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！下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。

它在褶皱之前曾经是—个不断拗陷、并堆积了巨厚沉积物的沉降地带。

美国学者丹纳（1883）在研究北美地质构造时也得出了同样的结论。

他发现，同一时代地层的厚度在有些地方很大，而在另外一些地方则很小甚至尖灭，并且厚度较大的地区在平面上常呈桶圆形或狭长带状。

丹纳把强烈下降并逐渐被沉积物所充填的坳陷称之为地槽（最早译为地向斜Geosyncline）；而将地槽之间沉积岩层变薄或缺失的相对隆起区成为地背斜。

⑵、欧洲学者的基本观点一些欧洲学者研究发现，阿尔卑斯（Alps）造山带形成之前并没有巨厚的浅海相沉积层，却发现了厚度不大的深海相沉积物。

他们认为，地槽坳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，深海盆地中的深水沉积物没有补偿巨大的海盆深度。

布勃诺夫（Bubnoff）和施蒂勒（Stille）认为，地槽的主要特征是后期强烈的褶皱作用，他们把构造变动强度作为划分地槽的主要依据。

把那些以后产生了强烈褶皱的Alps型山系的坳陷称为地槽，高大的褶皱山系只能在原来的地槽位置上产生。

⑶、美国和欧洲地槽概念的主要差别2、地槽的现代概念地槽是指地壳上具有强烈活动性（包括显著的差异升降和强烈的构造作用、岩浆活动、变质作用和多次内生成矿作用等）的狭窄长条状地带。

其早期主要表现为地壳上形成深坳陷，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；而晚期则表现为地槽的强烈褶皱，并形成褶皱带（褶皱山系）。

在时间上，地槽一般是指地壳上古生代以来曾有过强烈活动的地带。

3、地槽的基本类型优地槽和冒地槽是地槽的两种基本类型。

⑴、优地槽发育有火山岩：早期有基性熔岩喷溢和超基性岩侵入；晚期经造山作用形成山系，并有酸性岩浆岩侵入。

⑵、冒地槽岩浆活动微弱，缺乏火山岩：它是沿稳定的大陆地块边缘延伸的沉降带，其中为沉积物所充填。

4、现代的优地槽和冒地槽许多学者指出，现代的地槽相当于现代的大陆边缘的大陆架、大陆坡、边缘海、岛弧和深海沟（少数位于两大陆之间）。

其中，大陆架和大陆坡具有硅铝质基底，上面堆积有浅水沉积棱柱体，沉积物主要为陆源碎屑岩和碳酸盐岩，火山物质极少，与冒地槽相当；而边缘海、海沟地带则具有硅镁质基底，发育浊积岩、火山碎屑岩和火山岩，沉积物往往不能补偿坳陷，与优地槽相当。

5、浊积岩浊积岩是由浊流沉积作用形成的各类沉积岩的统称。

常见的有硬砂岩质浊积岩、碎屑灰岩质浊积岩，还有多种浊流沉积成因的岩石类型。

浊流是由含多量悬移物质的海水顺海底运移而形成的密度流。

浊流中的悬移物质主要为砂、粉砂、泥质物，有时还夹带砾石。

在浊流运移过程中，对海底有侵蚀作用，久而久之形成海底峡谷。

浊流停止流动导致所含悬移物质沉积而形成特定的粒级层序列，成岩后称为浊积岩。

6、大陆内部与大洋一侧的地槽现在位于大陆内部的许多地槽褶皱带，当其发育接受沉积时，两侧的大陆块是互相分离的，所以这种地槽也是位于当时大陆的边缘。

靠近大陆，基底属于陆壳，活动性较弱，沉积物以陆源碎屑岩及碳酸盐岩为主，其中没有或很少火山物质，属于冒地槽。

靠大洋一侧，基底属于洋壳，活动性较强，有蛇绿岩套，沉积物以浊流及火山碎屑岩为主，夹火山熔岩，属于优地槽。

二、地槽的主要特征1、位置、形态、规模地槽通常出现在大陆边缘地带，并沿大陆边缘延伸。

一般都具有狭长的形态、在地壳上呈带状分布。

其规模很大，长度往往可达近千公里到几千公里，宽度也可达近百公里到几百公里。

有些已经褶皱成山的地槽往往因为侧向挤压和消减作用，其宽度可大大缩减；还有一些褶皱带由于大陆的碰撞和移离，不仅改变其原有的宽度和长度，而且可能发生很大的移位。

2、发展中地槽的地貌与近代大陆边缘特征一致既可以形成宽阔的大陆架－大陆坡－大陆阶；比较简单的大西洋型大陆边缘，也可出现很窄的大陆架、起伏显著的大陆边缘。

已经褶皱的地槽在地形上通常成为山系，在地球表面形成一系列大致平行的线状山脉。

延续达几百公里至几千公里。

特别是比较年轻的中、新生代褶皱隆起的山系。

现代地球上所见的许多雄伟山系，基本上都分布在环太平洋带和Alps-Tethys带（阿尔卑斯－特提斯带），并且都是中新生代地槽分布的范围。

而古生代褶皱带由于长期的剥蚀和破坏，则一般山系较低，地形起伏不显著。

3、地槽的沉积特征地槽在沉积作用上往往表现为长条状的坳陷，有一定的方向性；在地槽发育阶段沉积物以浅海相沉积为主，有时还可出现半深海相和深海相沉积；沉积物分选性差；沉积厚度很大，可达上万米或更厚。

岩性、岩相和厚度变化显著。

地槽中常见一些特有的沉积建造，如硬砂岩建造、硅质火山岩建造、复理石建造和磨拉石建造等。

⑴、复理石与复理石建造①、复理石复理石（Flysch）是一种由半深海、深海相沉积物所构成的韵律层系。

一般认为，地槽褶皱回返初期，陆地面积逐渐扩大，碎屑物质逐渐增多，地壳频繁地周期性振动，由此形成复理石层。

主要特征是：具有多次重复性韵律层理，每一韵律层都包含由砂岩到泥质岩的顺序规律；单个韵律层厚度不大，但总厚度巨大；岩石类型单一，主要为砂岩和粘土岩，其次为灰岩，砾岩少见；象形印痕、波痕发育，化石罕见。

另外，还有人认为，复理石是深海浊流沉积作用的产物，但是浊积岩并不都限于有复理石韵律，对探讨构造与古地理环境具有重要意义。

②、复理石建造A、复理石建造及其特征复理石建造（Flysch Formation）是一种有规律的复杂互层的巨厚沉积建造，通常有两种或两种以上的岩石在地层剖面上有韵律地交互出现。

绝大部分为很规则的单调的砂岩和泥（页）岩互层，或夹有极少的泥灰岩、灰岩；单个韵律厚度较小，为0.5～2米；韵律底部较粗，向上变细，顶部韵律常有大量的各种象形印模和沉积物的滑动痕迹。

岩层中几乎不含化石；层理一般很好，但是岩石分选性差。

它们显然没有遭受波浪的再造作用和再沉积作用。

多次重复的韵律性层理（复理石韵律）,每一韵律包括砂岩到泥质岩或灰质岩的韵律层序（鲍玛序列），总厚达数千米至万米。

主要为砂岩和泥岩，海相浊流沉积。

B、复理石建造成因愈来愈多的学者认为，形成复理石建造的构造环境是在地槽处于褶皱回返前奏的构造运动。

当时，地槽分裂成为几个槽型盆地，其间分布有岛弧和岛列隆起。

正在隆起的山脉遭受强烈的侵蚀，泥砂碎屑物质在陡峻的斜坡上一次又一次地受到重力滑动的扰动，巨大的沉积体被卷入涡流(浊流),不断地被冲动搬运到槽形盆地中，每一次扰乱的浊流按粒级分选堆积，从而形成复理石韵律。

⑵、磨拉石与磨拉石建造①、磨拉石磨拉石（Molasse）泛指那些以陆相为主、巨厚的砾岩和砂岩占优势的沉积岩层。

这种岩层的分选性差、层理不规则、相变急剧，是造山带山前地区的典型沉积类型。

一般在压陷前陆盆地出现较多。

②、磨拉石建造磨拉石建造（Molasse Formation）是以砾岩为主的陆相粗碎屑岩，反映近源、快速堆积，一般位于造山带前缘。

磨拉石建造是在地槽急剧隆起阶段，形成于山前坳陷的巨厚的以粗碎屑为主的一套岩系。

其中砾岩占70%～80%，含砂岩、灰岩、泥灰岩、页岩、盐类及煤等。

岩层松软，厚度巨大，常见交错层和波痕，相变急剧。

以陆相沉积为主，也有海相和海陆交互相沉积。

成分变化有一定规律，从山区到平原往往由砾岩过渡为砂岩、粉砂岩、粘土岩；纵向上，从上到下由陆相过渡为海相。

磨拉石建造（磨砾层）出现于地槽褶皱回返期后阶段。

磨拉石建造通常分布在地槽褶皱带外侧的边缘坳陷中，这个坳陷是由于地槽褶皱隆起而形成的补偿性坳陷。

岩石组成以砾岩、长石砂岩、复矿砂岩等粗碎屑岩占绝对优势；此外尚夹有粉砂岩、粘土岩。

边缘坳陷是一个不对称的坳陷盆地，近地槽褶皱带的一侧下陷快而幅度大，发育大量砾岩夹砂岩，属快速水流搬运和沉积的河流相、洪积相，具明显的流水层理，沉积厚度大、变化快，自几百米到几千米。

向外它们就迅速变为湖相的红砂岩和泥（页）岩，夹蒸发岩沉积；再向外随着远离山系，碎屑物颗粒就变得更细。

⑶、鲍玛层序鲍马层序,又称为鲍马序列，由鲍马本人在1962年的时候提出，并在以后长期作为标准的浊积岩沉积相模型为地质工作者所参考。

然而，将近半个世纪对浊积岩的研究发现，在野外很难见到完整的鲍马层序。

就连鲍马本人也曾表示，他所见到过的完整鲍马序列的浊积岩不超过所有浊积岩的5%。

1998年，有不少人提出新的观点认为，鲍马层序不能作为解释浊积岩的最终标准，无论是对广义的浊积岩还是狭义的浊积岩，它都是存在有一定问题的。

不过在中国国内，地质工作者仍然沿用这种模式对浊积岩进行对比观察研究。

作为浊积岩沉积相模型的鲍玛层序，由五种岩性组成，自下而上依次为：①、底部粗粒递变层由砾-砂-粉砂组成，具有正粒序，泥土杂基多；底部有冲刷面，含砾石（为下伏页岩碎屑及生物碎屑等），岩层底面各种印模构造发育，砂岩中有异地浅水化石。

②、下平行纹层由细砂、粉砂及泥组成，也显粒序性，具有平行层理构造。