淺談構(gòu)造地質(zhì)學(xué)新進(jìn)展的應(yīng)用研究

強(qiáng)坤

（成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川 成都610059）

對(duì)于世界而言，中國(guó)的地質(zhì)資源比較豐富，比如在研究大陸地質(zhì)構(gòu)造以及地殼構(gòu)造的演化方面，受到地質(zhì)學(xué)家的關(guān)注，而且中國(guó)的資源類(lèi)型相對(duì)豐富，一些大型，甚至超大型礦床都有發(fā)展的潛力，只是需要技術(shù)的支撐。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)不僅可以在傳統(tǒng)地質(zhì)中發(fā)揮巨大的作用，還可在地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)災(zāi)害等方面發(fā)揮巨大作用。通過(guò)淺談構(gòu)造地質(zhì)學(xué)新進(jìn)展的應(yīng)用研究，論述構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的發(fā)展歷程及未來(lái)發(fā)展方向[2]。

1 對(duì)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)作用的認(rèn)識(shí)

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)是傳統(tǒng)地學(xué)的重要支撐，隨著科技的發(fā)展，學(xué)界對(duì)地殼、巖石等方面有了一個(gè)系統(tǒng)的概念。同時(shí)，利用構(gòu)造地質(zhì)學(xué)發(fā)現(xiàn)了空間之間的移動(dòng)關(guān)系，以及隨著時(shí)間的演變發(fā)生了改變和形成了物質(zhì)。而地質(zhì)學(xué)又是由三個(gè)體系組成的，可分為大地構(gòu)造學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、顯微構(gòu)造地質(zhì)學(xué)，本文主要研究的是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)。而且其他兩類(lèi)應(yīng)用的根據(jù)是研究對(duì)象的狀態(tài)，所以構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用面較廣，可以連接大地構(gòu)造學(xué)、顯微構(gòu)造地質(zhì)學(xué)。

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)在自身的發(fā)展中，涉及到很多其他學(xué)科，同時(shí)為了研究的需要，涉及到的還有地球化學(xué)、地球物理學(xué)、遙感地質(zhì)學(xué)，相信在未來(lái)的發(fā)展中還會(huì)融入更多的學(xué)科。現(xiàn)階段構(gòu)造地質(zhì)學(xué)普遍被應(yīng)用到一些物質(zhì)的開(kāi)采，比如礦帶、礦田、礦床、控油氣田等[3]。比如近幾年發(fā)明的三維技術(shù)，尤其是在油氣田的勘探中，通過(guò)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)與地球物理學(xué)的結(jié)合，利用三維疊前深度偏移、三維地震勘探、三維可視化等技術(shù)并結(jié)合區(qū)域構(gòu)造條件，從而查明控油控氣的展布特征。目前，地球物理與構(gòu)造地質(zhì)學(xué)兩門(mén)學(xué)科的交叉融合已經(jīng)完全形成體系，可以解決大多數(shù)的問(wèn)題[4]。

2 構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究的發(fā)展歷程及特點(diǎn)

在初期對(duì)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究多停留在地殼深度上，專(zhuān)業(yè)人員致力于觀察地殼表面，但不是一無(wú)所獲，這些潛在的表層經(jīng)驗(yàn)也為后期的研究提供了保障。直至20世紀(jì)，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)進(jìn)行了一次全面的改革，從動(dòng)態(tài)構(gòu)造學(xué)中脫離出來(lái)，逐漸過(guò)渡到現(xiàn)如今的技術(shù)，而成因構(gòu)造學(xué)和實(shí)驗(yàn)構(gòu)造學(xué)的加入，也從以往的淺層研究深入到深層研究，以及脆性、塑性領(lǐng)域朝著流動(dòng)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展，也從單一的模式向多元化過(guò)渡。特別是在近幾年又融入了化學(xué)、物理學(xué)，將海洋構(gòu)造、大陸構(gòu)造、深層構(gòu)造、區(qū)域構(gòu)造這些問(wèn)題結(jié)合起來(lái)，從而解決了很多的問(wèn)題。在地質(zhì)構(gòu)造學(xué)中包括幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、構(gòu)造發(fā)育、演化等。

2.1 研究對(duì)象由宏觀到超微觀的全面研究

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究對(duì)象由宏觀到超微觀，這是因?yàn)槠溲芯繉?duì)象大到地球，甚至再到宇宙；而小到分子、離子、晶格位錯(cuò)。比如，在研究某一領(lǐng)域的物質(zhì)時(shí)，要無(wú)限放大到任何角落，從而掌握所研究的區(qū)域，客觀地解決問(wèn)題。

2.2 構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究應(yīng)用促進(jìn)了其他學(xué)科的發(fā)展

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)在研究某一領(lǐng)域時(shí)，不僅要認(rèn)識(shí)到形變，還要認(rèn)識(shí)到如何產(chǎn)生形變、該物質(zhì)如何形成等方面。所以，在接下來(lái)構(gòu)造的發(fā)展中，必將朝著多學(xué)科共同發(fā)展的趨勢(shì)前進(jìn)，單單了解構(gòu)造行跡、構(gòu)造應(yīng)力的基礎(chǔ)知識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還要不斷加強(qiáng)對(duì)科學(xué)規(guī)律內(nèi)在知識(shí)結(jié)構(gòu)的了解。多學(xué)科的融入促進(jìn)了傳統(tǒng)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)以空間為單位的工作模式，也逐漸演變到多元的動(dòng)力學(xué)。比如將一些發(fā)展形成的物質(zhì)，按照不同的尺寸、不同的類(lèi)型劃分，從而在多學(xué)科中剖析其內(nèi)在因素，使用地球物理學(xué)時(shí)也必將交叉到地球化學(xué)，然后交叉到構(gòu)造等方面[5]。

2.3 研究對(duì)象向縱深發(fā)展，時(shí)間久遠(yuǎn)，空間拓寬

人們研究構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的時(shí)間要從地球形成開(kāi)始，再到現(xiàn)今的構(gòu)造變化。這也就意味著早期形成的地質(zhì)、地貌、地殼運(yùn)動(dòng)會(huì)被晚期的發(fā)展疊加、破壞、改變等，一直到跡象模糊。這為構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究增加了難度。為了能夠了解原始時(shí)期的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，在研究某一領(lǐng)域時(shí)，要盡量往前推，從而辨認(rèn)出地質(zhì)的變形，形成將今論古的思維，可以看出這是一項(xiàng)艱難的任務(wù)。在科技快速發(fā)展的今天，人們對(duì)構(gòu)造的研究也不會(huì)僅限于淺層次的研究，而是從地殼深部、地幔、地核開(kāi)始著手；還有大氣層、水圈、行星也是影響地球構(gòu)造的因素，在現(xiàn)階段受到廣大學(xué)者的關(guān)注。這就要求專(zhuān)業(yè)人員在進(jìn)行研究時(shí)，要有堅(jiān)持不懈的精神，以通過(guò)多學(xué)科的融合解決構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中的新問(wèn)題。

2.4 應(yīng)用和服務(wù)對(duì)象的聯(lián)系更為緊密

應(yīng)結(jié)合礦產(chǎn)、石油資源對(duì)應(yīng)用和服務(wù)對(duì)象的聯(lián)系展開(kāi)更為緊密的論述。現(xiàn)階段，中國(guó)在找礦上面臨很大的問(wèn)題，而且尋找的難度也日益增加。為了解決這個(gè)問(wèn)題，相關(guān)學(xué)者開(kāi)始從研究思路和方法上改變，隨之礦田構(gòu)造學(xué)應(yīng)運(yùn)而生，一些隱秘性高、位置特殊的礦田也相繼被發(fā)現(xiàn)。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)不僅在固體礦產(chǎn)的開(kāi)發(fā)中發(fā)揮了巨大作用，同樣也對(duì)石油、天然氣等油氣資源的開(kāi)發(fā)起到了巨大作用。另外，人們對(duì)地下水資源、自然災(zāi)害、生態(tài)環(huán)境方面的關(guān)注，也使得構(gòu)造地質(zhì)學(xué)更進(jìn)一步地進(jìn)入研究者的視角，相信在未來(lái)的發(fā)展中會(huì)逐漸形成一個(gè)完整的體系。綜上所述，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)在未來(lái)的許多方面都會(huì)發(fā)揮作用，但如何使構(gòu)造地質(zhì)學(xué)與相關(guān)的研究相結(jié)合，還是現(xiàn)階段仍未解決的問(wèn)題，所以在未來(lái)的一段時(shí)間，專(zhuān)業(yè)人員要繼續(xù)努力。

3 研究新發(fā)展及應(yīng)用

3.1 巖石圈深部構(gòu)造研究進(jìn)一步發(fā)展

在近年來(lái)的發(fā)展中，反射地震測(cè)量和淺層分析技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，在進(jìn)行巖石圈深部構(gòu)造的工作時(shí)，這兩項(xiàng)技術(shù)是關(guān)鍵。專(zhuān)業(yè)人員對(duì)巖石圈的研究已經(jīng)深入體系，開(kāi)始利用先進(jìn)的技術(shù)對(duì)巖石圈的形成以及演變進(jìn)行研究，還有最開(kāi)始的板塊構(gòu)造學(xué)向著流體力學(xué)方面轉(zhuǎn)變，所以，科技的發(fā)展以技術(shù)的進(jìn)步為基礎(chǔ)。當(dāng)前，巖石圈的研究已經(jīng)向著更深入的方面前行，現(xiàn)階段是對(duì)地幔深部的研究，然后從地球物理學(xué)的角度來(lái)解釋這些流動(dòng)的變化，這方面的研究是在國(guó)際上盛行的[6]。

3.2 地球動(dòng)力學(xué)和地球發(fā)展模式探討

隨著科技的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外的一些學(xué)者對(duì)地球動(dòng)力學(xué)以及地球發(fā)展模式又有了很多新的看法、觀點(diǎn)。1993年，中國(guó)的學(xué)者李鴻業(yè)先生首先表明了“兩級(jí)擠壓說(shuō)”，面對(duì)以往的觀點(diǎn)，作者以極軸不斷縮短，赤道軸不斷擴(kuò)大為立論主導(dǎo)，提出了地球演化的新見(jiàn)解。1年之后，錢(qián)偉宏又相繼提出“行星地球動(dòng)力學(xué)引論”，對(duì)其漂移有了新的觀點(diǎn)；在同年，楊懷又有了新的質(zhì)疑，其認(rèn)為板塊學(xué)說(shuō)不符合理論，提出“非球?qū)ΨQ(chēng)膨脹論”。

3.3 超高壓變質(zhì)帶的研究在全球各個(gè)地區(qū)更為深入

隨著科技的深入發(fā)展，關(guān)于超高壓變質(zhì)帶的研究已經(jīng)普遍在全國(guó)各地展開(kāi)，對(duì)其特征、構(gòu)造、所引發(fā)的物理化學(xué)問(wèn)題研究都更深入。常被研究的地區(qū)為碰撞帶，包括阿爾卑斯造山帶、喜馬拉雅山造山帶、安第斯山脈等。有學(xué)者研究了阿爾卑斯山造山帶榴輝石的形成與變化，以期通過(guò)單礦物的變化特征來(lái)推測(cè)造山過(guò)程中的構(gòu)造條件和構(gòu)造應(yīng)力變化，并通過(guò)地球物理和地球化學(xué)等輔助手段進(jìn)行進(jìn)一步的證明。

3.4 構(gòu)造變形與地球物理、地球化學(xué)作用的關(guān)系研究

在長(zhǎng)期的研究中，專(zhuān)業(yè)人員只局限于彈性力學(xué)變形方面，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)巖石在一定條件下也會(huì)產(chǎn)生質(zhì)變。隨著人們意識(shí)的進(jìn)步，開(kāi)始著手深部構(gòu)造的研究，發(fā)現(xiàn)巖石的變化與深部構(gòu)造存在著一定的關(guān)系，特別在巖石的性質(zhì)上最為明顯。比如，在造山帶演變的過(guò)程中，巖石怎樣形成、地幔深部巖石存在什么問(wèn)題等，從而促使人們進(jìn)一步關(guān)注巖石變形、流體因素，因此地球物理、地球化學(xué)作用逐漸明顯。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，文中主要講解了構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究的發(fā)展歷程及特點(diǎn)、研究新發(fā)展及應(yīng)用。可以看出，在未來(lái)的發(fā)展中，更多的學(xué)科會(huì)參與到構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中。