郭令智,中国科学院院士,现任南京大学地球科学系教授、博士导师。湖北省安陆县人,1915年生。1938年中央大学地质系毕业后,先后在中央大学地质系、云南大学矿冶系、中国地理研究所、台湾大学和台湾省海洋研究所工作。1949年赴英国伦敦大学皇家学院学习。1951年回国,在南京大学任教至今。他一直从事华南大地构造研究工作,发表研究专著和论文115篇(部),培养了14名博士,24名硕士和1名博士后。他多次获奖,曾获全国科学大会奖、江苏省重大科技成果一等奖,国家自然科学奖,国家教委科技进步奖等。1990年获国家教委和国家科委“全国高等学校先进科技工作者”称号。他和他领导的科研集体,被评为国家重点、学科、博士点和博士后流动站。
板块(Plate)是地球表层岩石圈被超岩石圈断裂分割成的大小不一、有边界的刚性块体。依据地质地貌特征,可划分为大陆板块和大洋板块两个大类。板块构造(Plate tectonics)则是指各板块间的相互运动过程及其所形成的地质构造。板块学说是一种活动论,它和先前的槽台固定论是完全对立的。板块不停运动,这是一种岩石圈钢体绕球面的旋转运动。板块本身并非独立静止体,其内部沿大断裂会发生变形,从而将大板块分割成若干次级板块。板块之间的边界是全球构造中最活跃的地带,存在着离散型、汇聚型和转换型三种边界类型,其中汇聚型(包括俯冲型和碰撞型二种)边界最为复杂。在大洋与大陆板块接触的地方,由于来自洋中脊的巨大推挤作用,大洋板块朝大陆运动并沿着海沟向下俯冲消减,进而在俯冲带与大陆板块之间形成宽度很大的活动大陆边缘,称太平洋型大陆边缘。活动大陆边缘是大洋岩石圈向大陆岩石圈转化的纽带,也是大陆成长和增生的典型地域,对研究碰撞造山带形成的动力条件和演化历史,探索地震活动和寻找矿产资源具有重大理论和实际意义。沿世界不同地区的剖面方向,太平洋活动型大陆边缘可划分为三种亚类型:科迪勒拉型,安第斯型(海沟—山弧系)和西太平洋型(海沟—岛弧—弧后盆地系)。华南地区濒临西太平洋,区内地质构造复杂,岩浆活动强烈,矿产资源丰富,是研究中国及邻区大陆岩石圈构造特征和演化规律的关键地区,历来受到中外地质学界的广泛重视。在大地构造上,西太平洋板块及构造活动与华南关系最为密切,对华南地区的影响也最大。板块构造的研究是一项综合性很强的工作,它不仅需要扎实的基础地质构造理论的知识与严格系统的大区域野外地质调查,而且还需要掌握一系列边缘学科特别是地球物理、岩石地球化学、古地磁学、地热学、放射性年代学等学科的知识以及各种现代化的测试技术。
一个优秀的科学家,不仅在于他的科研水平和业绩,而且在于他对科学新生事物认识的敏锐性和洞察力,对现代信息很强的捕捉能力。从70年代开始,随着板块构造理论在全球的流传,郭令智和他领导的科研集体开始了从槽台固定论到板块活动论的科学思维转化,并用活动论思想重新思考华南大地的构造问题。
在70~80年代,国际上对板块构造的研究仅限于大洋边缘地区以及中生代以来的演化。能否对和如何对古老广阔的复杂大陆内部造山带进行研究,是回答板块理论是否具有广阔应用前景,是否具有强大生命力的关键问题,也是一个难度很大的问题。为此,郭令智、施央申及其研究集体,在阅读大量国外最新文献的基础上,紧密结合华南的地质实践,连续数年到浙江、江西、安徽、湖南、福建、广东、广西和贵州等省野外调查与研究总结,发表了一大批研究专著和论文。其中,1977年发表的《论古海沟岛弧系的研究方法及其地质意义》、《现代海沟岛弧系和海沟弧形山脉系的形成和演化》等论文,以华南地质构造为例,提出了根据物质(海沟物质、钙碱性岛弧火山岩和弧后沉积物等)的空间分布极向性鉴定俯冲板块及板块俯冲方向的观点,提出了大陆内部研究古板块构造运动和鉴定古海沟系的八项重要地质标志:1.蛇绿岩套;2.钙碱性火山活动;3.岛弧型复理石;4.进化变质带和对变质带;5.不同时代混合岩和花岗岩类;6.矿产空间分布规律;7.混杂岩;8.超壳深大断裂带。这些成果,对板块构造研究引向中国大陆内部,深化我国大地构造的研究以及重建华南及邻区的大地构造起了重要作用,其成果被大量引用。
在华南板块构造研究中,早在1963年,郭令智、俞剑华、施央申合作发表的《华南加里东地槽褶皱区大地构造的几个问题的探讨》一文中,曾提出了太平洋型构造以及巨大线性构造带制约地槽褶皱区形成与演化的观点,提出了“江南地背斜”实际上为古岛弧构造形象的认识,展现了板块构造观点的萌芽理论思维。70年代初叶,经过认真的调查考察和研究,郭令智、施央申及其研究集体认识到华南中、晚元古代造山带在结构、岩石构造组合、构造变形及空间分布规律等方面与中新生代板块碰撞造山带原则上可以对比。1975年首次提出华南发育着不同地质时代沟弧盆复合构造体系的观点,该体系表现自西北向东南从老到新的发展演化趋势以及地壳生长规律。1980年,他在《华南大地构造格架与地壳演化》一文中,列举大量证据,论述华南地区自中、晚元古代就存在板块运动机制和物质表现,开始出现了大洋板块朝扬子大陆板块东南缘的俯冲,形成了江南元古代活动大陆边缘沟弧盆构造体系。同时,还探讨了江南元古代活动造山带的物质组成和结构构造,发现代表“三位一体”的蛇绿岩套,构造混杂岩和岛弧火山岩、复理石以及大规模推覆构造等,为阐明板块构造运动存在于地球演化比较早历史阶段提供了重要科学依据,建立了华南地区第一代板块构造格架。这批在我国最先详尽论述大陆内部元古代岩石圈板块运动特征的研究论文,在国内外引起强烈反响,为中外学术刊物大量引用。
此外,工作中还发现在太古宙岩系中也有大陆地壳物质的形成,表明板块构造活动可能开始于太古代。并以活动论为指导,根据沟弧系观点,探讨出华东南花岗岩类岩石的时空分布与大地构造格局、大陆地壳生长、成熟和演化有密切成因关系。根据板块构造边界性质,探讨在不同边界条件下产生的各种地质作用与其伴生金属成矿带与空间分布规律,论证板块构造理论对找矿具有重要实际意义。1986年,他与研究集体将板块理论与生产实践相结合,发表了《论西太平洋弧后盆地基本特征和形成机理及其大地构造意义》等学术论文,提出了寻找油气资源的有利远景地带。