一種關於地殼演化規律的學說。簡稱多旋回說。該學說認為,一個地槽系的發生、發展到結束,不隻經歷一個而是若幹個構造旋回,即多旋回,才逐步轉化成褶皺系的。

  創立 20世紀40年代,德國地質學傢W.H.施蒂勒認為,一個地槽系隻經歷一次造山運動,產生一次變質及變形,出現一套由超基性、基性到酸性的巖漿活動,以及與巖漿活動相對應的一次成礦作用,從而轉化成褶皺系。即一個地槽系隻經歷一個構造旋回就就結束瞭地槽發展史。黃汲清分析中國實際資料後發現,不僅地槽經歷多旋回構造運動轉化成褶皺系,就是在地槽形成褶皺系後地殼仍有劇烈活動,使褶皺系產生新的沉積、新的變質和變形,以及新的巖漿活動和成礦作用。1954年黃汲清在其著作《中國主要地質構造單位》中正式提出多旋回構造運動說。

  基本內容 ①構造旋回的劃分。由呈周期出現的造山運動及其相伴隨的一系列地質作用(沉積、巖漿活動、變質、變形及成礦)所劃分開的地質歷史階段稱為構造旋回,簡稱旋回。世界各地大量同位素地質年齡數據表明,地球每隔8~10億年便出現一次大的構造運動和巖漿活動高峰,構成地質歷史的分界線。這種由大的構造運動和巖漿活動高峰所劃分開的歷史階段稱為巨旋回。8億年前的地質歷史,因年代久遠、變動較大,難以分出旋回;8億年以來的地質歷史階段稱為新地巨旋回,可分為休倫旋回、加裡東旋回、華力西旋回和阿爾卑斯旋回,時間跨度在2億年左右。其中阿爾卑斯旋回又可分為印支亞旋回、燕山亞旋回、喜馬拉雅亞旋回3個亞旋回。巨旋回和旋回具有全球性,即全球大體具同時性。亞旋回則是區域性的。如印支亞旋回,在東亞非常重要,而在歐洲,特別是西歐則基本不存在。

  ②為瞭區別多旋回之間的先後關系,將使地槽最終轉化成褶皺系的構造旋回稱為主旋回。在主旋回之前,使地槽局部轉化成褶皺帶的構造旋回,稱為早期旋回。主旋回之後的構造旋回,稱為後期旋回;而在地槽期之前的構造旋回,稱為前期旋回。前一旋回是後一旋回的基礎,後一旋回是前一旋回的發展。即每個旋回都繼承瞭前一旋回的基本特性,又產生瞭某些新的特性。如天山地槽褶皺系,從加裡東旋回(早期旋回)開始,局部地段因出現造山運動而產生褶皺和變質,以及相應的巖漿活動和成礦。早華力西期的造山運動(早期旋回)又使一部分地槽轉化成褶皺帶,形成與上一旋回相似而又不相同的變形、變質、巖漿和成礦等。晚華力西斯的造山運動(主旋回)進一步使尚處於地槽狀態的殘留海盆產生褶皺和變質,以及相應的巖漿和礦產。至此,天山地槽先後轉化為不同時期褶皺帶,結束瞭地槽發展史。這些褶皺帶先後拼貼在一起,最終形成統一的天山地槽褶皺系整體。加裡東期之前的構造旋回,已不屬於這一地槽期,故為前期旋回。中生代以來的構造運動又使天山地槽褶皺系產生新的建造和改造,則為後期旋回。各旋回之間的聯系主要表現為有相似的沉積建造、巖漿巖和礦產等,因此形成瞭多旋回復理石、多旋回磨拉石、多旋回蛇綠巖、多旋回花崗巖、多旋回礦產等。

  ③地質單元或地質事件的相互轉化及轉化方式。各種對立的地質單元或地質事件,如隆起與坳陷、海進與海退、地槽與地臺、大洋與大陸、地殼與地幔,以及垂直運動與水平運動、地殼的開裂與拼合等,無不處在相互轉化之中。多旋回說認為地槽與地臺的相互轉化方式可分為突變式和過渡式兩種。突變式指地槽與地臺之間有強烈造山運動發生,而具明顯界面;過渡式指地槽與地臺之間未發生強烈造山運動,無明顯界面。過渡式轉化,槽臺間除無不整合界面外,主要表現在建造類型的漸變,即地槽型建造與地臺型建造之間的過渡。板塊構造學問世之後,洋陸轉化已為人們所重視。大陸開裂轉化成大洋,大洋閉合而又轉化成大陸,構成一個大的構造旋回,稱為開合旋回(見威爾遜旋回)。地殼與地幔也在相互轉化。越來越多的地球物理資料證明,莫霍面是一個不連續而時斷時續的地殼分界面。在穩定區,莫霍面明顯;而在活動帶,則不明顯,地殼與上地幔之間,P波速度為7.2~7.7公裡/秒,既像地殼物質又像地幔物質,構成殼幔過渡層,表明地幔運動劇烈,殼幔物質在轉化。地殼的垂直運動與水平運動也是在相互轉化的。垂直運動有上升與下降之分,水平運動有擴張與壓縮之別。上升與下降相互轉化,擴張與壓縮也在相互轉化。陸殼開裂轉化成洋殼,是擴張運動的表現;洋殼閉合轉化成陸殼,則是壓縮運動的表現。擴張與壓縮兩種地球動力學機制的相互轉化,使地殼時開時合,此開彼合。這種擴張與壓縮的交替,猶如拉手風琴,黃汲清稱之為“手風琴式運動”。地殼正是在這種不斷開裂與拼合的轉化中由簡單向復雜呈螺旋式演化。

  ④多旋回構造運動有廣義和狹義的兩種概念。廣義的多旋回,在空間上說是全球性的,在時間上說包括巨旋回、旋回和亞旋回;狹義的多旋回,在空間上主要指一個地槽系,在時間上指一個巨旋回之內的多旋回發展。

  多旋回說是在地槽地臺學說的基礎上發展起來的。其理論意義在於揭示瞭地殼呈多旋回開合向復雜方向演化的規律。由於構造運動是多旋回的,必然導致產生相應的多旋回巖漿活動和多旋回沉積作用等。多旋回巖漿活動,必然導致生成與巖漿活動相關的各種有用礦產。多旋回沉積作用,必然導致生成與沉積作用相關的各種有用礦產。如“多層生油,多層儲油”的提出,就是多旋回說在石油地質工作中的具體化。

  

參考書目

黃汲清著:《中國主要地質構造單位》,地質出版社,北京,1954。

 黃汲清指導,任紀舜、薑春發等執筆:《中國大地構造及其演化》,科學出版社,北京,1980。