地壳动定转化递进说
出处:按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第592页(2096字)
20世纪50年代中后期,由于地台活化现象的本质问题的提示,以及由此发现了大陆地壳第3构造单元即活化区(地洼区),便引起了人们注意到地壳构造演化规律问题的重新研究,并开辟了一条新思路,把大地构造学研究推进到更高的阶段。
1959年,中国陈国达发表《地壳动定转化递进说——论地壳发展的一般规律》一文,阐明了地壳的构造实际上是多单元的,其演化历程实际上是多阶段的。陈氏指出:以往的地壳演化理论(地槽-地台说)对于地台区的发展只知其始(自地槽区转化而成)而不知其终;对于地槽区的发展则只知其终(转化为地台区)而不知其始。地台活化的研究固然已经说明,地台区不是地壳构造演化的终点,它可以转化为新的活动区(活化区或地洼区)。
但实际资料又已经指出,地洼区也不是地壳构造演化的最终形式,它还可以转化为更新的构造区。
因为有些发生时代较早的地洼区目前已经发展到余动期,其活动性已经转弱,表现出有向稳定区转化的趋势。这个新的构造区可用Y1来表示。
依照同样的道理,地槽区也不是大陆地壳构造演化的起点,在它诞生之前已经有过若干个阶段。关于这一点,早在1950年,前苏联A.B.裴伟(ПeiBe)及B.M.西尼村(Синицын)就曾经揭示过:他们认为地槽区是以一个古老的稳定区为基础发育而成的,并称这个稳定区为“统一的地台”或“泛地台”。
陈国达根据这个古老稳定区的特征与真正地台区的区别,则认为它实系一个与地台区不同的、前地槽阶段的另一种类型的稳定区,并用X来表示,它以位于地槽构造层之下的结晶基底为代表构造层。
1962年,陈国达对前地槽阶段构造单元作了进一步研究,认为古老结晶基底实际上包含有不止一个构造层,它们是在地槽区出现之前的多个地壳演化阶段的产物。它们的产生时代自前太古宙(40亿年以前)延至早中元古代(13亿年前),为期长达20多亿年,其中至少可以再细分出两个活动区和稳定区阶段。陈氏建议自新而老用X-1(原陆壳稳定区,名地原区),X-2(原陆壳活动区,名地盆区),X-3(萌陆壳稳定区),X-4(萌陆壳活动区)。
这些古老构造单元的发育基础为原始地壳(硅镁层),以X-n表示之。在X-4与X-n之间有无经历过其它未知阶段,尚待今后研究。
在《活化、稳化、动定递进转化》(1963)一文中,陈国达进一步指出:在大陆地壳演化的历程中,地槽区衰亡转化为地台区,是通过活动区的稳定区化(简称“稳化”)来实现的;反之,地台区衰亡,转化为地洼区,则是通过稳定区的活动区化(简称“活化”)来实现的。综观现知的大陆地壳演化史,曾经出现过的构造单元中,无论是活化区还是稳化区都不止一种。因此,在构造单元的相继衰亡与转化过程中,无论是活化还是稳化也都不止一次。人们曾经详细研究的“地台活化”实系多次活化的序列中的较新一次而已。
由此可见,大陆地壳的演化过程,实质上是一系列的活动区-稳定区-活动区……相继转化的过程,大陆地壳构造演化史乃是一连串的活化-稳化-活化……的历史,构成了一个接一个的动定旋回。
陈国达(1959)在分析不同构造单元的地壳结构差别的时候,发现了这种差别是有序的,并且与相应构造单元在大陆地壳演化史中的出现顺序呈正相关。也就是说,出现顺序愈晚的构造单元其地壳结构愈复杂,即所包含的构造层数目愈多。其原因是在于任何一个演化阶段所成的构造单元,它既继承了先一代构造单元的所有构造层,又在此基础上发育了自身的标志构造层。因此,累积的构造层多少,必与它的出现序数成正比。例如,地槽区在前地槽构造层(结晶基底)之上发育了自身的标志构造层,即地槽构造层。
地台区则在继承了地槽区的所有构造层之上,多发育了地台构造层。地洼区除了继承地台区的各个构造层之外,又增添了地洼构造层。所以地洼区的地壳结构无论比地槽区还是比地台区都更为复杂。
根据上述的研究结果,陈国达得出结论,认为大陆地壳构造的演化,总的来说是通过各种不同的活动区同各种不同的稳定区,互相转化,交替更迭,从一个动定旋回到另一个动定旋回,由简单结构到复杂结构,由低级阶段到高级阶段,循着螺旋式上升的路线,之字形曲折、波浪式起伏,递迭前进的。
这个一般性规律,叫做“地壳动定转化递进律”(简称“递进律”)。
。【参考文献】:1 陈国达.地质学报,1962,3(3):279~292
2 陈国达.中国科学院中南大地构造研究室参加湖南省1963年学术年会论文集
3 陈国达.科学通报,1963,1:17
4 陈国达.大地构造与成矿学(第4卷增刊),1980
(中南工业大学陈国达院士撰)