国群英会,受到**、**的亲切接见。1978年又出席了全国科学大会并获先进个人和科研项目奖,他所领导的两个科研项目在1979年和1984年分别获陕西省科技成果一等奖和地矿部科技成果二等奖。张伯声院士是一位勇于攀登科学高峰的勇士,是一位人们所崇敬和爱戴的科学家。

(二)"波浪状镶嵌构造学说"简介

波浪状镶嵌构造学说,是张伯声教授创立的一种地壳构造和地壳运动理论学说。这一学说的思想萌芽于1959年。当时主要阐明的问题是,相邻二地块在不同地质历史时期都以它们之间的活动带为支点带,互作天平式摆动,并相应地引

在此基础上提出了整个地起支点带本身与之同时做激烈的波状运动。1963年,

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。并把相邻二地块的天平式摆动在空间上扩大范围来统一考虑,引伸出地块波浪的概念。自此以后,经过张伯声教授等不断地研究,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五十年代以来国外学者提起过的地壳的镶嵌构造。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、运动变化都好象是几个系统的波浪的相互交织。

波浪状镶嵌构造说在理论兼收并蓄了"脉动说"的合理部分,从地球自身的运动探讨了波浪镶嵌构造的形成机制,赋于"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,使地表产生四个地壳波浪系统。它们各自不停的传播及相互交织,形成地壳的波浪状镶嵌构造网。地球由于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,并可在上述波浪镶嵌构造网上叠加一些其他构造形象。地壳的波浪状镶嵌构造,就是地球以收缩为主要趋势的脉动以及由此而导致的自转速度的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"漂而不远,移而不乱"。它有别于"板块构造说"所认为的地壳几大板块在地幔上作远距离漂移的看法。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(图9-6,9-7,9-8,9-9,9-10,9-11)。

图9-8显微镜下绢云母镶嵌格局

图9-9显微镜下黑云母波状消光

图9-10显微镜下变形纹呈镶嵌特征

图9-11显微镜下位错呈镶嵌特征

在中国,明显的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块体。在中国的这种斜向构造网络之中,还可以看到叠加着一些迁就斜向构造而成的正向构造带。这种以斜向交织的构造网络位置,有近东西及近南北的构造叠加其上的镶嵌构造格局,不仅是近代地壳构造的特点,而且早在元古代就已具雏形。只是在一个地史时期以某一组斜向为主,到另一时期则以另一斜向为主。构造带的具体部位也随着地史发展不断迁移,但总的格局无太大变化。

波浪状镶嵌构造说的实践意义,在于它所强调的地壳运动的波浪性以及不同系统地壳波浪的交织。多年来,地质界普遍注意到了"等间距"问题,即:无论造山带、沉积洼陷带的展布,或是断裂带、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。波浪状镶嵌构造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。两个系统的波谷带相交,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,多内生及变质矿产;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,对成煤和沉积成因金属矿都较有利。波浪状镶嵌构造也同地震有关。中国历史强震震中基本在两组斜向构造带内或沿其边部周期地、交互地作跳动式迁移。在一段时期内,地震以沿北东向活动为主;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,但也有某些交叉部位,表现出特长的地震活

这都属于地壳波浪的干涉现象。 动周期,

二、地质力学简介

地质力学,是运用力学的观点,研究地壳构造和地壳运动规律的一门学科。它是我国著名地质学家李四光教授,从本世纪二十年代初在研究我国和东亚构造的基础上,总结广大地质工作者的长期实践经验而创建的地质科学中的一门边缘

地质力学是一门边缘学科,它的一条腿站在学科。李四光教授曾形象化地讲过"

地质学方面,另一条腿站在力学方面。"

地壳的岩层、岩块中的褶皱、节理、断层等各种地质现象,称为构造形迹。构造行迹的规模大小不一,可以大到展布于地壳上的山脉,也可以小到矿物的晶格位移和矿物定向排列所形成的片理等等。它们是地壳、岩体在应力作用下永久变形形成的踪迹。

在野外工作中,为了描述构造形迹的特征和它在空间上的方位,往往采取这些构造形迹上的一个面(平面或曲面)来表示该构造的形迹,这种面称为结构面。按各种构造形迹所反映的力学性质,可将结构面分为下列几种:

(1)压性结构面:由挤压力形成的结构面,简称挤压面,如褶皱轴面、逆断层或逆掩断层、片理面及一部分劈理面。

(2)张性结构面:主要是由引张拉伸力形成的结构面,简称张裂面,如部分正断层面、张裂隙面、张节理面。

(3)扭性结构面:主要是由扭动力形成的结构面,简称扭裂面,如平移断层、扭裂隙、X型节理等。

(4)压性兼扭性结构面:简称压扭性结构面,如一部分斜冲断层。

(5)张性兼扭性结构面:简称张扭性结构面,如一部分上盘斜落的正断层。

在构造带与构造带之间,又常夹有构造形迹相对微弱的地块或岩块。如果它们是同时期经过一次构造运动或按同一方式经过几次运动产生的,就可以把它们看作是一个统一的整体,称为构造体系。

构造体系的类型繁多,按它们形成的地应力分析,可概括为三类:即巨型纬向构造体系、经向构造体系和各种扭动构造体系。

巨型纬向构造体系

巨型纬向构造体系又称东西向构造体系,或称东西复杂构造带。在大陆壳上突出的表现为横亘东西的隆起山岭,往往出现在一定纬度上,它的规模很大,是具有全球意义的。

它主要是受南北向挤压力而产生的。它的主体是由东西走向的褶皱或压性断裂构成的,同时还有与它垂直的张性断裂和与它斜交的两组扭性断裂。这一系列东西复杂构造体系,不一定具有同样的发展过程,也不一定具有同样的综合形态,但却具有主要的共同特征,作为一个整体的复杂构造体系以及组成它的主要褶皱和断裂,大致都是东西走向的。在中纬度地区比较集中,它在大陆上断续延伸长达几千公里,在大洋底也有它存在的踪迹。

它的发展历史很长,经历了反复多次的地壳运动,一般常伴随有东西走向的岩浆岩带分布。所以对各种矿产的分布有着重要的控制作用。

从我国大地构造轮廓来看,有三条明显呈东西向的山脉,形成三条横亘东西的巨型纬向构造体系。由北往南是:阴山-天山构造带、秦岭-昆仑构造带和南岭构造带。

.经向构造体系

经向构造体系是一些走向南北的强烈构造带,又称南北向构造体系。其规模不等,性质也不尽相同。它主要由走向南北的褶皱和压性断裂以及伴生的张性、扭性断裂构成。在我国最为显著的南北向构造带出现在四川西部和云南中部,其中以大雪山-戛贡山为主体,称为川滇南北向构造带。该带在地理上称为横断山脉。自西向东并列有高黎贡山、怒山和大雪山,由一系列强烈褶皱和规模巨大的冲断层组成。

在我国境内的其它地方,还有一些不太强烈的经向构造体系。在北方如贺兰山区南北走向的构造带与祁吕贺山字形脊柱相复合;在南方,四川东南至贵州中

有川黔南北向褶皱群出现。此外,还有一些经向构造体系,有的是呈零星分布,部,

有的与"山"字型构造的脊柱相复合。

扭动构造体系

上述的巨型纬向构造体系和经向构造体系,反应了经向或纬向的水平挤压或引张作用,都是具有全球性的构造体系,也是地壳构造运动的两个基本方向。但是,由于地壳组成的物质的不均一性,而使沿着纬向或经向的作用力发生变化,导致局部地壳发生扭动,便形成各种扭动形式的构造体系。

扭动构造体系的形式很多,根据作用力方式不同,可分为直线扭动和曲线扭动,前者一般称为扭动构造,如"多"字型、"山"字型构造;后者一般称为旋扭构造或旋卷构造,如帚状构造等。

根据地质力学的观点,前面所说的东西向或南北向水平应力,是由于在重力的作用下,地球自转速度改变时所引起的离心力(一种是南北向的,一种是东西向的)产生的结果。

在漫长的地质年代里,地球自转速度是有变化的。就是由于地球自转速度的变化而产生的切应力,使地壳产生运动。切应力在赤道上为最大(因为地球转速

最大),两极为最小(地球转速等于0),因此在赤道附近出现巨型张裂、扭裂以及大的旋卷构造。

地球不是一个理想的刚体,当自转角速度变快时,它的扁度就要变大,地球表层-地壳物质就向赤道拥挤,中纬度地带受挤压最强,于是就出现大规模的纬向(横向)构造带。同时,在纬向切应力方面,当自转加速度变快时,就使地壳中的结合不牢固的部分物质,因跟不上转速加快的步伐而掉队,犹如车速急增时,乘客后仰一样。这就使部分地壳相对地向西滑动,如美洲大陆相对于欧非大陆落后,便在它们之间出现了大西洋;美洲大陆西缘遇着太平洋底硅镁层的阻挡,形成南北向的巨大挤压带-纵向大山脉,伴生的山字型弧顶也向西凸出。

三、"多旋回构造运动"学说简介

"多旋回构造运动"学说,即地壳运动的多旋回理论,是黄汲清教授于一九四五年提出来的。该学说是在地槽发展单旋回观点上的进一步发展。所谓单旋回,是德国地质学家史蒂勒提出来的地槽褶皱带发展的模式。他认为,地槽发展初期以下沉为主,有大量蛇绿岩出现;以后地槽型沉积褶皱成山,与此同时有大量花岗岩侵入,随后有安山岩喷发和各种小侵入体;最后褶皱带遭受剥蚀,地槽转化为地台,并有玄武岩喷溢。这就是有名的地槽发展单旋回的基本观点。

一九四五年黄氏指出,地槽的发展不是单旋回而是多旋回的。黄氏分析研究了我国大量资料,并结合世界上其它地槽褶皱带的实际资料,不断阐述了地槽的发展可以分为加里东、早华力西、中华力西和晚华力西四个旋回,每一个旋回都有基性岩出现和强烈的褶皱运动、花岗岩侵入和安山岩喷发。更重要的是每一旋回都具有它独特的内生矿床组合,如哈萨克斯坦地槽,早期以金矿为主,中期金矿减少,晚期则钨锡矿特别重要。

结合地球物理资料,他认为深断裂也是多旋回活动,并把深断裂按深度进行分类:硅铝层断裂、硅镁层断裂、岩石圈断裂和超岩石圈断裂(见表9-1)。

表9-1深断裂分类简表

名称深度举例

世界上我国

壳断裂

硅铝层断裂切穿硅铝层,但并不明显地进入硅镁层甚多邵武河源深断裂

硅镁层断裂切穿整个地壳,但不明显地进入上地幔甚多沧州深断裂

超壳断裂

岩石圈断裂切穿岩石圈,但不明显地进入软流圈东非裂谷郯城庐江深断裂

超岩石圈断裂切穿岩石圈,并深入软流圈西太平洋岛弧带雅鲁藏布江深断裂

一九五四年,他提出,自中生代以来,亚洲出现了三种不同构造的格局:古亚洲型、太平洋型、特提斯喜马拉雅型。以后他结合板块构造学说,又进一步提出了三大构造域的概念:古亚洲构造域、滨太平洋构造域和特提斯喜马拉雅构造域。古亚洲构造域是比较稳定的地区;滨太平洋构造域的中生代构造运动特别突出,

这是太平洋板块向亚洲板块俯冲的结并出现了大量的火山岩喷发和花岗岩侵入,

果;特提斯喜马拉雅构造域,新生代构造运动特别发达,它使喜马拉雅升起成为高山,青藏地区隆起为4500m-5000m的广大高原,这是印度板块向北漂移,继而碰撞亚洲大陆的结果。

他认为板块运动是长期的、多旋回发展的,如澳大利亚的塔斯满地槽,就是由六个褶皱旋回组成的。它是太平洋板块向西、向澳大利亚六次俯冲的结果。每次俯冲都产生了蛇绿岩套、褶皱运动、花岗岩侵入和安山岩喷发;而深海沟(即俯冲带)就随着褶皱运动由陆地向大洋方向迁移,这叫多旋回向洋迁移运动。西南日本地槽褶皱带的向洋迁移运动也十分明显,那里发生了五个褶皱旋回,每一次板块俯冲结束之后,地槽即向东、向太平洋方向迁移。在中国,特提斯喜马拉雅构造域地槽褶皱带的向洋迁移运动同样十分明显。

该学说认为,板块运动说与多旋回构造运动说不但没有矛盾,而且可以互相补充,互相结合。在研究中国大地构造过程中,把这两种学说密切结合起来,是地质工作者的长期任务。

四、"断块构造"学说简介

断块构造学说,是中国科学院地质研究所张文佑教授等,继承与发展李四光教授的地质力学思想,吸取了"地槽地台说"、"板块说"等的合理部分,在分析与综合我国及世界大量地质、地球物理资料的基础上发展起来的。

断块说在研究方法上,强调运用地质力学与地质历史分析相结合的方法,对地球的构造形成与形变进行辨证分析,将构造旋回的划分与构造形成、形变过程联系起来。认为地壳的形变,一般是从褶皱到断裂;但一经产生断裂,它便对以后的变形起决定性作用,即第一期的断裂控制第二期的褶皱,第二期的褶皱改造第一期的形变,也就是基底控制盖层,盖层改造基底,所以断块学说,侧重于研究断裂的形成与发展。

该学说认为,地壳形变主要取决于力和介质两个因素的相互作用,二者都是不均一的,应力的集中与释放往往发生在介质的不均一处。由于受力方式、边界条件以及介质物理力学性质的不同,断裂常以不同型式组成"X"型、"Y"型等断裂体系,可表现为拉张、挤压、剪切、剪切-挤压,以及层间滑动等不同活动方式。按不同深度,断裂可划分为岩石圈断裂、地壳断裂、基底断裂和盖层断裂四级。同样,被各种断裂网格所切割成的断块,也相应地划分为四级。随着深度及温度压力的增加,褶皱与断裂具分层性,这种分层性与地球各圈层之间,"软"、"硬"层

从形成到形变是之间的层间滑动有关。构造层划分要考虑形成与形变两个方面,构造发生和发展的一个旋回。每一个构造旋回的形成控制该旋回的形变,而前一构造旋回的形变又控制下一旋回的形成,所以基底断裂构造常可控制盖层的构造发育。在区域应力场的演化中,压、张、剪是同时存在的,一个地区挤压,相邻地区必然拉伸,反之亦然。同样一个时期挤压,必然在另一时期拉张,反之亦然。挤压区常以水平运动为主,拉张区常以垂直运动为主,水平和垂直是一个运动的两种方式,何者为主,依时间、地点、条件为转移。

由于断块学说吸取了有关大地构造学说的优点,使许多疑难问题从理论上得到科学的解释,因此受到国内外地质界的普遍重视,并已在石油、铁矿、地震地质、水文工程等项生产实践中收到一些实际效果。

五、地洼学说简介

地洼学说是中南矿冶大学教授、中国科学院长沙大地构造研究所所长陈国达院士所倡导的学说。该学说认为,自一八五九年以来,地质界传统的理论是大

陆地壳大发展过程只有两个阶段:先出现活动区-地槽区,后来变为"稳定"区-地台区。一九五六年,陈氏在总结中外地质资料的基础上提出,中生代中期以来地壳演化进入了新阶段,经受断裂作用和拱曲作用后所形成的狭长形或长圆形的凹地或凸起,其大地构造性质既非地台区,也与地槽区有别,而是一种新型活动区,是大陆地壳的第三构造单元。因它是地台区向活动区转化的产物,故取名为活化区;又因其最主要的特征是区内出现地洼盆地,故称地洼区。

地洼学说认为,在地壳演化史上,不只活动区可以转化为"稳定"区,而"稳定"区也可转化为新的活动区。大陆地壳的发展过程,并非如地槽-地台说认为的那样,直线地仅由地槽阶段发展到地台阶段,而是多阶段、螺旋式的升进。通过活动区与"稳定"区之间的互相转化递叠,按照"否定之否定"法则向前发展,这叫"动、定转化递进律"。它的力源机制在于上地幔软流层的物质运动,叫散聚交替说,它与板块构造活动有关。

该学说认为,地洼阶段是一个重要成矿期,其特点是形成丰富的有色金属、稀有金属、分散元素及放射性元素等矿床;汞、氟、金刚石等也很重要。世界上80%的钨、85%以上的钼、50%的锡、40%的铜产于中、新生代;金刚石以中生代为产出的高峰期。

地洼盆地中也产生石油、天然气、煤、油页岩、石膏、盐,以及沉积铜、铀、铁等矿。其矿床特点常以小面积内可以集中大储量著称。

该学说还认为,地洼区常可继承先成的构造单元的矿产,形成矿床叠加,其成矿作用又可将先成矿床改造富化,形成新的矿床或使先成地层中分散的成矿物质富集形成工业矿床。

因此,在地洼区内矿产综合多样,且常见大而富的多因复成矿床。由于地壳演化新阶段具有如此的成矿作用,因此引起国内外成矿学者的高度重视。有人把第三构造类型与板块构造并列为决定当代地质学家发展的新学说。

本节小结

"波浪状镶嵌构造"学说由我校张伯声院士创立。该学说认为,全球由不同级别的构造活动带分开,又被其镶嵌组成级级相套的镶嵌图案。地壳运动无不采取波浪运动形式。

地质力学是我国著名地质学家李四光院士运用力学的观点研究地壳构造和运动规律的一门科学。

"多旋回构造运动"学说指地壳运动的多旋回理论,是黄汲清教授1945年提出来的。

"断块构造"学说是中国科学院地质研究所张文佑教授创立。该学说认为,地壳的形变,一般是从褶皱到断裂,但一经产生断裂便对以后的变形起决定性作用。

"地洼说"为中国科学院长沙大地构造研究所所长陈国达院士所创立。他认为,大陆地壳的发展由地槽-地台-地洼。其大地构造性质既不是地台,也与地槽有别,而是一种新型活动区,故称地洼。

思考题

大陆板块学说,大陆漂移学说,大陆++学说三种.最时髦的是板块

历史上的今天:

今年上海车展标致508会参加展出吗?2011-04-03迷你是宝马几系列2011-04-03奇瑞A5车门上方有有异响是什么原因2011-04-03 特别声明:

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范文三：什么是构造负筋

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1)材料的选用

桩基混凝土采用C20混凝土，根据规范和设计要求，各组份应符合如下要求: 水泥的选料:采用普通硅酸盐水泥

骨料:a.组成:粗骨料采用玄武岩、闪长岩、花岗岩、石灰岩等碎石或河卵石。细骨料采用天然砂或粗骨料岩石经破碎筛分后的产品。骨料中不得含有金属矿物、云母、硫酸化合物及针、片状颗粒。

b.杂物含量:骨料的含盐量不得大于0.1%，硫酸盐及硫化物的含量(折算成SO3)，不得大于1%。

c.粒径:骨料粒径为5~40mm;粗骨料粒径不得大于钢筋间距最小净距的1/3，同时其最大离京不宜大于50mm。

d.含泥量:砂的含泥量小于3%，粗骨料的含泥量小于1%。

配合比:配合比由试验室先进行试配，经试验合格后方能进行正式生产;并严格按配合比进行计量上料，认真检查混凝土组成材料的质量、用量、坍落度，按要求做好试块。 2)桩芯混凝土的浇灌方法

桩芯混凝土浇注采用机动小翻斗运输，配合人工，机械振捣。混凝土浇注前与气象台建立中短期天气预报和灾害性天气预报制度，便于提前做好针对性的措施，与有关部门建立良好的协作关系，保证现场内道路畅通，水电供应正常。在施工现场设专人负责指挥调度，做到不待料，有序施工。施工要点如下:

a、挖至设计标高或持力层时，通知总承包商会同勘测设计人员和有关质检人员共同鉴定，人为符合设计要求后迅速灌注，清理孔底残渣积水及护壁上的淤泥后及时验收，随即浇筑封底混凝土及桩身混凝土。

b、严格按混凝土配合比设计进行混凝土配料，成孔清底干净后两小时内应灌注桩身混凝土，否则重新清孔。

c、场内运输道路平坦，减少车辆在运输时的振荡，避免造成混凝土分层离析。运输道路布置成环形回路，设专人管理指挥，以免车辆互相拥挤阻塞。

d、混凝土浇筑期间，保证水、电、照明不中断。为防备临时停电，在现场储备一定数量的原材料和人工拌合捣固用的工具。

e、在混凝土浇筑前，认真检查和控制钢筋、保护层等的尺寸、规格、数量和位置，做好隐蔽工程验收。

f、桩身混凝土浇筑采用漏斗加串筒，串筒末段离孔底不大于2m的距离，且每根桩身混凝土

浇筑连续进行。

g、在振捣混凝土时，振动棒应交错有序，快插慢拔，不能漏振，也不得过振 ，振动时间控制在20-30秒。在有间歇时间差的混凝土界面处，为使上、下层混凝土结合成整体，振动器应伸入下层混凝土50mm。

h、混凝土浇筑过程中按有关规范要求预留试块，每根桩试块数量3组。 i、桩芯混凝土浇注完毕，采取自然养护。

范文四：超越板块构造_我国构造地质学要做些什么_

基金项目 :国家自然科学基金项目 (No. 40172068) .

作者简介 :金振民 (1941-) , 男 , 教授 , 博士生导师 , 长期从事岩石圈流变学和高温高压实验研究 . E 2mail :zm jin @cug. edu. cn

超越板块构造 — — — 我国构造地质学要做些什么 ?

金振民 1, 姚玉鹏 2

1. 中国地质大学地球科学学院 , 湖北武汉 4300742. 国家自然科学基金委员会地球科学部 , 北京 100085

摘要 :对近十年来全球构造学和构造地质学的重要进展进行了简要评述 . 30年前建立的全球构造理论改变了人们对地球 及其演化的认识 . 作为固体地球统一理论的板块构造主要涉及刚性板块边界之间的变形 、 地震活动和火山作用 . 至今还没 有完整理论阐明板块运动的驱动力和地幔对流机制 . 大陆岩石圈和大洋岩 石圈在成分 、 厚度和力学强度方面有明显的差别 , 合研究是认识大陆构造和超越板块构造的最佳途径 . 用 、 重力作用和热作用的响应在很大程度上取决于其流变强度 . 大

. . 三明治” 构造模式的时候了 . 面对地球系统科学和地球 动力学新思维发展趋势 , 造山带 ) 和加速高水平构造地质学人才的培养是我国构造地质学发展 的最紧迫任务 .

关键词 :板块构造 ; ; 大陆构造 ; 流变学 ; 构造地质学 ; 人才建设 . 中图分类号 :P54　　　　 文章编号 :1000-2383(2004) 06-0644-07　　　　 收稿日期 :2004-10-12

Beyond Plate T ectonics :What Do We Do in Structural G eology ?

J IN Zhen 2min 1, YAO Yu 2peng 2

1. Faculty of Earth Sciences , Chi na U niversity of Geosciences , W uhan 430074, Chi na

2. Depart ment of Earth Sciences , N ational Science Foundation of Chi na , Beiji ng 100085, Chi na

Abstract :The major progresses of the global tectonics and structural geology in the last 10years are reviewed. The new global tec 2tonics that emerged three decades ago profoundly changed our understanding of the earth and its evolution. Plate tectonics as a uni 2fying theory of the earth mainly is connected with deformation , seismicity and volcanism within plate boundaries. No com prehen 2sive theory accounts satisfactorily for the driven force of plate motion and mechanism of mantle convection. Many of the problems of plate boundary formation and inter 2plate formation remain unanswered. Continental lithos phere is significantly different from o 2ceanic lithosphere in the as pects of composition , thickness and mechanical strength. However , the plate tectonics is not applied to continental tectonics as well. Com prehensive study for rheology of continental crust and the u pper mantle is the best way in under 2standing continental structure and beyond plate tectonics. Rheology is the liaison between geometry and dynamics of continental orogeny. Responses of continental lithos phere to structuring , gravitation and thermodynamics largely depend on its rheological strength. Rheological strength of continental lithos phere is closely connected with stratification and heterogeneity. The pervasive deformation and internal structure of wide continental orogenic belts indicate non 2rigid behavior. Continental tectonics and mechan 2ical behavior are controlled by strength that resides mainly in the crust rather than in the mantle. From the view of multi 2layering and mechanical heterogeneity of continental lithos phere , it is time to abandon the sandwich model. Facing development trend of earth science system and new thinking of geodynamics , multidisciplinary study on continental structure (orogenic belts ) and promptly training outstanding talent is an urgent task.

第 29卷 第 6期

地球科学 — — — 中国地质大学学报

Vol. 29　 No. 62004年 11月

Earth Science — Journal of China University of G eosciences

Nov. 　 200

4

K ey w ords :plate tectonics ; beyond plate tectonics ; continental structure ; rheology ; structural geology ; talent construction.

　　 当今世界上的地球科学已从原来固体地球科学 占压倒优势发展到地质 、 海洋和大气三足鼎立新局 面 . 地球系统科学穿越不同时间和空间尺度 . 21世 纪地球科学面临的最大可能突破是在地球系统变化 的理论 (汪品先 ,2002) . 在 20世纪 70年代中期 , 美 国第四纪地质学家 F. R. Flint 曾经将 19世纪的达 尔文生物进化论 、 20世纪 50~60年代出现的海底 扩张 — 板块构造学说以及预测 (21世纪 ) 将会出现 的气候变迁理论 , 统称为地球动力学 3个方面的科 学 :即 “ 生物圈动力学” (theory of dynamics of the bio 2 sphere ) 、 “岩石圈动力学” (theory of dynamics of the lithosphere ) 和 “ 大气动力学” 理论 (theory of dynamics of the atmos phere ) (孙成权和曲速升 ,2002) .

上来看 ,

之路 .

新 起 点 — — — New in Structural G eology and Tectonics ” (郭安林和张国伟译 ,2004) 和美国地 球物理联合会 (A GU ) (2002) 出版的 《全球板块动力 学历史》 专著 (Richards et al . ,2000) , 分别对板块构 造学说 30年来的历史进行了回顾和反思 , 并提出了 构造地质学和大地构造学 (SG &T) 未来发展的新方 向 . 本文在学习上述 2个材料的基础上 , 结合我国构 造地质学目前现状和发展方向 , 提出一些讨论性意 见 .

1　 最近十年来全球构造学和构造地质 学研究的一些重要进展

(1) 全球和洋壳俯冲带地震 3-D 层析图像与 地幔热结构和化学成分所反映的地震波速度变化特 征 , 揭示了俯冲板块可以延伸到地幔底部和巨型地 幔柱 (低速体 ) 的存在 , 这些地球内部深部构造的重 大成果 , 既不是板块构造理论所能预测到的 , 也不是 计算机热模拟结果 (Van der Hilst et al . , 1991, 1997) .

(2) 全球超高压变质岩的发现为大陆碰撞造山 带研究提供了新的方向 ; 具有超高压指示意义的矿 物 (柯石英 、 金刚石 、 原生菱镁矿 、 钛 -斜硅镁石 、 α-PbO 型金红石等 ) 和超高压矿物出溶体为窥测大

陆深俯冲板块深度提供了重要的示踪标志 (Xu et al . ,1992; Green et al . ,2000; Hwang et al . ,2000; Zhu and Ogasawara , 2002; Chopin , 2003; Zhao et al . ,2004) .

(3) 拆沉和底侵作用在大陆地壳增生 、 岩石圈厚 度 、 结构和壳 -幔交换所起的作用已倍受关注 . (Kay and Kay ,1993; 金振民和高山 ,1996; Wernicke et al . , 1996; Seber et al . , 1996; 高 山 和 金 振 民 , 1997;Zhou and Li ,2000) .

(4)

. 少量熔 , 从而使岩石有 (K ohlstedt and Zimmerman , ,1999;Rosenbergs ,2001) . (5) 地球流变学 、 岩石圈流变和岩石流变学是研 究全球构造和区域地质构造几何学和动力学之间的 纽带 (Karato and Wu , 1993; Burg and Ford , 1997; Jackson ,2002,2002) .

(6) 地震波各向异性与变形矿物优选方位关系 是大陆岩石圈动力学和大陆碰撞造山带研究的新方 向 , 是探测地球深部物质性质 、 结构和变形状态的 “ 指示器” 和 “ 地震化石” (seismic fossil ) , 被称为构造 地质学和地震学之间的桥梁 (Ribe ,1992; McNama 2 ra , 1994; 金淑燕 ,1997;Silver and Chan ,1998) . (7) 岩石圈应变局部化 (strain localization ) 和应 变弱化 (strain weakening ) 是导致全球板块构造边界 和大陆构造流变分层的主因 (Vissers and Drury , 1995; Drury and Vissers , 1996; K ohlstedt and Zim 2 merman ,1996; Pili and Ricard ,1997) .

(8) 流体 、 熔体和名义上无水矿物对岩石圈地幔 流变强度和岩石物理性质有重要约束作用 (New 2 ton , 1989; Ahrens , 1989;Bell and Rossman ,1992; Bai and K ohlstedt ,1992; Thomson , 1992; 夏群科等 , 1999;Zhang et al . , 2001) . 近十年来研究表明 , 大 洋俯冲带和大陆俯冲带中的流体 (特别是名义上无 水矿物中的结构水 :nominally anhydrous minerals , 简称 NAMS ) 对壳 -幔交换作用 、 岩浆形成 、 岩石圈 流变强度 、 岩石物理性质和深源地震有着重要影响 . 最近 Zhang et al . (2004) 通过榴辉岩高温高压实验 表明 , 在缺少含水相矿物条件下 , 榴辉岩中绿辉石和 石榴石中晶格缺陷含有大量结构水 (OH ) . 这些构造 546

　 第 6期 　 金振民等 :超越板块构造 — — — 我国构造地质学要做些什么

?

水在一定的高温高压条件下产生动力学不稳定性而 在矿物颗粒边界析出并形成微量熔体 , 从而导致岩 石有效应力的下降并诱发高压条件下脆性破裂 , 这 可以解释洋壳俯冲带中等深度地震活动新的成因 . 这种断裂机制的另一方面潜在重要性在于揭示了岩 石高压失稳只需要极少量低粘度流体的参与 (含量 少于 1%) , 从而说明大洋和大陆俯冲带以及岩石圈 中少量的 NAMS 的脱水对地球动力学过程演化有 着十分重要的影响 , 应当值得充分重视 (Zhang et al . ,2001,2004) .

(9) 背散射法 (EBSD ) 新技术在构造地质学中的 应用使超细粒构造岩的优选方位和组构研究产生根 本性革命 (Bascou et al . ,2001; Prior et al . , 1999, 2000) .

(10)

形扭转实验 ,

途径 .

2　 — — — 大陆流变学和造 山带

20世纪诞生的板块构造理论为统一全球构造 格局做出了革命性的贡献 . 从经历了 30年的地球科 学实践来看 , 板块构造基本上还是一种运动学理论 , 它主要描绘了地球表面水平运动的主要特征 , 而没 有确定驱动或承受板块运动的力源 . 板块构造革命 之后的 30年 , 地球物理学家 、 地质学家和地球化学 家已经注意到板块构造的动力学和地幔对流问题 . 例如 , 大量火山热点 (夏威夷 、 冰岛和黄石公园 ) , 并 不是与板块构造理论所确定的边界一致 , 而主要来 自地幔深部底辟柱 . 虽然在太阳系中 , 板块构造是地 球所特有的构造 , 然而 , 与地幔柱有关的火山作用几 乎也出现在金星 、 火星和月亮上 . 因此 , 至今为止还 没有一种对流理论能令人满意地解释地幔热柱与板 块运动的关系 . 大洋岩石圈与大陆岩石圈物质组成 、 厚度和流变学强度有明显差异 , 因此大陆构造的多 样性 、 复杂性和分层性是板块构造理论难以解释的 . 事实上大陆地质构造不可能完全符合板块构造已有 的模式 . 因此美国自然科学基金委地球科学部 (构造 地质部分 ) 白 皮 书 提 出 了 超 越 板 块 构 造 (beyond plate tectonics ) , 把流变学研究作为大陆地质学和大 陆造山带研究的新起点 .

流变学 (rheology ) 是物理学的分支 , 是研究物体 变形和流动规律的交叉学科 . 岩石 (或岩石圈 ) 流变 学是以位错理论为基础 , 以高温高压实验为技术手 段 , 研究地球物质在不同物理化学环境中 (温度 、 压 力 、 差异应力 、 流体和水 ) 变形和流动的科学 . 流变学 是研究大陆构造的重要理论基础 , 是研究大陆构造 几何学 , 运动学和动力学的桥梁 . 大陆岩石圈对构造 作用 、 重力作用和热作用的响应在很大程度上依赖 于其流变性质 , 因此流变性质是控制大陆岩石圈分 层和塑性流动的主导因素之一 , 也是探索大陆动力 学的基础 . 近 20年以来 , 地质学家们将流变学理论 , 已取得了丰富的 成果 .

, 两者完美的结合可以把 . 高 温高压流变学实验是人类直接模拟和再现地球内部 结构和物质运动的一面 “ 镜子” .

岩石流变学实验研究不仅可以建立岩石的流变 本构 (状态 ) 方程 :

ε=A ? exp (-Q/R T ) σn ,

式中 :

ε为应变速率 ; A 为物质结构常数 ; Q 为活化 能 ; R 为气体常数 ; T 为绝对温度 ; σ为差异应力 (σ1-σ3) ; n 为应力指数 . 流变学实验还可以获得 2个方面重要信息 :(1) 为解释天然变形岩石微观和宏 观构造提供比较信息 ; (2) 获得岩石在不同物理化学 环境下构造热动力演化信息 , 从而为建立大陆动力 学模型提供力学方面约束条件 .

大陆岩石圈流变分层性为分析地震震源分布和 有效弹性厚度相关问题指明了新的研究途径 . 最近 大陆地震震源分布和重力异常研究成果 (Maggi et al . ,2000a ,2000b ;Jackson ,2002,2004) 向这种传统 的大陆岩石圈 “三明治” 模式的强度轮廓提出了挑 战 . 大部分大陆地震活动都集中在上地壳 (20km 左 右 ) , 如加利福尼亚 、 爱琴海 、 青藏高原和扎格罗斯 ; 而在另一些地区 , 包括东非 、 中国天山 、 印度地盾和 贝加尔湖附近 , 下地壳地震活动则比较显著

(Maggi

et al . ,2000b ) . 虽然现在或过去在俯冲过程中大陆 地幔中约 100km 深度确实也发生过地震 , 但这些 地震可能位于大洋而非大陆岩石圈中 (Maggi et al . ,2000a ) . 从以上研究进展我们可以获得以下 2点启示 :(1) 大陆岩石圈不只有一个发震层 (seismo 2 genic layer ) ; (2) 大陆地幔地震的成因机制仍然还不 646地球科学 — — — 中国地质大学学报 第 29卷

清楚 .

流变学理论强调了大陆地壳和地幔的成分与力 学强度不均匀性 ; 流体 (水 、 熔体 ) 和名义上无水矿物 对大陆岩石圈强度影响的重要性 ; 地幔回流 (mantle return flow ) 是大陆岩石圈会聚边界变形 (局部应变 化剪切带 ) 和大陆地壳加厚 , 造山带楔状体形成的主

因 ; 下地壳和地幔强度的差异耦合或非耦合关系与 大陆变形的复杂变形图像息息相关 ; 弱下地壳和富 含流体下地壳观点也倍受人关注 . 水或熔体的存在 对岩石圈力学强度变化有着极为重要的影响 . 同样

的岩石类型由于其本身含水量不同 (“ 干” 或 “湿” 岩

石 ) , 不仅可以改变 Byerleeies 摩擦强度 , 同时对下地 壳和上地幔流变强度和热活能有重要制约作用 (Jackson , 2002) (图 1) . Jockson (2002) 现在是放弃大陆岩石圈 “果酱 — the Sandwich ) , mantle flow model ) 大陆构造中的应用 . 因此 , 在制订振兴我国构造地质

学发展战略时 , 国外最近发展动态是值得密切关注 的 . 3　 我国构造地质学要做些什么 ?

针对地球科学目前发展的趋势 , 笔者对我国构 造地质学发展和人才培养提出以下 4方面的建议 , 以供同行参考 .

(1) 首先我们还是应当解放思想 , 改变观念 . 我

国的构造地质学研究要有开放意识 , 要自己主动地 打开大门 , 向相邻学科学习 , 把相邻学科知识引进 来 , 实现综合研究的突破 . 提倡全球构造视野 、 学科 交 叉 和 渗 透 融 合 (interdisciplinary , intra 2disci 2plinary , multi 2disciplinary ) . 要以全球板块构造理论 和地球物质垂向运动和侧面对流的地幔柱理论为新 思维 ,

以地球动力学过程和地球系统科学为主线来 构建科学研究方向和教学课程改革的框架 . 以动态 生动思维新思路来代替传统方式和局限于区域性的 研究方法 (金振民 ,2001) .

(2) 加速构造地质学和大地构造学的优秀和杰

出人才的培养 . . 我国地学界曾 , 如李四光

、 黄汲

、 、 李春昱 、 马杏垣 、 郭令智

. 据 2003年统计 , 迄今为止国家自然科学基金委地球科 学部评选的国家杰出青年科学基金的 92位人才中 仅有 3人属于构造地质学学科 , 相对其他地质学科 (地球化学 、 岩石矿物学 、 地层古物学 、 地球物理学 、

地理学等 ) , 构造地质学年轻杰出人才的数量有明显

差距 (图 2) .

这种状况与 21世纪地球系统科学和地球动力 学研究发展的总趋势是很不适应的 . 因此 , 构造地质 学的发展一方面要高度重视研究地球系统各层圈之 间的动力学联系和地球系统形成 、 发展和演化规律 ; 另一方面要切实加速高水平构造地质学人才的培 养 . 构造地质学人才的培养首先应当从地球科学本 科生和研究生培养着手 :

① 地球科学本科生培养应当优先 (priority ) 考

图 1　 水对岩石圈力学强度的影响 (Jackson , 2002)

Fig. 1

E ffect of water on mechanical strength of lithosphere

7

46　 第 6期 　 金振民等 :超越板块构造 — — — 我国构造地质学要做些什么 ?

图 2　 地球科学部各学科国家杰出青年科学基金人才分布 Fig. 2Outstanding talents of national science young founda 2 tion

Ⅰ . 地球物理 ; Ⅱ . 土壤 /环境 /地貌 ; Ⅲ . 岩石、 矿物、 矿床学 ; Ⅳ . 大 气物理科学 ; Ⅴ . 地球化学 ; Ⅵ . 地理学 ; Ⅶ . 海洋学 ; Ⅷ . 沉积 /古生 物 ; Ⅸ . 水文 /工程地质 ; Ⅹ . 构造地质学

虑 :

据 ;

说 ) ;

杂问题 (原则意识 ) ;

力学关系 ; 认识数据和模式处理过程中不确定性和 多解性 . 通过学生自己的探索实验 (或野外实践 ) 、 假 说验证 、 分析和推测 , 学会如何思考问题和初步从事 科学研究 . 批评式的思考能力 (critical 2thinking ) 和解 决问题 (problem 2solving ) 能力是决定一个学生下一 步在研究生阶段学习是否成功的关键和基本科研素 质 . 鼓励研究生和年轻学者敢于思考 , 敢于冲击旧的 传统观点 , 敢于提出问题 . 在地球科学研究中提出令 人费解的问题和新见解是新观点和新理论产生的前 提和萌芽 . 著名物理学家爱因斯坦 (物理学的进化 , 1938) 对科学研究中敢于提出问题的重要性做过如 下精辟论述 :“ 提出一个问题往往比解决一个问题更 重要 , 因为解决一个问题也许是一个数学上或实验 上技巧 , 而提出新的问题 、 新的可能性 , 从新的角度 看旧问题 , 却需要创造性的想象力 , 从而标志着科学 的进步” .

② 构造地质学研究生培养优先考虑的问题 :要 超越本学科范围内的学习 (如构造地质学 、 大地构造 学 、 地球物理学 ) , 要求具备更高层次的定量研究问 题的技能 (提倡进一步选修一些微分方程 、 线性代 数 、 热动力学 、 连续介质力学 、 反演理论 、 数值分析 、 空间统计分析 、 高温高压实验技术等 ) . 加强构造地 质学教学和科学研究要突出以下 3点 :强调微分几 何学在分析地质构造中的作用 ; 要把连续介质力学 和流变学作为构造地质学和大地构造力学模型构建 基础和动力学过程研究所必需的基本科学 ; 要接受 严密的方法学训练 , 并把它运用于整个定量研究的 全过程 ; 要获得为国内外同行所认可的高质量数据 . (3) 建议组织有关单位和人员制订 21世纪初期 我国构造地质学和大地构造学发展战略计划 . (4) 在充分重视野外地质观察和调查基础上 , 要 高度重视严密的定量构造地质学 、 实验构造学 、 数值 模拟构造学和高温高压实验学 ; 要提倡构造地质学 原创性研究和野外实践成果的理论升华和有全球影 响的理论模型的提炼 .

致谢 :, 笔者与西北 大学张国伟院士

, 他 , 在此表示诚挚的感谢 .

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056地球科学 — — — 中国地质大学学报 第 29

卷

范文五：什么是地质工程

什么是地质工程、资源勘查工程、勘查技术及工程？

人们的生产与生活都离不开能源。近几年，我国经济发展迅猛，经济的发展带动了能源需求旺盛。我们生产生活常用的能源主要指矿物能源，包括石油、天然气、煤炭。矿物能源能够进入生产生活，首先需要查找、评价和开采。地质工作者就是专门从事矿物资源查找、评价和开采工作的职业人群。

在我国高校中，地质类专业担负着培养地质工作者的任务。我国的地质教育源于19世纪末，已有近百年的历史。现在，各高校开设的有代表性的地质类专业主要有：地质学、地质工程、勘查技术与工程、资源勘查技术。这几个专业分属理学与工学专业大类，涉及了矿物资源查找、评价、开采几个阶段。

地质学专业属理学大类，是一个基础性的专业。地质就是泛指地球的性质和特征，主要是指地球的物质组成、结构、构造、发育历史等，包括地球的圈层分异、物理性质、化学性质、岩石性质、矿物成分、岩层和岩体的产出状态、接触关系，地球的构造发育史、生物进化史、气候变迁史以及矿产资源的赋存状况和分布规律等。地质学的学习内容都是围绕地球展开的，主要是在地质理论、知识方面为从事地质工作打基础。

查找矿物资源的过程中，需要借助工程手段，做地质设计、施工工作。地质工程就是专门培养能在资源勘查、工程勘查、设计、施工、管理领域从事勘查、评价和管理的工程技术型人才的专业。这个专业首先要学习地质学知识，了解影响矿物开采的基本因素；同时还要学习能源探测开采的工程学知识，学会解决各类施工中的地质问题、施工问题。

矿物资源的查找不仅需要基本的地质理论知识，还必须借助勘查方法。早期的勘查方法只能找到埋藏很浅或直接暴露在地面的石油和煤炭资源，随着人类对能源的不断利用，．人们对勘查方法要求越来越高了。为了解决这个实际问题，新中国成立后，我国高校专门设立了资源勘查技术与工程专业。这个专业侧重于矿物资源的勘查、评价与管理方面。比如，了解能源的构成成分和形成年代；了解地球和一些能源的物理化学性质，根据这些性质寻找能源；对勘查到的能源进行评价，看看有多大开采价值等。资源勘查技术与工程专业虽属于工学类专业，但是较侧重理论知识的学习。

随着地质条件的变化和开采条件的不同，查找矿物资源工作遇到很多技术难题，对勘查技术的要求越来越高。勘查技术与工程就是逐步分离出来的，专门培养掌握勘查技术的地质工作者的专业。这个专业主要学习地球化学方法、地球物理方法两大类勘查技术。除学习必须的地质学方面的知识外，还会学习勘查工程技术课程，如钻探工艺与设备、基础工程施工、工程地质等，掌握基本的钻探工艺、勘探工程施工方法等。

培养什么人

地质专业毕业生大体从事以下几个方面的工作。

管理工作。各级地质行政部门和各相关性质企业的管理机构会安排相应的地质勘查任务，要求准确地勘查和探明某地的地质构造、能源赋存条件等，知道地下的一些实际情况，为开展后续工作打好铺垫。所任职务从一般的办事员到高级管理者不等。

科研工作。作为地质方向的高校工作人员和科研院所工作人员，通过自己的努力和对国外先进技术的吸取，研究、开发出一些较为先进的、能够更为准确地确定地下情况的技术和理论，对一些重大事件的预测和执行提供理论和技术支撑。所任职务从一般的实验员、研究员到院士不等。

技术工作。很多的地质工作者把已有的地质分析、勘查技术等应用到实际工作中去，体会技术的准确性和反馈技术的不足之处。所任职务从技术员到高级工程师不等。

地质工程、资源勘查工程、勘查技术与工程专业主要培养具备地质学的基础理论知识，掌握地质调查与勘探的室内外工作方法，能对矿床地质、矿床分布规律作初步分析和研究的人才。说得明白点，就是要让同学们具备一些基础的地质知识，知道地球的结构和组成，知

道地球的运动规律，知道能源的储藏与地球的构造和运动的关系等。在懂得这些基础知识后，针对现在地球上主要开发的石油、煤炭能源，我们应该用一定的理论和方法去寻找这些能源的储藏地点、储存量，以及评价这些能源的优劣等。同时会让大家了解一些和实际的勘查、开采技术有关的诸如钻井工艺、设备等知识，以及具体的施工过程等。很多本专业的学生毕业后都在从事资源寻找、开发管理、技术、教学等工作。

随着高校扩招，地质类专业招生人数逐年增加。但是人才总量仍显不足。各高校地质类专业就业率大都在90%以上，部分院校的供求比在1：10左右。地质类专业面向艰苦行业工作的比例大，这也使得很多考生不愿报考。从近几年的分配去向看，地质院校培养的本科毕业生绝大多数进入地质科研院所和效益较好的地勘单位和石油勘查单位工作。资源勘查、地质工程这类应用类专业到石油石化煤炭行业就业较多，平均达40%以上。本科生去野外工作的比例逐年减少，普通本科的野外工作率为20%左右，重点高校为5%左右。各高校地质专业考取研究生比例逐年增加，平均达到30%以上。很多研究生毕业后，选择留在大中城市的研究院所工作。

主要代表院校

根据教育部2005年统计资料，全国普通高等院校地质类专业布点共有98个，其中地质学13个、资源勘查工程26个、勘查技术与工程专业28个、地质工程专业18个。中国地质大学、中国矿业大学、中国石油大学、南京大学、成都理工大学、东华大学、吉林大学、中南大学、桂林工学院、辽宁工程技术大学、西安科技大学、西南交通大学是招收地质类专业的代表院校。南京大学考取研究生的比例最高，约为80%；中国地质大学（北京）约为50%。 总体来说，所有开设这个专业的高校基本上都涉及了煤炭、石油、天然气等固、液、气态资源的地质学工作。中国地质大学、南京大学、兰州大学、华北水利水电学院等院校做的是一些综合性的地质学理论和基础研究工作；中国矿业大学、重庆大学、中南大学、贵州大学、河南理工大学、辽宁工程技术大学、昆明理工大学、西安科技大学、河北科技大学等院校在煤田地质学方面要擅长一些；中国石油大学、吉林大学、西南交通大学、长江大学、成都理工大学等院校在油、气田地质学方面做得比其他院校要好。

开设哪些课程

地质工程专业课程涵盖了地质学基础知识和应用两个方面的内容，主要专业课程有：基础地质学、工程地质学、水文地质学、环境地质学、构造地质学、基础工程施工、资源勘查与评价、钻掘工程学、地球物理勘探、地球化学勘探、地理信息系统基础、计算机应用基础、计算机绘图等。

地质工程专业是整个地球地质研究方向的基础专业，所学习的课程主要是一些基础课程，涵盖了一个地质工作者在工作中用到的各种知识和工具。现在很多高校的地质工程专业主要是面向能源开采。首先，通过地质学基础，可以了解地球的年龄、不同地层的形成年代，不同地层具有什么样的特点和构成，不同地层含有什么不同的物质和能源等。了解了地质基础知识后，要知道影响能源开采的一些因素，例如，地下水、环境等对能源开采的影响。水文地质学介绍地下水、地下湖泊的形成、运移规律、对地质构造的影响、对能源储存和开采的影响等；环境地质学讲述了能源开采对环境的影响，以及反过来环境的变化对能源开采的影响等；构造地质学主要讲述地下岩石的运动、构成等规律，探讨和研究这一规律对开采能源前分析清楚能源所在位置的地质条件、开采过程中会遇到什么困难等有很大的帮助，可以提前做好预防措施。这一系列的工作都和工程有关系，所以还需要学习一些诸如工程地质学、基础工程施工、钻掘工程学等知识来补充和完善知识体系。

资源勘查工程专业侧重于矿产资源勘查、矿产资源评价与管理方面，目前很多开设这个专业的院校都倾向于这两个方面。本专业主要开设了以下专业课：地质学、矿物岩石学、古生物地层学、构造地质学、矿床学、能源勘探学、应用地球物理、应用地球化学、资源管理

与评价、计算机基础、计算机绘图等。

顾名思义，资源勘查工程专业主要开设的是和资源勘查有关的课程，倾向于理论，也较重视实际应用技术，现在国内开设此专业的高校主要倾向于能源方面。要开采一种能源，我们需要知道这种能源的构成成分和形成年代等。例如，石油是由古代动物的尸体形成的，不同的石油是由不同年代的动物死后聚集形成的，，矿物岩石学、古生物地层学会讲到这些知识。另外，地球的基本结构、构造、运动规律，地下矿物的形成、赋存规律等知识也是本专业的基础知识，这些在矿床学、构造地质学中会讲到。既然是勘查，肯定要对地球和一些能源的基本物理、化学性质有所研究，然后根据这些性质进行能源寻找，这就是应用地球物理、应用地球化学要涉及的内容。勘查到某个地方有某种能源后，需要用资源管理与评价的知识对其进行分析和评价，看有多大的开采价值和意义，应该采取什么样的开采管理方法等。 勘查技术及工程专业主要开设以下专业课程：地质学、地球物理勘探、钻探工艺与设备、基础工程施工、工程地质学、水文地质学、地球化学勘探、计算机应用基础、计算机绘图等。这些课程是本专业的主干课程，是一个完整的学习体系。

勘查专业是地质学科的一个分支，能源勘查是一门技术，要想完全掌握这门技术，必须拥有牢固的基础知识。目前所说的石油、天然气、煤炭等能源都是蕴藏在地壳下面的，所以我们要想对其进行勘查，就需要先对地球的构造和一些基本的运动有所了解，这就是地质学基础所涉及的。勘查工作和地下水的运动密切相关，要想勘查得准确，还需要学习水文地质学等课程。勘查时要用到的技术就是地球物理勘探中所讲到的具体方法和技术。同时，学校还会开设诸如钻探工艺与设备、基础工程施工、工程地质学等课程来完善本专业的知识结构，让你对和勘查技术相关的一些钻探技术和设施有所了解。另外，还会开设一些计算机课程来指导你绘制勘查地图和处理数据。

专业相似之处

地质工程、资源勘查工程、勘查技术及工程这三个专业具有很多的相似性，有很多高校是给这三个专业的学生一起上课。

都属于地矿类专业。地矿类专业包括地质工程、资源勘查工程、勘查技术及工程、采矿工程、石油工程、矿物加工工程六个专业，近支则有地质学、地球物理学等。其中，地质学是勘查技术及工程专业和资源勘查工程专业的基础，而这两个专业最为相近，两者都是针对地矿资源勘查而设置的专业。相比较而言，勘查技术及工程专业更注重技术，该专业培养的是高级工程技术人才；资源勘查工程专业涉及从勘查选区、勘查评价到矿产开发全过程的地质、技术、经济及环境等方面内容，注重对资源勘查的整体把握和控制。

都属于艰苦专业。地矿类专业不等同于艰苦专业，它只是其中的一部分。教育部规定的艰苦专业包括：农业工程、林业工程、水利工程、地质资源与地质工程、矿业工程、船舶与海洋工程、航空宇航科学与技术、兵器科学与技术、核科学与技术、测绘、力学、冶金工程、动力工程及工程热物理、社会福利以及监狱劳教管理等。这些专业之所以被称为艰苦专业，之所以一直不为同学们所重视，是因为其毕业生所从事的职业在人们的印象中多为野外作业，工作很辛苦。另外，由于其专业的特殊性质，相比计算机、管理等通用专业，进行职业跨越时也非常困难。诸多原因造成了此类人才短缺。不可忽视的是，社会的发展急需大批这样的专业高级人才，但这类人才的缺口却正在逐步扩大。其实这些专业没有想象中的那么艰苦，都是一些很值得去淘金的“好”专业。

课程设置很相近。三个专业相同或相近的课程有：地质学、地球化学、地球物理、能源勘探学、构造地质学、钻探工艺与设备、基础工程施工、工程地质学、水文地质学、计算机应用基础、计算机绘差的。具体的工作差别不会很大。

实例8：设计部门。

工程项目需要在施工前进行相关的设计，而设计的前提之一就是地质结构和地质条件勘

查。现在国内有很多拥有甲、乙级资质的设计单位，很多设计院都需要地质工程、资源勘查工程、勘查技术专业的毕业生。

实例9：咨询机构。

我有一些同学毕业后进入了与地质、资源勘查、勘查技术相关的咨询机构工作。基本上是在办公室办公，做一些和地质相关的数据的统计和调查，写一些报告。

实例10:煤矿部门。

还有一部分同学毕业后去了煤矿。虽然很多煤矿处在比较偏远的地方，但是我们毕业后肯定是去大型的国有煤矿，矿区环境和建筑不会比大学校园差，占地面积大，单元式职工宿舍，花园式设计，物业是统一管理。除了地方不在城市，在矿区里你根本不会觉得自己比城里人差什么。并且煤矿企业的职工待遇都很好，主要是因为这是特殊工种，所以补贴很多。 实例11:程序开发公司。

现在有很多的软件公司和石油、煤矿、冶金等部门合作项目，需要开发设计相关的软件。因为我们是专业人士，我们在地质专业这方面的素养优于计算机专业，只有我们才知道在程序设计中需要什么，怎么设计比较好。所以软件公司会招聘一些地质专业编程能力比较强的学生做这方面的工作。

实例12：冶金部门。

这个部门的工作主要是在办公室处理从现场采集回来的数据。

实例13：出国、读研。

本科毕业的时候，有些同学选择了出国深造，准备在国外拿硕士、博士学位。这是一条不错的出路，前提是要有很好的外语水平和一定的经济实力。

没有选择就业和出国的，就差不多是考研的了。在国内继续深造也很好，可以选择继续学习地质专业，将来再读个地质博士，早晚都会在我国地质领域闯出一点名堂来。也可以选择跨专业、考其他专业的硕士研究生。

以上这13类地质、资源勘查、勘查技术专业毕业生毕业后的就业去向，占了总去向的90%，还有一小部分同学去了其他性质的工作岗位。

升学率及就业流向

地质工程

升学：考取研究生比例为33. 61%。

就业流向：科研设计单位8.40%；艰苦行业事业单位8.90%；其他事业单位3.46%；国有企业25. 54%；艰苦行业企业单位8.40%；其他企业6.59%。

就业率：96. 05%。

资源勘查工程

升学：考取研究生比例为41. 00%。

就业流向：艰苦行业事业单位9. 20%；国有企业25. 64%；艰苦行业企业单位8.41%；其他企业8. 81%；三资企业1.17%。

就业率：96. 48%。

勘查技术及工程

升学：考取研究生比例为31. 01%。

就业流向：科研设计单位4. 43%；艰苦行业事业单位4.43%；其他事业单位7.59%；国有企业30. 85%；艰苦行业企业单位4.43%；其他企业6.96%。

就业率：92. 88%。

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