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断块构造说

/theory of fault-block tectonics/
条目作者张进

张进

最后更新 2024-12-05
浏览 104
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关于地球岩石圈构造及演化的学说。

英文名称
theory of fault-block tectonics
所属学科
地质学/地质资源与地质工程

断块构造说是以地质力学为基础,吸取了地槽-地台学说板块构造学说等有关内容,在研究中国及邻区大地构造特征和模拟实验的过程中建立和发展起来。断块构造说起源于张文佑1956~1958年间编纂的1∶5000000的中国大地构造图及其说明书《中国大地构造纲要》,并于1984年提出完整的理论体系。

该说认为地球岩石圈固结之后,断裂活动就占据了主导地位。断块构造说强调断块边缘的形成与形变的研究,因为它们是认识断块形成演化及其运动学和动力学的主要标志;同时也重视断块内结构不均一性的研究,因为断块内各种不均一地质因素,都可在同一区域应力场情况下导致断块内应力的分布形式和边界条件的变化,使断块内应变图像变得十分复杂。断块构造说坚持地质力学是分析的基础,强调各构造要素的空间组合;并强调要结合地质历史分析,着重各类地质体的时间演化。

断块构造说研究内容包括:①建造分析与构造分析相结合。建造是变形的基础,同期的建造决定同期的变形,前期的变形控制后期的建造。②构造的现存形式与历史演化的分析相结合。历史演化是现存建造的基础,即构造的继承性与构造的新生性的相互关系。③小型构造与大型构造的分析相结合。小型构造研究是大型构造研究的基础,即构造的相似性与非相似性的统一。④构造的空间分布与时间发展的分析相结合。空间分布是基础,时间发展演化是综合。⑤浅层构造与深层构造的分析相结合。即深层控制浅层,浅层影响深层,或者说基底控制浅层,盖层影响基底,注意同一构造组合在不同构造位的差异及其内在联系。

断块构造说认为应力集中是产生构造应变的前提,而地质体的不均一性和作用力的不均一性是决定应力集中的主要因素。地质体的不均一性分析,是大地构造和构造地质研究的关键,是断块构造说主要特色之一。应力往往在不均一处集中,而成为构造运动的起点,并决定了大地构造演化中空间上的不平衡性,以及时间上的渐变与突变或连续性与阶段性的统一。在研究不同构造的空间分布规律时,它是正确认识构造位和构造系的基础;在研究大地构造的演化规律中,它是正确划分构造阶段、构造旋回、构造幕和形变期次的前提。断块构造学说认为断块的驱动力研究,要强调断块的运动学与动力学的统一、驱动断块的力与形成断块的力的统一,以及水平运动和垂直运动的统一,需要综合分析地质、地球物理、天文(特别是其他类地行星)等资料。

地球的形成和发展都处在自转和公转的运动中,断块构造学说认为自转和公转都受引力和热力的控制。地球内部物质在引力的作用下发生分异和收缩,使质量大的组分向下聚集,导致地球转动惯量减小,自转角度增大,离心力增大,造成高纬度向低纬度地区的挤压;而热力作用则引起体积膨胀或热对流,使下地壳和上地幔物质沿断裂进入地壳上部,使得自转角速度变慢。在这种质量再分配中(包括外部天体的影响),地球自转轴也发生一定程度的偏移,地球内部各层圈的相对扁率也会发生变化。上述变化均可导致离极力、科里奥利力、旋转速度不均一效应与极移应力的产生。这些力的量级尽管不大,但它们在不均一处集中又在漫长的地质历史时期内起作用,则存在着推动全球构造运动的可能性。各断块间的相互错动、碰撞与拉开,就是在这些过程的相互交替和联合作用下发生的。

  • 中国科学院地质研究所.中国大地构造纲要.北京:科学出版社,1959.
  • 张文佑.断块构造导论.北京:石油工业出版社,1984.

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