槽台学说与板块构造的简介和比较

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槽台学说简介

槽台学说简介

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。

槽台说及与板块关系

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

槽台学说简介

槽台学说简介

五、地槽的演化模式 总规律:由动到定。 J.Aubouin(1965)将地槽分为三期,即地槽期、晚地槽期和 后地槽期。 1、地槽期 地槽期主要为下陷沉降期,有大量的基性海底喷溢,蛇绿岩 套等形成,和深水沉积物的缓慢堆积。当地背斜由于造山作用 开始上升时,地槽进入发展阶段后期的复理石期。随着造山作 用的开始,深成岩浆作用和变质作用发生,包括同构造期和后 构造期的花岗岩体侵入。造山作用首先从eugeosyncline开始,然 后向 miogeosyncline 迁移。随着此迁移的发生,沉积作用、岩浆 活动、变质作用亦随之向外迁移,并形成强烈的褶皱和推覆构 造。 2、晚地槽期 晚地槽期在造山阶段之后,先在 eugeosyncline 的两边,而后 又在miogeosyncline前部形成狭窄的槽地 —即后渊、内渊和前渊。 在这些部位沉积了 molasse formation。
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。

中国大地构造分区介绍

中国大地构造分区介绍

中国大地构造分区介绍胡经国本文作者的话本文根据有关文献和资料编写而成,值得地球科学爱好者和有志于从事中国大地构造研究的年轻学子阅读和研究。

现将它奉献给读者。

希望能得到大家的指教和喜欢!。

本文目录一、从活动论观点划分大地构造单元1、大地构造分区的主要原则2、划分大地构造单元的基本观点3、划分古板块的标志4、划分大地构造单元的步骤二、中国大地构造轮廓及构造分区1、槽台观点对中国大地构造单元的划分2、板块观点对中国大地构造单元的划分3、中国大陆构造域的划分下面是正文一、从活动论观点划分大地构造单元1、大地构造分区主要原则⑴、地壳构造活动性的不均一性由于地壳构造活动性的不均一性,因而可以从空间的角度将地壳各部分的区域性分异与构造阶段的发展变化联系起来,进行大地构造单元划分或大地构造分区。

⑵、主要依据:构造活动程度大地构造分区的主要依据是构造活动程度。

由于地壳演化中各个地区构造活动程度并非一成不变,而是可以相互转化的,因而在进行大地构造分区时,必须具有历史分析的现点,即区分不同的构造阶段进行。

⑶、以850~250Ma泛大陆旋回构造格局进行划分现代全球古大陆再造和板块划分,一般是以距今850~250Ma泛大陆旋回(Pangea-250,即泛大陆-250)的构造格局进行划分的。

因为,该阶段的地质记录最全、研究程度最高。

至今,进入一个泛大陆裂解时期,其板块划分的代表方案就是LePichon(1968)等的现代板块划分。

Pangea-850(泛大陆-850)以前(太古宙-元古宙)的板块划分涉及太古宙-元古宙的造山带和古缝合线识别,存在较多争议。

故一般以850~250Ma泛大陆阶段的板块划分和大地构造分区。

欧亚、美洲、非洲、澳大利亚将连为一体,形成超大陆。

2、划分大地构造单元的基本观点⑴、活动论和固定论所谓活动论,是指地表大陆和海洋在地质历史中的发展变化而言。

大陆和海洋在地表上的位置变化可能有两个方面,一是大陆和海洋相对于地极和赤道的位置变化;一是大陆和海洋相互之间的相对位置变化。

槽台说

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

从槽台学说到板块学说

从槽台学说到板块学说

克拉通克拉通craton地壳上长期稳定的构造单元,即地壳中长期不受造山运动影响,只受造陆运动发生变形的相对稳定部分。

“.施蒂勒1936年提出,作为与造山带相对应的地壳稳定地区。

克拉通一词源于希腊语Kratos ,意为强度。

1921年柯柏称之为“kratogen”,1936年施蒂勒改称“kraton”,当时还划分出高克拉通和低克拉通,分别对应于大陆和大洋盆地,由于后来已证实大洋是活动的年轻地壳,今克拉通一词仅用于大陆地区,是地盾和地台的统称。

地盾地盾shield克拉通中前震旦纪或前寒武纪结晶基底大面积出露的地区。

E.修斯1888年提出。

地盾具平坦但凸出的地表形态,其周围被有平缓盖层的地台围绕而呈现出地盾形态。

世界著名的地盾有加拿大地盾、波罗的地盾等。

由于地盾出露的岩石均属太古宙和元古宙,对地盾岩石组分、变形和变质作用、岩浆活动及成矿作用等方面的研究,可以提供地球演化早期历史的信息。

沉积盖层在地盾上的缺失往往是后期剥蚀的结果,所以地盾在地质构造性质上与地台并无本质差别,代表地台中相对隆起部分,两者的关系是过渡的。

地台地台platform上自形成以后未再遭受强烈褶皱的稳定地区。

曾称。

1885年由E.修斯提出。

在地槽地台学说中,地台是与地槽相对应的地壳稳定构造单元,以含有未变质的沉积盖层区别于。

地台具有双层结构,即由基底和盖层构成。

基底由前或前的巨厚已变质的沉积岩系与组成,构造复杂,一般遭受过较强的区域变质作用。

基底岩石建造序列属地槽型。

盖层由震旦纪或寒武纪以来的沉积岩系组成,其厚度一般不超过1000~2000米,未经受区域变质作用。

其沉积物组成地台型建造序列。

盖层与基底以角度不整合接触。

地台的主要特征有:①形态上呈等轴状,面积一般超过数十万平方千米,地貌反差小。

②沉积建造多由高成熟度、分选良好的浅海或陆相地层组成,厚度不大但分布广泛,地层成席状体,对比性良好,有石英砂岩建造、粘土铁质建造、碳酸盐建造等。

板块构造与地槽的关系

板块构造与地槽的关系

2018年8月

最初,地槽的概念来至美国东 部的阿巴拉契亚山。那里有很厚的 地层,它们的东部是大西洋,以西 是稳定的地台型沉积。最初是由霍 尔 (J.Hall) 提 出 来 的 , 后 来 丹 纳 (J.D.Dana,1873) 正 式 提 出 地 槽 “ Geosyncline” 这个术语 , 他们认为 地槽位于大陆的边缘 ,一边是大洋 ,一 边是大陆。

2018年8月
从亚洲的地质特征看 , 认为地槽不 在两大陆之间 ,也不在两高地之间 , 而在 大陆边缘。 在我国东南沿海的华南褶皱系, 是一个下古生代的冒地槽,位于中国大 陆边缘,西北侧是大陆,东南侧是大海, 那里过去和现在都不存有大面积古陆。 这个地槽既不是在大陆内部,也不是位 于两个大陆之间。
2018年8月
1940年,施蒂勒写了一本《北美洲的大地 构造》,可惜这本书刚印出来,还没有发行 就遇上第二次世界大战,大部分被毁掉了, 后来只在美国和西欧留下为数有限的几本。 在 此 书 中 施 蒂 勒 把 地 槽 分 作 两 类 即 Eug eosynklinale和Miogeosynklinal,根据其第一个 音节,中文就译做“优地槽”和“冒地槽”。 1951年,凯依 (M.Kay )在《北美洲的地 槽》一书中,就用了优地槽和冒地槽的概念 , 中国后来已将这本书翻译,故很多人误认为 是凯依首先提出这两个概念的。

2018年8月
我国台湾是一个在白垩纪以前褶皱基底上 的白垩纪-第三纪的地槽。地槽的西部是中间 大陆,东部是太平洋。它不是位于大陆内部, 也不是位于两个陆块之间,或者可以说它相当 于施蒂勒的大陆克拉通与海洋克拉通之间的正 地槽,实际上是一个大陆边缘地槽。 日本没有很老的地层,但地层中有10-20 亿年的砾石,志留系和泥盆系出露也不多,石 炭系和二叠系属于优地槽沉积,从它的古地理 位置上说,是在亚洲大陆边缘,东部是太平 洋,,从来不是古陆,所以日本地槽不是在大 陆内部,也不是介于两个大陆块之间,其性质 和台湾地槽很相似,是一个大陆边缘地槽。

板块构造与槽台

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。

槽台大地构造单元的成矿规律的异同

槽台大地构造单元的成矿规律的异同

槽台大地构造单元的成矿规律的异同地槽—地台说(Geosyncline—platformtheory)是关于大地构造的一种学说。

地槽的概念是由霍尔(1859)和丹纳(1873)提出的。

地台的概念是由休斯(1885)和奥格(1900)提出的。

这种学说把地壳分为活动的地槽区和稳定的地台区。

地槽区和地台区两种基本构造单元的形态特征、升降运动、沉积建造、构造变动、岩浆活动和变质作用,以及矿产资源等都有很大差异。

地槽区是巨大的狭长的拗陷地带,在其发展的前期,地壳表现为强烈的沉降作用,形成下部陆屑建造、海底火山岩建造和碳酸盐岩建造。

后期地壳表现为强烈的上升运动,形成上部陆屑建造、潟湖建造和磨拉石建造。

同时,伴随有大规模的岩浆侵入活动和火山喷发活动,以及大范围的区域变质作用。

地槽回返上升的晚期,岩层挤压褶皱隆起上升,形成褶皱带,在地貌上表现为褶皱山脉。

地台区多是具有双层结构的稳定地块,其下部为褶皱基底,上部为沉积盖层,没有沉积盖层的地台称为地盾。

地台区升降运动的幅度小,沉积物的厚度较小,岩相比较稳定。

常见的沉积建造有含煤铝土矿铁质岩建造、石英砂岩建造、石灰岩建造等。

褶皱变动较为和缓开阔,断裂变动以正断层为主,岩浆活动以小型侵入活动和大规模玄武岩喷发为主,变质作用微弱。

地槽区和地台区是可以互相转化的。

槽台说认为:地壳运动主要受垂直运动控制,其驱动力为地球物质的重力分异作用,其构造单元分为活动的地槽区和稳定的地台区。

地壳可分为地槽、地台两种构造单元。

地槽是活动区,包括岩浆活动、变质作用、构造运动强烈,沉积不稳定型,内生矿产发育。

地台是地壳上稳定区,由地槽演变而来,沉积稳定型,外生矿产发育。

地台底下有地槽阶段产物。

中国有华北地台,扬子地台和塔里木地台;有华南地槽系,兴蒙地槽系,祁连-昆仑-秦岭地槽系,青藏地槽系,西太平洋地槽系等。

槽台说形成后,从19世纪末至近代,在大地构造学说中一直占统治地位。

它的形成是以大陆壳的地质构造为基础。

地质学-大地构造学说.

地质学-大地构造学说.
互移动,岩石圈既不生长也不消失。
拉张型板块边界
拉张型板块边界
东非大裂谷是两大板块受拉张而形成的断裂谷

东非大裂谷
噶 尼
( 6500km )中段


挤压型边界
(1)受到挤压而破碎,以至熔融,刺激深部岩浆涌出,带来 火山活动;
(2)被挤压的岩层,也会张裂和隆起,发生断层作用及褶曲 作用;能量通过火山和地震等活动爆发;
(3)俯冲到软流圈,受热熔融并最终成为地幔的一部分。
板块俯冲与沟-弧-盆体系
剪切型边界(转换型板块边界)
拉张型与剪切型板块边界
洋中脊全长超过65000千米
海洋演化,海洋从开始形成到封闭,可以归纳为下列过程:大陆裂谷——
红海型海洋——大西洋型海洋——太平洋型海洋——地中海型海洋——地缝合 线。这一过程被称为大洋发展旋回或威尔逊旋回。
太平洋板块 南北美洲板块 欧亚板块(含波斯板块) 非洲板块(含索马里板块) 澳印板块 南极州板块
板块的划分
(三)板块边界—— 各板块之间相互接触的边线
拉张型边界(离散型板块边界):两个互相分离的板块之
间的边界。
挤压型边界(辐聚型板块边界或汇聚型板块边界):互
相靠近或挤压的两个板块之间的边界。 剪切型边界(转换型板块边界):两个板块沿着相反的方向相
板块构造学说能够解释多种地质现象。
板块构造与变质作用
板块构造与成矿作用
板块构造与岩石类型
(六)板块构造学说存在的问题
1、板块运动的驱动力? 根据热流值的分布和热点的存在等现象,地幔对流有可能存在,
但缺乏直接证据。至于如何对流,就更不清楚。 2、错断洋脊的巨大断裂的成因? 洋脊的错断是如何产生? 3、洋底出现含煤沉积的原因? 根据深海钻探资料,大西洋、印度洋与太平洋底部都有白垩

中国五大地质构造学派

中国五大地质构造学派

中国五大地质构造学派大地构造是地球科学的一个分支学科。

它主要研究地球的构造、演化及其运动变形和发展规律等问题的学科,是研究地球科学的基础理论之一,不仅对深入认识地球发展史和地壳、岩石圈运动史有重要的理论意义,而且对研究成矿条件、地表成因及预测矿产资源等都具有重要的实际意义。

中国地处环太平洋构造带和特提斯构造带的丁字接合处,具有中国特色的大地构造特征。

“波浪状镶嵌构造学说”、“地质力学”、“多旋回构造”、“地洼说”和“断块构造说”是老一辈地质学家对我国大地构造特征的总结,被称为“中国五大地质构造学派”。

一、“波浪状镶嵌构造”学说“波浪状镶嵌构造”学说创始人张伯声院士生平简介:张伯声院士,1903年6月23日出生于河南省荥阳县乔楼村,1994年4月4日下午5时在西安逝世。

1926年毕业于北京清华学校,以优异成绩被保送赴美留学,先后在威斯康辛大学和芝加哥大学化学系学习,1928年获芝加哥大学化学系学士学位,后又在芝加哥大学和斯坦福大学地质系研究部攻读地质学。

1930年回国,先后在焦作工学院、交通大学、唐山工学院、河南大学和北洋工学院任地质学和岩矿学教授。

1937年抗日战争爆发,张伯声教授随同北洋工学院从天津迁到陕西,先后在西安临时大学、西北联合大学,西北工学院和西北大学任教。

抗战胜利后,原北洋工学院的教师纷纷返回天津,但他则认为,秦岭需要他,西北需要他,毅然跟随西北大学迁回西安,出任西北大学地质系主任。

解放后,张伯声院士以极大的热情投入新中国的社会主义建设事业。

1956年光荣地加入中国共产党。

同年,任西北大学副校长。

1980年任中国科学院院士,同年11月调任西安地质学院长。

张伯声院士为地质教育和地质科学研究工作整整奋斗了64年之久,献出了他的毕生精力,为党、为人民做出了杰出贡献。

张伯声教授被公认为陕西省最有影响的教育家之一。

他坚持教育为社会主义建设服务,为国民经济发展服务。

培养德、智、体全面发展的有用人才,是他一贯的教育思想。

04 第四章 地槽地台学说

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

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
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槽台学说与板块构造图标槽台学说和板块构造学说的发展历程,两者的主要观点以及对他们两者的评价、比较和作者对板块构造学说的未来的预测。

关键词:槽台学说,板块构造,比较,评价,预测ABSTRACTThe development course of the theory of channel and plate tectonics, the main viewpoints of the two theories and their evaluation, comparison and the future prediction of plate tectonics theory.Key words:Trough theory, plate tectonics, comparison, evaluation, prediction槽台学说与板块构造............................................................. 错误!未定义书签。

槽台学说与板块构造的比较.. (1)1. 槽台学说 (1)1.1 槽台学说概述 (1)1.2 槽台学说的提出 (1)1.3 地槽说的主要观点 (2)1.4 槽台说的评价 (2)2. 板块构造 (4)2.1 板块构造概述 (4)2.2 板块构造的提出 (4)2.3 构造运动学说的主要观点 (5)2.4 构造运动学说的评价 (6)1.1.槽台学说与板块构造的比较随着时代的变迁,曾经在地质学界只手遮天的槽台学说逐渐没落,板块构造迅速崛起,让人不得不感叹就连学术都是沧海桑田般,然而就算在这个日新月异的时代,槽台学说依然有着他无法被板块构造替代的优势。

在查阅这两个学说诸多的资料之后,通过比较可以一窥两者的特点。

1. 槽台学说1.1 槽台学说概述槽台学说: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。

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。

构造运动具有强弱交替的周期性和阶段性。

稳定期构造运动较和缓,主要表现为缓慢升降运动、活动期构造运动和岩浆活动等都较频繁,主要表现为强烈褶皱和隆起,形成巨大的山系,故也称造山运动。

构造运动的周期性决定地壳发展具有阶段性。

地球上发生的比较强烈和影响范围较广的构造运动称为构造运动期或造山运动幂。

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。

1.2 槽台学说的提出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。

1.3 地槽说的主要观点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。

地槽具有两重性质:地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;地槽的发育第一阶段:以强烈下沉为主,堆积了厚达1-2 万米的沉积物,出现碳酸盐类沉积,伴随有玄武岩喷发。

地槽发育的第二阶段:以隆起为主(一般从中央部分先开始),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),如喜马拉雅地槽、昆仑地槽、秦岭地槽等。

伴以花岗岩侵入和区域变质作用地台的发育阶段也分两个阶段。

前地台阶段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。

后地台阶段即指寒武纪以来的地台发展阶段,根据地台的定义,此阶段应为一个相对稳定的发展阶段。

该阶段的沉积物呈面状分布,岩浆活动和变质作用以及构造变动均较为轻微。

1.4 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。

当然,槽台说也有不足,总结起来如下:地槽假说基本出发点是固定论,即认为地壳和地幔密切相关,岩石圈地壳相对于地幔不可能发生任何大规模的水平位移;槽台学说没有使地质科学摆脱描述为主的状态。

地台和地槽都不是地壳发展的最后形式,彼此可以转化。

如我国东南部,地台区的特征已不断消失,活动性已逐渐增加,有向新阶段转化的趋势。

①基于大陆地质,对占地表面积2/3 的广大海洋洋底缺乏足够了解,对海洋构造无能为力②将地壳划分为地槽、地台两种基本构造单元不足以概括全球地壳的构造类型③用槽台转化模式解释地壳构造的发展演化不能解释各地质时期动力环境的多样性④在分析地壳运动时,多数学者只注重垂直运动而忽视了水平运动,学术思想体系基本属于海陆固定论⑤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出现长条状的活动带及其间大面积的稳定区。

各级构造名繁杂,使地槽的概念陷于混乱[1]。

2. 板块构造2.1 板块构造概述板块构造学说是在大陆漂移学说和海底扩张学说的基础上提出的。

根据这一新学说,地球表面覆盖着不变形且坚固的板块(岩石圈),这些板块确实在以每年1厘米到10厘米的速度在移动。

由于地球表面积是有限的,地球板块分类为三种状态:其一为彼此接近的汇聚型板块边界;其二为彼此远离的分离型板块边界;其三为彼此交错的转换型板块边界。

板块本身是不会变形的,地球表面活动便都在这三种状态下集中发生。

2.2 板块构造的提出1915年魏格纳在《海陆的起源》一书中提出了大陆漂移的概念,然而他所提出的证据未能使地学界相信大陆漂移的真实性,主要是无法解释构造板块运动的动力来源问题。

60年代初H.Hess提出了海底扩张的概念,并得到古地磁学、地球年代学以及海洋地质学和地球物理等方面一系列新证据的支持。

三种不同的现象:熔岩序列中磁极性转向的年代;深海岩心中剩余磁化转向的深度,以及平行于海洋中脊的线状磁异常的宽度,都以同样的比率变化着,都是由于扩张海底的地壳从洋中脊迁移而造成的。

1912年德国气象学家兼地质学家魏格纳( A. Wegner )最先提出大陆漂移说。

他认为在前寒武纪时,地球上存在一块统一的大陆:泛大陆。

以后经过分合过程,到中生代早期,联合古陆再次分裂为南北两大古陆,北为劳亚古陆(Laurasia),南为冈瓦那古陆(Gondwanaland)。

到了三迭纪末,这2个古陆进一步分离及漂移,相距越来越远了,其间由最初一个狭窄海峡,逐渐发展成印度洋、大西洋等巨大的海洋。

到了新生代,因为印度已北漂到亚欧大陆的南缘,两者发生了碰撞,青藏高原隆起,造成了宏大的喜马拉雅山系,古地中海东部完全消失了;非洲继续向北推进,古地中海西部逐渐缩小到现规模;欧洲南部被挤压成了阿尔卑斯山系,南、北美洲在向西漂移过程里,它们的前缘受到太平洋地壳的挤压,隆起为科迪勒拉-安第斯山系,同时两个美洲在巴拿马地峡处复又相接;澳大利亚大陆脱离南极洲,向东北漂移到新生代的位置。

于是海陆的基本轮廓发展成新生代的规模。

但它有一个致命弱点:动力。

根据魏格纳的说法,当时的物理学家立刻开始计算,利用大陆的体积、密度计算陆地的质量。

再根据硅铝质岩石(花岗岩层)与硅镁质岩石(玄武岩层)摩擦力的状况,算出要让大陆运动,需要多么大的力量。

物理学家发现,日月引力和潮汐力实在是太小了,根本无法推动广袤的大陆。

因此,大陆漂移学说在兴盛了十几年后就逐渐销声匿迹了。

上世纪五十年代,海洋探测的发展证实海底岩层薄而年轻(最多二、三亿年,而陆地有数十亿年的岩石);另1956年开始的海底磁化强度测量发现大洋中脊两侧的地磁异常是对称的。

据此,美国学者赫斯(H.H.Hess)提出海底扩张学说,认为地幔软流层物质的对流上升使海岭地区形成新岩石,并推动整个海底向两侧扩张,最后在海沟地区俯冲沉入大陆地壳下方。

20世纪60年代,海底扩张和板块构造的提出给早期的大陆漂移说注入了新的生命力。

2015年及以前获得的大量证据表明,魏格纳大陆漂移的基本设想是正确的。

六十年代初,美国地震地质学家迪茨(R.Dietz,1961)提出了"海底扩张" 的概念。

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