2021-4-9 | 地质学论文
本文旨在以前人研究成果为基础，对全球构造动力体制和复合造山作用的一些基本问题提出认识，供大家讨论，而有关不同构造动力体制下形成的区域成矿地质环境及其专属的成矿作用将另文再行讨论。
全球构造动力体制
1.大洋动力体制
全球性的构造动力体制决定全球性的构造体系。自20世纪50～60年代海底扩张-板块构造学说提出以来，经过几十年的丰富和发展，其理论体系日趋成熟和完善，逐渐成为统一固体地球科学领域全球性构造研究的经典学说。板块构造理论的提出，成功的回答了先前其他构造学说难以解释的一些地学问题，如大陆裂解、大洋扩张、板块俯冲、火山地震和板块(大陆)边缘成矿等。其最大的成功之处就在于解决了这些现象产生的动力来源，认为板块的相互作用是引起大地构造活动的基本原因。有关于板块构造理论的基本观点、基本理论、基本知识及其最新发展已有众多的文献加以报道，此不详述。板块构造源于大洋，描述和解释的是以水平运动为主导(水平运动激发垂直运动)的板块构造导致的大陆边缘增生和大洋板块消失及与其相关的构造、岩浆(火山)、成矿、地震和运动现象。
尽管至今还没有完整理论阐明板块运动的驱动力和地幔对流机制，但基于板块运动开启自海底扩张，不妨将板块构造的动力学体制称为大洋动力体制，基于大洋动力学体制研究的科学就是大洋动力学(马宗晋和高祥林，2004;李锦轶，2009)。现代地球上，大西洋、印度洋属于大洋动力体制演化的早期阶段，太平洋中脊及东西两岸地区属于高峰期，而地中海则属于其晚期。而在地球化学的历史上，可能与超大陆旋回一致，许多地区曾经历了大洋构造动力体制的演化。如在青藏高原和西南三江地区，李光明等(2000)论证了夹于班公湖-怒江和雅鲁藏布江两条巨型板块结合带之间的冈底斯构造带，是一个经历有晚古生代-中生代复杂的多岛弧-盆系演化历史;而潘桂棠等(2001)则系统讨论了东特提斯古生代-中新生代多岛弧盆系的演化过程。显然其历史上经历了典型的大洋构造动力体制的控制。
2.大陆动力体制
“板块构造”并不直接等价于全球构造(马宗晋和高祥林，2004;张旗，2008)。近代大陆岩石圈流变学、地震反射剖面及大陆科学钻探的成果揭示，不同于简单的大洋刚性块体，大陆岩石圈是一个不均一、不连续、具多层结构和复杂流变学特征的复合体(许志琴等，2008)。大陆下面的软流圈也没有全球意义，一些古老大陆的山根深深地插入(可达400km)地幔之中，构成稳定的大陆核心，大陆岩石圈的“壳内流层”使其刚性明显不足，并且其化学边界层和热边界层要比大洋厚得多和老得多，大陆流变学结构和演化过程十分复杂，所以，其动力学过程与大洋岩石圈是不同的。因此人们愈来愈发现运用经典的板块理论很难解释大陆地质，具有复杂流变特征的大陆岩石圈使板块构造理论“登陆”受到很大的阻力。这正如美国大陆动力学计划(1989年)所指出的“大陆物质的增生和消减过程仍然是一个谜”，“板块构造理论并未阐明大多数动力作用，特别是发生在大陆地区的作用”，所以，当20世纪90年代国际岩石圈计划从结构构造演化转向过程与动力学时，大陆动力学作为优先发展的领域就应运而生了，现已迅速成为当代地球科学的重要前沿。
近十几年来，随着大陆岩石圈流变学、现代大陆变形、热点和地幔柱理论、大陆深俯冲、岩石圈减薄、陆内造山、盆-山耦合以及大陆构造环境与陆内成矿等相互交织或关联领域研究不断取得重要进展，大陆动力学理论正在得到极大的丰富和完善。可以看出，上述有关大陆动力学的研究领域中，除大陆岩石圈流变学、现代大陆变形、盆-山耦合等属于基本原理和表象层次外，其他涉及到的是以壳幔相互作用(垂直运动)为主导的动力体制，描述和解释的也主要是大陆内部(包括大洋板内)而不是边缘发生的大陆(板内)物质增生和消失及与其相关的构造、岩浆(火山)、成矿、地震、运动等现象。相应的，在大洋板内也有类似的以垂直运动为主导(垂直运动激发水平运动)的构造构造现象发生，可能具有与大陆(内部)相应现象相似的动力机制。但由于大洋板块的结构远没有大陆那样复杂，同时又因在深海水下进行而难以观察，因此人们的研究重点自然聚焦到大陆上。
很明显，只要大陆内部的问题搞清楚了，大洋板内的相应现象也就迎刃而解。基于人们的研究重点放在大陆(内部)，因此，不妨将这种体制称为大陆动力体制，基于大陆动力学体制研究的科学就是大陆动力学(马宗晋和高祥林，2004)。业已证明，中国大陆是由多个规模不等的陆块拼合而成的，并被认为是欧亚板块的重要组成部分。但从岩石圈结构状态看，其深部特征是不均一的。例如中国东部和北部较早结束大洋演化和洋陆转换的历史，目前已进入典型的陆内构造时期，并受大陆构造动力体制控制。由于中国大陆的多陆块拼合历史，造成了中国大陆内部的地质作用和成矿作用更为丰富多彩和复杂;而西南部(青藏高原地区)较晚结束大洋演化过程，目前处于碰撞-伸展造山阶段，其北部和东部(三江地区)已基本与大陆的整体融合，进行陆内阶段，但其主体(印度板块和欧亚板块碰撞带)并未完全实现融合过程，统一的大陆岩石圈并未最终定型。
3.转换动力体制
虽然大洋岩石圈与大陆岩石圈有重大差别，大洋板块与大陆板块也明显不同，但两者之间却不是完全独立演化、一成不变的，而是有着复杂的相互关系并可以相互转换。大洋板块向大陆板块下的俯冲，使大陆得以增生，大洋板块物质通过复杂的途径加入到大陆上，解释了一部分大陆的形成，然而，现代相对稳定大陆上占主体地位的岩石组合均为深海沉积物或海相火山岩，似乎表明，大陆的主体是由带有覆盖物的大洋通过某种体制直接抬升形成。此外，大洋板块上，由于持续的火山喷发及后续地质作用可以导致新的大陆形成。另一方面，新的大洋则多是通过大陆裂解形成的。业已表明，地球形成以来，可能发生了若干次超级大陆和泛大洋之间的转换，是谓超大陆旋回;次级大陆和大洋间的转换和相互作用更为广泛和普遍。大洋与大陆间的转换并非一朝一夕形成的，而是经历了漫长的时间，并具有特定的机制。上述表明，板块俯冲导致大陆边缘增生而不形成新的大陆，洋底火山活动可以形成小型大陆(陆核)并逐渐发展为新的大陆，只有当板块通过缝合、碰撞、伸展等过程，才能形成真正意义上的大陆(马文璞，1999)，而大陆通过更深层次的裂解又形成新的大洋。由此可以看出，碰撞和伸展过程是洋陆得以转换的关键。