我國(guó)地域遼闊,地球各個(gè)演化時(shí)期地質(zhì)信息和物質(zhì)記錄豐富,有地球上最古老和最年輕的造山帶,有各種類(lèi)型的盆地構(gòu)造,有分布廣泛的花崗巖,有豐富的礦產(chǎn)與能源。我國(guó)具有獨(dú)特的地域特色和研究?jī)?yōu)勢(shì),形成了一些重要的地學(xué)研究和教學(xué)基地(肖慶輝等,1991)。下面茲舉我國(guó)若干具有突出的地域特色和研究?jī)?yōu)勢(shì)的實(shí)例加以說(shuō)明。
一、青藏高原
青藏高原號(hào)稱世界屋脊,其主峰珠穆朗瑪峰海拔8844.43m,為地球第一高峰。大部分地區(qū)海拔在4500m以上。青藏高原由若干來(lái)源不同、成分各異的地質(zhì)塊體組成,經(jīng)歷了從陸到洋以及從洋到陸的復(fù)雜變遷。
它是地球上最年輕的巨型造山帶,其最近一次大規(guī)模的山體隆升開(kāi)始于距今約40Ma前,是特提斯洋關(guān)閉、印度板塊與歐亞板塊強(qiáng)烈碰撞的結(jié)果。這里有規(guī)模宏偉的平坦高原面,有全球最大的地殼厚度;這里較完好地保留有古大洋消亡的物質(zhì)記錄——蛇綠巖套和大陸碰撞的證據(jù)——高壓變質(zhì)帶。
這部分內(nèi)容將在第九章授課時(shí)介紹。其高大巍峨的形貌給世人以深刻印象,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、形成與演化歷史、隆升過(guò)程與機(jī)制,都是當(dāng)代地質(zhì)學(xué)研究的熱點(diǎn)與前沿。我國(guó)學(xué)術(shù)界對(duì)青藏高原的研究,一直走在世界的前列。
二、西北黃土高原
黃土是風(fēng)沙地質(zhì)作用的產(chǎn)物。我國(guó)西北地區(qū)擁有全球最大面積的黃土高原,面積為4.0×105km2,海拔1000~1500m。高原上覆蓋的黃土厚度在50~180m之間。黃土顆粒細(xì),土質(zhì)松軟,含有豐富的礦物質(zhì),利于耕作,是中國(guó)古代文明的搖籃。
我國(guó)西北地區(qū)石油、天然氣、煤、鋁土儲(chǔ)量巨大,但氣候干旱,植被稀疏,降水集中,水土流失嚴(yán)重。黃土的成因及其時(shí)代曾經(jīng)是國(guó)際地學(xué)界的難題,我國(guó)學(xué)者經(jīng)過(guò)數(shù)十年不懈的努力,攻克了這一難題,取得了國(guó)際領(lǐng)先的研究成果。這部分內(nèi)容將在第十六章授課時(shí)介紹。
三、大別-秦嶺高壓-超高壓變質(zhì)帶
根據(jù)當(dāng)代地質(zhì)學(xué)理論,當(dāng)一個(gè)板塊俯沖到另一個(gè)板塊之下時(shí),將產(chǎn)生巨大的擠壓應(yīng)力,導(dǎo)致結(jié)合帶的地殼淺部發(fā)生高壓低溫變質(zhì)作用,產(chǎn)生藍(lán)閃石、硬玉等礦物,形成高壓變質(zhì)巖;當(dāng)俯沖陸塊到達(dá)地下100km 甚至更深的部位時(shí),就會(huì)發(fā)生超高壓變質(zhì)作用,產(chǎn)生柯石英和金剛石礦物,形成超高壓變質(zhì)巖(含柯石英金剛石榴輝巖)。
之后,通過(guò)特殊的構(gòu)造方式折返到地殼中-淺部位,構(gòu)成高壓-超高壓變質(zhì)帶(HP-UHP metamorphic zone)。這部分內(nèi)容將在第五章介紹。到目前為止,世界上只在法意邊境的阿爾卑斯山、我國(guó)大別-秦嶺和哈薩克斯坦三個(gè)地區(qū)發(fā)現(xiàn)了高壓-超高壓變質(zhì)帶。江蘇東?h毛北鎮(zhèn)的科學(xué)深鉆在地下1000~2000m處還獲取到超高壓變質(zhì)巖巖心。
大別高壓-超高壓變質(zhì)巖帶以其巖石典型、巖類(lèi)豐富、分布廣泛以及便利的交通條件吸引了全世界地質(zhì)學(xué)界的目光,成為國(guó)際地質(zhì)學(xué)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)地區(qū)。我國(guó)學(xué)者自20 世紀(jì)80 年代開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,在高壓-超高壓變質(zhì)巖的地質(zhì)特征、形成條件與時(shí)代、構(gòu)造背景等方面取得了國(guó)際領(lǐng)先的研究成果。
四、云南澄江動(dòng)物群
1984年7月,我國(guó)學(xué)者在前人研究的基礎(chǔ)上,在云南澄江縣首次發(fā)現(xiàn)一個(gè)寒武紀(jì)初期的多門(mén)類(lèi)動(dòng)物化石群。隨后工作表明,這個(gè)化石群以多門(mén)類(lèi)海生軟軀體和保存有軟體部分的無(wú)脊椎動(dòng)物化石為代表,命名為澄江動(dòng)物群。
這里化石密集,保存完美,極為珍稀,展現(xiàn)了5.3億年前各種各樣動(dòng)物在生命大爆發(fā)時(shí)期迅速起源的面貌,揭示出生活在現(xiàn)今地球上的各個(gè)動(dòng)物門(mén)類(lèi)在寒武紀(jì)初期幾乎都出現(xiàn)的事實(shí)。我國(guó)學(xué)者取得的這一重大科研成果,為達(dá)爾文困惑不解的動(dòng)物起源大爆發(fā)提供了解答證據(jù),為闡明寒武紀(jì)早期地球演化的奧秘提供了重要線索。《紐約時(shí)報(bào)》稱其為“20世紀(jì)最驚人的發(fā)現(xiàn)之一”。
五、遼西熱河動(dòng)物群
1928年,美國(guó)學(xué)者葛利普將遼西地區(qū)中生代晚期的化石命名為熱河動(dòng)物群。20世紀(jì)80年代末以來(lái),我國(guó)學(xué)者對(duì)熱河動(dòng)物群的研究取得了震驚世界的重大突破,發(fā)現(xiàn)了脊椎動(dòng)物絕大部分門(mén)類(lèi)的化石和許多新的種類(lèi),包括早期鳥(niǎo)類(lèi)(孔子鳥(niǎo)、華夏鳥(niǎo)、遼西鳥(niǎo)、中華龍鳥(niǎo)、中華神州鳥(niǎo)等)、長(zhǎng)羽毛的恐龍、奇特的水生蜥、完整的張和獸和熱河獸等珍貴化石。
其中,鳥(niǎo)類(lèi)化石的發(fā)現(xiàn)改寫(xiě)了鳥(niǎo)類(lèi)的進(jìn)化史,為鳥(niǎo)類(lèi)起源于小型獸腳類(lèi)恐龍的學(xué)說(shuō)提供了直接證據(jù),填補(bǔ)了鳥(niǎo)類(lèi)演化的空白,動(dòng)搖了始祖鳥(niǎo)作為鳥(niǎo)類(lèi)始祖的地位。張和獸的發(fā)現(xiàn)則解決了長(zhǎng)期爭(zhēng)論的哺乳動(dòng)物三大類(lèi)群的關(guān)系。這些成果確立了我國(guó)在國(guó)際同類(lèi)研究中的引領(lǐng)地位。
六、陸相生油盆地
根據(jù)早先油氣地質(zhì)理論,只有未經(jīng)受后期劇烈構(gòu)造-巖漿作用的大型海相碳酸鹽巖地層和盆地才有大油田。陸相地層和盆地中沒(méi)有大油田,因而中國(guó)曾被國(guó)外學(xué)術(shù)界判為“貧油國(guó)”。
經(jīng)過(guò)我國(guó)老一輩地質(zhì)專(zhuān)家深入的分析研究以及廣大石油隊(duì)伍的艱苦努力,從20世紀(jì)60年代開(kāi)始,先后在中國(guó)東部晚中生代-古近紀(jì)的大規(guī)模陸相盆地帶中找到一系列大型油氣田,如大慶、遼河、渤海灣、大港、勝利油田等,繼之又在中國(guó)西南部、西部腹陸地區(qū)發(fā)現(xiàn)四川、陜甘寧、塔里木、吐魯番-哈密、準(zhǔn)噶爾等大型油氣田,開(kāi)創(chuàng)性地提出并發(fā)展了具有中國(guó)特色的陸相地層和盆地成油理論,并逐漸得到了國(guó)際學(xué)術(shù)界的認(rèn)同,摘掉了中國(guó)“貧油國(guó)”的帽子,宣告了“陸相貧油論”的終結(jié)。這部分內(nèi)容將在第四章授課時(shí)適當(dāng)介紹。
七、滇黔桂喀斯特地貌
喀斯特(karst)是原南斯拉夫西北部石灰?guī)r高原的地名?λ固氐孛彩侵柑妓猁}巖等可溶性巖石在水的溶蝕和機(jī)械作用下所形成的各種地貌。我國(guó)滇黔桂地區(qū)是世界上喀斯特地貌規(guī)模最大、特征最典型的地區(qū),面積約1.3×106km2,具有獨(dú)特的地域特色和研究?jī)?yōu)勢(shì)。
這里怪石宏偉,溶洞秀麗,奇峰林立,景色宜人,構(gòu)成豐富的旅游資源,素有“桂林山水甲天下”之美譽(yù)?λ固鼐蜏厝缓幸娼】档脑睾蜌怏w。喀斯特洞穴和古風(fēng)化面上常富集各種沉積礦產(chǎn),古喀斯特潛山是良好的儲(chǔ)油、儲(chǔ)氣構(gòu)造。我國(guó)是國(guó)際上該領(lǐng)域研究水平較高的國(guó)家,其喀斯特地貌的特征、形成與演化等研究成果享譽(yù)世界。這部分內(nèi)容將在第十三章授課時(shí)介紹。
八、華南花崗巖
華南擁有巨大規(guī)模的花崗巖,主要分布在中國(guó)東南部地區(qū)。其中,中生代花崗質(zhì)火山-侵入雜巖面積達(dá)到2.3×105km2,而同期基性巖不到火成巖總量的10%。這種規(guī)模的花崗巖世界罕見(jiàn),這種火成巖的成分比例無(wú)法用傳統(tǒng)地幔巖漿熔離結(jié)晶理論來(lái)解釋。
此外,華南花崗巖的時(shí)代具有從北西向南東逐漸變新的趨勢(shì),導(dǎo)致大陸地殼多期、幕式生長(zhǎng)。與中生代花崗巖類(lèi)有關(guān)的礦產(chǎn)極其豐富,為地質(zhì)歷史之最。其中,有全國(guó)最大規(guī)模的花崗質(zhì)火山巖型鈾礦和花崗巖型鈾礦,有規(guī)模很大的花崗斑巖型銅礦;南嶺地區(qū)的W、Sn、Nb、Ta等礦產(chǎn)資源占全國(guó)總量80% 以上。
我國(guó)學(xué)者經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的不懈研究,在花崗巖的形成時(shí)代、成因類(lèi)型、形成機(jī)制、規(guī)模與分布、時(shí)空演變、花崗巖成礦等方面取得了令全球矚目的重大研究成果,并有效地指導(dǎo)了華南地區(qū)的找礦勘探工作。
原標(biāo)題:我國(guó)地學(xué)研究的若干地域優(yōu)勢(shì)
本文選自《普通地質(zhì)學(xué)(第三版)》,舒良樹(shù),地質(zhì)出版社
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