2015年11月22日－24日，“陸內(nèi)造山帶形成演化與動(dòng)力學(xué)機(jī)制學(xué)術(shù)研討會(huì)”在合肥召開(kāi)。會(huì)議由安徽省地質(zhì)局和中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)地質(zhì)力學(xué)專業(yè)委員會(huì)主持，會(huì)議有六十多名代表參會(huì)，會(huì)上有18個(gè)報(bào)告。兩院院士常印佛先生參加了會(huì)議。

常印佛院士對(duì)于會(huì)議提出了殷切希望。他指出，板塊登陸后的構(gòu)造研究，板內(nèi)的變形和地質(zhì)成礦作用，目前得到了廣泛的重視和研究，取得了大量成果。但是，面對(duì)中新生代以來(lái)的構(gòu)造巖漿作用和資源環(huán)境效應(yīng)的重要意義，許多理論方法都不成熟，值得不斷研究、推動(dòng)和發(fā)展。其中心問(wèn)題是陸內(nèi)造山帶研究，例如中國(guó)東部的蘇魯-大別高壓變質(zhì)帶的構(gòu)造成因研究。中國(guó)東部大約230萬(wàn)平方公里，李四光研究過(guò)新華夏構(gòu)造體系問(wèn)題，陳國(guó)達(dá)提出了地臺(tái)活化的“地洼”理論，朱夏強(qiáng)調(diào)陸內(nèi)變形及其成巖成藏意義，奠定了區(qū)域地質(zhì)研究的基礎(chǔ)。本次會(huì)議秉持百花齊放，百家爭(zhēng)鳴方針，圍繞高壓-超高壓“深俯沖-折返模式”和“構(gòu)造增壓殼內(nèi)成因”等的不同認(rèn)識(shí)，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)調(diào)查新資料，進(jìn)行交流研討，推動(dòng)和發(fā)展陸內(nèi)造山帶形成演化及成礦理論和研究方法。

會(huì)議兩位發(fā)起人是安徽省地質(zhì)局湯家富教授級(jí)高工和地質(zhì)力學(xué)所呂古賢研究員。

湯家富90年代時(shí)起先參加大別山深俯沖的地質(zhì)實(shí)證研究，但他在認(rèn)真研究了大別山形成演變的地質(zhì)過(guò)程后，成了“大陸深俯沖”反對(duì)派。湯用了多年時(shí)間對(duì)大別山和鄰區(qū)進(jìn)行1:5萬(wàn)地質(zhì)填圖。實(shí)地調(diào)查取得了重要發(fā)現(xiàn)：超高壓變質(zhì)帶內(nèi)新元古代淺變質(zhì)巖層與榴輝巖及其它超高壓巖石，共同經(jīng)受兩期褶皺變形，形成早期為伸展拆離，主期為收縮擠壓疊加褶皺變形帶，而非外來(lái)構(gòu)造殘片或俯沖過(guò)程鏟刮下來(lái)的“構(gòu)造加積楔”；大別造山帶經(jīng)歷了裂解成盆、伸展拆離、收縮擠壓、熱隆成山，由多階段構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所完成，而非“板塊碰撞造山”；超高壓變質(zhì)巖形成于中深層到中淺層伸展拆離構(gòu)造帶內(nèi)?？梢杂谩皹?gòu)造附加應(yīng)力”、“地殼超常壓力”或“高壓釜”機(jī)制解釋，無(wú)需俯沖到地幔深度形成等。這些地質(zhì)事實(shí)是當(dāng)前流行的“板塊碰撞造山”、“深俯沖形成超高壓變質(zhì)帶”理論無(wú)法解釋的。

湯家富還從地質(zhì)科學(xué)研究方法論高度明確提出：造山帶形成演化的研究，應(yīng)采用“歷史地質(zhì)”與“構(gòu)造地質(zhì)”結(jié)合，通過(guò)詳細(xì)地質(zhì)填圖查明地質(zhì)客體的真實(shí)分布及時(shí)空關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)。而不應(yīng)用想象的“板塊碰撞”、“深俯沖-快折返”等不切實(shí)際的“假說(shuō)”來(lái)闡明。

二十年前正當(dāng)“大陸深俯沖-快折返”也成為我國(guó)地學(xué)研究熱點(diǎn)時(shí)，呂古賢、劉瑞珣等指出，按照靜水壓力計(jì)算柯石英形成深度沒(méi)有考慮構(gòu)造附加應(yīng)力的影響。地殼巖石不是流體，用流體靜壓力計(jì)算巖石中的壓力值在力學(xué)上不嚴(yán)謹(jǐn)。以為均勻壓力就只是重力的貢獻(xiàn)，而用壓力除以比重求深度，那一定人為地夸大了深度值。但呂古賢的觀點(diǎn)未被深俯沖派接受。

呂古賢在這次會(huì)上的報(bào)告提出：大別超高壓變質(zhì)巖形成深度介于23-55km，“大陸深俯沖-快折返”模式不能成立。

呂古賢、劉瑞珣認(rèn)為，巖石若用彈性體近似，彈性模式能夠反映構(gòu)造應(yīng)力作用，但也不夠完善，因?yàn)槿鄙贂r(shí)間因素。用流變模型代替彈性模型是更好的近似，隨著巖石流變化其波松系數(shù)由常速條件下的0.2-0.25，逐漸變成極低速應(yīng)變條件下的接近0.5。當(dāng)波松系數(shù)增大時(shí)，意味著在圍限條件下，一個(gè)方向的壓力在其側(cè)向也產(chǎn)生同樣大的壓力，而不是巖石正常條件下側(cè)壓僅為正壓的1/3～1/4。這時(shí)，在測(cè)到的總壓力中，構(gòu)造力(也包含其他力)的貢獻(xiàn)比例也更大。重力的比例更小，就更不能用壓力/比重法求深度了。總的講，用彈性力學(xué)方法比用流體靜力學(xué)方法求算深度是認(rèn)知上的進(jìn)步，用流變學(xué)本構(gòu)關(guān)系比用靜力學(xué)方法求算深度則是更大的進(jìn)步，但這方面的研究因識(shí)別變形產(chǎn)生的起始時(shí)間還有困難，正在探索中。總之，“大陸深俯沖”派用流體靜壓計(jì)算超高壓變質(zhì)深度的方法既不符合地質(zhì)實(shí)際，也過(guò)于粗糙。

從事無(wú)機(jī)合成與超高壓實(shí)驗(yàn)凝聚態(tài)物理研究的哈工大蘇文輝研究組，在自然科學(xué)非共識(shí)基金支持下（2003），從微觀角度研究柯石英在相對(duì)較小靜巖壓力下快速形成的可能。會(huì)議邀請(qǐng)他參會(huì)，不幸的是他已于去年辭世。

蘇文輝研究組把石英粉末和直徑為5～15mm的鋼球，放入充氬氣的不銹鋼球磨罐中作機(jī)械球磨處理。鋼球碰撞所產(chǎn)生的局域高壓和局域高溫(3－6GPa，600－900K)及剪切應(yīng)力共同作用，降低了柯石英的靜高壓最小合成壓力，還大大縮短了合成時(shí)間。因此，在地殼深度范圍內(nèi)，可以出現(xiàn)許多局域壓力大于柯石英最小靜態(tài)轉(zhuǎn)變壓力的、小尺度不均勻非平衡區(qū)域。在這些區(qū)域中就能形成柯石英微粒。研究組認(rèn)為，強(qiáng)烈地震的地震波、斷層間的劇烈撞擊和摩擦能提供類似實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械作用。

蘇文輝認(rèn)為，迄今為止，在世界各地發(fā)現(xiàn)的地表柯石英，不論在產(chǎn)地，還是周?chē)鷳?yīng)發(fā)生的現(xiàn)象等都未能很好符合大尺度板塊折返形成地表柯石英假說(shuō)的特征。陸殼折返，是一種能量變化很大、運(yùn)動(dòng)空間很大的小機(jī)率大事件，在地球構(gòu)造中未能找到更多更確鑿的證據(jù)以前，雖然可以認(rèn)為陸殼折返是一種可以解釋地表柯石英形成的可能機(jī)制，但是它只是一種可能性不大的機(jī)制。相反，已發(fā)現(xiàn)的地表柯石英的出產(chǎn)地(存有巨大擠壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力的斷裂帶和剪切帶)、小尺度和不均勻分布等特征與小尺度不均勻局域高壓微區(qū)形成地表柯石英新機(jī)制(非板塊折返)十分符合。新的假說(shuō)是一種可能性很大的產(chǎn)生地表柯石英的新機(jī)制。

物理學(xué)家加入到石英相變和陸殼俯沖的探討，研究者的眼界更開(kāi)闊了。蘇先生雖然不在了，但蘇文輝研究組這項(xiàng)工作引起了中科院地質(zhì)地球物理所巖石學(xué)家楊建軍研究員的關(guān)注。

這次會(huì)上臨時(shí)增加的一個(gè)報(bào)告是楊建軍研究員作的。報(bào)告題目是：“震擊高壓變質(zhì)作用”。有關(guān)文章剛發(fā)表在2015年《巖石學(xué)報(bào)》第9期上。

楊建軍談到：“物理學(xué)家蘇文輝等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)論證了石英經(jīng)過(guò)壓致非晶化（或稱“壓玻化”）可以在柯石英穩(wěn)定壓力下迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榭率?，因此無(wú)需深俯沖，地殼內(nèi)強(qiáng)地震波就可以引起超高壓變質(zhì)作用。這一論點(diǎn)突破了俯沖-折返和構(gòu)造過(guò)壓的傳統(tǒng)思路。重新審視高壓變質(zhì)作用的兩個(gè)重要方面，一是壓力來(lái)源，一是相變機(jī)理?！睏罱ㄜ姷葘?duì)中國(guó)蘇魯超高壓變質(zhì)帶仰口榴輝巖的的工作結(jié)果，從地質(zhì)觀測(cè)角度為這一論點(diǎn)提供了證據(jù)。楊建軍還介紹了國(guó)內(nèi)外同行報(bào)道的發(fā)表在高壓變質(zhì)巖或低壓地震巖內(nèi)的非晶化現(xiàn)象，它們?yōu)榈卣鹨鸶邏鹤冑|(zhì)作用的思路提供了部分證據(jù)。

楊建軍的這項(xiàng)工作進(jìn)一步說(shuō)明，柯石英的形成途徑是多樣的。

這次會(huì)議秉持百花齊放，百家爭(zhēng)鳴方針，圍繞高壓-超高壓“深俯沖-快折返模式”的不同認(rèn)識(shí)，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的新資料，對(duì)陸內(nèi)造山帶形成演化動(dòng)力機(jī)制及成礦理論和研究方法進(jìn)行交流研討。

2015年9月6日，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的新聞動(dòng)態(tài)報(bào)道：“中科院地質(zhì)地球所巖石圈演化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室牽頭組織中、法、意科學(xué)家，于2010年至2013年期間開(kāi)展了阿爾卑斯地區(qū)首個(gè)大規(guī)模流動(dòng)地震臺(tái)站觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，選取西阿爾卑斯俯沖帶關(guān)鍵廊帶密集布設(shè)了55臺(tái)套先進(jìn)的寬頻帶地震儀器，獲取了大量高質(zhì)量的地震觀測(cè)數(shù)據(jù)。利用該數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用針對(duì)復(fù)雜構(gòu)造邊界的接收函數(shù)波形模擬新方法并結(jié)合重力觀測(cè)聯(lián)合反演，獲得了觀測(cè)臺(tái)站下方高分辨率速度結(jié)構(gòu)及重力模型，首次在阿爾卑斯山下75公里深處發(fā)現(xiàn)俯沖的歐洲大陸地殼，這一俯沖陸殼帶與地表出露的含柯石英超高壓變質(zhì)巖帶相連，給出了大陸深俯沖的直接結(jié)構(gòu)證據(jù)?！?/SPAN>

那么，到底是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外流行的“大陸深俯沖-快折返”假說(shuō)對(duì)，還是呂、湯、楊的認(rèn)識(shí)符合客觀實(shí)際呢？

我國(guó)學(xué)術(shù)界論爭(zhēng)風(fēng)氣向來(lái)缺少。歐洲地質(zhì)發(fā)展史上像“水成說(shuō)”與“火成說(shuō)”這樣激烈爭(zhēng)論以至拳腳相加的場(chǎng)面在我國(guó)殊難發(fā)生。然而地質(zhì)學(xué)正是在這樣激烈的學(xué)術(shù)論爭(zhēng)環(huán)境中在歐洲催生。

在我國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展中，對(duì)某些重大科學(xué)問(wèn)題出現(xiàn)兩派對(duì)立學(xué)術(shù)觀點(diǎn)的爭(zhēng)論和相互質(zhì)疑，是我國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究逐漸成熟的標(biāo)志。

相信我國(guó)科學(xué)家在科學(xué)質(zhì)疑與爭(zhēng)論啟發(fā)下進(jìn)行的調(diào)查、實(shí)驗(yàn)與分析會(huì)給出更接近真理的解答，甚至導(dǎo)致基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)開(kāi)拓性新觀念。