如何评价著名构造地质学家李德威教授的「层流构造假说」和他的学术成就?

如何评价著名构造地质学家李德威教授的「层流构造假说」和他的学术成就?

再更(食言了),感谢云大及各位大大的关注,删去了民科的相关字眼,并感谢相关人员非常友善的建议。无论如何,李先生千古。

更新,第一次也是最后一次更新了。

首先李教授这种一生奉献给地质学令人动容,值得我辈后生学习。但是恕我直言,一般当《休闲读品》这种杂志以当代地球科学需要大变革的,板块学说的终结之类的耸人惊闻的标题刊出来的文章的时候,我觉得这样的报道有失偏颇而且明显的感觉到李教授走偏了。

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感谢各位知友的批评指正。第一次也是最后一次更新这个答案。主要是为什么从我的角度来看李教授在什么方面走偏了以及一些我自己的胡言乱语。剩下的指责和谩骂,恕我无力也不想去回应了。我姑妄言之各位且听之,如有不对或者不妥之处,请斧正。

再次亮明我的主要观点:

1.李教授的学品,人品均是上乘。

2.我认为李教授的模型在解释青藏高原中新世至现今发育的伸展构造完全可行。

3.如果说根据这个模型要去挑战板块构造理论,这是夸大其词。根据这个理论去预测地震和矿产,是走偏了。

就直接解释2和3吧。众所周知,青藏高原是由新特提斯洋俯冲以及白垩纪晚期新生代早期印度与欧亚板块碰撞(碰撞时间有争议)形成的。如果一直是这样,那么青藏高原应该处于挤压的状态,与挤压相关的各种构造应该布满整个青藏高原。然而,青藏高原除了其边缘是挤压逆冲断层外,内部发育大量正断层,这是伸展与拉伸的标志。这也是为什么李教授跑喜马拉雅构造剖面会发现大量的伸展形成的剥(拆)离断层。这些正断层初始活动时间可以追溯到中新世或者更早。地质学家们对于为什么会在挤压的状态下会展布大量的正断层做出了大量的猜测,也提出了很多模型。李教授的层流构造模型便是其中之一。事实上,如李教授所言,大量地球物理数据表明青藏高原存在异常地壳热结构;前人对高喜马拉雅结晶岩系和北喜马拉雅片麻岩穹窿的年代学,地球化学以及动力学研究表明均表明青藏高原底下确实可能存在着大规模软弱甚至可流动的物质。根据此,许多科学家均提出与李教授类似的观点如下地壳流模型(channel flow)等用来解释这种大规模的伸展构造。因此,李教授的这种模型用来解释青藏高原中新世至现今发育的伸展构造是完全没有问题的。事实上,李教授在他1992年发表的文章中也提出这种模型是用来解释区域性伸展和山脉的形成的。

李教授也提到利用这个模型预测了冈底斯带斑岩铜矿的分布。这个说法也没有太大问题。冈底斯带含矿斑岩及其围岩年龄多集中于15Ma左右,且根据当前研究内容,这些斑岩铜矿的形成与高原晚期的伸展作用具有密切的关联。但是,对于西藏斑岩铜矿研究的精彩之处不在于此,而在于学界普遍认为斑岩铜矿的形成与板块碰撞相关的情况下,我国地质学家们依据青藏高原冈底斯带斑岩铜矿探索出了碰撞后斑岩铜矿形成的理论。

此外,李教授于2008年在著名地学杂志《Earth and Planetary Science Letters》发表的文章去佐证另外一种模型称为Oroclinal Bending,这种模型是从力学机制上去解释喜马拉雅正断层的形成和分布上的形态变化。相对于李教授1992年地球科学上的文章,我其实更推荐大家这一篇文章,在完成这篇文章的过程中,李教授和他的团队们做了大量的野外填图工作和卫星影像分析。在这篇文章里,你才能真正的体会到一个科学家严谨认真的工作态度。很可惜的是,许多媒体在转载李教授事迹的时候对这篇文章只字不提,令人扼腕。

李教授提出的层流构造模型是一种解释青藏高原中新世至现今发育的大量的伸展构造的模型。当我们把这个模型拓展从时间和空间上去拓展的时候,就会出现一些问题,现今研究表明,中新世晚期的时候青藏高原应力状态从挤压变为伸展。那么中新世之前的大规模挤压收缩形成的逆冲构造能否用李教授的层流构造模型去解释,以及印度与欧亚板块之间的由于俯冲和碰撞导致的2000余公里的缩短量(有争议)又怎么用层流构造模型去解释都是要画一个巨大的问号的。在空间上,当我们把眼光从青藏高原移开,与之毗邻的扬子板块里,地球物理数据显示并没有如同青藏高原下边一样布满代表异常地壳热结构。一个最简单的解释是青藏高原由于俯冲和碰撞形成巨厚地壳(正常地壳的2倍左右),这些增厚地壳沉到地幔里面,而上涌的地幔物质又会提供物质和热源导致了青藏高原异常地壳热结构。而扬子板块属于稳定克拉通,构造活动不像青藏高原如此强烈,因此,其他板块下是否存在这样大规模的下地壳流动是存疑的。

李教授这样一个用来解释青藏高原中新世至现今发育的伸展构造的模型,与板块构造理论(全球尺度,上百甚至上千个百万年)并不能相提并论。如果想把层流构造模型与板块构造模型等价起来,如上一段所述,需要解决大量的时空局限的问题。必须有大量的证据去佐证你的理论在更广阔的时空具有普适性。这样巨量的证据,并不是李教授一个人甚至一个团队能完成的工作量。它甚至需要几代地质学家们去不断探索。我不否认它可能的正确性。但只能说是另一种新的可能理论,但如果就仅仅依靠现有的证据去终结另一个成熟的理论,是不太合适的。这就是我说的夸大其词。

至于说预测地震和矿产方面,即使是理论成熟如板块构造理论,也只能是画出一个大致的地震带和成矿带。如果说上面还属于学术争论范畴,应用一个不成熟的理论到实际上的预测地震和矿产,只能说是走的太偏了。

下面是我个人的胡言乱语:

一些媒体甚至国家层面的媒体不加以详细察查,便以李教授的新理论可以打破“板块构造假说”为中心思想和噱头来刊登李教授的事迹,在我看来是非常糟糕的报道。因为这样的宣传很容易误导青年科学家们只要提出一个与西方或者主流观点不认可的新理论,虽然在学界不认可,但是只要打上对国家有益这样的爱国主义旗号,不管这个理论正确与否,就可以以类似于一个孤胆英雄的形象出现在媒体和公众面前。这是对辛辛苦苦研究青藏高原的中外科学家们的极度不尊重,同时我相信,这也与李教授当初接受采访时的本意相违背。

附上主要参考论文方便大家查阅:

1.李德威. 喜马拉雅造山带的构造不对称演化[D]. , 1992.

2. Li D, Yin A. Orogen-parallel, active left-slip faults in the Eastern Himalaya: Implications for the growth mechanism of the Himalayan Arc[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2008, 274(1-2): 258-267.