地质力学、深部地质、科学钻探三项工程揭开了中国地学史上研究的新篇章——庆祝中国地质科学院成立50周年

摘要

提出中国地质科学院成长历程中的三件大事:发展了李四光创建的地质力学;推进了中国青藏高原多学科的深部地质调查研究;完成了我国第一口科学深钻井,开拓了我国的科学钻探事业.这是我国地质工作历史上具有里程碑意义的大事件.①地质力学.李四光开创的新学科,将力学原理(运动学、材料力学和动力学)和研究方法用到地壳变形构造及地壳运动的起因和演化研究中,创立和发展了地质力学这一门新的学科,并正式出版了《地质力学之基础与方法》(李四光,1945).李四光说:"地质力学之意义,在从地表岩体所经过各种变形或破坏之方式,根据力学原则,探求各地域地壳内发生运动之原因(作者注:即动力学的机制问题)."他肯定了地壳大规模水平运动的存在,并提出这些运动的起因是地球自转速度变化的设想;提出要探究运动的起因和力的作用问题,为此提出要研究各种物质中应变与应力的关系,岩石的力学性质,包括岩石的强度、刚性及其随时间和在不同温度压力应力条件下的变化规律等;提出构造变形构成体系,并深入研究了构造体系问题.这是它与传统地质学派根本意义上的不同.1956年地质矿产部专门成立了地质力学研究所,大大推动了这一学科的发展.多年实践证明其在解决资源环境问题的强大生命力,他的学术思想完全是现代化和超前的;②开展了高水平的深部地质调查.地表地质构造和地下深部地质构造不同,而矿产资源与地震都发生在深部.为深化对我国区域地质的认识,原地质矿产部从1980年中法合作进行喜马拉雅地壳与上地幔研究开始,于1985年开展了喜马拉雅山亚东-青海格尔木-内蒙鄂济纳旗南北横穿青藏高原的地学大断面研究,1992年又开展了中、美、德、加四国合作的青藏高原深剖面研究(INDEPTH),以及中法第二次、第三次地学合作研究,这些工作一直持续到今天.特别是INDEPTH项目是以深反射地震、广角地震及天然地震阵列综合地震方法为主,加上深、浅两种大地电磁法及重力、磁测、构造地质与地球化学等综合方法多学科合作,取得了很多重要的地质成果.创造了一种工作样板,引起国际地学界的嘱目;③实现了中国科学第一钻.除对构造复杂地区地球物理探测结果进行校核外,还对深部地质构造和生物赋存情况有了许多重要的新发现,对大别山榴辉岩层折返机制提出了新的证明.以此为契机,中国又开始了第二个、第三个科学钻探工作,深化了对我国矿产资源和环境问题的认识,带动了我国钻探技术的发展.