区域大地构造(第二章(2) 造山带)

板块构造理论兴起以来对造山作用的新理解： 板块构造理论兴起以来对造山作用的新理解： 板块构造理论造山作用理解为板块边界的相 互作用的过程，而板块边界的相互作用往往是长 互作用的过程， 期的持续作用过程， 期的持续作用过程，从而对造山作用又赋予了许 多新的含义， 多新的含义，但也出现许多对造山作用的不同理 Monger和Francheteau(1987)指出 指出“ 解。Monger和Francheteau(1987)指出“造山的形 变发生在会聚板块、 变发生在会聚板块、离散板块和转换板块等边 界” 。 Sengor(1992)在系统评述前人对造山作 Sengor(1992)在系统评述前人对造山作 用概念理解的基础上， 用概念理解的基础上，提出了一个更为严格的定 提出“ 义，提出“造山作用是一个用以表征会聚板块边 缘所有地质过程的集合名词” 缘所有地质过程的集合名词” ，
造山带中典型沉积建造
• 复理石建造：一种有规律的复杂互层的巨厚沉 复理石建造： 绝大部份为很规则的单调的砂岩和泥（ 积，绝大部份为很规则的单调的砂岩和泥（页） 岩互层，或夹有少量的泥灰岩、灰岩。 岩互层，或夹有少量的泥灰岩、灰岩。典型沉 积——浊积岩 浊积岩 • 细碧角斑岩建造：海底基性火山岩。玄武岩发 细碧角斑岩建造：海底基性火山岩。 生洋底变质作用后形成细碧角斑岩。 生洋底变质作用后形成细碧角斑岩。 • 磨拉石建造：出现于造山阶段之后，由于造山 磨拉石建造：出现于造山阶段之后， 隆起，在造山带内部或外侧形成补偿性凹陷， 隆起，在造山带内部或外侧形成补偿性凹陷， 其中堆积的以砾岩、砂岩等粗碎屑物质。 其中堆积的以砾岩、砂岩等粗碎屑物质。一般 磨拉石的出现代表一次构造运动的结束。 磨拉石的出现代表一次构造运动的结束。 • 硅质岩建造：深水化学沉积，与细碧角斑岩建 硅质岩建造：深水化学沉积， 造常共生，两者也叫硅质—火山岩建造 火山岩建造。 造常共生，两者也叫硅质 火山岩建造。
青藏高原新生代主要构造分布图（引自汪洋等，2006）
图中标示出主要断层的初始活动时间，走滑断层的滑移速度以及主要缝合带位置。MCT—主中央逆 冲断层；MBT—主边界逆冲断层；STDS—藏南拆离系；GCT—大反向逆冲断层；GST—冈底斯逆冲 断层；NLTB—北部拉萨逆冲断层系；GSB—改则—色林错反冲断层；SGAT—狮泉河—改则—安多 冲断层；LRT—鲁谷—绒玛逆冲断层；WKTB—西昆仑逆冲断层带； QT—祁漫塔格逆冲断层； QTNKT—祁漫塔格—北昆仑逆冲断层带；NQT—北柴达木逆冲断层；NTB—南山冲断带；YZS—雅 鲁藏布江缝合带；BNS—班公湖—怒江缝合带；JS—金沙江缝合带；AKMS—阿里玛切—昆仑—木孜 塔格缝合带；SQS—南祁SQS—南祁连山缝合带
3.构造变动强烈， 3.构造变动强烈，变形复杂 构造变动强烈 4.岩浆活动强烈 4.岩浆活动强烈 5.广泛的变质作用 5.广泛的变质作用
沉积建造
沉积建造泛指在一定构造背景条件下， 沉积建造泛指在一定构造背景条件下，当地壳 发展到某一阶段时所形成的一套具有特定岩相组合 的沉积岩系。 的沉积岩系。 沉积建造是一定大地构造和古气侯背景下的岩 石共生组合体，包括：建造的岩性岩相共生组合、 石共生组合体，包括：建造的岩性岩相共生组合、 建造的构造旋回（时代）、建造的区域大地构造环 建造的构造旋回（时代）、建造的区域大地构造环 ）、 境、建造的古气侯背景。因此沉积建造分析是构建 建造的古气侯背景。 古构造环境和大地构造相的重要方面。 古构造环境和大地构造相的重要方面。
青藏高原下地壳层流构造模式 李德威， （李德威，2003） ）
1. 碎屑岩；2. 磨拉石建造；3.花岗岩 4.蛇绿岩 5.韧性下地壳 碎屑岩； 磨拉石建造； 花岗岩; 蛇绿岩; 韧性下地壳; 花岗岩 蛇绿岩 韧性下地壳 6.部分熔融 逆冲断层 8.正断层和剥离断层 9.下地壳层流方向 部分熔融;7.逆冲断层 正断层和剥离断层; 部分熔融 逆冲断层; 正断层和剥离断层 下地壳层流方向
大陆内部构造研究对造山作用的一些新认识： 大陆内部构造研究对造山作用的一些新认识： Sengor等 Sengor等的定义把造山作用限制在会聚板块边 80年代中后期以来的研究表明 年代中后期以来的研究表明， 界。但80年代中后期以来的研究表明，造山作 用并不局限于板块边界， 用并不局限于板块边界，板块内部同样会发生 强烈造山作用，并形成“板内造山带” 强烈造山作用，并形成“板内造山带”或“陆 内造山带” ，杨巍然则用“断裂造山作用” 内造山带” 杨巍然则用“断裂造山作用” 来概括板内造山作用。 来概括板内造山作用。 Weinicker(1981,1985)把强烈拉张区 把强烈拉张区( Weinicker(1981,1985)把强烈拉张区(如美国 西部盆岭区)与强烈挤压区比较，划出一类“ 西部盆岭区)与强烈挤压区比较，划出一类“ 拉张造山带” 显然， 拉张造山带” ，显然，这些对造山作用的理 解把裂谷等伸展构造都纳入了造山带的范畴。 解把裂谷等伸展构造都纳入了造山带的范畴。
综上所述，目前对造山作用的一般理解如下： 综上所述，目前对造山作用的一般理解如下： 造山作用是以收缩挤压作用为主导， 造山作用是以收缩挤压作用为主导，沿地壳或岩 石圈的巨大狭长地带发生的所有地质过程。 石圈的巨大狭长地带发生的所有地质过程。 强调以收缩挤压作用为主导有三方面含义： 强调以收缩挤压作用为主导有三方面含义： (1)收缩挤压的构造体制可以发生在会聚板块边界 (1)收缩挤压的构造体制可以发生在会聚板块边界 ，也可发生在大陆板块内部，即造山作用不局限于会 也可发生在大陆板块内部， 聚板块边界； 聚板块边界； (2)造山作用是一复杂过程 造山作用是一复杂过程， (2)造山作用是一复杂过程，以收缩挤压作用为主 导并不排除斜向会聚挤压的转换压缩( 导并不排除斜向会聚挤压的转换压缩(从应力角度为 压扭)造山作用； 压扭)造山作用； (3)造山作用是一漫长过程，形成的造山带更是经 (3)造山作用是一漫长过程， 造山作用是一漫长过程 历了长期的发展演化，因而， 历了长期的发展演化，因而，以收缩挤压作用为主导 形成的造山带中可以出现一些伸展构造， 形成的造山带中可以出现一些伸展构造，这些伸展构 造既可以是同造山的( 造既可以是同造山的(造山作用过程中的短期应力松 弛或伸展) 也可以是后造山的。 弛或伸展)，也可以是后造山的。
（四）造山带与地槽
Holl（1859） James Holl（1859）研究美ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ东部阿帕拉契亚山 脉时发现上万米的古生代沉积， 脉时发现上万米的古生代沉积，比密西西比平原几乎成 水平产出的古生代地层厚十多倍，两者形成鲜明的对比。 水平产出的古生代地层厚十多倍，两者形成鲜明的对比。 他指出山脉占据了长条形的沉降地带， 他指出山脉占据了长条形的沉降地带，其中堆积了很 厚的沉积物， 厚的沉积物，褶皱山系是在地壳上巨大凹陷的部位形成 J.D.Dana(1873)称这一巨大凹陷为地槽。 称这一巨大凹陷为地槽 的。J.D.Dana(1873)称这一巨大凹陷为地槽。 欧洲学者研究Alps造山带后发现，Alps造山带形成之 Alps造山带后发现 欧洲学者研究Alps造山带后发现，Alps造山带形成之 前并没有巨厚的浅海相沉积层， 前并没有巨厚的浅海相沉积层，但发现厚度不大的深海 沉积， 沉积，他们认为地槽凹陷未必表现在沉积物的巨大堆积 厚度上，也可以反映在深海洋壳盆地的出现， 厚度上，也可以反映在深海洋壳盆地的出现，沉积物没 有得到补偿。 H.Stille认为地槽的主要特征是后期 有得到补偿。因此 H.Stille认为地槽的主要特征是后期 强烈的褶皱作用。 强烈的褶皱作用。
（五）造山作用与造山带
概念起源： 概念起源：起源于早期地质学家们 对地球表面山链成因的思考， 对地球表面山链成因的思考，Boue(1874) 最早提出造山作用(orogeny)这一术语 这一术语， 最早提出造山作用(orogeny)这一术语， 指出山脉的的形成是由构造原因引起， 指出山脉的的形成是由构造原因引起， Gilbert(1889)指出造山作用就是形成山 Gilbert(1889)指出造山作用就是形成山 脉的过程。显然， 脉的过程。显然，早期地质学家们就已 把造山作用理解为以山脉为结果的一种 构造作用。 构造作用。
地槽理论对造山作用赋予了构造含义： 地槽理论对造山作用赋予了构造含义： 地槽理论的推崇者们则更多强调的是其构造 含义，而忽略了其形态含义， Haug(1907)年将 含义，而忽略了其形态含义，如Haug(1907)年将 造山作用定义为形成地壳起伏时的一个构造幕， 造山作用定义为形成地壳起伏时的一个构造幕， 并明确指出它是一种可以在褶皱地区看到记录的 构造作用；Stille(1919)定义造山作用为 定义造山作用为“ 构造作用；Stille(1919)定义造山作用为“一个 改变岩石组构的幕式过程， 改变岩石组构的幕式过程，这个过程产生一些肉 眼能看到的构造变动，如断层、褶皱、 眼能看到的构造变动，如断层、褶皱、逆冲构造 等” ，并指出造山运动的最明显的证据就是角 度不整合。Stille的这一定义具有很强的的可操 度不整合。Stille的这一定义具有很强的的可操 作性，因而很快被广大地质学家所采用， 作性，因而很快被广大地质学家所采用，并成为 造山带概念的基础。然而， 造山带概念的基础。然而，限于当时的地质认识 水平，Stille的定义过分强调了造山作用的短暂 水平，Stille的定义过分强调了造山作用的短暂 的幕式事件的特征。 的幕式事件的特征。
对造山带的概念新理解
造山带( belt)是一与造山作用既有 造山带(orogenic belt)是一与造山作用既有 联系又有区别的术语 第一， 第一，它首先是经历了造山作用过程而形成的 地壳或岩石圈中的巨大狭长的构造活动带， 地壳或岩石圈中的巨大狭长的构造活动带，有其特 有的地质特征； 有的地质特征； 第二， 第二，造山带的发展并不仅限于造山作用阶段 ，它具有更为长期的地质演化过程和复杂的物质组 多期强烈的构造变形和强烈的热液活动。 成、多期强烈的构造变形和强烈的热液活动。
地槽发展的两阶段： 地槽发展的两阶段： 早期：下降为主，差异性强， 早期：下降为主，差异性强，海水总趋势 是不断加深，沉积物又粗到细， 是不断加深，沉积物又粗到细，构造变 动主要为伸展断裂， 动主要为伸展断裂，岩浆活动为海底喷 发的基性火山熔岩。 发的基性火山熔岩。 晚期：上升为主，海侵范围不断缩小， 晚期：上升为主，海侵范围不断缩小，直 至最后脱离海侵，沉积物由细到粗， 至最后脱离海侵，沉积物由细到粗，构 造变动强烈，褶皱和断裂十分发育， 造变动强烈，褶皱和断裂十分发育，岩 浆活动以中酸性为主，并伴随变质作用， 浆活动以中酸性为主，并伴随变质作用， 最后形成山脉。 最后形成山脉。
（三）地球物理特征 1. 地壳结构 厚度大，莫霍面明显凹入， 厚度大，莫霍面明显凹入，双突型
2、热流值： 、热流值： 较高，一般为1.5~1.8µ.卡/cm2.s (HFU) 较高，一般为 µ卡 3、磁异常： 、磁异常： 线性排列，幅值变化大， 线性排列，幅值变化大，正值往往对应花 岗岩类，负值往往对应大断裂。 岗岩类，负值往往对应大断裂。 4、重力异常： 、重力异常： 一般负异常，负值一般-200~-300毫伽。 毫伽。 一般负异常，负值一般 毫伽
二、造山带
（一）概念 地壳上的强烈的变形带，呈长条状、线状， 地壳上的强烈的变形带，呈长条状、线状， 是褶皱、断裂和火山活动十分发育的地带。 是褶皱、断裂和火山活动十分发育的地带。 （二）基本地质特征 形态： 1. 形态：线状 沉积厚度巨大。 2. 沉积厚度巨大。
典型沉积建造：复理石建造、细碧角斑岩建造、 典型沉积建造：复理石建造、细碧角斑岩建造、 磨拉石建造、 磨拉石建造、硅质岩建造