構造地質(zhì)學簡介

狹義的構造地質(zhì)學一般限于形變和變形機制方面的研究。構造學或大地構造學是對區(qū)域性宏觀構造演化史的研究，也是構造地質(zhì)學的組成部分。狹義的構造地質(zhì)學與構造學相輔相成，前者的研究是區(qū)域構造演化的具體內(nèi)涵，而后者則是前者變形機制的成因環(huán)境和條件的綜合概括。

構造地質(zhì)學最先是對構造要素，即褶皺和斷裂的形態(tài)、變形組合的認識和分析，以及構造均勻域區(qū)劃分帶的研究，而后又結(jié)合巖石組合特征，研究演化歷史和變形期次與階段。其核心是構造演化的動力機制和成因模式，因而總與學說、假說相聯(lián)系。

1859年霍爾在研究北美地質(zhì)時，發(fā)現(xiàn)阿巴拉契亞山脈古生代沉積區(qū)具槽形特征。他把這種現(xiàn)象解釋為因沉積重力負荷而致下沉，1873年丹納把這種槽形構造命名為地槽，并認為是地球因冷縮而在大陸邊繞出現(xiàn)的塌陷帶。地槽概念的提出標志著現(xiàn)代構造地質(zhì)學的起點。

1887年貝特朗提出造山旋回的概念。1883～1909年修斯在收縮說的基礎上完成巨著《地球的面貌》，書中突出了地質(zhì)學的全球觀點，同時還發(fā)展了沉積建造的時空分帶理論，使地槽地臺學說得以建立，并奠定了20世紀前半葉的地質(zhì)學研究的基礎。

泰勒1910年討論了歐亞大陸第三紀山脈弧形向南突出，1912年魏格納有關大陸起源的論述，使大陸漂移思想形成了大陸漂移說。因此，在20年代前后，在地質(zhì)學中開始了以地槽學說為代表的垂直論，與以大陸漂移說為代表的水平論有關主要構造運動方式之爭，并把垂直論與大陸位置相對固定相聯(lián)系，稱為固定論，而水平論固有大陸長距離漂移的認識，稱為活動論。

1928年霍姆斯提出地殼以下物質(zhì)熱對流的假說，用以解釋大陸漂移。1930～1933年哈爾曼和范·貝美倫提出的重力與波動說，解釋造山物質(zhì)的運動規(guī)律。

施蒂勒1924年提出了造山期及其同時性，支持了地槽學說的造山理論。1936年他把地槽進一步劃分為正地槽和準地槽，其后又把正地槽分為優(yōu)地槽和冒地槽。這些研究成果都顯示了構造地質(zhì)學在造山作用理論與巖石建造學說等方面的重大發(fā)展，進而使地槽地臺學說成為20世紀50年代地質(zhì)科學的主導理論。

在20世紀60年代，由赫斯首先提出的海底擴張說，以及由轉(zhuǎn)換斷層證實巖石圈運動符合描述剛體球面轉(zhuǎn)動規(guī)律的歐勒定律，確立了巖石圈板塊構造學，并被譽為現(xiàn)代地球科學理論的一次革命，從而引起對地質(zhì)學中原有的基本原則和規(guī)律重新思考和再認識，也促進了構造地質(zhì)學的現(xiàn)代化進程。

構造地質(zhì)學對地質(zhì)體變形機制開展了實驗和定量描述的研究。在20世紀50年代創(chuàng)立了構造物理學，60年代，以蘭姆賽為代表，從構造形態(tài)幾何學中發(fā)展了有限應變測量，提高了構造變形機制的定量研究的實踐性。70年代，地球動力學的模擬實驗和描述計算，擴大了構造成因機制的研究基礎。

構造地質(zhì)學主要研究地質(zhì)體的次生構造及其成因和演化，同時也進行構造作用環(huán)境的重建和反演的研究，可概稱為改造和建造。它們都是在漫長的地質(zhì)歷史中發(fā)生和形成，并具復雜多樣的特征。

構造地質(zhì)學研究的次生構造都與內(nèi)生地質(zhì)作用相聯(lián)系，這與地球深部作用緊密相關。巖石圈板塊運動是地質(zhì)構造演化的主因，所以對地質(zhì)構造的研究盡管有尺度不同和目的不一的差別，但都必須著眼于全球整體的地質(zhì)演化規(guī)律與特定的形成環(huán)境相結(jié)合。

各種構造作用主要都集中在上地幔圈層以上的巖石圈內(nèi)，因而巖石圈又稱為構造圈。在這里，既有現(xiàn)今的活動構造現(xiàn)象，如地震可測量的板塊運動向量等，也有各種已經(jīng)固結(jié)了的構造，這種歷史中的構造一直可追溯至38億年以前的古老地質(zhì)體中。

持續(xù)不斷的構造作用，使地表和地下各種地質(zhì)體發(fā)生形變，如巖層彎曲和斷裂；地表升降造成山脈、高原和盆地；地表遭剝蝕和盆地內(nèi)沉積；巖漿的侵入活動和火山噴發(fā)等，它們都直接間接地由更為廣泛而具體的構造運動所引起的。從礦物晶格位錯至造山帶的形成，不同成因環(huán)境和層次的變質(zhì)作用現(xiàn)象，巖漿巖分帶，大陸碰撞區(qū)地殼壓縮隆升和鄰區(qū)的盆地沉積充填，以及地質(zhì)體演化發(fā)展中的構造疊加和改造等，都是次生構造。

構造地質(zhì)學也研究由構造作用決定的原生構造現(xiàn)象，如造山帶的位置和形態(tài)、盆地的形態(tài)和分布，各種層次的變質(zhì)作用與分帶，不同成因的巖漿巖侵位和噴出活動條件等的本身特征，都由構造環(huán)境所決定，是由先期構造造成而又成為后繼構造作用的基礎。

構造地質(zhì)學與地質(zhì)學一樣始于對大陸地質(zhì)的研究。地殼構造具雙層模式特征，不同深度層次的構造變形機制、作用過程和產(chǎn)物有很大的不同，特別是在地下一般為10～15公里深處的脆韌性物性過渡帶上下的差別。其淺部常見脆性構造變形，構造發(fā)育不均勻；而在過渡帶之下，以韌塑性均勻剪切變形為特征，各類韌性剪切構造面一般都很平緩，多強烈置換構造和透入性特征。淺部的脆性斷層向下進入韌塑性帶時常產(chǎn)狀變緩。具細?；亟Y(jié)晶的糜棱巖則多形成于脆韌性過渡帶附近或更深些。

構造變形的各種不同速率和長時間的作用進程，可造成地質(zhì)體的穿時現(xiàn)象，而不同階段的構造作用可使構造發(fā)生遞進變形或疊加；它們在時空上的關系，主構造期間及遞進變形期內(nèi)的演化序列，又常與沉積作用或巖漿侵位相關，這種具明顯對應關系的主期又稱為構造熱事件，它不僅是構造變形產(chǎn)物，也是地質(zhì)階段劃分的重要標志，有重要的紀年意義。

構造地質(zhì)學強調(diào)野外實地觀測。其研究精度則隨科學技術的發(fā)展而迅速提高。20世紀60年代以來遙感技術的運用，對地質(zhì)構造的研究產(chǎn)生極高的效益；采用反射地震技術研究地殼結(jié)構，并開創(chuàng)大陸地學斷面的研究和成囤，所有這些創(chuàng)新技術和理論，已有可能在更廣闊的范圍內(nèi)研究具體的構造單元、區(qū)域構造特征、水平運動和制圖。

實驗室內(nèi)的顯微構造與組構研究、構造變形條件的溫度和壓力的測算、古應力場重建及古應力差值估算等已經(jīng)實現(xiàn)。因此，構造地質(zhì)研究的觀測分析手段已是宏觀更宏、微觀更微，使不同尺度的構造有可能在成因和演化及運動學和動力學上結(jié)合得更好，研究得更深入。計算機數(shù)字模擬則又開拓了為這方面實驗提供可資參考的途徑。

在于認識和運用地質(zhì)體的成因和運動的規(guī)律性。地質(zhì)礦產(chǎn)資源和能源的成礦背景，控礦容擴因素都與構造演化、構造環(huán)境和成因機制緊密聯(lián)系。構造地質(zhì)作用更是地質(zhì)災害的發(fā)生的重要的決定因素；工程建設及減災等環(huán)境科學問題，也與構造地質(zhì)學的研究直接相關聯(lián)。

構造地質(zhì)學強調(diào)野外實地觀測，其研究精度隨科學技術的發(fā)展而迅速提高。20世紀60年代以后遙感技術的運用，對地質(zhì)構造的研究產(chǎn)生了極高的效益；反射地震技術的運用和大陸地學斷面的研究對于揭示地殼結(jié)構和深部構造取得了很好的效果，所有這些創(chuàng)新技術和理論已使在更廣闊的范圍內(nèi)研究具體的構造單元、區(qū)域構造特征、水平運動和制圖成為可能。實驗室的顯微構造與組構研究、構造變形條件的溫度、壓力測算、古應力差值的估算和古應力場的重建等均已實現(xiàn)。這些都使得不同尺度構造的研究有可能在成因和演化及運動學、動力學上結(jié)合得好，研究得更深入。

未來，地質(zhì)學能觀察和研究的范圍和領域?qū)⑷找鏀U大。在空間上，不但能通過直接或間接的方法逐步深入到巖石圈深部，而且對月球、太陽系部分行星及其衛(wèi)星的某些地質(zhì)特征，將有更多的了解。　數(shù)學、物理學、化學、生物學、天文學等其他學科的發(fā)展和向地質(zhì)學的進一步滲透，先進技術在地質(zhì)工作中的使用，同精細、深入的野外地質(zhì)工作相結(jié)合，會使人們有可能對更多的地質(zhì)現(xiàn)象和規(guī)律作出科學的解釋進行更深入和本質(zhì)性的研究。 　實驗條件將進一步改進，如將實驗室中所能達到的溫度壓力提得更高，模擬更為復雜的多種可變因素的地質(zhì)作用，并把時間因素也納入模擬實驗之中。　地質(zhì)學理論不斷得到補充、修正，尤其是各大陸所提供的有關不同地質(zhì)歷史時期的新資料將在很大程度上檢驗、發(fā)展板塊構造說，進而會產(chǎn)生一些新的理論和學說。 　在地質(zhì)學的服務領域，一個重要方面是開發(fā)地球資源，其中有關礦產(chǎn)資源和新能源的研究，仍處于最重要的地位。同時，由于區(qū)域成礦研究的需要，將進一步加強區(qū)域地質(zhì)的綜合研究，并促進地層學、古生物學、沉積學、構造地質(zhì)學、地質(zhì)年代學，以及區(qū)域巖漿活動研究、變質(zhì)地質(zhì)研究等向新的水平發(fā)展。 　保障人類良好的生存環(huán)境、干旱半干旱地區(qū)和沼澤地區(qū)的水文地質(zhì)問題，以及工程地質(zhì)問題的研究將不斷擴大。環(huán)境地質(zhì)學，包括環(huán)境地質(zhì)調(diào)查研究，有關的微量測試技術和環(huán)境保護的地質(zhì)措施等的研究日趨重要。　總之，地質(zhì)學必須加強基礎研究，如礦物學、巖石學地層學、古生物學等具有奠基意義的學科的研究，以提高對各種地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象及其形成、演化的認識。同時還要充分吸收和利用其他科學技術的新成果，包括社會科學的研究成果，以更全面、本質(zhì)地認識地球歷史和構造，為科學的發(fā)展，為人類更合理、有效地開發(fā)和利用地球資源，維護生存環(huán)境，作出應有的貢獻。2100433B

構造地質(zhì)學專業(yè)是研究巖石圈內(nèi)地質(zhì)體的形成、形態(tài)和變形構造作用的成因機制，及其相互影響、時空分布和演化規(guī)律的地質(zhì)學分支學科。構造作用或構造運動常是其他地質(zhì)作用的起始或觸發(fā)的主要因素，因此，構造地質(zhì)學說通常也就成為地質(zhì)學的基本學說。

狹義的構造地質(zhì)學一般限于形變和變形機制方面的研究。構造學或大地構造學是對區(qū)域性宏觀構造演化史的研究，也是構造地質(zhì)學的組成部分。狹義的構造地質(zhì)學與構造學相輔相成，前者的研究是區(qū)域構造演化的具體內(nèi)涵，而后者則是前者變形機制的成因環(huán)境和條件的綜合概括。

構造地質(zhì)學最先是對構造要素，即褶皺和斷裂的形態(tài)、變形組合的認識和分析，以及構造均勻域區(qū)劃分帶的研究，而后又結(jié)合巖石組合特征，研究演化歷史和變形期次與階段。其核心是構造演化的動力機制和成因模式，因而總與學說、假說相聯(lián)系。