槽台学说简介
大地构造槽台学说及其评价(2)
大地构造槽台学说及其评价(2)胡经国第二章地台学说一、地台的基本概念1、地台的概念地台(Platform)的概念是由修斯(Edward Suess)于1885年提出的。
现今一般认为,地台是指地壳上相对稳定的具有双层结构(结晶基底和沉积盖层)的非长条状地区。
地台是地壳上相对稳定的地区或大地构造单元。
2、地台的双层结构地台最重要的特点,是具有双层结构:其下层称为结晶基底,上层称为沉积盖层;两者之间呈角度不整合接触。
⑴、沉积盖层地台上沉积盖层比较薄,岩相变化不大,多为稳定类型的沉积。
构造变动轻微,岩层产状平缓,地壳运动主要表现为大面积的缓慢的升降运动。
岩浆活动较微弱,岩石很少遭受区城变质作用。
⑵、结晶基底与沉积盖层相反,结晶基底通常由巨厚的变质沉积岩系和火山岩系组成;构造也往往比较复杂;混合岩化、花岗岩化相当普遍。
基底岩系的上述特点,表明它形成时曾褶皱上升并经过侵蚀夷平,其上发育沉积盖层。
换句话说,地台是由地槽演变而来的,地槽由于褶皱作用而失去活动性,转化为相对稳定的地台。
由于地槽褶皱期不同,因而地台的形成时间也是有差别的。
依据褶皱基底的形成时代,可把地台划分为古地台和年轻地台。
古地台通常就称为地台,或称为大陆克拉通;基底由前寒武系组成,基底固结程度比较高。
年轻地台或新地台,基底褶皱形成于显生宙。
二、地台的基本特征1、形态、规模地台一般具有面状展布的几何形态,多呈不规则圆形、菱形、多边形等外形,与地槽那种长条形的形态不同。
其面积大小从数十万平方公里至数百万平方公里。
世界上最大的非洲地台的面积达2000万平方公里。
2、地形、地貌世界上主要的地台在地形上大多形成平原(如西伯利亚地台、俄罗斯地台、北美地台)和高原(如非洲地台、澳大利亚地台)。
地台整体高程比较一致,内部起伏较小,相对高差不大;地台没入海洋的部分往往也出现大陆架和海湾。
地台的地形多反映出老年期的地貌特征。
中国的华北地台和扬子地台,其地形较为复杂,平原与高原往往交替出现,在四周还常见较高的山脉。
槽台学说
三、地槽的主要特征 1、通常出现在大陆边缘,或两个大陆之间,呈狭长 状分布。 2、沉积物分布在长条状的拗陷带内。 3、地貌特征与大陆边缘一致,往往形成山系。 4、晚期构造运动强烈,形成复杂的褶皱和断裂及大 型推覆构造。 5、岩浆作用广泛。 6、变质作用:常出现高压低温变质带和高温低压变 质带。 7、出现与各种岩浆活动有关的矿产。 8、地球物理资料上有明显的异常反映。
地槽的结构剖面
现代地槽的位置以及同裂谷、海沟的关系
二、地槽中几个特征的沉积建造简介 1、flysch formation 是一种典型的地槽沉积建造,它是一种有规律的复杂互层的 巨厚沉积,通常有两种或两种以上的岩石在剖面上呈韵律性交互 出现。这种建造厚度很大,有时可达万米以上。由粗到细的碎屑 物质构成明显的韵律结构,单个韵律厚度自数厘米到数十厘米。 上下两个韵律之间常被冲刷面分隔,在每个韵律的底板上具有特 殊的象形印模。建造中砾岩很少,交错层和波痕罕见,几乎不含 化石,岩石分选性较差。flysch formation韵律的形成可能与一定 规律变化的浊流和节奏频繁的地壳运动有关。 2、molasse formation 是一套以陆相为主的巨厚的砾岩和砂岩的沉积岩层。这套岩 石建造出现于造山阶段之后,其主要分布在地槽褶皱带的各种拗 陷内,在 geosyncline fold belt的外侧和marginal拗陷中尤为发育。
与大陆边缘一致、线状山系 无双层结构 在相对动的沉积环境中的沉积建造有: 复理石建造磨拉石建造、硬砂岩建造和 硅质火山岩建造等 强烈、褶皱紧密 强烈 普遍 以与各种火成岩有关的矿产为主
沉积特征
构造变形 岩浆活动 变质作用 矿 产
四、地台的发展阶段 1、前地台阶段 根据地台的有关定义,一般所指的地台即为古地台,即基底为前寒武纪之前褶 皱的地台。前地台发展阶段即指地台形成以前的发展阶段。因此,其所涉及的问题也 就是一个前寒武纪地质问题ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 由于作为地台基底的前寒武纪地层大部分均已不同程度的变质,加之化石缺乏和 多次地壳运动,使其构造复杂化。因而对前地台发展阶段的研究带来了许多的困难。 然而,前寒武纪地质研究的重要性是显而易见的,在目前所认为的地球历史为45 亿年中,前寒武纪就占了39亿年,它涉及了许多重大的地质研究课题:如①、地球的 形成;②、生命的起源;③、地壳演化,地壳运动,包括岩浆活动、变质作用和成矿 作用等;④、与前寒武纪有关的矿产研究。 目前尚存在争议的几个问题: ①、前寒武纪二分,分为太古宙和元古宙,时限大致划在25亿年。 ②、地壳发展阶段的全球性问题:大的运动期具有全球性;小的则不具全球性。 前地台发展阶段主要有以下二个阶段: ①、陆核和萌地台阶段:早期为典型的前寒武纪结晶基底,即太古代稳定地块和 绿岩—花岗岩稳定地块。如南非、西澳、北美、印度等地块。
地槽·地台·地盾(认识我们的家园地球六)
地槽·地台·地盾(认识我们的家园地球六)地槽·地台·地盾(认识我们的家园地球六)地槽地槽是地壳上的槽形凹陷。
在地槽地台学说中,它是与稳定的地台相对立而存在的强烈构造活动带。
地槽和地台二者构成地壳的两种基本构造单元。
从1837年开始,美国地质学家J·霍尔在纽约西部进行了6年的地质调查。
他揭示出阿帕拉契亚地层在地质历史期曾经是一个边沉积边沉陷的凹槽。
1859年正式提出地槽概念。
1873年,美国地质学家J·D·丹纳肯定了霍尔的发现是正确的,并且把阿帕拉契亚长条状堆积盆地命名为“地槽”。
地球冷却后形成地壳的过程,最初是从大陆的腹地开始的,地球继续冷却的结果使洋壳收缩而形成塌陷,派生的侧压力在洋陆边界集中,使那里的地壳弯曲。
地壳下弯处的沉积盆地,就是地槽,也称地向斜;上弯处的剥蚀区称为地背斜。
地槽一般都是呈狭长带状,分布在大陆边缘或者在两个大陆之间,宽可达上百千米,延伸可达上千千米。
其发展过程中的地貌特征与现代大陆边缘基本相似。
构造变形强烈,普遍发育褶皱和逆冲断层推覆构造。
地槽的发育经历了两大阶段:第一阶段以强烈下降为主,可导致地壳产生断裂,造成岩浆通道,堆积了厚达1万-2万米的沉积物,伴随有玄武岩喷发,即海底火山喷发。
第二阶段以强烈上升为主,一般从中央部分先开始伴随地槽的上升而发生海退,陆地渐增。
沉积地层发生强烈的线状褶皱,伴以花岗岩侵入和区域变质作用。
从板块构造学观点看,地槽总体上与大陆边缘的大陆坡相当,但并不相同。
地槽的演化反映了洋陆之间复杂的相互作用。
进入20世纪,地槽理论又有了许多新的发展。
1900年法国地质学家奥格提出了原生地槽和次生地槽的概念。
1910年美国地质学家舒克特把地槽分为中间地槽、单地槽、复地槽、准地槽4类。
1935年,W·H·史蒂勒把位于大陆稳定地块和大洋稳定地块之间的地槽,称正地槽,又把正地槽分为优地槽和冒地槽。
槽台学说
槽台学说一、槽台学说发展演化槽台学说是一百多年以前在欧美建立起来的大地构造学说,该说是由美国J.Hall (1859)和J.D.Dana(1983)以及奥国E.Suess(1875)等提出并发展而成的。
对地质学各个方面都有重要影响,形成了一套对地壳形成,演化系统完整的经典性理论。
槽台学说主要从地壳组成的观点研究大地构造,强调对组成地壳的沉积岩、岩浆岩、变质岩的性质、分布及发展历史研究。
人们经过长期对大陆的不断观察和对比,发现有两类性质不同的地区:地槽和地台。
槽台学说有二个主要论点:(1)地壳构造单元有二,即地槽区和地台区,前者属(强烈)活动区,后者属(相对)稳定区;后者是由前者转化而来的。
(2)地壳的演化历程有二个阶段,即地槽阶段和地台阶段。
地壳运动主要受垂直运动控制,地壳此升彼降造成振荡运动,而水平运动则是派生的或次要的。
驱动力主要是地球物质的重力分异作用。
物质上升造成隆起,下降则造成凹陷。
主要的构造单元有地槽和地台两类,地台是由地槽演化而来的。
地槽区是地壳活动强烈的地带,地槽发展初期以不匀速的下沉为主,接受巨厚沉积。
并有基性岩浆活动,沉积物以陆源碎屑为主;随着下沉的幅度增大,沉积物由粗变细,乃至出现碳酸盐类沉积。
后期受强烈挤压抬升,沉积物由细变粗,产生强烈褶皱和断裂。
地槽经过强烈隆升运动后。
活动性减弱。
长期剥蚀夷平后逐渐转化为地台。
①地槽具有两重性质:早期主要表现为地壳上形成深坳陷,这种深坳陷可以被沉积物所补偿,从而形成被巨厚沉积物所占据的沉降带,也可以不被沉积物所补偿,形成深海盆地;晚期强烈褶皱上升形成巨大的山系②时间上指古生代以来曾经有过强烈活动的地带;③地槽主要位于大陆边缘,少数位于两个大陆之间。
地台区是地壳较稳定的区域,升降速度和幅度较小,构造变动和岩浆活动也较弱。
由于其前身是由地槽转化而来,故下部为紧密褶皱和变质基底;上部沉积了较薄的盖层,常形成宽阔的褶皱,构造形态较地槽区简单。
沉积盖层被剥蚀而露出古老的褶皱基底时则称为地盾。
大地构造槽台学说及其评价(1)
大地构造槽台学说及其评价(1)胡经国本文作者的话本文根据有关大地构造文献和资料编写而成。
现将它作为大地构造学科普文章奉献给地球科学爱好者阅读,并将其作为大家进一步了解和研究的参考。
希望能够得到大家的喜欢和指教!面是正文第一章地槽学说一、概述自18 世纪末美国地质学家霍尔、丹纳提出“地槽”学说以来,关于地球的结构、组成、演化规律的探讨始终是地质学中占主导地位的研究领域。
地槽概念的提出主要是用地质学方法来研究大陆造山带的发生、发展的历史和规律。
著名学者霍尔、丹纳、施蒂勒、休斯、奥格、凯依、沙茨基、别洛乌索夫、奥布英等以及黄汲清和陈国达等对地槽都进行了许多研究。
1965 年,奥布英的地槽专著全面地总结了关于地槽研究成果,标志着地槽学说的发展达到了高蜂。
地槽学说在1960 年代以前在大地构造学领域占有绝对统治地位,被称为经典大地构造理论,深刻地影响了地质学的各个领域。
二、地槽的相关概念1、地槽学说的初步形成地槽的早期概念是:强烈下降并逐渐被沉积物所充填的坳陷称为地槽(Geosyncline)。
18 世纪末与19 世纪初,地质学者在欧洲和北美洲广泛系统地进行了岩层的划分和对比工作。
在此基础上发现,造山带与相邻区域比较,地层发育情况差别巨大,由此萌发了地槽的概念。
由于欧、美学者研究区域的地质情况不同,早期关于地槽的概念有以下两种观点。
⑴、美国学者的基本观点霍尔(1859)研究了北美东部和中部的古生代地层。
阿帕拉契亚山遭受强烈褶皱的古生代地层厚达10100 米,为密西西比平原近水平产出的古生代地层的厚度大10 倍之多,二者形成了鲜明的对比。
他指出,山脉往往占据了长条形的沉降地带,其中堆积了很厚的沉积物;下沉作用和褶皱作用是由于沉积物在比较狭窄地带上的负荷作用而引起的。
霍尔最早把山脉和沉降地带紧密地联系起来。
沉降地带是山脉的前身,沉降地带由于岩层的褶皱作用而成为现在所见到的山系,即褶皱山系是在地壳上巨大的坳陷部位形成的。
成矿学2地洼学说简介1
综合地质特征分析
• 含矿建造 • 古地理 • 新构造 • 地貌分析 • 地球物理及深部构造 • 构造地球化学
槽、台、洼地质剖面对比图
地洼区特征
地洼区特征
地洼区特征
地洼区特征
地洼区特征
地洼区特征
烈期、余动期。 烈期、余动期。 • 从发展型式和特征看,可分为前期(地槽 从发展型式和特征看,可分为前期( 和后期(褶皱带期)。 期)和后期(褶皱带期)。
地槽、地台、地洼构造单元特征 地槽、地台、
• 地台区: 地台区: • 分为初“定”期、和缓期、余“定”期。 分为初“ 和缓期、
地槽、地台、地洼构造单元特征 地槽、地台、
•1956年以阴山和华夏古陆为 年以阴山和华夏古陆为
例开始提出“地台活化区” 例开始提出“地台活化区” 和“地洼区”的概念,认为 地洼区”的概念, 是大陆地壳的第三构造单元。 是大陆地壳的第三构造单元。
地槽、地台、地洼构造单元特征 地槽、地台、
• 地槽区: 地槽区: • 从活动强度来看,可分为初动期、激(剧) 从活动强度来看,可分为初动期、 剧
• 1982年获国家自然科学二等奖。 年获国家自然科学二等奖。 年获国家自然科学二等奖
二、地洼学说的发展过程 和基本内容
1.准备阶段(1940-1955) 准备阶段(1940-1955)
• 1940以前,陈国达主要从事两广和江西的 以前, 以前
地质调研,对红层、古植物化石等有研究。 地质调研,对红层、古植物化石等有研究。
• 地洼学说于是诞生
从槽台学说到地洼学说
• 日本弘文堂出版的《科学史技术史大事典》的创立( 将地洼学说的创立(1956年)作为世界科 年 学史的大事之一列入《世界科学技术史年 学史的大事之一列入《 伊东俊太郎等, 表》(伊东俊太郎等,1983)。 )。
槽台说
地槽的发育阶段
地槽的 发育第 一阶段
以强烈下沉为主, 堆积了厚达1- 以强烈下沉为主 , 堆积了厚达 - 2 万米的沉积物, 出现碳酸盐类沉积, 万米的沉积物 , 出现碳酸盐类沉积 , 伴随有玄武岩喷发。 伴随有玄武岩喷发。
地槽的 发育第 二阶段
以隆起为主( 以隆起为主 ( 一般从中央部分先开 沉积地层发生强烈的线状褶皱, 始),沉积地层发生强烈的线状褶皱, 最后形成突起的褶皱带(造山带) 最后形成突起的褶皱带(造山带), 如喜马拉雅地槽、昆仑地槽、 如喜马拉雅地槽、昆仑地槽、秦岭地 槽等。 槽等。伴以花岗岩侵入和区域变质作 用。
矿产特征
地球物理
槽台说的评价
槽台说是19世纪中叶到20世纪60年代大地构 造学领域占据主导地位的学说思想,对地质科学 的其它领域产生了深刻的影响。在很长一段时间 内,其在大地构造研究中一直占统治地位,建立 了一套完整的理论,而对地壳演化的规律已有许 多比较合理的认识。 槽台说主要从地壳组成的观点研究大地的构 造,强调对组成地壳的沉积岩、岩浆岩、变质岩 的性质、分布及其发展历史的研究。槽台学说从 对立统一的观点出发,把地壳划分为相对稳定和 相对活动的构造单元,并以它的转化作为地壳演 化的标志建立了地壳构造发展的阶段性的观点。
1842年,罗杰斯兄弟提出阿巴拉契亚 山脉上升的原因是“被挤入地下的瓦 斯突然地逸出”。故阿巴拉契亚山脉 是地槽的发源地。
1859年,霍尔根据古生代地层的岩性、
厚度和强烈褶皱情况及其与邻侧的北 美中部平原的对比,认为阿巴拉契亚 山是地球上一个特殊的沉积区,它会 转化为造山带。首先提出地槽的概念。
槽台说的史况
地貌特征
地层特征
沉积建造
构造形态
岩浆活动
强烈,不同时期有不同岩性、 微弱,仅局部沿断裂有少量侵 不同类型和产状的岩浆岩 入体和喷发岩分布
【初中地理】自然地理 地槽和地台:第一次尝试
【初中地理】自然地理地槽和地台:第一次尝试【初中地理】自然地理-地槽和地台:第一次尝试地槽是丹纳1873年提出的,是地壳的活动地带。
1885年,徐士把北美中部平原那样的地区起名为地台,是地壳的相对稳定区。
地槽-地台学说的诞生,不仅使人们有了一个思路去把当时已掌握的资料条理化和系统化,还使人们首次尝试着去阐述地壳的演化史和发展规律。
认识到大地构造的基本单位是地槽和地台,使我们知道地壳有活动带和稳定区,但这两者之间是怎样转化的,地槽-地台学说就说不清楚了。
一种观点指出:地槽半封闭后构成高山,高山很快被风蚀夷平,岩浆活动弱化了,地壳的刚性程度升高了,之后再已经开始拒绝接受沉积,就是地台。
所以,雕向上,地台具有两层结构,下面叫做基底,就是猛烈地变形变质了的;上面叫做盖层,常常就是水平生产量的,不变质,厚度也较厚,常只有几百米,与几千上万米的地槽沉积不可同日而语。
空间上,一部分地槽半封闭变为地台后,其外侧仍存有地槽发育,在下一个结构阶段又可以半封闭掉一部分,转变为地台,并使早期构成的地台呈圆形镶边式地发展壮大。
这种观点叫做“和泛地槽论”。
“泛地槽论”无法解释地槽是怎样来的,所以出现了一个新观点叫“泛地台论”。
它认为地壳形成的最初阶段就有一个原始地台,这个原始地台被深大断裂切割。
因为岩浆活动,沿深大断裂发展为地槽。
在古生代、中生代和新生代,不断地有新的地槽产生,原始地台则不断解体缩小,新的地台则因地槽的封闭而不断产生。
板块学说发生早期,许多人企图把板块与地槽-地台调和出来。
一个显著的矛盾就是:地槽在板块学说中打听没自己的边线。
小洋底似乎无法投影为地槽,因为小洋底几乎没陆源碎屑供应,化学沉积的速率就是非常快的。
于是,有人想象地史期间的一部分地槽可以投影为今天的日本海,有的投影为红海,有的投影为大西洋的被动大陆边缘等等,发生了一个代莱地槽分类方案。
最后,大家不得不宣称这样的投影就是不顺利的,对地史期间的活动拎必须存有代莱表述。
大地构造学派及其构造单元汇总
大地构造学派及其构造单元前言在介绍大地构造前先说说地球的结构、构造,大家都知道地球由三部分组成,即:地壳、地幔和地核。
三者之间是由两个不连续的界面来划分的,就是所谓的莫霍面和古登堡面,莫霍面在地壳以下7.5km~70km之间,古登堡面则在地面以下2900km深处。
实际上,还可以根据结构不同,划分出上地幔、下地幔,内地核、外地核等,细分为7层。
地壳还可以说成是岩石圈,岩石圈又可以分为两层,即:花岗岩层(硅铝层)、玄武岩层(硅镁层)。
大陆区域两层均有,大洋区域则只有玄武岩层。
大地构造学是地质学的一个重要组成部分,它的主要研究对象是地球的岩石圈,特别是地壳组成、地壳构造、地壳运动和地壳发展,并进一步阐明它们的规律和原因。
大地构造学派的划分是由于对地壳运动的形式上的认识不同而产生的,即:分为“固定论”与“活动论”之争;“垂直运动”为主与“水平运动”之争;还有“收缩论”与“膨胀说”之争;以及“大陆漂移”与“深层分异”之争等。
这样就形成很多观点和学派,归纳起来对我国大地构造学影响较大的有学派有:槽台学说(西方的、马杏垣和黄汲清等)、地质力学学说(李四光)、多旋回学说(黄汲清)、断块学说(张文佑)、地洼学说(陈国达)、波浪镶嵌学说(张伯声)以及板块学说(尹赞勋、李春昱等)。
下面针对各种学派的主要观点及其大地构造单元的划分介绍如下:一、槽台学说槽台学说是以美国学者J·霍尔(J·Hall)和J·D·丹纳(J·D·Danna)等西方地质学家采用历史地质学分析法,总结出来的大地构造学说,是地质学上传统的大地构造常说,处于统治地位达一百多年的历史。
他将地壳分为线性的构造活动区和块状的构造稳定区,即两个基本构造单元:地台和地槽。
地台:一般位于大陆的中部,是大陆地壳上最稳定的部分。
它们的共同之处是均有前寒武系组成的基底岩系,岩石为深变质的变质岩或深成岩,即所谓的结晶基底。
板块构造与槽台
3、地台的演化
(1)裂陷槽(拗拉槽)发育阶段 在地台形成的早期,在统一的盖层出现以 前,是长期的裂陷槽发育阶段。如华北地台形 成以后,在中晚元古代有裂陷槽发育,如燕辽 裂陷槽(图)。 (2)稳定盖层发育阶段 整个地台准平原化,并作为整体统一接受 沉积。
四、槽台学说的评述
作为在一个多世纪占主导地位的大地构造学说,槽台学说 在组织实际材料、推动地球科学发展、满足生产需要曾起过重 要的作用,对认识地壳构造的发展规律,作出了一定的贡献。 然而,槽台学说存在明显的不足与局限。 (1)取材的局限,取材只局限于大陆,未涉及占地球表面积70 %的大洋底,这样从大陆概括出来的认识,推到全球整个地质 历史时期,会导致许多错误。 (2)槽台学说并没有阐明地槽发生、发展、迁移和封闭的本质, 也不能解释为什么地壳上会出现长条状的活动带和其间大面积 的稳定区。 (3)槽台学说强调建造的分析、强调垂直运动,导致认识上的 局限。
2、地台的分类
双层结构中的不整合面是地台发展历史中的转折,并 由此确定地台形成的时代。 (1)古地台(克拉通) 前寒武纪形成的地台称古地台或克拉通。 (2)新地台 显生宙期间形成的地台称为新地台,我国习惯用褶皱 带这个名称。 (3)地盾 有些克拉通的盖层由于长期剥蚀抬升,结晶基底大面 积出露,这种地区称为地盾。
2、地槽的分类
地槽分优地槽和冒地槽,它们在空间上并列组成地槽偶。 (1)优地槽 以强烈的火山活动,特别是蛇绿岩套的发育为特点,深 水沉积在其沉积剖面中占重要位置。 (2)冒地槽 活动性相对较弱,以陆源碎屑和碳酸盐岩等浅水沉积为 主,缺乏火山物质。 (3)地槽偶 当冒地槽和优地槽在空间上并列时,冒地槽总是位于靠 近大陆的一侧,而优地槽位于远离大陆的一侧,两者共同构 成地槽偶。
大地构造学-地槽地台
地槽的一般理解包括:
地槽通常出现在大陆边缘地带或两个大陆之间, 早期主要表现为地壳上形成深坳陷,这种深坳陷可以 被沉积物所补偿,从而形成被巨厚沉积物所占据的沉 降带,也可不被沉积物所补偿,形成深海盆地; 晚期强烈褶皱上升形成巨大的山系;
【地质建造】泛指在地壳发展的某一构造阶段中,在一定的大地构 造条件下所产生的具有成因联系的一套岩石的共生组合。按岩石成 因类型可划分为:沉积建造、岩浆建造和变质建造
【沉积建造】泛指在地壳发展的某一构造阶段中,于一定的大地构造环境中以及在 一定的气候条件下所形成的沉积岩的共生组合。
【岩浆建造】泛指在地壳发展的某一构造阶段中,于一定的大地构造环境中所形成 的岩浆岩的共生组合。
四 槽-台学说的功绩和历史局限
1、优点:
(1)在分析方法上无疑是正确的,槽台说基本上 属于历史大地构造学的范畴。
(2)对岩相古地理、沉积作用、沉积盆地、沉积 建造等方面的研究作出了贡形成和发展起了积极的作用。
(4)把地壳划分为活动单元(地槽)和稳定单元 (地台),并以他们之间的转化作为地壳演化 的标志。
三、地壳发展趋向
地台的双层结构表明了它的两阶段演化。 由于新地台的褶皱基底直接由地槽型沉积组 成,老地台结晶基底的变质和变形图式也类 似于地槽,因此槽-台论者认为地台是由地槽 演化而来。
如北美大陆,不同时代的褶皱带围绕古老克拉通 从老到新同心式地向外生长也提示大陆是陆核通 过周边地槽依次褶皱回返而逐步扩大的。
(2)是以古生代以来的发展区的认识的总结为基础 的,从时间上具有片面性。
(3)着眼于沉积建造和厚度的研究,因此,只强调 了垂直运动,并认为水平运动是由垂直运动派 生的,忽视了水平运动。陷于海陆固定论的圈 子中。
槽台论
槽台说是最早的有关地史的传统学说,它曾为大地构造学说奠定过基础。
它主要从地壳运动的历史观点出发,按地壳的物质组成和建造及其表现形式划分大地构造单元(主要是大陆部分),故又称为地史学派。
人们经过长期的观察和对比,发现了两类地质不同的地区:地槽:地层厚度巨大,岩层强烈褶皱,成狭长带状分布的山脉,它曾经是地壳强烈活动区。
地台:地层厚度较小,岩层褶皱平缓,甚至近乎水平,地势平缓的广大地区,它是地壳相对稳定的地区。
地槽地台是地壳的基本构造单元,具有不同的活动性质和强烈程度,它们在地史演化中经历了不同的发展阶段。
地槽说的提出:1842年,罗杰斯兄弟提出阿巴拉契亚山脉上升的原因是“被挤入地下的瓦斯突然地逸出”。
故阿巴拉契亚山脉是地槽的发源地。
1859年,霍尔根据古生代地层的岩性,厚度和强烈褶皱情况及其与邻侧的北美部中部平原的对比,认为阿巴拉起亚山是地球上一个特殊的沉积岩区,它会转化为造山带。
地槽的概念首先是在1873年,丹纳在讨论地球收缩和山脉成因时,提出了地槽的概念.地台说的提出:1885年,奥地利地质学家休斯提出地台的概念,他认为地台是地壳上稳定的,自形成后不再遭受褶皱变形的地区,这种地区岩层产状十分平缓,因而具有十分平坦的地貌,故称为地台。
例如加里东褶皱带、海西褶皱带、印支褶皱带、燕山褶皱带、喜山褶皱带。
1965年贝布英的地槽专著全面总结了地槽学说,标志了槽台学说达到了高峰。
地槽经过强烈的升降运动之后,活动性减弱,并受长期的剥蚀夷平,此后逐渐转化成为地台。
地台区的沉积盖层被剥蚀而露出古老的褶皱基底时,则称为地盾。
地台的例子就如中朝地台,俄罗斯地台,加拉大地盾等。
地槽说的主要观点是:地壳运动主要受垂直运动控制,地壳此升彼降造成振荡运动,而水平运动则是派生的或次要的(以别洛乌索夫为代表)。
驱动力主要是地球的重力分异作用。
物质上升造成隆起,下降则造成拗陷。
主要的构造单元有地槽和地台两类,地台是由地槽演化而来的。
第三章 地槽-地台学说
特征既是识别地槽、地台标志,又是划分地槽、地台的依据。
地质特征 形态 地貌 地层 沉积组合 构造形态 岩浆活动 变质作用 地槽 狭长的条带状 宏伟长条山系 厚度大,岩性复杂、岩相、 厚度多变 地台 近圆形的块状,数千平方公里 地势平坦 厚度小,岩性、岩相稳定
硬砂岩、复理石、磨拉石、 石英砂岩、碳酸岩、红色碎屑 细碧角斑岩等 岩,含煤-铝土-铁质岩等 复杂,褶皱、断裂多 强烈,不同时期性质不同 一定程度的区域变质 简单,褶皱微弱 微弱 一般无
第五节 对地槽地台说的评价
一、优点
(1)在分析方法上无疑是正确的,槽台岩相古地理、沉积作用、沉积盆地、沉 积建造等方面的研究作出了贡献。 (3)把地壳划分为活动单元(地槽)和稳定单 元(地台),并以他们之间的转化作为地壳演化的 标志。
二、地台的内部构造单元划分 可划分为地盾、地轴、台背斜、台向斜和台褶带等二 级构造单元。 地盾:地台相对最稳定部分,几乎无沉积盖层,前寒 武纪变质基底大面积出露。 地轴:地台相对活动性较大的部分,长期相对上隆, 具长条形轮廓,区内断层、岩浆活动比较剧烈。 台背斜:二级正向构造单元,长期上隆,沉积间断多。 台向斜:二级负向构造单元,相对坳陷区,沉积盖层 厚度大,褶皱宽缓,岩浆、变质作用弱。 台褶带:长条形、活动相对较大的地台,早期强烈坳 陷,巨厚沉积,晚期构造变形,形成过渡性褶皱,但未经 历旋回。
4.地台盖层的沉积组合是在相对稳定的 构造环境中形成的,通常不呈带状分布 地台沉积的岩性一般比较单一,结构也较均匀, 在剖面上或是平面上变化不大,在广阔的范围内比较 稳定,以砂质、泥质和碳酸盐岩为主,海相沉积物居 多,也有部分陆相沉积,或出现海陆交互相沉积;沉 积组合的厚度较小,而且各地差别不显著;沉积岩层 之间多为整合或平行不整合接触;常见石英砂岩沉积 组合、铝土铁质沉积组合、石灰岩沉积组合、石膏白 云岩沉积组合、含煤沉积组合、红色碎屑岩沉积组合。
04 第四章 地槽地台学说
的活动性,经历了不同的发展演化阶
段
中国及邻区槽台分布
1 地槽(geosyncline)
•1859年美国地质学者J.霍尔对美国东部
阿巴拉契亚山脉的研究中,注意到地层厚 度达12km以上,认为山脉最初是在地壳
的巨大凹陷中形成的,后期上升成山,将
沉降带和山脉紧密联系。 •——但将地壳拗陷的原因归于沉积物的
高人们生活质量等方面面临的复杂性问题。
美国地质调查局科学工作流程
• 马杏垣等(1987,1989)《1∶400万中国及邻区近海域岩
石圈动力学图》和《中国岩石圈地球动力学图集》
4.超越板块构造时期?
• 本世纪大地构造研究的主要特征 • 第一,用全球性、统一性的整体观和系统观以及多时空和多尺 度的观点,来研究和认识地球的发展演化及所有的行为和运动。 • 第二是,多学科的相互渗透和现代科学技术方法和手段的应用。
• 第三是,将经典地区“立典式”研究与全球或大区域地质研究
的结合。
•大数据时代与地球科学新机遇
• 大数据——信息爆炸时代产生的海量数据,并从高频率、大容量、不
同结构和类型的数据中创建新一代架构技术,产生新的技术发展与创
新。 • 大数据的四化(4V):数据海量化(Volume)、多样化(Variety、快
• 1900年法国地质学家奥格(E.Haug)在《地槽和大陆块》中
首次把地槽和地台并列为两类基本大地构造单元。1900年
以来,认为在元古代以后的地质年代中,地壳上仅有这两 个对立的大地构造单元。产生了地槽地台学说。
• 翟明国等(2011)认为:华北克拉通的形成经历了两期克拉通化 • 第一期发生在新太古代末期(2.53~2.60 Ga)表现为微陆块拼合 之后广泛分布的花岗质岩石的侵入、岩墙群和裂谷型火山-沉积
槽台说及与板块关系
中国大地构造名词系统(杨森楠、杨巍然,1985)
一级 地台 (陆台)
地槽系 (褶皱系)
二级
地盾(轴) 台背斜 台向斜 台褶带
中间地块
三级
四级
隆起区(带) 隆断区(带) 隆褶区(带) 拗陷区(带)
凸起 凹陷 穹褶 穹断
凹褶 凹断 (山间凹陷)
五级
背斜 向斜 穹隆 挠曲
地垒 地堑
地槽(褶皱带)
地背斜 地向斜 边缘拗陷 槽缘隆起
(1)取材局限,仅限于大陆,而没考虑占地 球面积70%的大洋底;
(2)槽台学说并没阐明地槽发生、发展、迁 移和封闭的本质,也不能解释为什么地壳上会 出现长条状的活动带及其间大面积的稳定区;
(3)强调建造分析、强调垂直运动,是一种 “固定论”大地构造学说。
二、板块构造与地槽、造山带
1.板块构造与地槽
第三章 槽台说及与板块构造关系
一、地槽学说一般概念及发展
大陆地壳的两个构造单元是地槽和陆台。
地槽是地壳上不稳定的地区,由一个或几个深凹槽 (地向斜)和隆起区(地背斜)组成,沉积物比较厚,后 期遭受强烈的变形、变质和岩浆活动等构造变动,形成褶 皱系。
克拉通(陆台),占据大陆很大面积,是大陆地壳上 稳定的地区。包括地盾和地台。
岩浆活动弱,缺乏花岗岩基,而以溢流玄武岩和小型 碱性岩体为特征;
一般未经受区域变质作用,变形弱。其发展一般包括 裂陷槽(拗拉槽)发育阶段和稳定盖层发育阶段。
地台名词系统:
二级构造单元:地盾、台背斜、台向 斜、台褶带(沉降带); 三级构造单元:隆起和坳陷; 四级构造单元:凸起和凹陷。
2)地台的典型沉积建造 石英砂岩建造 碳酸盐岩建造 含煤建造 红色碎屑岩建造 铝土页岩建造 陆相火山碎屑岩建造
槽台说
地槽--地台学说(内容)从地壳升降运动的强弱出发、按地壳活动性大小在岩石圈内分出地槽、地台两类不同的构造单元,研究其发生发展过程的运动形式和规律的学说,称为地槽--地台学说,简称槽台说。
其基本观点是地壳运动以垂直升降为主,水平运动是由垂直运动派生的。
地槽的发育要经历两大阶段。
第一阶段以强烈下沉为主,堆积了厚达1-2万米的沉积物,伴随有玄武岩喷发。
第二阶段以隆起为主,沉积地层发生强烈的线状褶皱,伴以花岗岩侵入和区域变质作用。
原先深陷的海槽变成了高耸的山脉,山前坳陷内堆积磨拉石。
地槽是一个地壳活动剧烈的区域和阶段。
地台是地槽发展的最终形式,它表示一个相对稳定的区域和阶段地槽与地台有着根本性质的差别,分别代表了地壳的活动带和稳定区。
(一)地槽区地槽区是指地壳上的强烈活动地带,长可达数百至数千km,宽几十至几百km,构造运动强烈,地震活动频繁,升降幅度和速度大,沉积岩层的厚度可达数千米,有大规模的岩浆活动,变质作用强烈。
地槽区经过强烈的地壳运动后,可形成复杂的褶皱和断裂构造,因此,也称褶皱带。
如安第斯山脉,阿尔卑斯山脉,喜马拉雅山脉,天山、秦岭、祁连山等山脉。
1.地槽区的特征⑴巨厚的沉积建造沉积建造:指在地壳运动发展的某一阶段中,一定的环境条件下,所形成的沉积岩共生组合。
地槽区的沉积建造特征是:厚度很大;是一套从“陆—海—陆”完整的沉积系列;具有明显的沉积节奏和韵律。
常形成陆屑建造、可燃有机岩建造、海底火山岩建造、石灰岩建造、复理石建造、磨拉石建造等。
⑵强烈的构造变动构造运动非常强烈。
褶皱剧烈,常形成大规模的复向斜和复背斜,横卧、倒转褶皱特别发育;断层规模很大,延伸数十至数千公里,逆掩断层和叠瓦式构造发育,有较大规模的辗掩构造。
⑶频繁的岩浆活动早期是中、基性的海底火山喷发活动,后期回返阶段是酸性花岗岩为主的岩基、岩株、岩脉等。
⑷显著的变质作用既有动力变质作用,也有接触变质作用,更有广泛的区域变质作用。
⑸丰富的矿产资源矿产资源丰富多样,形成各种沉积矿床、可燃有机岩矿床、岩浆矿床、变质矿床,既有金属矿产、非金属矿产,还有能源矿产。
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一、 槽台学说的基本概念 二、 槽台学说的基本特征
三、 槽台学说的内部构造 四、 槽台学说的发展
五、 槽台学说的评价
一 、 槽台学说的基本概念
人们经过长期对大陆上不同地区的观察和对比, 发现有两类性质不同的地区: 一类是地层厚度巨大、岩层强烈褶皱、呈狭长带状 分布的山脉,它曾经是地壳强烈活动区,称为地槽; 一类是地层厚度较小、岩层褶皱平缓、甚至近乎水 平、地势平缓的广大地区,它是地壳上相对稳定的地 区,称为地台。 地槽、地台是地壳的基本构造单元,具有不同的 地壳活动性质和强烈程度,它们在地史演化中经历了 不同的发展阶段。
1883年,美国的丹纳(Dana)提出, 地槽是由于地球冷却不均匀的收缩而产生 的侧向水平压力造成的,随后发生沉积物 的褶皱与变质以及岩浆活动;并认为地槽 是在大陆边缘上发育起来的,在那里地壳 一边下降一边接受沉积。
目前,地槽的概念一般理解为: ①地槽具有两重性质:早期主要表现为 地壳上形成深坳陷,这种深坳陷可以被沉 积物所补偿,从而形成被巨厚沉积物所占 据的沉降带,也可以不被沉积物所补偿, 形成深海盆地;晚期强烈褶皱上升形成巨 大的山系; ②时间上指古生代以来曾经有过强烈活 动的地带; ③地槽主要位于大陆边缘,少数位于两 个大陆之间。
⑸地台盖层构造变形比较微弱.典型的地台型 的褶皱构造比较平缓开阔,常常出现各种断续的 褶皱。褶皱缺乏长条形定向延伸的性质,有时很 难出现褶皱之间在走向上存在着直接联系;组成
褶皱的岩层缺乏水平定向的特性。断裂变动一般
也不强烈,且多为高角度的正断层,主要发育在
地台上的隆起区。在穹隆上断裂多呈环状或放射
A、地槽的概念
地槽的概念由美国的霍尔(Hall)于1859年提出, 他注意到美国东部阿巴拉契亚山区遭受强烈褶皱 的古生代地层,厚度比美国中部产状平缓的平原 区的同时代地层厚度大十倍之多,两者之间形成 了鲜明的对比。他提出:阿巴拉契亚山是由那些 原来堆积在沉降槽地内的一套巨厚浅海沉积物变 形升高而成的,认为坳陷是由于沉积物的巨大重 荷引起的,并伴随发生岩层的褶皱与变质作用。 霍尔提出的地槽概念,把山脉和沉降带紧密地 联系起来,沉降地带是山脉的前身,山脉是沉降 地带的岩层褶皱而的。
B、 地台的概念
地台的概念由奥地利地质学家休斯于1885年提出。 他认为地台是地壳上稳定的、自形成后不再遭受褶皱变 形的地区。这种地区岩层产状十分平缓,因而具有十分 平坦的地貌,故称为地台(Platform,平坦形态之意)。 在地台概念提出之前,俄国的卡尔宾斯基(1883)在 研究俄罗斯平原的地质特征时,指出该区的基岩由上、 下两个明显不同的构造层组成,这两个构造层在形成规 律和发展特征上都显著不同,代表了两个不同的大地构 造发展阶段。 地台概念提出之后,阿尔汉格尔斯基(1923)在详细 研究俄罗斯地台的基础上,指出“地台具有双层结构”。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
①下降初期:沉积物主要是相邻大陆地区剥 蚀、搬运来的陆源碎屑物质,最下部以长石石 英砂岩、硬砂岩等陆源碎屑沉积为特征,称为 下部陆源碎屑建造,下部为陆相、上部为海相。 ②下降后期:海侵范围扩大,在广阔的浅海 里,陆源碎屑成分减少,生物化学沉积多,形 成成分不纯的碳酸盐岩建造并夹有粘土岩、细 碎屑岩和硅质岩,也有泥质页岩建造。
⑸广泛的、强烈的岩浆活动也是地槽的重 要标志。不少地槽往往有剧烈的海底火山 喷发,它与沉积岩相伴生,形成特殊的火 山—沉积组合系列。有些地槽还有基性、 超基性岩侵位,其中有些部分是洋壳组成 部分。在地槽发展晚期有大规模的花岗岩 侵入,形成巨大的岩基。
⑹经受过强烈变动的地槽,由于变动期中 岩石在异常明显的压力、热力以及外加物 质成分的影响下,发生变质作用,使原有 的岩石在结构、构造和成分上发生变化。 经过详细研究的地槽褶皱带,往往可以发 现有成对的变质带出现:一个是以高压低 温变质及大量基性、超基性岩为特征;一 个是以低压高温变质及广泛花岗岩侵入为 特点。
⑵世界上主要的地台,在地形上大多 形成平原(如西伯利亚地台、俄罗斯地台、 北美地台)和高原(如非洲地台、澳大利亚 地台),地台整体高程比较一致,内部起伏 较小,相对高差不大,地台没入海洋的部 分往往也出现大陆架和海湾。总之,地台 的地形多反映出老年期的地貌的特征。但 中国的华北地台和扬子地台,其地形较为 复杂,平原与高原往往交替出现,在四周 还常见较高的山脉。
因此,划分地台的重要依据之一是由 活动向稳定转化的时间。 通常,把寒武纪以前结束活动转化为 稳定的地区统称为地台; 把古生代以来结束活动转化为稳定的 地区,按其转化的时间划分为各个时期的 褶皱带。如加里东褶皱带、海西褶皱带、 印支褶皱带、燕山褶皱带、喜山褶皱带。
二、 槽台学说的基本特征
地槽和地台是:地壳上两个地壳活动性质及 强烈程度不同的构造单元,具有明显不同的特 征。这些特征既是:认识地槽和地台的标志, 也是划分地槽和地台的重要依据。
地槽结构剖面 (上)表示地槽偶的优地槽与冒地槽的组合 (下)表示产生双侧对称山链的背离双偶特征
四、 槽台学说的发展
A、 地槽的发展 地槽是地壳不断演化过程中的产物,它从强 烈活动开始到最后褶皱隆起形成褶皱带.并向稳 定方向转化,经历了复杂的但又是有规律的发展 历史,演化的总趋势是从活动转向稳定,从洋壳 转变为陆壳。 一般都将地槽的发展过程分为沉降阶段和上 升阶段:
1 沉降阶段
沉降阶段以强烈下降为主,下降速度快、下 降幅度大,从邻区搬运来的大量沉积物快速堆 积,沉积厚度可达几km甚至1—2万米,除下部 有少量陆相沉积外,主要为海相沉积。强烈下 降常伴生巨大的断裂,导致中—基性为主的海 底火山喷发和侵入活动,形成与之有关的海底 火山—沉积建造。 沉降阶段可划分为初期和后期两个次级阶 段:
2 上升阶段
上升阶段以强烈上升、褶皱为特征, 下部为海相、上部为陆相沉积。强烈的上 升诱发大规模的岩浆侵入,中期有大、中 型花岗岩侵入,后期有碱性岩侵入和火山 喷发。 上升阶段也可分为初期和后期两个次 级阶段:
①上升初期:地槽处于升降交替的阶段,地 壳运动较活跃,诱发的浊流较发育,形成复理石 沉积组合,继之形成上部陆源碎屑沉积组合。 ②上升后期:各中央隆起之间形成若干山前 坳陷,其中往往有残留海水,四周被山地阻隔 而与外海隔绝,因强烈的蒸发作用而形成含膏 盐沉积组合;由于中央隆起部分为植物繁生提供 了场所,在边缘坳陷中形成含煤沉积组合。地槽 上升后,出现高耸山区,剥蚀的碎屑物质快速充 填于山间、山前坳陷中形成磨拉石沉积组合。
状分布,在长垣和短轴背斜上,断裂与褶皱轴向
可以平行、垂直或斜交等多种形式出现,并具不
同的性质。
三 槽台学说的内部构造
一 地槽的部构造单元划分 演化阶段 造山期前 一级 地槽系 地槽 二级 三级 中间地块 优地槽 冒地槽 四级
优地向斜 优地背斜
冒地向斜 冒地背斜
造山期后
造山带
构造带
复向斜 复背斜 边缘坳陷 山间盆地 前陆盆地
地台是地壳上相对稳定的、具有明显双层结 构的地区。 下构造层由巨厚的、强烈褶皱的变质岩和岩 浆岩组成的复杂岩系,称为结晶基底或褶皱基 底,代表地壳处于强烈活动的发展过程,实际 上就是地槽阶段的产物; 上构造层由未变质的、产状平缓和厚度较小 的沉积岩层组成,称为沉积盖层,代表地壳处 于相对稳定的发展过程,是地台发展阶段的产 物; 褶皱基底和沉积盖层之间被区域角度不整合 面隔开,标志着他们是完全不同的两个大地构 造发展阶段的产物。
⑷地槽发展晚期,剧烈的构造变动使地槽中的岩 层发生褶皱和断裂,形成十分复杂的构造,如紧 密褶皱、大型断裂和逆掩推覆构造以及由它们复 合组成的复背斜、复向斜、断裂带和褶皱带。地 槽褶皱带构造的另一特征是表现为线型构造,在 平面上一系列褶皱和逆掩断裂沿一定方向延伸, 与地槽总体走势一致;在剖面上褶皱和断裂紧密 排列,连续发育,不间断地布满在整个地槽褶皱 带;在相当大的范围内,褶皱轴面和逆掩断层面 向一个方向倾斜,显示了组成褶皱的岩层物质向 同一方向推移的趋向。
⑷典型的地台岩浆活动较微弱,一般出现 浅成的小型侵入体和大片的玄武岩流,其 活动与断裂活动密切相关,岩性上多以碱 性岩系列为特征。更长环斑花岗岩是地台 上特有的岩石,其主要特点是长石集合体 特别巨大,长石成分从晶体内部向外部发 生变异。这种岩石形成于比较稳定的构造 环境,有利于侵入岩浆的晶体缓慢生长, 形成环状构造。
呈近方园形的块状,面积广大, 达数百至数千km2
厚度不大,岩性、岩相、厚度较 稳定 石英砂岩建造、碳酸岩建造、红 色碎屑岩建造等 简单,褶皱微弱,岩层产状近水 平,形成宽缓短轴褶皱 微弱,仅局部沿断裂有少量侵入 体和喷发岩分布 岩石一般无区域变质现象 以外生矿产为主,Fe、Mn、P、 Al、煤、石油、膏盐等 无异常上地幔;重力异常为低负 值,不规则,变化平缓;磁异常 常呈宽缓的不规则形;异常幅度 变化较小;热流值低
⑶地台盖层的沉积组合是在相对稳定的构 造环境中形成的,沉积组合和岩相通常不呈带 状分布。岩性一般比较单一,结构也较均匀, 在剖面上、平面上变化不大,在广阔的范围内 比较稳定,以砂质,泥质和碳酸盐岩为主,海 相沉积物居多,也有部分陆相沉积,或出现海 陆交互相沉积;沉积建造的厚度较小,且各地 差别不显著;沉积岩层之间多为整合或平行不 整合接触;常见石英砂岩沉积组合、铝土铁质 沉积组合、石灰岩沉积组合、石膏白云岩沉积 组合、含煤沉积组合、红色碎屑岩沉积组合。
槽 台 学 说
槽台学说
槽台学说(地槽地台学说)是一百多年以前在欧美 建立起来的大地构造学说,其学术思想差不多在整整 一个世纪内在国际地质学界中占据着统治地位,对地 质学的各个方面有重要的影响,从而形成一套对地壳 形成、演化系统完整的经典性理论。1965年贝布英的 地槽专著全面地总结了地槽学说,标志着槽台说达到 了高峰。 20世纪60年代以来,板块构造学说的兴起,使人 们改变了许多地槽、地台的传统概念,并用板块构造 学说的观点来解释地槽,从而在新的基础上给地槽以 新的内容。
A、 地槽的主要特征