(一)构造体系的定义
李四光在《地质力学概论》中指出:
“在由各种岩层、岩体(包括矿床、矿脉及其他形状的矿体)组成的地壳各部分中,每一项构造形迹,必定有和它不可分离的伴侣。换句话说,一切构造形迹都是成群发生的。每一群构造形迹和其他有成生联系的构造形迹群,往往各别形成构造带。构造带与构造带之间,有时存在着构造形迹不甚显著的地块,它们和围绕它们的或半围绕它们的构造带,形成一个整体,构成统一的构造体系。简单扼要地说,构造体系是许多不同形态、不同性质、不同等级和不同序次,但具有成生联系的各项结构要素所组成的构造带以及它们之间所夹的岩块或地块组合而成的总体。”
(引自《地质力学概论(第二版)》[3],第18页,第2段)
(二)构造体系研究和鉴别的三个步骤
李四光在论述“关于地质构造的三重基本概念”中指出[6]:
“概括地说,地质构造体系的研究,可以分为以下三个步骤:
“首先,必须从广泛的实地观察和地史学上考虑,就同一时代发生而且经常互相伴随的各项结构要素加以研究:鉴别它们的类型、确定它们排列的方位、分析它们相互关系和它们与形成它们的岩石力学性质的联系,特别注意到性质不同的岩石对同一种动力作用可能发生不同的变形的反应。
“其次,需要从作为研究对象的地块,特别是活动地带中,选择有代表性的地点,详细勘测其中一切主要结构要素排列的方位,确定它们各自的级次、世序和相互配合的方式或相互抵触的情况,从力学的观点来做组合的分析,肯定同一组的结构要素,彼此确有成生的或有机的联系,而把不同源的结构要素明确地分开,以期确切地辨识局部曾经发生过运动的回次和每次所遭受的变形特征。
“最后,在确定了多数地点不同时期所遭受的各种变形的基础上,综合各个不同地点同一时期所产生的各套结构要素,是比较容易的。但必须注意,如前面已经指出的那样,同一系统的结构要素,必定是同一时期产生的,可是同一时期产生的结构要素,却不一定属于同一系统。只有在实地从一个地点到另一个地点,追索每一主要构造线的延展,或每一类型主要结构要素的开展,加以从力学的观点确立了它们的关系,包括鉴别了它们的级次和世序之后,才能有系统地扩大构造成分组合分析的范围,划分各个自立的而又相互联系的褶带和台地或盾地的境域,明确它们排列和配合的方式,从而提供建立一个构造体系的拟议。必须经过广泛观察之后,证实了同样褶带或台地(或有或无)的排列和配合方式,也就是一个拟议的构造体系所呈现的某些特征,换言之,某些构造的规律性,能够普遍地适用的时候,才能有效地建立一个一定型式的构造体系。”
(引自《地质力学方法》[6],第23页,2～4段全文)
(三)地质力学的方法与七个步骤
李四光在《地质力学概论》[3]中,总结以往的经验,得到下列七个步骤:
(1)鉴定每一种构造形迹或构造单元(在地质力学上称为结构要素)的力学性质。
(2)辨别构造形迹的序次,按照序次查明同一断裂面力学性质可能转变的过程。
(3)确定构造体系的存在和它们的范围。
(4)划分巨型构造带,鉴定构造型式(表3-5)。
(5)分析联合和复合的构造体系。
(6)探讨岩石力学性质和各种类型的构造体系中应力活动方式。
(7)模型试验。
表3-5 《地质力学概论》与《天文地质古生物资料摘要(初稿)》中构造体系对比表
(四)构造体系的类型与认识
李四光在《地质力学概论》中指出,构造体系的类型很多,直到现在,我们所认识的还有限,它们的组成形式,一般都相当复杂,只有通过长期的细致的实地工作实践,才能逐渐扩大我们对构造体系认识的范围,才能逐步加深我们对每一种构造体系的认识。
(1)通过学习和实践,我们可以将上述构造体系划定为以结构要素(构造形迹)为基本单元组成的构造体系,关键是确定它们群体分布的伴侣关系,厘定它们的成生联系,从力学性质确定其组成固定的构造型式,并考虑岩石力学性质对构造形迹的影响和变化,研究构造型式内部应力活动的规律,并以模拟实验证实,最后确定它们所属的各种构造体系,通过复合、联合分辨不同的构造体系及其组成成分,即构造形迹组成的构造体系,简称构造形迹构造体系[3,4]。
(2)我们在对中国内动力地质灾害系列的研究和实践中,将我国内动力地质灾害分为4类12种(见表3-1,表3-2),它们分别都是现今地壳运动各种不同表现形式,并成为现今地壳运动的一个整体,彼此具有成生联系和伴侣关系,因此认为它们可能属于一个新类型的构造体系,简称内动力地质灾害构造体系。下面对之进行系统分析探讨。