本卷收入作者自1956年至1960年初,地洼学说初创期阶段撰写的论文31篇、专著一本、附图(彩色图版)2幅、附录3篇。其中:

《中国地台“活化区”的实例并着重讨论“华夏古陆”问题》是地洼学说初创时期(1955年起)具有里程碑意义的立论论著。1955年春,在地质部全国地质会议上讨论湖南涟源斗笠山煤田问题时,著者提出湖南一带为“活化地台”的最初看法。此文即依这一见解,根据作者1932年起历年的野外实地观察,对中国北部阴山山脉及东南沿海诸省的地质构造发展史和成矿特点,作出分析。认为这两个地区,既非历来文献所说的地台区,也不像有人所说的地槽区,而是中国地台区的一些部分于中生代“活化”,即由地台活化而形成的构造区,取名“活化区”,并把东南沿海区命名为“华夏活化区”。

文中提出“活化区”术语(于1959年起又称“地洼区”),作为大陆地壳中一种新被发现的活动性构造单元,初步冲破了“非槽即台、非台即槽”的、统治整个地质科学长达百年之久的地槽-地台学说的思想束缚,成为创立地洼学说活化构造理论的客观事实依据和核心概念。

“活化区”的重要特征,是在其发展过程中形成一系列“活化地台凹地”(1959年起改称“地洼”)的构造盆地。作者从此文起,即把大地构造与成矿关系列在显著地位,指出活化区成矿具有重要性,除存在地台型和地槽型内、外生矿产外,还存在有“活化地台凹地型”外生矿产和活化岩浆型内生矿产,具有矿产类型的多样性和复杂性。这对地洼学说将大地构造及成矿学兼容并重的立论具有奠基作用。

此文的发表,后被列入自然科学史上的大事之一(见《自然科学大事年表》,上海人民出版社,1975,第202页;伊东俊太郎等.

《简明世界科学技术史年表》,日本弘文堂出版社,1983,第145页);该文发表的时间1956年被作为地洼学说创立的年代。

《中国构造区域划分的我见》一文,是“地台活化说”(地洼学说)初创阶段,著者针对大地构造学基本问题——大地构造区划问题,对中国地台“活化区”进行区划研究最早的一篇文章。其要点有:①对中国构造区域划分的方法及原则方面,著者鲜明地阐明传统的“历史分析法”的理论基础,并根据中国地台区广泛出现的地台活化现象,加以补充、引申,成为适用于中国区域大地构造研究的基本方法;②提出了对“活化区”各级区划的原则,既要考虑地台活化前,其前身地台区时的情况,又要考虑活化时期的活化程度、活化形式等情况(后多经修改、补充);③运用“地台活化说”作指导,编制了中国第一张区分地槽区、地台区和活化区三大构造单元的《中国大地构造分区简图》。

《初论中国的地台活化现象》是著者根据他1932年以来从事区域地质调查,实地观察的资料积累及1953年陪同苏联B.M.西尼村教授进行中国地台活化实地考察,结合讲授《中国地质学》的教学工作,把对中国大陆地台活化认识系统化整理,于1955年完成《地台活化理论及对找矿工作的实际意义》初稿后,(1960年出版发行时更名为《地台活化说及其找矿意义》),把其中关于中国地台活化的进程及阶段划分;地台活化发生的时代及地理分布;活化地台区的结构及地台活化的类型;以及中国活化地台区的一般特点;已知的活化地台区及其成矿作用等基本问题,加以系统的概述,先行发表。随文附有《中国境内活化地台区域活化发生时代》和《中国境内华夏型活化地台区分布图》,是著者最早编制的中国大地构造方面的图件。由于正值《地台活化说及其找矿意义》审稿、定稿期,著者对一些基本问题的初步认识,期望能够广泛征求意见,修改、补充完善。

《南岭及其邻侧地区的大地构造》一文,是1957年作者应二机部309队的邀请,给苏联专家组讲学的中文稿(曾由该队译成俄文印发)。文中根据作者历年野外考察的大量实际资料,阐明本区的地层,可划分为三大层群,依次构成三个构造层。从历史分析及构造分析看,它们分别代表褶皱基底、沉积盖层以及第三构造层——活化构造层。根据各个构造层的地层、构造、岩浆岩等所反映出来的地质发展史,本区原系“中国地台区”的一部分。到早中生代后期,发生活化形成第三构造层——“活化构造层”(1959年起改称“地洼沉积层”;1960年改称“地洼构造层”),成为活化区。依地质发展史上的差异,本区可细分为华夏、雪峰-黄山及浙-赣-湘-桂三个活化区。所以,以产有色金属及稀有金属闻名世界的南岭山脉,其现阶段的大地构造性质不是属于地槽区,实系中国东南部的后加里东地台区的一部分,于中生代活化时,有几个方向的大断裂带发生或再度活动,互相交错,引起大量酸性岩浆沿之侵入,遂带来了丰富的金属矿床。

中国能源矿产中的油页岩、煤、石油及铀,是作者从1938年起长期关注并实地考察与研究的矿种。《中国油页岩的大地构造类型》一文,系地台“活化区”概念建立后,地台活化说(1959年后称地洼学说)初创时期,著者于1957年参加中国地质学会第二届会员代表大会的学术论文(节要);是最早将地洼型油页岩,作为与地台型、地槽型(山前凹陷型及山间凹陷型)并列的大地构造成矿新类型;并对中国油页岩矿产中,不同大地构造成矿类型矿床的含矿系及其地质构造、产出背景特征、成矿时代,以及与中国地台活化的关系等方面,进行了对比分析;并附有作者在进行学术讨论时回答的内容;以及其后整理载入中国地质学会会讯的补充意见。该文的意义在于,是对地台活化说倡导“除阐明地壳发展规律外,还要研究并阐明成矿作用的规律,为矿产预测及找矿工作提供依据”的学术指导思想,最早作出的实例表述。

《中国活化区矿产的分析》,是1956年作者提出“活化区”概念后,继续对活化区内的内、外生矿产的形成与产生特点,优先进行专门性研究与阐明的第一篇重要论著。反映了著者把大地构造学与成矿学融为一体,兼容并重,作为立论之本和大地构造为生产实际及找矿服务的学术指导思想。其重要意义在于阐明了活化区中既有继承其历代前身(包括地槽区及地台区阶段)的矿产,又增添了自身的矿产,包括外生和内生矿床,这是对活化区矿产多样性、复杂性形成原因,以及活化区成矿专属性、继承性和叠加性的最初表述和递进成矿新概念的雏形;并举出阴山、冀辽活化区,华夏活化区及浙-赣-湘活化区的矿产分析作例证。

《“满蒙地块”及其大地构造特点》一文,是“地台活化说”(1956)或“地洼学说”(1959)从初创期至充实期间,研究中国区域大地构造的一篇主要论文。它把中国古地台区经活化转化为“活化区”的研究范围,从中国大陆的东南部、中部扩展至东北部,构成国内外公认的中国大陆东部地台活化发育的典型区域。文中依据东北诸省前震旦纪至第三纪后期全部地质发展史与华北地台活化区的对比分析研究,把北部与南部划分为两个不同的古地块,前者系另一独立的古地块(取名“满蒙地块”),后者则系华北古地块的一部分;其次阐明了这是一个有较长期地台活化历史的“活化区”,大范围、剧烈的活化时期则是中生代,且尤以中生代中后期广泛的火山喷发及大量酸性岩浆侵入为特色,故和中国东南沿海诸省的“华夏型活化区”(1959年后称为华夏型地洼区)属同一活化区类型。

《地壳的第三基本构造单元——地洼区》,是地洼学说发展“初创时期”的一篇重要论著。1956年作者发表《中国地台“活化区”的实例并着重讨论“华夏古陆”问题》时,对大陆地壳第三构造单元的命名,因考虑到它是地台区经活化作用向活动区转化的产物,故叫它做“活化区”。后来发现,这个术语虽能反映这种构造单元发生的历史背景及形成过程,但不能反映它的地质记录特征,不利于认识和鉴别。其次,因随后的研究表明大陆构造的“稳定”区和活动区不止一种;在地壳演化史上,于地槽区出现之前,就已经有过一个古老的“稳定”区存在过(参考《先震旦纪大地构造性质问题》一文)。任何一种“稳定”区都可以发生活化,例如地槽区的发生,就是由于前地槽区的“稳定”区活化的结果。所以,活化区一名,含义显得笼统,不能确切地表明它是后地台区的活动区。尽管作者所命名的“活化区”一词,已被中外学者广泛采用。但为了克服这个术语的缺点,作者认为有必要根据它的地质作用特征补充另一个名称。本文就是为了阐明这种构造单元的最具代表性并可作为重要识别标志的特征,是在这种后地台活化区里面取名“地洼”的特有的山间构造盆地中形成有独具特征的地洼型沉积建造组合,成为与地槽型、地台型沉积建造组合相区别的一种主要识别标志。故在本文中增称这种新的构造单元为“地洼区”。作为“活化区”的同义词。

本文的主要论点是:总结了地洼学说初创时期逐步深入,渐趋系统化的一些研究成果。除提出“地洼”及“地洼区”新概念之外,还把“活化地台凹地沉积”改名为“地洼沉积”或“地洼型沉积”;由这些沉积构成的第三构造层则叫“地洼构造层”。文中进一步明确指出地洼区的性质和在地壳演化史上的位置,即它是继地槽区、地台区之后出现的第三种构造单元,是一种新型活动区型的、具有更为复杂结构的构造单元。

文中首次提出“地洼型成矿作用”概念,作为“活化型成矿作用”的同义词,以便更确切地反映这一类型矿产的大地构造成矿类型特征和成矿规律。

文中把“地洼”的译名定为汉语拼音的“Diwa”,意译为“geodepression”。俄文译名为“Дйва(Геоделрессяи)”,日文则采用“地窪”。《湖南省地质发展简史及其大地构造分区》一文,反映了著者运用“活化区”或地洼区——第三构造单元新概念,借助生产实践的成果资料,进行区域大地构造图的编制,为开展矿产预测及找矿提供依据;并通过编图实践,对地台活化说或地洼学说加以验证、修改、补充。这是地洼学说充实发展阶段的初期的主要特色和基本途径。1958年至1959年初,由著者主持的1∶250万《湖南大地构造图》和《湖南构造纲要图》的编制,是最早以地洼学说为指导,采用历史分析法,按三大基本构造层划分,以现今大地构造性质为准则,进行的大地构造区划的具体实践。也是地洼学说初创期阶段,著者于1956年对中国构造区域划分的原则、方法及级次方案,结合湖南省区域地质史分析,最早进行的区划实践(见图版Ⅰ、Ⅱ)。上述图件及说明书,于1959年3~4月在全国地质编图会议上曾展出和报告,其后进行了修改与补充。《湖南省地质发展简史及其大地构造分区》——文与其后发表的:《湖南省大地构造纲要》(1962),《从地壳动定转化递进说看湖南铁铜铝煤的分布》(1960)和未刊稿《建国十年来湖南省大地构造研究综合述评》(1959)等系列文章,均是对编图实践,侧重不同的阐明,成为其后(20世纪70年代)著者深入地质勘探队、矿山,进行矿产预测和找矿等的依据。

《萌渚岭西侧湘粤水系间的争夺及其对南岭地区新构造运动的意义》系作者依据1957年实习教学期间的实地观察资料,应邀在冶金工业部204队所作学术报告的基础上,整理成文。地洼学说强调区域大地构造类型划分的原则,是以现代地壳运动的性质为准绳的。诸如地震、温泉、水系间的争夺、海岸线的变迁、新构造运动等,均是最为直观,有助于识别区域大地构造类型的另类标志。文中根据研究地区水系间第四系的发育位置和分布状况,经对比分析,确定为河流争夺现象的一个实例。发生的原因系该地区新构造运动活动进程中,属于E-W向构造系的褶断运动与属于NE向构造系的褶断运动,互相干扰、相互交替,构造线方向反复更易所致。该文的意义尚在于,在进行地壳构造运动分析时,也应注重构造体系的具体实际运用,这是著者倡导历史分析法与动力分析法相结合的开端。著者一直认为地洼学说,作为还在成长中的新学说,还是很不够完整,很多重要问题如地洼区级次的区划要通过实践加以检验、修改及补充。《划分构造区的方法和步骤》即是在总结了编制《湖南省大地构造图》经验的基础上,依据地槽区、地台区、地洼区之间递进转化的序次关系和继承作用与新生作用的关系,对三类构造区的分区级别、划分根据和划分步骤,作出了进一步较全面、系统的分析、论述与厘定,为其后(1977)编制《中国大地构造图》中构造区划分系统的确定,提供了重要的参照基础。地洼学说对大地构造分区的划分原则及方法上,从1956年创立地台活化说起始,依据科学实践的积累与检验,大地构造分区的修改、更新,一直贯穿于该学说从初创、充实发展的全部进程,历经了从侧重于槽、台、洼构造区形成过程到从侧重于槽、台、洼各构造区地质构造识别特征二个方面的探索。前者以1958年编制的《湖南大地构造图》和《划分构造区的方法和步骤——编制湖南省大地构造图体会之一》(1959)为代表;后者则以《湖南省大地构造及其与矿产的关系》(1959)和《中国大地构造图一按地洼说和递进说编制》(1∶400万)(1959年完成初稿,1977年正式出版)为代表。因而在构造分区特别是3、4级分区的名称上先后有所差异。《地壳动定转化递进说——论地壳发展的一般规律》,是地洼学说初创至充实时期,作者的一篇主要理论性著作,提出了对地壳演化一般规律的新见解。阐明地台区是由属于活动区的地槽区“稳化”转变而来,而地洼区则是由属于“稳定”区的地台区“活化”转化形成的。根据各个基本构造单元在结构上的差别与联系,活动区与“稳定”区之间的关系既是互相转化的又是对立统一的。地壳发展是活动区与“稳定”区两者按照“否定之否定”法则,互相转化更替,沿着螺旋式的路线,向上向前发展,由简单形式到复杂形式,由低级阶段到高级阶段,递迭升进。作者称其为地壳“动‘定’转化递进律”。这在理论意义上给自然辩证法增添了新的例证;在实用意义上增添了地洼型成矿作用及其内、外生矿产的分布规律,有利于指导其成矿预测与找矿勘探。《从地洼学说谈到湖南大地构造与矿产的关系》是著者最早运用地洼学说递进成矿论总结湖南省大地构造及其矿产的关系的一篇论著。按地洼学说为找矿工作服务的指导思想,针对湖南省铁矿和石油为找矿重点的实际,依据湖南省现阶段的大地构造性质和分区,初步阐明了湖南铁矿的大地构造类型及其找矿方向;以及地洼区的生油、成油、储油和油气保存条件。同时,著者作出了华南地洼区内生矿床分带的初步划分,并论及其与地槽区内生矿床分带性的区别。《地台活化说及其找矿意义》是作者在地洼学说初创期著述的具有里程碑作用和意义的一部重要论著。该专著的特色是以大量实际成果资料作依据,对地洼学说立论的最基本部分的核心概念,及发展引申的科学新概念和相关的辅助性假说,进行了初步阐明。专著论述的根本性问题有以下五个方面。①地洼学说立论基础:新被认识的大陆地壳第三类构造单元地台“活化区”(地洼区);地台区的活化解体形成活化区过程的阶段划分;以及地洼型地壳运动;地台活化的产物(地洼、地洼型沉积)以及由其构成的地洼构造层,地洼型构造-岩浆活动及其矿产等基本概念。②地洼学说的中心思想:地台区由地槽活动区经“稳化”形成稳定区、以及地台稳定区经“活化”形成“活化区”(地洼区)、这种转化进程关系上的“地壳动定转化递进说”(递进说)等。③运用著者倡导并经引申、发展的大地构造研究方法——历史分析法,提出了结构、地质构造、地层、古地理、构造运动及其变形类型、岩浆活动、变质作用、地貌及新构造运动、矿产类型等九个方面,作为地台活化区(地洼区)这一新型的大地构造单元的鉴别依据。④阐述了地洼学说的基本学术路线——大地构造理论研究目的是为生产实际服务。举例阐明了“活化区”(地洼区)内矿产的综合性、多样性,包括见于褶皱基底中地槽型沉积变质和内生矿床及见于盖层中的地台型内、外生矿床,以及地台活化区形成的外生、内生矿床。为其后地洼学说递进成矿理论的形成打下了基础。⑤对地台活化作用和地洼区形成的原因——地壳递进发展的力源机制作出了初步探索,认为与地壳内放射性元素的热能聚散交替的规律性有关。为其后(1979年)著者提出“地幔蠕动热能聚散交替假说”,开拓了最初的思路。

《陈国达全集》的出版,是我国地球科学文献史上值得庆贺的一件大事。它是著名地质学家陈国达七十余年,不畏艰辛坚持以野外地质调查为本,遵循“继承不泥古,发展不离新”理念,独立思考自主创新的历史记录和科学总结,是在中国和世界地球科学发展史上占有重要位置的科学遗产之一;是中国科学家对世界地球科学作出的贡献之一,为中国地球科学赢得了荣誉。

陈国达是二十世纪对推进我国地球科学振兴发展,使之立于世界地球之林,作出突出贡献的杰出代表之一。陈国达对大陆内部后克拉通造山区的发现;及其对陆内造山区造山-造盒构造、岩浆及变质作用和多因复成矿作用进行的开拓性工作;及在此基础上原始自主创立的地洼学说或活化构造及成矿理论,被国际地学界公认是一项最新的大地构造与成矿学理论,并形成国际性学派和被纳入国际地科联矿床成因协会矿床大地构造委员会的研究领域。

陈国达发现并论述大陆岩石内部的活化造山区,现已成为当代大陆动力学前沿研究的关键性课题,并促进了诸如:大陆基底层析成象、宽带性能电磁感应技术,数学模拟系统和岩石形成时间及深度的同位素系统、高分辨率地质年代技术、PTt史热动力学方法等的应用与发展。大陆内部造山区的动力学研究,正在成为检验板块构造理论的试金石,为后板块时代地球科学的重大变革开辟了途径。陈国达对板块构造理论局限性,于1992年作出《壳体构造》及论述,把全球岩石圈的演化与运动加以统一研究,代表了从历史-动力学综合理论大地构造学探索与开拓全球构造的一种创新道路。

陈国达既是把理论大地构造学与找矿生产实践兼容并重和合二为一学术路线的倡导者、奠基人;同时也是历史-动力学大地构造与成矿学新领域的开拓者与实践者。

陈国达被公认为是中国20世纪100名论著最具国际影响的科学家之一。《陈国达全集》内容广泛,形式多样,除对理论大地构造学和成矿学的卓越贡献,尚包括在构造地质学、地震学、地貌学、古植物学、构造地球化学、多因复成矿床等等,多种传统地质学科与新兴学科上的建树,以及对中国新、老红色岩系研究上的突出贡献。此外,陈国达作为著名的教育家和社会活动家,尤为强调以地球科学研究的目的,是准确地了解认识自然,掌握自然规律,服务生产和发展国民经济,为人民谋利益。因此,《陈国达全集》中,尚包括有反映其哲学思想与方法和求真务实科学态度方面的经验总结,其中强调了对前人的理论都要一分为二,根据实践检验加以修正,并勇于创新发展它;主张重视野外实地观察,宏观与微观相结合获取让人信服的论据,忽视野外调查之风不宜效仿;强调运用历史唯物主义和自然辩证法的思想方法和重视辩证思维在科学创新实践中的重要指导意义和作用;突出强调面向国民经济密切联系生产进行科学创新发展的学术路线特色等;从诸多方面为中国地球科学界的年青一代作出了榜样。

《全集》既是留给年青一代的宝贵科学遗产,也是珍贵的精神遗产。