板块学说的终结——访李德威教授

　　1.板块学说存在哪些严重问题？

　　记者（以下简称记）：网上有人称您是“反对板块学说的第一人”，您对板块学说的反对是一件非常有冲击力的事，我们想请您从三个方面来谈这个问题，第一个是全面、客观地评价板块学说的贡献，它的成就、不足以及未来的命运；第二个是反对板块学说的理论依据是什么，您在论文里面提到了五条，请您再详细地谈一下这些依据，另外还有没有别的依据；第三个就是推翻板块学说后建立的新的理论是什么，也就是说新的大地构造学说是什么？

　　李德威教授（以下简称李）：大家都知道，板块学说是一场伟大的地球科学革命，相对当时的地质认识，它有一定的科学道理和历史贡献。在板块学说出现之前的地学理论就是槽台学说，槽台学说是19世纪中叶由美国的Hall和Dana提出来的，主要包括活动的地槽和稳定的地台两种构造单元，地表强烈下陷沉积巨厚地层形成地槽，海槽中地层挤压褶皱隆起形成山脉，称为褶皱带，山脉剥蚀夷平甚至出现稳定的沉积为地台，因为只有上下运动，所以称它为“固定论”。板块学说很重要的进展就是“活动论”，由大陆、大洋组成的板块可发生上千公里甚至上万公里的水平运动，这个把原来的“固定论”给彻底地推翻了，所以它是一场革命，对运动方式的革命。板块学说的水平运动起源于大陆漂移学说，魏格纳于1912年提出大陆漂移学说，一直遭到强烈的反对，他在1930年第四次进行格陵兰岛野外地质考察时牺牲。大陆漂移学说后来之所以被承认，是因为1962年剑桥大学的研究生瓦因和他的导师马休斯发现印度洋中脊具有对称分布的海底磁异常条带，从而支持了大陆漂移，也为美国学者赫斯1960年提出的海底扩张提供了有力的证据。那么海底为什么会扩张呢？很快就有些人提出了软流圈对流、地幔对流，对流腔中上升流形成洋中脊，下降流形成俯冲带，一系列的对流腔带动上面的刚性岩石圈板块发生水平运动，这样就逐步发展为板块学说。全球被分成六大板块或十二个板块。大家熟知的六大板块除了太平洋板块以外，都是洋和陆的混合体。

　　随着资料的不断积累和认识的不断深化，板块构造学说的片面性和错误性越来越明显。片面性很容易理解，空间上只涉及不到地球半径三十分之一的岩石圈，时间上连中生代以来的板块形态和运动都说不清楚，运动方式上只强调水平运动。其实，在我看来，板块构造学说的错误性是很明显的。要证伪一个假说，最好先从定义上入手。

　　板块构造学说的定义是：以洋中脊、俯冲带、转换断层为边界的刚性岩石圈板块在软流圈或地幔对流驱动下发生大规模的水平运动，导致板缘变形。这个定义的5个要点都存在严重的错误。

　　首先说板块边界。现今全球6大板块没有一个板块具有由洋中脊、俯冲带、转换断层连通的边界，如果刚性岩石圈板块要水平运动数千公里，边界构造必须深达岩石圈底面，实际上很多所谓的板块边界不仅没有洋中脊、俯冲带和转换断层，而且没有深达中、下地壳的断层，甚至没有大型的节理。例如欧亚板块东北边界和西南边界，在北冰洋和大西洋的洋中脊与欧亚大陆内部之间都不存在连通的、有位移的破裂。岩石圈板块要发生大规模的水平运动，必然存在深切至岩石圈底面的边界构造。像切蛋糕一样的，只有切穿蛋糕底层，才能将一块蛋糕抽出来，况且蛋糕还不是刚性的。另外，如果板块边界都深达软流圈底面，各板块周边都应当线性分布源于地幔软流圈的岩浆岩。

　　至于大陆岩石圈板块不是刚性的，已经得到广泛的认同。板块学说定义的岩石圈是指软流圈之上的地壳和上地幔，大量证据表明大陆岩石圈不是刚性的，而是分层流变的，因为年轻的造山带和盆地下地壳能够流动，岩浆能够从中、下地壳上涌，上地壳常见断裂，变质岩和沉积岩中都发育褶皱，说明大陆岩石圈具有脆性、脆韧性、韧性、塑性、粘性特征，就没有刚性特征。

　　关于软流圈或地幔对流，没有充分的证据，存在很大的问题。最早认为是软流圈对流，但是软流圈较薄，应当有很多对流腔，那么多的上升流与下降流与板块扩张和俯冲结构并不吻合，例如，非洲板块东、南、西三边都是洋中脊，东北边界红海也是扩张的，但是哪里发生俯冲呢？也就是说，对流腔都是上升流，下降流在哪里？后来提出双层对流，上面是小尺度的软流圈对流，下面是大尺度的地幔对流，软流圈对流存在同样的问题，而且两层对流怎么耦合？还有全地幔对流，也是不可能的，因为地幔物质是分层，而且地幔大部分是固体，没法对流。

　　水平运动是板块学说的重大进展，但是仅强调水平运动是片面的。我们知道，盆山和洋陆在地貌上的高差很明显，实际上盆山之间的莫霍面、洋陆之间软流圈底面的高差也很明显，而且与地形表面呈镜像对称，说明盆山之间、洋陆之间存在巨大的垂向物质运动。另外地壳、地幔和地核都可生产岩浆，在浮力作用下岩浆可以上升很大的距离，这是最强烈的构造活动。

　　最后说说板缘变形。板块学说假定板块是刚性的，板内不变形。实际上，大陆内部普遍发生各种各样的变形，还有岩浆活动。板块基本上都是洋陆混合体，陆内变形也是板内变形。板内岩浆活动也是很强的。板缘变形最经典的模式是碰撞造山，最典型的碰撞造山带是青藏高原和喜马拉雅山。我从1990年开始考察喜马拉雅和青藏高原，发现喜马拉雅和青藏高原与板块碰撞无关。在时间上，大陆的碰撞以古洋盆消亡为标志，一般将蛇绿混杂岩带作为古板块的缝合带。我们知道，分布在新疆南部、青海北部的原特提斯洋于晚泥盆世（约3.8亿年）消亡，青海南部、四川西部、西藏北部的古特提斯洋于晚三叠世（约2亿年）消亡，西藏中部、云南西部的中特提斯洋于晚白垩世（约1亿年）消亡，西藏南部的新特提斯洋于始新世（约40百万年）消亡，而青藏高原整体隆升和喜马拉雅山脉的形成是中新世（约20百万年）才开始的。在空间上，板块碰撞的地方一般保留蛇绿混杂岩带，但是青藏高原蛇绿混杂岩带通常是负地貌，而且从碰撞开始就是线性分布的盆地，称为地堑，连续沉积了砾岩，还控制了河流和湖泊，如著名的金沙江蛇绿混杂岩带、澜沧江蛇绿混杂岩带、班公湖－怒江蛇绿混杂岩带、雅鲁藏布江蛇绿混杂岩带，而作为板块碰撞而成的喜马拉雅碰撞造山带内部没有找到蛇绿混杂岩带。另外，板块碰撞应当是很强的挤压作用，但是，我在1991年穿越喜马拉雅作构造剖面时，发现中新世的构造是地壳尺度的大规模伸展，我称为喜马拉雅变质核杂岩。现在看来，所有的造山带都有与山脉生长同时、由地壳热隆伸展而成的变质核杂岩，也就是说，山脉不是挤压形成的，而是伸展而成。这个意义就太大了，山脉的形成必定与板块碰撞无关。

　　有些学者还认为喜马拉雅和青藏高原是印度洋（有些人误称为印度板块）板块俯冲形成的。我们知道印度洋板块包括印度洋的一部分、澳大利亚和欧亚大陆的一小部分，这个俯冲模式也存在很多问题，例如为什么要将同一个洋分成不同的板块，还要与不同的大陆组成一个板块。我们知道，印度洋非常年轻，活动性强，而澳大利亚西部有世界上最古老、最稳定的陆块（槽台学说称为地盾），它们怎么能够一起运动和演化？如果包括恒河盆地在内的印度洋板块向北俯冲，那么青藏高原应当具有双层岩石圈结构，青藏高原下面就会出现产状奇特的双层莫霍面，这是不可能的，也没有证据。还有很多很多的问题，实际上，在喜马拉雅南侧作为印度洋板块俯冲边界的三条逆冲断层（MCT，MBT，MFT）是陆内构造，中国西部所有盆山边界都有类似的逆冲断层。

　　记：陆内构造？

　　李：对，是陆内构造，是欧亚大陆内部次级构造单元喜马拉雅造山带与恒河盆地之间的构造边界，所有挤压型盆山边界都是这种结构。很多人混淆了板内与陆内和洋内，除了太平洋板块是太平洋的一大部分外，其它所有板块都是洋陆混合体。板块的几何学、运动学、流变学、动力学和演化史都不同于洋陆。先从几何学说起，常为洋陆混合而成的岩石圈板块应当有连通的、深达岩石圈底面的构造边界，可是现今的板块都找不到这样的边界，目前划分的板块边界，某些区段可能连深度在2公里以内的节理都没有，古板块更没办法恢复它们的几何形状。既然岩石圈板块没有连通的边界，那么不可能整体发生水平运动，就像切蛋糕却连刀痕都没有，怎么将蛋糕分块取出来分发？要知道，板块是刚性的，要水平运动几千公里，更不可能。就算板块存在大家公认的边界，板块要发生成千上万公里的水平运动，它的边界构造运动方向应当与板块运动方向协调一致，可是找不到这样的实例。例如，欧亚板块最有可能的运动方向是从北向南，因为北边是扩张的北冰洋，南边是雄伟的喜马拉雅，如果欧亚板块这样运动，那么欧亚板块西侧的大西洋洋中脊应当是大规模的右行走滑边界，它的东侧边界西太平洋俯冲带应当是等量位移的左行走滑边界，欧亚板块整体向南运动还要与GPS显示的运动方向一致，但是GPS表明运动方向正好相反，从喜马拉雅向北运动，而且运动速率递减。从流变学上来看，大陆岩石圈根本不是刚性的，大陆内部广泛出现与板块碰撞时间和方向无关的山脉和盆地，还有强烈的构造变形和岩浆、地震活动。我们对大洋岩石圈知之甚少，洋内也有很多由地幔岩浆活动形成的洋岛，应当也不是刚性的。板块几何学、运动和流变学都成问题，就不用说更高层的动力学。至于板块演化史，威尔逊旋回实际上说的是洋陆演化，而不是板块演化，要说板块演化，首先要将板块本身的演化说清楚，以印度洋板块为例，第一步要阐明45亿年以来，多期演化的澳大利亚和欧亚大陆印度及周边地区与年轻的印度洋属于印度洋板块那部分是如何整体形成和演化的，第二步才能论证印度洋板块与周边板块的相互作用和演变过程。我认为这是没办法说清楚的。打个不太合适但很形象的比方，大洋和大陆就像女人和男人，将现在还活着的女人（大洋）分为几块，分别与活着的男人的某部分（大陆与大洋同期生长的部分）和这个男人无数代男女祖宗（大陆保存有地质历史时期很多古洋陆残余）合为一体（组成一个板块），远程定向行走（沿着特定方向整体发生上万公里的水平运动），那是不可能的！例如，非洲板块包括古老的非洲大陆的绝大部分、年轻的大西洋的东部和印度洋的西部，非洲板块的东边、南边和西边都是扩张的洋中脊，非洲板块北部边界的西段是威尔逊旋回中洋盆将要消亡、强烈挤压接着形成喜马拉雅式碰撞造山带的地中海，而同一边界的东段却是威尔逊旋回中洋盆刚开始扩张的红海，整个非洲板块边界东、西、南边和东北边都是扩张的，因此非洲板块内部必然受到极其强烈的挤压，应当形成不同方向的褶皱和逆冲断层，但是非洲却出现了大陆内部最大的伸展构造，就是大家熟知的东非大裂谷。

　　记：红海是裂谷吗？

　　李：一般认为，红海是陆间裂谷。在板块构造体系里，红海处于比大西洋还早的洋盆初始发育期，是拉伸的。它怎么可能与西侧的地中海构成非洲板块与欧亚板块之间的同一条边界呢？一个将要诞生的洋盆和一个基本消亡的洋盆成为同一个板块同一侧的边界，两个刚性岩石圈板块怎么能整体运动？

　　记：今天您从板块学说的定义以及几何学、运动学、流变学、动力学、演化史五个方面对板块学说进行了系统的批判，有排山倒海之势。

　　李：一个完善的、有生命力的理论必须能够合理解释已知的全部事实，回答所有难题，预测重大事件。显然，板块学说只是假说，很难上升为理论，更不是真理。通常我们进行地质分析有一个明确的思路，从形态入手，循序渐进。只要板块学说的几何学不成立，后面的几点都可以不再论证。我的观点是大陆漂移是对的，但是海底扩张和板块学说是错的。一定要把洋陆体系和板块体系分开。我反对板块学说，但我支持魏格纳的大陆漂移学说。

　　记：几何学我简单地概括一下，就是说没有办法给板块画出一个有明确证据的构造边界。这个确定不了，运动学是什么就不清楚了。

　　李：对。如果刚性岩石圈板块没有连通的、深达运动块体底面的、同时形成和同步演化的边界，它是没法整体大规模水平运动的。现代的板块找不到这样的边界，古板块更不可能。况且，板块基本上是年轻的洋与多期、长期演化的陆组成的混合体，更难整体运动。就是这样简单、那么重要的现象，我不理解为什么这么长时间、这么多的学者都不去思考，我们提出来后，也没什么人理睬。

　　记：您认为是为什么？

　　李：可能是盲从，对经典、权威的绝对迷信。好像德国戈培尔说过：谎言重复一千遍就成了真理。就是大家都这样说，没有人或很少有人去想这些问题，然后大家就去找所谓的证据，套模式，发论文，形成共识。大家都成了流行思想的支持者，对不同意见者，不由自主地进行打压。

　　记：您说的流变学包涵两个内容，一个是流一个是变。流是软流体的动，变就是发生了相变，包括韧性的相变，糜棱岩是一种相变，麻粒岩化也是一种相变。

　　李：岩浆发生了物质重组，出现从固态到液态的相变，本质上具有变形和变质特征，岩浆在浮力作用发生垂向流动，位移量很大，因此，岩浆流动是最具活性的构造活动。比岩浆流动稍弱的构造活动是固态流变，固态相变的岩石主要是在重力作用下侧向流动，糜棱岩和韧性剪切带产在这种环境，也是我们通常所说的流变。流变主要与温度有关，是缓慢连续的过程。因为它连续变化的时间很长，所以总的规模是很大的，深部层次的流变可制约浅部层次快速的脆性变形。

　　流变学很重要，是运动学和动力学的桥梁。我们知道，任何物质都有熔点和沸点，发生固态、液态和气态的转化。当温度超过岩石的熔点，熔融或部分熔融形成岩浆，降低了密度的岩浆会在浮力作用下向上运动，产生不同尺度和不同层次的热隆伸展构造。最大尺度的热隆伸展构造是洋中脊，较小尺度的热隆伸展构造有东非裂谷、喜马拉雅变质核杂岩等，它们是因为地核、地幔、地壳物质熔融或部分熔融引起的。固态相变可能有多种形式，就像糜棱岩、麻粒岩的形成。糜棱岩不仅发生固态相变，还发生形变，当温度达到岩石熔融温度的三分之一的时候开始形成，温度达到岩石熔融温度的二分之一的时候发生超塑性流动，形成超糜棱岩，不需要应力就能发生大规模的韧性流动。如果发生不均匀的顺层流变，会产生线性热隆伸展构造，如青藏高原近南北向地堑系、汾渭地堑。总体而言，固态流变的构造活性和运动量级小于岩浆流动，大于脆性断层活动。

　　记：您认为板块学说最大的成就是观察到了水平运动，由固定论变成了活动论？

　　李：对，但是它从一个极端走向了另一个极端，板块学说过分或片面强调水平运动，把垂直运动完全否定了，这也不对，地球系统中的物质运动应该既有垂直运动又有水平运动，而且相互关联。

　　2.美国地球科学界的最新认识

　　记：板块学说是上世纪六十年代形成的。

　　李：是的。尽管1912年德国气象学家魏格纳就提出了大陆漂移，但是建立板块学说是50年之后的事。上世纪六十年代初提出了海底扩张，之后瓦因和马修斯发现了海底磁条，支持海底扩张。接着法国的、美国的、英国的、加拿大的学者一起建立了板块学说。

　　记：这个体系是多人累积出来的，融合得不是太好。

　　李：有这方面的因素，至少不是整个地球系统的、完整的思想体系，还存在许多致命的科学问题。

　　记：板块学说的发展是这样的，魏格纳提了一个设想，这个设想提出后大家都不承认，后来在海洋地质调查时发现了一些证据，大家发现这些证据用海底扩张和板块学说来解释的话更合理一点，才发展成了现在的板块学说。但是现在的板块学说并不是某一个人建立的，而是由好几个学者分别完成后拼接到一起，形成了一个相对来说逻辑比较清楚的理论。中国大陆是上世纪七十年代中后期才开始接受板块学说的，它在我们国内占主流地位应该是在上世纪八十年代初期以后，到上世纪九十年代，有一批学者，比如李扬鉴先生，还有您，开始发现板块学说有问题，比如说板块上不了陆。

　　李：从板块学说一提出来，国外就有反对这一学说的。像俄罗斯的大构造学家别洛乌索夫一直反对板块学说。板块上不了陆，美国地质学家也认识到了，1990年美国提出了“大陆动力学计划”，就是因为板块登不了陆，因此将青藏高原作为创建大陆动力学理论体系的最佳野外实验室，世界一流的地质学家和地球物理学家都到青藏高原进行研究。

　　记：那就是说，在我们认为板块学说是科学的时候，美国的科学界只是认为它是一个假说。

　　李：美国提出超越板块，创立大陆动力学理论的时候，我国地学界反应很快，也在大力转向大陆动力学的研究，但是，大多数人并没有针对板块学说存在的科学问题进行创新性研究，名义上谈大陆动力学，实际上还是为板块学说寻找证据。其实美国地质学界也没有涉及到板块学说的根本性问题。

　　大陆动力学的提出离不开地震深反射技术。上世纪七八十年代，美国发现大陆下地壳存在异常的反射层，低速特征明显，他们首先认识到刚性岩石圈应当解体，大陆岩石圈不是刚性的，而是分层流变的，从而否定了板块学说定义的5个要点之一。因此，在上世纪九十年代初，美国提出了“大陆动力学计划”，要用三十年建立一个大陆动力学模式，但是要建立一个什么样的模式，至今没有明确的目标。我国的一些学者到现在还分不清大陆动力学和岩石圈动力学的区别与联系。从1992年开始，我发表论文提出大陆基本单元是盆地和造山带，大陆动力学就是下地壳流动驱动盆山耦合。青藏高原是中新世以来恒河盆地下地壳向北不均匀流动形成的。西方地质学家也在谈青藏高原下地壳流动，最早由中美合作的INDEPTH项目美方负责人Nelson教授领导的团队于1996年提出，他们认为中新世冈底斯中、下地壳部分熔融物质向南流到了喜马拉雅。1998年Burchfiel教授领导的团队认为青藏高原东部也有类似的下地壳流动。

　　记：大陆动力学是什么时候提出来的？

　　李：上世纪九十年代初。

　　记：根据您的了解，板块学说在美国的地球科学界曾经是不是一统天下？像在国内，如果去申请课题，不谈板块，就好像是你不懂地质学，你不承认共同的科学基础、共同的学术规范，在美国是不是这样？

　　李：我只是曾经在美国留学过两年，对美国地学界了解不深。总体感觉美国的学术还是比较自由的，鼓励新思维。但是他们也有主流观点，甚至打压创新认识，比如大陆漂移学说提出来之后美国反对最为强烈。

　　记：美国曾经开会表决，谁要是同意魏格纳的学说，就不要当地球物理学会的会员了。

　　李：但是板块学说提出来的时候，美国就非常支持，到上世纪七八十年代，就是一边倒，不谈板块论文就发表不了。刚才说了，美国从1990年左右就认识到刚性岩石圈板块是有问题的，提出了大陆动力学计划。到了2013年，他们还提出了“超越板块计划”：大地构造的新航程。

　　记：是美国国家科学院提出来的吗？

　　李：应该是美国自然科学基金委员会组织各方面专家，包括地质、地球物理学的大专家一起开会讨论，然后提出的一个研究报告。

　　记：这也就是美国的一个研究报告而已，未必所有的人都这样认为，是吧？

　　李：是的。部分专家意识到板块学说有问题了，关键的、核心的问题是什么？怎样解决这些问题？他们在努力，但是，还没产生颠覆性的认识。他们把中国的青藏高原作为最佳野外实验室，希望通过对青藏高原的研究，建立起一个新的理论体系。为什么我几乎每年都要去青藏高原考察好几个月，因为青藏高原是世界上最年轻、最活动、最典型、最重要的地质单元，只要把这个地方说清楚了，别的地方也就好说了。

　　记：板块学说也经常举青藏高原的例子。

　　李：对，一般认为青藏高原、喜马拉雅是典型的碰撞造山带，或者由印度洋板块俯冲而成。

　　记：就是说在美国的科学生态中，可能不存在一个标准答案式的唯一正确的理论，并用这个理论统一全体地球科学界的人的思想。每个人或者每个学术团体，可以提出自己的一套设想。我看了一些美国科学院的地球科学报告，在他们给出的报告里，描述问题的时候，用语是非常谨慎的，比如“可能”“建议”“有些学者这样认识”等等之类的，就是在大陆动力学是什么都不清楚的时候，他们想象可能有动力问题，然后进行动力学的研究，动力学是什么，研究完了才能知道。这是一个正常的科学生态。我们的科学生态不是这样的，比如说出现一个新名词，你就必须照这个新名词说，如果你不这么说，你就是不科学的。

　　李：重大理论创新是有风险的，应当包容对未知领域的探索。美国人在口头上很少喊创新的口号，但是他们在实际工作中很注重创新，他们喜欢先提出一个模式，也就是一个好主意，然后找一些证据说明这个模式，因此，模式很多，但是很少能够全面解释多种自然现象。我们国内很多人喜欢盲目跟随流行模式，很少思考关键科学问题，甚至忽视一些客观事实，乐于提供测试数据，一心想着发表论文，往往失去独立判断，并且不相信你会提出西方专家都没有提出的概念和理论，如果你的所谓创新的东西没在西方杂志上发表，你讲得再有理，那也是胡说八道。

　　3.喜马拉雅造山带伸展构造的意义

　　记：您对板块学说的批判是非常有力的，下面请您正面阐述一下您的理论。

　　李：这要从1990年我去青藏高原说起。那年我跟李紫金教授到西藏罗布莎做铬铁矿成矿预测的项目，我觉得机会难得，就要求考察喜马拉雅和雅鲁藏布江蛇绿岩带，看一下冈底斯。李老师对我特别信任，此前的“七五”国家攻关项目我也是跟着她和赵鹏大院士在长江中下游做控矿构造研究，我否定了长期以来长江中下游逆冲断层挤压构造控矿的认识，提出多层次剥离断层伸展构造控矿，得到大家的认可。她不仅答应了我的要求，还将项目唯一的吉普车让给我用。我就穿过喜马拉雅作了一条构造剖面，还进行了很多关键点上的观察。于是，我有了惊人的发现：喜马拉雅被公认为是最典型的碰撞造山带，主体必然由同期的褶皱和逆冲断层组成，喜马拉雅内部还应当残存蛇绿混杂岩。但是，我没有找到蛇绿混杂岩的迹象，反而发现原来认为由挤压形成的逆冲断层却是由伸展形成的剥（拆）离断层，而且剥离断层只是喜马拉雅地壳尺度的伸展构造系统的一个组成部分，喜马拉雅核部中新世花岗岩的形成和基底变质岩的剥露与多层次剥离断层是同时发生的伸展构造，我称为高喜马拉雅变质核杂岩，这是世界上最大规模的造山带地壳伸展构造。在高喜马拉雅北部的拉轨岗日山链还有多个同期形成的热隆伸展构造，也不是前人认为的叠加褶皱。雅鲁藏布江构造带在始新世陆块碰撞之后一直是负地貌，因为沿着雅鲁藏布江蛇绿混杂岩带从始新世以来沉积了以砾岩为主的陆相沉积物，晚新生代为近东西走向的地堑，控制了雅鲁藏布江河谷的分布。我梳理一下，觉得喜马拉雅山脉的形成在时间上、空间上、物质上、变形方式上都与板块碰撞无关，喜马拉雅造山带各种伸展构造与地壳加厚、山脉隆升是同时的，发生于中新世，而喜马拉雅北侧由蛇绿混杂岩代表的碰撞带却沿着低地势的雅鲁藏布江分布，碰撞时间比喜马拉雅山脉形成的时间至少早二十多个百万年。我将这个发现写成《喜马拉雅造山带的构造不对称演化》一文，于1992年发表在《地球科学》上。同年，美国最著名的构造地学家Burchfiel和他领导的MIT研究团队也发现了喜马拉雅伸展系统中的关键环节，指出喜马拉雅基底与盖层之间的断层是低角度伸展构造而不是逆冲构造，也就是我命名的基底剥离断层他们称为藏南拆离系，这是我厘定的高喜马拉雅变质核杂岩体系中的一条最重要的断层。

　　为什么喜马拉雅造山带出现地壳尺度的伸展构造？成为当时的地学研究热点。大多数人认为是喜马拉雅碰撞造山带形成之后的重力垮塌，因此，喜马拉雅和青藏高原应当在中新世就达到了最大高度，然后重力垮塌，高度下降。这些认识自然也是错误的，不受实际资料的支持。

　　记：您认为喜马拉雅伸展构造是怎么形成的？喜马拉雅山脉又是如何形成的？

　　李：这些问题强烈地困扰着我，我一边查资料一边思考。得知恒河盆地从中新世进入陆内构造演化，锡瓦利克群以砾岩为主的沉积厚度竟然将近十公里，而同期喜马拉雅山脉可能剥蚀了近十公里，高喜马拉雅广泛出露中地壳角闪岩相变质岩，恒河盆地的沉积物只能来自喜马拉雅山。这就很有意思了，一个地壳加厚的地方，被剥蚀掉约十公里，那它下面必须要增添物质，它又是伸展的，而不是挤压缩短加厚，要增添地壳物质，只能从下地壳增加。那时我们还没有在高喜马拉雅找到下地壳岩石，2000年填图时我们才发现中新世的麻粒岩，产于下地壳韧性剪切带中。恒河盆地的地壳原来正常的厚度也是三十五公里，但现在减薄了几公里，更重要的是，十几个百万年以来的磨拉石沉积就有上十公里厚，就是说它的地壳减薄了十几公里。哪里在减薄？减薄的物质到那里去了？它的上地壳是加厚的，只能是下地壳减薄，也就是说下地壳必然流失了。是垂向流失还是侧向流失？

　　梳理几个基本事实，再分析它们之间的关联性，就能找到答案。一是喜马拉雅核部由前寒武纪变质岩和中新世花岗岩组成；二是喜马拉雅基底变质岩与北侧古生代沉积岩之间的角度不整合被改造成剥（或拆）离断层，构造作用也是发生在中新世；三是喜马拉雅中新世以来才发生地壳加厚，构造隆升；四是在喜马拉雅中新世以来地壳加厚、强烈剥蚀的同时南侧的恒河盆地出现地壳减薄、充填沉积，并且沉积物源自喜马拉雅的剥蚀物；五是喜马拉雅核部和北侧的伸展与南侧的逆冲基本同时；六是青藏高原南部具有异常地壳热结构，大地热流值特别高，温泉多，地震多，下地壳普遍发育低速层和低阻层。要说明的是青藏高原下地壳低速层和低阻层是后来才发现的，但是在这之前美国、英国的地球物理调查已经发现年轻的大陆盆山地区下地壳普遍发育低速－低阻层，但是没有找到合适的解释。这样一来，发挥一下想象力，可以得到下面的推理：喜马拉雅地壳加厚和恒河盆地地壳减薄可能是下地壳固态流变物质顺层流动造成的，也就是说，恒河盆地韧性的下地壳向北流到了喜马拉雅和青藏高原，引起喜马拉雅和青藏高原地壳加厚、构造隆升和热隆伸展，并遭受剥蚀，剥蚀物搬运到恒河盆地沉积，构成了地壳物质循环。这样，所有问题都迎刃而解，而且很简单，就是下地壳层流制约盆山耦合。盆地下地壳流到造山带，引起造山带下地壳加厚和地壳热隆伸展，伸展减压的中下地壳发生部分熔融，岩浆推动基底变质岩上升，将基底与盖层之间软弱的角度不整合面改造成顺层拆离断层，并在盖层中形成一系列铲式正断层或次级拆离断层，构成变质核杂岩。由于恒河盆地与喜马拉雅之间高差大，生长的喜马拉雅侧向扩张力强，重力势能增加，盆山相互作用，在盆山过渡带形成逆冲断层。

　　这时，我基本上可以肯定盆山是同时形成的，在洋陆转换之后，与板块碰撞无关。碰撞造陆不造山，陆内造山不碰撞。

　　4.下地壳层流与盆山耦合有普适性吗？

　　记：您说的“碰撞造陆不造山”是什么含义？

　　李：所谓的碰撞肯定不是板块碰撞，因为我认为地球不存在板块，只有洋陆，这是一个洋盆消亡过程，可以理解成大陆之间的碰撞，实际上是大陆之间原先极薄的洋壳挤压缩短焊接相邻的大陆，大陆侧向生长，因此是一个造陆过程。在大陆侧向生长之后结合带不仅没有挤压形成山脉，而且是一个伸展的线性负地貌，构造上为地堑或小型裂谷，沉积了陆相砾岩或粗碎屑岩，为洋陆转换型磨拉石建造。我们发现雅鲁藏布江结合带、班公湖－怒江结合带、金沙江结合带都存在受正断层控制的洋陆转换型磨拉石建造，还伴生火山－岩浆活动，是重要的陆内伸展成矿期，不是公认的挤压构造，更不是碰撞造山带。

　　记：板块学说的核心之一就是碰撞造山，但实际上从喜马拉雅山来看，那个地方根本没有挤压的痕迹。

　　李：在喜马拉雅山脉形成的时候，主体是伸展构造，盆山之间的逆冲断层是重力热能引起的山体侧向扩展。当然，在喜马拉雅山脉形成之前的数十亿年的地质演化过程中，存在挤压构造。但是在山脉的形成过程，特别是盆控山阶段，也就是盆地下地壳流向造山带而造山带尚未发展到反作用于盆地的时期，盆山之间发育正断层，造山带主体为变质核杂岩，伴生多层次拆离断层，还有浅层正断层，构成伸展构造组合。像华北盆地与太行山、美国西部盆山系都是如此。当山脉生长加快，盆山高差增大，山体对盆地的作用加强，进入盆山相互作用阶段，盆山边界会出现逆冲断层。例如，中国西北部的盆山边界常具有反转性质的断层，在侏罗纪至白垩纪，盆山边界发育正断层，新生代转变成逆断层或逆冲断层。

　　记：其它的造山带也是这样的吗？

　　李：是的。世界上所有的造山带都具有变质核杂岩为主的热隆伸展构造。造山带核部都是基底变质岩，还有侵入其中的花岗岩，这种花岗岩与造山带的隆升、地壳加厚、伸展作用是同时的，组成变质核，是地壳热隆伸展的主体。基底变质岩与其上的海相盖层之间初始接触关系为角度不整合，但是通过造山带热隆伸展作用的改造，都变成了拆离断层，拆离断层下部的糜棱面理与断层面以及断层上边的沉积岩层理基本一致，这是热隆伸展导致造山带基底变质岩在上升过程中流变的新生面理与沉积岩层理强制调整，趋于平行，并发生韧脆性转换。这也是很多人不认识拆离断层的原因，远看像是连续的平行层，实际上存在地层缺失，发育正断式韧性剪切带，从下向上出现糜棱岩向碎裂糜棱岩和碎裂岩的转换。由此可见，拆离断层的伸展量比正断层要大的多。

　　记：秦岭呢？

　　李：秦岭在隆升之前，经历了基底演化和原特提斯、古特提斯的洋陆转换。晚三叠世印支运动完成洋陆转换进入陆内发展阶段之后，秦岭与北边的鄂尔多斯盆地和南边的四川盆地同步形成与演化。可以看出，秦岭与喜马拉雅的盆山结构有所不同，喜马拉雅只在南边有恒河盆地，因此是不对称的单侧造山带，而秦岭两侧都有盆地，是对称的双侧造山带。造山带结构和构造也不同，喜马拉雅核部基底变质岩与盖层之间的拆离断层向北倾，盆山边界逆冲断层也是向北倾。秦岭核部基底变质岩与盖层之间存在两条拆离断层，分别向两侧的盆地方向倾斜，构成的变质核杂岩结构更典型，而盆山边界的逆冲断层都是向山里倾斜。由于拆离断层与逆冲断层的倾向相反，像秦岭这样的双侧造山带就没有像喜马拉雅和龙门山那样的挤出通道，因此，目前国外十分火热的下地壳流动模式ChannelFlow（渠流）只应用于青藏高原南部和东部。

　　我提出的层流模式适用于大陆任何构造单元，不管什么类型的造山带在形成时都是热隆伸展，通过下地壳顺层流动将盆山结构、构造、成因和演化关联在一起。

　　5.洋陆构造与盆山构造

　　记：什么是构造单元？洋陆、盆山应该是地貌单元吧？

　　李：一般将构造单元或大地构造单元看成具有特定构造性质和构造演化的区域，按照不同大地构造观点划分出不同的构造单元。例如槽台学说的构造单元有地台、地盾、克拉通、台隆、台坳、台褶带、地槽、褶皱带、地洼等，构造单元太多，各自特征不明确，很难应用。板块学说走向另一个极端，只有板块，将不同时期、不同类型的东西硬性划归到同一个板块。我想从地球系统角度理解构造单元，开放的地球巨系统包括大洋和大陆两个子系统，洋陆之间存在物质和能量的交换，这两个子系统又可分出盆地和山脉两个次级子系统，盆山之间也存在物质和能量的交换，而且与洋陆系统之间存在关联性和自相似性。

　　大道从简，一个有生命力的理论，应当思路简明，内涵丰富，应用深远。洋陆和盆山看似是地貌单元，实质上体现了地质内涵，它们之间界线清楚，形态特征清晰，相伴而存，同步演化，物质和能量互相交换。只要搞清了洋陆和盆山的关联成因，那就基本上认识了地球内部的规律。

　　记：盆山与洋陆之间有什么关系？

　　李：中国真是研究地球科学的好地方。中国西部有很多古海洋，称为特提斯（希腊神话中的海神），还有青藏高原，周边被盆地环绕。中国东边有太平洋，东部的盆山与太平洋密切相关。

　　先说说我长期研究的西部地区。长期以来，国内外学者试图确定古欧亚板块与冈瓦纳板块的碰撞边界，雅鲁藏布江、班公湖—怒江、双湖—澜沧江、金沙江等很多蛇绿混杂岩带都有人论证过，发表了大量的论文。你想，现在的“板块”都没有完整边界，要找到古板块的边界是不可能的。我们对中国西部二十多条蛇绿混杂岩带进行过研究，可划归为近东西向展布的四个古海洋，从老到新、从北到南分别是原特提斯、古特提斯、中特提斯和新特提斯，南边较年轻的古海洋打开与北边较老的古海洋关闭基本同步，例如，晚泥盆世古特提斯打开，原特提斯关闭；晚三叠世中特提斯打开，古特提斯关闭；晚白垩世新特提斯再次扩张与中特提斯关闭。我推测古近纪早期新特提斯关闭与印度洋的扩张有关。这种洋陆转换规律我在1994年就认识到了，并发表了论文。但是盆地下地壳流向造山带或高原的动力来自哪里、盆山与洋陆之间是否存在成因关系？这两个重要问题我一直没想通，直到2008年发现中国西部盆山系统从燕山期、喜马拉雅早期和喜马拉雅晚期从北向南有序迁移与洋陆系统向南迁移之间有关联性，感觉找到了突破口。

　　由于中国西部是古洋陆系统，有些细节不肯定。我马上研究太平洋演化与中国中、东部盆山系统及大陆边缘岛弧－弧后盆地的关系。实际上，中国东部中生代以来的盆山系统和构造－岩浆－成矿的大地构造背景和成因一直存在争议，大多数人认为与古太平洋板块俯冲有关，可是一直没有找到古太平洋板块的任何痕迹，燕山、秦岭－大别山、南岭等近东西向山脉和很多近东西走向的构造带、成矿带与古太平洋板块俯冲方向不配套，广泛分布的壳源岩浆源区与古太平洋板块俯冲深度不符，而且古太平洋板块俯冲也不可能插入到中国中部。在系统思想指导下，我很快就找到了规律：中国中部四川盆地、鄂尔多斯盆地与周边造山带形成于侏罗纪，中国东部主体隆升形成高原，这是一个是盆控山的伸展构造系统，地壳热活动性强，特别是盆地中央存在热异常；早白垩世开始，中国东部江汉、华北、松辽等盆地形成，叠加和改造了中国东部高原，并在盆地周边同步形成山脉，盆山系统地壳伸展作用对先期形成的中国中部盆山系统进行挤压改造，可以清楚地看到四川盆地发育NNE向隔挡式褶皱，盆山边界正断层反转为逆断层；大约从始新世开始，黄海、东海、南海盆地形成，周边隆起，东侧岛弧隆升，这种大陆边缘的地壳伸展作用也挤压改造了中国东部和中部先期形成的构造。总结这些基本事实的规律性之后，答案很快就有了：洋陆系统与盆山系统不仅结构自相似，机理也自相似。地幔软流圈不是对流，而是层流，洋中脊下面有个巨大的墙状高温上升地幔流，熔融的玄武岩线状喷出，地幔岩石必然存在固态流变层，也就是软流圈，软流圈底面在地幔墙的顶托下发生倾斜，半固态流变物质侧向流动，不仅带动了洋盆的扩张，造成大陆垂向生长，还在大陆特定部位集中增厚，底辟上升，引起盆地下地壳流动，也就是我在1992年提出的下地壳层流驱动盆山耦合。侏罗纪太平洋是洋控陆的伸展构造环境，软流圈层流至四川－鄂尔多斯一带不均匀底辟，形成中国中部盆山系统；早白垩世开始，太平洋软流圈层流至江汉－华北－松辽一带不均匀底辟，形成中国东部伸展性盆山系统，中国西部的盆山系统受到挤压；始新世以来，欧亚大陆与太平洋由洋控陆转换成洋陆相互作用，形成欧亚大陆东缘盆山系统，也就是弧后盆地和岛弧。

　　记：这就是您说的洋控陆和洋陆相互作用？

　　李：对。运动方向就像两辆车在跑动，如果两辆车向同一个方向运动，就不会发生相撞，产生不了弧后盆地和岛弧；如果两辆车狭路相逢，那就出现洋陆相互作用，形成弧后盆地和岛弧。印度洋北部边界最能说明这个问题，在南北构造－地震带和90度中央海岭以西，印度洋向北扩张，印度－青藏高原也向北运动，洋陆边界没有形成弧后盆地、岛弧和弧前盆地；在南北构造－地震带和90度中央海岭以东，印度洋向北扩张，但是华南和东南亚向南运动，洋陆边界产生弧后盆地、岛弧和弧前盆地，地震和火山活动十分强烈。

　　如果推动洋盆扩张的地幔墙热动力消失了，地幔软流圈相应失去层流能力，洋盆变主动为被动，加上相邻洋盆扩张，推动大陆挤压这个失去活力的洋盆，就进入陆控洋阶段，最终洋盆被挤压萎缩直到封闭，发生洋陆转换。洋陆转换的重要标志是磨拉石建造，也就是陆相沉积的巨厚砾岩角度不整合覆盖在蛇绿混杂岩和相关岩石之上。洋陆转换是巨大的突变事件，伴生巨型热灾害链，导致生物灭绝。从事件沉积组合可以看出，每一次洋陆转换之前都有大规模的火山喷发和岩浆侵入，火山喷发引起海水温度、含氧量发生显著变化，海生生物大量绝灭，残余海盆中出现大量的生物碎屑灰岩；地源热量大量释放，改变了大气环境，植物绝灭，由于地壳释放了大量热能和火山活动改变大气环境，地球表浅层次变冷，煤层易于保存；冷脆的地壳再度受到热构造作用，会发生超强地震和断裂活动，造成地壳变形；强烈的热构造作用导致地面水汽转移到空中，巨量持续降水形成巨厚的洪积物，不整合覆盖在天翻地覆（洋陆转换）的地球表面，造成大陆生物灭绝。我认为恐龙也是在这种巨型热灾害链演变过程中灭绝的，而不是陨石撞击造成的，地外因素只是起到触发作用。

　　记：我能不能这样理解，您所说的洋控陆、洋陆相互作用、陆控洋这个洋陆转换过程，实际上都是地幔控地壳？

　　李：可以这样说。但是，从更深层来说，应当是地核控制地幔和地壳，因为真正的热源来自地核。

　　6.构造演化的三个阶段

　　记：构造演化有快有慢？有长有短？

　　李：地球构造演化主要受热动力控制，在开放地球系统中，热能一般会有一个较长时期的积累期和较短时期的释放期，高温熔融形成的热流体构造活动性最强，固态流变的构造活动性次之，脆性破裂的构造活动性较弱。从时间上看，固态流变是缓慢持续的构造作用，连续变形可以积累很大的应变，深层的固态流变可以导致浅层次快速短暂的脆性破裂，定位在大陆中地壳的地震就是联结大陆下地壳韧性流变与上地壳脆性断层的纽带，我们也是根据这样的原理准确地中期预测西南地区近年来发生的地震。

　　地质历史上有不同时空尺度的物质运动，最大一级是上亿年积累的热能在数百万年内巨量释放，形成影响到全球的洋陆转换构造变动，造成全球级环境恶化，产生巨型热灾害链，导致生物灭绝，例如，晚白垩世中特提斯洋陆转换，最终导致恐龙等多种生物灭绝。其次是经过数千万年积累的热能在数十万年内大量释放，形成区域性盆山构造运动，造成半球级环境恶化，产生大型热灾害链，导致生物锐减，例如，中新世恒河盆地沉降与青藏高原隆升改变了欧亚及西太平洋的气候生态环境。还有中型、小型和微型的构造—热事件和热灾害链，我们根据西南地区2003年以来的微型热灾害链准确预测了芦山、鲁甸、景谷和康定地震。

　　记：构造演化很有规律？

　　李：是的。热演化的规律性决定了构造演化的规律性。我把大陆构造演化分为三个阶段：第一个阶段是基底演化阶段，基底演化阶段再分为结晶基底和褶皱基底形成期，太古宙到古元古代通常是结晶基底，中新元古代多为褶皱基底，它们可能与超大陆－超大洋演变有关。第二个阶段是洋陆演化阶段。第三个阶段就是陆内盆山阶段。

　　每个阶段构造单元的构造演化又可以分为三个期。例如，盆山演化过程为盆控山、盆山相互作用和山控盆；洋陆演化过程为洋控陆、洋陆相互作用和陆控洋。这种有序的时空结构取决于物质规律性运动，而物质运动的主动力来源于地核热动力。因此，构造演化总是深部控制浅部，能量总是从高能区传递到低能区。这样，就很容易理解大陆中地壳的震源能量不可能来自上地壳的脆性断层，只能来自下地壳的韧性流动。

　　记：从宏观历史上看，地球的热一直在消耗，那么地幔底辟的活动的范围、力度会不会越来越小？

　　李：这个问题很有意义，也具有挑战性。我初步的想法是，地球是有生命的，地球系统是开放的。跟人体依靠血液流动一样，地球依靠热流体维持生命，地球的心脏是地核，如果地核没有热能供给，地球就会死去。

　　地球自从形成之日开始，就以不同方式释放源动力为热能的各种能量，同时地球在浩瀚的宇宙中吸收能量。地核高密度物质裂变和聚变生热所产生的能量是极其巨大的，在一定地质阶段很难说力度减小，但是从整个地球演化史上看，超大陆－超大洋旋回间隔、构造－火山－岩浆活动强度也许提供一些从太古代至今有弱化趋势，但是资料不全，研究不深，暂时不能得出结论。

　　我想应当从系统哲学、地球系统动力学和宇宙系统动力学的角度认识这个问题。任何一个体系都离不开时、空、物、能，能量制约系统物质运动形成有序时空结构。

　　7.从地球系统动力学到宇宙系统动力学

　　记：经常听说地球系统科学，什么是地球系统动力学？什么是宇宙系统动力学？

　　李：现在地球系统科学很热，美国国家航空与宇航管理局（NASA)于1988年首先提出地球系统科学，强调将相互作用的大气圈、水圈、生物圈、土壤圈、岩石圈作为统一的整体进行研究。这个思路很好，但还没取得重大的理论突破。

　　我于2005年发表《地球系统动力学纲要》一文，试图总结开放复杂的地球系统的不同尺度的层块分别在不同演变阶段的物质运动规律和形成机理，不断认识地球物质多级循环规律，认为不均匀的热活动导致地核、地幔和地壳中产生层状、带状、墙状、柱状、管状、脉状、板状、席状的热流通道，它们彼此相连，相互制约，动态演变，组成巨量的热、气、碳聚散系统，导致地球面貌、生态环境的不断变化。驱动地球系统物质循环运动的主要动力是地核热动力，其次是太阳的辐射热。触发地球不同时空尺度物质灾变式运动的动力可能来自宇宙的引潮力。

　　地球是宇宙的一员，地球的生命一定离不开宇宙环境。因此，下一步我想建立一个宇宙系统动力学模式。地球在宇宙中间就相当于太平洋里的一滴水，总不能说太平洋的一滴水跟整个太平洋没有关系，跟太平洋的其它水体没有关系，它们之间必然存在千丝万缕的联系。所以，地球与宇宙之间的物质和能量交换规律需要探究，宇宙天体排列方式对地球的引力突变应当是触发从洋陆转换到地震、火山活动的机理，值得深入研究。还有一个现象，为什么地球两极的地震很少，赤道附近地震很多，南北纬三十度以内地震最多，是不是还与这些地方太阳热辐射强有关。总之，不能把地球看作一个孤立的或独立的星球，它应当在开放宇宙系统中协同演变，这是一个很大很难的课题，我的知识面有限，恐怕很难说清楚。

　　8.地学新理论的应用价值

　　记：您的这套地学新理论对应用基础理论有什么影响？

　　李：任何基础理论的革命必然会带动应用基础理论的革命。对地球时空结构和物质运动规律有了新认识，地球资源、能源、灾害、生态、环境、水文、工程都在这个框架内，也必然要重新认识。目前，我只是对四维动态成矿、陆内热隆伸展成矿、热灾害链与生物灭绝、热流体地震成因、取热减灾减排及其干热岩地热能机理与开发、区域地壳（或工程）稳定性评价准则等方面做了一点研究，对无机生油生气系统、极端气候事件成因与预测、大尺度水循环机理只有初步的认识。我认为当务之急是研究取热减灾减排的可行性，大力开展干热岩地热能发电，一举多得，利国利民。

　　记：您对地学基础和应用的新认识有信心吗？

　　李：尽管我在20多年前就萌生了地学新思想，现在基本上建立了比较完整的地球理论体系，也准确预测了青藏高原南部的矿床和西南的地震，但是至今这些认识的影响力还很小。这些年大家都热衷于国际SCI论文和评奖，我一直没有向国际刊物投这方面的论文。我觉得我国地学资源得天独厚，在地域上有优势，而且对地球系统的认识我很有信心，没有必要崇洋媚外。1992年我和美国构造地质学界最著名的Burchfiel教授同时认识到喜马拉雅基底与盖层之间为拆离断层，我还厘定了高喜马拉雅变质核杂岩，搞清了喜马拉雅整个伸展构造系统，而且对喜马拉雅伸展构造的成因解释更为合理。后来的地学理论创新我更是走在前面，西方地质学家目前只是认识到大陆下地壳流动，并没阐明在哪些地方、以什么方式、有什么规律、是什么原因发生流动。至于地球系统动力学，他们还处于地球系统科学概念阶段，没有一体化认识开放复杂地球系统的时空结构、物质运动和能量转换。至于地学应用，我们已经提出了热灾害链和热流体撞击形成地震，并以此为指导准确预测了地震，他们还在争论地震是否能够预测，并倾向于地震不可预测。还有一个更重要的原因，我认识到地球四维非均匀流变是热能驱动的，地下热能不仅成矿成藏，而且致灾致难，这个涉及到国家的核心利益，我国应当优先实施取热减灾减排这一变害为宝的宏伟工程。大家知道，每次产业革命实质上都是能源革命，第一次产业革命英国用煤炭取代木柴，率先进入蒸汽时代；第二次产业革命美国用石油取代煤炭，率先进入电气时代。第三次产业革命必定是可再生清洁能源取代化石能源，地热能优越性极大，西方国家还没有充分认识到，我国应当抓紧这个十分难得的机遇，领先一把。也许我的想法很幼稚，现实确实很残酷，这些年来，各种评审和无情打压不断冲击我的底线，我快坚持不住了。不管怎样，我始终坚信能够合理解释该领域所有已知自然现象，解释所有科学难题，还能预测重要事件的新思想一定是先进的、完善的、科学的理论。在我的体系中，目前我还没有找到难以解释的问题，能够阐明已知的各种现象，特别是所有预测除了华北将发生强震外都已经得到了验证。例如，在新地学思想指导下，1993年我提出金属矿床的四维演变规律和主期陆内热隆伸展成矿作用，在这个思想的指导下，我于1994年发表论文预测青藏高原南部应当有四个不同类型的成矿带，每个矿带内按照地质规律局部形成矿集区，2000年以来的西部地质矿产大调查的结果与我的预测吻合。例如，论文中预测冈底斯南缘是斑岩铜矿成矿带，在尼木和墨竹工卡一带成矿条件好，热隆伸展主期成矿时间为17～15百万年。这些预测与2000年以来的青藏高原地质矿床大调查完全吻合，尼木和墨竹工卡一带正是很多中新世形成的大型、超大型斑岩铜矿床的矿集区。另外，在地震预测方面，我在耿庆国发现旱震关系的基础上，以地球系统动力学思想为指导，提出热灾害链，自从2010年以来，对西南地区的强震进行了中长期预测，芦山、鲁甸、景谷和康定地震都被准确预测。例如，我发表论文预测鲁甸地震的预测震级为7级左右或6.5级以上，实为里氏6.5级；地点为北纬26°～29°、东经101.5°～105°，实际震中北纬27.1°，东经103.3°；发震时间为2014年5月至2015年5月，实际为2014年8月3日。而且，我对西南的强震无一错报，也没有漏报。

　　记：您说地震、干热岩地热能都与下地壳“热河”流动有关，我想向您请教一下关于您说的“地下热河”的问题。首先，“热河”能不能成立？热是一个二级能量，它是由别的能量转化来的。第二，热传递主要有三种方式，辐射、传导、对流，热传递必须有介质，那么地底下的热传递的介质是什么？它的传导方式是什么？姑且不说热源。

　　李：“热河”是一个形象的描述，我是想让普通读者也能听懂。任何物质根据温度的变化它有气、液、固、离四态。在地球内部，任何岩石在不同的温度下也会有这些相态。“热河”是什么态呢？叫固流态，在重力、边界剪切边作用下是可以流动的，在构造地质学中称为韧性剪切带，现今中下地壳流动的“热河”就是活动的韧性剪切带。在金属学和材料学、地质学里面，都进行过高温变形试验和数字模拟，也在透射电子显微镜下观察矿物内部的变形，都能反映达到物质熔融温度的三分之一的时候，就会开始出现固态相变，岩石糜棱岩化，在一定应力作用下韧性剪切带启动。当达到物质熔融温度的二分之一的时候，就会出现超塑性流动，形成超糜棱岩，不需要应力作用韧性剪切带也能大规模固态流变。由于地球的物质结构和热结构不均匀，韧性剪切带不是每个地方都有，它是在特定构造层次呈带状分布，沿着一个宽度比方说几公里或者几百米的地方，长度可以达到几十公里、上百公里。从洋中脊下面流入大陆的地幔软流圈物质加厚、底辟上升，导致莫霍面倾斜和下地壳固态流变，为大陆下地壳不均匀流动提供了热能和重力势能，下地壳韧性剪切流动造成中上地壳热隆伸展，成矿成藏，形成热灾害链，发生地震，是一个系统关联过程。异常热能造成岩浆－热液活动，形成矿产，容易理解。热能过高产生大量无机气体，如甲烷、二氧化碳等，可形成无机油气藏，也可以形成热灾害链，火山和地震只是热灾害链的一环，温室效应、长期干旱、天然森林大火、天然矿难、异常降雨、雾霾等也与热有关。可见地球系统热能的研究有多重要，查明不均匀热流结构更有实用意义。

　　记：固态流变相当近似水平流动吧？

　　李：完全水平就流不动了，以水平分量的流动为主，固态流变物质沿着不断倾斜的莫霍面侧向运移，流失成盆，流入成山。流动系统的结构都是不均匀的，时间上有快有慢，空间上局部汇流，汇流的“热河”在盆地中央“热河源头”规模较大，流向下游出现多个分支，规模慢慢变小。

　　记：从理论上讲，它应该是一个星型构造？

　　李：对。对于点状地幔软流圈底辟，会从盆地中央向四围流动，类似于星型。对于线状地幔软流圈底辟，会从裂谷或地堑中央向两侧流动。单独一条“热河”呈树枝状，根靠近热源区，这与地面河流结构相反。

　　记：地热异常有什么物探手段来探测？

　　李：方法很多。热会引起物质密度、磁性、导电率、波速的改变，韧性剪切带中固态流变会引起矿物的形态学和结晶学优选方位，因此，重、磁、电、地震等方法综合探测可确定异常热结构，电性和波速各项异常能说明物质流动方向。另外，S波对流体特别敏感，可用于确定大陆下地壳和地幔软流圈的热结构。

　　记：S波只能测波异常，它测热异常是推出来的，有没有能直接测地温的？

　　李：是的，地球物理参数与热的关系只能推算，要想直接测量温度，那只有打钻了。

　　记：打钻一般到不了那个深度。除此之外，还有没有直接测温度的传感器？

　　李：目前的钻探水平不可能到达下地壳。可以根据钻孔获得的参数估算或模拟深部的热结构。利用光纤传感器自动直接测温是新技术。

　　记：有出现温度倒转的现象吗？

　　李：除了相互作用的洋陆和盆山边缘因为较冷的部分下插会在局部出现温度倒置现象，还有太阳光强烈辐射地表层引起浅表短时倒置，一般不会出现这种情况。因为能量总是从高能区向低能区传导，一般越往下面温度越高，只是梯度大小的问题，有的地方温度梯度很低，如澳大利亚西部，那是不适合开发干热岩地热能的，因此，不是像外国学者说的那样，干热岩地热能无处不在。记：您今天非常全面地阐述了您的思想，使我们受益匪浅，很多东西我们还要再消化、学习，非常感谢您接受我们的采访。

　　本刊记者：李寻、常明、商昭

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