劉光鼎
中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所,北京 100029
海洋地質(zhì)編圖是維護(hù)國(guó)家海洋主權(quán)與權(quán)益,建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的重要技術(shù)保障.黨的十八大報(bào)告提出了“提高海洋資源開發(fā)能力,堅(jiān)決維護(hù)國(guó)家海洋權(quán)益,建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”的目標(biāo).將“海洋強(qiáng)國(guó)”納入國(guó)家大戰(zhàn)略之中,上升至前所未有的戰(zhàn)略高度.海洋戰(zhàn)略的實(shí)施離不開海洋基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查,而海洋地質(zhì)與地球物理系列圖件則是海洋地質(zhì)調(diào)查成果的匯集和表達(dá).
自1992年《中國(guó)海區(qū)及鄰域地質(zhì)地球物理系列圖(1∶500萬)》(簡(jiǎn)稱《海區(qū)系列圖》)正式出版以來,海區(qū)系列圖在資源勘探、島礁主權(quán)斗爭(zhēng)、海域劃界和通道安全維護(hù)等方面得到了廣泛的應(yīng)用.時(shí)至今日,海區(qū)小比例尺圖件已有30多年沒有更新,現(xiàn)在隨著我國(guó)海洋戰(zhàn)略的推進(jìn),海洋區(qū)域地質(zhì)地球物理調(diào)查事業(yè)的發(fā)展,編制新的海區(qū)地質(zhì)地球物理系列圖顯得非常必要.
《中國(guó)海陸及鄰區(qū)地質(zhì)地球物理系列圖(1∶500萬)》(簡(jiǎn)稱《海陸系列圖》)編制項(xiàng)目于2008年啟動(dòng),由青島海洋地質(zhì)研究所、中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局三家單位牽頭負(fù)責(zé),中國(guó)國(guó)土資源航空物探遙感中心、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心等10家單位參加,以張訓(xùn)華研究員為首席科學(xué)家的項(xiàng)目組共編制了空間重力異常圖、布格重力異常圖、磁力異常圖、地震層析成像圖、莫霍面深度圖、地質(zhì)圖、大地構(gòu)造格架圖和大地構(gòu)造格架演化圖等八種專題圖件.編圖范圍涵蓋中國(guó)陸地和海洋的全部疆域及鄰近地區(qū),位于64°E~140°E、3°S~56°N(蘭伯特投影)之間.
經(jīng)過5年的努力,項(xiàng)目組順利完成了8種圖件及其說明書的編制和相關(guān)研究工作,實(shí)現(xiàn)了地球物理場(chǎng)與地質(zhì)構(gòu)造的海陸相接;并在此基礎(chǔ)上厘定了中國(guó)海陸大地構(gòu)造格局,重點(diǎn)反映了古生代以來中國(guó)海、陸時(shí)空分布格局和不同地質(zhì)時(shí)期在全球構(gòu)造中的位置,展示了中國(guó)海陸大地構(gòu)造演化過程.取得的主要成果包括:
1)指出印支期以前的古全球構(gòu)造屬槽臺(tái)體制,新全球構(gòu)造屬板塊體制,也稱“塊體構(gòu)造說”.“塊體構(gòu)造說”是在以活動(dòng)論為內(nèi)涵的全球構(gòu)造思想指導(dǎo)下對(duì)“板塊構(gòu)造學(xué)說”的發(fā)展和在中國(guó)的實(shí)際應(yīng)用.初步建立了該學(xué)說的認(rèn)識(shí)論、方法論,明確了塊體和結(jié)合帶的概念、類型、與板塊理論的關(guān)系等.
2)以實(shí)際資料為基礎(chǔ),通過向上延拓、小波分析等技術(shù)手段進(jìn)行區(qū)域場(chǎng)的提取獲得地球物理場(chǎng)特征,編制了空間重力異常圖、布格重力異常圖和磁力異常圖三種資料性圖件.
3)分析各塊體在地殼厚度、巖石層速度結(jié)構(gòu)等方面的變化特征,編制了莫霍面深度圖和地震層析成像圖兩種解釋性圖件.
4)地質(zhì)圖作為基礎(chǔ)性圖件,從沉積地層、斷裂展布、巖漿巖分布和基底變化等方面歸納總結(jié)了塊體的區(qū)域地質(zhì)特征;解決了海區(qū)地質(zhì)圖圖面主要表示現(xiàn)代沉積,內(nèi)容單一的編圖難點(diǎn).
5)以古新全球構(gòu)造學(xué)說為指導(dǎo),以資料性圖件和基礎(chǔ)性圖件為依據(jù),以解釋性圖件為參照,以清晰反映歐亞、印度和菲律賓海三大板塊,西伯利亞、特提斯和太平洋三大構(gòu)造域,“三橫、兩豎、兩個(gè)三角”的構(gòu)造格架為目標(biāo),編制了大地構(gòu)造格架圖,總結(jié)了中國(guó)海陸大地構(gòu)造格架空間展布的特征.
6)綜合使用古地磁學(xué)、巖石學(xué)、沉積學(xué)、巖相古地理、古氣候、全球構(gòu)造理論等進(jìn)行古大陸再造的工作模式,取得中國(guó)(大陸與海區(qū))塊體拼合演化的認(rèn)識(shí)后,選取10個(gè)時(shí)間斷面(∈3、O3、D1、C3、P2、T3、J2、K2、E、N),編制完成了中國(guó)及鄰區(qū)主要塊體古大陸位置再造圖.
7)針對(duì)菲律賓海板塊構(gòu)造單元、西太平洋俯沖模式、中國(guó)西部塊體構(gòu)造綱要、中國(guó)東部塊體、臺(tái)灣構(gòu)造演化、中國(guó)海陸巖石層結(jié)構(gòu)等科學(xué)問題開展了專題研究.
《海區(qū)系列圖》是對(duì)新中國(guó)建國(guó)以來近30年的中國(guó)海洋地質(zhì)地球物理工作的全面總結(jié),而《海陸系列圖》則是在此基礎(chǔ)上對(duì)20世紀(jì)80年代以來的30年間我國(guó)陸域及海區(qū)地質(zhì)地球物理綜合調(diào)查工作的系統(tǒng)總結(jié);在圖種上,后者編著了地震層析成像圖、莫霍面深度圖和大地構(gòu)造格架演化圖.30年前,在組織編制系列圖時(shí),已形成了新古全球構(gòu)造說,即現(xiàn)今的“塊體構(gòu)造說”的框架,包括其內(nèi)涵及其研究的方法論(地質(zhì)地球物理綜合研究的方法論.一種指導(dǎo):以活動(dòng)論為內(nèi)涵的全球構(gòu)造理論為指導(dǎo).兩個(gè)紐帶:巖石物性是地質(zhì)與地球物理之間的紐帶.物理模型是定性解釋向定量解釋過渡的紐帶.三種結(jié)合:地質(zhì)與地球物理,正演與反演,定性與定量要互相結(jié)合;多次反饋,多次反復(fù),不斷逼近答案)、系統(tǒng)論,以及中國(guó)大地構(gòu)造的演化過程等.
中國(guó)是一個(gè)拼合的大陸,大地構(gòu)造演化史的特點(diǎn)是:
一個(gè)分界:印支期(T2—T3),古全球構(gòu)造(槽臺(tái)體制),新全球構(gòu)造(板塊體制).
兩條鋒線:特提斯域,濱太平洋域.
三次變格:特提斯啟閉,影響整個(gè)中國(guó)大陸.
四條轉(zhuǎn)換斷層:新生代太平洋形成與發(fā)展.
五幕演化史:An∈:陸核發(fā)展成塊體,Pz:古中國(guó)大陸形成,尚無青藏高原,大陸東高西低;T3—K1:特提斯域青藏高原形成,嚴(yán)重?cái)D壓改造;T2-:太平洋形成與發(fā)展,板緣聚斂,板內(nèi)拉張;—Q:板緣拉張,板內(nèi)沉降.
今天,編制項(xiàng)目組不僅利用了這一思想指導(dǎo)編圖工作,而且通過海陸系列圖的編制,從地質(zhì)、地球物理基礎(chǔ)資料入手,參考國(guó)內(nèi)外大地構(gòu)造發(fā)展方向,結(jié)合已有的大地構(gòu)造學(xué)術(shù)觀點(diǎn),進(jìn)一步完善了這一思想,使之更加豐滿.
我國(guó)有近300萬km2管轄海域,約占陸域國(guó)土面積的1/3.此次編圖將整個(gè)中國(guó)海區(qū)與中國(guó)大陸作為一個(gè)整體按同一比例尺編繪,這不僅體現(xiàn)了中國(guó)海陸地質(zhì)地球物理系列圖貫徹“海陸聯(lián)編,海陸并重”的原則,也為海洋資源的勘探開發(fā)提供了基礎(chǔ)資料.
我國(guó)海域地處歐亞板塊、太平洋板塊和印度板塊的交匯處,是全球海陸相互作用最為活躍的地區(qū)之一,也蘊(yùn)涵了眾多懸而未決的科學(xué)問題,是進(jìn)行海陸地質(zhì)對(duì)比研究的理想場(chǎng)所之一.我們以活動(dòng)論為內(nèi)涵的全球構(gòu)造理論為指導(dǎo),以中國(guó)大陸構(gòu)造演化及其宏觀格架為重點(diǎn),對(duì)板塊之間的相互作用及其在中國(guó)大陸與海區(qū)所引發(fā)的構(gòu)造效應(yīng),進(jìn)行綜合研究.中國(guó)大陸宏觀構(gòu)造格架為三橫、兩豎、兩個(gè)三角(三橫:天山—陰山—燕山,昆侖—秦嶺—大別、南嶺.兩豎:大興安嶺—太行山—武陵山,賀蘭山—龍門山.兩個(gè)三角:柴達(dá)木—祁連山,松潘—甘孜).編制的《中國(guó)海陸及鄰區(qū)地質(zhì)地球物理系列圖(1∶500萬)》,為中國(guó)大陸邊緣和中國(guó)海的動(dòng)力學(xué)演化研究奠定了基礎(chǔ),為中國(guó)海陸過程及資源環(huán)境效應(yīng)研究提供了基礎(chǔ)圖件,為決策層的工作部署提供了理論依據(jù).
本專輯集中了項(xiàng)目組科技人員五年來編制《海陸系列圖》所取得的創(chuàng)新性成果,主要包括:基礎(chǔ)理論研究方面的成果,地球物理場(chǎng)特征認(rèn)識(shí)與發(fā)現(xiàn)方面的成果,地球物理解釋性成果,編制圖件過程中在資料處理、分析、解釋、應(yīng)用等方面技術(shù)方法上的成果等.這些成果將與系列圖一起為海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的實(shí)施發(fā)揮重要作用.
感謝由張訓(xùn)華、郝天珧、溫珍河、劉少華組成的本期特邀編輯委員會(huì)為專輯出版付出的辛勤勞動(dòng).感謝青島海洋地質(zhì)研究所、中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所等單位為專輯出版提供的大力支持.當(dāng)下是我國(guó)由海洋大國(guó)走向海洋強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵時(shí)期,相信本專輯成果能為我國(guó)海洋地球科學(xué)發(fā)展和我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略做出貢獻(xiàn).