构造演化
地质观察对构造带与构造演化的认识
地质观察对构造带与构造演化的认识地质观察是地质学中重要的研究方法之一,通过对地表地质现象和地质构造的观察,可以深入了解构造带与构造演化的形成和演化过程。
构造带是地壳中由于地质作用造成的较大规模岩石变形的区域,具有特定的地质构造和岩石组合。
构造演化是地球地壳和岩石变形的长期过程,它承载着地球内部构造和动力学演化的信息。
本文将通过地质观察的方法,探讨构造带和构造演化的相关知识。
首先,地质观察可以帮助我们了解构造带的形成机制。
通过观察地质构造的特征,如断层、褶皱、岩浆侵入等,我们可以判断构造带是由何种力学作用引起的。
例如,断层构造带是由于地壳内部应力积累超过岩石抗压强度造成的,而褶皱构造带则是由于地壳受到横向挤压力而产生弯曲变形。
通过观察构造带的形态、倾向、倾角等特征,我们可以揭示地壳构造的演化历史。
其次,地质观察还可以帮助我们了解构造演化过程中的岩石变形特征。
构造带中的岩石受到了强烈的应力作用,形成了各种各样的岩石变形结构,如节理、褶皱、剪切带等。
通过观察这些变形结构的方向、形态和变形痕迹,我们可以判断构造带的形成时期、变形强度和变形机制。
例如,节理的形态和方向可以揭示应力场的性质和地壳运动的方向,而剪切带的形态和位移量则可以揭示断层活动的历史。
此外,地质观察还可以揭示构造演化的时空演变规律。
通过观察不同地区的构造带和构造演化特征,我们可以比较它们之间的异同,找出共性规律和差异性,并制定出相应的地质模型和构造模型。
例如,在众多的褶皱构造带中,我们可以通过观察其形态、构造类型和变形特征,归纳总结出褶皱构造演化的规律,并将其应用于其他地区的构造研究中。
事实上,地质观察不仅限于地表地质现象和构造带,对于构造演化的认识还需要结合地球内部的物理过程和地球化学特征。
例如,地震学和地电学可以通过地震波和地球电磁场的测量,来研究构造带的深部结构和构造演化的时空分布。
而地球化学和同位素地球化学可以通过岩石和矿物的化学分析,来研究构造带中岩石的成因和演化历史。
地层演化与区域构造演化
地层演化与区域构造演化在地球演化过程中,地层演化与区域构造演化是紧密相连的。
地层演化指的是地球上各种岩石层的形成和变化过程,而区域构造演化则关注地壳构造的演化和变迁。
这两个过程互相影响、相互作用,共同塑造了地球的面貌。
地层演化是地质学中的重要分支,通过对各种岩石层的研究,可以揭示地球上不同时期的环境条件、生物演化和地质事件。
地层主要分为沉积岩、火成岩和变质岩三大类。
沉积岩是通过岩石碎屑、有机质在沉积环境中积聚形成的,记录了地球上不同时期的气候、地貌和生物群落。
火成岩是由地壳深处熔融物质冷却凝固形成的,可以揭示地球内部的岩浆活动和构造运动。
变质岩则是由岩石在高温高压环境下发生变化而形成的,常见于板块碰撞带和造山带。
通过对不同地区和时期的岩石层进行对比,可以了解地层的演化规律。
例如,在大陆冰川时期,冰川运动导致了大量的岩石碎屑被搬运和堆积,形成了冰川沉积岩。
而在板块碰撞带,俯冲作用会导致板块之间的摩擦和变形,使岩石发生变质和变形,形成变质岩和构造断裂。
地层演化与区域构造演化相互依存。
构造运动的发生和变化会直接影响到地层的形成和演化。
例如,构造抬升会使沉积物上升到地表,形成新的岩石层。
构造断裂的产生会改变地层的连续性和分布格局,进一步影响地层的演化过程。
褶皱和断裂的形成也反映了区域构造的演化历史。
区域构造演化是地壳内部构造和外部构造相互作用的结果。
内部构造主要指地壳内的板块活动、岩石形变和构造断裂,外部构造则是指地壳与外界环境(如大气、水体等)相互作用形成的地质现象。
内外界作用力的变化会导致地壳产生不同的应力和位移,从而形成不同的构造形态和地质现象。
区域构造演化常常与板块运动和大地构造密切相关。
地球上的构造活动主要是由于板块运动引起的。
板块运动分为边界运动和内部运动,边界运动包括板块的分离、汇聚和滑移,而内部运动则是指板块内部的构造运动和岩石形变。
板块运动导致了地壳的抬升、下沉和挤压,形成了山脉、盆地和火山活动。
地球的构造演化过程
地球的构造演化过程地球是我们居住的家园,它的形成与演化是一个复杂而精彩的过程。
在地质学的视角下,我们可以了解到地球的构造演化是一个源远流长的历史。
本文将从地球的形成开始,逐步探讨地球的构造演化过程,展现地球千变万化的面貌。
一、地球的形成地球的起源可以追溯到约46亿年前的宇宙大爆炸后不久。
当时,巨大的恒星爆炸形成了宇宙的物质,其中包括了构成地球的各种元素。
这些物质逐渐聚集形成原行星盘,地球就诞生于这样的环境之中。
初期的地球是一个炽热的球体,表面温度极高,外部被火山活动覆盖。
二、地壳的诞生随着时间的推移,地球逐渐冷却,火山活动减弱,外层地幔开始凝固形成了地壳。
地壳是地球上最薄的一层,包括陆地和海洋地壳。
陆地地壳由硅酸盐岩石构成,浸没在海水中的海洋地壳则由较为密度较低的玄武岩构成。
地壳的出现标志着地球进入了一个新的阶段。
三、板块构造的形成地壳在地球表面形成了许多巨大的板块,它们悬浮在地幔之上并随着地球内部的运动而移动。
这就是板块构造的形成过程。
板块构造是地球上最显著的地质现象之一,包括了造山带、地震带和火山带等。
板块构造的形成原因是地球内部的对流运动和地壳的不断移动。
四、大陆漂移与造山作用随着板块的移动,大陆地壳也发生了漂移。
地球上最早提出大陆漂移学说的科学家是德国气象学家阿尔弗雷德·魏格纳,在20世纪初,他提出了大陆漂移的概念。
魏格纳认为,地球上的陆地板块具有漂移的能力,他将各大陆进行了拼合,形成了名为巴拿马古大陆的巨大超大陆。
这一理论后来发展成为现代的板块构造学说,并通过科学实验证明,为地球演化的理解提供了关键的线索。
造山作用也是地球构造演化中的重要过程。
当两个板块相互碰撞时,会发生地壳的挤压、变形和隆起,形成山脉。
如喜马拉雅山脉就是由印度板块和欧亚板块的碰撞造成的。
造山作用不仅改变了地貌,还对地球的气候和生态环境产生了重要影响。
五、地球的内部结构地球的内部结构分为三层:地壳、地幔和地核。
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 ( )
全球构造演化历史
南美板块演化史图—早古生代
奥陶纪-458百万年前:古海洋分隔开了各个大陆 在奥陶纪的时期,古海洋把劳伦西亚(Laurentia)、波罗地(Baltica)、西伯利亚(Siberia)和刚瓦那(Gondwana)这几个古大陆分 隔了开来。到了奥陶纪结束时,气候进入了地球上最寒冷的时期之一,冰雪覆盖了整个刚瓦那大陆的南半部。 在奥陶纪时,许多张裂的海盆使得古大陆劳伦西亚、波罗地、西伯利亚和冈瓦那大陆分离开来,包括巨神海(Iapetus Ocean) 隔开了波罗地和西伯利亚大陆,后来巨神海闭合时,形成了加里东山脉(Caledonide Mts.)以及北阿帕拉契山脉(Appalachian Mts.)。还有古地中海(Paleo-Teyhys Ocean)把冈瓦那大陆从波罗地和西伯利亚大陆分隔了开来,而巨大的古大洋 (Panthalassic Ocean)则覆盖了当时大部分的北半球。 在奥陶纪"冰室"世界的末期,进入了一个大冰期。冰原的厚度可以达到3 km,覆盖了大半非洲(Africa)的北部与中部以及部 分的南美洲(Amazonia,亚玛逊盆地)。从冰帽中流出冰冷的融冰水,冻结了世界各大洋,导致生活在赤道附近暖水种的生物
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」。 在古生代的中叶(大约四亿年前),巨神海的闭合使得劳伦西亚与波罗地大陆碰撞一起。这次的大陆碰撞中,许多地方都出现了大陆 边缘岛弧的上覆运动,导致了斯堪地那维亚半岛(Scandinavia)上的加里东山脉(Caledonide Mts.)形成,以及英(Great Britain)北部、 格陵兰(Greenland)和北美(North America)东部海岸的北阿帕拉契山脉(Appalachian Mts.)都在同时形成。 同样在古生代中叶,非常类似的情况出现在北中国陆块(North China)与南中国陆块(South China)自冈瓦那大陆(Gondwana)的「印 度-澳洲」(India-Australia)边缘漂移开来,往北移动并穿越了古地中海(Paleo-tethys Ocean)。从整个古生代的早期到中叶,范围 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」 4 (ring-of-fire)。
构造地貌演化的成因分析
构造地貌演化的成因分析构造地貌是指地球表面由于内部地质构造运动引起的地貌形态。
地球的地壳不断处于运动之中,构造地貌演化是地壳运动的结果,也是地质学的重要研究内容。
本文将从地壳运动的类型、成因和构造地貌的形成过程等方面来探讨构造地貌演化的成因分析。
一、地壳运动地壳运动是指地球的地壳发生变化,包括隆起、下陷、抬升和断裂等。
地壳运动的主要类型分为构造活动和岩浆活动两大类。
1. 构造活动构造活动是地球内部因地质构造变形或地壳的动力作用引起的地残和地壳运动,包括构造隆升、构造沉降、构造抬升和构造断陷等。
构造运动的主要成因包括板块运动和地壳运动。
板块运动是指地球表面被厚实的岩石板块覆盖,这些板块在地壳上不断互动、碰撞和分解。
板块运动的主要成因有岩石热对流和板块内部的地热活动。
这种板块运动将导致岩石的隆起和下陷,形成构造地貌。
地壳运动是指地幔的运动和地球表面岩石性质的变化导致的地壳变形。
地壳运动的主要成因包括地壳对流和地壳抬升。
地壳对流是指地球内部岩浆的密度不均匀分布而导致的地壳上下的运动。
地壳抬升是指地球表面板块的下降和上升,这种地壳运动是构造地貌演化的重要成因。
2. 岩浆活动岩浆活动是指地球地壳内岩浆的运动和相应的岩浆活动。
岩浆活动分为火山活动和岩浆侵入活动。
火山活动是指地球地表或海底岩浆通过裂口喷出并形成火山口、火山锥等地貌形态的现象。
火山活动的主要成因有板块运动、地幔物质的上升和地壳热对流等。
岩浆侵入活动是指地球内部岩浆通过地壳裂缝侵入地壳并形成岩浆侵入体而产生的地貌现象。
岩浆侵入活动的主要成因是构造运动和岩浆成因。
二、构造地貌的形成过程构造地貌的形成过程是地球地壳运动的结果。
它是由地壳变形、板块运动、地壳抬升和岩浆活动等多种因素共同作用下的产物。
1. 地壳变形地壳变形是指地壳发生形变和变化的现象。
地壳变形是构造地貌形成和发展的基础。
当地壳发生变形时,会引起局部地区的升降、抬升等现象,形成构造地貌。
2. 板块运动板块运动是构造地貌形成的重要动力。
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~Pt1)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)表4.3 中国大地构造演化阶段二、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。
但这一阶段中究竟属于一种什么样的地球动力学体制,目前尚不十分清楚。
早元古代后,即距今1600Ma以来,板块构造体制开始占据主导地位。
在这种地球动力学体制中,大陆岩石圈的构造发展主要受控于与其相邻的大洋盆地的构造演化。
因此,我国大地构造学家常以在区域构造演化中起主导作用的大洋盆地来命名不同的地球动力学体系。
从我国区域构造演化来看,自中元古代至今曾出现过以下几个不同的地球动力学体系;1. 古蒙古洋地球动力学体系前中生代,我国北方大陆(即塔里木和华北板块)与西伯利亚板块之间曾被古蒙古洋占据。
随着古蒙古洋的扩张、消减闭合,塔里木一华北板块出现裂陷、褶断,大陆地壳向北增生、扩大,并最终于古生代末与向南扩大的西伯利亚板块碰撞对接。
因此在前中生代,我国区域构造的形成与发展主要受古蒙古洋地球动力学体系的控制。
2. 古太平洋地球动力学体系自二叠纪至早白垩世,我国东部处于古太平洋西岸,古太平洋的扩张、消减、关闭,直接控制着中国东部区域古生代晚期至中生代的构造演化。
滇黔北地区构造特征及其演化
滇黔北地区构造特征及其演化在对前人相关研究成果的基础上,以构造地质学为理论指导,对滇黔北地区构造特征、各期构造演化阶段进行了研究,研究揭示了不同构造演化阶段具有不同性质及构造特征,主要经历了三个阶段的构造演化:(1)震旦-加里东期构造演化;(2)海西-印支期构造演化;(3)燕山期-喜山期构造演化。
标签:滇黔北构造演化特征滇黔北地区在大地构造上属于扬子地块构造域西南边缘的滇黔北坳陷,介于四川台坳与滇东黔中隆起之间,西与滇黔北坳陷之昭通凹陷毗邻,东到贵州习水—仁怀一线。
1区域构造背景滇黔北地区经历了晚元古代晚期—早古生代扬子陆架南部大陆边缘、晚古生代—中三叠世裂陷陆表海、中生代前陆盆地的构造沉积演化历史,发育了海相震旦系—中三叠统和陆相上三叠统—下白垩统两大沉积组合。
加里东构造运动晚期的华夏板块碰撞挤压之造山构造运动,使得滇黔北—四川地区的晚志留世—泥盆纪沉积受乐山—龙女寺、小草坝等古隆起控制。
喜马拉雅构造运动期,随着太平洋—古特提斯洋与扬子板块碰撞、印度洋板块向北俯冲碰撞,形成近东西向和近南北向共同剪切的构造应力格局,云贵燕山高原发生“南强北弱”的持续隆升剥蚀、系列冲断与“西强东弱”的扭动走滑。
2区域演化特征2.1断裂特征滇黔北地区经历基底、原古特提斯、古特提斯和新特提斯四大构造旋回,断裂基本上是呈北北东向断裂、北东东向断裂、近东西向断裂以及一些复合断裂带,构造形态较复杂,从整体上看发育两组断裂,一组为北东走向的挤压断裂,这是该区的主要断裂,另一组为北西走向的压扭断裂。
2.2构造特征近东西向构造主要为盐源背斜带,由多个近东西向的褶皱及断裂组成,背斜核部出露寒武系。
以构造形变特征、褶皱类型作为依据,结合寒武系底界构造形态和上二叠统分布范围,参考以前构造区带划分方案,将该区划分为3个一级构造单元(表1)。
2.2.1川南低褶皱带川南低陡褶带位于华蓥山断褶带的南侧,是华蓥山断褶带向西南延伸、呈向北东收敛向西南撒开的帚状雁行式低背斜群[1]。
地壳构造与演化
现代板块运动的全球图像就是由板块的扩张、俯
冲、碰撞、错动构成的,他们相互协调,彼此关 联。
板块构造学说
大洋地壳演化
大陆裂谷(胚胎期)→红海型海洋(幼年期 )→
大西洋型海洋(成年期 )→太平洋型海洋(衰退 期 )→地中海型海洋(终了期 ) →地缝合线
(遗痕期)
板块构造学说
岩石圈板块构造的动力学机制仍尚待解决, 大致有几种解释。P14
演化模式
演化模式
演化模式
演化模式
演化模式
演化模式
演化模式
被许多活动带如大洋中脊、海沟、转换断层、地缝合线、 大陆裂谷分成大大小小的块体——板块。
板块构造学说
板块的概念:指的是岩石圈板块,包括整个地壳 和莫霍面以下的上地幔顶部。
全球岩石圈可分为六大板块:亚欧、非洲、美洲、
南极洲、印度洋、太平洋板块。
板块构造学说
板块运动:板块运动,即板块沿地球表面作球面 运移。其中大陆运移速度比海洋板块小。
2. 固定论(垂直论)
代表学说之一——“地槽—地台说”简称槽台说。
认为大陆自形成以来,其基底位置固定不变,没 有经历过大规模的水平运动。 拗陷——地槽——地球收缩,平坦(相对稳 定)——地台。
19世纪末到20世纪一直占主导地世纪50年代,古地磁学研究获得的各大陆极移 曲线表明,各大陆相对于地级位置,在地质历史 中不是固定不变的,而是有规律地变化,这一现 象用大陆固定论无法解释,大陆漂移说因此得以 复活。
地壳构造与演化
活动论 固定论 收缩说
1. 收缩说
较早由法国博蒙1829年提出,受当时太阳系起源 的星云假说影响,认为地球最初是由热气体组成, 由外向内逐步冷缩形成地壳。地壳之下的熔融物 质进一步冷却收缩,地壳为保持平衡,挤压成褶 皱并产生山脉。
构造地质学与地质构造演化
构造地质学与地质构造演化地质学是研究地球的构造、成分和演化过程的学科,而构造地质学则更侧重于研究地球上的各种构造和它们形成的原因。
地质构造演化是指地球上各种构造的形成、演化和变化的过程。
本文将从构造地质学角度,介绍地质构造演化的相关概念、原理和实例。
一、构造地质学的基本概念构造地质学是地质学的一个重要分支,它研究地球表面和地下各种构造的形成、特征、演化以及它们之间的相互作用。
构造地质学主要关注地球内外部构造的形成与变动原因,分析构造对地理环境和自然地质灾害的影响。
构造地质学主要包括构造地貌学、构造地球物理学、构造地球化学和构造地史等不同学科的研究内容。
通过对这些学科的综合研究,可以揭示地球内部和地球表面构造演化的规律,为理解地球的形成和变化提供重要的科学依据。
二、地质构造演化的主要原理地质构造演化是地球构造和地质活动的结果,它受到多种因素的影响。
以下是地质构造演化的主要原理:1. 板块构造原理板块构造原理是描述地球上不断移动的板块之间相互作用的理论。
根据板块构造原理,地球上的陆地和海洋地壳被分割成若干个板块,这些板块在地球表面上相对运动,并由板块边界处的构造活动引发地震、火山等地质现象。
2. 构造应力和应变原理构造应力是导致地球内部和地球表面构造变动的力量,而构造应变则是形成构造变动的结果。
构造应力和应变的作用导致断裂、褶皱、隆升等构造现象的形成。
3. 热对流原理地球内部的热对流是地质构造演化的重要原因之一。
地球内部的热量不均匀分布,导致岩石的融化和流动,从而影响地球表面的构造变动。
三、地质构造演化的实例地质构造的演化是一个复杂的过程,涉及到多个时间尺度和空间尺度。
下面以几个实例来说明地质构造演化的过程。
1. 喜马拉雅山脉的形成喜马拉雅山脉是世界上最年轻和最高的山脉之一,它的形成是由于印度板块向北移动,与亚欧板块的碰撞和挤压引起的。
这个过程中,地壳发生了弯曲、褶皱和断裂,最终形成了喜马拉雅山脉的巍峨景观。
地质学中的构造演化及其影响因素分析
地质学中的构造演化及其影响因素分析地质学是研究地球的各种物质、结构及其演化规律的学科。
其中最为重要的一个方面就是构造演化。
构造演化是指地球表层和地壳的各种变形、破裂、遗留下来的地貌形态、岩石形成和分布的历史过程。
研究构造演化是地质学的核心内容之一,也是地球科学领域里深刻理解地球演化规律的必经之路。
地球的构造演化是由各种地质因素相互作用影响而呈现出来的。
其中,影响最大的因素无疑是地球的内部构造。
地球内部主要包括了地核、外核、下地幔、上地幔和地壳等层次结构,每一层的构成、性质和状况都不同,互相之间存在着很大的差异性。
这些地球内部的因素,往往会在地面上产生出各种不同的地形和地貌,如火山、地震、地层抬升等。
其中地震和火山爆发则可以说是地球内部构造变化的最直接表现形式。
地震是地壳破裂的结果,它的出现,意味着地球内部构造运动的变化。
而火山则是地幔物质上升,穿过地壳、向地表喷发排出的结果,火山的形成也是地球内部构造变化的结果,同时也是带有强烈的环境和生态效应的地质事件。
除了地球内部构造变化外,外部因素对构造演化也有着很大的影响力,这些外部因素主要包括了大气、水、风和植被等环境因素。
这些因素虽然作用于地球表层,但是它们的存在和变化会对地球表层地质环境和地貌形态产生着非常深远的影响。
首先,大气圈和水圈都是地球表面最为常见的因素。
大气圈的强度变化会影响到气候变化从而影响岩石的化学组成。
而水圈则通过侵蚀作用,直接改变岩石和地形的性质和形态。
例如,在雪水、雨水和河流的长期作用下,坚硬的石头可以被侵蚀成各种形态的岩石。
而在陆地河流汇集成海洋时,海水的大浪和潮汐会以极其巨大的作用力,形成着各种不同形态的海岸线、海床等。
其次,风也是地球表层变化的重要因素。
风可以吹走表层的轻石头和沙子,这往往会造成沙尘暴等地质灾害。
另外,山脉的形成也与微风和大风有关。
在沙漠地形下,微风通过穿过沉积岩层,汇聚成岩沙,并沉积到沉积岩层上面。
随着时间的推移,这些沙子逐渐在大气和水的作用下形成了地质结构,形成了沙漠中的山脉。
构造地质学与构造演化
构造地质学与构造演化引言:地球作为一个复杂而神秘的大自然系统,其构造演化是地质科学研究的核心内容之一。
通过对地球表面形态、岩石、矿物以及地球内部物质组成的综合研究,人们逐渐建立起了构造地质学这一学科,揭示了地质演化的奥秘。
本文将从构造地质学的定义和基本原理入手,探究构造演化的主要过程和形态,并介绍一些相关的研究方法和应用。
一、构造地质学的定义和基本原理构造地质学是研究地球内部及其表面构造形态是否在时空上与构造过程相关联的学科。
它以岩石学、构造地貌学和地球物理学为基础,综合运用地层学、古生物学、矿物学、年代学等多学科的知识,揭示地壳构造的演化史和地球动力学的本质。
构造地质学的基本原理主要包括:1. 原则性原理:地球构造是自然界基本组成要素之一,地球上的地质现象和现象之间都具有普遍性和基本规律性。
2. 演替性原理:地质构造与地壳的演替和地球演化密切相关,构造演化是长期历史过程的结果。
3. 关联性原理:地球体系内各界与构造之间有着密切的相互联系,构造环境的变化与生态、地理等环境因素之间有着相互作用的关系。
二、构造演化的主要过程和形态构造演化主要分为构造形成和构造变形两个过程,这两个过程共同塑造了地球表面的形态和地壳内部的构造。
1. 构造形成构造形成指地壳构造体系最初的形成和发展。
它包括板块构造形成、火山构造形成、剥蚀构造形成等。
其中,板块构造形成是构造地质学的核心内容之一。
当构造力量超过岩石的强度限度时,岩石就会发生变形,形成断裂、褶皱、岩浆侵入等构造体,这些构造体以一定的空间规模出现在地壳上。
2. 构造变形构造变形是由构造力量作用于地壳岩石,使之发生变形以适应力学平衡的过程。
构造变形包括挤压、拉伸、剪切等各种力学变形模式。
这些变形会造成地壳的各种裂隙、断层、褶皱、隆起和洼陷的形成。
例如,由于地壳挤压,构造活动形成了珠穆朗玛峰这样的高山,而拉伸则使地壳发生断裂,形成了裂谷和深海槽。
三、相关研究方法和应用为了解构造地质演化的过程和机制,研究者们采取了多种方法进行观测和实验。
地质学中的构造演化过程分析
地质学中的构造演化过程分析地质学是一门研究地球的形成、结构、构造和演化的学科。
其中,构造演化过程是地质学家们长期以来关注的焦点之一。
通过对构造演化过程的研究,可以揭示地壳和地球内部的变化规律,深入探讨地球各个构造单元之间的相互作用。
本文将从构造演化的基本概念入手,探讨不同构造演化过程的特点和机制。
构造演化是指地壳和地球内部岩石体系发生变化的过程。
它可以分为构造运动和构造形变两个方面。
构造运动是指地壳中岩石体系产生位移并产生地震等现象的过程。
而构造形变则是指岩石体系在受到外力作用下发生的形态改变。
这两个方面相互交织,相互影响,共同推动了地球内部结构和地壳的演化。
一种常见的构造演化过程是板块构造演化。
板块构造演化是指地球上由大陆地壳和海洋地壳组成的板块在地球运动中相互碰撞、俯冲和拗断的过程。
这种构造演化过程是地球表面变化最明显的现象之一。
板块构造演化的机制主要有两个:一个是板块运动,另一个是构造变形。
板块运动是由地球内部的热对流驱动的,可以分为构造运动和地震运动。
而构造变形则是由板块碰撞、俯冲和拗断引起的,其中拗断是指岩石体系在外力作用下出现断裂和伸展的过程。
在板块构造演化过程中,不同的构造单元可能呈现出不同的形态和性质。
例如,构造板块的边界处常常容易发生碰撞和俯冲,从而形成山脉和岛弧。
而板块内部则可能出现断裂和伸展,形成裂谷和断层。
这些形态的形成与构造演化过程中的应力分布有关。
例如,在碰撞和俯冲过程中,构造板块的两侧会产生巨大的挤压力和伸展力,导致岩石体系发生断裂和伸展。
而在拗断过程中,则主要受到剪切力的影响,导致岩石体系出现断层和伸展。
另一种重要的构造演化过程是岩浆活动。
岩浆活动是指地球内部的岩浆通过断裂和裂隙从地壳下升到地表的过程。
这种构造演化过程不仅可以形成火山和火山岩,还可以带来热液和矿产资源。
岩浆活动的机制主要有两个:一个是岩浆的生成和上升,另一个是岩浆与地壳相互作用。
岩浆的生成和上升是由地球内部的热对流和岩石熔融引起的。
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。
地球的内部结构与构造演化
热膨胀与热对流
地球内部的热量通过热膨胀和热对 流的方式在地壳、地幔和外核中传 递,驱动了板块运动和地质构造的 演化。
02
地壳结构与组成
大陆地壳
结构特征
大陆地壳较厚,平均厚度约为30-50 千米,由多层不同岩性的岩石组成, 具有明显的分层结构。
岩石类型
地质作用
大陆地壳经历了长期的地质作用,包 括构造运动、岩浆活动、变质作用等 ,形成了复杂的地质构造和地貌形态 。
地质历史上,超级大陆经历了多次聚合和裂解, 形成了现今的七大洲和四大洋格局。
3
超级大陆与生物演化
超级大陆的聚散对生物演化和气候环境产生了深 远影响,如寒武纪生命大爆发和冰川期的出现。
未来地球构造演化趋势预测
地球构造演化的持续性
地球构造演化是一个持续不断的过程,未来仍将受到板块运动、地震、火山喷发等地质作 用的影响。
内核结构及其形成机制
主要由铁和镍组成,但呈固态,密度极大。
温度极高,达到了5700摄氏度左右,压力更是达到了360万个大气压。
内核的形成是由于地球内部物质在重力和热力的作用下,经过长期分异和聚集而形 成的。
地球磁场产生与变化原因
地球磁场主要由地核的电流产生,地核 中的熔融铁流动会导致地磁场发生变化
下地幔层的物质成分和结构与上地幔 层有所不同,主要由硅、镁、铝等元 素构成的岩石组成,这些岩石在极端 条件下呈现固态特性。
下地幔层位于转换带以下至约 2900km深处,是地球内部最深的部 分之一。
地幔柱与板块运动关系
地幔柱是指从地幔深处上升的 热物质流,它们可以穿透地壳 并影响地表地貌和火山活动。
超级大陆的再聚合
根据地质学家的研究,未来地球可能再次发生超级大陆的聚合现象,但具体时间和方式尚 不确定。
构造热演化
构造热演化
构造热演化是指地壳中的热构造演化过程,它是地球演化的重要方面之一。
地壳中的构造热演化主要包括岩石变质、岩浆侵入和变形等过程。
这些过程常常是相互关联、相互依存的,它们的发生和演化受到地质因素的制约。
在构造热演化过程中,岩石变质是一种重要的地质现象。
它是指岩石在高温高压下发生化学、物理性质的改变,从而形成新的岩石类型。
岩石变质是地球内部热量和压力的表现,它可以通过变质作用的程度来判断地壳的深度和发育情况。
岩浆侵入是指地球深部的熔岩通过断层、裂隙等通道逐渐向地表移动,在侵入过程中发生了一系列的变化。
岩浆侵入的类型多种多样,包括火山岩、花岗岩、辉绿岩等。
岩浆侵入不仅能够改变周围的岩石结构,还能够对地壳形态和构造演化产生一定的影响。
变形是指岩石在地壳运动中受到应力的作用而发生的形变。
变形包括塑性变形和断裂变形两种类型。
塑性变形是指岩石受到应力作用后发生的可逆性变形,如岩石的褶皱和折叠等;断裂变形是指岩石受到应力作用后发生的不可逆性变形,如岩石的断裂和滑动等。
变形可以对地壳的演化造成重要的影响,它是地壳运动和地震活动的重要表现。
综上所述,构造热演化是指地壳中的热构造演化过程,它是地球演化的重要方面之一。
岩石变质、岩浆侵入和变形等过程是构造热演化的主要内容,它们的发生和演化受到地质因素的制约,并对地壳的
演化产生着重要的影响。
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溱潼凹陷构造演化与成藏过程
1 区域概况
苏北盆地是苏北-南黄海盆地的陆上部分,位于江苏省长江以北地区,面积32800km2。
盆地西邻郯庐断裂,北接扬子地块与华北地块缝合带,南依扬子褶皱系,其形成和演化直接受郯庐断裂的控制,与望江、潜山、无为、沭阳等盆地同期发育于白垩纪-第三纪,并以同向走向(北东),右行雁行排列,为同一应力场控制的盆地群。
苏北盆地西南窄(约80km),东北宽(约120km),盆地轴线与郯庐断裂呈30o交角,其构造发育与郯庐断裂的右行活动密切相关,经历了中、新生代二期裂陷旋回和坳陷的演化过程,属中、新生代形成的中国东南部陆地上最大的近海复合含油气盆地(图1)。
图1 苏北盆地构造位置图
Ⅰ-苏北盆地Ⅰ1-东台坳陷Ⅰ2-建湖隆起Ⅰ3-盐阜坳陷Ⅰ4-滨海隆起Ⅱ-望江盆地Ⅲ-潜山盆地Ⅳ-无为盆地Ⅴ-沭阳盆地Ⅵ-南陵盆地Ⅶ-宜城盆地Ⅷ-南渡盆地Ⅸ-常州盆地
苏北盆地是前震旦陆壳和扬子古地台双层基底上发展起来的中新生代断坳复合盆地,盆地的构造格架明显受到郯庐断裂、鲁苏隆起、苏南隆起三个区域构造单元的影响,其中郯庐断裂的右行走滑对苏北盆地的“多凸多凹”的网状构造格局的形成和凹陷的沉积充填演化具主控作用(周荔青等,2006)。
大量地震测线已揭示了北东向断裂是盆缘和盆内坳陷区与隆起区的主要分界断裂,也是形成单断坳陷和单断凹陷的主断裂,这些断裂延伸长度一般大于50km,长者可达200km;断距多在1000m以上,小者也有600m,最大可达4000m,普遍具走滑-伸展和同生生长性质。
近东西向的“一隆二坳”由北向南分别为盐阜坳陷、建湖隆起、东台坳陷,两坳陷又由八个凹陷与十个凸起、低凸起构成。
盆地内二、三、四级断裂极为发育,两组断裂呈近东西向及北东-北东东向,形成南北、东西分块。
受基底起伏影响,盆地内发育北北西向构造高带,又起到东西分带作用。
因此,苏北新生界盆地具有构造分割性强的特点,单个凹陷面积900-5000km2,并均可划分出断阶带、深凹带、内斜坡带、枢纽带、外斜坡带和低凸起带构造单元。
同时每个凹陷一般又被3~5个次级洼陷间北北西向高带或低凸起分割为4-6个洼陷(图2)。
图2 苏北盆地构造格架图
1-淮阴-响水断裂2-杨村断裂3-六合断裂4-江都断裂5-海安-南港断裂6-洪泽-下王港断裂7-盐城断裂8-涟水断裂9-苏家咀断裂10-蛤蜊港断裂11-泰州断裂12-富安断裂13-泰县断裂
溱潼凹陷位于江苏省中部的苏北盆地,构造上属于苏北-南黄海盆地东台坳陷的一个次级构造单元(三级构造单元),位于东台坳陷区吴堡低凸起与泰州凸起之间,整体呈北东东向展布(图3)。
北以吴堡-博镇断裂为界,东南部与泰州凸起以断层相接,西连江都隆起,东接梁垛低凸起,西北部与吴堡低凸起以斜坡相连,东北方向较开阔,过梁垛与白驹凹陷、海安凹陷相连,西南部较狭窄,是凹陷的收敛部位。
面积约1200km2,新生界最大厚度约6000m。
溱潼凹陷是一个在新生代拉张背景下形成的典型的南断北超的箕状凹陷,古近系为南断北超、南深北浅的半地堑盆地结构,其上发育上新近系、第四系坳陷。
图3 苏北盆地构造区划图
二构造演化
控制苏北盆地演化的主要因素可能是基底NE向大型走滑带右旋扭动的拉分效应和地幔物质上涌两种因素的联合作用。
在伴有走滑的裂谷盆地形成时,上涌的地幔流在开始阶段造成大陆上升和剥蚀,当地幔流沿岩石圈底界面形成平流层时则造成岩石圈的伸展。
此外与郯庐断裂的右旋扭动相协调,鲁苏块体和苏南地块可能产生了顺时针的旋扭构造,导致苏北盆地的每个凹陷内均发育滚动的弧形断裂系,并经历三期大的应力场转换:
T3末-K1时期,只有太平洋板块一种力源,伴随左旋扭动形成大量冲断层;
K2-E,印度洋板块力源占主导时出现右旋力偶,逆断层活化为正断层,走向弯曲,并形成NWW至EW向隆起;
N-现今,太平洋板块力源占主导时出现左旋力偶,形成NE向降坳带,由不均衡削蚀加强了箕状盆地结构(图4)。
图4 苏北——南黄海盆地应力场变换机制分析图(据陈安定,1998)
本项目主要研究是下第三系古新统晚期和始新统早期的地层,在整个区块的应力上表现为印度洋板块力源占主导时出现右旋力偶,逆断层活化为正断层,走向弯曲,并形成NWW至EW向隆起。
苏北盆地发生了四大构造事件:仪征事件、吴堡事件、三垛事件、东台事件,表现为新生代以拉张走滑运动为主的3次拉张一挤压,其中重要的吴堡事件、三垛事件就发生在下第三系之中,这两期构造运动区域上主要表现为走滑伸展(图5)。
吴堡运动中,太平洋板块向北西、北西西方向运动,而体现在郯庐断裂主要表现为张裂并且还伴生这右行平移运动,在运动的末期受到左行挤压。
溱潼凹陷已经形成了断坳型盆地,整体的运动主要为走滑伸张运动,在凹陷的左侧因为地层收到挤压,而产生剥蚀。
吴堡运动后,太平洋板块运动的方向是北北西方向,太平洋板块加速俯冲,而印度板块同时向欧亚板块聚敛,表现在郯庐断裂上围张
裂,并且伴随着右行平移运动,因此形成裂谷断裂型盆地。
图5 苏北盆地构造演化图
构造演化的分析是选择工区中的line811为例进行分析,工区解释的层位为T 32 (阜宁组三段底)、T 312(阜宁组三段上砂组底)、T 31(阜宁组四段底)、T 30
(戴南组一段底)、T 30(戴南组二段底)。
运用了层拉平技术,可以得到该工区的
构造演化情况如下:
图6 阜宁组三段沉积末构造示意图
阜宁组三段分成了上下两个砂组,在阜宁组三段沉积前,断陷盆地已经形成,并且边界断裂长期持续的活动,伴随着断裂的活动,沉降中心主要集中在断裂的旁边,以致阜宁组三段的沉积为左薄右厚,在沉降中心沉积的较厚(图6)。
图7 阜宁组四段沉积末构造示意图
图8 吴堡运动末构造示意图
阜宁组四段的沉积运动可以分成两步完成。
第一步:阜宁组四段的沉积伴随着沉降中心下降也形成了左薄右厚的地层,在沉降中心沉积的厚度较大,边界断层的活动持续的进行(图7);第二步:阜宁组四段沉积完毕后,在凹陷的左侧受到向上力的作用,整体抬升,左侧抬升的速度较快,以致凹陷左边阜宁组四段沉积遭受剥蚀,右边沉积中心继续下降,活动的进行伴随形成一系列的阶梯状和负花状正断层,断层的走向一般为NE方向,这一活动就是吴堡运动,直接造成了阜宁组和上覆的戴南组呈角度不整合接触(图8)。
图9 戴南组一段沉积末构造示意图
经过吴堡运动后,阜宁组四段遭受剥蚀,伴随着边界断裂的活动,凹陷的右边继续下降,而左边的地层因为抬升继续遭受剥蚀。
上覆沉积的戴南组一段为上超沉积,该组的地层为左薄右厚,在断裂的旁边由于断层的持续的活动生成拖曳状构造(图9)。
图10 三垛—东台运动末构造示意图
当戴南组一段上超沉积完后,边界断层持续运动,沉降中心持续下降,以致下覆地层沉积空间减少,地层受到挤压,最终导致地层挤压变形,断裂也发生扭
转,使断裂扭变成“S”状。
上覆沉积地层受到拉张的力,形成一系列的阶梯状的反向正断裂,这一系列的活动就是三垛—东台运动(图10)。