大地构造学(岩石圈研究进展)
《大地构造学说》课件
跨学科研究与应用
跨学科合作研究
拓展应用领域
大地构造学将进一步加强与其他相关学科 的合作研究，共同解决复杂的地质问题。
大地构造学的理论和方法将在更广泛的领 域得到应用，例如环境地质、灾害防治、 矿产资源勘探等。
强化实践应用
培养跨学科人才
未来大地构造学将更加注重实践应用，将 研究成果应用于实际的地质工作中，提高 地质工作的效率和安全性。
通过对地表土壤中的元素含量进行测 量，了解地下矿体和地质构造的信息 。
岩石地球化学测量
通过对岩石中的元素含量进行测量， 推断地壳运动和成矿作用的过程。
遥感技术
卫星遥感
利用卫星搭载的传感器获取地球表面的电磁波信息，通过图像解译和分析，了 解地质构造、地貌、植被等特征。
机载遥感
利用飞机搭载的传感器获取高分辨率的航空影像，通过对影像的分析和处理， 提取地质构造和地表覆盖等信息。
滑坡、泥石流防治
根据大地构造学说揭示的山体稳定性 规律，可以评估滑坡、泥石流等地质 灾害的风险，采取有效的防治措施。
环境保护与治理
土地退化防治
依据大地构造学说，可以分析土地退化的成因，如水土流失、荒漠化等，进而制定针对性的防治措施 。
生态修复
大地构造学说有助于理解生态系统结构和功能的关系，指导生态修复工程，促进生态系统的恢复和可 持续发展。
板块构造理论的形成基于大量的地质观测和实验研究，它 能够很好地解释地震、火山、地貌等多种地质现象的形成 机制。
板块构造理论对于地球科学的发展产生了深远的影响，它 不仅深化了人们对地球的认识，也为地质学、地球物理学 、地理学等多个学科提供了重要的理论支持。
ห้องสมุดไป่ตู้槽-地台学说
01
大地构造学
为什么要研究区域构造地质？地球是一个动态的星球，处于不断的变化之中。
地震作用火山爆发岩石剥露成矿作用等昆仑山口西8.1级地震地表破裂带（2001）镜头指向：北地震鼓梁汶川8.0级大地震什么是区域构造地质学构造地质学（Structural Geology）区域地质学（Regional Geology）大地构造学（Tectonics）区域构造地质学（区域大地构造学）构造地质学：主要是研究组成岩石圈的岩石、岩层和岩体在构造作用中形成的变形现象（构造）的几何形态、组合型式及其形成和发展规律的一门学科。
狭义构造地质学，研究褶皱、断裂、节理、劈理、岩层产状及其形成。
区域地质学：是早期的大地构造学，主要探讨局部区域地壳岩石圈形成、发展、演化的地质学分支，诸如褶皱带、大陆裂谷的形成演化。
是以构造运动、地层古生物、岩浆活动、变质作用、成矿作用、海进海退研究为基础的一门综合性学科。
大地构造学又称为全球构造学，是一门研究全球岩石圈形成、发展的综合性学科。
侧重于理论分析与建立，具有探索性。
区域大地构造学：应用大地构造理论进行区域地质特征总结、进行区域地壳岩石圈发生发展规律研究的地质学分支。
侧重于实际资料的综合分析，是大地构造学研究的基础环节。
大地构造学中国区域大地构造学两个关系：构造地质学与大地构造学大地构造学与区域地质学构造地质学与大地构造学的比较都研究不可重复运动的重建，运动塑造了地球外层的演化。
如地壳沿断层破裂、大洋打开、大洋关闭而碰撞等。
都研究地球壳层和上地幔的运动与变形。
不同是后者主要研究区域至全球尺度上的运动与变形历史，前者主要研究岩石在亚微观至区域尺度上的变形。
二者研究相互依赖、促进。
在区域尺度上二者有重叠。
为什么？以小见大、大中寓小。
构造地质学与大地构造学的比较1960s以来，二者发展都很快。
板块构造理论-是一场革命。
地球物理数据日益重要。
地震、地磁、重力数据对深部三维空间大尺度构造提供信息。
大地构造学也依赖于其它地质学科发展。
大地构造与岩石圈运动机制研究
大地构造与岩石圈运动机制研究在地球科学领域，大地构造与岩石圈运动机制的研究一直是一个重要的课题。
随着科技的进步和研究方法的改进，人们对地球内部的结构和运动机制有了更深入的了解。
本文将探讨大地构造与岩石圈运动机制的基本概念和研究方法，并介绍一些前沿的研究成果。
首先，我们来了解一些基本概念。
大地构造是指地球上表面的地壳、地幔和核的空间形态和变形特征。
岩石圈是指地球表面上地壳和上部地幔的一部分，包括固态的岩石和熔融的岩浆。
岩石圈运动机制是指地球岩石圈内各种运动现象的形成原因和作用机制。
地球的大地构造是由多种力学过程驱动的。
地壳和地幔是由岩石构成的，它们在地球内部受到地热、地震和地球自转等多种力的作用。
这些力通过岩石圈运动机制的作用，导致地球表面发生地震、火山喷发、地壳运动等现象。
为了研究大地构造和岩石圈运动机制，地球科学家采用了多种研究方法。
其中，地震学是一项重要的科学领域。
地震学通过观测和分析地震波传播路径、速度和振幅，可以推断地球内部的结构和性质。
地震波在地球内部传播时，会受到不同介质的影响，从而产生不同类型的波。
根据不同类型的波在地球内部的传播速度和路径，可以推断地球内部的层次结构和物质组成。
除了地震学外，地球物理学和地球化学也是研究大地构造与岩石圈运动机制的重要手段。
地球物理学通过研究地球重力场、磁场和电场等物理现象，来了解地球内部的密度分布、磁性和电性等特征。
地球化学则通过对地球上岩石、矿石和水等物质的成分和组成进行分析，来了解地球内部物质的来源和演化过程。
近年来，随着科技的不断发展，地球科学领域的研究也取得了一些重要的成果。
例如，通过对地震波传播的精确观测和模拟，科学家们确定了地球内部的不同层次结构和物质组成。
他们发现地球由地核、地幔、地壳和大洋板块等多个层次组成，每个层次都有不同的物理特性和运动机制。
此外，科学家还发现了地球内部的热对流循环和岩石圈板块运动的关系。
热对流循环是由地球内部的热量传输引起的，这种循环导致了地球表面的岩石圈板块运动。
中国大地构造研究进展和成果介绍(1-3)
中国大地构造研究进展和成果介绍（1-3）胡经国五、缝合带与主要断裂带1、中国及邻区的缝合带和断裂带从20世纪50年代开始，人们认识到，切穿地壳－上地幔不同层次的深断裂（Deep Fracture or Deep Fault）在大地构造演化中具有十分重要的意义（裴伟，1956；张文佑，1959；黄汲清，1960）。
一些构造学家，虽然不谈深断裂，但是岩石圈板块的边界实际上都是深断裂带；洋中脊是切穿岩石圈的张性深断裂带；海底和大陆上的转换断层是切穿岩石圈的剪切深断裂带；而贝尼奥夫带则是切入地幔更深层次的超岩石圈断裂带。
现代的洋中脊带、贝尼奥夫带和转换断层，构成现今地球一级断裂系统，决定了现今全球大地构造格局。
不同的构造旋回和构造阶段，均有其所特有的断裂系统。
它们决定了各个构造旋回和构造阶段的全球构造格架。
20世纪50年代，美国COCORP（Consortium for Continental Refletion Profiting）发现，地壳中不同层次的拆离构造（detachment or decollement）在大地构造研究中具有十分重要的意义，揭开了大陆深断裂构造研究的新的一页。
80年代兴起的地震成像技术（seismic tomography）发现，地球内部结构远比人们想象的要复杂的多，开辟了地球深部构造研究的新纪元（F.A.Cook et al.，1979；J.H.Woodhouse abd A.M.Dziewonski，1984；刘福田等，1989）。
根据地震剖面，F.A.Cook等描述了北美阿巴拉契亚的薄皮大地构造（thin-skinned tectonics）（F.A.Cook et al.，1979）。
许靖华论述了瑞士阿尔卑斯山脉晚阿尔卑斯造山运动中的薄皮板块构造（thin-skinned plate tectonics）（K.J.Xsu，1979）。
最近，西藏南部地震反射剖面（INDEPTH）（Wienjin Zhao et al.，1993），揭示出现代印度大陆确实下插（underthrusting）到特提斯喜马拉雅之下，地表的主中央（MCT）和主边界（MBT）断裂向深处均会合到主喜马拉雅断裂（MHT）——一个地壳深处的拆离（滑脱）面，从而证明了阿尔冈提出（E.Argand，1924）、黄汲清（T.K.Huang，1945）进一步阐明了的科学论断（图8，B）。
区域大地构造49个复习知识点
区域大地构造49个复习知识点1.区域大地构造学与大地构造学的区别和联系(1)大地构造学是一门研究全球岩石圈形成、发展的综合性学科。
(2)区域大地构造学是应用大地构造理论进行区域地质特征总结、区域地壳岩石圈发生发展规律研究的地质学分支。
因此区域大地构造学不仅工作范围局限,而且侧重于实际资料的综合分析。
(3)大地构造学侧重于理论分析与建立,具有探索性。
(4)大地构造学与区域大地构造学是两个密不可分的学科。
首先,区域大地构造学的研究需要先进大地构造理论的指导,第二,大地构造学需要区域构造的研究成果。
只有找出地球岩石圈不同区域的共性与差别,才能将岩石圈各部分有机地联系起来,最终分析其形成发展的规律性,建立全球岩石圈构造运动和演化的模式。
因此区域大地构造的研究是大地构造研究的基础环节。
2.大地构造学当前的主要任务全球及大陆动力学研究;为矿产资源、地质灾害和环境评价建立动力学模型。
中国大地构造学研究方法:历史一构造分析法、将今论古法、构造类比法3.历史-构造分析法岩石圈的组成和结构是物质运动在一定阶段的表现形式,它们处在不断的运动、变化和发展的过程中,因此从历史发展的观点来分析岩石圈组成和结构就是研究大地构造的基本方法,即历史-构造分析法或称地质历史分析法。
1.沉积特征分析2.岩浆活动分析3.构造变动分析4.变质作用分析5.成矿作用分析6.地球物理分4.地质建造泛指在地壳发展的某一阶段,在特定的大地构造条件下所形成的具有成因联系的一套岩石共生组合。
按岩石成因类型地质建造可分为:沉积建造、岩浆建造和变质建造等三大类;按大地构造类型则可区分为:地槽型建造、地台型建造等。
地质建造反映特定的地质环境,有重要实用意义5.地球的圈层结构、大陆岩石圈的圈层结构大陆岩石圈自上而下可分为四个层圈:1.上地壳:由盖层和结晶基岩层两部分组成。
2.中地壳3.下地壳4.莫霍面也是一个过渡层6.地球构造活动的韵律性马宗晋等以不同的时间尺度韵律性的代表性事件为参考,划分出长韵律、中韵律、短韵律和微韵律四个层次,十二个韵律级别。
探究构造地质学和大地构造学的几个重要问题
探究构造地质学和大地构造学的几个重要问题在构造地质学与大地构造学研究中，存在着一些尚未解决的问题。
在这其中，大陆岩石圈的构造地质问题一直时争议的重要课题。
对于我国来说，虽然我国近些年大力研究构造地质学和大地构造学，但是从整体上看，对于这方面的研究仍然相对落后，存在很多的不足。
基于此，本文就对构造地质学和大地构造学的几个重要问题进行深入探讨。
标签：构造地质板块0引言目前，我国对构造地质学的研究仍然相对滞后，无论是理论界还是在实践应用过程中，都存在着很多的问题。
因此，在新的发展形势下，加强对构造地质学和大地构造学的研究力度，对其重要的问题进行分析，具有非常现实的意义。
基于此，本文就对构造地质学和大地构造学的几个重要问题，即构造变形与地块变位、盆地深部构造以及碰撞带三个问题进行深入探讨，并提出几点看法。
1构造变形与地块变位研究构造变形与地块变位中，板块位置的变化（即变位）是研究重点。
通过研究可知，变位是在研究古地磁、古生物生态环境的变化和沉积环境的巨变等的基础上进行的。
在板块进行运移的过程中，其方向和速度往往会有效控制住局部的构造和变形，尽管岩性不均或者构造边界的限制会对构造变形产生一些局部的变化。
从整体来看，构造变位（大地构造学问题）是控制了构造变形（以中小型构造为主）的。
如果只注重对小型的结构进行研究的话，就会稍显精细，但是如果无法与大区域的构造结合起来的话，就无法从整体上进行把握，造成“乱套”构造背景的情况出现。
从另一个角度来讲，只注重从大地构造进行研究的话，就往往会忽略掉基础，脱离实际。
对于这两种研究来说，仍然存在于现今的学术界。
在今后的研究中，一定要注重将大地构造与小构造（显微构造）结合起来进行研究，既要扎实地大量研究具体的中小型构造变形，又要研究大区域的大地构造。
在实际应用中，应该重视野外地质工作，查阅相关的文献资料，同时也要运用相关知识和技术进行发展和改造传统的构造地质学，从而有效促进构造地质学的研究发展。
板块构造理论：大地构造学
海底扩张与板块构造
海底扩张
板块构造理论认为，海底扩张是板块运动的重要表现之一。由于地球内部的热能 作用，海底扩张不断发生，形成了新的海底地壳。
证据支持
海底扩张的证据主要来自于海底地质地貌、磁场分布和地壳年龄等方面的研究。 这些研究表明，海底扩张是地球板块运动的重要表现之一，形成了广阔的海底地 壳和洋中脊等地质构造。
界。
1990年代至今，科学家们不 断深入研究板块构造理论，发 现板块运动与地震、火山活动
等自然灾害密切相关。
板块构造理论的意义
板块构造理论是现代地球科学的重要理论之一，为研究地球的构造和演化提供了重 要的基础。
板块构造理论有助于预测地震、火山等自然灾害的发生，为人类防范自然灾害提供 了科学依据。
板块构造理论对于人类探索外星球也有重要的指导意义，为研究其他行星的构造和 演化提供了借鉴。
大陆板块的俯冲与碰撞
大陆板块俯冲
当两个大陆板块相互碰撞时，其中一个板块可能会俯冲到另一个板块之下。这种俯冲现象会导致地震 、火山活动和地形变化等自然灾害的发生。
证据支持
大陆板块俯冲的证据主要来自于地质地貌、地震波和地热等方面的研究。这些研究表明，大陆板块俯 冲是地球板块运动的重要表现之一，形成了许多山脉、岛弧和深海沟等地质构造。同时，大陆板块俯 冲也是导致地震和火山活动的重要原因之一。
04
CHAPTER
板块构造理论的应用
地球科学研究
1 2 3
板块运动机制
板块构造理论为地球科学研究提供了板块运动的 动力学机制，有助于深入理解地球的演化历史和 地质构造的形成过程。
古地理重建
通过板块构造理论，可以推断古代的地理环境， 了解地壳变动和地貌演化过程，为古地理研究提 供重要依据。
大地构造学基础及中国区域构造概要
大地构造学基础及中国区域构造概要1、大地构造学：是研究地壳和岩石圈中地质构造的发生、发展、演化及其运动规律的科学。
2、岩石圈(构造圈)：包括地壳和上地幔顶部的刚性顶盖，厚50-150km。
3、软流圈：岩石圈底部到700km深度左右，容易蠕动变形而能缓慢流动的区域。
是产生岩石圈运动的主要场所，包括水平运动和垂直运动。
4、中间圈：软流圈以下的上地幔和下地幔。
5、大地构造学说国际上：经典大地构造假说：隆起说；收缩说；深层分异说；膨胀说；地槽-地台学说；板块构造说；地体构造。
中国：地质力学（李四光院士1965，1:400万中国大地构造图及说明书《中国主要构造体系》）；断块构造说（张文佑1950，1:400万中国及邻国边境大地构造图及说明书《中国大地构造纲要》）；多旋回说（黄汲清1950，1:300万中国大地构造图及说明书《中国大地构造基本特征》）；地洼说（陈国达院士1960，1:400万中国大地构造图及说明书《中国大地构造纲要》）；波浪状镶嵌构造说（张伯声院士1970,1：1000万中国大地构造图及说明书《中国地壳的波浪桩镶嵌构造》）6、板块构造-新全球构造理论国外：魏格纳大陆漂移；霍姆斯地幔对流-热对流理论；赫斯大洋中脊；狄茨、瓦因、马修斯洋底扩张；柯克斯地磁年表；威尔逊转换断层和威尔逊旋回；勒皮雄岩石圈板块划分。
中国：尹赞勋引入，研究先驱李春昱、郭令智、常承发、王鸿祯、朱夏。
7、地槽-地台说地槽概念是美国的霍尔研究阿巴拉契亚山与中部平原时发现（1859）、丹纳定义。
定义：地壳上具有强烈活动的狭窄长条状地带，早期强烈差异下降接受巨厚沉积，后期强烈褶皱上升形成巨大的山系。
与地台相对立，时间上一般指古生代以来曾经有过强烈活动的地带。
基本观点：地壳运动主要受垂直运动控制，水平运动时次要的，地壳运动的动力源是地球内部物质的重力分异作用，物质受热变轻向上流动造成地表上升隆起，物质冷却变重下沉则造成地表下降凹陷。
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因此，美国的一批构造地质学家和大地构造学家根据地球科学 发展的潮流, 于2002 年9 月在美国科罗拉多州丹佛市召开了 题为“构造地质学和大地构造学的新航程(New departures in structural geology and tectonics)”的构造研讨会. 在此次 研讨会中, 美国构造地质学家和大地构造学家在相继提出大 陆动力学和21世纪地质科学基础研究的机遇等基础上, 首次 明确指出板块构造理论模式不适合于大陆地质, 并提出超越 板块构造（Beyond Plate Tectonics）概念。
太古代地 盾区岩石 圈厚度比 以前认为 的深得多， 超过 300km， 甚至达到 400－ 600km。
• 壳内高导低速层的解释
• 显生宙盖层与结晶基底的界面 • 上地壳的低速层与含水和岩石破碎 有关——来自俄罗斯科拉半岛超深 钻的观测资料 • 下地壳中包含的沉积岩层 • 地壳深处水平层状的物质流动层 • 下地壳的部分熔融岩浆
超深钻钻探表明，地壳内部可能不存在康拉德面 （硅铝/硅镁）－－－科拉半岛设计15km，钻至 11.5km结束，原预测的7km深处的康拉德面并不 存在，在该深度以下仍为斜长片麻岩、花岗片麻 岩和角闪岩 ，只是随着深度增加角闪岩夹层增多。 而不是“玄武岩层” 剥露到地表的麻粒岩相下地壳成分往往以长英质 片麻岩、麻粒岩为主体。 很多新的火山岩携带的大量下地壳包体往往也以 长英质片麻岩、麻粒岩为主体。
（四）大陆变形中的流体作用
大陆变形中的流体作用值得重视, 因为大陆岩石圈与流体和熔体 的相互作用可以大大改变其流变学结构, 而我们对流体存在的效应 和作用过程还知之甚少. 实验研究表明矿物中微量含水组分对改变 岩石圈流变学行为的重要性。极少量的水都会对岩石的延展性和 摩擦力产生作用。如：
发育完整的走滑断裂(如圣安德列斯断裂) 的内部各带要比典型 的地壳岩石软得多, 而断裂带内流体压力的增大是这种软弱性的可 能原因。 脆-韧性过渡变形似乎与断裂作用中的流体作用密切相关, 这种 关系体现在影响断层和寄主岩石的正负膨胀变形机制上。 颗粒粒度减小和岩石与断层泥的混合改变了断层寄主系统的渗 透性。 流体迁移影响颗粒接触部位的溶解、运移和胶结物的沉淀。
• From Source to Sink: integrated natural hazard assessment through the quantification of mass transfer from mountain ranges to active sedimentary basins (SourceSink) • Refined European Sea Level Estimations by Combining Altimetry, Tide Gauges, Hydrographic and Other Data Sets with Improved Regional GIA Modeling and Tailored Regional GRACE Gravity Field Models (RESEL-GRACE) • Mantle Forcing of Earth Surface Evolution in Europe and the Mediterranean: from past to present (Topo-4D) • The Topographic History of the Alps and its Tectonic and Climatic Drivers (TOPO-ALPS) • Coupled Climatic/Tectonic Forcing of European Topography revealed through Thermochronometry (Thermo-Europe)
（三）大陆变形的流变学特点
由于大陆与大洋板块力学性质的差异, 导致了 它们构造变形的不同. 大洋板块表现了在俯冲带的 相对单一的消减作用, 采取的主要是刚性的变形方 式. 而大陆的非刚性特点, 造成了宽广的大陆造山 带内广布式变形和内部构造, 主要表现为流变学行 为与方式. 除了考虑介质材料的力学性质之外, 流 变学研究将时间因素引入变形力学. 从广义上讲,流 变学包含了所有随时间变化的变形力学. 而流变学 行为即是在时间因素起作用的条件下的变形方式. 在应力保持不变的的条件下, 变形强度随时间增强. 这一变形的力学方式是大陆与大洋板块变形的最 大不同。
两种可能模型： 1、大陆地幔岩石圈相对强硬, 因 此它以板块形式消减, 而软弱的、 具浮力的地壳被遗留在后形成加 厚的造山带 2、地幔岩石圈的行为的更像流 体. 地幔回流可能卷入了一个稳 定的对称或非对称的下降流, 或 者幕次式的水滴状回流。 陆—陆碰撞的不同地幔回流方式 的数字模型 (a)大陆岩石圈地幔以板块方式俯 冲消减; (b)具有幕次式的水滴状脉动的 对称回流. 变形轨迹网络显示聚集主密度, 箭头表示相对速度矢量
因此，陆壳的下地壳成分可能仍以长英质或花 岗质成分为主。
大陆岩石圈成分的不均一性
大陆岩石圈的组成和物性变化很大，缺乏一
个共同的成因方式，大陆岩石圈的组成上部是 由非均一成分和具有复杂构造和热演化史的不 同块体拼合而成，因而它们具有不同的强度。 大陆下地壳的性质因地而异，不同的性质造成 了复杂多样的效应与结果，诸如活动断裂带的 宽度、造山带高度、沉积盆地以及被动大陆边 缘的下沉速度的差异等.
提出当代构造地质学所面临的4 个重 大课题（超越板块构造研究的方向） (1) 板块构造: 流变学与大陆造山作 用; (2) 丢失的联结: 从地震到造山作用; (3) 大地构造、气候和地表系统的动 态相互作用; (4) 地球和生命的协同演化
大陆构造研究中几个需要思考的方面 （一） 大陆板块与大洋板块的物性差异 1、大洋岩石圈板块呈刚性特征, 而大陆岩石圈具有非刚性特征, 相对于大洋岩石圈板块, 大陆岩石圈板块在强度上要软弱一些. 2、相对大洋板块而言, 大陆岩石圈的组成和物性变化很大, 不 像大洋板块具有上述物质组成的相对均一性, 大陆岩石圈的组成缺 乏一个共同的成因方式. 大陆岩石圈的组成上部是由非均一成分和 具有复杂构造和热演化史的不同块体拼合而成, 因而它们具有不同 的强度. 大陆下地壳的性质因地而异,不同的性质造成了复杂多样的 效应与结果。 （二）大陆下地壳与地幔的相对强度 目前, 地壳和地幔的强度对岩石圈性质所作的贡献的相对大小 仍不清楚. 软弱的和富含流体的下地壳的想法在过去15 年间主导了 大陆构造研究.即大陆岩石圈的“三明治”或“五明治”结构。然而, 现在新的研究认为大陆岩石圈是由软弱的中地壳和强的下地壳组成, 并且下地壳的强度可能超过其下伏的地幔。这些论点是基于由地震 分布和地形负载的弹性厚度作出的推断。因为缺乏其他佐证, 这样 的推断是间接的并具有假定性。
3.大陆地质研究的深入对传统板块构造理论在解释大陆地 质方面提出质疑和挑战.比如：
两个大陆间的大洋板块俯冲消减之后, 两相碰撞的大陆块体的地 壳部分和其深部会采取什么方式继续造山活动 深部过程和拆沉与底侵作用在大陆造山过程中的效应 大陆中、下地壳的相对强度 大陆变形所采取的力学方式及物理化学机制
Ranalli和 Murphy (1987)建立 的七种岩石 圈流变学剖 面模型
Jackson（2003）的岩石圈流变学力学强度模型
三、岩石圈的成分结构
陆壳成分结构的传统认识
硅铝层
上 地 壳 地壳 岩石圈 下地பைடு நூலகம் 上地幔固体表层
硅镁层
莫霍面
地幔橄榄岩
软流圈（低速层）
对陆壳成分结构的新认识 （主要针对下地壳成分）
四、超越板块构造 （Beyond Plate Tectonics）
超越板块构造产生背景
1. 对大陆地质的研究，大批的高精度定量数据的涌现和相关理念的 长足进步，例如： 地表位移：以全球定位系统( GPS) 和合成孔径干涉雷达( InSAR) 为手段的大地测量技术 深部结构：地震层析技术 时间约束：精确的热年代学测年技术和宇宙成因同位素测年技术 等。 2.作为地质科学带头学科的构造地质学面临着新的发展机遇，出现 一些新的学科生长点： 大陆地质构造理论的创新(涉及造山带形成的深部机制,力学过程, 地壳和岩石圈地幔结构等) 大地构造与人类居住环境关系(比如, 构造与气候以及地球表面过 程相互作用关系) 的研究 大地构造演化对生物演进的制约研究 地震发生与长期地壳构造变形的关系研究等.
二、岩石圈的力学性质—岩石 圈的流变分层性
• 传统的岩石圈流变学分层性
均一的地壳 ——以石英为代表的流变学行为 均一的上地幔 ——以橄榄石为代表的流变学行为
新探测研究发现： • 大陆岩石圈的地壳层中和上地幔内部均发现有明显的 低速层存在，结构复杂。
• 超深钻钻探表明，地壳内部可能不存在康拉德面（硅 铝/硅镁）－－－科拉半岛设计15km，钻至11.5km结束， 仍为TTG而不是“玄武岩层” • 三明治式的多层流变模型 存在一个或多个塑性强度低的或不能干的层分隔开 具有脆性破裂特征的强度高或能干的层。这种三明治 式的多层流变结构是地壳（岩石圈）厚度、岩石学特 征、温度等物理状态的函数。
Jackson（2003）的岩石圈流变学力学强度模型
（五）构造—沉积—地貌—气候 协同演化研究
构造地质学－沉积学－构造热年 代学－构造地貌学－气候学的紧 密结合
美国： “构造地质学和大地构造学的 新航程(New departures in structural geology and tectonics)” 构造研讨会 中确定的超越板块构造研究的4个重大方 向之一 (1) 板块构造: 流变学与大陆造山作 用; (2) 丢失的联结: 从地震到造山作用; (3) 大地构造、气候和地表系统的动 态相互作用; (4) 地球和生命的协同演化。
岩石圈研究新进展
——超越板块构造
一、岩石圈的纵向和横向不均一性
1、岩石圈的纵向不均一性 • 对岩石圈的经典理解——刚性的固体板块 • 超深钻和地球物理探测发现： 岩石圈存在垂向的分层性 • 构造证据：不同规模、不同层次的层间滑动 断裂，如变质岩区普遍存在的顺层韧性剪切 带（一定层次）、固态流变构造、大型伸展 剥离断层和逆冲推覆构造