构造地质学研究报告论文

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池际尚归国后，长期担任繁重的社会工作，但始终站在教学科研第一线，她的研究选题，一直处于当时的学科前沿，与地质科学的整体发展步伐完全相吻合，与矿产资源紧密结合，因此，学术上能取得突出成就。在构造岩石学、变质岩石学与流变学方面的成就及贡献池际尚在这一领域的贡献集中表现在她在美国发表的4篇论文和1977年发表的《构造岩岩组分析入门》一文中。构造岩石学(StructuralPetrology)是构造地质学(StructuralGeology)与岩石学(Petrology)之间的一门交叉边缘学科，岩组分析(PetrofabricAnalysis)可看作构造岩石学的同义语，年代，这一领域的学术代表在西方主要是和，在前苏联有.Полканов和Е.А.Елисеев。池际尚发表的《Wissahickon片岩与花岗岩化作用的构造岩石学》一文的最主要贡献有：改正了等人对S2定义为流劈理或轴面劈理的传统观点，论证了S2是沿着拖曳褶曲的皱纹细褶(crenulation)的一翼滑动和重结晶的结果；提供了一个范例，通过岩组分析，把变质作用、花岗岩化作用与区域构造形成演化史有机地结合起来；基于质量平衡原理对片岩的花岗岩化作用建立了两个精细的化学反应式；详细地划分了变形结构面及其形成演化史，绘制了一张表现组构要素的构造图(structuremap)。这一论文是池际尚博士论文的核心部分，它不仅是那个时代的开创性研究成果，而且从现代构造地质学来看，亦是具有很高水平的论文。构造岩石学的研究虽然在50年代已达到相当高的水平，但遗憾的是，它仅限于岩石学家来研究，构造地质学家还未给予足够的重视，主要精力还用于研究宏观的变形构造。直至70年代构造地质学家才重视变形结构面……的识别及其形成演化史的研究，称为构造序列分析，它已成为现代构造分析方法中的一个重要部分。像池际尚这样的表现组构要素的构造图在现代构造地质学研究成果中亦是不多见的，至今这种构造填图仍有重要的示范作用。另外3篇关于大理岩变形实验的论文，是她的博士后研究成果的一部分。由于池际尚在祖国解放后立即由美国返回北京，许多成果已没有可能整理成论文发表。岩石变形实验完全是一项开拓性的前沿研究。现代地球科学研究的前沿之一是岩石圈研究，它已从主要针对地表的研究走向深部的研究，岩石的流变学(Rheology)已成为研究岩石圈的一个重要方向，岩石变形实验已成为当前研究岩石圈流变学的最重要支柱之一。池际尚应邀于1977年发表的《构造岩岩组分析入门》论文正是在这种形势下写成的，同时池际尚还专门培养这一方向的硕士生、博士生、博士后，专门编写了详细的讲义，并亲自给研究生和教师、研究人员讲课，为中国构造岩石学与流变学的发展作出了贡献。岩石热力学研究是现代岩石学的重要支柱之一，第一步就是要建立化学反应式，池际尚在博士论文中建立的化学反应式及其方法至今仍有重要意义。 1950年起池际尚在清华大学讲授费德洛夫法和岩石学，在岩石学课中介绍了许多成因岩石学的新资料，如岩浆物化体系与结构解释、花岗岩化作用等。1952年在北京地质学院亲自讲授岩石学，并自编讲义。1961年青岛会议之后，她亲自抓构造地质、岩矿和古生物地层等3个理科教学计划的修订，成为地质系本科教育的蓝本。池际尚领导大家创建岩石学教学与研究系统，她总是首先走在第一线，完成一件工作后留给年轻人去继续，她又继续去创建另一项工作。例如，她对晶体光学与岩浆岩岩石学均进行示范教学，至今中国这方面的教材仍沿用池际尚当时授课的框架；她是周口店地质教学实习第一任队长，至今周口店一直是北京地址学院的一个重要的实习基地，侵入岩体的工作方法、岩浆分异与同化作用的野外识别、接触变质分带研究等都是她在这里教授给年轻教员的。费德洛夫旋转台在当时是一项十分先进的测试仪器，它对于提高矿物鉴定的精确度，了解固溶体矿物系列化学成分、矿物成分和光性特征之间的关系，有极大的实用意义和理论意义，可是当时许多教员都不会进行测试。池际尚亲自写讲义，亲自授课并带实习课，教研室仅有12台仪器，想学的教员多，只好分两班分别上课。这一新技术在后来的科学研究中，直至现今岩组分析工作中一直起着重要的作用。《岩浆岩岩石学》(1959年版)是中国第一本岩浆岩岩石学的教材，由池际尚主编并撰写的前言与第一章绪论对了解建国初期岩石学工作具有重要意义，其中有关岩石学发展史部分特别值得反复研读，池际尚所谈的3个问题：历史上，偏光显微镜的出现是岩石学发展史中一个大转折点，具有重大意义，但是几十年内，相当多的岩石学家过于偏爱显微镜，以致出现了脱离地质的纯显微镜描述的倾向，把岩石学引向了歧路，其中以罗森布施为代表，后来得到了“碎片”岩石学家的讽刺称号，池际尚特别写出这一点，在当时是要告诫年轻的地质工作者，不要只有岩石概念，而忽视岩体的概念，不去从地质体观点出发研究岩浆岩体和构成岩体的岩石，这一告诫至今仍具有现实意义，相当一部分年轻地质工作者已出现了类似“碎片岩石学”的只注重室内工作、忽视野外工作的偏向，这正是许多老年地质工作者所担忧的；强调岩石学工作要结合中国实际，为寻找矿产资源作出贡献，这对今天的岩石学工作者仍是十分重要的；池际尚指出了今后岩浆岩岩石学发展的几个方向，即地质研究方向、化学研究方向、矿物研究方向、物理化学和实验方向，以及工艺岩石学方向，并指出前3个方向仍处在积累资料阶段，尚需向区域岩石学方向发展，以进行更高阶段的理论综合。中国物理化学和实验方向的工作尚待开展，这一工作必须提到日程上来。池际尚的一生正是按照她所主张的“重视地质体”、“重视矿产资源”、“重视前沿研究”，言传身教地领导着大家从事岩石学的教学与研究工作，并由此创建了岩石学国家重点学科点。 60年代初池际尚领导专题科研队，开展对北京西山八达岭一带燕山期花岗岩的研究。这是一个大面积花岗岩的连续出露区，如何进行填图与研究，是当时国内外的一个难题。按传统惯例，把它作为一个均一的地质体处理（地质上称为“岩基”），在地质图上是一片红色。加之，当时在国内从事地质工作的主体是刚从学校毕业不久的青年，他们更不知道在这样的地区应如何进行填图与研究工作。池际尚带领大家在野外从如何识别和圈出单个侵入体开始，进行岩浆侵入期次的划分。明确提出“旋回、阶、期、次、岩体”五级划分的方案，进而建立了侵入岩标准序列。证明了“岩基”不是一个均一的地质体，而是一个由按一定规律依次侵入形成的“杂岩体”。在地质图上应从一片红色改变为多种颜色的小区镶嵌在一起具有时代、构造含义的构图。1962年在中国地质学会第32届年会上，池际尚宣读了《燕山西段南口花岗岩（主要涉及岩浆分异作用、风化作用和成矿专属性）》论文，提出了两个重要的概念，即同源岩浆系列与深部和就地岩浆分异同化作用，从理论高度解释了本区侵入岩多样性的原因，并讨论了花岗岩的成矿专属性，论文得到高度评价，并被地质学会推荐代表中国参加前苏联全苏岩石学会议，受到前苏联地质界的高度评价。这一开创性的研究不仅为当时国内花岗岩地区的填图与研究工作树立了范例，而且其学术思想在当时亦具国际领先水平。由于种种原因，池际尚没有时间把侵入岩标准序列的新概念及其他有关岩石成因的论述整理成文正式发表。她在未公开发表的内部报告中提出了关于侵入岩标准序列的新概念。这在白志民(1991年)等的《八达岭花岗杂岩》专著第7页中有一个极为简单的介绍。这种研究花岗岩的新思路，与当前国内、外盛行的由著名的英国地质学家教授提出的划分花岗岩体的单元和超单元的概念基本上是一致的。可见，池际尚关于侵入岩标准序列新概念的提出比教授要早十多年。在金伯利岩、钾镁煌斑岩与金刚石研究方面的成就及贡献中国于1962年开始寻找原生金刚石矿，1965年中国地质工作者继贵州之后又在山东蒙阴找到了原生金刚石矿。为了指导全国金刚石找矿工作，地质部宋应副部长亲自委任池际尚去山东蒙阴组织并主持613科研队，开展多学科交叉研究，总结找矿标志与规律，同时举办培训班指导二十几个省市寻找金刚石。池际尚提出了“对比思想”，专门成立研究组进行国内外金伯利岩与金刚石对比工作；总结了金刚石伴生矿物的组合和特征，作为最重要的找矿标志；总结了控制金伯利岩与金刚石分布的地质构造特征；提出了中国金伯利岩的分类命名、填图单位及岩石特征，该分类命名方案一直延用至今，同时还提出了识别金伯利岩含金刚石性的T·A公式(T·A=TiO2+Al2O3+K2O+Na2O+P2O5，当T·A=4～6?5时为富矿；T·A=6?5～9?5时为较富的贫矿；T·A》9?5时基本无矿)。指出含矿金伯利岩的产状，除岩筒外，呈脉状产出的也可能含有高品位的金刚石，拓宽了找金刚石的远景范围。当年跟随池际尚在山东工作的年轻地质工作者，后来逐渐成为中国寻找金刚石的骨干队伍。随后在辽宁复县等地又发现了金伯利岩与金刚石。由于“文化大革命”十年动乱，该项研究中断，池际尚亦没有可能把这项研究的丰富成果整理成文，项目进行过程中虽曾写过的许多简报等，由于散失，难以寻找亦无法收集发表。70年代中期，国家开展第二轮金刚石找矿工作时，基于高温高压实验新成果与岩石物理化学的基本原理，池际尚又从金伯利岩岩浆不同的温压上升机制对保存金刚石与金刚石石墨化的制约，提出研究深部岩石圈的新思路以指导找矿。这是当今地球科学的前沿之一，亦是金刚石及其母岩成因的关键科学问题。池际尚学术思想的先进性以及对前沿研究的敏感性又一次放射出光芒。她提出的地幔及其与寻找金刚石的关系，在当时中国广大地质工作者中还是鲜为人知的。她在全国许多省区进行金伯利岩与金刚石找矿工作的现场进行考察指导，并利用多种会议讲述和宣传她的思想，为第二轮寻找金刚石的工作提供了理论指导。80年代中期，在澳大利亚发现了第二类含金刚石的母岩——钾镁煌斑岩。尽管此时她已近70高龄，她仍努力探索，在全国有关生产、科研、教学单位讲解这种新的金刚石母岩，结合中国实际指导寻找钾镁煌斑岩的工作。80年代后期先后在中国发现了钾镁煌斑岩，为寻找金刚石开辟了新远景。她直接领导下的科研集体完成了一系列重要成果，这些成果对新一轮全国寻找金刚石工作具有指导意义。其中，关于华北和全国金刚石的专著已于1996年正式出版并获地质矿产部科技成果二等奖。 70年代后期，板块构造理论日趋成熟，在地学领域产生了许多新思路和新学科生长点。国际地学界在完成了上地幔研究计划与地球动力学计划之后，80年代又转入探讨大陆岩石圈。中国在这方面落后了约20年。面对这种严峻形势，池际尚组织和领导科研集体，在结合国家经济建设需要的同时，瞄准上述学科领域的前沿，先后开展了许多大型课题研究，如中国东部新生代玄武岩与上地幔，西部三江与西藏特提斯造山带火山岩、花岗岩、蛇绿岩与成矿作用，下扬子中生代火山岩深部过程与盆地形成，华北、扬子与中国金伯利岩—钾镁煌斑岩与金刚石，华北含磷岩体岩石学与磷灰石矿床的构造岩浆控矿研究，华北中生代火山岩、花岗岩类与成矿作用，苏鲁含柯石英榴辉岩类与石榴石橄榄岩类的超高压变质作用等等。她要求大家的研究成果和测试数据要经得起检查，要求必须深入学科前沿去探索，要求每一项科研成果或论文要有新的认识。她以宽阔的胸怀，鼓励和支持她的助手和学生超越自己擅长的学科方向去开拓新领域，为他们创造脱颖而出的条件。池际尚一生坚持前沿研究与找矿事业结合，招收的研究生的专业方向一直是“岩浆岩与成矿”。《池际尚论文选集》中收入的《岩浆作用与岩浆岩概念》一文是池际尚当时对中国在岩浆岩研究方面的最新总结与展望。

一，地质作用的定义 引起地壳组成物质，地壳构造，地表形态等不断的变化和形成的作用，通称地质作用 二，地质作用的分类 地质作用的自然力是地质营力。力是能的表现，按照能的来源不同，地质作用可分为外力作用和内力作用． 1，外力作用按照方式不同分为风化作用，包括物理作用、化学作用和生物作用。剥蚀作用，包括机械风化作用，化学风化作用，搬运作用，包括机械搬运和化学搬运作用两类．沉积作用，包括机械，化学，生物三类． 2，内力作用， 它们既发生于地表，也发生于地球内部。有的强烈急促，如地震；有的微弱缓慢，如风化作用。地球的地表现状是地质作用对地球表面长期改造的结果。第一节 地球科学的研究对象和研究内容 人类生活在地球上，衣食住行等一切活动都离不开地球。如人们要靠山 川大地获取生活资料以维持生命，要从地球中开采矿物资源制造生产和生活 工具，要了解地球上的自然地理和气候条件以便发展生产，要与地球上发生 的各种自然灾害作斗争。因而，人类在长期的实践中逐步加深了对地球的认 识，并且逐渐形成了一门以地球为研究对象的科学——地球科学 （geoscience）。 地球科学简称地学，是数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学六 大基础自然科学之一。地球科学以地球为研究对象，包括环绕地球周围的气 体（大气圈）、地球表面的水体（水圈）、地球表面形态和固体地球本身。 至于地球表面的生物体（生物圈），由于其研究内容广、分支学科较多、且 研究方法具有特殊性，因而已独立成一门专门的基础自然科学——生物学。 但生物的起源与演化、生物体与生存的地球环境之间的关系也属于地球科学 的研究范畴。 地球科学是一门理论性和应用性都很强的科学。它不仅承担着揭示自然 界奥秘与规律的科学使命，同时也为生活在地球上的人类如何利用、适应和 改造自然提供科学的方法论。随着生产和科学技术的发展，地球科学的研究 内容和领域也不断地深入和扩展，逐渐形成了日臻完善的由多学科组成的综 合性学科体系。地球科学目前主要包括地质学、地球物理学、地理学、气象 学、水文学、海洋学、土壤学、环境地学等学科。其中，地质学（geology） 由于其研究领域广博、分支学科较多，并且以研究地球的本质特征为目的， 因而成为地球科学的主要组成部分，以至于人们有时把地质学和地球科学作 为同义语使用，其实两者的含义是有差别的，它们具有包容关系。随着科学 的发展，地球科学还会不断地诞生新的学科和出现一些边缘学科。 地理学（geography）主要研究地球表面的各种地形、地理环境及其结构、 分布和演变规律，并涉及到自然和社会两个领域之间的相互关系。地理学一 般可分为自然地理学和人文地理学两大组成部分。自然地理学是研究自然地 形、地理环境的结构及发生、发展规律的学科，主要包括普通自然地理学、 区域自然地理学、地志学等。人文地理学是研究人和社会与自然地形、地理 之间的相互关系的学科，主要包括政治地理学、社会地理学、人口与聚落地 理学、经济地理学、历史地理学等。 气象学（meteorology）以地球周围的大气圈为研究对象，主要研究大气 的各种物理性质、物理现象及其变化规律。其研究内容也很广泛，包括许多 分支学科和应用学科。主要的分支学科有大气物理学、天气学、气候学、高 空气象学、动力气象学等，主要的应用学科有卫星气象学、无线电气象学、 航空气象学、海洋气象学、农业气象学、林业气象学等。其目的在于揭示大 气中的各种物理现象和物理过程的发生、发展本质，从而掌握并应用它为人 类生活和国家经济建设服务。 水文学（hydrology）和海洋学（oceanography）以地球表面分布的水体 为研究对象。水文学主要研究地球上江河、湖沼、冰川、地下水以及海洋等 各种水体的数量、质量、运动变化与分布规律，以及它们与地理环境、生态 系统和人类社会之间的相互影响与相互联系。海洋学是以海洋作为一个独立 体进行研究的，它实际上是从地球科学的其它几个分支学科中独立出来的， 这是由于海洋在现代地球科学、人类生存环境和未来社会发展中的地位越来 越重要的缘故。海洋学是研究海洋中发生的各种现象和规律及其相互关系的 各门学科的总称，根据研究内容不同可分为海洋物理学、海洋水文学、海洋 化学、海洋生物学、海洋气象学和海洋地质学等。 土壤学（soil science）以地球表面发育的土壤层为研究对象。主要研 究土壤的物质组成、结构、类型、分布和形成发展过程。根据具体研究内容 和应用领域的不同，土壤学也有一些分支学科，如土壤生物学、土壤地理学、 土壤气候学、土壤物理学、土壤化学、土壤地质学等。 地球物理学（geophysics）是应用物理学的方法研究地球的一门学科， 是近代发展起来的地球科学与物理学相结合的一门重要边缘学科。广义的地 球物理学的研究对象包括固体地球及其表部的水体和周围的大气圈。但由于 水体和大气圈的研究都已建立起相应的独立学科，所以一般所称的地球物理 学是狭义的，其主要研究对象是固体地球，因而也可称之为固体地球物理学。 地球物理学重点研究固体地球的各种物理性质、物理现象及其发生与发展过 程、地球的内部构造与组成、地球的起源与演化等。其主要分支学科有地震 学、地磁学、重力学、地热学、地电学、大地测量学、大地构造物理学和应 用地球物理学等。其中，应用地球物理学主要是研究地球物理勘探方法及其 在地球资源的勘探与开发、地球环境的监测与保护等方面的应用。 地质学（geology）研究的主体对象也是固体地球，当前主要是研究固体 地球的表层——地壳或岩石圈。地壳或岩石圈的厚度一般为几十到二百公里 左右，与地球的半径（6371km）相比只是一个很薄的表壳。这一薄壳之所以 成为地质学当前研究的主要对象，一方面是出于实际需要，因为这一层与人 类的生活、生产及生存都直接相关；另一方面是受现时人类能力的限制。人 们可以直接观测和研究地球表层，但现阶段人类尚无能力对地下深处进行直 接研究。钻井取样是目前人们获取地球较深部物质进行直接研究的唯一途 径，但由于受当前技术水平的限制，钻井所能达到的深度是有限的。目前世 界上最深的钻井（）位于俄罗斯西北部的科拉半岛，这一深度尚不足 该区大陆地壳厚度的二分之一。可以相信，随着科学技术的发展，地质学研 究的对象将不断向地球的深部（如地幔、地核）扩展。 地质学的研究内容主要包括固体地球（重点是地壳或岩石圈）的物质组 成、内部构造和形成演化历史。按其研究内容和任务的不同，地质学的主要 分支学科可简举如下： （1）研究地球的物质组成方面的学科，如结晶学、矿物学、岩石学等； （2）研究地球的内部构造方面的学科，如构造地质学、构造物理学、区 域构造学、地球动力学等； （3）研究地球的形成演化方面的学科，如古生物学、地层学、地史学、 古地理学、地貌及第四纪地质学等； （4）研究地质学的应用方面的学科，可分为两个方面：其一是研究地下 资源方面的分科，如矿床学、石油地质学、煤田地质学、水文地质学等；其 二是研究地质与人类生活环境及灾害防护方面的分科，如工程地质学、环境 地质学、地震地质学等。 此外，人们为了更好地研究上述地质学的各个方面，不断地吸收和借鉴 其它一些学科的先进理论、方法和技术，用以促进和深化地质学的各项研究， 于是逐渐形成了一系列的边缘学科，如数学地质、地球化学、同位素地质学、 天文地质学、海洋地质学、遥感地质学及实验地质学等，这些边缘学科在现 代地质学各领域的研究中发挥着极其重要的作用。 近几十年来，由于世界各国工业、农业、军事、航天、交通等产业的飞 速发展，其结果给地球的自然环境带来了巨大的影响。这种影响有些是直接 的（如污染问题）、有些是间接的（如气候变化），它已经严重地影响到地 球的自然生态和人类的生存与发展，因而受到科学工作者和全人类的广泛关 注。这一问题与地球科学和环境科学关系密切，于是在地球科学中逐渐形成 了一门与环境科学相结合的边缘学科，即环境地学。环境地学主要研究地球 自然环境的组成、结构、形成、演变以及环境的破坏、污染、防止、保护、 改良与评价等。根据地球科学中各学科所研究的侧重点不同，又可分为环境 地质学、环境地理学、环境气象学、环境水文学、环境海洋学、环境土壤学 等。