区域大地构造(第三章 (1) 岩石圈构造基本类型(地台)2019

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区域大地构造(第三章(1) 岩石圈构造基本类型-造山带)2013

区域大地构造(第三章(1) 岩石圈构造基本类型-造山带)2013

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 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,但也出现许多对造山作用的不同理 解。Monger和Francheteau(1987)指出“造山的形 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 用概念理解的基础上,提出了一个更为严格的定 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” ,
(六)造山带类型的划分
不同学者有不同的划分方案 • 按岩石圈板块聚合阶段 1、陆缘造山带——环太平洋 2、陆间造山带——天山—兴蒙、秦祁昆— 大别—苏鲁 3、陆内造山带——燕山
• Sengor的划分 1、转换挤压型 2、俯冲型 3、增生型 4、仰冲型 5、碰撞型
• 李继亮等的碰撞造山带分类 陆—陆碰撞型 陆—前缘弧碰撞型 陆—残留弧碰撞型 陆—增生弧碰撞型 弧—弧碰撞型 陆—弧—陆碰撞型
•年轻的山带常有大的山根,如安第斯、阿 尔卑斯和喜马拉雅;而在较老的山带之下, 莫霍面的起伏很小。
经典拆沉作用概念:最初由Bird(1978,1979)提出,指由于大陆 下岩石圈地幔密度较软流圈大而产生的重力不稳定性,当存在适 当的破裂时,岩石圈地幔沉入于软流圈中,从而与岩石圈拆离开 来,此即为通常所指的狭义的拆沉作用(岩石圈地幔拆沉)。 大陆下地壳拆沉概念:最近人们对造山带的研究发现,除了 岩石圈地幔的拆沉外,还存在大陆下地壳的拆沉,大陆下地壳可 以通过多种方式获取较其下更高密度,如: (1)被构造加厚的造山带地壳下部(大于40km)将形成较其下 部地幔岩石密度更大的榴辉岩(在600MPa和室温下榴辉岩和地幔 岩石密度分别为3.43gcm-3和3.29 gcm-3) (2)基性岩浆底侵于下地壳底部以及下地壳部分熔融产生的 残留体,经过麻粒岩相变质作用同样会获得较高的密度(3.3~3.6 gcm-3) 由这些榴辉岩和基性麻粒岩组成的下地壳也将形成重力的不 稳定性,并将沉入地幔,构成所谓的大陆下地壳的拆沉作用。 洋壳拆沉概念:洋壳俯冲于大陆之下一定深度相变为密度较 大的榴辉岩而导致重力不稳定,从而造成洋壳的拆沉作用。

大地构造学基础理论纲要(1)

大地构造学基础理论纲要(1)

大地构造学基础理论纲要(1)胡经国本文作者的话本文是根据有关高校大地构造学教学课件和有关资料编写而成的。

现将它作为大地构造学基础理论纲要奉献给地球科学爱好者阅读,并作为大家进一步了解和研究的参考。

希望能够得到读者朋友的喜欢和指教。

第一章大地构造学概述一、大地构造学及其主要研究内容大地构造学从地球系统的角度主要是研究地球岩石圈和上地幔的组成、结构、构造特征及其演化、成因、运动和动力学的一门综合性很强的构造地质学分支学科。

大地构造学的研究内容主要包括各种不同尺度和性质的构造单元的沉积建造、岩浆活动、构造运动、变质作用和成矿作用以及地球物理和地球化学等方面的特征。

二、大地构造学理论体系以构造模式为主线(中国李四光,国外)以构造演化史为主线(中国黄汲清,王鸿祯,任纪舜)以区域地质为主线(中国杨森楠、杨巍然,程裕淇)以构造解析方法为主线(中国马文璞)三、大陆边缘1、大陆边缘及其分类大陆地壳与大洋地壳之间(即从海岸线至深海底之间)的广阔过渡地带,叫做大陆边缘(Continental Margin)。

大陆边缘按其形态、地貌单元发育情况及其与板块活动的关系分为:⑴、大西洋型(即被动大陆边缘)⑵、太平洋型(即活动大陆边缘)包括:①、岛弧型(沟-弧-盆体系型)②、安第斯型(沟-火山弧型)2、被动大陆边缘被动大陆边缘分为大陆架、大陆坡和大陆麓三部分。

⑴、大陆架大陆架(Shelf)是指滨临海岸的浅水区域,是大陆向海洋的自然延伸。

宽0~1300公里;大陆架外缘平均水深130米,最深可达550米。

⑵、大陆坡大陆坡(Slope)位于大陆架向海洋一侧;坡度较陡(3°~6°);宽数十至数百公里。

⑶、大陆麓大陆麓(Rise)是指大陆坡坡脚下由沉积物堆积而成的和缓平坦坡。

宽数百至上千公里;平均坡度1/300;常从2500~3000米水深处开始进入5000米水深大洋盆地。

3、活动大陆边缘⑴、岛弧型岛弧型活动大陆边缘的构造单元包括:弧后盆地(边缘海)、岛弧、弧前盆地、海沟。

超级干货:中国大地构造单元的划分(附代表图件)!

超级干货:中国大地构造单元的划分(附代表图件)!

超级干货:中国大地构造单元的划分(附代表图件)!本文节选自:潘桂堂等,中国大地构造单元划分发表于《中国地质》2009年2月第36卷第1期大地构造分区又叫大地构造单元划分,是大地构造研究成果的表达形式之一,可直接服务于资源预测需求,作为成矿地质背景或油气盆地分析以及地质灾害评估的基点。

一个大区域尺度的地壳物质组成、岩石构造组合,以及地球物理和地球化学场明显不同于相邻地域,这样的一个区域就是一个大地构造单元。

构造单元既反映了地壳物质组构上大地构造环境(或大地构造相)的时空属性,又具有不同构造阶段的时空层次属性。

一、三大主流大地构造观的经典划分理念•黄汲清先生等多旋回构造观黄汲清先生《中国主要地质构造单位》是中国大地构造的首次系统论述。

划分的一级中国大陆构造单元为地台或准地台和地槽褶皱系,并从全球构造角度将古生代以来的中国大地构造划分为古亚洲、特提斯和滨太平洋三大构造域。

任纪舜等在此基础上进一步发展,将中国大陆块分为亲西伯利亚陆块群、古中华陆块群和亲冈瓦纳陆块群,将显生宙造山带概括为古亚洲造山区、特提斯造山区和环太平洋造山区,而将华南早古生代造山带也作为古亚洲造山区的一部分。

其立论基点是中国各主要陆块,在新元古代时已形成了统一的古中国地台,其后的裂解只是手风琴式的开合运动,或是冈瓦纳大陆裂离,亚洲大陆增生。

这一多旋回学说与板块构造相结合的构造模型迄今仍是广泛应用的主流。

•王鸿祯先生等历史大地构造观王鸿祯先生等运用板块构造学说审视中国大地构造演化,上世纪80年代提出了中国及邻区大地构造划分和构造发展阶段,其立论基点从时间论是地质历史发展阶段论和灾变论,从空间论是全球构造活动论,认为中国主要的大地构造单元包括中朝、扬子和塔里木地台(克拉通)以及其间不同时期的造山带。

板块边界并不在地台边界,应在遥相对应的古大陆边缘之间的分界带,这一大陆及其边缘的缝合带称对接消减带,大陆边缘的拉伸、张裂、地块移离形成弧盆体系的岛弧缝合带,称之为叠接消减带。

大地构造学--中国区域大地构造

大地构造学--中国区域大地构造

⼤地构造学--中国区域⼤地构造中国区域⼤地构造学第 1 章:地球的层圈结构1.陆壳与洋壳的差别?厚度:陆壳厚,洋壳薄;陆壳平均33km,最厚达80km(青藏),洋壳平均7km。

组成: 陆壳为三⼤岩类, 洋壳主要为⽞武岩;陆壳上部硅铝层,下部硅镁层,洋壳为硅镁层。

构造: 陆壳复杂(存在褶皱和断裂), 洋壳简单(⽆褶皱)。

年龄:陆壳⽼(最⽼44-45亿年),洋壳新(最⽼2亿年)。

2.岩⽯圈、软流圈岩⽯圈:地壳与上地幔的顶部(盖层)由固态岩⽯组成的圈层。

软流圈:位于岩⽯圈之下,与上地幔过渡层之间,是地震波速低速带。

第 2 章:地槽-地台学说1.地台地台:地壳上稳定的,⾃形成后不再遭受褶皱变形的地区;岩层产状⼗分平缓,具有⼗分平坦的地貌;具有双层结构基底和盖层。

2.地盾地盾: 地台上的相对最稳定的部分,长期处于相对上隆,没有或很少有沉积盖层,前寒武纪变质基底⼤⾯积出露,周缘被有盖层的地台所环绕,平⾯形态呈盾状。

3.克拉通克拉通:地壳上已达到稳定的、并在漫长的地质时代⾥(⾄少⾃古⽣代以来) 已很少受到变形的部分。

4.地台基本特征1.地台是块状的辽阔地貌单元,⼀般具等轴状展布的⼏何形态,多为圆形、多边形的平原、⾼原或盆地。

2地台具有双层结构,基底和盖层:盖层:由显⽣宙岩系组成,厚度⼩,变形微弱,未变质。

基底:时代⽼,厚度⼤,主要为褶皱变质岩组成,常伴有岩浆岩。

从这种结构上看,地槽褶皱上升后,再次下降接受沉积,可形成地台;因此,地槽经过造⼭作⽤演化形成地台。

3. 地台发展过程中保持相对的稳定,主要体现在稳定的盖层沉积上,岩相和厚度⽐较稳定。

4.地台区有⾃⼰的特征沉积建造和建造序列,沉积岩层之间多为整合或平⾏不整合接触。

5.在其发展过程中岩浆活动微弱、有些岩浆活动主要与深断裂有关。

6.演化过程中构造运动较弱,常形成⼀些同沉积的宽缓褶皱,具有⼀定的继承性。

7.地台基底岩系中有各种变质矿产,盖层中主要为⼀些外⽣矿产。

大地构造整理

大地构造整理

各类沉积盆地形成的大地构造环境盆地是地壳表面三度空间上的凹地,沉积盆地的概念不完全相同,首先被厚层沉积物充填的盆地才能称为沉积盆地。

沉积盆地的另一层含义是:它是地球历史上长期处于沉降的地区,或是未经造山隆起的沉降地区,这与造山带之前的盆地区分开来。

根据沉积盆地的成因类型将盆地分为伸展型、挠曲型和走滑型三大类。

伸展型盆地是指在岩石圈伸展背景下发育的盆地,一般以地壳变薄、负布格重力异常为其主要特征,主要包括裂谷型盆地,被动陆缘盆地,陆内伸展盆地,克拉通盆地。

伸展盆地虽然多表现出断、挠相结合的构造样式,但因初始原因不同,进一步可将伸展盆地分为裂谷型和一般伸展盆地。

前者起因于热力驱动,多由地幔热柱上涌导致。

而一般伸展盆地起因于重力滑动,常表现为向一个方向伸展量不断增大的斜坡状凹陷,通常指被动陆缘盆地。

挠曲型盆地是地壳挠曲变形所形成的盆地,不仅仅发生在前陆地区,大洋盆地也是地热沉降导致上层挠曲变形的结果。

挠曲型盆地又分为前陆盆地,山前凹陷盆地,多发育于前陆与山前凹陷地带,受上覆载荷作用挠曲而成。

走滑型盆地即是与大型走滑活动有关的盆地。

一是走滑拉分盆地,可出现在任意类型的构造环境中,主要与一组离散型走滑断裂有关;二是滑脱型盆地,指因滑脱而导致的拉张断陷,主要出现在造山带中华北地台构造演化史一、华北地台大地构造演化概述1)早前寒武纪(太古代-古元古代)基底形成演化阶段(Ap-m陆核孕育阶段; An初始克拉通化; Pt1结晶基底形成);2)晚前寒武纪(中—新元古代)—三叠纪地台稳定发展阶段(Pt2-3大陆裂陷阶段; Pz稳定盖层沉积阶段);3)中-新生代:主要是侏罗纪——新生代陆内构造阶段(或“地台活化”阶段/西太平洋构造带活动阶段)二、基底构造演化四个阶段①古陆核形成迁西期(Ae-Ap)经历了3.2-3.0 Ga迁西运动,并伴随大规模钠质花岗岩(奥长花岗岩)侵入,在冀东、辽北形成一些以绿岩-花岗岩地体为核心的古陆核。

大地构造学派及其构造单元资料

大地构造学派及其构造单元资料

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。

上届大地构造学

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。

区域大地构造

区域大地构造

华北古陆的形成大致可分为六个古陆核:蒙陕、山西、渤海冀北、辽东、河淮地震波的分类:体波(纵P、横S)、面波(勒夫波L or Q、瑞利波R)壳幔速度结构:大陆壳:上(5.9~6.3m/s)、中(6.4~6.7m/s)、下地壳(6.8~7.6m/s)。

大洋壳:三层:沉积层(2.2m/s)、玄武岩层(5.2m/s)、席状岩墙(6.7m/s)中国的壳幔结构特征:以贺兰山-龙门山为界:东西差异;昆仑-阿尔金-祁连-横断山弧为界的南北差异。

东部三条重力异常梯度带:琉球群岛-台东-东、南沙群岛;浙江-福建沿海;大兴安岭-太行山-伏牛山-武陵山。

西部:昆仑-阿尔金-祁连、喜马拉雅-横断山。

地壳及岩石圈厚度变化:东部由东向西增厚,西部由北向南增厚。

磁异常与地质构造的关系:克拉通:平缓单调正异常;造山带:狭长或链状正负异常;断裂带:带状的低负或高异常;大陆边缘:异常支离破碎,变化范围很宽;大洋磁场:存在线状或曲线状磁异常条带,磁异常条带平行洋中脊对称分布,且向两侧去年龄逐渐增大。

(课本P68)热传导的主要方式:对流、传导、辐射造山带:是指在造山旋回中因褶皱和其他变形作用形成的线状延伸地带。

造山作用:在一定地质时期局限于一个相对狭长的带状区域内的各种构造作用的总和,这些作用是在岩石圈剧烈构造变动的背景下发生的,期间物质与结构重新组建,造成岩石圈垂向增厚,并可能在后期隆升而成山。

全球造山带分布特点:沿古老的稳定的地块分布、连接这些相邻的地块、少数伸入稳定地块内部并消失于其中。

分为三类:陆缘、陆间、陆内造山带全球分为:环太平洋、地中海、乌拉尔—蒙古、北大西洋、北冰洋五个造山带。

中国造山带的分布:a:走向——近东西向、近南北向。

b:时代——古生代、新生代。

c:分为:天山-兴蒙造山带(古生代)、秦祁昆造山带(古生代)、青藏-滇西造山带(新生代)、西太平洋造山带(新生代)。

造山带的基本类型:板内(克拉通)型、碰撞(被动大陆)型、俯冲(主动大陆)型造山带基本结构:弧前体系、弧后体系、被动陆缘体系弧前体系特征(了解)课本P115弧后体系特征:具有洋壳体系的基地磁条带异常不清析;沉积物有:碎屑(早期少量陆缘碎屑、大量火山弧碎屑)、火山物质、粘土沉积;钙碱性玄武岩(LiL/HFS值增大)。

《大地构造学》课程教学大纲

《大地构造学》课程教学大纲

《大地构造学》课程教学大纲课程编码:611027 课程名称:大地构造学 英文名称:Tectonics 开课学期:5学时/学分:32/2(其中实验学时:0 )课程类型:学科基础开课专业:地质学选用教材:无固定教材主要参考书: 杨巍然,中国区域大地构造学,地质出版社,1990.中国大地构造学纲要,地质出版社,2004. 刘良,罗金海,中国及其邻区区域大地构造学,科学出版社,2002.区域构造解析,地质出版社,1992.板块构造学基础,上海科学技术出版社,1984.张朝文、金以钟,大地构造学基础及中国区域构造概要,地质出版社,7. Uwe Ring, Mark T. Brandon, Gordon S. Lister, Sean D. Willett,Exhunation Processes: Normal Faulting, Ductile Flow and Erosion, Geological Society London, 1999.8. Eldridge M. Moores, Robert J. Twiss, Tectonics, W.H. Freeman and Company, New York,1995.9.The Encyclopedia of Structure Geology and Plate Tectonics, Edited by Carl KI Seyert, VanNostrand Reinhold Company, New York, 1987 ;10. Kent C. Condie. Plate Tectonics & Crustal Evolution (Third Edition), Pergamon Press, 1988O 一、课程简介《大地构造学》是综合性地质课程,主要讲述以板块构造学说为代表的现代大地构造理 论、以地槽地台学说为代表的传统大地构造理论以及大地构造学研究的基本原理和方法。

岩石圈结构、构造格架、大地构造演化史

岩石圈结构、构造格架、大地构造演化史

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区域大地构造

区域大地构造

大地构造研究的主要方法:(一)历史-构造分析法(历史分析法)历史-构造分析法—是以各种地质、地球物理和地球化学等资料为基础,按地史发展顺序,探讨不同阶段大地构造发展的特点,着重研究和比较地壳、地幔各部分构造的发生、发展和转化,找出它们之间的共同性和差异性,阐明它们的运动规律包括7方面的分析内容:1、地层-沉积特征分析根据地层发育及岩性、岩相、厚度、接触关系和古生物组合在时空分布上的变化,恢复各时期的古地理、古气候和古生物地理区,进而了解不同时期构造环境与分区(如隆起与拗陷的位置、时间、性质、大小、形状、幅度等)2、岩浆活动分析时空分布、产出特点岩浆演化过程恢复岩浆活动的构造环境总结不同构造区岩浆活动特征3、构造作用分析构造运动的时空分布、类型及强度差异重塑地壳构造运动史,划分不同类型构造区4、变质作用分析变质岩的时代、岩性、分布、变质相变质作用产生的条件分析构造环境5、成矿作用分析据成矿作用与各种地质因素的关系,研究各种矿产的控矿条件,确定成矿大地构造环境和找矿方向。

6、地球物理分析利用各种地球物理勘查资料,分析地壳深部物质组成和结构差异。

7、地球化学分析根据各种地球化学资料,研究元素在时空上的分布规律及地球化学场;为构造分区和找矿区划提供重要资料。

还可通过陨石、月岩地化资料的分析对比,探讨地球内部的物质成分(二)力学分析法力学分析法是从研究各种构造的力学性质、组构方位、生成次序及成因机制入手,重塑形成各种构造的应力场及其演化规律。

李四光提出。

三)历史比较法(“将今论古”方法)是把现代地球上所见的各种地质构造类型和地质作用,与地史上保存下来的各种地质记录相比较,找出两者间的类似之处,并推论地史上这些地质构造类型的演变规律的方法。

如:大陆边缘-发展中的地槽蛇绿岩套-洋壳残留体浊流沉积-复理石建造注意:一般来说,中生代以来的情况与现代大体相似,可对比性强,古生代以前特别是前寒武纪的情况与现代差别极大,不能简单对比(四)构造比较法根据各种地质、地球物理、地球化学和遥感地质资料的综合分析,找出不同地区某一尺度上的相同的本质,划分不同级别、不同类型的构造单元的方法。

第三章 地层形成的大地构造环境

第三章 地层形成的大地构造环境

图3-7 欧洲和北美的视极移轨迹(据Mchinny,1978) a-按现代地理坐标绘出;b-将欧洲向西旋转40°后编出
3.海底扩张
大洋中脊为一高数千米的宽阔海底线状隆起,分布 于大洋中部,连绵数万公里。横向上被一系列断裂(转 换断层)错开。 大洋中脊由岩浆岩组成,是浅源地震集中的地带; 莫霍面在大洋中脊处也相应地向上隆起。 大洋中脊的中央裂谷是地壳下面地幔物质上升的通 道,涌出的熔岩经冷却形成新的地壳。 大洋中脊两侧,火山岩具有对称的磁异常(极性反 向)条带。距大洋中脊越远,火山岩的年龄越老。所有 洋壳的年龄都不老于中生代。 结论:新洋壳因地幔物质自中央裂谷上涌而产生, 老洋壳逐步远离大洋中脊,这就是所谓的海底扩张。 太平洋边缘的海沟和岛弧,是现代(火山和地震) 构造活动带---贝尼奥夫带。
第三章 地层形成的大地构造环境 ----地层与大地构造分区
第一节 大陆地壳分区的经典理论
---槽台学说 第二节 板块构造理论概要 第三节 现代板块构造理论 对地槽、地台的解释
第一节 大陆地壳大地构造分区的 经典理论---槽台学说
经典比较大地构造学研究将大陆地壳划分为两种 基本构造单元: 地壳上强烈的活动地区——地槽区; 地壳上相对稳定的地区——地台区。
(3)沉积盖层属于地台型沉积,厚度较小,构造 型态比较简单,岩性和厚度在横向上变化都不大。陆源 碎屑沉积的分选性、磨园度都较好。
(4)具有特殊的地台型沉积建造: ① 纯净的石英砂岩建造; ② 浅海(陆表海)碳酸盐岩建造; ③ 浅海型铁、铝、锰等沉积建造; ④ 海、陆交互相含煤建造。
(5)地台区岩浆活动微弱,一般沉积盖层都没有 遭受区域变质作用。
第二节
板块构造理论概要
一、板块构造的基本概念
板块构造学说认为地壳的水平运动占主导地位 ---水平运动论; 大陆和海洋的位置不是固定不变的---活动论。

区域构造

区域构造

《岩石圈概况》一.岩石圈的基本特点1.厚度岩石圈是指地球最外层由地壳及上部地幔组成的构造层,它们具有刚性特征,但内部结构并不均一。

在不同的构造单元,岩石圈的厚度有所不同。

其中大陆岩石圈一般厚70—200km,而大洋岩石圈的厚度一般只有30—90km,其中,在洋中脊中央地带,岩石圈厚度接近0。

由于漫长的发展历史和多次强烈构造运动的影响, 中国岩石圈物质组成和结构构造十分复杂, 特别是晚中生代以来印度板块的俯冲、碰撞和太平洋板块与欧亚板块的相互作用, 以及由它们之间相互碰撞诱发的壳-幔之间和岩石圈与软流圈之间的相互作用及岩浆活动, 使中国大陆及邻区岩石圈结构构造发生了天翻地覆的变化: 青藏块体地壳成倍加厚;华北块体遭受强烈破坏, 岩石圈大幅度减薄, 华南块体强烈岩浆活动, 岩石圈受到强烈改造中国大陆及邻区岩石圈厚度变化极大( 50~240km) , 变化幅度近200km。

岩石圈厚度总体变化趋势是西厚东薄、南厚北薄, 克拉通地块厚, 造山带和裂谷盆地薄。

2.结构传统的大陆岩石圈分上地壳(硅铝层)、下地壳(硅镁层)、上地幔固体表层(岩石圈地幔)。

许多资料显示康拉德面并非到处可见,科拉半岛超深钻揭示,原预测的7km深处的康拉德面并不存在,在该深度以下仍为斜长片麻岩、花岗片麻岩和角闪岩,只是随着深度增加角闪岩夹层增多。

现在我们通过地球物理的测试方法发现地震波速通过地壳时有如下变化上地壳: Vp ≈ 5.9~6.3km/s中地壳:Vp≈6.4~6.7km/s下地壳:Vp ≈6.8~7.6km/s。

目前根据大洋钻探洋壳一般分三层:沉积层: Vp ≈ 2.2km/s玄武岩层:Vp≈5.2km/s辉绿、辉长岩组成的席状岩墙杂岩:Vp ≈6.7km/s。

除了深海钻探,我们通常还通过研究出露于地表的蛇绿岩套来了解大洋岩石圈的结构。

简单地说蛇绿岩就是由于两个板块碰撞的时候温度升高而导致了碰撞接触带的洋壳岩石发生了变质而形成的。

岩石圈类型及特征

岩石圈类型及特征

岩石圈类型及特征(一)岩石圈类型岩石圈主要由玄武质层(硅镁铁层)、花岗质层(硅铝层)和沉积岩层所组成,由于地壳是岩石圈的主体,所以对于岩石圈的类型划分可以通过地壳加以讨论。

根据地壳厚度、结构和组成的不同,地壳可以分为三类:大陆型地壳、大洋型地壳和过渡型地壳。

1.大陆型地壳大陆型地壳简称大陆壳或陆壳,主要指大陆和被海水淹没的大陆部分,约占全部地壳面积的1/3。

平均厚度为35km,在大陆边缘地区厚度较薄约20km,但在年青造山带厚度很大,可达60-70km(如喜马拉雅山区)。

陆壳的结构自上而下可分为三层:顶层为沉积岩盖层。

厚0-10km,密度为1.46g/cm3 。

纵波波速Vp=2-4km/s;中层为花岗岩质层,厚度为10-20km,密度为2.7g/cm3,纵波波速Vp=5.8-6.2km/s;下层为玄武岩质层,厚度为1.5-2.5km,密度为2.9g/cm3,纵波波速Vp =6.5-6.9km/s。

其中顶层和中层组合称上壳层,与下层的下壳层形成明显的双层结构,康拉德面为上、下壳层间的分界面。

地震和电导资料分析,陆壳区的康拉德面并不十分清楚,可能呈逐渐过渡关系。

大陆型地壳的物质成分比较复杂,其中上壳层的成分大致与花岗闪长岩或石英闪长岩相当,下壳层的成分大致与辉长岩、闪长岩或硅质石榴石麻粒岩成分相当。

2.大洋型地壳大洋型地壳简称大洋壳或洋壳,分布于大洋盆地之下,约占地壳面积的2/3,全为4km深的海水覆盖。

洋壳顶部除有薄层沉积外广泛发育玄武岩质的硅镁层,缺少陆壳中所特有的花岗岩质层,故洋壳内部结构较陆壳简单,组分也较单一。

洋壳可分为三层:表层为水体下松散或半松散末固结的沉积物,厚度0-1km,Vp=2-4km/s,在海岭区较薄,大洋盆地较厚;中层为玄武岩质火山岩,厚度为0.7-2.0km,Vp=4.5-5.5km/s;下层由大洋型拉斑玄武岩与辉长岩组成,厚度为3-7km,Vp=6.5-6.9km/s。

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辽东半岛变质核杂岩和同构造花岗岩冷却史图解
辽东半岛伸展构造的模式图解
(三)克拉通地球物理特征
•地壳厚度一般35~40km •地壳结构简单 •地热热流值较低,一般1~1.3HFU •重力:布格重力异常-10~-50mg,变 化幅度和梯度均较小,显示接近均 衡状态 •地震活动微弱
(四)中国克拉通区的特殊性
相对其它大陆克拉通区,中 国克拉通区在经历了古生代稳定发 展后,到中新生代表现出一些与典 型地台特征不相容的现象 • 出现巨大的断裂带 • 产生巨厚的沉积 • 出现较强烈的岩浆活动
克拉通盖层典型沉积建造
• 石英砂岩建造 • 石灰岩建造 • 碎屑含媒建造 • 膏盐建造 • 红色碎屑岩建造
北美地台的双层结构
北美地台的盖层(科罗拉多大峡谷)
科罗拉多大峡谷——“活的地质史教科书”
“The book is open, and I can read as I run.” Aug 18, 1869
位于华北克拉通 东部的辽东半岛 记录了大量的晚 中生代的伸展构 造, 包括: (1)半地堑盆地 的发育:充填陆 相碎屑岩和溢流 喷出的火山岩 (2) 低角度拆离 断层; (3) 同构造花岗 岩; (4) 变质核杂岩.
林伟等,2011. 辽东半岛晚中生代伸展构造—华北克拉通破坏的地壳 响应。中国科学(地球科学) , 41 ( 5): 638 ~ 653.
克拉通基本含义
克拉通(Craton)一词最早来源于希腊语“Kratos”, 意指强度。
1921年L.Kober将之引入到地质学中,用kratogen一 词来表达地壳上比较稳定部分,并将大陆上的稳定地块 称为高位克拉通(大陆克拉通),大洋中的稳定地块称 为低位克拉通(大洋克拉通)。
1936年H.Stille改称kraton,泛指前寒武纪的稳定 区,从他的概念中克拉通只限于大陆部分。
第三章 岩石圈构造基本类型
岩石圈构造基本类型
• 大陆岩石圈 大陆裂谷、地台、造山带 • 过渡岩石圈 岛弧、边缘海、陆间裂谷、弧前盆地、 弧间盆地 • 大洋岩石圈 大洋中脊、大洋盆地、大洋火山岛、海山、海沟
大 陆 裂 谷
前 陆 盆 地
岛 弧
弧 前 盆 地
增 生 柱
大 洋 盆 地 及 洋
被 动 大 陆 边 缘
<15 <400 >2 明显或不明显 角闪石+ 斜长石 <1.0
<13 <100 >2 明显 辉石+ 斜长石 <0.8
高原的识别
Sr-Yb图的演变
I:埃达克岩; II:喜马拉雅型; III: 广西型; IV:浙闽型; V:南岭型
花岗岩的分类
Ⅰ:埃达克岩; Ⅱ:喜马拉雅型;Ⅲ:广西型; Ⅳ:浙闽型;Ⅴ:南岭型
陆 陆 碰 撞 造 山



后岛 扩弧 张
洋 内 岛 弧
洋 内 弧 后 扩 张

带盆


大陆 克拉通
第一节 克拉通(Craton) 地台(Plateform)
(一)地台概念 1885年奥地利人E.Suess提出,基本含义 是: 地壳上长期稳定的、自形成以后不再遭受 褶皱变形的地区,岩层产状平,地貌平坦。
中 国 东 部
埃 达 克 岩
的 分 布
高原萌生期(170 Ma之前)
中侏罗世高ຫໍສະໝຸດ 的煤系沉 积、道虎原
沟生物群

和早中侏 罗世恐龙 的分布限
演 变
制了高原
的范围
高原初期(170~160 Ma)
高原成熟期(大约157~132 Ma)
吉林-辽宁 之间早白垩 世的冰筏沉 积(王东坡 等,1996) 和晋西北早 白垩世的冰 川泥石流沉 积(程守田 等,2002) 可能印证了 高原的存在
因此,克拉通是指地壳上早已固结、具有厚层大陆 地壳、并在至少自古生代以来的漫长的地质历史时期里 长期保持稳定、很少受到变形的部分。在概念上相当于 槽台理论的地台。
(二)大陆克拉通基本地质特征
• 形态成面状,不规则,地形简单,平坦,常 呈高原、平原、盆地
• 具有双层结构,下部为基底,上部为盖层盖 层,盖层与基底之间以角度不整合面分开
岩石圈破坏和大陆伸展构造之间的联系
解释岩石圈减薄破坏主要用拆沉模式,而 拆沉作用主要考虑的是壳幔相互作用,拆沉作 用的主要证据似乎主要来自岩石地球化学和地 球物理研究所揭示的深部过程, 如此巨量的 拆沉和岩石圈破坏减薄必然在地壳层次留下伸 展构造的痕迹。
刘俊来等,2008
1 .拆离断层; 2.变质核杂岩; 3 .断陷盆地; 4 .岩石圈厚度等值线; 5 .伸展方向
花岗岩按照Sr-Yb的分类
特征
埃达克岩 喜马拉雅型 浙闽型
南岭型
高Sr低Yb 低Sr低Yb 低Sr高Yb 非常低Sr高Yb
Al2O3 >15 %
Sr
>400 ppm
Yb
<2 ppm
负铕异常 无或弱
熔融
石榴石+
残留相 金红石
压力(GPa) >1.5
<15 <400 <2 中等 石榴石+ 斜长石 <1.5
AR
TS
JS
SL
WD DB
中国克拉通(地台)区为什么活动性较大?
1、与中国大陆处于三大构造动力学体系有关?
①阿尔卑斯-喜马拉雅构造动力学体系; ②西太平洋构造动力学体系; ③在古亚洲构造动力学体系基础上的中新生代环西伯 利亚构造动力学体系
三大构造体系域:阿尔卑斯—喜马拉雅、西太平洋 和中新生代环西伯利亚构造体系域及其复合汇交
张旗(2008)以岩浆岩的地球化学特点为依 据提出晚中生代中国东部存在加厚的地壳及古 高原, 126 Ma~113 Ma发生高原垮塌
中酸性岩浆岩的形成与压力有密切的关系,并 且可以按照其形成压力的大小区分为4类:埃达克 岩、喜马拉雅型、广西型、浙闽型和南岭型花岗岩
埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩指示存在加厚的地壳 浙闽型和南岭型花岗岩代表正常的和减薄的地壳
• 盖层沉积为稳定类型沉积建造 • 岩浆活动微弱 • 构造变动微弱 • 盖层基本无变质作用,或变质作用极为微弱
克拉通的基本结构——双层结构
盖层:沉积较薄,岩相变化不大,稳定类型 沉积,产状平缓,地壳运动为大面积的缓慢 的升降运动,岩浆活动微弱,很少受变质作 用 基底:活动类型沉积,构造复杂,深成岩系 发育,深融作用普遍,区域变质作用强
2、与拆沉作用和岩石圈破坏减薄有关?
•华北地台在古生代发育金伯利岩,表明当 时岩石圈厚度在200km左右,而新生代的岩 石圈厚度仅几十公里;表明华北地台在中生 代期间发生岩石圈的减薄
岩石圈及岩石圈根的减薄,主要是 通过拆沉作用方式实现。其控制因 素是重力或密度差及熔体。此外, 还有拉伸作用引起的力学减薄、软 流圈上涌等引起的热减薄。
高原萎缩期(131 Ma以后)
高原垮塌期(126 Ma~113 Ma)
早白垩世中 期(约124 Ma左右)热 河生物群繁 盛期间,高 原已经大部 分垮塌了
高原余脉(晚白垩世)
第三纪以后
高原的垮塌
据马昌前等,2003
高原的垮塌
据赵广涛等,1997
问题与争论
◎ 沉积盆地与高原? ◎ 高原剥蚀的沉积物去向? ◎ 埃达克质火山岩的分布?
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