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张国伟 中国科学院院士

来源: 日期:2015-04-27 浏览量:
 1939年生,河南省南阳人。1961年毕业于西北大学地质学系并留校任教。现任中国科学院院士,西北大学造山带地质研究所所长,西北大学大陆动力学国家重点实验室学术委员会主任,西北大学第六届学术委员会主任委员。长期从事地质科学的教学和研究工作。长期进行以华北地块南部为重点的前寒武纪地质构造与早期地壳演化,以秦岭为重点的中央造山系及两侧盆地的造山带与盆地的综合研究,并对比考察研究了国内天山、阴山、祁连、昆仑、青藏、三江横断山脉和东南沿海,同时对比研究考察了国外世界主要造山带与地块,诸如阿尔卑斯、欧洲西海岸、中欧海西带、波西米亚地块、波罗的地块、北美地块、英国西海岸、美加科迪勒拉与阿帕拉契亚、伊朗地块与扎格罗斯造山带等。目前正主持承担着中石化集团前瞻性重大基础研究项目“中国南方(中上扬子)大陆构造与海相油气前景”研究,进行南方大陆地质与大陆构造研究。先后主持承担完成 “富铁矿研究(河南中部富铁矿研究)”、“华北地块南部早期地壳形成与演化研究”、“秦岭造山带岩石圈结构、演化及其成矿背景”、“秦岭勉略构造带组成、演化及其动力学特征”、“西秦岭-松潘构造结形成演化与大陆动力学研究”等国家、国家自然科学基金及部委的重大、重点项目8项,国家基金、地矿、石油、冶金等部门科学研究项目20余项及国际合作研究项目9项。在造山带与前寒武纪地质、区域大地构造和大陆构造研究,尤其秦岭与中央造山系和相关盆地、中国华北地块南部及冀东迁安等早前寒武纪地质、以及国内外主要造山带对比与大陆动力学等的研究方面,取得了富有创造性的系统科学成就。1991年获得国务院政府特殊津贴,1999年当选为中国科学院院士。主要学术成就概括为:
一、秦岭造山带研究。通过30多年持续多学科综合研究,取得系统成果,概括提出系统新观点新认识,主要成果:
1.研究厘定提出了秦岭造山带主要由三大套构造岩石地层单元组成,经历三大构造演化阶段,是历经长期演化的世界典型复合型大陆造山带。
2.建立了秦岭造山带岩石圈现今结构框架为具流变学分层的“立交桥”式三维结构模型。揭示了秦岭壳幔非耦合关系的三维结构及其作为大陆不易返回地幔,长期保存演化的重要方式,探讨其大陆动力学意义。建立秦岭造山带地壳现今呈华北与扬子相向向秦岭之下作大规模俯冲,秦岭则沿南北边界作巨大反向向外逆冲推覆和内部多层推覆构造为骨架,包含多期不同样式挤压、走滑、伸展构造复合的不对称扇形造山带的三维结构构造模型。
3.恢复重建了秦岭古板块构造基本格局和细节造山过程。发现和厘定了秦岭勉略第二个板块主缝合带及其东西延伸,综合论证秦岭原属东古特提斯北侧分支洋盆,经长期演化,最终以扬子、秦岭、华北三板块沿商丹和勉略二缝合带,通过点接触、线形面接触到最后全面碰撞造山而形成,详细确定划分了秦岭主造山期的细节造山过程。
4.论证了中新生代秦岭陆内造山过程及构造演化趋势与特点。提出秦岭是现今仍处于深部地幔调整,上部地壳滞后响应,正在急剧隆升,并趋于裂解为大别、东、西秦岭三块的活跃山脉,论证了对我国环境、灾害的重要控制作用。
5.主编出版了包括地质、地球化学、地球物理的秦岭造山带造山过程和岩石圈三维结构图丛(中、英文版)和专著《秦岭造山带与大陆动力学》。
6.地质、地球化学、地球物理多学科相结合的进行了关于秦岭及两侧盆地的盆山耦合关系综合研究,提出了板块构造与陆内造山构造复合的反复演变的山盆转换与耦合关系等新观点。
二、早前寒武纪地质研究。通过对华北地块南部前寒武纪地质进行综合解剖 研究和其它典型地区的对比研究,取得主要成果:
1.建立了华北地块南部早期岩群多期复合的构造几何学模型和综合构造演化序列。重新厘定和建立了登封杂岩的绿岩带层序和太华高级区表壳岩与深成杂岩组合关系及层序。新建安沟群,填补了嵩箕地区下元古界下部层位的空缺。
2.确定了登封杂岩为新太古代高度变质变形的花岗–绿岩区,太华群为高级片麻岩区。二者代表了该区早期陆壳的两类基本构造单元,并以推覆叠置关系构成统一克拉通地块,成为中国早期大陆壳的基本组成部分。
3.概括了华北地块南部早期地壳形成演化特征、成因及动力学特征。提出了在以太华高级区下部为代表的先存硅铝质陆壳基础上,由于太古代地幔的非均匀性和分异,导致热物质对流,形成裂谷型登封小绿岩系(相当五台系),于新太古代的嵩阳热-构造事件中,通过早期克拉通化,构成新太古代统一克拉通,而后转入古元古代新的大地构造演化阶段。
4.根据我国多期深变质变形小绿岩系特征,系统总结提出了大比例尺面积法典型构造解剖筛分与物质组分恢复重建相结合的综合研究思路与方法,促进深化了早前寒武纪地质研究。
5 恢复重建了冀东曹庄杂岩早期复杂变质变形构造演化史,并论证它总体因后期韧性推覆与块断作用而被剥露,探讨了我国最古老大陆壳的构造特征。
6.研究提出秦岭造山带前寒武纪构造基本特征及其在早期拼合基底基础上,多块体洋陆兼杂的从扩张裂谷系到非均一非同期复合封闭的形成演化模式。
三、区域构造综合研究和广泛国际合作对比研究。重点进行中国大陆地质与大陆构造的综合研究,并对比全球,发展板块构造,探索大陆动力学。以秦岭造山带和中央造山系及两侧盆地为基地,开展国内外主要典型造山带与盆地、地块的实际考察和综合对比研究,从全球构造进行秦岭等中央造山系与东古特提斯的区域构造对比研究,探索中国大陆构造特征与大陆动力学,为发展板块构造、建立新的行星构造理论做出努力。
1.进行了对我国主要造山带与盆地的实际地质考察对比研究,开展了大别-秦岭-昆仑-祁连等中央造山系及相关盆地为主的综合调查研究,包括横穿我国西部和青藏高原与喜马拉雅、天山及其南北盆地、横断山系、阴山—燕山、东南沿海及皖湘鄂等中下扬子、云贵、四川、鄂尔多斯等盆地的系统地质考察及一些关键部位的详细研究,综合对比秦岭与东特提斯关系,探索研究中国造山带与盆地的大陆构造特点。
2.通过对阿帕拉契亚、科迪勒拉和五大湖区、阿尔卑斯、中欧海西带及相关盆地、莱茵地堑、波希米亚地块、波罗的地块、英国西海岸加里东与海西带及中东伊朗等世界主要典型造山带与相关盆地及前寒武纪地块的系统地质考察研究,综合对比秦岭和中国大陆构造,探索中国大陆构造在全球构造中的地位、作用、意义和特征。从全球共性中认识个性,从区域个性中找出特性,从特性中判别全球普遍性,从而有所新发现与新认识,提出新观点与新理论。
3.综合国内外造山带和大陆地质与大陆构造对比研究,深入探讨并概括了中国大陆与造山带及盆地在全球共性中的区域性独特特征,提出了其长期在全球构造中所处的特殊构造背景与动力学状态和中国大陆多块体中小洋陆反复离散拼合的独特洋陆作用动力学与陆内构造作用及成因,系统研究与探索大陆动力学基本问题,提出大陆的洋陆、壳幔、陆-陆、陆内构造的多种垂向、侧向加积增生、消减保存方式和中国大陆作为全球非稳定状态下保存演化的大陆构造与大陆动力学独特特征及其成因机制等系统新认识和新观点。
四、造山系与含油气盆地的盆山关系综合研究。先后主持承担不同石油部门多项研究课题。对华北南部南阳盆地、南华北盆地、合肥盆地、汉中盆地、南方大陆(重点中上扬子地块)、新疆塔里木东北与伊犁盆地等含油气盆地进行以地质结合地球物理为主的多学科综合研究。提出了秦岭等中央造山系与其两侧盆地的长期盆山转换与耦合关系及其地球动力学机制,重新厘定南方大陆构造及其演化过程与特性、属性,提出复杂地质系统极端条件下的我国南方海相油气地质研究新思路。
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