本卷收入作者在地洼学说(活化构造与成矿理论)充实与发展阶段后(1977—1992)进一步走向世界时期,从理论拓展和成矿学实用两个方面,对地洼区——大陆构造新单元这一核心概念加以拓展并与国际前沿研究接轨的论著,共计52篇,另附录文选和讲义简介4篇,作序、序言(选)11篇。
《地洼区——大地构造单元的新类型》一文,是1975年底,《自然科学争鸣》杂志社致函中南矿冶学院党委,嘱请陈国达教授撰写介绍地洼学说的专文,随后派人亲来说明:“这是毛主席嘱办,毛泽东主席想了解我国的大地构造学派。”这篇专文简明扼要地阐述了传统地槽-地台学说;主要从中国大地构造的实况论及地洼学说的基本认识及其哲学观点,并着重论述了地洼区研究的生产实际意义,包括结合找矿实践、预报及预防地震的作用和意义。文后列出了陈国达立论代表作和国外评价的三篇参考文献。
该文稿于1976年初寄交杂志社后,时值“文化大革命”期间,受阻延至1977年初“文化大革命”结束后,方发表于《自然科学争鸣》[1977(2):28~32]。此时,毛泽东主席已逝世。
《中新生代构造研究现状》一文是作者在“文化大革命”结束后,地洼学说专门研究机构得以重建并更名为中国科学院长沙大地构造研究所,陈国达被任命为所长兼学术委员会主任后,作者针对“文化大革命”期间,国内地洼构造的研究因受干扰,与国外对活化(地洼)构造研究取得的进展之间,差距明显,原有优势已存不多,以及十年间国际学术交流停滞的实际情况,为加强我国对中新生代地洼构造与成矿研究的步伐而撰写的专文。该文具有如下特点:①以国内对地洼构造的研究为主,兼及国外截至1977年的最新研究进展,对地洼构造研究现状作出了回顾与展望;对承前启后、继往开来,加强地洼构造研究的主要方面予以概述;②着重对地洼构造成矿规律方面,依据近期在运用递进成矿论解决找矿实际问题,在复成矿床和多因复成矿床研究上的新进展,做了专门性的阐述;③提供了国外在活化(地洼)构造与成矿研究方面主要的文献信息。该文与另一篇《地洼构造研究现状》(1979),具有类同的学术意义。
《中国大地构造的一些特点》一文是地洼学说在1965年被列为中国大地构造4大学派后,作者为第25届国际地质大会(IGC-25th,澳大利亚,悉尼,1976)撰写的专文,是地洼学说国际交流的开端,后被收入《国际交流地质学术论文集》(第一集)。要点为:①阐述了中国大地构造的基本特征是:构造单元的多样性,除雅江—喜马拉雅、台湾东部地槽褶皱区和伊陕、四川、松辽残留地台区外,中国大陆面积近3/5及陆缘海地带,均是中新生代新型活动区——地洼区,呈广泛分布;②地洼区具有独特的成矿特征,包括了地洼沉积建造中蕴藏的丰富石油,以及油页岩、煤、铁、铜、盐类等外生矿产和地洼期岩浆建造成矿的火山岩型、侵入岩型Fe,以及W、Sn、Bi、Mo、Cu、Pb-Zn和F、Be、Cr、Ni、Ti、Pt、稀有、稀土、放射性元素等大量矿床,以及因地洼区具有复杂继承性构造层的结构特点,使其产出的矿产具有多样性、综合性和复杂性;并因叠加成矿、改造成矿广泛出现,形成多种多样的多因复成矿床。③强调加强对地洼区这一新型构造单元的研究,在理论与生产实际上都有十分重要的意义。
《中国油气田的大地构造类型和分布规律初探》一文和《中国的地洼型油气田》、《任丘潜山油田的基本地质特征及其形成的大地构造背景》两文,是作者长期对中国油气田成矿学研究的总结性重要系列成果。
成为作者依据中国大陆大地构造基本特征和前人成果资料,对中国油气田形成基本条件的宏观研究和占主导地位地洼型油气田专门研究,以及对典型地洼型油气田实例研究的系统性重要成果,并为其后国家“六五计划时期”主持组织开展北疆地区油气田国家重大项目的研究,从学术指导思想、基本学术路线和研究途径、研究内容与研究方法等方面,奠定了基础。本卷中的《北疆大地构造与油气》、《北疆西部大地构造特征、发展史与油气形成的关系》、《准噶尔地洼盆地的形成、演化及其对油气田(藏)形成的控制作用》和《新疆北部大地构造与油气藏序列》诸文,即为其后北疆地区油气田成矿学研究的系列成果。
《中国东部中新生代红层及其形成的大地构造背景》一文,是作者对红色岩系进行近半个世纪专门性研究后,对其大地构造与成矿意义具重要性的总结性文章。其要点为:①时代主要属白垩—早第三纪的红色岩层,在中国东部大陆的广泛分布,因其在沉积建造、形成环境和构造-地貌-气候条件以及含矿性方面,所反映的大地构造特征,成为中、新生代地壳演化-运动史上的重大特色之一,它们是在中国古地台区大部分转入新的构造演化阶段——地洼区阶段时,在构造-地貌反差强度很大的陆内造山期山间盆地环境的产物;②在岩相上均系分选性差、稳定性小、粗屑大量发育和以碎屑岩为主的陆相盆地型沉积。
其中白垩纪红层(南雄式)形成于地洼区发展过程褶-断构造作用和岩浆活动强烈的激烈期,其中含有多层火山产物的红层称建德式。
老第三纪红层(丹霞式)则系地洼区发展从激烈期进入余动期初,构造-地貌反差十分显著的环境条件下的块断山间盆地沉积。③红层盆地中的油气资源十分重要,其次为在干燥气候条件下形成的石膏、岩盐及Cu、U等矿产。此文是在地洼学说充实与发展阶段对其理论核心概念——地洼区,用于鉴别其构造-岩浆活动性,进行地洼区类型划分和地洼区构造发展过程不同阶段区分的十分重要的充实;并对其后开展东亚和世界大陆中、新生代红层发育区,进行大地构造与成矿的对比研究,提供了重要依据。
同时,也是对地洼区矿产资源评价和找矿方向分析的重要基础。
《地洼构造研究现状——纪念地槽学说诞生120周年》一文,是作者针对20世纪70年代地洼学说在国际上运用指导找矿取得一系列突破性进展、影响扩大并受到高度评价的时期,国内则因“文化大革命”的干扰,地洼构造研究处于滞后的实际状态,作者结合国外、国内对地洼区(活化区)最新成果资料,对地洼构造及成矿研究的现状作出的概括性论述。要点为:①地洼区这一新的活动区,地球物理特征以大地热流值高、多呈短带状重力负异常,隆起越高布格异常越低,且随地洼区发展过程的不同时期发生变化等特点。
以及大量石油地质勘探资料证实,中国大陆西部新生代地洼构造盆地均为压性,以逆掩断层和拱裂构造发育为特色,东部地洼构造盆地则为张性,以正断层和块断构造发育为特色,其原因与中国东、西部现今分别处于地洼区发展的余动期或激烈期有关,东部区域地壳相对热收缩沉降,地表山脉多为<2~3 km的中低山,西部区域地壳热膨胀正盛,致使形成平均4~5 km的高原与山脉;②以岩浆活动强烈称著的地洼区,地洼型岩浆建造的岩石-地球化学有自身的特色,并呈现由酸性岩浆为先导至基性岩浆结束的总体演变顺序,作者以实例研究作出了阐明;③对地洼区是一特别重要的含矿区的巨大的经济意义,从理论分析与国内外实践检验方面,对其矿种组合、矿床类型的综合性、多样性和多因复成矿床的特别多见,以及国际上对地洼构造成矿重要性的共识,加以了阐述;④对地洼区的深部构造予以了专门论述,指出地洼构造区及其发展与上地幔岩石圈发生的深部过程密切相关。地洼构造包括穿透地壳的断裂构造,而且上地幔中低速层较浅;⑤对地壳动“定”递进发展和地洼构造区的形成与发展的动力源机制,作出了“地幔蠕动热能聚散交替假说”的探索,并与板块构造论的解释进行比较。因此,该文的重要意义,是作者把地洼构造及其成矿的研究,提高到与国际前沿研究相适应的新高度,成为地洼学说充实与发展时期,进入国际地球科学前沿探索领域的开端。
《南北地洼区及其与中国地壳演化分异和青藏高原隆起原因的关系》一文,系作者在中国大地构造若干特点研究(1977)基础上,对青藏高原成因这一国际性热点重大课题进行的探讨。其要点为:①中国中部东经101°~107°间纵贯S-N的南北地洼区,是东、西部不同的大地构造演化系统、区域地质发展史、区域构造线与构造系方向,以及新生代构造应力场和新构造-地貌景观等方面的差异显著的分界地带。此南北地带既是东、西部间的构造转换带,又是M面埋深的陡变带和中国区域地球物理场的变异带,故单独划分为南北地洼区;②以南北地洼区为界的西部青藏高原,除了喜马拉雅期地槽褶皱带外,其他均系处于激烈期发展的地洼区,全部属于活动区,区域地壳热流值最高、密度减小、厚度增大、膨胀最烈,据此对青藏高原的隆升作出了探索性的解释。这是作者1977年提出“壳体”概念雏形后,对壳体构造进行运用检验的重要原始成果之一。
《地洼学说及其实践意义》一文,是作者在第26届国际地质大会(IGC-26th,法国巴黎,1989)上宣读的论文。
是作者向国际地学界,介绍中国在大陆构造新单元——地洼区及其成矿研究领域取得的成果与进展的起始。该文的基本内容也是作者从1980年起直至1989年,先后应邀到联邦德国、美国、苏联、日本、南斯拉夫、法国、瑞典、芬兰、蒙古及香港地区,讲授地洼学说,共考察各国地洼构造、矿山的基础。
《多因复成矿床并从地壳演化规律看其形成机理》一文,是作者应国际矿床成因协会第六次讨论会(IAGOD-6th,苏联第比利斯,1982)的特别邀请,在会上作的特邀报告,也是作者针对国际矿床大地构造委员会(CTOD)“从地壳演化看成矿作用”前沿研究课题撰写的专文。是作者从1975年起运用递进成矿论研究中国富铁矿床,对一些既有沉积矿床或沉积变质矿床特征但又具有内生矿床的大量证据、矿床成因争论多年未能解决者,诸如白云鄂博铁-稀土矿床,石碌富铁矿床等,从地壳演化继承、叠加改造或富化成矿作用方面开展研究,建立“多因复成成矿”和“多因复成矿床”成矿新概念和矿床新类型的划分。因此,此文代表了递进成矿理论在矿床学研究上的重要突破与进展,是一篇重要的总结性成果。“多因复成矿床”也成为递进成矿论中的重要组成部分,在递进成矿论的拓展与发展中,具有里程碑重大意义。
构造地球化学是地洼学说中衍生的一门新兴学科,是其理论体系中重要的组成部分。这是介于构造地质学与地球化学间把宏观构造地质与微观地球化学相结合探究构造作用与元素聚散作用的内在联系的一门边缘科学。1961年由中国科学院中南分院组建地洼学说专门研究机构时,著者取名为“中国科学院中南大地构造与地球化学研究室”,即为此边缘学科起始的学术设想。直到1984年召开全国首届构造地球化学会议(长沙),标志了这门新学科的初步形成。《构造地球化学若干问题》即系1961年至1976年该新兴学科逐步形成阶段,著者依据相关研究的资料成果,最早论及构造地球化学的专文。其要点有:①初步阐明了地质构造与地球化学关系的意义和作用;②针对已知大地构造单元(地槽区、地台区及地洼区)的岩浆岩岩石化学的时、空分配特点,以及内、外生成矿作用造矿元素聚集的特点,对大地构造单元与化学元素分配聚散关系,结合实例予以初步分析;③结合实例初步阐明了中、小型褶皱、断裂与成矿元素分配集散的关系。
《关于构造地球化学的几个问题》一文,系作者在全国首届构造地球化学学术讨论会上作的学术报告。是作者从1961年倡导把大地构造与地球化学相结合,并组建中国科学院中南大地构造与地球化学研究室开始,经过20多年的研究积累(包括本卷内《构造地球化学若干问题》、《构造地球化学的现状与发展方向》等文)后,以此次学术会议为标志,将构造地球化学作为一门衍生学科,成为地洼学说理论结构中的重要组成部分。
《论汾渭地堑的大地构造性质——一个裂谷型地洼系》和《南喜马拉雅地洼区》两文,分别是作者作为特别邀请代表,在第27届国际地质大会(IGC-27th,莫斯科,1984)上作的特邀学术报告(前文)和提交大会的学术论文(后文)。前一文系作者针对国际地科联(IUGS)“岩石圈计划”前沿研究,以中国东部大陆华北地洼区新生代汾河—渭河地堑构造的实例研究,依据其现今构造-地貌及第四纪浅部地质特征,以及近代地震震源深度,碱性玄武岩喷出及其分布,M面埋深及变化、重磁异常及地震测深等深部地质特征;并结合卫星重力资料反映出的中国东部大陆所处东亚—西太平洋区域的壳下软流层蠕动牵引产生的拉力场特征和在浅部地壳中形成的一系列NNE、NE或NEE轴向的裂谷等方面,从壳下地幔动力作用运动特征与地壳大地构造历史演化相结合的研究途径,用历史-动力学大陆壳体演化-运动的观点,解释了汾渭地堑实系始新世以来形成的一个大陆裂谷型地洼系,相当于E•E•米兰诺夫斯基裂谷分类中的裂隙型的后地台大陆裂谷带。此文也是作者把地洼构造与成矿研究,深化到将浅部地质历史演化与岩石圈深部地质动力学相结合的研究领域的代表作。其与本卷中的《中国东部后地台造山带新生代盆地成因一解》、《中国东南地洼区的深部构造及其演化》等文,均系1980—1991时期同类研究的成果,它们反映出地洼学说经30余年国内外学者和作者的实践检验,从最初创立时侧重历史大地构造研究范畴,已逐步扩展到历史-动力学壳体大地构造研究新范畴的拓展时期。后一文,则是作者依据最新成果资料,对南喜马拉雅地区,在进行基本构造层的划分与结构分析,以及第三、第四系陆内山间盆地沉积建造、第三纪构造型和岩浆建造大地构造类型厘定的基础上,确定南喜马拉雅地区原系前寒武—第三纪前印度古地台区的一部分,但在新三纪时经活化转化形成的地洼区。
并对位于中国境内的地区,进行了二级地穹系和地洼系的分区。这也是作者对其主编的《中国大地构造图》(1∶400万,1977)区划,进行的重要修改与补充。
《关于地洼区的几个问题》一文,是地洼学说拓展阶段具有重要意义的一篇论著。系作者主持召开首届国际地洼构造与成矿学学术讨论会后,应特约,针对国际交流中运用地洼构造与成矿理论中需要澄清和限定的一些重要基本概念,以大陆大地构造的客观历史事实为基础,从历史-动力学相结合的角度,所作出的深刻、简单、透彻的论述。此文的重大意义,在于它为地洼学说理论拓展成为历史-动力大地构造学过程中,在基本理论概念上打下了坚实的基础。此文同时也是对作者其后发表的《活化(地洼)构造理论的历史回顾与发展现状》与《地洼学说的理论结构和发展纲领》等文所进行全面的总结,起到十分关键性的注释作用。
《地洼学说编图的指导思想》一文,是作者在运用地洼学说编制区域性大地构造图和中国大地构造图近30多年实践经验基础上,对编制图件指导思想的全面系统总结,并以此作为按壳体构造观点编制《亚洲陆海壳体大地构造图》的理论与方法的基础。
此文最为重要的意义,在于它是通过编图工作,阐明运用地洼学说(活化构造与成矿理论)研究大地构造与成矿学的基本学术观点和中心思想,即应从壳体演化-运动的角度,以时代最老的已知地质构造史实到现今最新的地质构造史实,全面客观地如实反映出地壳演化-运动和从古至今在各地质时期的整个历程,据此探索大地构造和成矿学问题。并以此中心思想作为指导,进行有大地构造属性含义的基本构造层、亚构造层划分,用以反映地壳演化-运动史和大地构造体制的多阶段性和递进性,并按其现今构造体制属性及空间分布划定构造区;并且结合地球物理场和深部构造,运用上地幔蠕变和流动的大范围的垂向和横向的动力作用形式和起因,作为阐明地壳或岩石圈壳体演化-运动史时、空变化动力学机制的总因。因此,此文实质上是作者对地洼学说(活化构造与成矿理论)基本学术观点和中心思想特色的扼要准确的论述,在地洼学说拓展时期具有十分重要的学术指导意义与作用。
《成矿构造学》一文,是作者继1978年出版《成矿构造研究法》后,历经20年通过递进成矿论和多因复成矿床新概念等的实践检验后,成矿构造学已成为地洼学说理论组成中衍生的新兴学科。此短文,即系作者对“成矿构造学”含义作出的最新解释。
《“燕山运动”的历史意义》一文,是作者为第15届国际地质科学史讨论会(中国北京,1990)撰写的专文。文中的要点有:①由中国地质科学先驱者之一的翁文灏教授在20世纪20年代,在中国东部大陆发现并命名为燕山运动的中生代中期陆内造山运动,后被证实为环太平洋各大陆广泛存在的造山运动,成为世界地质科学史上的重大事件;②对中国大陆东部和环太平洋各大陆燕山运动陆内造山区客观地质事实的研究,不独成为中国发现大陆构造新的大地构造与成矿单元——地洼区的地质实体的坚实基础,同时也是认定世界其他大陆地洼区广泛分布的客观事实基础;③地洼区不仅是新被发现的大陆构造单元,还是特别重要的含矿区。因此,“燕山运动”的历史意义在于:发现和提出地洼区概念,以及地壳动“定”递进转化律和递进成矿论的建立,都是由于在中国东部大陆燕山运动陆内造山区继承性创新研究基础上,对大地构造理论创新的结果。因此,其除了理论上推动传统大地构造理论的变革之外,在实际意义上,还扩大了新的找矿区域和预测找矿方向,为重新审查原有各种成矿理论提供了新的依据。
《中国大地构造概要》是这一时期的一本非常重要的阶段性的专著,是运用地洼学说指导编制《中国大地构造图(1∶400万)》的详细说明书。
该书一方面在编图的基础上对中国大地构造的演化与运动特点作出了探索性的综合分析与研究;另一方面,根据中国大地构造演化史在时空上存在明显差异的地质记录,即地槽-地台构造区演化系统和地台-地洼构造区演化系统在中国大陆范围内存在的差异,划分出北部、西部、东部三个具不同构造区演化系统的区域,并提出了“壳体”术语,用于表达地壳演化与运动上的这种时空差异。这是地洼学说其后发展增新成为“壳体大地构造”理论的最初的理论概念的雏形。
需要附带提及的是,正如作者在其《频迎雪雨 骨坚——回忆地洼学说的诞生和成长过程》一文中谈到的,这一学术成果的完成(1972—1975),正值“文化大革命”时期,当时阻力重重,成果濒于“流产”。作者根据邢台大地震后国家对地震地质研究极为重视与关注的历史背景,毅然决定补充地震地质的重要内容,为此得到国家地震局及广州地震大队单位领导和科技人员的大力支持公开出版。但受当时客观条件的限制,故该成果在1977年出版时,署名用“国家地震局广州地震大队主编”,作者仅被作为主要工作人员在前言中给予了说明。事实上,本书除大地构造分区部分由其他参与人员执笔外,其主要部分均由陈国达执笔,并对全文进行了审改,特此予以说明,以免误解。
与《中国大地构造概要》相类同的,尚有《中国大地构造图(1∶400万)》以及《中国大地构造图的编制方法》(按地洼说及递进说编制)(1979)和《中国大地构造的一些特点》(1978)两篇论文。其写作的历史背景及论文要点已如前述,不再补充说明。