重新上传+--岩石大地构造学5(10.8)
大地构造学主要内容.1111doc分解
大地构造学研究主要内容(板块与槽台)1.简述全球现代洋中脊系统的分布特征。
大洋中脊在太平洋,大西洋和印度洋中的分布各有特点,太平洋内,它的主体偏居大洋东南部,两坡平缓,相对高度较小,常称为东太平洋海隆.大西洋内,海陵纵贯大洋中部,与大西洋两岸轮廓平行,也是S形弯曲,其两坡较陡,故称为大西洋中脊。
印度洋中脊也大体位于大洋中部,整个洋中脊形状歧分三支,成为倒置的Y形。
三大洋中脊的南端相会串联,北端则伸进岛屿或大陆。
东太平洋海隆南部向西南绕行,至澳大利亚以南与印度洋中脊的东南支相接;印度洋中脊的西南支绕行于非洲以南与大西洋中脊南端相接。
至于北端,东太平洋海隆向北伸进加利福利亚湾,潜没于北美洲大陆西部之下。
印度洋中脊北支展入亚丁湾,红海,并与东非大裂谷相接。
大西洋中脊则向北穿过冰岛,延入北冰洋,并在勒拿河河口附近伸向西伯利亚。
2.简述被动大陆边缘的地质特征。
形态与结构特征:①盆坳槽内堆积了7-12公里厚的大致水平状的侏罗系至第三系海相沉积,总体上呈一向海加厚,侧向加积的沉积楔状体。
②重震联合反演表明,地壳厚度在大陆边缘有急剧变化,总体可分三段,巨厚的楔状体就叠置在过渡性地壳上面。
③被动大陆边缘沉积记录由上、下两部分组成,中间由不整合隔开。
下部称为裂陷系,多位于半地堑盆地,代表地壳遭受拉伸、减薄裂陷,但岩石圈尚未断离阶段的产物。
④剖面上,上部称移离系,代表新的洋壳在海底扩展中心出现以后岩石圈侧向移离过程的产物,中间的不整合称为破裂不整合,其年代代表两侧大陆开始移离的时间。
沉积特征:剖面上,一个被动大陆边缘的沉积记录由上,下两部分组成,中间由不整合隔开,下部称裂谷系沉积物,是岩石圈尚未断裂阶段的产物,主要有湖相沉积,砂岩为主的粗碎屑岩沉积或红层,还有玄武质火山岩夹层(代表大陆裂谷环境):上部移离系,代表新的大洋壳出现,岩石圈侧向移离过程中沉积的产物,可出现黑色页岩,蒸发岩等闭塞海湾相沉积(代表红海环境),再向上过度为陆架-陆坡-陆基沉积相组合,包括陆源碎屑岩,碳酸盐岩和成熟型浊流沉积等。
大地构造与岩石圈运动机制研究
大地构造与岩石圈运动机制研究在地球科学领域,大地构造与岩石圈运动机制的研究一直是一个重要的课题。
随着科技的进步和研究方法的改进,人们对地球内部的结构和运动机制有了更深入的了解。
本文将探讨大地构造与岩石圈运动机制的基本概念和研究方法,并介绍一些前沿的研究成果。
首先,我们来了解一些基本概念。
大地构造是指地球上表面的地壳、地幔和核的空间形态和变形特征。
岩石圈是指地球表面上地壳和上部地幔的一部分,包括固态的岩石和熔融的岩浆。
岩石圈运动机制是指地球岩石圈内各种运动现象的形成原因和作用机制。
地球的大地构造是由多种力学过程驱动的。
地壳和地幔是由岩石构成的,它们在地球内部受到地热、地震和地球自转等多种力的作用。
这些力通过岩石圈运动机制的作用,导致地球表面发生地震、火山喷发、地壳运动等现象。
为了研究大地构造和岩石圈运动机制,地球科学家采用了多种研究方法。
其中,地震学是一项重要的科学领域。
地震学通过观测和分析地震波传播路径、速度和振幅,可以推断地球内部的结构和性质。
地震波在地球内部传播时,会受到不同介质的影响,从而产生不同类型的波。
根据不同类型的波在地球内部的传播速度和路径,可以推断地球内部的层次结构和物质组成。
除了地震学外,地球物理学和地球化学也是研究大地构造与岩石圈运动机制的重要手段。
地球物理学通过研究地球重力场、磁场和电场等物理现象,来了解地球内部的密度分布、磁性和电性等特征。
地球化学则通过对地球上岩石、矿石和水等物质的成分和组成进行分析,来了解地球内部物质的来源和演化过程。
近年来,随着科技的不断发展,地球科学领域的研究也取得了一些重要的成果。
例如,通过对地震波传播的精确观测和模拟,科学家们确定了地球内部的不同层次结构和物质组成。
他们发现地球由地核、地幔、地壳和大洋板块等多个层次组成,每个层次都有不同的物理特性和运动机制。
此外,科学家还发现了地球内部的热对流循环和岩石圈板块运动的关系。
热对流循环是由地球内部的热量传输引起的,这种循环导致了地球表面的岩石圈板块运动。
知识点岩石大地构造
离散型板块边界相当于大洋中脊轴部,两侧板块相背离开,其应力状态是拉张。
中脊轴部是海底扩张中心,软流圈物质从这里上涌,冷凝成新的洋底岩石圈,并添加到两侧板块的后缘上,故分离型边界也是板块的增生边界或称建设型板块边界。
敛合型板块边界由于洋壳俯冲消减产生的板块边界,由板块相向运动,故应力以挤压为主导,伴有地壳变形和大量岩浆活动,可形成造山带。
俯冲边界碰撞边界西太平洋型:弧后盆地-岛弧-海沟型,大洋向大陆的边缘俯冲,如西太平洋向欧亚大陆俯冲,这种大陆边缘即是西太平洋型大陆边缘,发育弧后盆地-岛弧-海沟,如日本海-日本岛-日本海沟。
其岛弧以陆壳为基底。
智利型:陆缘弧-海沟,大洋板块沿陆缘俯冲于大陆之下,火山弧为陆缘弧,而非岛弧,岩浆弧基底为大陆壳,如东太平洋智利。
汤加型:大洋岛弧-海沟,岛弧以洋壳为基底,是两大洋板块之间的俯冲边界,如马里亚纳海沟-汤加弧体系,是太平洋板块与菲律宾板块之间俯冲边界。
碰撞边界当敛合边界两侧都是陆壳板块,即古大洋板块已全部俯冲消亡,两陆块直接碰撞,故称为碰撞带,由于它使两个陆块缝合在一起,故又叫缝合带。
陆-陆碰撞大陆-大陆碰撞,典型的如印度次大陆和欧亚大陆沿雅鲁藏布缝合带碰撞,陆壳板块可插入另一陆壳板块之下继续俯冲,形成宏伟的山系,并伴有广泛的区域变质和岩浆侵入活动。
弧-陆碰撞岛弧-大陆碰撞,如我国台湾岛弧和亚洲大陆的碰撞。
规模稍小,力度弱。
转换型板块边界即转换断层,其两侧板块作走滑运动,其应力状态是剪切的,沿转换边界,岩石圈既不增生,也不消亡。
大型大陆转换断层的实例是加里福尼亚的圣安德烈斯断层。
小结板块边界和大陆边缘的类型板块边界分为三种类型:离散型板块边界(大洋中脊)敛合型板块边界:(1)俯冲边界A 西太平洋型(弧后盆地-岛弧-海沟)B 智利型(陆缘弧-海沟)C 汤加型(大洋岛弧-海沟)(2)碰撞边界A大陆-大陆碰撞(喜马拉雅型)B岛弧-大陆碰撞(台湾型)转换边界(转换断层)大陆边缘指一个大陆的边部:(1)被动大陆边缘(大西洋型)(2)活动大陆边缘(太平洋型)A 西太平洋型(海沟-岛弧-弧后盆地[-大陆弧]型)B 安底斯型(海沟-大陆弧型)Wilson旋回可以看出六个阶段中前三个阶段反映了大洋的形成和张开,后三个阶段则标志了大洋的收缩和关闭。
地质现象专题岩石结构构造分析
岩石结构构造
一、沉积岩结构构造
图22鲕状结构(镜下)
图23 雨痕素描图
图24 波痕(泥岩、粉砂岩)
图25 波痕(石灰岩)
图26 竹叶状灰岩
图27 重荷模
图28 泥裂--亦称为“龟裂”(泥岩、粉砂质泥岩类岩石)
图29 浊积岩
图30 冲刷痕
图31 蠕虫状石灰岩
图32 砾屑灰岩--亦有称之为同生角砾石灰岩
图33 生物碎屑石灰岩(生物礁)
图34 条带状、链状缝合线:石灰岩、白云岩成岩过程中,
因物质成分不同形成层理,同时因压溶作用产生形变,形成链状。
图35 弓状缝合线:石灰岩、白云岩类岩石在成岩过程中,因压溶作用形成弓状缝合线。
图36 砂岩中的大型交错层理
图37 砂岩水平层理
图38 厚层砂岩大型交错层理。
大地构造和岩石地质学中的基础知识
大地构造和岩石地质学中的基础知识大地构造和岩石地质学是地球科学的重要分支,研究地球表面和内部的构成和变化规律,探索地球的演化历史和地球动力学过程。
本文将介绍大地构造和岩石地质学中的基础知识,包括地球的内部结构、板块构造理论、地质时间尺度、岩石分类和地球动力学过程等内容。
一、地球的内部结构地球是一个由不同层次组成的球体,分为地壳、地幔和地核三个层次。
其中,地壳是地球最外层的固体岩石壳层,包括大陆地壳和海洋地壳两种类型。
地壳的厚度在陆地上一般为20~70km,而在海洋上只有5~7km左右。
地壳下面是地幔,地幔的厚度约为2900km,占据地球体积的84%。
地幔由熔融的岩石组成,温度和压力都非常高。
地幔下面是地核,地核分为外核和内核两层,厚度约为3500km。
外核是由液态铁和镍组成的流体,内核是由固态铁和镍组成的球体。
地核的温度极高,达到了6000℃以上。
二、板块构造理论板块构造理论是揭示地球表面构造和动力学过程的基础理论之一。
根据板块构造理论,地球的地壳被分为许多大大小小的板块,每个板块都有自己的运动特征和活动区域。
板块之间的相互作用导致了地壳上的地震、火山等地质灾害和地貌变化。
板块构造理论的提出得益于海洋地质调查和地震勘探技术的发展。
通过研究地表上呈现出的不同地形、地质构造和地震等自然现象,科学家们发现了各个板块之间的相互作用。
板块构造理论的提出和发展对于理解地球的演化历史和解释地球上的各种地质现象具有重要意义。
三、地质时间尺度地质时间尺度是研究地球历史的基础,它将地球历史分为不同的时间段,每个时间段有着独特的地质事件和生命演化记录。
地质时间尺度的分划是依据地球上不同地质和生物事件的发生时间而制定的。
地球历史大致分为4个时期:前寒武纪、寒武纪、古生代和中生代以后。
四、岩石分类岩石是地球表面岩石圈的主要构成成分之一,也是研究地球物理特性和动力学过程的重要物质载体。
根据岩石的形成方式和成分特征,可以将岩石分为三类:火成岩、沉积岩和变质岩。
大地构造知识点总结
大地构造知识点总结地球是我们居住的星球,它由地壳、地幔和地核组成,大地构造是研究地球内部结构和地球形成演化的学科。
在地质学中,大地构造是一个重要的分支,它探讨了地球表面和内部的组成、结构和演化。
本文将围绕大地构造的知识点进行总结,希望能够对读者有所帮助。
1. 地壳的结构地壳是地球的最外层,它包括大陆地壳和海洋地壳。
大陆地壳主要由花岗岩和片麻岩组成,厚度约为20-70公里;海洋地壳主要由玄武岩组成,厚度约为5-10公里。
地壳的结构是不均匀的,不同区域的地壳结构和厚度有所差异。
地壳的结构和组成对地球表面的地形和地貌起着重要的影响。
2. 地壳的运动地壳的运动是地球表面形成和变化的重要原因。
地壳的主要运动方式包括构造运动、地壳的扭转和地震。
构造运动是指地球表面产生的各种形式的地壳变动,主要包括地壳的隆升和沉降、地震和火山活动。
地壳的扭转是指地壳在地球自转和公转的作用下发生的变形和形变。
地震是地壳内部能量释放的现象,它是地壳运动的一种表现形式。
3. 地壳的形成和演化地壳的形成和演化是地球构造学的核心问题。
根据地壳的形成和演化过程,可以分为地球的初生地壳和现代地壳。
地球的初生地壳是在地球形成初期的地壳,主要由火成岩构成;现代地壳是在地球形成初期后的地壳,主要由火成岩、沉积岩和变质岩构成。
地壳的形成和演化过程决定了地球表面的地形和地貌特征。
4. 地幔的结构地幔是地球的中间层,厚度约为2800公里。
地幔的主要组成物质是岩石,包括岩浆和岩浆岩。
地幔的结构是由高温高压环境下的物质相变形成的,同时地幔中存在着大量的熔岩和岩浆,这些物质对地球的热力和动力系统起着重要的作用。
5. 地幔的运动地幔的运动主要是由地球内部的热力和动力系统控制的。
地幔的运动方式主要包括岩石圈的运动和对流运动。
岩石圈是地幔中温度较低的层,它对地球表面的地形和地貌特征起着重要的影响。
对流运动是地幔中高温高压环境下的物质相变和熔岩岩浆的运动形式,它是地球内部热力和动力系统的重要表现形式。
大地构造学说课件
大地构造学说的历史发展
总结词
大地构造学说的发展历程包括早期的地质学理论和现代的大地构造理论两个阶段 。
详细描述
早期的地质学理论包括地壳均衡说、大陆漂移说等,这些理论为现代大地构造理 论的发展奠定了基础。现代大地构造理论包括板块构造学说、地幔柱构造学说等 ,这些理论进一步深化了对地球表面构造的认识。
塔里木地台
以石油、天然气、钾盐等资源 为主,散布于塔里木盆地周边
地区。
大地构造演变与成矿作用
大地构造演变的不同阶段对成矿作用的影响
例如,板块汇聚带在汇聚初期,岩浆活动频繁,有利于形成铁矿和铜矿;而在汇聚晚期,变质作用加强,有利于 形成金矿和石墨等矿产。
成矿系统的形成与演变
成矿系统是在长期的地质演变过程中形成的,其形成和演变受到大地构造演变的影响。了解成矿系统的形成与演 变有助于预测矿产资源的散布和富集规律。
02
大地构造学说的主要理论
板块构造理论
1
板块构造理论认为地球的外壳由若干个板块组成 ,这些板块在地质应力作用下不断运动和相互碰 撞。
2
板块边界是地壳活动的主要地带,板块的运动和 相互作用导致了地震、火山活动和地形变化等现 象的产生。
3
板块构造理论是目前对地球构造最广泛和最科学 的模型之一,尽管仍有一些未解之谜和需要进一 步研究的问题。
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大地构造学说课件
• 大地构造学说的基本概念 • 大地构造学说的主要理论 • 大地构造学说的研究方法 • 大地构造与矿产资源 • 大地构造与地质灾害 • 大地构造学说的发展趋势与展望
岩石大地构造学
岩石大地构造学
翟明国
【期刊名称】《地球科学进展》
【年(卷),期】1992(7)2
【摘要】地球上有三种主要的岩浆系列,每个系列都由侵位于地壳中或喷出于其上的一组紧密相关的岩浆系列组成。
它们是拉斑玄武质、钙碱质和碱质系列。
如果长英质和镁铁质端元占优势,则称为“双峰式”组合。
近年来,随着微量元素和同位素地球化学、岩石物理化学、矿物学和成因岩石学、实验岩石学和地幔组成以及深部地质等领域研究的深入开展。
【总页数】2页(P74-75)
【关键词】岩石;火成岩;大地构造学;板块构造
【作者】翟明国
【作者单位】中国科学院地质研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P541
【相关文献】
1.探寻岩石圈地质的秘密——记北京大学地质学系教授,区域地质学、大地构造学家何国琦 [J], 王丽
2.敦化市北塔东岩群岩石学特征及大地构造背景讨论 [J], 李博文;谷华娟;马江水
3.内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩锆石年代学、岩石地球化学及大地构造
意义 [J], 薛建平;刘美玉;李钢柱;赵广明;吴春娇;李成元;刘永新;梁月升;连琛芹
4.辰山岩体岩石学地球化学特征及其大地构造环境意义 [J], 周晓岩
5.岩墙群的岩石学、地球化学和几何学特征及其大地构造意义 [J], 李宏博;张招崇;吕林素;汪云峰;寇彩化;廖宝丽;李永生
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岩石大地构造组合分析
岩石探针与岩石构造组合
岩浆的喷发与侵入可比喻为一群深达地幔的巨型超深钻。
火山岩和侵入岩记录了壳幔源区的化学(物质成分)与物 理学(温压等)信息,痕(微)量元素与同位素地球化学 系统示踪深部物质与深部过程,沉积岩记录了地球表壳对 深部过程响应的重要信息。 岩石构造组合(petrotectonic assemblage),特别是火成岩 构造组合可有 效地反映大地 构造背景,成 为岩石探针 (lithoprobe) 。
2.蛇绿岩套的组成及层序
蛇绿岩套以其层序性、岩浆作用、变质作用 和构造变形这四个方面的紧密联系特征, 通常认为完整蛇绿岩套在层序上(由下 至向上)有:超镁铁质岩 - 辉长岩 - 辉绿 岩-枕状玄武岩熔岩-深海沉积层。 (1)变质超镁铁质杂岩:有纯橄榄岩、多期 变形变质,常形成蛇纹化石橄榄岩或蛇 纹岩。 (2)堆积杂岩:为岩浆结晶分异作用所造成 的“晶体堆积体”,下部为堆积的橄榄 岩,上部为堆积的辉长岩。有时,尚有 英云闪长岩、斜长花岗岩等产于辉长岩 顶部(基性岩浆结晶分异产物)。 (3)席状岩墙群:由许多近于垂直,互相紧 挨着的辉绿岩墙组成,相邻岩墙在接触 处出现对称的冷凝边,可见岩墙是岩浆 沿张性裂隙先后依次贯入而成; (4)枕状熔岩:属海底喷发,以拉斑玄武岩 为主,常有细碧岩,形成紧密堆积的岩 枕,岩枕中有气孔、冷凝边及放射状裂 隙。 (5)深海沉积物:包括放射虫硅质岩、含钙 质超微化石的灰岩、页岩和硬砂岩等。
2、双变质带的特征
(1)分布于俯冲带附近,变质时代接近,空间平行 分布,高压变质带和低压变质带共生,低压带一般 位于大陆一侧,沿岩浆弧分布,高压带位于海沟附 近,故可用来判断Benioff带的倾向; (2)高压带和低压带之间常为一大冲断层,朝陆侧 倾斜; (3)变质带的结构在高压带是不对称的,变质程度 (变质温度)向陆增加,变质重结晶年龄向陆变老, 而在低压带比较对称,变质程度自热轴向两侧递降; (4)高压变质带常伴有蛇绿岩套(其年龄比变质时 代老的多),与混杂岩共生,低压带中总体伴有安 山质-花岗质深成岩和火山岩。
大地构造课件第五讲板块构造理论优秀PPT
2、板块的扩张增生与 压缩消亡之间的补偿
沿着大洋中脊轴部,地 幔物质上涌形成新的岩石圈, 岩石圈通过俯冲消减来维持 平衡。每年新生岩石圈2平方 公里,每年也有2平方公里的 岩石圈被俯冲销毁。
3、板块沿球面的旋转运动
量
北 美 板 块 -欧 亚 板 块
2 .7
运
太 平 洋 板 块 -可 可 板 块
2 1 .3
动
南 美 板 块 -非 洲 板 块
3 .7
数
非 洲 板 块 -印 奥 板 块
5 .8
据
非 洲 板 块 -南 极 洲 板 块 太 平 洋 板 块 -纳 兹 卡 板 块
1 .9 1 6 .4
7、板块的绝对运动
板块的绝对运动,是指板块相对于地球旋转轴的 运动。如果某一系统在地史期间相对地球旋转轴的位 置固定不变,那么相对该系统的运动(如热点)也可 以当作板块的绝对运动。一千万年来板块的绝对运动 见图,其中以太平洋板块的运动速度最大,向西偏北 方向运动;印奥板块主要是向北运动;北美板块和南 美板块主要向西偏南方向运动;非洲板块的旋转极位 于非洲板块上,它环绕该极作逆时针方向的旋转运动; 欧亚板块主要是向西和向北运动。
如果我们把板块当作刚体来处理,而且地球半径不变, 那么,板块的运动严格遵循球面运动的欧拉定律
⑴欧拉定律
1776年,瑞士数学家欧拉(E. Euler)指出,一 个钢体沿半径不变的球面的运动,必定是环绕通过 球心的轴的旋转运动。在球体表面,任何一点的移 动都不是沿着直线,而是弧线;如果这种移动表现 为复杂的曲线形式,那么它的移动轨迹将由许多圆 弧小段组成。板块的运动遵循欧拉定律(板块沿球 面的旋转运动图片及两板块的相对运动图片)。
岩石和大地构造学
岩石和大地构造学自然界中最古老和最稳定的物质是石头和岩石。
岩石可以告诉我们地球的过去和现在,以及未来的变化趋势。
在岩石和大地构造学研究中,了解岩石的类型和性质对我们了解地球的内部结构和环境变化是非常重要的。
岩石类型岩石分为三种类型:火成岩、沉积岩和变质岩。
火成岩是由火山岩浆或地下岩浆冷却后形成的。
这些岩石可能有不同的形状和大小,形成了不同的矿物质。
沉积岩通过自然过程形成,比如风化、沉积或压缩。
这些岩石中可能会包含化石或其他重要信息。
变质岩是通过化学改变、压力和高温等过程形成的。
它们可能由火成岩或沉积岩在高温和高压下改变而成。
性质理解岩石的性质非常重要,因为它们可以告诉我们不同地质过程的发展和地球物理学的特点。
性质包括颜色、硬度、密度和形态。
这些特征可以直接影响岩石的使用和挖掘,也可以为科学家们提供有关地质学和环境科学的信息。
在地质学和环境科学领域,一些特定的性质比较重要。
例如,硬度可以用于判断岩石是否适合建造房屋或使用在其它建筑中,像水坝、桥梁,以及道路。
密度可以用于判断石材是否有不同的成分或含有金属,这一点对矿物勘探非常重要。
另外还有一些岩石如浮石,在水中会自然浮起,这种性质也是人类一直在利用的。
构造学岩石和大地构造学是研究地球物理事件与地球上的各种领域相互关系的一门学科。
它们直接关系到地质学,能够揭示地球真实的历史和演变过程。
地球物理学家认为,地球会不断地主动或被动地改变,然而,一些这些变化是不可避免的。
例如,板块运动,地震,海啸和火山喷发等。
这些变化直接影响了我们的生活,促进了技术的发展和进步。
如果我们能够理解和把握这些变化以及与岩石和大地构造学的相关因素,我们就有了更多的机会去减轻自然和人类发生的灾难。
在这个过程中,我们需要学习许多科学知识,同时保持求知的好奇心和冒险的精神,才能使这些知识更加完整和有效。
总之,岩石和大地构造学的知识非常重要,它们能够帮助我们解释和预测自然事件,为我们生活和社会建设提供重要的依据和指导。
岩石大地构造学
《岩石大地构造学》教学大纲课程类别:本科生选修课授课对象:高年级本科生专业类别:地质学(基地班)课程学时:36授课方式:课堂讲授与课外阅读相结合考试方式:提交课程结业论文(1)教学要求本课程重点介绍全球不同大地构造环境中的岩浆活动及其所形成的火成岩岩石—构造组合类型,并以此为线索,将板块构造、岩石圈运动与火成岩岩石学记录有机地结合起来,恢复古板块构造演化历史,反演壳/幔物质组成、温压状态及其动力学背景。
岩石圈板块运动直接受深部作用过程的制约,90年代以来,把火成岩岩石探针与大地构造学密切结合的研究有了更大的发展,人们系统地总结了不同的岩浆系列以及板内、边缘盆地、岛孤等各种构造环境的岩浆作用、火成岩组合以及岩浆成因机制,从而使得岩石大地构造学作为一门新的地质学科日趋完善。
(2)课程主要内容1.概述2.岩石大地构造学的研究方法和技术手段3.板内岩浆活动及其深部动力学背景3.1大陆克拉通3.2大洋板块4.离散型板块边缘岩浆活动及其深部动力学背景4.1大洋中脊4.2大陆裂谷系4.3陆间裂谷系4.4被动陆缘(大陆边缘裂谷)5聚敛型板块边缘岩浆活动及其深部动力学背景5.1俯冲带5.2碰撞带6.转换断层带岩浆活动及其深部动力学背景7.花岗岩类成因演化序列及其形成大地构造环境8.高压变质岩及其大地构造意义9.岩石大地构造学发展趋势与前景展望(3)使用教材或重点参考书目:1.赖绍聪.岩浆作用与板块构造环境.20042.赖绍聪,钟健华.聚敛型板块边缘岩浆作用及其相关沉积盆地.《地学前缘》, 1998,Vol.5,增刊3.Wilson M. Igneous Petrogenesis. London:Unwin Hyman,19894.Winter J D. An introduction to igneous and metamorphic petrology. New Jersey: Prentice-Hall Inc. 20015.Condie K C.Plate tectonics and crustal evolution. Pergamon Press, 1999 6.Yoshiyuki Tatsumi and Steve Eggins. Subduction Zone Magamtism.The United States of America:Blackwell Science Press,19957.Eric Middlemost. Magmas, Rocks and Planetary Development. London: Longman Press,19978.Winter J D. An introduction to igneous and metamorphic rocks. 2001。
岩石大地构造学5(10.8)
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Z n u -J
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岩石大地构造学基础
岩石大地构造学的基础知识岩石在地球上的分布不是杂乱无序的,而是受它们生成的大地构造环境以及岩石圈内温度—压力域控制。
反映特别大地构造位置的岩石组合叫做岩石大地构造组合(Petrotectonic assemblage)。
相应的学科叫做岩石大地构造学。
本世纪60年代,被誉为固体地球科学上的一场革命的“板块构造”问世。
它是在大陆漂移说的基础上发展起来的。
大洋古地磁测量和岛弧岩石学提供了它强而有力的证据。
固体地球自内向外分为地核、地幔和地壳。
地核又分为内核和外核,两者的界面深度为5200km。
地幔还分为上地幔(平均400km深),过渡带(400~1000km深),以及下地幔(底界深达2900km)。
地壳平均厚度约30km(从大洋盆地的8km到喜马拉雅山脉的60~70km)。
就物质强度和形变模量来说,地壳和地幔合在一起又可被分为刚性的岩石圈(包括地壳和上地幔顶部,厚度50~200km),低强度的软流圈(从岩石圈底界延伸至约700km深,包括上地幔下部和过渡带上部)以及坚固和均匀的中圈(深达地幔的底面)(见图1)。
根据板块构造说,中生代以来,刚性的岩石圈由七大板块组成。
这些岩石圈板块在软流圈上漂移,但至今对漂移的驱动力并无定论。
多数研究者认为,软流圈内存在若干对流房。
板块从对流房上涌处离散,而汇聚于对流房的回流处。
地球热流和火山活动的研究表明,地球表面有若干热流异常高的地方,叫做热点。
这些热流高的地方火山活动十分强烈,而且形成以热点为出发点的火山链(离热点愈远,火山的时代愈老).由此,一种有关岩石圈板块驱动力的新学说即地幔柱(PLUME)说(Morgan,1972)被提出。
按照这种学说,来自下地幔的灼热的羽状地幔物质呈柱状上升至岩石圈底面并驱动板块运动。
在晚近的地质时代中可能有多达150个地幔柱。
它们在地表的表现为热流高,重力高,以及火山活动强烈。
80年代兴起的多系统的同位素地球化学揭示了地幔柱上火山岩的同位素组分的特殊性,为研究地幔内的过程,地幔成分的不均一性以及软流圈和岩石圈的相互作用提供了重要的信息。
上届大地构造学
名词解释大地构造学:研究地壳的组成、地壳构造、地壳运动和地壳的发展的学科;岩石圈:岩石圈从地面向下延伸到低速带,它包括了整个地壳及上地幔的上部,它是软流圈之上的一个刚性的圈层,厚度约20―150km。
是地球坚硬的外层,在力学性质上表现为脆性体,岩石圈也称为构造圈。
软流圈:岩石圈之下50--250 km深处,这里地震波速度不随深度增高,相反是下降了,出现了一个低速层。
低速层是一个柔软的塑性体,它温度较高,接近于地幔在那个深度压力下的熔点,并可能发生部分熔融。
低速层就是一个柔软塑性体,在构造上把它叫软流圈。
也叫低速层。
克拉通:地台的前寒武系基底和地盾一起称为克拉通,是大陆壳最稳定的构造单元,约占陆壳板块面积的70%。
地槽:地槽在发展早期是一个不断强烈坳陷和接受沉积的沉降地带,后期褶皱成山系。
地槽旋回:地槽从形成坳陷开始,经造山运动形成褶皱带,到最后成为稳定的克拉通,是一个完整的演化过程,施蒂勒称之为地槽旋回。
地台:地台是地壳上稳定的,自形成以后不再遭受褶皱变形的地区。
一般定义为:地台是地壳上相对稳定的构造单元。
构造运动:构造运动又称地壳运动,分为狭义和广义狭义的地壳运动:由于地球内部动力引起的地壳变形变位,都是地壳机械运动的产物。
广义的地壳运动:地壳物质运动的形式不只是指地理景观的变化以及地壳的机械变形方面,而且还应该包括地壳一切物理、化学形式的物质运动,如地热流、地电流、地磁流的变化;岩浆的形成、分异、运移;变质作用中各种元素的化合、分解等等。
褶皱幕:褶皱幕又称造山幕,褶皱幕实际上是地壳在相对短期内发生的一次造山运动。
在构造上表现为岩层的褶皱和断裂,地层之间以角度不整合为标志。
构造旋回:一般来讲,从一个平静期开始到一个褶皱期结束称为一个构造旋回,因此在地质历史时期中可以分出若干个构造旋回。
板块:1968年,勒皮雄认为地球的岩石层并不是整体一块,而是为一些构造活动带(洋中脊、现代造山带、岛弧构造、转换断层)所割裂,形成几个不连续的单位,叫做板块。
大地构造学
--板块构造及沉积盆地
一、基本概念
大地构造学(Tectonics/Geotectonics):是 研究岩石圈组成、结构、运动(包括变形 和变位)和演化的一门综合性很强的构造 地质学分支学科。(万天丰,2004)。
大地构造学是以整个地球和整个岩石圈作 为研究对象,也可称为全球构造学,侧重 于理论方面的研究,因而富于推理性和探 索性。其基础为区域大地构造学。
主要参考书目 杨桥.2004.地球科学概论.石油工业出版社. 陆克政等.2001.含油气盆地分析.石油工业出版社. 张恺.1995.中国大陆板块构造与含油气盆地评价.石油工业出版社.
Davies.G.F.1999.Dynamic and Mantle Convection. Cambridge: Cambridge University Press. 杨森楠,杨巍然。1985。中国区域大地构造学。地质出版社。 程裕淇。1994。中国区域构造概论。地质出版社。 张宗命。1982。中国石油大地构造学。石油工业出版社。
示盆地内石油生成的数量与热体制有关。盆地 内温度高不仅有利于石油生成,而且有利于油 气运移。
热流值的常用对数衰变值(据Dickinson)
盆地沉积类型和构造型式在很大程度上取 决于盆地的板块构造位置
自青海高原至四国海盆剖面,示地壳分异及 第三纪以来沉积发展(据王鸿祯)。 东部为过渡型地壳盆地,沉积类型属外海、边缘海和活 动陆棚类型沉积,然后从东而西为大陆地壳盆地类型, 分别属近海盆地、内陆盆地和山间盆地类型沉积。
国内外大地构造学的理论体系,有以下四种:
1)以区域地质学为主线:
杨森楠,杨巍然,1985,中国区域大地构造学,地质出版社。
程裕淇,1994式为主线:
《大地构造学》知识点总结.(良心出品必属精品)
《大地构造学》知识点总结第一章绪论一、大地构造学的研究对象、内容、方法、意义研究对象:大地构造学,是研究地球过程的综合学科。
研究内容:①区域或全球尺度的地壳与岩石圈构造变形特征及圈层相互作用,如:大洋-大陆相互作用、地球内部圈层相互作用、造山带与盆地的形成过程等;②构造变形与岩浆作用-沉积作用-变质作用的相互关系;③地壳与岩石圈的形成与演化过程;④地球表面海-陆的形成与演变方式及过程;⑤地球深部作用过程及其机制。
研究方法:大地构造学研究方法需要综合利用地质学其他学科以及地球物理探测、地球化学的研究手段与研究成果。
研究意义:大地构造学研究可以为认识和分析构造地质学的研究背景和形成机制提供宏观的上成因解释。
二、固体地球构造的主要研究方法主要包括固体构造几何学与构造运动学的研究。
固体地球的构造几何学:主要研究地球的组成成分及结构。
方法有:①研究暴露在地表的中、下层地壳乃至地幔顶部剖面,通过地质、地物、地化综合研究,揭示地壳深部物质组成、结构构造、物理性质、岩石矿物及元素的物化行为、温压条件、地热增温率、有关元素及矿物成分的聚散规律;②研究火山喷发携带到地表的深源包裹体,揭示深部物质与构造特征;③人工超深钻探直接取样(目前为止涉及最深深度12km);④地震探测:分为天然地震探测和人工地震探测,利用地震波的折射与反射可揭示地球深部构造特征。
固体地球构造运动学:主要研究地质历史时期的大地构造运动学与现今固体地球表面的构造运动。
地质历史时期的大地构造运动学可以利用古地理学(岩相、生物、构造)、古气候分区、地球物理学与古地磁学进行研究;现今固体地球表面的构造运动可以利用空间对地的观测与分析技术。
三、大地构造学研究意义理论意义:可以为认识和分析构造地质学的研究背景和形成机制提供宏观的上成因解释;实际应用意义:①大型成矿集中区(矿集区)等成矿构造背景、资源规划;②大规模破坏性地震产生于形成的地质构造背景与稳定性评价;③绝大对数大型、灾难性地震都发生在活动板块边缘带(区)上,或与板块相互作用有关的次级活动构造单元边界区域。
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榴辉岩
及超高压变质作用
张开均
中国科学院大学地球科学学院
kaijun@
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榴辉岩的基本特点
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榴辉岩相: 特征矿物组合绿辉石+铁铝-镁铝榴石
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超高压变质作用的典型现象
1 新生超高压矿物及矿物组合K
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•柯石英
•金刚石
•其他特征矿物:富钾 -单斜辉石、富钛单斜辉石、 高镁 -镁铝榴石、 高硅榍石、 高铝金红石、硅金红石、高硅多硅白云母、高钛石榴石、钾质钡铝沸石(超高压钾长石)、硅铁合金(FeSi 、FeSi 2)、自然硅、钠-锌尖晶石、FeCrNi 合金、SiC 、α-PbO 2金红石多型等等。
•特征矿物组合:蓝晶石+ 滑石(或其他富镁相如顽火辉石)、 菱镁矿+ 透辉石、 柯石英+ 白云石、蓝晶石+黄玉+石英等等。
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榴辉岩中的柯石英包体
石榴石
绿辉石
柯石英
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金红石
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Toz=topaz,黄玉Al2SiO4(O,H,F)2;Ky:蓝晶石
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超高压矿物的共同特质
大离子(亲石)元素进入了非高压状况下由小离子占据
的位置?
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单斜辉石
•普通辉石(Ca,Mg,Fe,Al)2[Si,Al]2O6•透辉石CaMg[Si2O6]
•硬玉NaAl[Si2O6]
•绿辉石:硬玉分子+普通辉石分子
斜方辉石 (Fe,Mg)2[Si2O6]
石榴石 (Mg,Mn,Fe)2(Al,Fe,Cr)3[SiO4]3金红石 TiO2
尖晶石 MgAl
2
O4
榍石 CaTi[SiO
4]O
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超高压变质作用的典型现象
2 放射状裂纹K
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P (G P a )
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班公湖构造带八宿榴辉岩
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Kf: 钾长石
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放射纹的本质
高密度矿物蜕变为密度更低、更加稳定的矿物,体积加大,是超高压地体掘出过程中的产物。
•柯石英(比重2.78) 石英(比重2.65),体积加大5%;•α-PbO2金红石多型(比重4.3) 金红石(比重4.2),体积加大2%;•文石(比重2.94) 方解石(比重2.715),体积增加8%以上。
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超高压变质作用的典型现象
3 出溶现象K
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•单斜辉石中出溶石榴石、石英或柯石英、透长石(钾长石)、钛铁矿、金红石、磁铁矿、尖晶石、多硅白云母、斜方辉石、Mg-Al-Cr-钛磁铁矿•石榴石中出溶单斜辉石、斜方辉石、金红石、磷灰石•斜方辉石中出溶铬尖晶石、透辉石•磷灰石中出溶磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、赤铁矿、独居石、锶尖晶石、SiC •(超硅)榍石出溶柯石英
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辉石中出溶石榴石
Ilm: 钛铁矿K a
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K a
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大理岩中的超高压出溶方解石和白云石
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钾长石
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钛铁矿
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橄榄石中
钛铁矿针橄榄石中磁铁矿叶片
绿辉石中
石英棒
ilm:钛铁矿
spl: 尖晶石
mag: 磁铁矿
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S: 透长石
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石榴石中金红石和磷灰石出溶
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石榴石中金红石出溶磷灰石中独居石出溶
超高压变质作用的典型现象
4 其他异常的矿物学现象K
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•花岗片麻岩中含稀土Ce 褐帘石,指示这些岩石经受超高压变质作用的时间极短,以致于没有导致这种岩浆矿物的分解;•榴辉岩石榴石中的自然钛等包裹体,指示超高压变质过程中的局部强还原环境;•切割柯石英榴辉岩的白片岩中的滑石-蓝晶石集合体,指示原岩为长英质岩墙的岩石经受了超高压变质作用,但是柯石英难以保存;
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•石英硬玉岩中的铝钠云母,指示高角闪岩相退变质叠加;
•榴辉岩矿物中的缺陷结构,指示了超高压岩石的快速折返;•硬玉石英岩中硬玉单晶的纳米级P2/n 晶体结构,指示岩石快速折返过程中的非平衡退化;•含文石和硬玉片麻岩中和含碳酸盐的石榴辉石岩中的低铝榍石。
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榴辉岩产出的大地构造和时代背景
•既有大陆俯冲又有大洋俯冲;•以大陆俯冲为主;•既有前寒武纪的又有显生宙的;•以显生宙为主,前寒武纪极少
(未发现太古代的)。
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