万天丰-中国区域大地构造之十二(大陆构造的变形、变位、机制)
煤矿瓦斯地质图和研究报告[管理资料]
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前言平顶山煤业（集团）一矿是一个设计生产能力4Mt/a的大型现代化矿井，1993年达产。
该矿开采为石炭一二叠纪含煤地层，自下而上含有5层主要可采煤层，分别是庚20、戊8、戊9、戊10、丁6煤层，。
目前主要开采戊8、丁6煤层，该矿井2002年之前，一直在一、二水平回采，属于低瓦斯涌出矿井。
从2002年，戊8煤层、丁6煤层均进入三水平回采，、、，均属于高瓦斯矿井涌出量。
按照煤与瓦斯突出“防突细则”进行突出煤层区域预测的综合指标法，该矿戊8煤层、丁6煤层正在开采的二水平下部和三水平以深均属于煤与瓦斯突出危险区，近几年该矿一直在进行着煤与瓦斯突出危险的预测防治工作，到目前为止，还没有发生过煤与瓦斯突出现象。
瓦斯是气体地质体，瓦斯涌出、瓦斯突出、瓦斯爆炸灾害的预测、防治和瓦斯的抽放利用都与地质因素密切相关。
尤其是煤与瓦斯突出受着地质构造的控制，并且是区域构造控制矿区、矿区控制井田、井田控制采区、采面，一级级的控制。
瓦斯地质规律是瓦斯预测的基本规律，这个规律搞清楚了，瓦斯涌出、瓦斯突出、瓦斯赋存规律就可以一目了然，防治瓦斯灾害就可以有的放矢，综合防治。
在集团公司聂光国总经理、姜光杰副总经理、张铁岗总工程师、卫修君副总工程师和一矿各级领导的大力支持下，我们做了如下工作：1．系统地整理了1985年以来积累的戊8、丁6煤层工作面瓦斯涌出量、瓦斯突出预测参数等资料，数据近20万个，得出了戊8煤层、丁6煤层回采工作面绝对瓦斯涌出量实测、预测等值线和预测数学公式。
2．编制了1：5000戊8煤层、丁6煤层彩色瓦斯地质图，分别为6个对开幅。
划分了不同级别的瓦斯地质单元，分析了各个瓦斯地质单元的瓦斯涌出特征，对井田深部的瓦斯涌出量和煤与瓦斯突出危险性进行了预测，图面清晰，一目了然。
3．平顶山矿区位于华北地台南缘带，既受华北板块构造演化的控制，又受秦岭造山带构造演化的控制。
在详尽地研究华北板块和秦岭造山带的区域构造历史演化的基础上，研究了平顶山矿区在历次构造运动中所处的大地构造位置、地质构造演化、地质构造发育、构造应力场演化特征。
论构造事件的节律性,万天丰
第4卷第3~4期1997年10月地学前缘(中国地质大学,北京)Earth S cience Frontiers(China University of Geosciences,Bei jing)Vol.4No.3~4Oct.1997收稿日期:1997 04 08作者简介:万天丰,男,1938年生,教授,博士生导师,构造地质学专业。
地矿部岩石圈构造与动力学开放研究实验室主任。
论构造事件的节律性万天丰(中国地质大学,北京,100083)摘 要 构造事件是否存在节律性,长期以来一直存在着不同的意见。
根据国内外最新研究结果,笔者认为构造事件、生物灾变事件、巨大陨击事件、气候与环境变化都能表现出一定程度的节律性、周期性或旋回性。
在一些大陆边缘地区,构造作用表现出几千万年相对的稳定期和数百万年的活跃期(突变期)相间的演化过程,而在板块内部与造山带,节律性则可能表现得不太明显。
岩石圈上各地区的构造活跃期,由于应力集中现象缓慢传递的结果,而表现出全球不同时的特征。
看来,构造事件尽管都是流变作用的产物,但仍然具有节律性,不过各地区存在着不等时和不同时的节律性。
关键词 构造事件 节律性 灾变事件C LC P541 引言构造事件是否存在时强时弱的 幕式性 、周期性或节律性变化,全球是否存在同时的 造山幕 或构造事件,历来吸引着地球科学工作者的研究兴趣。
Stille(1924)最早提出全球具有同时的造山幕的论点,对构造地质学的研究产生了重大的影响。
然而,这个问题从一开始提出来,就一直存在着不同意见的争论。
30年代苏联部分构造地质学者就认为存在某些构造变形是长期渐变的结果 1 ,美国一些学者(如Gilluly)不仅否定Stille 关于全球造山幕具有同时性的概念,而且还提出构造运动在时间上均匀分布的观点 2 。
80年代,随着海底扩张、同沉积构造、推覆构造与造山带研究的深化,有更多的地球科学家全盘否定Stille 造山幕的观点,认为构造运动与造山作用呈均变与流变的形式,不仅不存在全球同时的造山幕,甚至连任何形式的旋回与周期性都不存在。
简明扼要地总结中国区域大地构造时空演化规律
简明扼要的总结中国区域大地构造时空演化规律一、中国区域构造演化阶段太古代以来，中国大陆岩石圈经历了从无到有，从小到大，从岛状古陆到大陆板块的发展过程。
根据大陆岩石圈构造演化的地球动力学体制和不同时期东亚大陆岩石圈的板块构造格局，将我国区域构造演化历史粗略地分为以下四个发展阶段（表4.3）：1. 古陆核形成演化阶段（Ar〜Pti）2. 元古大陆板块演化阶段（Pt2〜Pt3）3. 古板块形成演化阶段（Z〜T2）4. 活动大陆边缘与板内构造演化阶段（T3〜Q）区域构造是在一定的地球动力学体制（系）作用下的产物。
不同的地球动力学体制 （系）产 表4.3中国大地构造演化阶段乙中国区域构造演化及其主要特点（一）区域地球动力学体制 （系）的交替地忒时代軍四紀 西丈平弹沟-弧-盘累廉逆23. 7—i第三紀 E,西去平洋古陆大规攬黑炜、沉股，形成西丈平徉; 亚洲大諦东部出理北北东方向的大前裂陷帝 白垩紀廉山 侏岁圮三聲圮 二疊紀石員圮興醐圮 5L 晚元古优 中元古代 早元古代丈古代11420R345-360印支—天山 Ptl40B43850S575&50 1000 武陵 四傩 蒙古一兴寰帮.秦龄带大规模逆掩-叠圧遗山1古龙 平洋板块俯冲，亚删大陆东缥转化为安集斯ah 古特 提斯洋闭合，中恃擡斯洋扩张 古誤古洋闭會.隋北板块汇豪I 吉 特提斯洋扩张 舌雜岭洋和古祁逢洋闭昔.形应褶皱袖雨i 穆巷枣肅部裂陷槽闭合尿成建匹_1 1700吕粟 阜平吕槃.中条 五台 阜平 元古华北板块、元古塔里木板块、元古 -庶礪尔板块、扬子板块尊瑕成 活动 大陆边嫌 与16 内构 造演化阶 段古板 块龜 成“ 化阶元古大 陆扳块 演化断 段年辭Ei T,—」逋冲国版煲形成 垃象吉芹牙始扩张Z500生不同特征的区域构造，因而区域构造的演化反映地球动力学体制（系）的交替。
现在比较一致的观点认为，在太古代至早元古代，地球动力学体制可能与板块构造体制有本质的区别。
中国大地构造简介
中国大地构造简介黄汲清认为，按主要构造型式、形成时间和机制的不同，划分出古亚洲式、太平洋式和特提斯喜马拉雅式。
这三种构造型式分布于三个地区，显示为不同的三大地质块体。
他认为，在华力西期西伯利亚地台向南推进，作用于蒙古地槽，以及塔里木地块与中亚地槽相互作用，使蒙古地槽产生弧形褶皱，中亚地槽产生以东西向构造占优势的褶皱，因而形成古亚洲大陆，即古亚洲式。
他指出：“在中生代时期，当古亚洲大陆向太平洋推进时，太平洋以强大的推力回击，因而产生太平洋式褶皱”，“它的构造线主要为东北—西南”方向。
至于喜马拉雅式的形成，他解释：“向南推进的古亚洲大陆遭遇到向北移动的冈瓦纳大陆的巨大抵抗，由此而产生的强大水平压力，把深厚的特提斯沉积变成特提斯喜马拉雅式的褶皱”。
不仅如此，他还指出：“阿萨密弧束的生成和帕米尔喜马拉雅弧束一样，可解释为系受一种强大的下插作用的结果，这一作用来自冈瓦纳大陆的喜龙突出带，而在滇缅结晶杂岩带之下进行着。
”对喜马拉雅山的形成，他也强调了冈瓦纳大陆向北运动和向欧亚大陆之下运动的这种地球动力学机制。
总体上看，从全球动力学角度看中国大地构造中国大地构造主要可以分出古亚洲、特提斯和环太平洋三大构造域。
古亚洲构造域是在古亚洲洋动力体系作用和影响下形成的一个构造区域, 特提斯和环太平洋构造域是在特提斯-古太平洋和印度洋-太平洋 2 个前后相继的动力体系作用下形成的 2 个构造区域。
由于几个全球性动力体系的依次作用以及它们在中国的叠加、复合, 使同一地带在不同构造阶段经受不同的动力体系的作用, 从而使中国大地构造显示出十分复杂的多旋回分阶段演化过程, 造成中国及邻区地壳十分醒目的镶嵌式结构和地壳-上地幔不同层次间的非耦合关系, 即立交桥式结构, 使中国成为全球大陆构造中最复杂的一个区域。
早元古代，中条旋回之后，中朝准地台形成；晚元古代扬子旋回之后，古中国地台形成；古生代初兴凯旋回之后，古中国地台解体，中国古生代构造格局逐步建立；晚古生代，华力西旋回之后，古亚洲大陆（古亚洲构造域）形成；中新生代，印支旋回以来，滨（环）太平洋和特提斯—喜马拉雅构造域逐步形成。
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。
大地构造学
2、历史比较法：即“将今论古”法。用 、历史比较法： 将今论古” 现代地球上所见到的各种地质构造类型 和各种地质作用， 和各种地质作用，与地史上保存下来的 各种物质纪录相比较， 各种物质纪录相比较，找出与这些物质 纪录相应的构造类型和地质作用， 纪录相应的构造类型和地质作用，并推 论地质历史上这些地壳构造类型演变的 规律。 规律。 3）构造类比法：根据不同地区地质构造 ）构造类比法： 及其发展历史的差别，划分出不同级别、 及其发展历史的差别，划分出不同级别、 不同性质的构造单位。如地壳和地幔、 不同性质的构造单位。如地壳和地幔、 大陆壳和洋壳、台背斜和台向斜。 大陆壳和洋壳、台背斜和台向斜。
地质现象的空间尺度（ 地质现象的空间尺度（A.E.Scheidegger,1982） ） 等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 特征范围(米 特征范围 米) 107-104 104-101 101-10－2 10－2-10－5 10－5-10－8 传统的术语 大陆和全球构造， 大陆和全球构造，“全 球构造学” 球构造学” 见之于区域地质图上的 构造， 构造地质学” 构造，“构造地质学” 见之于野外露头上的构 小构造” 造，“小构造” 见之于显微镜下的构造， 见之于显微镜下的构造， 岩组学” “岩组学” 原子和晶格构造
示盆地内石油生成的数量与热体制有关。 示盆地内石油生成的数量与热体制有关。盆地 内温度高不仅有利于石油生成， 内温度高不仅有利于石油生成，而且有利于油 气运移。 气运移。
热流值的常用对数衰变值（据Dickinson）
盆地沉积类型和构造型式在很大程度上取 决于盆地的板块构造位置
自青海高原至四国海盆剖面， 自青海高原至四国海盆剖面，示地壳分异及 第三纪以来沉积发展（据王鸿祯）。 第三纪以来沉积发展（据王鸿祯）。 东部为过渡型地壳盆地，沉积类型属外海、 东部为过渡型地壳盆地，沉积类型属外海、边缘海和活 动陆棚类型沉积，然后从东而西为大陆地壳盆地类型， 动陆棚类型沉积，然后从东而西为大陆地壳盆地类型， 分别属近海盆地、内陆盆地和山间盆地类型沉积。 分别属近海盆地、内陆盆地和山间盆地类型沉积。
中国大地构造基本轮廓介绍（2）
中国大地构造基本轮廓介绍（2）中国大地构造基本轮廓介绍（2）胡经国三、中国大地构造的发展1、古生代以前阶段在古生代以前，中国大地构造的发展可以分为以下两个阶段：⑴、太古－早元古代即前震旦阶段主要是中朝准地台的形成（终止于距今17亿年左右）。
⑵、晚元古即震旦亚代阶段主要是扬子准地台和塔里木地台的形成（终止于距今7～8亿年左右）。
这里需要特别强调的是扬子旋回的重要性。
扬子旋回是指元古代末的一个构造旋回，以滇东为代表，主要的构造运动称为晋宁运动，年龄值为距今8亿年左右；另一个重要的构造运动称为澄江运动，年龄值为距今7亿年左右。
现有的一些资料说明，扬子造山旋回形成的地台的范围远不限于扬子准地台和塔里木地台。
柴达木北缘、东昆仑、秦岭、阿尔金等地均发现相当于震旦系的地台型沉积不整合于经受褶皱变质的震旦亚界或前震旦亚界之上。
而在天山、北山等地则可见和扬子、中朝南部、塔里木等地一样的地台型早、中寒武世含磷岩系。
说明这些地方当时还不是处于活动的地槽状态，而是处于稳定的地台状态。
这也就是说，经过扬子造山旋回，曾在中国境内形成了一个范围辽阔的地台，暂称其为古中国地台。
这个地台在震旦系和下寒武统沉积时，经历了差不多2亿年的发展。
2、古生代以来阶段自古生代以来，中国大地构造的发展明显地可以分为两个阶段，即：古生代阶段和中、新生代阶段。
在空间上，发展成为三大构造域，即：古亚洲构造域、滨太平洋构造域和特提斯－喜马拉雅构造域。
⑴、古生代阶段古生代阶段，主要是古亚洲构造域的形成。
古亚洲构造域经历了兴凯、加里东、华力西三个旋回的发展。
早寒武世末，当萨彦－北蒙古－额尔古纳地槽褶皱隆起时，中国境内扬子构造旋回形成的古中国地台开始解体，形成昆仑、秦岭等中国中、西部的古生代地槽。
经过加里东旋回，到华力西旋回之后，随着中亚蒙古地槽的完全封闭，西北利亚地台和塔里木、中朝、扬子等地台连成一体形成一个巨大的克拉通，即古亚洲。
⑵、中、新生代阶段中、新生代阶段，中国主要处于滨太平洋构造域和特提斯－喜马拉雅构造域的控制之下。
中国大陆构造格架及动力学探讨
中国大陆构造格架及动力学探讨中国大陆构造格架及动力学探讨一、前言2、中国大陆变质基底的再活化中国大陆的大部分陆块未受显生宙以来构造、变质和岩浆事件的改造和再活化，在冈瓦纳大陆北缘的印度陆块和阿拉伯陆块北缘还发育530～470Ma的泛非期形成的造山带，影响范围至高喜马拉雅、拉萨地体和三江地区。
阿尔金、祁连和东-两昆仑的北部变质基底普遍遭受早古生代变质活化；印支期的变质活化产生在古特提斯构造域，从阿尼玛卿缝合带向南抵达拉萨地体中部松多缝合带；新特提斯洋盆俯冲在拉萨地体的变质基底中获得晚中生代变质活化记录，新生代的变质活化普遍发生在喜马拉雅、南迦巴瓦、拉萨地体和三江-缅甸地区，最新的变质年龄为2～lMa。
3、中国主要高压-超高压变质带的大地构造背景及深俯冲-折返机制中国境内含榴辉岩的高压-超高压变质带已发现11条，根据时代和区域构造背景，将其分为4类：a、始特提斯早古生代高压/超高压变质带，包括柴北缘-南阿尔金、北祁连-北阿尔金和东秦岭超高压变质带；b、古特提斯高压超高压变质带，包括大别、苏鲁、西藏羌塘、和两藏松多高压变质带；c、新特提斯高压超高压变质带，包括南迦巴瓦高压变质带；d、古亚洲造山带域南缘高压/超高压变质带，包括新疆两南天山、甘肃北山和冀北高压变质带。
中国高压/超高压变质带形成的大地构造背景有洋壳俯冲和陆壳俯冲两大成因类型。
由于中国大陆是三大陆块与无数小陆块聚集构成的巨大拼合体，无数小陆块在特提斯洋盆中的独特位置，使陆块之间的刚性洋盆岩石圈可以俯冲插人小陆块之下，研究认为，青藏高原中的大部分洋壳俯冲形成的高压/超高压变质带与始-古特提斯洋盆中诸多微陆块之间小洋盆的汇聚碰撞有关。
而大陆块之间特殊部位的碰撞为陆壳俯冲创造条件，并提出大陆块之间剪式碰撞和撕裂式岩石圈舌形板片深俯冲的两种机制。
研究表明，高压/超高压变质岩石和蛇绿岩、混杂堆积、俯冲增生楔一起构成俯冲/折返杂岩带．代表印支造山带山根物质的大别-苏鲁高压/超高压俯冲/折返杂岩带，呈面状的穹形和无根挤出岩片的构造样式叠置在扬子陆块之上；提出汇聚陆块边缘深部地幔物质折返的“斜向挤出”和“沿岩石圈板片多层隧道的多重/分片挤出”的两种模式，提出转换断裂在高压/超高压变质岩石快速折返中的作用。
1-2.万天丰-中国区域大地构造(Ar-PP)
9月份 上课时间表
9月5，19，26日（周一）下午2时 科-309室 9月8,15,22,29日（周四） 下午2时 科-201室 9月10,17,24日（周六） 上午10时 科-309室 9月25日晨7时 野外考察 - 北京西山地质构造 4学时
课程总结与考核
做读书报告 (有关区域构造演化问题 – 各论) 16学时 自选，先申报（1）然后准备文字（3000字） （2）多媒体（≤15幅），（3）口头报告15分 钟，（4）集体讨论、评论 例如： 江苏省区域构造演化特征 中朝板块构造演化特征 大别山碰撞带构造演化 赣南稀有金属成矿带构造演化 与构造控矿作用探讨 大庆油田构造演化及…………
2.47 Ga 2.4 Ga 2.85 Ga 2.43 Ga
均形成于2.5
– 2.4 Ga以前, 与太古宙 构造演化相关, 而与蛇绿岩套无关
西伯利亚 金伯利 岩管分布
三、古元古代(PP)构造演化 吕梁期(滹沱期) 2.5-1.8 Ga
古中朝板块裂陷、拼合， 古中朝板块与兴安天山等陆块群形成统一结晶基 底 沉积组合与全球类似（碎屑岩 - 镁质碳酸盐岩， 钙碱性和双峰式火山-浊积岩） 变质：角闪岩相 古元古代28个地区 , 平均: T , 681°C; P, 0.78 GPa; d, 21.4 km; 地温梯度 24°C/km
比较大地构造学方法，
地球化学与
地球物理学研究 不能进行没有构造变形的大地构造学 研究！
研 究 意 义
了解全球地质演化历史，预测地球
未来环境的变化 从战略上研究资源形成的背景和可 能性，指导资源的找寻与开发 为灾害预防提供指导意见 战略性的研究
板块构造
板块相对稳定 可大幅度水平位移 板块间为大洋、 大陆斜坡及浅海 强调水平运动 有重力均衡 板块长距离汇聚 形成俯冲-碰撞带
大地构造学--中国区域大地构造
⼤地构造学--中国区域⼤地构造中国区域⼤地构造学第 1 章：地球的层圈结构1.陆壳与洋壳的差别？厚度:陆壳厚，洋壳薄；陆壳平均33km，最厚达80km（青藏），洋壳平均7km。
组成: 陆壳为三⼤岩类, 洋壳主要为⽞武岩；陆壳上部硅铝层，下部硅镁层，洋壳为硅镁层。
构造: 陆壳复杂（存在褶皱和断裂）, 洋壳简单（⽆褶皱）。
年龄：陆壳⽼（最⽼44-45亿年），洋壳新（最⽼2亿年）。
2.岩⽯圈、软流圈岩⽯圈：地壳与上地幔的顶部（盖层）由固态岩⽯组成的圈层。
软流圈：位于岩⽯圈之下，与上地幔过渡层之间，是地震波速低速带。
第 2 章：地槽－地台学说1.地台地台：地壳上稳定的，⾃形成后不再遭受褶皱变形的地区；岩层产状⼗分平缓，具有⼗分平坦的地貌；具有双层结构基底和盖层。
2.地盾地盾: 地台上的相对最稳定的部分，长期处于相对上隆，没有或很少有沉积盖层，前寒武纪变质基底⼤⾯积出露，周缘被有盖层的地台所环绕，平⾯形态呈盾状。
3.克拉通克拉通：地壳上已达到稳定的、并在漫长的地质时代⾥(⾄少⾃古⽣代以来) 已很少受到变形的部分。
4.地台基本特征1.地台是块状的辽阔地貌单元，⼀般具等轴状展布的⼏何形态，多为圆形、多边形的平原、⾼原或盆地。
2地台具有双层结构,基底和盖层：盖层：由显⽣宙岩系组成，厚度⼩，变形微弱，未变质。
基底：时代⽼，厚度⼤，主要为褶皱变质岩组成，常伴有岩浆岩。
从这种结构上看，地槽褶皱上升后，再次下降接受沉积，可形成地台；因此，地槽经过造⼭作⽤演化形成地台。
3. 地台发展过程中保持相对的稳定，主要体现在稳定的盖层沉积上，岩相和厚度⽐较稳定。
4.地台区有⾃⼰的特征沉积建造和建造序列，沉积岩层之间多为整合或平⾏不整合接触。
5.在其发展过程中岩浆活动微弱、有些岩浆活动主要与深断裂有关。
6.演化过程中构造运动较弱，常形成⼀些同沉积的宽缓褶皱，具有⼀定的继承性。
7.地台基底岩系中有各种变质矿产，盖层中主要为⼀些外⽣矿产。
新一代中国大地构造图_中国及邻区大地构造图_省略_0000_附简要说明_从全球看
第24卷 第1期2003-02/1-2 地 球 学 报ACTAGEOSCIEN TIA SINICA V ol .24 No .1Feb .2003/1-2改回日期:2002-7-30;责任编辑:宫月萱。
作者:任纪舜,男,研究员,博士生导师,中国科学院院士,中国地质学会构造地质学专业委员会主任,长期研究中国大地构造;电话:68311547;E -mail :renjishun @ 。
新一代中国大地构造图———中国及邻区大地构造图(1∶5000000)附简要说明:从全球看中国大地构造任纪舜(中国地质科学院地质研究所,北京,100037) 新一代中国大地构造图(1∶5000000中国及邻区大地构造图(图1)及简要说明———《从全球看中国大地构造》),已于1999年由地质出版社用中、英文两种版本出版,2002年第2次印刷。
该图是在中国区域地质填图基础上,综合研究地质、地球化学、地球物理等资料,由中国地质科学院地质研究所大地构造室编制而成。
这是中国地球科学界各学科知名学者共同参与的一项集体劳作,体现了中国大地构造研究的最新成果。
该图从4个方面,在时空的结合上,清晰地展示了中国大地构造演化过程和资源、环境、灾害的地质背景:(1)划分出不同时期形成和再循环的大陆壳,以主造山期(主变形时代)标出大陆壳的年代。
(2)标出主要的构造要素,如各时代的缝合带、转换断层、走滑断层、裂谷带、现代贝尼奥夫带以及蛇绿混杂岩带、高压-超高压变质带等。
(3)表示了主要的岩石类型,如花岗岩、火山岩的展布及其形成环境。
(4)标出了中国大陆及海域尚未遭受重大构造岩浆活动和变质作用改造的沉积盆地。
中国及邻区大地构造图北界包括西伯利亚地台南部,南界跨印度地盾,西界把大部分哈萨克斯坦包括在内,东到日本列岛,从而将中国与邻区联系起来,展现出中国大地构造与全球各主要构造带的关系:最显著的如宏伟的环西伯利亚的蒙古弧形构造,印度与欧亚板块沿雅鲁藏布江缝合带碰撞的构造态势,西太平洋沟、弧、盆体系及其与中国东部的构造关系等。
中国区域大地构造学重点
中国区域大地构造学重点第0章绪论1.大地构造学:地质学的分支学科之一，研究大陆、大洋或某一大尺度区域地壳或岩石圈的组成、结构和演化历史的一门学科，目的是了解海洋、大陆、山脉及盆地的成因和发展过程，认识地壳和岩石圈的演化规律。
在地球科学中，它明显的具有上层建筑性质。
1)．隆起说：其主要论点是：地球内部的岩浆上升侵入到山体的中央部分，使岩层从中央向边缘倾执并挤压成褶皱和断裂。
它的出发点是：垂直运动是基本的，水平运动是派生的。
后因它不能解释褶皱带的特点和褶皱并非由岩浆侵入造成等缺陷而被摒弃。
2)．收缩说：地球由于冷却而收缩引起地壳侧向水平挤压的假说，是在1852年由法国的博蒙特(Elie de Beaumont，1798—1874)提出的。
后来休斯(Suess, E., 1831—1914)在收缩说中加进了关于地壳可分成刚性地段和柔性地段的概念，认为地壳结构是不均一的，在地球普遍压缩过程中，刚性地段揉挤和压缩柔性地段形成褶皱山系。
3)．地槽－地台学说：在收缩说的基础上美国的霍尔(HalI, J., 1811—1898)和丹纳(Dana, J. D., 1813—1895)创立了地槽理论。
认为地槽是地壳上的巨大拗陷，是在水平挤压力影响下产生的，拗陷被沉积物补偿充填，而以后的压力就把这些沉积物挤压成褶曲。
2.大地构造学的特点大尺度：研究的对象庞大，而且不均一。
大科学跨度：（地球物理；地球化学；地外事件等）涉及学科多, 涉及资料量大，综合性强。
大思维：Suess-地球面貌（6卷）------大地构造学之父，全球见识Stille(二战) 全球观“地球科学观”。
3.大地构造学的研究内容壳幔结构及其动力学机制；岩石圈的变形、变位；岩石圈的演化；造山带和各种地质体的形成背景。
4.研究方法的综合性和多样性。
地质学：主要通过地质手段研究深部的地质表现及其发展规律。
地球物理学：主要根据地震、重力、地磁和地热资料研究壳、幔的内部结构。
超级干货：中国大地构造单元的划分（附代表图件）！
超级干货：中国大地构造单元的划分（附代表图件）！本文节选自：潘桂堂等，中国大地构造单元划分发表于《中国地质》2009年2月第36卷第1期大地构造分区又叫大地构造单元划分，是大地构造研究成果的表达形式之一，可直接服务于资源预测需求，作为成矿地质背景或油气盆地分析以及地质灾害评估的基点。
一个大区域尺度的地壳物质组成、岩石构造组合，以及地球物理和地球化学场明显不同于相邻地域，这样的一个区域就是一个大地构造单元。
构造单元既反映了地壳物质组构上大地构造环境（或大地构造相）的时空属性，又具有不同构造阶段的时空层次属性。
一、三大主流大地构造观的经典划分理念•黄汲清先生等多旋回构造观黄汲清先生《中国主要地质构造单位》是中国大地构造的首次系统论述。
划分的一级中国大陆构造单元为地台或准地台和地槽褶皱系，并从全球构造角度将古生代以来的中国大地构造划分为古亚洲、特提斯和滨太平洋三大构造域。
任纪舜等在此基础上进一步发展，将中国大陆块分为亲西伯利亚陆块群、古中华陆块群和亲冈瓦纳陆块群，将显生宙造山带概括为古亚洲造山区、特提斯造山区和环太平洋造山区，而将华南早古生代造山带也作为古亚洲造山区的一部分。
其立论基点是中国各主要陆块，在新元古代时已形成了统一的古中国地台，其后的裂解只是手风琴式的开合运动，或是冈瓦纳大陆裂离，亚洲大陆增生。
这一多旋回学说与板块构造相结合的构造模型迄今仍是广泛应用的主流。
•王鸿祯先生等历史大地构造观王鸿祯先生等运用板块构造学说审视中国大地构造演化，上世纪80年代提出了中国及邻区大地构造划分和构造发展阶段，其立论基点从时间论是地质历史发展阶段论和灾变论，从空间论是全球构造活动论，认为中国主要的大地构造单元包括中朝、扬子和塔里木地台（克拉通）以及其间不同时期的造山带。
板块边界并不在地台边界，应在遥相对应的古大陆边缘之间的分界带，这一大陆及其边缘的缝合带称对接消减带，大陆边缘的拉伸、张裂、地块移离形成弧盆体系的岛弧缝合带，称之为叠接消减带。
大陆构造的变形变位机制
1999
Tectonics of Continental Interiors
Tectonophysics , 305: 1-3
1997年9月 GSA P精e选n课件rose Conference
陆壳类型
近二百年来大陆地质构造研究 陷入困境 非要对动态变化中的陆壳
给予一个固定的称谓
精选课件
陆壳类型
• 表面为松散沉积的盆地, 为什么重力高? • 板内拉张带多数在古弱化带、断层带
基础上发育
• 当该带与某一期构造的最大主压应力
方向呈小角度相交时，就可以形成板 内拉张断层或形成断陷或凹陷盆地
精选课件
板内拉张断层与断陷盆地
• 燕山期板内拉张（纵或横向）断层多，断陷盆地小，
NWW向为主，东部地壳以缩短（几十km）增厚为主
精选课件
盆地形成机制
• 深部存在高密度侵入体，造成
正高重力异常，使地壳相对下 沉
• 呈拉张状态的正断层控制了盆
地边界
• 不是底辟、地幔上隆或地幔羽
上升的产物 精选课件
里海东北地区 盐丘底精辟选课件构造（盐类垂直向上）
陆块变位（运动学）
板块间上千km，陆内几十-上百km
• 缩短带（褶皱、逆掩断层） • 伸展带（古大洋，盆地，裂谷，
生变化。
精选课件
T
印支期
精选课件
J-K11
燕山期
陆壳陆幔型岩石圈 陆壳精洋选课幔件 型岩石圈 大洋岩石圈
K12-E1
四川期
精选课件
E2-3
华北期
精选课件
N-Q1
喜马拉雅期
精选课件
Q2-4
新构造期
精选课件
一、板内变形的动力学机制
地震预报难题能否破解?——访中国地质大学万天丰教授
地震预报难题能否破解？——访中国地质大学万天丰教授齐芳【摘要】@@ "震动"是地球的常态.全球每年7级以上的地震要发生17～18次.最近一段时间大家感觉地震多,是因为这几次地震都发生在人口居住区,媒体关注度高、报道多.rn北京及其周围地区近期发生7级以上强震的可能性不大,如果再发生类似唐山那样8级左右的强震,可能在240年以后到300年以前的期间.【期刊名称】《山东国土资源》【年(卷),期】2010(026)005【总页数】2页(P63-64)【作者】齐芳【作者单位】【正文语种】中文“震动”是地球的常态。
全球每年7级以上的地震要发生17～18次。
最近一段时间大家感觉地震多,是因为这几次地震都发生在人口居住区,媒体关注度高、报道多。
北京及其周围地区近期发生7级以上强震的可能性不大,如果再发生类似唐山那样8级左右的强震,可能在240年以后到300年以前的期间。
地震的本质就是地下深部岩石的破裂和错位,而岩石的破裂和错位总是有一个形成过程的,不会没有任何先兆。
如果我们能够综合地球物理和地球化学手段进行系统地监测,找到这些理化参数和地震之间的定量关系,就有可能解决地震预报的难题。
青海玉树地震又把“2012”这个话题拉进公众的视野,而社会上各种中国大陆即将爆发强地震的传言甚嚣尘上。
那么,中国是否进入地震活跃期?北京及其周边地区近期会不会发生强地震?地震能否预报?记者日前采访了中国地质大学万天丰教授,旨为读者解惑。
最近网上流传着这样一句话:“地球已经进入震动模式。
”频繁发生的地震灾害也让部分公众产生恐慌情绪,就此中国地质大学万天丰教授说:“地球一直处于‘震动状态’。
”万天丰认为,地球一直都在运动中,“震动”是地球的常态。
“我们研究表明,全球每年7级以上的地震要发生17次～18次,平均下来每月要1次多。
最近一段时间发生地震的频率也在正常范围内,大家之所以觉得最近地震多,是因为这几次地震都发生在人口居住区,媒体关注度高、报道多。
关于中国构造地质学研究中几个问题的探讨
关于中国构造地质学研究中几个问题的探讨
万天丰
【期刊名称】《地质通报》
【年(卷),期】2008(27)9
【摘要】中国构造地质学现在并非处在兴旺的阶段,不仅论文发表的数量不够多,更重要的是在学术思想、研究方法、学术风气等方面存在较多问题.拟对构造地质学研究中的几个比较重要的问题进行探讨,提出一些新看法,以便抛砖引玉:①加强构造变形的基础研究;②区域大地构造的演化问题;③地质构造的流变学与流体的作用;④发展应用构造地质学,推进基础研究.
【总页数】10页(P1441-1450)
【作者】万天丰
【作者单位】中国地质大学,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】P54
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5.关于中国宗法制度研究中几个问题的探讨 [J], 钱宗范;何海龙
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初论构造应力应变系统的复杂性
初论构造应力应变系统的复杂性
万天丰
【期刊名称】《《地学前缘》》
【年(卷),期】2000(007)001
【摘要】地球内部构造应力主要集中于岩石圈上层。
通过岩石变形的微观机制与宏观表现的研究 ,可以看出 :构造应力应变作用绝不仅仅是一种简单的、线性的力学过程 ,而是多圈层相互作用、受多种物理和化学因素控制的、非线性作用过程。
地球构造应力场在不可逆演化过程中是一种具有某种阵发式变化的复杂系统。
【总页数】8页(P161-168)
【作者】万天丰
【作者单位】中国地质大学地球科学与资源学院北京 100083
【正文语种】中文
【中图分类】P55
【相关文献】
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研究适合于中国碰撞带的 地化图解， 谨慎使用已有地化-构造图解 岛弧与板内岩浆带差别？ 大洋玄武岩与幔源玄武岩的区别？
大力加强微量元素与微区研究
运动量估算
• 大洋扩张速度、扩张时间和扩张量 • 缩短速度、缩短时间和缩短量 • 方法：由岩石化学成分估算；
由形变、应变估算（褶皱较好，逆 掩断层较困难），结合地球物理 资料
板内拉张断层与断陷盆地
• 燕山期板内拉张（纵或横向）断层多，断陷盆地小， •
•
• •
NWW向为主，东部地壳以缩短（几十km）增厚为主 四川期板内拉张断层和断陷盆地大量发育，NNE向为主， 东部地壳减薄为主（渤中，15-25km） 华北期板内拉张断层和断陷盆地局部发育，近E-W向为 主（渤中，25-29km） 喜马拉雅期板内拉张断层和断陷盆地局部发育，NNE向 为主（坳陷期） 新构造期板内拉张断层和断陷盆地局部发育，近E-W向 为主
盖层厚的地方发生强板内变形，稳定地块 上浅层构造滑脱 • 密度大的古地块成盆地， 古代的强构造 变形-岩浆带（花岗质）成山 • 只有少量断裂为新生的，研究中、新生代 的，一定要关注古老的构造基础与演化 • 新最大主压应力与断层走向几乎平行
二、陆-陆碰撞带研究
• 多次（>13次）会聚、俯冲或碰撞
正高重力异常，使地壳相对下 沉 • 呈拉张状态的正断层控制了盆 地边界 • 不是底辟、地幔上隆或地幔羽 上升的产物
里海东北地区
盐丘底辟构造（盐类垂直向上）
陆块变位（运动学）
板块间上千km，陆内几十-上百km
• 缩短带（褶皱、逆掩断层） • 伸展带（古大洋，盆地，裂谷，
拆离断层，变质核杂岩带） • 平移带（走滑断距） • 古地磁，古纬度变化，古磁方位 变化，（精度问题）
以后没有发生穿透性变形或变质作用的陆 壳（J）
应该按不同构造期来划分构造单元 只编一张构造单元划分图是不能反映 长期历史演化的，是不妥当的 完全按古大陆再造图来编图， 现缺乏大量的洋壳资料，空缺区太大
板块构造动力学 •大陆动力学 处在定性的 探讨、猜想与假说阶段 •不能脱离海洋板块的研究
, Van der Pluijm,
M. Hamburger 1999 Tectonics of Continental Interiors Tectonophysics , 305: 1-3 1997年9月 GSA Penrose Conference
老弱化带的基础上发育 新的构造变形
• 岩石圈内的基底构造控制盖层构造 • 老断裂在新应力场作用下重新活动
较多（新生断裂较小），最大主应 力方向与新断裂的夹角很小，因而 新的生长断层其优选方向可指示当 时区域最大主应力方向
老弱化带的基础上发育 新的构造变形
• 仰冲的逆断层之上可形成背斜，古断裂和
• 地幔羽上升、壳-幔拆离和陆内俯冲模式
（Martin，1983；邓晋福，1996）； • 板块碰撞的远程效应模式（England，1987； Ben and van der Pluijm, 1997）2000km； 北美边部，300km内，由100MPa降为30MPa。
一、板内变形的动力学机制 - 板块构造作用的远程效应
5000 km 减少90MPa，每100km 减少1.8MPa
塑性变形与弹性变形的传播
• 岩石塑性（永久）变形（流变），晶格位
错为主 ，消耗能量, 应力值降低， 岩石 强度低，密度小，变形易于传播得远,速度 慢。 造成不同地区构造强变形的时间不同 • 岩石弹性变形， 质点震动 岩石密度大、强度大， 地震波易于传播 （速度快，传播远）
中朝板块内- 1800 Ma， 扬子板块内（南北）- 1000 Ma， 祁连山-阿尔金带 400 Ma， 华夏板块完成拼合 400 Ma， 阿尔泰-额尔古纳、天山-兴安带 300-260Ma 秦岭-大别 带 800，400俯冲；205Ma碰撞， 绍兴-十万大山带 – 800俯冲，400 ？ 220Ma 碰撞 澜沧江 220 金沙江 255-227Ma 完达山 150-140 Ma， 班公-怒江 90~50Ma， 喜马拉雅 ~34Ma
燕山期 挤压，几 乎无走滑 主断面内 无岩浆活 动， 岩浆起源 深度 20km
四川期 走滑-正断层 （北左南右） 北延至远东 岩浆贯入 切到莫霍面 地壳断层 滑距小于 10km
华北期 南段挤压、 逆断层， 北段右行 走滑 几乎无岩 浆活动
喜马拉雅期 正-左行走滑 1-20 km 幔源包体、碱 性玄武岩 深切到50-80km 岩石圈断层
碰撞带与两盘地块的综合研究
三、大型走滑断层带研究
• 多期构造活动的解析
两盘应力分析与断层带研究相结合
走滑标志研究
• 标志带尽量窄些，与断层尽量垂直 • 常用：岩相界线，变质带、岩体，
陡倾斜断层，微量元素分布等值线， 化探异常，地球物理异常 • 慎用：盆地、化石带、岩相带、褶皱 带、古地磁资料
印支期 左行最大走滑 350 km 上地壳滑脱、 无岩浆活动， 切断深度小于 20km 基底断层，古 裂陷槽基础
东秦岭 南阳-邓州地震剖面
扬子板块楔入秦岭地块之中地壳 中朝板块俯冲到秦岭地块之下
大别山段，扬子板块楔入中朝板块的上地壳
诸城-青岛段，中朝板块楔入扬子板块的中地壳 （ < 80 km）
构造混杂岩带，一系列断片
多期次变质、变形 大比例尺构造研究及其测年
构造岩同位素测年的复杂性
• • • •
再没有受到汇聚边缘构造作用的影响
中生代裂谷的陆壳（G），现在处在或
邻近于被动边缘区的重新定向的裂谷中
•受到古生代构造-热事件的作用，古生 代以后没有发生穿透性变形或变质作用 的陆壳（H）
受到元古宙构造-热事件的作用，元古宙
以后没有发生穿透性变形或变质作用的陆 壳（ I ）
受到太古宙构造-热事件的作用，太古宙
新构造期 右行走滑逆断层 断面封闭， 浅部20km 以上断裂 活动， 走滑100200米
四、板内拉张断层、盆地 构造及其形成机制
• 表面为松散沉积的盆地, 为什么重力高? • 板内拉张带多数在古弱化带、断层带
基础上发育 • 当该带与某一期构造的最大主压应力 方向呈小角度相交时，就可以形成板 内拉张断层或形成断陷或凹陷盆地
鳄鱼Crocodile （楔状Wedging 、对冲Ramp）构造
• • • • • • • •
金沙江（赵永贵、钟大赉等，1992 ） 龙门山（Cai et al.,1997） 秦岭 （袁学诚,1997） 祁连山（Wang et al., 1997） 阿尔金山（蔡学林等,1998） 天山 （邵学忠等,1996） 喜马拉雅山（滕吉文等,1996） 加拿大阿帕拉契亚（林寿发，1994）
陆壳类型
近二百年来大陆地质构造研究陷
入困境 非要对动态变化中的陆壳 给予一个固定的称谓
陆壳类型
过去的认识是含糊不清的
• 造山带（地槽）与
非造山带（地台） • 陆内造山带（活化地台、台褶带）， 碰撞造山带，俯冲造山带
可受多期构造-热事件 的作用，宜按演化史 （时间）分类（10类）
陆壳类型
大陆板内变形比较强烈的影响因素
（1）、中国大陆是由37个小陆块所组成、构造 稳定性差； （2）、沉积盖层厚度不均一、陆块上部岩石强 度较低； （3）、陆块经受了多期碰撞、拼合，基底断裂与弱化 带的构造继承性，基底构造影响盖层构造； （4）、元古代以来，尤其是中生代以来，周邻板块构 造作用较强，板内应力场多期次、多方向地发 生变化。
澜 沧 江
金 沙 江
楔状（wedging）或鳄鱼式（crocodile）碰撞带构造 赵永贵等1992；钟大赉， 1998
碰撞带平面展布曲折 不同地段对冲方式不同
秦岭-大别碰撞带 平面展布（Indentation）
秦岭-大别碰撞带深部 楔状(鳄鱼式)构造
扬子板块俯冲到秦岭地块之下 中朝板块俯冲秦岭地块到之下
• 现代活动汇聚边界（俯冲带）的陆
壳（日本）（A） • 现代活动碰撞带的陆壳（喜马拉雅 山）（B） • 现代活动裂谷的陆壳（东非裂谷） （C） • 现代板块转换边界的陆壳（美国加 州）（D）
中生代重新活动的陆壳（E），中生代
以来至少没有构造-热活动，然而有低温、 变形
中生代汇聚边缘带的陆壳（F）但其后
第十二章 大陆构造的变形、 变位及其动力学机制
万 天
2011
丰
中国大地构造的主要特色
小地块 板块内
多拼合 强变形
一、板内变形的动力学机制
•特 征 •影 响 因 素
•动 力 学 机 制
中国大地构造的基本特征
• 许多小陆块所组成。 • 一系列强烈的褶皱、断裂（包括逆掩断层）或十分
微弱的构造变形（仅发育张、剪节理），强度不同 的构造变形常常可以混杂地组合在一起(并非带状) • 陆内构造变形可深入大陆数千千米 • 发育了各类岩浆活动，动力变质作用 • 板内变形的强度，明显地低于板块之间的俯冲带或 陆-陆碰撞带的（缩短或位移量达数百-上千千米）， 板内断裂活动的某一构造阶段最大断距或位移距离 一般为数十千米
2) 成盆机制 假说的争论
水平运动? 垂直运动? 中科院 地球物理所
刘光鼎, 郝天珧, 张岭等 2005
最新地震层析资料: 深部存在高速体 (可能为高密度,较冷的地块), 而不是热的地幔柱, 盆地为正高重力异常，因而沉降 盆地边界受控于水平位移为主的断层(3~2 : 1)
盆地形成机制
• 深部存在高密度侵入体，造成
T
印支期
J-K11
燕山期
陆壳陆幔型岩石圈
陆壳洋幔型岩石圈
大洋岩石圈
K12-E1
四川期
华北期
E2-3
喜马拉雅期
N-Q1
Q2-4
新构造期
一、板内变形的动力学机制