构造相理论

由于地壳组成的复杂性及构造运动的多样性，至今仍没有任何一种构造分析方法可适用于所有地区的构造解译及古构造恢复，而且以上所提到的构造地质学的假说都有其适应的地方，也都在理论上和实践上解决了不少问题，所以他们都在被地质学界和工业界使用。
构造相理论是在野外考察的基础上，把岩石学与构造地质学的基本理论及相互关系结合起来，讨论造山的构造带构造应力场的特征，把野外露头尺度的考察与区域的板块构造运动结合起来，并与现代海洋与陆缘及他们之间的关系的研究结合起来，也是以板块构造学说为理论基础，提出了板块形成、发展的一种分析思路。而要进行古构造地理再造要求附加一些其他资料，如年代学、
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、构造地质学理论的回顾及构造相理论的提出
构造地质学在其发展过程中提出并改进了一些重要的构造地质学假说、学说，其中有重要意义的有槽台学说
、板块构造、地体构造等。这些学说都有其重要的理论及实践意义，也都有其局限性。
槽台学说在1873年丹纳提出地槽的概念后经过长期的研究，把来自沉积建造、岩浆活动、构造变形、变质作用和成矿作用等不同领域的大量实际资料用统一的框架系统化、规范化。促进了区域地质的研究，提出了褶皱幕、构造旋回、克拉通、地槽类型的划分等概念及其表示的地质意义。稳定单元和活动单元的对比也是构造地质分析的一种重要方法。但槽台学说缺少现代海洋、边缘海、大陆的实际资料的支持，而且岩石圈大规模水平位移的迹象与槽台学说的固定论思维框架的尖锐冲突最终导致它需要被发展，被新的构造地质学学说所代替。
近缘洋壳构造相
形成于被动边缘的洋壳物质被大洋中脊型物质推挤覆盖，以陆缘或半深海沉积物为主。现在的大型大西洋洋盆边缘洋壳被近公里厚的陆缘沉积物覆盖，这些沉积物由于地热变化或当洋脊从被动陆缘移开时弯曲而沉降。相对而言，小洋盆的覆盖物相对较薄，多远洋、半远洋物质，富含有机质或硅质。实例有现代的加里弗尼亚湾和红海地区。
发散型构造背景下的构造相：
1、1陆壳边缘沉降构造相
无火山型边缘构造相
近来大洋钻探揭露，大陆边缘沉降类型中有一种无火山型，典型区为Iberian
边缘沉降，由180km宽的含橄榄石基底不确定型地壳组成，反映了洋底沉降使地幔物质出露。北大西洋沉降中心的共轭边缘都由断块旋转而表现出来，基底自然原来本质仍不清楚。许多其它边缘包括澳大利亚南部边缘也与无火山的旋转断块型相似。沉降火山作用的各种伸展作用程度及成分主要受控于地壳伸展程度和壳幔岩石圈的已有成分，在非地幔柱影响的地区熔融成分及体积的大小受伸展的垂向分布的影响，如伸展主要限于地壳，基本不产生火山作用；但以弥漫型伸展延伸到地幔岩石圈的地区将产生大量的熔融作用。
板块构造学说的产生提出了一个据全球构造变化过程综合分析构造带的思路，提出岩石圈并非浑然一体，而是由多个不同的刚性块体组成，彼此镶嵌排列并相互运动，而引起其边界的变形；而岩石圈与软流圈的边界便是板块发生大规模运动的地方；板块在地球表面的运动符合欧拉几何学定理；全球范围内新板块的增生和旧板块的消亡总体上应相互补偿。近期又提出地球发展过程中地壳不同的物理化学条件下不同的板块构造体制的研究，对板块驱动机制也进行了深入的研究，但基于现代海洋研究的板块构造无法自如的用于陆内造山带，板块构造组合不可避免的过于简单，许多研究仍着眼于用板块构造理论来解释地层学记录，而且板块尺度的理论很难用于野外露头尺度的考察。
Ontong—Jave，Kergueden
和Stroken的洋脊单元化学成分表现为从近MORB型过渡到富集型。造山带中，海底高原可能被分成散片而消失。从增生的海山中区分洋壳高原碎片的标准如下：（I）
海山包括大量火山碎屑的斜坡倒石堆，而海底高原主要有块状玄武岩组成；（II） 海山的化学成分可能表现为富集型趋势，而海底高原可能接近于 MORB型；（III）
3大洋构造环境
大洋构造环境相（与俯冲作用无关）包括洋脊、海山、洋底高原、转换断层（将在后面讨论）。如何从小洋盆轴向地区形成的洋壳残余中识别沿广阔洋盆的边缘形成的洋壳仍是一个重要的问题，在包括加勒比海和地中海东部在内的复杂微陆块区仍表现为重要课题。正如以前所注意到的洋壳和洋中脊形成的地幔物质与造山带中保留下来的重要物质相比保留下来的机会较低，仅在俯冲带/增生杂岩中保留下小碎块，这些被认为是残余体，如最近钻探证明了西太平洋存在侏罗纪洋壳。以前这种年龄的洋壳应广泛存在，现在仅在太平洋边缘造山带中有少量残存。
陆内裂谷构造相
与大洋相距很远的陆内裂谷被半地堑中的陆源火山碎屑制约，灰岩和蒸发岩可能在海洋环境中加积。低纬度区浅海环境以厚层、再沉降碳酸盐岩为主，包括碎屑流，意大利被碳酸盐岩台地包围的Dolomites就是一个实例。详细的沉积相模型在一些特殊的构造环境中被建立起来，然而在一个新区一开始需要很多的观察资料来认识沉降构造相。当然也无法建立大陆内部沉降环境中所有可能的不同构造相。
1、2被动边缘环境
被动边缘构造相包括碳酸盐岩台地相、边缘高地相和深水斜坡相。
碳酸盐岩台地构造相
大陆边缘碳酸盐岩台地由薄层陆壳—边缘洋壳组成。碳酸盐岩台地构造相在构造带中易于识别，其序列往往是硅质碎屑岩/断陷火山岩被厚达千米的浅水碳酸盐岩序列覆盖，沉积是由于抬升或洪积事件形成，受海水面变化控制。沉降开始时台地下沉接受远洋凝缩相，如澳大利亚西北部的Wombat高原或弗罗里达上白垩—第三纪范围内的Blake高原。
Grande
Rise(高地）和印度洋东南，那些地区的压缩变形是活动型的，也有一些板内火山作用发生。在造山带，深海平原沉积一般都有保存，作为俯冲或增生杂岩中的推覆体或拉开块体与洋脊型洋壳结合在一起。
海山构造相
火山岛弧和海山的形成是异常热流和地幔柱活动的结果。大洋板块通过热点时，火山型山链就产生了。海山与同时代的扩张中心或远或近。低纬度区，高度达到海平面的海山被碳酸盐岩覆盖，接着是热沉降形成环礁。这种构造相以厚层板内型玄武岩或其分馏产物为特征。这些块体与边缘碎屑堆接触，有些堆积在弯曲的海底环型山之上。层状火山灰、火山碎屑岩和浊积流可能延伸到很远的地方，紧接着的火山作用演化可从海洋钻探的岩芯和地震层析推论。低纬度区的这种火山岩被浅水碳酸盐岩覆盖，然后是深水远洋沉积（当海山沉积到CCD线以下）。现在的海底高原一般形成于白垩纪，包括大西洋、印度洋、加勒比的
深海平原构造相
洋壳在冷却和中脊扩张时都会发生沉降作用，大面积沉降使底面平整而形成深海平原。现在的深海钻探已穿透了洋脊基底之上的深海平原沉积。开始是基底之上的基底型含金属沉积物，先是被碳酸质覆盖，然后是沉积于CCD线之下的非碳酸质沉积。水下翻涌和沉积很厚的地区生物沉积物很丰富。细粒陆缘沉积物主要由低密度碎屑流和风力作用加入，局部是由底流再沉积产生。然而一些深海平原远离构造不活动区，如东Ninety洋脊、Valvis洋脊、Rio
消亡裂谷构造相
消亡裂谷带是没有转化到被动边缘阶段的大型沉降带。就理论而言，可能是火山型或无火山型。消亡裂谷构造相可以通过沉积物水位变浅的特征得到认识，不会出现向上加深的后沉降序列。沉降后典型的热沉降产生了很深的盆地，受沉积加载的影响扩大，先是深水型沉积加积，随后沉积浅水型以至陆源物质沉积相
动力学、地球化学、地球物理学等资料。构造相理论不失为一种思考问题的有效方法，在实践中有其实际意义。
作者在阅读大量外文文献的基础上，对构造相理论作初步的介绍。
二、构造相理论的基本内容与研究
构造相理论把构造应力背景分为离散型、汇聚型、碰撞型、走滑型。文中的实例以低纬度区为主，多源于地中海东部特提斯域。
扩张洋脊构造相
扩张洋脊构造相（与俯冲作用无关）以洋中脊型喷出岩、含金属的沉积岩和远洋沉积物伴随热沉降被沉积于CCD线以下的非钙质沉积物覆盖为特征。岩浆供应速度远大于扩张速度的扩张洋脊基本上不发生沉陷；扩张量超过岩浆供应的地区脆性地壳扩张和正断层作用会产生陷落洋脊。在这种情况下，远洋沉积会直接覆盖于断层喷出岩或深成岩之上。在造山带沉降洋脊构造相与推移洋壳破碎带不易区分。洋壳与蛇绿岩的详细研究得益于通过洋壳的钻探。
边缘海山构造相
深海钻探和地震研究表明，大西洋中心和北部裂陷的基底较高，可称为边缘海山，可能与断块的旋转有关。低纬度区一个断块被碳酸盐岩覆盖而在造山带中被保存下来的机会就会更多。这种明显的构造相以基底较高、被凝缩沉积或碳酸盐岩建造覆盖为特征，被深水沉积斜坡和盆地沉积包围。
斜坡构造相
台地裂谷构造相
碳酸盐岩台地可被台地内盆地切割，加勒比地区的大洋舌状物就是一例。这些盆地可以追溯到沉降时期开始拉张的形成。它常借助于前期的台地内断陷盆地构造相，可以通过现存的深海碳酸盐序列得到认识，沉积于CCD线之上，与碳酸盐岩重力流互层。台地内盆地可能保留很深，向上变浅而形成碳酸盐岩台地。台地内裂谷盆地有没有火山岩可以从相关的碳酸盐岩台地、来源于台地斜坡型沉积和盆地碳酸盐岩沉积中得到认识。
七十年代地体理论的提出是对板块构造理论的发展。提出由许多走滑在一起的多个块体组成的地体的演化过程、构造机制，提出各个地体都有一段分立的地质学历史，是在后来的构造运动过程中被拼合在一起的。地质信息的有限、前期物质来源与运动过程的复杂性与多解性，使它不能推广到现存的大多构造带单元中去，一些构造现象在压缩变形区难于解释，而且现在碰撞区地块能否插入所见的露头岩体之下仍是有疑问的。
被动陆源的深海钻探揭露了大量的斜坡构造相特点，特别是大西洋的东北和西北部。典型的大西洋型被动陆缘斜坡序列的范围超过数百公里，微陆块仅十公里，狭窄的被动陆缘与微陆块相邻，斜坡构造相有很大的范围。以深水陆缘序列、钙质或硅质深水沉积为特征。一般为重力流沉积与远洋沉积互层序列，主要由深水沉积向浅水沉积过渡。在大西洋北部中白垩世时可能沉降到CCD线以下，陡坡及饥饿沉积边缘表现了沉降相对减小。
海底火山之上的沉积盖层相对一致单一，而海底高原有各种沉积物，表现为相对较快的热沉降史。海山和海底高原有较高的壳根，相对于MOR壳有更大保存下来的可能性。在日本和Kurile地区,海山被俯冲作用带到海沟，挤压破碎，然后发生俯冲，部分发生增生。洋底高原在增生到陆缘以前可能进行过洋内碰撞变形和与岩浆有关的扩张作用。海山的许多碎块确实在许多陆地上的增生杂岩中发现，包括日本的西南部和美国西部的弗朗西斯科杂岩。