大地构造学基础理论纲要(1)

大地构造学基础理论纲要（1）

胡经国

本文作者的话

本文是根据有关高校大地构造学教学课件和有关资料编写而成的。现将它作为大地构造学基础理论纲要奉献给地球科学爱好者阅读，并作为大家进一步了解和研究的参考。希望能够得到读者朋友的喜欢和指教。

第一章大地构造学概述

一、大地构造学及其主要研究内容

大地构造学从地球系统的角度主要是研究地球岩石圈和上地幔的组成、结构、构造特征及其演化、成因、运动和动力学的一门综合性很强的构造地质学分支学科。

大地构造学的研究内容主要包括各种不同尺度和性质的构造单元的沉积建造、岩浆活动、构造运动、变质作用和成矿作用以及地球物理和地球化学等方面的特征。

二、大地构造学理论体系

以构造模式为主线（中国李四光，国外）

以构造演化史为主线（中国黄汲清，王鸿祯，任纪舜）

以区域地质为主线（中国杨森楠、杨巍然，程裕淇）

以构造解析方法为主线（中国马文璞）

三、大陆边缘

1、大陆边缘及其分类

大陆地壳与大洋地壳之间（即从海岸线至深海底之间）的广阔过渡地带，叫做大陆边缘（Continental Margin）。

大陆边缘按其形态、地貌单元发育情况及其与板块活动的关系分为：

⑴、大西洋型（即被动大陆边缘）

⑵、太平洋型（即活动大陆边缘）

包括：

①、岛弧型（沟－弧－盆体系型）

②、安第斯型（沟－火山弧型）

2、被动大陆边缘

被动大陆边缘分为大陆架、大陆坡和大陆麓三部分。

⑴、大陆架

大陆架（Shelf）是指滨临海岸的浅水区域，是大陆向海洋的自然延伸。宽0～1300公里；大陆架外缘平均水深130米，最深可达550米。

⑵、大陆坡

大陆坡（Slope）位于大陆架向海洋一侧；坡度较陡（3°～6°）；宽数十至数百公里。

⑶、大陆麓

大陆麓（Rise）是指大陆坡坡脚下由沉积物堆积而成的和缓平坦坡。宽数百至上千公里；平均坡度1/300；常从2500～3000米水深处开始进入5000米水深大洋盆地。

3、活动大陆边缘

⑴、岛弧型

岛弧型活动大陆边缘的构造单元包括：弧后盆地（边缘海）、岛弧、弧前盆地、海沟。

⑵、安第斯型

安第斯型活动大陆边缘的构造单元包括：火山弧、弧前盆地、海沟。

第二章地槽及其主要特征

一、地槽及其活动性和双重性

简而言之，地槽是指地壳上强烈活动的构造带。其活动性表现在地质构造的各个方面，包括形态、地貌、内部结构、沉积作用、构造变动、岩浆活动、变质作用、成矿作用以及地球物理、地球化学特征等。

地槽的概念具有双重性（两重性），即：地槽演化早期主要表现为强烈拗陷，被沉积物所补偿，形成巨厚的沉积物所占据的沉降带；而其演化晚期则主要表现为经造山作用形成的造山带（褶皱带）。因此，似乎可以说地槽是指地壳上强烈活动的沉降－褶皱带。

二、地槽的主要特征

1、分布、形态、规模特征

地槽通常分布在大陆边缘地带，或两个大陆之间过渡地带。因此，地槽一般都具有狭长的形态而呈带状分布。其规模巨大，长度往往可达几百公里乃至几千公里，宽度可达几十公里至几百公里。

2、地形、地貌特征

地槽在发展过程中其地貌特征与近代大陆边缘特征一致。经造山作用形成造山带（褶皱带）以后，在地形上通常形成为山系，在地球表面形成一系列大致平行的线状山脉，其延伸距离可达几百公里至几千公里。

三、地槽中的特殊沉积建造

1、硅质－火山岩建造

⑴、在一些地槽中有广泛发育，并成为这些地槽特殊的建造类型。

⑵、硅质－火山岩一般由硅质页岩、碧玉岩等硅质岩组成，并有细碧岩、安山玄武岩、石英角斑岩及其凝灰岩和火山碎屑岩伴生。

⑶、火山岩为海底喷发，富钠质；若在火山岩中细碧岩和角斑岩大量出现，则通常称为细碧角斑岩建造，相当于蛇绿岩套的一部分。

⑷、大多数硅质－火山岩都是地槽坳陷中深水相沉积，形成于地槽强烈沉降阶段。

2、复理石建造

⑴、复理石（Flysch）建造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。绝大部分为很规则的单调的砂岩和泥（页）岩互层，或夹有极少的泥灰岩、灰岩。

⑵、单个韵律厚度较小，仅为0.5～2米；韵律底部较粗，向上变细；上下两个韵律之间常被冲刷面所分隔。

⑶、在该建造中砾岩很少，波痕罕见，几乎不含生物化石，岩石分选性差。

3、磨拉石建造（磨砾层）

⑴、磨拉石（Molases）建造物质组成以砾岩、长石砂岩、复矿砂岩等粗碎屑岩占优势，此外尚夹有粉砂岩、粘土岩。

⑵、磨拉石是造山带主变形作用的产物，粗碎屑岩占绝对优势。粗碎屑来自相邻高地的快速侵蚀作用。

⑶、磨拉石的出现是地槽封闭的最重要的标志之一。

四、构造旋回及其划分

1、地槽的构造回返

地槽从前期强烈沉降转变为后期强烈褶皱上升的构造状况变化，称为地槽构造回返，简称地槽回返。

2、地槽构造旋回

地槽构造旋回是指地槽从前期沉降下陷接受沉积到后期强烈褶皱上升形成造山带（褶皱山系）的整个发展过程。

3、地槽构造转化

地槽构造转化是指地槽在经历一个或一个以上完整的地槽构造旋回发展之后，最后褶皱上升形成造山带（褶皱山系），从而转变为地壳上相对稳定的地区。

4、构造旋回

构造旋回，又叫做造山旋回、褶皱旋回、大地构造旋回，是指地壳构造发

展有规律地出现周期性构造作用的过程。每一个构造旋回都经历了强烈拗陷、褶皱回返和山脉最终形成等发展过程。

5、构造层

构造层是指地壳在一个构造旋回或一定发展阶段中，在一定空间范围内所形成的地质综合体。它是该构造旋回期间所有岩石组合的总和，包括沉积建造、岩浆建造、变质建造、构造变动和矿产。

两个构造层之间通常被一个明显的区域性角度不整合分隔开来。

第三章地台及其特征

一、地台及其结构特征

地台是地壳上相对稳定的地区，具有明显的双层结构（上、下两个构造层，即沉积盖层和结晶基底）。

其下构造层是由巨厚的、强烈褶皱的变质岩和岩浆岩组成的复杂岩系，通常称为结晶基底或褶皱基底；而上构造层则是由未变质的、产状平缓和厚度较小的沉积岩层组成，一般称为沉积盖层。

沉积盖层和结晶基底之间由一个明显的区域性角度不整合分隔开。

二、地台的特征

1、地台的形态特征

地台地域宽广，一般具有等轴状展布的几何形态，大多呈不规则的圆形、菱形、多边形等外形。这与地槽褶皱带那种长条形和带状形不同。其面积大小从数十万平方公里到数百万平方公里。

2、地台的地形特征

世界上主要的地台，在地形上大多为平原和高原。例如，中国的华北地台和扬子地台，地台上平原与高原往往交替出现，在其四周还常见较高的山脉。

3、地台的双层结构

地台结构的显著特点是具有双层结构。下构造层为结晶基底，由经过褶皱、变质的前寒武系组成；而上构造层则为沉积盖层，由显生宙沉积岩系组成，以沉积较薄、构造变形微弱和岩石未变质为特点。两个构造层之间由一个明显的区域性角度不整合分隔开。

4、地台的沉积建造

⑴、岩性以砂质、泥质和碳酸盐岩为主，海相沉积物居多，也有部分陆相沉积，或出现海陆交互相沉积。

具有地台特征的沉积建造有：石英砂岩建造、铝土－铁质建造、石灰岩建造、石膏－白云岩建造和红色碎屑岩建造等。

⑵、组成地台沉积建造的岩性，一般比较单一，结构比较均匀，在剖面上或平面上变化不大，在广阔范围内比较稳定，建造和岩相通常呈面状展布。