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构造地质学经典教材——Compressional Tectonics: Plate Convergence to Mountain Building(《压缩构造学:从板块汇聚到造山作用》)
来源:石油地质专业委员会CAPG     上传时间:2025-10-07


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        在地球科学的宏伟画卷中,高耸入云的山脉是最引人注目的地标之一。阿尔卑斯山的崎岖、喜马拉雅山的巍峨、阿巴拉契亚山的绵延,不仅是自然奇观,更是地球内部巨大动力作用的直接见证。这些宏伟山脉的形成,源于地球板块构造框架下最激动人心的过程——板块的汇聚与碰撞。由美国地球物理联盟(AGU)出版,Elizabeth J. Catlos(美国德克萨斯大学奥斯汀分校)和Ibrahim Çemen(美国阿拉巴马大学)主编的Compressional Tectonics: Plate Convergence to Mountain Building(《压缩构造学:从板块汇聚到造山作用》)一书,正是系统梳理和阐述这一核心地球动力学过程的当代权威著作。



        该书是AGU重磅推出的三卷本丛书 Tectonic Processes: A Global View(《构造过程:全球视野》) 中的开篇之作。AGU作为全球地球与空间科学领域最具影响力的学术组织,其出版物素以严谨性、前沿性和权威性著称。该丛书的设立旨在为全球学界提供一套对地球关键构造过程的系统性、全局性解读,而本书聚焦于“压缩构造”,奠定了整个丛书的坚实基础。丛书的第二卷《伸展构造学:裂谷作用与大陆伸展》则与之形成完美互补,共同构建了从挤压到拉张的完整构造力学谱系,展现了AGU在推动科学知识传播、服务科研共同体方面的核心使命。


        本书的两位主编均是活跃在构造地质学前沿的知名学者。卡特洛斯教授和切门教授以其在造山带热年代学、构造演化模型等方面的卓越研究而闻名,由他们领衔汇集该领域的国际专家成果,确保了本书内容的深度与广度。因此,本书并非一本普通的论文集,而是一部经过精心策划、结构严谨、旨在总结当前知识现状并指引未来方向的里程碑式著作。


 内容特色与核心亮点


        《压缩构造学:从板块汇聚到造山作用》一书的核心价值在于它成功地将复杂的全球压缩构造现象转化为一个条理清晰、层层递进的知识体系。其内容特色与亮点突出体现在以下几个方面:


         系统性的概念框架构建:从术语梳理到过程解析     本书开篇即致力于搭建清晰的概念框架。构造地质学领域术语繁多,且随着研究深入,一些术语的内涵和外延可能发生变化。本书特别概述了与压缩和收缩构造相关的术语,为读者,特别是初学者和跨领域研究者,扫清了概念上的障碍。这种对基础知识的重视,体现了编者的匠心,使读者能够在一个坚实且统一的概念基础上,深入理解后续更复杂的动力学过程。


        对俯冲带动力学的深度聚焦:碰撞的“前奏”与“引擎”    山脉的诞生并非始于大陆的直接碰撞,而是始于大洋板块的俯冲。本书用重要篇幅深入讨论了俯冲带动力学。俯冲带是地球上物质和能量交换最剧烈的场所,是地震、火山活动的主要策源地,也是碰撞造山的“引擎”。本书不仅阐述了经典的俯冲模型,还融入了关于俯冲角度、板块耦合、地幔楔过程、岩浆成因等前沿研究,揭示了从大洋俯冲到大陆碰撞的完整动力学链条。理解俯冲带,是破解造山带之谜的关键第一步。


        前沿性的科学辩论呈现:阿尔卑斯-喜马拉雅与阿巴拉契亚案例     本书超越了简单的知识罗列,大胆介入了当前学术界最活跃的科学辩论。它重点探讨了阿尔卑斯-喜马拉雅造山系和 Appalachian 造山带等经典地区中,关于特定俯冲带和缝合带的碰撞与汇聚时机的争论。例如,印度与欧亚大陆是何时、以何种方式发生初始碰撞?碰撞过程是单阶段的还是多阶段的?这些时间点和模式的确定,对于重建古地理、理解山脉隆升速率和气候相互作用至关重要。本书将这些争论正面呈现,不仅展示了地球科学作为一门实证科学的魅力——即通过野外地质、地球物理、地球化学等多种手段寻求证据,也激发了读者的批判性思维,指明了未来研究需要攻克的重点难题。


        全景式的造山带演化图谱:从萌芽到衰亡的生命史     本书最具启发性的特色之一,是通过精选全球实例,展示了造山带发育的不同阶段。一个完整的造山带生命周期可能持续数亿年,从大洋俯冲开始,经历弧-陆碰撞、陆-陆碰撞、地壳大规模缩短增厚、高压-超高压变质作用、岩浆侵入,再到后期的抬升、剥蚀和垮塌。本书犹如一部“造山带生命史”纪录片,让读者能够观察到从“青年期”的活跃构造挤压到“老年期”的准平原化等不同阶段的特征。这种纵向的、演化的视角,使读者能够动态地、而非静态地理解山脉的形成,是教学和科研的极佳素材。


        强烈的应用导向:链接地质灾害与资源勘探     本书的编写始终贯穿着强烈的现实关怀。正如简介中指出的,汇聚和碰撞板块边界是地质灾害(如特大地震、滑坡)的高发区,同时又是重要自然资源(如贵金属、稀土元素、油气、煤炭)的富集区。对构造过程的深刻理解,是进行科学的地震危险性评估、预测流体运移与成矿规律、指导能源勘探的基础。因此,本书不仅具有极高的理论价值,也为解决人类社会面临的资源与环境挑战提供了深层次的地学依据。


学术影响力与读者对象


        自出版以来,《压缩构造学:从板块汇聚到造山作用》迅速成为全球构造地质学领域的重要参考书。它被众多大学列为研究生和高年级本科生高级构造地质学、板块构造学或造山带地质学课程的核心教材或必读文献。在科研领域,它成为相关领域研究人员、勘探地质师、地质灾害评估专家案头必备的工具书,为其提供理论框架、案例对比和研究思路。


        本书非常适合以下读者群体:地球科学专业的高年级本科生和研究生: 作为深入学习板块构造理论和造山带演化机制的理想教材,能够帮助他们构建系统知识体系,接触学术前沿;科研机构与高校的地质学、地球物理学研究者: 特别是从事构造地质、岩石学、大地构造、成矿学等方向的学者,本书是进行文献综述、寻找科研灵感、进行跨区域对比的宝贵资源;资源勘探与地质灾害领域的工程师与专家: 在油气、矿产勘探行业以及地震地质、工程地质领域工作的专业人士,可以通过本书深化对控矿构造和活动构造背景的理解,提升实践工作的科学;对地球动力学有浓厚兴趣的高级科普爱好者: 具备一定地学基础的爱好者,可以通过本书领略地球科学的深邃与壮美,理解脚下山川的由来。