历史大地构造学
中国大地构造格架及其演化史
中国大地构造格架及其演化史
中国大陆是一个拼合的大陆(图1).中国海陆大地构造经历了五幕演化史:①前寒武纪,华北、扬子、华南、塔里木等陆核先后在大洋中形成,经过稳化,逐步向稳定的块体(Craton)过渡;
②古生代期间,上述块体逐渐拼合,其结合带呈横向分布:天山—阴山—燕山,昆仑—秦岭—大别和南岭,海水随之退出,形成中国大陆的雏形;这三条横向结合带之间,有广泛海相碳酸盐岩分布;③中生代开始,羌塘地体自南大陆漂移而来,与塔里木碰撞(T3-J1),冈底斯依次又与羌塘碰撞(J3-K1),随后又有印度与冈底斯的缝合(K2-E23),从而出现印支、燕山、喜玛拉雅三期造山运动,特提斯洋启闭,使中国西部在强烈挤压改造之中,地壳增厚,其界线为贺兰山—龙门山;
④新生代开始,在西部青藏高原的隆升之后,东部发生太平洋板块向欧亚板块聚敛,使中国东部及海域出现拉张应力场,地壳自大兴安岭—太行山—武陵山向东减薄,并形成一系列陆相碎屑岩断陷盆地;
⑤晚渐新世以来,菲律宾俯冲于欧亚板块之下,出现琉球海沟—琉球群岛—冲绳海槽的沟一弧一盆系,以致中国东部及海域沉降,使新生代断陷盆地中普遍堆积起较厚的区域盖层.
1/ 1。
中国大地构造演化及其历史意义
中国大地构造演化及其历史意义地球是一个充满变化和发展的行星，地球表面不断变化的景象在地质中反映出来。
地球内部的构造演化和外部的地貌形态一直是地质学家所关注的重要课题之一。
而作为地球构造演化的重要组成部分，中国大地构造演化学的研究，对于揭示地壳的演化历程和构造变迁具有重要的意义。
本文将对中国大地构造演化及其历史意义做一些探讨。
一、中国大地构造演化的发展历程中国大地的构造演化是一个相对复杂的过程，不仅仅涉及深部的地球内部构造演化，还涉及到地表的地形变迁和沉积作用等多个方面。
大约40亿年前，中国大陆就开始了自己的演化历程。
在这个演化历程中，随着各种地质作用的不断发生，中国的大地构造发生了不同阶段的变化和演化，从而形成了今天的地貌和构造特征。
11亿年前，中国北部地壳发生了一次明显的撕裂，形成了以塔里木盆地为中心的超大型地堑。
在地壳的运动作用下，中国大陆逐渐分裂为南北两个板块，形成了华北和华南两大地块。
然后，在早古生代和中古生代，中国地壳的变迁更为显著。
在早古生代，震旦纪时期的海洋切断了华北和华南两块大陆，形成了红色岩石和磨皮岩。
中古生代以后，若干个地质事件的发生，包括关键期的海退和地壳的抬升、太平洋板块碰撞、喜马拉雅山脉的形成等，更是促进了中国大地构造的演化过程，并导致了新的地质景观的形成。
二、中国大地构造演化的意义中国大地的构造演化显然不仅仅是一种自然演化的现象，它还具有深远的历史意义。
首先，中国地质演化的历程对于人类认识地球和掌握自然地理知识发挥了关键作用。
人类在生产生活中需要对地质进行深入的研究，利用地质资源和处理各种地质灾害，对于地质知识的掌握广泛应用于人类的各个领域。
其次，中国大地的演化历程对于我国的能源保障和资源开发具有极大的影响。
中国地质资源的种类繁多，对现代工业生产和经济发展发挥着不可或缺的作用。
应用地质知识可以使资源的开发和管理变得更为高效和科学。
最后，中国大地构造演化的研究还对于理解全球变化和促进国家科技发展意义重大。
中国地质构造学研究历史
地洼学说认为，在地壳演化史上，不只活动区可以转化为“稳定” 区，而“稳定”区也可转化为新的活动区。大陆地壳的发展过程， 并非如地槽—地台说认为的那样，直线地仅由地槽阶段发展到地 台阶段，而是多阶段、螺旋式的升进。通过活动区与“稳定”区 之间的互相转化递叠，按照“否定之否定”法则向前发展，这叫 “动、定转化递进律”。它的力源机制在于上地幔软流层的物质 运动，叫散聚交替光在研究中国和东亚 构造的基础上于20世纪40年代创立的一种构造地质 学说。它主要是用力学的观点研究地质构造现象， 研究地壳各部分构造形变的分布及其发生、发展过 程，用来揭示不同构造形变间的内在联系。地质力 学注重构造体系的分析，特别是活动构造的活动规 律和动力来源，以及断层、褶皱等构造形迹形成的 力学机理的分析，也注重研究地应力和地质因素对 岩土工程的力学分析的影响，地质力学对矿产资源 的普查勘探、对工程地质和地震地质的研究有积极 意义。
地质界传统的理论是大陆地壳大发展过程只有两个 阶段：先出现活动区—地槽区，后来变为“稳定” 区—地台区。1956年，陈国达在总结中外地质资料 的基础上提出，中生代中期以来地壳演化进入了新 阶段，经受断裂作用和拱曲作用后所形成的狭长形 或长圆形的凹地或凸起，其大地构造性质既非地台 区，也与地槽区有别，而是一种新型活动区，是大 陆地壳的第三构造单元。因它是地台区向活动区转 化的产物，故取名为活化区；又因其最主要的特征 是区内出现地洼盆地，故称地洼区。
地质力学既研究地壳运动产生的各种形变现象的规律，也 研究由地壳运动产生的物质的变化规律，以及两者的相互 联系。反映地壳运动的一切现象都是它考察研究的对象， 包括构造体系的规律、海洋运动的遗迹、岩浆活动的现象、 变质岩带的发生和矿产的形成等。
地质力学的研究内容可概括为四个方面： 1、构造体系的深入调查研究； 2、全球大地构造体系的特点和分布规律，以及与各种构
大地构造学克拉通盆地
克拉通盆地：在克拉通基础上形成 旳面积广泛、形状不规则、沉降速 率相对较慢并以坳陷为主要特征旳 沉积层序。槽台说称其为台向斜。
1－中、新生界产油气盆地；2－古生界（或有中上元古界）产油气分布；3－古生界（或有中 上元古界）－新生界产油气盆地
中国旳克拉 通内盆地有 松辽、华北、 四川、鄂尔 多斯、塔里 木盆地等。
中国含油气沉积盆地类型图
1－裂谷型盆地，2－弧后被动边沿盆地；3－前陆盆 地（据克拉通基底）；4－陆内挤压挠曲盆地；5－山
（8）板块边沿旳俯冲、碰撞作用引起板内应力 场变化产生挤压、伸展和走滑等构造及沉降盆地；
（9）因为构造活化作用，沿老构造再活动；
（10）被动大陆边沿旳蠕动，即中、下地壳塑性 物质向洋逐渐蠕动，造成陆壳变薄。
克拉通 盆地旳 形成与 大陆裂 解有关
克拉通盆地旳形成与大陆裂解有关
克拉通内盆地旳一种形成和演化模式（Klein）和Hsui，1987
板块运动体制中不同阶段伴生不同类型旳盆地：
1)板内初始裂陷阶段，可形成板内裂陷盆地、 板内宽裂陷盆地、板内窄裂陷盆地和克拉通盆 地；
2）大陆裂开后来，板块发生离散运动，洋壳 出现，可形成陆间裂谷、衰退裂谷（拗拉槽）、 新生大洋盆地（大洋中脊）和被动大陆边沿 （陆阶和陆隆或陆堤）等裂陷盆地；
3）板块(B) 俯冲过程中，可伴生弧内 （裂陷）、弧后（裂陷）盆地、弧间裂 陷盆地等裂陷盆地；海沟、斜坡盆地、 弧前盆地和弧后前陆盆地等压陷盆地；
9.大地构造学说
大地构造学说
一、地 槽 — 地台学说 二、多旋回构造与地洼学 三、地 质 力 学 学 说 四、板 块 构 造 学 说
概
述
地壳运动学说(又称大地构造学说），是地质 科学的重要理论。其内容主要是研究地质构造的 分布规律，地壳运动发生的时间、运动方式和规 模，以及地完运动的起因和动力来源。 直到现在还没有一个学说能全面完整地解释 各种问题，因而各家提出的多还是一些假说。有 关地壳运动及其成因的假说很多，主要有： 收缩说、膨胀说、均衡说、对流说、波动说、 大陆漂移说等等。 下面简介四个重要的地壳运动学说
多旋回学说的形成和我国构造域
经历了三个阶段。1945年黄汲清教授写成 “中国主要大地构造单元”一文，从地槽一地台 角度区分了稳定区和活动带并比较了它们与欧美 的地槽－地台的异同。1959完成“中国大地构造 图”，正式提出多旋回构造是中国大地构造的基 本特征，不象欧美的地槽那样只经过一次造山就 回返了。 70年代，提出世界上一切著名的地槽都具有 多旋回发展的特点，地槽多旋回发育是一个普遍 规律，甚至板块活动也是多旋回的。
与槽台说针锋相对的另一派，是“活动论”。 活动论实际主要是从空间研究地壳构造的分布规 律，其作用力主要是水平作用力，认为地壳运动 使大陆发生了漂移，因此．这一学说又称为“水 平论”或“漂移说”。活动论者认为过去大陆是 连在一起的。后来分裂开来了，所以才有这种现 象。这种观点很容易为人所接受。 实际上，活动论与固定论，隆起说与漂移说， 历史学派与力学学派，都是指两个对立的学派而 言，只是名称不同而已，本世纪中期固定论占优 势，目前活动论占有重要地位。 这两派从本世纪开始争论，根据许多事实来 看，活动论日益得到人们的承认。
第二阶段：强烈上升为主的阶段（回返阶 段）。当地楷下降达到极限时，就开始上升。 上升也是不平衡发展的。一般从最活动的—— 地向斜开始，由于地向斜上升隆起，叫做“中 央隆起”，在中央隆起的两侧相对发生拗 陷．称“边缘拗陷”，在两个相邻的中央隆起 中间，形成“山间拗陷”。 伴随地槽的上升而发生海退，陆地渐增。 沉积物由碳酸盐类沉积变成具有明显韵律层理 的碎屑沉积。
大地构造学说
一、板块构造学说
◆板块构造学说是在20世纪60年代 板块构造学说是在20世纪 年代 世纪60 末兴起的，是在大陆漂移、 末兴起的，是在大陆漂移、海底扩 张学说的基础上， 张学说的基础上，综合了大洋和大 陆的地质研究资料发展而来， 陆的地质研究资料发展而来，所以 又称为 “ 全球构造理论 ” ，是当今 最盛行的大地构造学说。 最盛行的大地构造学说。
二、地槽－地台学说简介 地槽－
地槽－地台学说，即传统的大地构造 地槽－地台学说， 学说。它在19世纪中期以来研究大陆型地 学说。它在19世纪中期以来研究大陆型地 壳构造而逐渐建立起来， 壳构造而逐渐建立起来，是板块构造学说 诞生前占主导地位的地壳运动学说。 诞生前占主导地位的地壳运动学说。 1、基本观点： 地壳运动形式以垂直运动 基本观点： 为主，水平运动是次要的； 为主，水平运动是次要的；地壳运动的驱 动力来自地球内部物质的重力分异， 动力来自地球内部物质的重力分异，物质 受热变轻上涌造成地表上升隆起， 受热变轻上涌造成地表上升隆起，物质冷 却变重下沉造成地表下降凹陷。 却变重下沉造成地表下降凹陷。地球上的 海陆变迁和地质构造就是由地壳这样的升 降运动所造成。 降运动所造成。
（一）大陆漂移说
1、大陆漂移说的起源
1912年 1912年，德国学者魏格纳 Wegener） （A . Wegener）提出了 “ 大陆漂移说 ” 。
1880～ 1880～1930
2、大陆漂移说的主要观点
在大约 2.5 亿年前的石炭纪后期，地 亿年前的石炭纪后期， 球上所有的大陆曾经连结在一起， 球上所有的大陆曾经连结在一起，构成一 个统一的大陆（称为泛大陆）， ），围绕它的 个统一的大陆（称为泛大陆），围绕它的 是一片广阔的海洋（称为泛大洋）。 是一片广阔的海洋（称为泛大洋）。 此后，受地球自转离心力和潮汐力的 此后， 作用，从中生代开始，泛大陆逐渐破裂、 作用，从中生代开始，泛大陆逐渐破裂、 分离，由硅铝层组成的、 分离，由硅铝层组成的、较轻的陆壳在较 重的硅镁层洋壳之上漂移， 重的硅镁层洋壳之上漂移，直至形成今天 的海陆分布格局。大西洋、印度洋、 的海陆分布格局。大西洋、印度洋、北冰 洋是在大陆漂移过程中形成的， 洋是在大陆漂移过程中形成的，而太平洋 则是泛大洋的残余。 则是泛大洋的残余。
板块构造理论：大地构造学
海底扩张与板块构造
海底扩张
板块构造理论认为，海底扩张是板块运动的重要表现之一。由于地球内部的热能 作用，海底扩张不断发生，形成了新的海底地壳。
证据支持
海底扩张的证据主要来自于海底地质地貌、磁场分布和地壳年龄等方面的研究。 这些研究表明，海底扩张是地球板块运动的重要表现之一，形成了广阔的海底地 壳和洋中脊等地质构造。
界。
1990年代至今，科学家们不 断深入研究板块构造理论，发 现板块运动与地震、火山活动
等自然灾害密切相关。
板块构造理论的意义
板块构造理论是现代地球科学的重要理论之一，为研究地球的构造和演化提供了重 要的基础。
板块构造理论有助于预测地震、火山等自然灾害的发生，为人类防范自然灾害提供 了科学依据。
板块构造理论对于人类探索外星球也有重要的指导意义，为研究其他行星的构造和 演化提供了借鉴。
大陆板块的俯冲与碰撞
大陆板块俯冲
当两个大陆板块相互碰撞时，其中一个板块可能会俯冲到另一个板块之下。这种俯冲现象会导致地震 、火山活动和地形变化等自然灾害的发生。
证据支持
大陆板块俯冲的证据主要来自于地质地貌、地震波和地热等方面的研究。这些研究表明，大陆板块俯 冲是地球板块运动的重要表现之一，形成了许多山脉、岛弧和深海沟等地质构造。同时，大陆板块俯 冲也是导致地震和火山活动的重要原因之一。
04
CHAPTER
板块构造理论的应用
地球科学研究
1 2 3
板块运动机制
板块构造理论为地球科学研究提供了板块运动的 动力学机制，有助于深入理解地球的演化历史和 地质构造的形成过程。
古地理重建
通过板块构造理论，可以推断古代的地理环境， 了解地壳变动和地貌演化过程，为古地理研究提 供重要依据。
I第六章大地构造演化
中朝—塔里木陆块 之南的洋壳向北俯冲， 使昆仑地槽和秦岭地槽 的大部分褶皱隆起，进 一步扩大了中朝—塔里 木陆块的范围。
古 生 代 阶 段 海 西 旋 回 ( )
6.3.2
东南沿海地槽和延边地槽也在海西旋回褶皱封闭，这是由于 太平洋洋壳板块向西俯冲挤压而致。
古 生 代 阶 段 海 西 旋 回 ( )
一、扬子旋回
中 晚 元 古 代 扬 子 旋 回 ( )
6.2.1
指元古代中、晚期 （不含震旦纪）的一个 构造旋回。川中、江汉 以及南黄海地块，通过 晋宁运动联结起来，构 成扬子准地台的基底， 同时形成塔里木地台的 基底，震旦系是这两地 台最老的盖层沉积。
我国天山、祁连、昆仑、秦岭等褶皱系中的古老变质岩多为 Pt2+3界，沉积类型属扬子型，在这些褶皱系内的中间隆起带上， Pt2+3直接出露地表。Z系与扬子准地台、塔里木地台一样属地台 型沉积。这说明晋宁运动之后，天山、柴达木、昆仑、祁连、秦 岭与扬子准地台塔里木地台一起，曾经是一个范围很大的地台区， 并与中朝准地台相连为一体，构成一个巨大的古中国地台。
6.2.2
3.扬子旋回形成的古中国地台在兴凯旋回开始解体。证据有：
中 晚 元 古 代 兴 凯 旋 回 ( )
古生物地史学
名词解释1．地层叠覆律地层在未发生倒转的情况下，其形成的地质年代总是下老上新2．板块学说由地壳和上地幔顶部组成的岩石圈（lithosphere，海洋下约70km厚，大陆下约120～150km厚）被各种类型的构造活动带（洋中脊mid-oceanic ridge、海沟oceanic trench、转换断层transform fault、活动褶皱带active fold belt）分割成刚性的薄板状块体（即板块，plate），岩石圈板块能够在塑性的软流圈（asthenosphere）上逐渐滑动、漂移。
板块边界（即各种构造活动带）是地球表面构造运动最活跃、最集中的地带。
3．海西构造运动人们将泥盆纪～石炭纪～二叠纪（即晚古生代）为主的地壳运动发展阶段称为海西构造阶段，海西构造阶段发生的构造运动称为海西构造运动，海西构造阶段升起的褶皱带称为海西褶皱带。
4．异地埋藏：生物的生活地点与其死后埋藏地点不同，所形成的化石存在不同程度的破碎，分选较好，不同生活环境、不同地质时期的生物混杂，且具有一定的定向性。
5．终极绝灭：一个物种的所有居群都消失了，未留下任何后代物种，谱系中断6．介形虫的性双形现象：由于性别的差异，造成同一物种不同性别的介形虫个体具有不同的形态的现象，一般而言，雄性个体：长、矮，雌性个体：短、高，后部膨大，具有卵囊。
7．孢粉的极性为了统一描述孢粉的形态、大小，以及其构造的分布位置等，人们给予孢子和花粉以两极的性质，称为孢粉的极性，其包括极轴、近极点、远极点、近极面、远极面、赤道、赤道面、赤道轴八个基本要素：8．层型指一个已经命名的地层单位或其界线的原始（或后来厘定的）典型剖面。
在一个特定的岩层层序内，它们代表一个特定的间隔，或一个特定的界线。
这个特定的间隔和界线就是这些地层单位的单位层型和地层界线的界线层型。
9．补偿盆地沉积盆地具有基底下降速度=沉积速度的特点，水体深度基本不变，地层岩相基本保持稳定10．蛇绿岩套代表洋壳组分的超基性－基性岩（橄榄岩、蛇纹岩、辉长岩）、枕状玄武岩和远洋沉积组成的“三位一体”共生综合体，是判别古板块边界的一个重要标志。
构造地质学(大地构造学)的基本内涵概念及其演变是怎样是？
构造地质学（大地构造学）的基本内涵概念及其演变是怎样是？构造地质学（Structural Geology）是研究岩石圈内地质体的形成、形态和形变作用的成因机制及其相互间的影响、时空分布和演化规律的科学，广义的构造地质学包括大地构造学。
大地构造学（Geotectonic）是研究地球岩石圈构造的发生、发展、演化及其运动的科学；是地质学中理论性、综合性很强的分支学科。
关于大地构造学的定义，不同的学者在不同的时期有不同的概念，一般认为是研究地壳的大型的、乃至全球构造的发生、发展、区域构造组合及其它们的几何学、运动学和动力学特征的学科。
我国著名大地构造学家、地质力学派创建人李四光院士在1956年曾把构造的研究概括为两个方面：建造和改造。
建造代表形成，是地壳运动的物质基础，也是地壳发展演化的物质反映；改造代表形变，是地壳运动的结果或具体表现。
大地构造学属于广义构造地质学，也是传统的构造地质学组成部分，两者有着发展史上的源渊关系，在研究对象上，同样研究岩石圈地质体的形成和形变之构造作用，形成机制及其相互的影响、时空分布和演化规律；其所不同的是大地构造学是研究大型、乃至全球构造的发生、发展，区域构造组合、形变构造、历史演化、地壳运动及其力源等，可以说，它与构造地质学相辅相承。
从大地构造运动来说，可分为三种类型：震荡的、波动的、褶皱的，因而说：大地构造学还着重于褶皱、断裂、构造形态形变、特征等的研究，结合岩石组合特征来研究构造演化历史以及动力机制和成因模式。
总的来说，大地构造学是一门具有时空尺度大、多层次、多种类、多类型特点的学科，是地质科学中综合性和理论性很强又具探索性的学科，最早多以学说、假说出现，并酝育有丰富的哲学内涵，被一些地质学家称之为地球科学中的哲学。
由于基础学科成就的渗透，它是一门更为广阔、研究地球深部和内生过程的科学，是技术方法与地质、地球物理学和地球化学融为一体的科学，历史上被命名为“地球学”Geonomy）从近期大陆地质研究中，构造地质学家、大地构造学家进一步认识到：1、大陆地表没有一个共同的成因方式，它是一个非均一成分的，结构上不对称的，由具有复杂的构造和热化过程的不同块体拼合而成；2）在超板块的构造认识中，其流变作用和造山作用突出；3）结合当代地震构造研究，其成果将对大地构造学的发展，具有重要影响。
大地构造学说
19亿年
26 亿 年
26亿年
E.地 磁：
不同时代磁极迁移轨迹 在图上用曲线表示出来， 称为极移曲线。 近10亿年北美大陆和欧洲 大陆的磁极移曲线，二者 大致平行，近期逐渐靠近， 最终汇于北磁极。若欧美 大陆是固定的，只能得出 一条极移曲线，而今得出 两条，因此只有设想欧美 大陆原来是合在一起，后 来逐渐分离。
③转换断层： 洋脊被一系列横向断层切 割。地震波的研究证明， 断层两盘的运动方向与脊 轴被错开的方向相反。称 为转换断层。转换断层两 盘的相对位移只发生在被 错开的洋脊之间，并伴随 有地震发生。 转换断层的发现不仅证明 海底扩张，同时还说明了 海底扩张的运动方式。
转换断层
转换断层与平移断层的区别： 1. 仅被错开的洋脊之间有活动，且运动 方向与洋脊错开方向相反。 2. 错动由换脊扩张而致。 3. 在断裂持续发展时，两盘位移增加， 但被错开的洋脊之间距离并不增加。
大洋中脊是新地壳形成的场 所，熔融的地幔物质不断沿大 洋中脊轴部向上涌，形成新海 底。 在此过程中，磁颗粒像 一个个小磁针一样，与当时的 地磁场平行。随着岩层冷凝， 并向两侧运动。 地球磁场的极向不是固定不变 的。每隔几万年或几十万年， 地磁场的南北极向会发生倒转， 新形成的岩层会按新的方向磁 化，于是产生了大洋中脊两侧 交替出现的磁条带。
验证： 洋底年龄
钻探资料表明：洋底岩 石年龄小于2亿年。大洋 钻孔测的的岩石年龄，愈 接近洋中脊,年龄愈新 盖在玄武岩基底之上的最 老沉积物年龄与根据磁异 常所测得的年龄一致，并 且愈接近洋中脊，洋底年 龄愈新。
？ ？ ？？ 更新世 J或更 老
②海底磁异常条带研究
通过海底地磁测量工作 已发现，在垂直于洋脊 方向的一系列剖面中确 实有这种对称式分布的 玄武岩磁性条带存在。 且发现各磁性条带的宽 度和地磁转向期与事件 的持续时间长短成正比 关系。
大地构造学说
第十章大地构造学说研究地壳乃至全球构造发生、发展、分布格局、演化规律的地质学分科，称为大地构造学。
大地构造学现代和近代产生重大影响的有四种：板块构造说、地槽—地台说、多旋回构造运动说和地洼说、地质力学。
第一节地槽——地台说地槽—地台说是传统的大地构造学说。
1859年美国的霍尔在对阿巴拉契亚山地的研究中，认为山脉是在地壳的巨大拗陷中形成的。
1873年丹纳把这种拗陷地带叫做地向斜（又译为地槽）。
1885年，休斯又首先提出地台概念，他认为地台是地壳上稳定的地区。
1900年法国E·奥格在他的《地槽和大陆块》一书中，才把地壳划分为地槽和地台两种基本构造单元。
槽台论认为，地槽是地球表面分布高峻的山脉或岛弧的地区，都曾是地壳的活动地带。
地台也称陆台，代表地壳上比较稳定的地块，其轮廓呈浑圆状，在现代地形上一般表现为丘陵起伏的波状平原、低山绵延的大片高原或微倾的大陆架浅海地区。
地槽发展到一定阶段时，就由下沉而转为上升，经过褶皱变质，逐渐变成稳定的陆台。
在地壳演化的不同地质时期内，都有一部分地槽向陆台转变，因而地槽的面积就逐渐缩小，陆台的面积逐渐扩大。
一、地槽区地槽区是由地向斜和地背斜相间排列组成的狭长地带，呈狭长带状，宽可数百千米，长可达数千千米。
地槽区代表地壳上构造运动强烈活动的地带，垂直运动速度快、幅度大，沉积作用、岩浆作用、构造运动和变质作用都十分强烈和发育。
举例：北美西部的科迪勒拉山脉、南美西部的安第斯山脉、亚欧之间的乌拉尔山脉、横贯欧亚大陆呈东西走向的阿尔卑斯山脉、喜马拉雅山脉，以及我国的天山、秦岭、祁连山等山脉，都是世界著名的地槽区。
（一）地槽区的发展过程两大阶段：第一，下降运动为主，伴随次一级上升运动；第二，以上升运动为主，伴随次一级下降运动。
1.下降阶段：整个地槽区以下降运动为主，下降速度快、幅度大。
主要是接受沉积，并时常伴随有海底火山喷发活动。
2.上升阶段：整个地槽区以上升运动为主，又称回返阶段。
大地构造学-第7章-造山作用与造山带机制
第7章 造山作用与造山带机制
❁造山带：造山带指在构造事件中因褶皱和其它 变形作用形成的线状延伸地带，包含上层山脉的 形成、逆掩、褶皱、断裂等过程，以及深部的塑 性变形、变质与岩浆作用等，其形成过程属于构 造活动带范畴，后期多数呈现为山脉隆起带。
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第7章 造山作用与造山带机制
❁造山带是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。
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第7章造陆山内作造用山与带造特山征带机制
❁4 构造变形特征
陆内造山带为多条主干逆掩断层组成的大规模逆冲推 覆构造系统，在几何形态上表现为后端厚前端薄的构造 楔形体，而且无论是前缘还是后缘往往有大面积的基底 岩系也被卷入构造变形，形成沉积盖层和基底岩系同时 卷入变形的大型厚皮构造，而板缘造山带虽然也主要由 逆冲推覆构造组成，且在几何形态上也表现为后端厚前 端薄的构造楔形体，但构造楔形体基本上由位于造山带 前缘的薄皮构造和位于造山带根部的厚皮构造两部分组
19
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” ，
8
造山作用存在的标志
❁角度不整合：地层的角度不整合是一次强烈构 造作用的产物，是造山作用发生的最明显证据。 实际上，由于强烈的构造作用影响，使已形成的 地层普遍发生了褶皱、断裂等较强的构造变形， 并使造山作用过程中所形成的火山一沉积岩系往 往与下伏不同时代地层呈角度不整合接触。所以 角度不整合是造山运动最明显的证据。
大地构造学说的发展史
质和热量向上带到软流罔，在那里像蘑菇云一样向四面八方 横向扩散，从而驱动板块移动。地幔柱有时冲破岩石圈，向上 拱起形成巨大的穹窿，并具有相当高的热流值。地幔柱中熔融
的岩浆喷出地表就形成火山。这些热流值高的隆起点和火山，
称为热点，或者说热点就是地幔柱冲破岩石罔的地方。据统 计，目前全球发现的热点已达１２２处。热点相连，可以形成大 洋中脊。如冰岛正好位于大西洋中脊的一个热点上，那里喷出 的熔岩较多，就形成了一个较大的岛。这些形成于中脊附近 的活火山，随着海底扩张向两侧移动，形成对称分布的死火山 链，且沿此链越远，火山年龄越老。此等火山链被认为是地幔 柱或热点随海底扩张留下的痕迹。 后来，有人企图用重力作用代替对流来解释板块运动。 １９７５年，哈珀（Ｈａｒｐｅｒ）认为，板块由洋脊向两侧滑动，是因板 块前缘冷却、加重、下沉引起的。这种设想的根据是，发生于海
铝层的前缘褶皱成山而硅镁层的边缘反倒没有褶皱而只凹陷为 海沟？如果大陆漂移是在中生代开始的，那么古生代以前的褶皱
山脉是怎样形成的？由于许多问题得不到答案，特别是受到固定
论者的坚决反对，到了３０年代，此学说便逐渐消沉下去了。
二、海底扩张说的提出
若干世纪以来，地质工作都是局限于大陆上。第二次世界
大战后，由于科学技术的发展，特别是因为苏美等国家争夺战
部物质上升形成上升流，他把这种上升流称为地幔柱。据重力 值推测，地幔柱的直径可达几百千米，它把深部密度较大的物
此外，在古气候方面也找到充足的证据。在南方各大陆（南
美东南部，非洲南部，印度大半部，澳洲南部）二叠纪早期都有过
广泛的冰川活动（均有该时代的冰碛岩）。设想当时南方大陆还未 分裂，并位于极区附近，后来大陆漂移，出现当前这种情况。 四、板块构造学说的诞生 板块构造学说把海底扩张学说、大陆漂移、地震与火山活 动等地质现象纳入一个统一的理论体系之中。用统一的动力 学模式解释全球构造运动过程及其相互关系，是海底扩张学 说假说的具体引申。 １９６７年。美国普林斯顿大学的摩根、英国剑桥大学的麦 肯齐、法国的勒皮顺等人，把海底扩张说的基本原理扩大到整 个岩石圈，并总结提高为对岩石圈的运动和演化的总体规律 的认识，这种学说被命名为板块构造学说，或新的全球构造理 论。到１９７３年，这个学说基本成型，直到现在仍在继续发展。 板块构造的基本思想板块构造学说认为：地球表层的硬 壳——岩石罔（或称构造圈）．相对于软流圈来说是刚性的，其 下面是粘滞性很低的软流罔。岩石圈并非是整体一块，它具有
中国大地构造演化
中国大地构造演化大陆的裂解与重组是大陆岩石圈构造演化的主要形式之一。
已有资料表明，在地质历史上，经历了多次的大陆岩石圈的裂解与重组，使得在地质历史上，出现了多个超级大陆。
超大陆的裂解，形成新的洋陆格局。
这些裂解的古超大陆的块体，经过了离散和汇聚的演化过程，重新组合在一起，构成新的超大陆。
这新的构造旋回构造运动形成了现今我们见到的地壳中的构造现象。
我们研究大陆的地质历史或重建形成过程，首先就要恢复这些大陆形成演化的裂解与重组的构造旋回。
(1)前南华纪演化阶段中国太古宇—古元古代（18亿年以前）大地构造中国中元古代—新元古早期（18Ga～820Ma）大地构造(2)南华纪—中三叠世（820～227Ma）演化阶段中国南华纪—震旦纪（820～541Ma）大地构造期中国寒武纪—中奥陶世（541～458Ma）大地构造期中国晚奥陶世—志留纪（458～419Ma）大地构造期中国泥盆纪—早二叠世大地构造期中国晚二叠世—中三叠世（259～227Ma）大地构造期(3)晚三叠世—新近纪（227～2.6Ma）演化阶段中国晚三叠世—早侏罗世（227～176Ma）大地构造期中国中侏罗世—白垩纪（174～65Ma）大地构造期中国古近纪—新近纪（65～2.6Ma）大地构造期一、中国太古宙—古元古代（1800Ma以前）大地构造中国太古宙—古元古代（1800Ma以前，习称早前寒武纪）的地质记录主要保存在于华北陆块区，在扬子和塔里木陆块区和泛大洋众多的地块中也有零星出露。
依据当前国内外研究现状，对中国早前寒武纪的地质构造单元进行了初步划分。
划分的主要原则和依据是：①前新太古代陆核特点；②具有弧盆系性质的岩石构造组合（划分早前寒武纪陆块边界的标志），如绿岩带和由侵入岩构成的岩浆弧（TTG和DMG组合）、俯冲增生杂岩、高压变质带等；③变质和变形作用特点（P-T-t轨迹的差异）；④关键地质事件（Keyevents）的性质、序列和特点；⑤上覆的晚前寒武纪沉积盖层特点；⑥区域地球物理场特征。
大地构造学 第五章 经典大地构造学说
第五章 经典大地构造学说第一节 地槽地台理论1859年霍尔（J.Hall）在北美第一次注意到古生界同一代地层在阿巴拉契亚山要比毗邻的密西比河平原几乎十倍，提出褶皱山系是在地壳的巨大拗陷部位生成的，1887卡尔宾斯基根据东欧平原近水平产状的古生界到处不整合在已强烈变形的结晶基底之上的现象，建立地台的概念。
一 地槽1859年美国地质学家霍尔（J.Hall）在研究北美时第一次注意到古生界同一时代地层在阿帕拉契亚山要比毗邻的密西西比河平原几乎厚十倍，从而提出褶皱山系是在地壳的巨大拗陷部位生成的,但他错误地把地壳拗陷归困于沉积物的加载。
到1873年丹纳（J.Nana）正式把这种拗陷称为地槽。
1 概念：地槽是地壳上强烈的构造带，曾经为巨大的拗陷带，沉积有巨厚的海相沉积物，在发展过程中各种活动都十分强烈，最后转变为褶皱山脉。
2 特征与标志：（1）地槽通常出现在大陆边缘地带或两个大陆之间，因此，地槽一般都具有狭长的形态呈带状分布，规模很大，长几百至几千公里，宽几百公里，现今地槽多为褶皱山脉。
（2）地槽沉积物分布在长条状的拗陷内，沉积物以海相为主，分选性差，厚度巨大，可达上万米。
常常形成特殊的沉积建造和建造序列，由下而上依次为：a硬砂岩建造，碎屑成分复杂，分选不好，磨圆度差，多含有一些易于风化的长石等矿物，说明沉积时地形起伏大，剥蚀沉积快，这种环境多出现在地槽形成初期构造不稳定环境下。
b硅质－火山岩建造（优地槽产物），一般由硅质页岩、碧玉岩等硅质岩组成，并与细碧岩、安山玄武岩、石英角斑岩及其凝灰岩和火山碎屑岩伴生，相当于蛇绿岩套的一部分，说明地槽下沉最强烈的阶段，断裂、火山活动发育。
c碳酸盐建造，一般不纯，常含泥质成分，说明为下沉最晚期海侵最广泛，陆源物少，地势平缓。
d复理石建造,海相沉积，以砂、粉砂、粘土等陆源碎屑为主交替组成的韵律组合，厚可达上万米，韵律厚为几十厘米，说明是一种浊流沉积（已往认为是地槽上下“振动”形成的），代表地槽上升初期阶段。
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岩屑砂岩
4.1 历史大地构造分析
4.1.1 析 4.1.2 4.1.3 4.1.4
地层成分、结构和体态分 厚度-相分析 沉积组合和沉积盆地分析 不整合分析
4.1.2 沉积物厚度-相分析
沉积物厚度及沉积相可以反 映地壳升降运动的幅度（与 基盘的下降和物质供给的多 少有关）
补偿
非补偿
超补偿
欧 洲 著 名 的 加 里 东 运 动
第4章 历史大地构造学
4.1 历史大地构造及其分析方法 4.2 地槽、地台的概念 4.3 板块构造简介 4.4 古板块的恢复方法 4.5 大地构造分区、旋回和阶段
4.2 地槽、地台的概念 地槽（geosyncline):以发育巨厚海相 沉积为主的活动大地构造单元。(也 称为褶皱带) 美国学者J. Hall(1859) and J. D. Dana(1873), 在北美的 Appalachian地 区创立陆缘地槽的概念. 欧洲学者E. Suess(1875), E. Haug(1900)在Alps创 立陆间地槽的概念.
不同地区地壳垂直和水平运动的幅度和 速度不一样，对沉积物的迁移距离、分 选程度、沉积速度都有影响，最终反映 到沉积物中。 平原地区的河流： 山麓带洪冲积： 平坦的陆架及滨浅海沉积： 岛弧带沉积： 大陆斜坡沉积：
不同大地构造性质的地层成分、结构和体态特征
类型 特征
稳定型
次稳定型
非稳定型
基质含量最低 >90% 石英岩砾岩； 石英 砂岩； 稳定组分的 主要物质成分组 泥岩 （如高岭石粘 合 土岩） 、可燃有机 岩（如孢子煤、树 皮煤） 微量元素分配类 规则型为主 型 沉积旋回韵律 简单
5 生物古地理
生物古地理分区的概念 生物古地理的实例
生物古地理分区主要指因温度控制和 地理隔离两大因素的长期作用而产生 的生物分类和演化体系在空间上的分 异
地台（plateform):具有平整沉积盖层 的稳定大地构造单元，通常由基底和 盖层两部分组成，其间为大型的角度 不整合面。 奥地利学者S. Suess(1875) 在东欧俄 罗斯平原创立。
第4章 历史大地构造学
4.1 历史大地构造分析 4.2 地槽、地台的概念 4.3 板块构造简介 4.4 古板块的恢复方法
沉积组合与构造性质
稳定 过渡 活动
游移盆地湖泊碎 屑组合；内陆盆 近 海 盆地 碎屑 泥 山麓山间粗碎屑（磨 大陆 地 河 湖 泥 质 组 质组合； 海陆交互 拉石）组合；大陆火 合；近海盆地含 相碎屑泥质组合 山喷发—碎屑组合 煤碎屑组合 岛弧海岩屑杂砂岩 非 补 偿边 缘海 碳 —火山岩组合； 滨浅海碎屑岩或 质、 硅质组合；活 海洋 半深海至深海砂泥 碳酸盐岩组合 动 陆 棚泥 质碳 酸 质复理石组合；蛇绿 盐岩组合 岩组合
第4章
历史大地构造学
第4章 历史大地构造学
4.1 历史大地构造及其分析方法 4.2 地槽、地台的概念 4.3 板块构造简介 4.4 古板块的恢复方法 4.5 大地构造分区、旋回和阶段
几个实例 1.天津Q沉积
2.山西C沉积 3.西藏吉隆盆
地壳垂向运动
地高山栎化石的发现
4.雅鲁藏布江两侧C-P地层的差异----地壳水平运动
4.5 大地构造分区、旋回和阶段
4.3 板块构造简介 4.3.1 概念及由来 4.3.2 板块的边界类型 4.3.3 板块构造(空间)模式 4.3.4 Wilson 旋回(时间) 4.3.5 板块构造与地槽地台的关系
4.3.1 板块构造概念及由来
板块构造: 地球表面是由为数不多,大小
不等的岩石圈板状体拼合而成的.这些板状 体(板块)相对于赤道或地极可发生大规模 的横向水平位移.板块之间通常以大洋中脊、 海沟、转换断层、大陆裂谷和褶皱带等为 边界.板块间的离合碰撞及其相关地质现象 主要发生在板块的边缘.该思想的创导者是 德国气象学家A. Wegener(1912,35岁殉职), 美国学者W.J.Morgan(1968)对此进行了最 早和最系统的总结.
沉积物厚度分析的基本步骤
地层压实校正 准确确定古水深 构造沉降分析
构造沉降曲线公式
Y=[S*(Pm―Ps)∕(Pm―Pw)]+Wd―△SL[ Pm∕(Pm―Pw)]
Y为构造沉降，S*为压实校正地层厚度，PS 为平 均沉积物密度， Pm 为平均地幔密度 （3.4g/CM3），PW 为平均海水密度 （1.03g/CM3），Wd为沉积物沉积实水深，Δ SL 为相对现在海平面高度的全球海平面变化。
地壳水平及垂向上都在运动 现代的可以测量 古代的如何测量或判断?如何判断某一 地区大地构造背景？活动或稳定？ 必须研究地壳运动在地层中留下的证 据————历史大地构造
历史大地构造的概念
通过对地层沉积特征和与之相关的 构造-岩浆-变质特征及其演变的研究, 推断地层形成的大地构造背景(环境)、 性质和演化,相应的方法称之为历史大 地构造分析方法,相应的学科称之为历 史大地构造学.
1 地缝合线----板块构造的最直接证据 蛇绿岩套：由基性、超基性岩（橄榄岩、辉长岩）、枕状 混杂堆积：为不同时代、不同成因和不同板块物质的混杂
体，是海沟—俯冲带的典型产物
玄武岩和远洋沉积组成的“三位一体”共生综合体，代表洋壳残 片
双变质带：指板块碰撞俯冲带附近发育的高压低温变质带
（蓝闪石片岩）、高温低压变质带（红柱石、矽线石、兰晶石）， 它们往往沿缝合线相伴出现
160万年地壳下降 了700 m,每年下降 0.44mm
1500万年下降了 150 m,每年下降 0.01mm
400万年上升了2500m, 每年 上升0.63mm
2.5亿年间水平移动了3000-4000 km
大地构造性质
稳定: 无或少地震、火山活动，壳幔 物质交换不频繁; 地壳的升降幅 度小 过渡: 介于二者之间 活动: 地震、火山活动频繁，壳幔物 质交换频繁; 地壳的升降幅度大
沉积物厚度-相分析的有关概念
补偿：沉积基盘的下降速度等于沉积物的堆积速 度时，水深不变，岩相不变。 非补偿：沉积基盘下降速度大，物质供应不足， 水深变大，表现为海进序列。这类盆地也称饥饿 盆地。 超补偿：沉积基盘下降慢，物质供应多，水体变 浅，表现为海退。
1）单个地层剖面反映出的海水进退往往与：地壳均衡（eustasy）, 地壳下沉（subsidence）, 物源供给（supply）有关，因而不要与海 进海退相混淆。 2）地史中常见的为补偿类型沉积，其厚度代表沉积盆地下降幅度
大地构造背景与沉积盆地分类
裂谷及夭折裂谷盆地 被动大陆边缘盆地 伸展背景下的沉 积盆地 汇聚背景下的沉 积盆地 转换或走滑背景 下的沉积盆地 陆内裂谷，大陆边缘裂谷，裂陷槽盆地 大陆架，大陆坡，大陆隆
大洋盆地 奥拉槽盆地，初始洋盆 洋岛，海山，海底高原（大西洋型） 弧后盆地，弧间盆地，海沟，弧前盆地，大洋盆地，洋岛，海山等（西 太平洋型） 拉分盆地，走滑盆地 A 型（陆—陆）碰撞有关 的沉积盆地 B 型（弧—陆）碰撞有关 的沉积盆地 陆间残余盆地，弧后残余盆地，前渊、周 缘前陆盆地， 弧后前陆盆地， 背驮式盆地， 山间断陷盆地，山前断陷盆地，缝和线盆 地
胚胎期 初始洋盆期 成熟大洋期 衰退大洋期 残余洋盆期 消亡期
地壳拉张
1 胚胎期
形成裂谷
2 初始洋盆期
3 成熟大洋期
4 衰退大洋期
5 残余洋 盆期—地 中海
始新世
洋壳残片
6 消亡期
011053: 本周2晚19:00实习(大地 构造) 011054:本周4晚19:00实习(大地构 造) 015051,015052完成实习四中的作 业
4.1 历史大地构造分析
4.1.1 析 4.1.2 4.1.3 4.1.4
地层成分、结构和体态分 厚度-相分析 沉积组合和沉积盆地分析 构造-相分析
沉积组合(建造)分析
概念：在一定时期内形成的、能够反映 其沉积过程主要构造背景的沉积岩共 生综合体
概念核心：1.沉积时的构造条件 2.较长时期 3.一定的区域范围 4.综合特征(组分、结构、构造等特征) 构造背景分类：稳定、过渡、活动三种类型
大陆碰撞背景下 的沉积盆地
克拉通盆地
内克拉通盆地，克拉通盆地，克拉通内裂陷槽盆地
图4-2 板块背景下的部分沉积盆地分布示意图 （据Dickinson, 1974）
4.1 历史大地构造分析
4.1.1 析 4.1.2 4.1.3 4.1.4
地层成分、结构和体态分 厚度-相分析 沉积组合和沉积盆地分析 不整合分析
4.3 板块构造简介 4.3.1 概念及由来 4.3.2 板块边界类型 4.3.3 板块构造(空间)模式 4.3.4 Wilson 旋回(时间) 4.3.5 板块构造与地槽地台的关系
4.3.5 板块构造与地槽地台的关系
互补关系：板块解释槽台 地台→板块的陆壳部分 冒地槽 →被动大陆边缘 优地槽→活动大陆边缘 地槽旋回→Wison旋回
蛇绿岩套
辉长岩
橄榄岩
Hale Waihona Puke 混杂堆积双变质带安 第 斯 型 板 块 边 界
2 沉积组合和沉积盆地的有序分布
3 与古气候有关的特殊沉积 和古生物类型
礁灰岩，厚层灰岩，铝土矿,煤层, 冰碛岩
4 古地磁学方法
tanI=2tanλ
(I为磁倾角，λ为古纬度)
印度板块的北移
欧洲和北美的 极移曲线
欧洲及北美大 陆寒武纪以来 的磁性迁移曲 线
基质含量 石英含量
基质含量较高 基质含量最高 90%_65% < 6 5 % 或< 1 5 % 花岗岩砾石， 长石 碎屑砂岩； 次稳定 组分的泥岩 （如水 云母粘土岩） 、可 燃有机岩 过渡型为主 复杂而节奏清晰 杂砾岩，杂砂岩、 硬砂岩， 火山碎屑 岩屑砂岩， 非稳定 组分的泥岩、 可燃 有机岩 紊乱型为主 沉积旋回相当复 杂， 从节奏明显至 无节奏