早古生代中国及全球板块构造特征
早古生代地史Pz1
早古生代地史(寒武纪,奥陶纪,志留纪)Pz1一.主要特征 1 生物界—寒武纪生物大爆发;海生无脊椎动物空前繁盛;植物登陆;奥陶纪末期生物大绝灭)事件2 构造特征:属加里东构造阶段,陆壳板块扩大和增生3 沉积类型复杂多样,奥陶纪末期冈瓦纳大陆发育冰川。
二.生物界小壳动物群:震旦纪末期出现、寒武纪初大量繁盛,个体微小(1—2mm),具外壳的多门类海生无脊椎动物群。
包括软体动物门中的软舌螺、单板类和腹足类,腕足类以及分类位置不明的类型。
意义:第一个广布的带壳生物群,寒武纪的起点.澄江动物群: 寒武系底部继小壳动物群之后出现的第一个多门类混生生物群。
主要门类有海绵、腔肠、栉水母、节肢、鳃曳、叶足、腕足、古虫、脊索动物门和步带类(包括棘皮动物和半索动物门)、星虫、毛颚动物及藻类。
意义:是寒武纪初期生物大爆发的典型代表。
三.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。
生物相反映沉积环境和沉积作用的生物特征,即反映沉积环境的生物组合特征。
(浮游相,底栖相,礁相)生态分异:即生态习性的差异,如游泳的,表生底栖,内生底栖等,是生物对沉积环境适应的结果。
四.古地理1.寒武纪继承了震旦纪的古地理、古构造格局,扬子板块:以稳定型陆表海为特征,东南部:为被动大陆边缘,扬子板块与华夏板块之间:华南裂谷盆地。
寒武纪扬子区海侵广泛,地层具明显两分性:下统为砂、泥质和碳酸盐沉积,化石丰富。
中-上统以镁质碳酸盐沉积为主,化石稀少。
梅树村剖面中寒武世后期:滇东地区上升为陆。
中寒武世陡坡寺组\双龙潭组:浅海砂泥、碳酸盐沉积;早寒武世龙王庙组:白云岩。
咸化海沉积;沧浪铺组:砂页岩沉积为主,内含浪成波痕和交错层理。
滨岸沉积;筇竹寺组中上部:以泥砂质沉积为主,含有三叶虫及澄江动物群等生物化石,环境已趋于正常浅海,总体代表持续海侵过程;筇竹寺组下部:黑色粉砂质、泥质沉积,含炭质及稀有元素—为海水流动不畅的弱氧化至还原环境,为潮下低能海湾;梅树村组:磷块岩,小壳化石富集成层,波状、鱼骨状交错层理,顶部白云岩内含鸟眼构造。
第六章 早古生代的地层、古地理和古构造
3
4
∈1 ∈2 ∈3
中国东部早寒武世古地理图
第二节 早古生代的地层和古地理特征
内 蒙 古
华北板块寒武纪古地理格局SN
NNE
SSW
陕西 西部
第二节 早古生代的地层和古地理特征
华北板块寒武纪古地理格局EW
第二节 早古生代的地层和古地理特征
2 华北板块寒武纪古地理变化
• (1)∈1中期——从南侧秦岭洋向北海侵,淮 南、豫西、陕北陇县和宁县贺兰山地区最早波 及(滨浅海碎屑岩及含磷砂岩,称猴家山组或 辛集组)。 • 沧浪铺晚期海水侵入到燕山、辽南地区。 • 馒头组沉积范围由东向西逐渐扩大到太行山、 中条山一线和鄂尔多斯、阿拉善西缘及南缘
第二节 早古生代的地层和古地理特征
∈:扬子板块及其东南大陆 边缘横向古地理变化
扬子板块东南 被动大陆边缘
华夏板块
华南裂谷盆地
赣粤次深海盆地
闽粤浅海盆地
第二节 早古生代的地层和古地理特征
∈:扬子板块北部大陆边缘
南秦岭区(商丹古缝合线以南):为被动大陆边缘上的裂 谷盆地,中晚寒武世为火山岩沉积(二道桥组下部)
笔石地层意义
早奥陶世:树形笔石 目为主,如网格笔石
对笔石
中奥陶世:正笔石目 无轴亚目均分笔石动 物群,如对笔石;
网格笔石
第一节 早古生代的生物界
晚奥陶世:正笔石 目有轴亚目双笔石 科类大量繁盛 早志留世:除双笔 石外,单笔石开始 繁盛(正笔石目, 有轴亚目)
雕笔石
单笔石科动物 耙笔石
第一节 早古生代的生物界
三 澄江动物群
寒武系底部继小壳动物群之后出现的第一 个无壳和具壳化石混生化石群。包括三叶虫、 水母、蠕虫类、甲壳纲及分类位置不明的节 肢动物、腕足类、藻类及鱼形动物。
早古生代地史特征
早古生代地史特征早古生代地史特征一.扬子板块地层发育寒武纪海侵广泛,下统为泥沙质和碳酸盐沉积,中上统以镁质碳酸盐为主。
奥陶纪上奥陶发育笔石页岩沉积,中奥陶发育黑色页岩和纹灰岩,上奥陶则以砂砾岩为主志留纪上统为陆相,中统为正常浅海相,下统为笔石细碎屑岩相。
古生物化石寒武纪中上统含有三叶虫和澄江动物群化石,下统化石以浮游和盘虫类为主。
奥陶纪上统含有笔石和小型藻壳腕足类化石,中统含丰富的笔石,下统也见笔石。
志留纪早中期含有四川角石. 彗星虫.三叶虫和各种珊瑚类化石。
沉积相类型寒武纪:早寒武反映比较典型的潮间——潮下带沉积,中寒武滇东地区上升为陆地,下寒武是碳酸盐潮坪带沉积。
奥陶纪:早奥陶属于能量较低的半闭塞台地沉积,中奥陶是半闭塞的陆棚边缘盆地沉积,晚奥陶是滞留盆地沉积。
志留纪:下统为滨海堆积沉积,中统正常浅海沉积,上统为陆相沉积。
沉积厚度寒武纪和奥陶纪沉积厚度不详,志留纪沉积厚度在3000m以上。
地壳运动特征寒武纪扬子区为稳的陆棚相,地势北高东南低,西部康滇古陆始终存在,范围不断扩大,自中寒武起西部古陆不断扩大,形成纵贯西部边缘的康滇古陆,西部古陆和东南部水下隆起影响形成半封闭海盆,气候炎热,海水盐度增加,形成高盐沉积。
奥陶纪海侵扩大,中奥陶海水不段侵覆,晚期海平面下降,形成滞留盆地。
志留纪早中志留纪海域仅限于北部,晚志留海退,海水仅存川滇和残余海盆,其他地区抬升为陆地。
二.扬子板块东南边缘地层发育寒武纪:上统发育黑色灰质页岩,中统发育深灰色,灰黑的质页岩,晚期发育泥质灰岩。
奥陶纪:整体是一套深灰至灰黑色的含碳质,硅质的页岩。
志留纪:仅有下统,主要为泥沙至类复理石沉积。
古生物化石寒武纪有放射虫和海绵骨针,偶见浮游型三叶虫,还有漂浮型的球接子。
奥陶纪主要含有笔石。
志留纪含有笔石,珊瑚,腕足和牙形石等化石。
沉积相类型寒武纪:早寒武代表深水缺氧的还原环境,中晚寒武属于补偿海盆沉积。
奥陶纪:早中奥陶是非补偿滞留还原环境沉积,晚奥陶是浅水浊积相沉积。
中国古生代古地理、古构造发展史
扬子板块志留纪时华南裂谷盆地萎缩、消亡早期海域限于北部,中晚期海退,主体抬升成陆,志留纪后期的加里东运动使华夏板块与扬子板块拼合统一东缘(湘中过渡带)类复理石沉积华南裂谷盆地仅在钦防地区残留深水海槽。北部边缘(南秦岭)裂谷盆地。西缘构造环境比较复杂,活动性较强
扬子板块寒武纪继承了震旦纪的古地理格局,以稳定型陆表海为特征,南部为被动大陆边缘
扬子板块与华夏板块之间为裂谷盆地
寒武纪扬子板块海侵广泛,地层具明显两分性:
下统为泥砂质和碳酸盐沉积,化石丰富
中上统以镁质碳酸盐沉积为主,化石稀少
石炭纪时,华北板块的北缘为活动大陆边缘,南缘东段为被动大陆边缘,南缘西段为活动大陆边缘
石炭纪时,华南板块的北、西和东南均为被动大陆边缘。岩关期间,滇黔桂地区有岩相分异;湘粤地区陆表海碳酸盐岩及碎屑岩沉积。湘赣交界至广东陆丰处是海相碎屑沉积;赣东、浙闽处是陆相沉积。大塘期间,滇黔桂地区:碳酸盐岩为主;湘粤:下部为滨海沼泽,上部为浅水灰岩。湘赣交界处是滨海含煤碎屑沉积;赣东、浙闽处是陆相含煤沉积。下扬子地区:滨海碎屑沉积至碳酸盐沉积。晚石炭世:海侵扩大,陆棚浅水碳酸盐沉积,岩相、厚度稳定
华南裂谷盆地早奥陶世古地理格局与寒武纪相似,也由闽粤浅海相和赣粤桂次深海相二个大相带控制,寒武纪末云开和粤东上升成陆,沿着古陆周缘规律地出现滨海、陆棚次级环境分布。中奥陶世以后,华南盆地加速萎缩,晚奥陶世为厚度较大的浊积岩。奥陶纪末华南区主体成陆相。
奥陶纪早期基本承袭寒武纪的古地理、古构造特征
晚期华北板块主体抬升,华南盆地规模的收缩加剧
华北板块南部的北秦岭地区没有志留系的记录,推测受加里东运动的影响已形成古陆或山地。
06早古生代地史
潮坪
华北板块寒武纪地层序列
凤山组 ∈3 长山组 崮山组
灰岩、泥质灰岩和竹叶状灰岩,含蝙 蝠虫和蝴蝶虫,竹叶状灰岩是同生砾 岩—风暴
鲕粒灰岩为主,含德氏虫等,波痕、 交错层理发育—潮下高能环境 紫色泥岩为主,向上碳酸盐含量增高, 滨、浅海沉积
紫红色钙质页岩夹泥质灰岩泥裂、雨痕、岩 盐假晶、波痕和鱼骨状交错层理干热条件下 的滨浅海沉积,含三叶虫中华莱德利基虫
华南裂谷盆地逐渐萎缩,中奥陶世后 萎缩加剧,导致O3的古地理格局明 显变化
低能-半闭塞 滨浅海
大型交错层理,有垂直或倾斜的生物钻孔
含鲕粒及亮晶砂砾屑灰岩
宜 昌 黄 花 场 剖 面
动荡开阔 滨浅海
白云岩,鸟眼构造、生物扰动构造发育,化石稀少
S/O
扬子-华夏板块中奥陶世古地理
中国北部奥陶系岩相古地理 碳酸盐沉积 下统发育齐全,岩相稳定 中上统仅在少数地区有沉积
洛阳龙门石窟 Stone carving
洛阳龙门石窟/O1m
洛阳,龙门石窟
中国南方早志留世早期古地理图
中国南方中志留世古地理图
中国南方晚志留世古地理图
华北板块志留纪古地理特征
主体为古陆剥蚀区,仅发育于大陆边缘 板块内部仅在板块西南宁夏同心地区有沉 积,属稳定浅海—前陆盆地沉积
北缘早古生代褶皱带
西南部祁连山地区分为北、中、南三带
4、早古生代板块构造概况
O2
西伯利亚 西 北美 冈 瓦 东 冈 哈萨克斯坦 瓦 纳 中国 。 北美 俄罗斯
滇 东 寒 武 系 柱 状 图
2、华北板块寒武纪古地理特征
华北板块主体自晚元古代后期抬升 后一直遭受风化剥蚀,早寒武世 晚期开始海侵
寒武纪华北地区为稳定的陆表海碳 酸盐沉积,其南缘以活动大陆边 缘与秦岭洋毗邻
全球构造演化历史
南美板块演化史图—中生代
晚侏罗纪-152百万年前:盘古大陆开始分裂 盘古大陆(Pangea)在侏罗纪中期开始分裂,到了侏罗纪晚期,中央大西洋(Central Atlantic Ocean)已经张裂成一狭窄的海洋, 把北美与北美东部分隔开来。东冈瓦那(Gondwana)也同时与西冈瓦那开始分裂***。
宽广的古大洋(Panthalassic Ocean)就覆盖了大部分的北半球,同时在海的周围还环绕落隐没带,像极了今日太平洋周围的「火环」
(ring-of-fire)。
4
南美板块演化史图—晚古生代
泥盆纪-390百万年前:泥盆纪-属于鱼的世代 古生代早期的海洋在泥盆纪时期闭合,形成「盘古」(Pangea)大陆的前身。淡水鱼类开始自南半球的陆地迁徙到北美(North America)和欧洲(Europe)。森林则是首次出现在赤道地区的古加拿大(Canada,今天的北极附近)。 泥盆纪时期是属于「鱼类的世界」,在泥盆纪早期演化出的有颔鱼类到了泥盆纪晚期成为最顶尖的掠食者。植物此时也开始 大量出现在陆地上,同时最早形成于热带沼泽地区的「煤」,则是覆盖了大半今天加拿大极区附近的岛屿、北格陵兰 (Greenland)以及斯堪地那维亚(Scandinavia)等地。
3
南美板块演化史图—早古生代
志留纪-425百万年前:当古生代的海洋闭合,各大陆开始互相碰撞
劳伦西亚(Laurentia)与波罗地大陆(Baltica)的碰撞,使得巨神海(Iapetus Ocean)的北面分支被关闭,并形成了「老红砂岩(Old
Red Sandstone)大陆。珊瑚礁四处扩张,陆生植物则开始往荒芜的大陆「移民」。
火成活动,将北美向西北方推移了开来。在南美与北美互相远离的同时,墨西哥湾(Gulf of Mexico)开始形成。就在同一个时刻,
中国早古生代古地理格局
冈瓦 纳
0。
∈3
西
冈
美北
瓦
纳 俄罗斯
中国
东 冈
西伯利亚
瓦
哈萨克斯据
( C. R. Scotese等 , 1979, 简 化 )
中国古地理概况
∈1
亚 古
ZT
TA
ZQ
昆
洋
洲
CA
亚
洲洋
古
洋
ZT
岭 NC 秦
CA
YZ
古 华
南洋
TA
ZQ
仑 CAI ?
昆
特
提? 斯
洋 LS
原
中国早古生代古地理格局
中国早古生代古地理格局
1.全球古构造古地理概况 2.中国古地理概况 3.中国主板块古地理分述 4.中国古扬子板块含油气浅析
全球古构造古地理概况
O2
中国
西 冈瓦 纳
西伯利亚 北美
东 0。
哈萨克斯坦 冈
纳瓦
俄罗斯
O2
中国
西冈瓦纳
西伯利亚
北美 俄罗斯
哈 萨 克 斯 坦 纳 瓦冈 东
0。
S 2 西 伯 利 哈亚 萨 克 斯 坦 北美 俄罗斯
冈瓦纳
0。
∈3
西冈瓦 纳
美北 俄罗斯
中国 全 球 古 地 理 再 造 据 西 伯 利哈亚萨 克 斯 坦东 冈 瓦 纳 0。( C . R . S c o t e s e 等 , 1 9 7 9 , 简 化 )
S2
北美
西伯利亚 哈萨克斯坦
俄罗斯
木板块水体变深
O2
O3
中国古地理分述
奥陶晚期到志留早中期,华北依旧向上抬升为陆,扬子和塔里木板块都在抬升,表陆增多
早晚古生代古地理及板块特征
早古生代1.中国东部早古生代沉积古地理华北板块—∈13—O1滨浅海沉积; O2-C1缺失,其南、北为大洋环境。
扬子板块—相对稳定的滨浅海沉积环境,北缘:南秦岭裂谷盆地东南缘:华南被动大陆边缘及华,南裂谷盆地、华夏板块。
(1)Cambrian,寒武纪1)扬子板块寒武纪古地理特征继承了震旦纪的古地理、古构造格局,扬子板块:以稳定型陆表海为特征,东南部:为被动大陆边缘,扬子板块与华夏板块之间:华南裂谷盆地。
寒武纪扬子区海侵广泛,地层具明显两分性:下统为泥、砂质和碳酸盐沉积,化石丰富,中-上统以镁质碳酸盐沉积为主,化石稀少。
标准剖面:滇东晋宁梅树村剖面;宜昌三峡剖面详见图集。
扬子板块及其东南大陆边缘横向古地理变化2)华北板块寒武纪古地理特征华北板块主体自晚元古代后期抬升,后一直遭受风化剥蚀,早寒武世晚期开始海侵。
寒武纪华北板块为稳定的陆表海碳酸盐沉积,其南缘以活动大陆边缘与秦岭洋毗邻。
标准剖面:山东张夏剖面华北板块南缘主动大陆边缘—商丹(商州-丹凤)缝合线以北,蛇绿岩套及丹凤群的岛弧火山岩、二郎坪群的弧后火山岩,由于秦岭洋向北俯冲,在华北板块南缘形成了活动大陆边缘。
华北板块北缘和西南缘北缘推测寒武纪在白云鄂博一带处于稳定大陆边缘状态,逐渐向活动型过渡,西南侧与柴达木古陆之间为古祁连洋,早寒武世时未接受沉积,中寒武世起祁连山南北坡都张裂成裂陷海槽。
北祁连海槽中发育较深海含放射虫硅质岩、中基性火山岩及砂泥质复理石。
(2)Ordovician,奥陶纪早期基本承袭寒武纪的古地理、古构造特征,晚期华北板块主体抬升,华南盆地规模的收缩加剧。
自西向东依然为:扬子克拉通、江南被动大陆边缘及华南裂谷盆地三个沉积区,华南裂谷盆地逐渐萎缩,中奥陶世后萎缩加剧,导致O3的古地理格局明显变化。
1)扬子板块奥陶纪古地理典型剖面:宜昌黄花场剖面东南被动大陆边缘西部为湘桂次深海(湘中地区奥陶纪是一套深灰至灰黑色含碳质、硅质的笔石页岩,代表一种非补偿滞流还原环境),东部为浙皖次深海(浙西早中奥陶世也为滞流环境的笔石页岩相,晚奥陶世沉积了一套巨厚的浅水浊积岩)。
中国大地构造的概念
中国大地构造的概念
中国大地构造是指中国大陆的地质构造情况,主要受古亚洲洋、特提斯-古太平洋和印度洋-太平洋三大动力学体系控制。
中国大陆的地壳结构和地表地质面貌经历了漫长的演化过程,主要经历了五个阶段的演化:
1. 前寒武纪时期,华北、华南、塔里木等陆核先后在大洋中形成,经过稳化,逐步向稳定的块体过渡。
2. 古生代时期,上述块体逐渐拼合,其结合带呈横向分布,形成了中国大陆的雏形。
3. 中生代开始,又有块体陆续漂移、相撞、拼合,从而出现印支、燕山、喜马拉雅山等雏形,中国西部在强烈的挤压改造之中,地壳增厚,出现贺兰山界线。
4. 新生代开始,西部青藏高原隆升,东部太平洋板块和欧亚板块聚敛,使中国东部及海域出现拉张现象,使得地壳自大兴安岭向东减薄,并形成一系列盆地地形。
5. 晚渐新世以来,中国东部及海域沉降,使盆地中普遍堆积起较厚的区域盖层。
中国大地构造的演化过程,形成了以海西造山为主旋回的古亚洲构造域、以燕山造山为特征的环 滨)太平洋构造域和以喜马拉雅造山为标志的特提斯构造域。
这些不同的构造域,塑造了中国西部以东西向构造为主,中国中东部在东西向构造基础上,叠加北北东向-近南北向构造的复杂叠置的构造格局。
中国大陆的独特性还表现在依据复杂地形而产生的不同构造区的划分,中国是世界上地质构造最复杂的大陆之一。
中国大陆早古生代构造演化
中国大陆早古生代构造演化
中国大陆早古生代构造演化
中国大陆早古生代(中寒武世-早泥盆世)构造期以发生一系列各具特征、分布局限、准同时的构造事件为特征.它们与苏格兰-阿帕拉契亚的加里东事件完全不同,在中国大陆出现了西域板块完成拼合,华夏板块构成统一结晶基底,南扬子板块广泛发育板内褶皱,此时还形成了阿尔泰-额尔古纳碰撞带等重要构造事件,而以中朝和北扬子板块为代表的其他板块则主要表现为稳定沉积,地块运移,并呈离散状态.阿尔泰-额尔古纳带、西域板块、华夏板块以及南扬子板块存在板块汇聚、碰撞或地壳缩短的'特征,而中朝、北扬子、羌塘、冈底斯、喜马拉雅等地块则以稳定、离散为主要特征.绝大多数板块基本上保持孤立和离散的状态,这是早古生代中国大陆各个地块构造演化特征截然不同的主要原因.
作者:万天丰WAN Tian-feng 作者单位:中国地质大学(北京),北京,100083 刊名:地学前缘ISTIC PKU 英文刊名:EARTH SCIENCE FRONTIERS 年,卷(期): 2006 13(6) 分类号: P542 关键词:构造演化早古生代板块汇聚与离散西域板块。
早古生代地史特征总结
早古生代地史特征总结刘星星012112班20111000734一、华北板块1. 地层发育:寒武纪:华北地区是稳定沉积类型分布区之一,除早寒武世早期普遍缺失沉积外,其余地层发育完整,岩相厚度稳定。
山东张夏是我国中、上寒武统标准剖面,其地层划分如下:下寒武统仅发育馒头组,中寒武统包括毛庄组、徐庄组和张夏组,上寒武统包括崮山组、长山组和凤山组。
奥陶纪:华北地区内部主要发育下奥陶统,中、上奥陶统大部缺失。
河北唐山地区下奥陶统发育完整,是华北型奥陶系标准剖面。
该剖面包括冶里组、亮甲山组、下马家沟组和上马家沟组。
志留纪:华北板块志留纪主体仍为古陆剥蚀区,缺失沉积,但大陆边缘地区志留系相当发育。
2. 古生物化石:寒武纪:下统馒头组内含三叶虫中华莱德利基虫。
中统上部含德氏虫等三叶虫化石。
上统三个组含蝙蝠虫和蝴蝶虫等三叶虫化石。
奥陶纪:下统冶里组含有三叶虫、腕足类和树形笔石等底栖型生物,亮甲山组含底栖的腕足类、腹足类、古杯和海绵等。
志留纪:大量造礁生物。
3. 沉积相类型:寒武纪:下统馒头组为紫红色钙质页岩夹泥质灰岩,泥裂、雨痕、岩盐假晶、波痕和鱼骨状交错层理等沉积构造发育,属干热气候条件下的滨浅海沉积。
中寒武统毛庄组,徐庄组均为以紫色泥岩为主的陆源碎屑岩,自下向上碳酸盐含量增高,以滨浅海沉积为主。
中统上部张夏组以鲕粒灰岩为主,灰岩中波痕、交错层理发育,代表典型的潮下高能环境沉积。
上统三个组的岩性基本相同,为灰岩、泥质灰岩和竹叶状灰岩。
奥陶纪:冶里组与寒武系之间为连续沉积,岩性为厚层灰岩夹竹叶状灰岩及页岩,环境为潮下浅海,没有暴露出水面。
亮甲山组下部为灰岩,仍为正常浅海环境,向上逐渐变为白云岩,且化石稀少,代表潮上蒸发环境。
上、下马家沟组都是由灰岩、灰质白云岩、白云岩组成,均代表浅海——潮上环境。
志留纪:板块内部地层仅发现于西南宁夏同心地区,只有中上统。
中统照花井组,主要由灰岩、泥灰岩构成,含大量造礁生物,属稳定浅海沉积。
中国大陆地壳_镶嵌与叠覆_的结构特征及其演化
!
引
言
中国 大 陆 地 壳 地 质 构 造 分 区 与 形 成 过 程 的 研 究 已 经 有 百余年的历史 ) 公开发表的相关论著达数千篇 % 部 & 之 多 # 在
)" 世纪不同时期 ) 地槽假说和地质力学曾经分 别 在 中 国 地 质
工 作 中 发 挥 了 指 导 作 用 )波 浪 镶 嵌 构 造 $断 块 构 造 和 地 洼 等 假说也都具有不同程度的影响 # 中国地质界总体上百家争鸣 的 宽 松 环 境 使 板 块 构 造 学 说 从 )" 世 纪 $" 年 代 开 始 得 以 被 引 进 $ 发展并逐渐在中国地质工作中占据主导地位 # 在 这 些 不 同学术思想的指导下 ) 中国大陆地壳构造分区的不 同 方 案 和 对中国大陆地壳形成演化的不同认识相继提出 # 相 对 说 来 ) 其中黄汲清等以多旋回构造观点和李春昱等以板块构造理 论为指导思想的研究成果 ) 影响范围比较广泛 # 黄汲清等 D!E划分的一级中国大陆构造单元为地 台 或 准 地
第 )# 卷第 ./!" 期
地
质
通
报
=>?@)# ):>A@./!" 3BC@ ))""%
)""% 年 !" 月
12343156,4 7844295: 3; 6<5:,
中国大陆地壳!镶嵌与叠覆" 的结构特征及其演化
李锦轶
! 中国地质科学院地质研究所 " 北京 !"""#$ # 摘要 # 初步探讨了中国大陆地壳 ! 块带镶嵌多层叠覆 " 的结构特征和多阶段的构造演化过程 # 中国大陆地壳新元古代 中期以来的一级构造单元有中朝 $ 塔里木 $ 扬子 $ 敦煌% 个陆块和中央 $ 西北 $ 东北 $ 西南 $ 东南 & 个造山区 % 带 &# 中朝陆 块的形成源于古元古代期间发生的古大陆裂解 ’ 扬子 $ 塔里木和敦煌陆块的形成源于新元古代早期发生的古大陆裂 解 # 西北造山区的形成源于古生代晚期洋盆关闭 $ 大陆碰撞并叠加新生代陆内再造山 ’ 东北造山带的形成过程包括 古生代碰撞造山及中生代增生 $ 碰撞造山 ’ 中央造山带至三叠纪 大 陆 碰 撞 才 最 后 形 成 并 叠 加 有 新 生 代 再 造 山 ’ 东 南 造山带的形成经历了古生代至新生代的多次造山作用 ’ 西南造山带主要是中 ( 新生代造山作用的产物 # 这些单元都 具有 ! 块带镶嵌多层叠覆 " 的结构特征和多阶段构造演化的特点 # 中国大陆地壳的形成与演化可以划分为太古宙 ( 古元古代 $ 中元古代 ( 新元古代早期 $ 新元古代中期 ( 古新世和始新世以来 % 个构造阶段 ) 每个阶段都对应不同的超 大陆裂解 ’ 聚合旋回 # 其中新元古代中期以来的地壳形成演化与全球洋陆格局中的古亚洲洋 $ 古特 提 斯 洋 $ 古 太 平 洋 $ 特提斯洋和太平洋 & 个动力学体制有关 ) 相应地可以归结为古亚 洲 $ 古 特 提 斯 $ 古 太 平 洋 $ 特 提 斯 和 太 平 洋 & 个 造 山域 # 正是这些多阶段的超大陆裂解 ’ 聚合旋回及多个构造体制的叠加 ) 形成了中国大陆地壳 ! 块带镶嵌多层叠覆 " 的结构特征 # 关键词 # 中国大陆地壳 ’ 块带镶嵌多层叠覆 ’ 超大陆裂解 ’ 聚合旋回 ’ 动力学体制 ’ 造山域 中图分类号 #(&%)*+% 文献标识码 #, 文章编号 #!-$!’)&&)$)""% %./!"’".0-’!. 台 和 地 槽 褶 皱 区 )进 一 步 将 其 概 括 为 古 亚 洲 $特 提 斯 和 滨 太 平 洋 三大构造域 )认为古亚洲构造域是指古生代的构造 ) 特提 斯和滨太平洋构造域是中生代和新生代的构造 )三者存在着叠 加改造关系 # 任纪舜等D)F在!...年出版的中国及邻区大地构造 图上 )明确地反映并进一步发展了黄汲清等的认识 ) 把组成中 国大陆地壳的古老地块划分为亲西伯利亚陆块群 $古中华陆块 群和亲冈瓦纳陆块群 ) 把显生宙造山带归并为古亚洲造山区 $ 特提斯造山区和环太平洋造山区 )把华南早古生代地壳变动也 作为古亚洲造山区的一部分 # 这一认识的基础是 )在新元古代 曾经形成了一个由中国主要陆块构成的古中国地台 )该地台后 来虽然裂解 ) 但只是手风琴式的开合运动 ) 彼此没有被大洋所 分隔 # 这一构造模型与已经获得的古地磁资料和国际上提出的 新元古代晚期的古大陆重建D#/&F是截然不同的 # 李春昱等 D-)$F基于对地质 $ 古地磁和古生 物 地 理 区 系 的 研
早古生代地球演化史
早古生代地球演化史一、早古生代划分与生物界(一)早古生代的划分早古生代指整个古生代的前半期,包括寒武纪、奥陶纪和志留纪三个纪,始于距今约5.7亿年,结束于距今约4亿年。
这段时间形成的地层叫“下古生界”,相应地包括寒武系、奥陶系、志留系三个系。
寒武系、志留系早在1835年就建立了,当时认定它们构成了下古生界,1878年美国地质学家拉普沃思把志留系和寒武系之间的一段重复部分分出,另命名为奥陶系,同时提出下古生界三分的观点。
(二)早古生代的主要地史特征从古生代开始、地球历史的发展进入了一个新的阶段、在生物、沉积和地壳构造等方面均有显著的特征。
1,早古生代代表显生宙的早期阶段,时限范围由5.7—4亿年前,延续时间1.7亿年分为寒武纪、奥陶纪、志留纪。
2,生物特征早古生代的生物界以带壳海生物脊椎动物为主。
从奥陶纪开始出现的无颌类直到志留纪晚期才逐渐适应淡水生活。
晚志留世开始出现有颌类和适应半陆生生活的裸蕨植物是生物演化史的重大事件。
生物界的重大变革实质上是地壳烟花阶段的划分标志。
从地层划分说,从早古生代起,第一次能够根据标准化石及其组合建立的时间地层的基本单位时带,这是与前古代的重要区别3. 沉积特征:沉积物以海相沉积物为主,生物成岩作用较前寒武纪更为普遍,但一般还未能形成大型生物礁和介壳摊。
4. 古气候特征:早古生代已存在明显的气候分带。
在沉积物上有所反映,如在中低纬度温暖条件下与寒武纪早期海侵有关的磷块岩及石煤沉积,中晚志留世真正的劣质煤;又如属于冈瓦纳古大陆的非洲、南美晚奥陶世时有大陆冰川沉积,为极地和高纬度地区寒冷气候带;还有,代表干热气候的紫红色泥质沉积,含石膏和石盐假晶的钙泥质沉淀5. 地壳演化特征:整个古生代是联合古大陆形成的历史。
一般认为早古生代初期,存在五个分离的古大陆:北美、欧美、西伯利亚、中国和冈瓦纳古大陆。
早古生代期间,前四个古陆基本上处于低纬度地区。
彼此分离,海侵广泛,而冈瓦纳大陆是一个整体,经历了自中纬度向南半球高纬度的飘逸,海侵局限。
第十二章 早古生代古生物、古地理和古构造
新的划分 志留纪四分
《2004 国际地层表》
早古生代的主要特征
1 生物界—寒武纪生物大爆发(Cambrian explosion);海生无脊椎动物空前繁盛(环 境分析、地层对比、生态分异、生物分区); 植物登陆;奥陶纪末期生物大绝灭(mass extinction)事件 2 属加里东构造阶段,陆壳板块扩大和增生 (陆相沉积、生物上陆) 3 沉积类型复杂多样,奥陶纪末期冈瓦纳大陆 发育冰川
• 礁相-reef facies
浮游相 生物—漂浮、游泳生物为特征 共生岩石类型—深水或静水环境的黑 色页岩、硅质岩等
分布区—台盆、半深海或深水海槽区 实例—晚奥陶世五峰组的笔石页岩相
笔石页岩相
Monograptus lobiferus
底栖相(壳相)
正常浅海底栖生物:三叶虫,腕足等 典型的浅海相灰岩、泥灰岩
山东长清县张夏∈2剖面
∈3崮山组
∈2张夏组
山东长清县张夏∈2-3剖面
∈3长山组
内碎屑灰岩,碎屑周围有紫红色氧化圈
Байду номын сангаас
∈3凤山组
生物扰动条带灰岩
华北板块寒武纪古地理格局 内蒙古
NNE
北缘-被动类型 大陆边缘
南缘-活动类型 大陆边缘
SSW
Camb. Paleogeography, NCP, SEE 裂陷槽 SN
4、笔石
地层意义重要的门类——笔石
早奥陶世早期:树形笔石目为主,如网格笔石 早奥陶世中晚期:正笔石目无轴亚目均分笔石 动物群,如对笔石; 中晚奥陶世:胞管内弯型为主,笔石体复杂具 次枝,以无轴亚目、隐轴亚目和有轴亚目 双列合攀为主,如雕笔石
三叶虫地层意义下降;次要生物门类: 鹦鹉螺、牙形石、腕足
!!!古生代与三叠纪中国各陆块在全球古大陆再造中的位置与运动学特征(1)
2007年
Shiwandashan zones, thus the most part of Chinese continental blocks am algamated to Eurasia continent. Key words: reconstruction of paleo2continent; kinem atics; Laurentia; Siberia; Gondwana; Chinese continental b lock s
摘要 : 在尊重比较可靠的 、测试精度较高的地块古地磁数据 , 重视生物古地理与地质构造演化史的相似性和协调性等 原则的基础上 , 笔者编制了中国大陆及邻区各陆块古生代和三叠纪的古地磁数据表 , 并采用类似的比例尺 , 将中国各 陆块放到相应的全球古大陆复原图上去 。由此可以清晰地看出 , 在古生代早期全球各大陆的主要部分都位于赤道附近 及南半球 , 大致表现为沿纬度 、呈东西向排列的特征 , 中国及邻区的小陆块群在古生代始终都处在劳伦大陆 、西伯利 亚与冈瓦纳大陆之间 ; 随着西伯利亚大陆的快速北移 , 在劳伦大陆与冈瓦纳大陆的西部地区发生南北向拼合 , 亚皮特 斯洋和里克洋的消亡 , 到古生代晚期形成统一的泛大陆 ; 而冈瓦纳大陆的东部 (澳大利亚和印度等 )则逐渐向南移动 、 离散 , 地壳张开 , 构成古特提斯洋 ; 中国及邻区的小陆块群则一直处在古特提斯洋中 , 保持离散状态 , 总体上缓慢地 向北运移 , 并逐渐转为近南北向的排列方式 , 石炭纪到三叠纪才在天山 —兴安岭 、昆仑山 、秦岭 —大别 、金沙江和绍 兴 —十万大山等地段发生一系列局部性的陆陆碰撞 , 使中国大陆地块的大部分逐渐并入欧亚大陆 。 关键词 : 古大陆再造 ; 运动学 ; 劳伦大陆 ; 西伯利亚 ; 冈瓦纳大陆 ; 中国各陆块 中图分类号 : P541 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 - 8527 (2007) 01 - 0001 - 13
早古生代地史概况
早古生代地史概况早古生代包括寒武纪,奥陶纪和志留纪,代表显生宙的早期阶段。
从古生代开始地球历史的发展进入了一个新的阶段,在生物,沉积和地壳构造等方面均有显著特征。
1.地壳演化特征早古生代初期全球存在着五个分离的古大陆,它们是北美,欧洲,西伯利亚,中国和冈瓦纳古大陆。
早古生代期间,现在处于北半球的前四个大陆基本上处于低中纬度区,彼此被大洋分割而呈分离状态,海侵广泛,地层发育。
而冈瓦纳大陆当时是一个整体,经历了自中纬度向南半球高纬度的飘移,海侵局限,地层主要发育在其大路边缘地区。
全球海平面相对变化周期是全球构造变动的标志。
三次海平面相对下降为早奥陶世末,晚奥陶世和晚志留世,正好与全球性板块构造变动相符合。
三次海平面相对上升以晚寒武世-早奥陶世最为显著,是地史中最大海侵时期之一。
2.沉积特征生物成岩作用较前寒武纪更为普遍,一般还未能形成大型生物礁和介壳滩。
除藻礁以外,只有早寒武纪的古杯类和晚奥陶世至志留纪的珊瑚类和某些苔藓类形成的小型生物礁。
尤其重要的是从寒武纪开始碳酸钙的沉积已成为主要组分,与前寒武纪的该没碳酸盐形成明显对照。
同时,代表干热气候的紫红色泥质沉积,含石膏和食盐假晶的钙泥质沉积也十分常见。
这些均说明当时大气中和水中已经有相当高的含氧量而显著区别于前寒武纪。
早古生代已存在明显的气候分带,在沉积物上有所反应,如在中低纬度温暖气候条件下与寒武纪早期海侵有关的磷块岩及石煤沉积,中晚志留世真正的劣质煤;又如属于冈瓦纳古大陆的非洲,南美晚奥陶世时有大陆冰川沉积,为极地和高纬度地区的寒冷气候条件的产物。
3.生物特征早古生代的生物以海生无脊椎动物为主。
生物分泌硬壳开始于震旦纪末期。
从寒武纪开始硬壳生物突发辐射式的大量出现和以澄江动物群为代表的生物大爆发是生物演化历史中的重大事件。
生物界的重大变革实质上是地壳演化阶段的划分标志。
由于海生无脊椎动物的空前繁育和广泛分布,我们就有可能根据生物群的演变划分地层确定地质年代。
地壳构造轮廓与古地理面貌的演变-18页文档资料
新生代
新生代是地史最近阶段, 从7000万年前至现代, 包括早第三纪、晚第三 纪和第四纪,第四纪只 进行了200~300万年。
新生代的构造运动称喜 马拉雅运动,其中第三 纪末知第四纪的构造运 动属于新构造运动
新生代地壳演化的特点
A. 地中海—喜马拉雅海槽最后封闭,形成强烈而 高耸的褶皱带大西洋和印度洋继续扩展,环太 平洋海槽不断褶皱隆起,东半球和西半球大陆 形成
泥盆纪晚期古陆遭受不同程度的海浸形成一些陆表或陆缘浅海晚古生代后期发生强烈的地壳运动即海西运动使得许多海槽先后关闭形成巨大的北方古陆即劳亚大陆构成了一个统一联合大陆机泛大陆气候湿暖林木茂盛是第一个重要的造煤时期也出现地史上第二次大冰期晚古生代时期地壳的变化中生代中生代包括三叠纪侏罗纪和白垩纪距今25亿年7000万年延续约18亿年中生代时期的地壳运动主要发生在三叠纪中晚期的印支运动和发生在侏罗白垩纪的太平洋运动我国叫做燕山运动发生印支运动和太平洋运动大西洋形成古地中海收缩关闭联合大陆分裂先是北美和欧亚分离南美和非洲印度和非洲漂离南极洲分别形成了北大西洋南大西洋印度洋到了白垩纪时南北大西洋进一步扩展印度漂离非洲澳大利亚漂离南极洲到了白垩纪末期冈瓦纳古陆彻底解体成五大陆
早古生代时期地壳构造的特点
A. 广泛的海浸,除北半球的东 早古生代的生物
欧地台及南半球的冈瓦纳古
陆外,其他地区几乎未海水 总的来看早古生代气候
所淹没。
是温暖的。浅海陆棚区
B. 发生了一次世界性的强烈构
扩大﹐海水化学性质的
造运动即加里东运动,使得 部分槽挤压皱褶来自升成山脉, 从而使全球陆地面积扩大
太古生代时地壳构 造的特点
1. 地壳薄弱,地壳运
元古代时的地壳构造 的特点
【高中地理】早古生代地球的演化
【高中地理】早古生代地球的演化早古生代时,地球发生过强烈的构造运动,地质学家们统称“加里东运动”(即加里东构造旋回),而狭义的“加里东运动”则是指发生在志留纪末期,或志留纪与泥盆纪之交的褶皱运动、造山运动。
其典型地区是英国北方苏格兰(“加里东”即苏格兰之古称)延至斯堪地纳维亚半岛西部的挪威。
那里分布有褶皱山系和变质程度很高的岩石,对全球地质和生物演化影响很大。
早古生代末古大西洋关闭,从而使北美板块与俄罗斯板块碰撞对接,形成“劳亚大陆”。
中国西部柴达木板块与中朝板块拼合,古祁连海褶皱关闭。
其他许多古海洋(如古鸟拉尔海洋、古北亚海洋、古太平洋、原特提斯洋等)都遭到加里东运动不同程度的影响,导致各大陆板块边缘的陆壳增生。
陆地面积进一步扩大,古老地台更趋向于稳定。
早古生代气候的总体特征是温暖的(只有冈瓦纳古陆南部的部分地区在晚奥陶世和早志留世有短冰期)。
由于早古生代浅海陆架面积的扩大和海水化学性质的变化,许多海洋无脊椎动物自寒武纪以来出现了爆炸性的增长。
进入寒武纪后,最主要是三叶虫大量繁育,以往人们一直把寒武纪称为“三叶虫时代”。
与此同时大量出现的还有多种门类的生物,如小壳动物、古杯动物、腕足动物、软体动物等。
近年来,我国的古生物学家在云南发现的只具软躯体而又保存完美的“澄江动物化石群”蜚声海外,它们代表着在寒武纪时生物多样性已达到较高水平。
寒武纪稍晚又出现了头足类、笔石等动物。
奥陶纪时期笔石非常兴盛,珊瑚和鹦鹉螺大量出现,海洋中双壳类、腹足动物、棘皮动物各主要门类都有了代表,所以奥陶纪一度被称为“无脊椎动物时代”。
志留纪代表性生物是单枝型笔石,以往称志留纪为“单笔石时代”。
这一时期珊瑚、腕足动物、软体动物等继续繁盛,但节肢动物中三叶虫逐渐衰减,而出现板足鲎等新的类别。
早古生代最重要的演化事件是寒武纪生命爆发——澄江动物群的出现;第二种是原始脊椎动物。
淡水无颌类已经相当繁荣,植物已经从原始藻类发展到陆生裸蕨类。
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中国的早古生代地史特征
中国南方,寒武纪海侵较早,下寒武统地层齐全,化石较丰 富。 中国北部,寒武纪海侵稍晚。但中、上寒武统岩层发育较好, 依次划分为毛庄组、徐庄组、张夏组和崮山组、长山组、 凤山组。 中国南方海退较晚,扬子地台大部分中志留世开始海退; 中国北方海退较早,华北地台上奥陶世开始海退。因此,北 方下古生界只有寒武系和下、中奥陶统,缺上奥陶统和志 留系。 南方下古生界厚度较大,岩性也比较复杂;而北方下古生界 厚度较小,岩性比较单纯。 志留系全部缺失或部分缺失,是加里东构造运动的反映。此 时地台对接,或地台边缘褶皱,陆地增生,海侵面积减少, 地理面貌发生了重大变化。
早古生代全球板块演化特征
在全球板块构造格局及海平面的升降方面, 整个古生代的历史是联合古大陆形成的历 史。
世界古地理格局及其演变
早古生代海陆分布形势,目前已经恢复出来的有各种不 同模式。古生代初期,全球计有北美(相当槽台说的地块、 地台,下同)、俄罗斯(欧洲)、西伯利亚、哈萨克斯坦、 塔里木、华北(中朝)、华南(扬子)等古陆,以及包括 南美、非洲、印度、南极洲、澳大利亚的冈瓦纳古陆。冈 瓦纳古陆当时处于南半球高纬度地区,北半球各古陆则位 于中、低纬度地区,特别是低纬度地区。介于北美和俄罗 斯古陆之间是一片海洋,称古大西洋。俄罗斯与西伯利亚 古陆之间是古乌拉尔海。西伯利亚古陆与华北古陆、塔里 木古陆之间是古北亚海,包括祁连海。华北古陆与华南古 陆之间是秦岭海。又如北美古陆、扬子古陆、澳洲古陆的 外侧为古太平洋(分别相当于阿巴拉契亚地槽、华夏活动 带、塔斯马尼亚地槽)。北方各古陆和冈瓦纳古陆之间是 东西横亘的古特提斯海(又称古地中海)。
加里东运动对中国的影响
古生代中末期的加里东运动使中国的海陆分布和大地构造情 况发生了较大变化。 1华北地台晚奥陶世海退,形成广大古陆。以后其北缘发生 破碎,有岛弧发育,并向南叠接,形成加里东褶皱带;
2华北地台的南缘北秦岭地槽,也形成加里东叠接带;
3、志留纪末期,祁连地槽褶皱隆起。柴达木 地块和阿拉善地对接;扬子地台与华北地 台部分对接,稳定地区进一步扩大。 4、特别是位于扬子板块和华夏板块之间的东 南部活动带,受到加里东运动的影响尤为 强烈,二者对接碰撞,形成一条宽广的加 里东造山带。 总之,加里东运动是我国的陆地面积进一步 扩大。
世界板块格局
前寒武纪末,世界出现多个古陆,各古陆被地槽分割。 古生代初期 北半球的古陆:北美、俄罗斯(欧洲)、西伯利亚,哈萨克斯坦、塔里木、 华北(中朝)、华南(扬子)等古陆。 南半球的古陆:南美、非洲、印度、南极洲、澳大利亚——-冈瓦纳古陆。 北美和俄罗斯间被古大西洋分割。 北方各古陆与冈瓦纳古陆之间横亘着古特提斯海(古地中海)。 志留纪末期 加里东运动(北美板块向欧洲板块俯冲)使古大西洋逐渐变窄。 形成加里东褶皱,从而使北美板块与欧洲板块对接,初步形成劳亚大陆 (Laurasia),并导致古大西洋关闭。 由于加里东运动,在早古生代结束时,出现海退(直到泥盆纪初),陆地扩大, 陆表海缩小。
全球海平面相对变化(P97) 全球海平面是全球构造变动的标志。从显 生宙Ⅰ级、Ⅱ级全球性海平面相对变化周 期中可以知道,Ⅰ级周期反映了古生代联 合大陆的形成;Ⅱ级周期在早古生代可以 分为三个,其中三次海平面相对下降为早 奥陶世末、晚奥陶世和Байду номын сангаас志留世,正好和 全球板块构造变动相符合。
早古生代中国及全球板块构造特征
加里东运动和加里东构造阶段
早古生代初期的大地构造轮廓和震旦纪很相似。后 来发生了具有世界影响的构造运动-----加里东运动,引
起世界海陆形势的调整和变化。 广义的加里东运动:发生在早古生代的构造运动。 狭义的加里东运动:指志留纪后期的构造运动。
这一运动,使延伸于北爱尔兰、苏格兰 和斯堪的纳维亚半岛的北东向格兰扁地槽、 西伯利亚的萨彦岭地槽、中国东南部加里 东地槽、澳大利亚的塔斯马尼亚地槽及北 阿帕拉契亚地槽(古大西洋)形成褶皱山 地。加里东运动的完成标志着早古生代的 结束。