岩石大地构造学12(10.31)
岩石大地构造复习资料
岩石大地构造学(PETROTECTONICS)教师：张开均课程简介：本课程是地质学学科础课，是岩石学、地球化学、大地构造学和矿物学等基础学科的有机融合和发展。
岩石是认识固体地球的主要信息载体，是地球化学的主要研究对象之一。
在不同的板块构造背景下，可能产生不同的岩石或岩石组合。
通过认识和研究这些岩石及岩石组合来理解地球特别是岩石圈板块构造的演变，恢复和确定特定区域、特定地质历史时期的板块构造环境，是本课程的目的。
教学要求：通过本课程的学习，掌握岩石大地构造学的基本概念、研究内容、研究方法、研究前缘及其进展，能够在野外调查和室内分析的基础上，通过对矿物岩石学标志、地球化学标志等的甄别，确定特征岩石和典型岩石组合，并进而合理地探讨岩石及岩石组合与岩石圈大地构造演化之间的关系。
第一章板块构造与地幔柱理论1.板块构造基本原理（Mid一ocean Ridges，Intracontinental Rifts，Island Arcs，Active Continental Margins，Back-arc Basins，Ocean Island，Continent）：固体地球上层在垂直方向上可划分为物理性质截然不同的两个圈层:上部刚性的岩石圈[包括地壳和地慢最上部的橄榄岩层]，和下部的塑性软流圈。
岩石圈在侧向上又可由不同的板块边界划分为若干大小不等的刚性板块。
彼此间在软流圈之上作大规模水平运动。
相邻岩石圈间水平运动有三种类型：在洋中脊裂谷带，两板块作背向运动(离散)，产生新洋壳和海底扩张；在海沟一岛弧带位置上，两板块相向运动(汇聚)，伴随洋壳消亡或大陆碰撞；在转换断层处，相邻板块间发生走向滑动，洋壳既无新生，也无消减。
在全球范围内，板块沿分离边界的扩张增生与沿汇聚边界的收敛消亡相互补偿抵消，从而使地球半径和体积保持不变。
岩石圈板块运动的驱动力来自地球内部，最可能是地幔中的物质和热对流。
2.离散型板块边界：相当于大洋中脊轴部，两侧板块相背离开，其应力状态是拉张。
重新上传+--岩石大地构造学5(10.8)
榴辉岩及超高压变质作用张开均中国科学院大学地球科学学院kaijun@K a i -J u n Z h a n g榴辉岩的基本特点K a i-J un Zh an gn Z h a n gK ai-J u榴辉岩相: 特征矿物组合绿辉石+铁铝-镁铝榴石K a i-J un Zh an g超高压变质作用的典型现象1 新生超高压矿物及矿物组合Ka i -J u n Z h a n g•柯石英•金刚石•其他特征矿物：富钾 -单斜辉石、富钛单斜辉石、 高镁 -镁铝榴石、 高硅榍石、 高铝金红石、硅金红石、高硅多硅白云母、高钛石榴石、钾质钡铝沸石（超高压钾长石）、硅铁合金（FeSi 、FeSi 2）、自然硅、钠-锌尖晶石、FeCrNi 合金、SiC 、α-PbO 2金红石多型等等。
•特征矿物组合：蓝晶石+ 滑石(或其他富镁相如顽火辉石)、 菱镁矿+ 透辉石、 柯石英+ 白云石、蓝晶石+黄玉+石英等等。
K a i -J u n Z h a n g榴辉岩中的柯石英包体石榴石绿辉石柯石英K a i-J un Zh an gn Z h a n gK ai-J un Z h a n gK ai-J un Z h a n gK ai-J u金红石Ka i -J u nZ ha n gK a i-J un Zh an gToz=topaz,黄玉Al2SiO4(O,H,F)2；Ky:蓝晶石n Z h a n gK ai-J u超高压矿物的共同特质大离子（亲石）元素进入了非高压状况下由小离子占据的位置？K a i-J un Zh an g单斜辉石•普通辉石(Ca,Mg,Fe,Al)2[Si,Al]2O6•透辉石CaMg[Si2O6]•硬玉NaAl[Si2O6]•绿辉石:硬玉分子+普通辉石分子斜方辉石 (Fe,Mg)2[Si2O6]石榴石 (Mg,Mn,Fe)2(Al,Fe,Cr)3[SiO4]3金红石 TiO2尖晶石 MgAl2O4榍石 CaTi[SiO4]OK a i-J un Zh an g超高压变质作用的典型现象2 放射状裂纹Ka i -J u n Z ha n gP (G P a )Ka i -J u nn Z h a n gK ai-J u班公湖构造带八宿榴辉岩K a i-J un Zh an gKf: 钾长石K a i-J un Zh an g放射纹的本质高密度矿物蜕变为密度更低、更加稳定的矿物，体积加大，是超高压地体掘出过程中的产物。
岩石大地构造学6 (10.10)
榴辉岩产出的大地构造和时代背景•既有大陆俯冲又有大洋俯冲；•以大陆俯冲为主；•既有前寒武纪的又有显生宙的；•以显生宙为主，前寒武纪极少（未发现太古代的）。
K a i -J u n Z h a n gn Z h a n gK ai-J u实例之一：中亚Kazakhstan 国Kokchetav超高压地体K ai-J u n Z h a n gn Z h a n gK ai-J ua斜方辉石中铬尖晶石和透辉石出溶体;b 铬尖晶石位于石榴子石中;c 铬尖晶石分布在石榴子石和角闪石之间; d排骨状铬尖晶石; e 尖晶石与镍黄铁矿; f角闪石中铬尖晶石K ai-J un Zh an g实例之二：阿尔卑斯山Dara Maira超高压地体K a i-J un Zh an gDara Maira UHP 地体n Z h a n gK ai-J un Z h a n gK ai-J uCoesite-bearing eclogitic UHP metamorphic rocks were reported from Coesite -bearing eclogitic UHP metamorphic rocks were reported from Pakistan and India High Himalayan gneiss rocks;Pakistan and India High Himalayan gneiss rocks; Kaghan Valley, Pakistan Himalaya (O’Brien et al., 2001; Treloar et al., 2003); Tso-Morari Complex, Location of UHPM rocks (1) A-type UHP subductionKa i -J u n Z ha n gn Z h a n gK ai-J un Z h a n gK ai-J un Z h a n gK ai-J u超高压变质岩的形成和折返•超高压变质岩是岩石圈冷俯冲或碰撞的产物，地热梯度在10°C/km 以下；•其折返一般发生在形成后的5 Myr ，在25Myr 内完成；•在形成和折返过程中都没有强烈的岩浆活动。
大地构造学
第一章绪论第一节大地构造学一大地构造学的含义大地构造学（Tectonics或Geotectonics）是研究岩石圈组成、结构、运动（包括变形和变位）及演化的一门综合性很强的地质学分支学科。
一般说来，大地构造学应该是一门研究整个地球的组成、结构、运动和演化的学科，但是受技术手段和研究方法的局限，要实现这个目标，还要经过很漫长的道路，目前正在努力之中。
目前，大地构造学是以地质学方法为主来进行研究的，因此还不能真正研究整个岩石圈，更不用说整个地球，实际上重点研究的是大陆地壳表层几千米之内区域的组成、结构、运动和历史演化。
近年来，随着地球物理学和地球化学方法的引入，大地构造学正在逐渐扩展其研究的深度、广度与时间尺度。
研究地壳形成演化基本动力的大地构造学分支统称为地球动力学（Geodynamics），由于地球动力学是各种学说的立论基础，因而成为当今地质学中最热门的话题。
地球动力总的来讲可归结为五大系统：重力、膨胀收缩与脉动、地幔分异与对流、地球自转与星际作用等，它们又可细分为若干个不同的学派或假说，而且新的学说仍在不断涌现。
由于历史的局限，不同学者观察分析手段的不同，分析问题方法的不同，先后提出了以不同地球动力作为自己立论基础的大地构造假说，如地槽地台学、地质力学、板块构造学、地幔柱构造学等，其中在地学领域影响最为深远的是地槽地台假说（槽台说）和板块构造假说。
槽台说是在长期的大陆地质研究基础上提出来的假说，20世纪60年代以前在地学界占有绝对的统治地位，因此被称为经典大地构造理论，深刻影响了地质学的各个领域；板块构造学是在海洋地质研究基础上提出来的假说，它把地幔对流作为动力来源，主要研究板块间的分裂、漂移、俯冲、碰撞等过程，是20世纪60年代以来占主导地位的大地构造学理论。
值得一提的是，地幔柱构造学是针对板块构造说在大陆构造应用中存在的问题的基础上提出来的，创导者认为地幔柱构造学是不同于板块构造学的一种新的全球构造学说，它既能解决大陆构造的问题也能解决大洋构造的问题。
(精品word)《大地构造学》知识点总结.(良心出品必属精品)
《大地构造学》知识点总结第一章绪论一、大地构造学的研究对象、内容、方法、意义研究对象：大地构造学，是研究地球过程的综合学科。
研究内容：①区域或全球尺度的地壳与岩石圈构造变形特征及圈层相互作用，如：大洋-大陆相互作用、地球内部圈层相互作用、造山带与盆地的形成过程等；②构造变形与岩浆作用-沉积作用-变质作用的相互关系；③地壳与岩石圈的形成与演化过程；④地球表面海-陆的形成与演变方式及过程；⑤地球深部作用过程及其机制。
研究方法：大地构造学研究方法需要综合利用地质学其他学科以及地球物理探测、地球化学的研究手段与研究成果。
研究意义：大地构造学研究可以为认识和分析构造地质学的研究背景和形成机制提供宏观的上成因解释。
二、固体地球构造的主要研究方法主要包括固体构造几何学与构造运动学的研究。
固体地球的构造几何学：主要研究地球的组成成分及结构。
方法有：①研究暴露在地表的中、下层地壳乃至地幔顶部剖面，通过地质、地物、地化综合研究，揭示地壳深部物质组成、结构构造、物理性质、岩石矿物及元素的物化行为、温压条件、地热增温率、有关元素及矿物成分的聚散规律；②研究火山喷发携带到地表的深源包裹体，揭示深部物质与构造特征；③人工超深钻探直接取样（目前为止涉及最深深度12km）；④地震探测：分为天然地震探测和人工地震探测，利用地震波的折射与反射可揭示地球深部构造特征。
固体地球构造运动学：主要研究地质历史时期的大地构造运动学与现今固体地球表面的构造运动。
地质历史时期的大地构造运动学可以利用古地理学（岩相、生物、构造）、古气候分区、地球物理学与古地磁学进行研究；现今固体地球表面的构造运动可以利用空间对地的观测与分析技术。
三、大地构造学研究意义理论意义：可以为认识和分析构造地质学的研究背景和形成机制提供宏观的上成因解释；实际应用意义：①大型成矿集中区（矿集区）等成矿构造背景、资源规划；②大规模破坏性地震产生于形成的地质构造背景与稳定性评价；③绝大对数大型、灾难性地震都发生在活动板块边缘带（区）上，或与板块相互作用有关的次级活动构造单元边界区域。
岩石大地构造学
岩石大地构造学
翟明国
【期刊名称】《地球科学进展》
【年(卷),期】1992(7)2
【摘要】地球上有三种主要的岩浆系列,每个系列都由侵位于地壳中或喷出于其上的一组紧密相关的岩浆系列组成。
它们是拉斑玄武质、钙碱质和碱质系列。
如果长英质和镁铁质端元占优势,则称为“双峰式”组合。
近年来,随着微量元素和同位素地球化学、岩石物理化学、矿物学和成因岩石学、实验岩石学和地幔组成以及深部地质等领域研究的深入开展。
【总页数】2页(P74-75)
【关键词】岩石;火成岩;大地构造学;板块构造
【作者】翟明国
【作者单位】中国科学院地质研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P541
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意义 [J], 薛建平;刘美玉;李钢柱;赵广明;吴春娇;李成元;刘永新;梁月升;连琛芹
4.辰山岩体岩石学地球化学特征及其大地构造环境意义 [J], 周晓岩
5.岩墙群的岩石学、地球化学和几何学特征及其大地构造意义 [J], 李宏博;张招崇;吕林素;汪云峰;寇彩化;廖宝丽;李永生
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构造地质学大地构造学_地质学2012_绪论
许靖华(1980)—比较大地构造相分析法，大地构造相指在任何单一或组合的 弧—弧、弧—陆及陆—陆碰撞过程中所形成的具有特殊构造式样的大地构造单元。
区域大地构造学
研究对象
特定区域岩石圈和地壳上大型构造，诸如大陆裂谷、 洋中脊、岛弧、边缘海、造山带、地台等等；
研究内容
特定区域内岩石圈和地壳上大型构造的物质组成、结 构、构造及其发生、发展规律。（地层、沉积岩、岩浆岩、 变质岩、构造、矿产及演化历史）
特点
• 注重于实际资料的调查与综合分析 • 研究中需要有（全球）大地构造的一般理论指导 • 有助于突破旧的传统大地构造理论，并对新的构造理论进行检
构造单位的划分是比较构造学分析的结果，是一项有高度综合性的工作。每 个单元都有自己特有的岩石组合、变形特点、形成环境和形成时间。这种比较不 同构造单元特征的方法不仅可以解释造山带中复杂现象，而且可弥补缺失记录。
（二）地质力学方法
根据所观察到的现存构造形态、分布排列及彼此干涉关系，用应力与 应变关系分析并配合构造物理模拟实验来解释构造体系的发生和发展。
主要研究对象是大规模的诸如地块、造山带、盆 地等大型、巨型乃至全球性构造；
研究它们的物质组成、形态特征和形成演化，包 括区域大地构造学和全球大地构造学；
研究地球，特别是地球表层（地壳和上地幔）的 物质组成、结构、运动和发展规律（及动力成因） 的科学，其目的在于揭示和解释各种地质现象的本 质，建立地球和岩石圈演化的基本理论（金性春 ,1984）；
岩石大地构造组合分析
岩石探针与岩石构造组合
岩浆的喷发与侵入可比喻为一群深达地幔的巨型超深钻。
火山岩和侵入岩记录了壳幔源区的化学（物质成分）与物 理学（温压等）信息，痕（微）量元素与同位素地球化学 系统示踪深部物质与深部过程，沉积岩记录了地球表壳对 深部过程响应的重要信息。 岩石构造组合（petrotectonic assemblage)，特别是火成岩 构造组合可有 效地反映大地 构造背景，成 为岩石探针 （lithoprobe) 。
2．蛇绿岩套的组成及层序
蛇绿岩套以其层序性、岩浆作用、变质作用 和构造变形这四个方面的紧密联系特征， 通常认为完整蛇绿岩套在层序上（由下 至向上）有：超镁铁质岩 - 辉长岩 - 辉绿 岩-枕状玄武岩熔岩-深海沉积层。 （1）变质超镁铁质杂岩：有纯橄榄岩、多期 变形变质，常形成蛇纹化石橄榄岩或蛇 纹岩。 （2）堆积杂岩：为岩浆结晶分异作用所造成 的“晶体堆积体”，下部为堆积的橄榄 岩，上部为堆积的辉长岩。有时，尚有 英云闪长岩、斜长花岗岩等产于辉长岩 顶部（基性岩浆结晶分异产物）。 （3）席状岩墙群：由许多近于垂直，互相紧 挨着的辉绿岩墙组成，相邻岩墙在接触 处出现对称的冷凝边，可见岩墙是岩浆 沿张性裂隙先后依次贯入而成； （4）枕状熔岩：属海底喷发，以拉斑玄武岩 为主，常有细碧岩，形成紧密堆积的岩 枕，岩枕中有气孔、冷凝边及放射状裂 隙。 （5）深海沉积物：包括放射虫硅质岩、含钙 质超微化石的灰岩、页岩和硬砂岩等。
2、双变质带的特征
（1）分布于俯冲带附近，变质时代接近，空间平行 分布，高压变质带和低压变质带共生，低压带一般 位于大陆一侧，沿岩浆弧分布，高压带位于海沟附 近，故可用来判断Benioff带的倾向； （2）高压带和低压带之间常为一大冲断层，朝陆侧 倾斜； （3）变质带的结构在高压带是不对称的，变质程度 （变质温度）向陆增加，变质重结晶年龄向陆变老， 而在低压带比较对称，变质程度自热轴向两侧递降； （4）高压变质带常伴有蛇绿岩套（其年龄比变质时 代老的多），与混杂岩共生，低压带中总体伴有安 山质-花岗质深成岩和火山岩。
大地构造学基础知识提要(全文)
大地构造学基础知识提要（全文）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知识提要奉献给地球科学爱好者阅读，并将其作为大家进一步了解和研究的参考。
希望能够得到大家的喜欢和指教！一、名词简要解释1、大地构造学研究岩石圈的的组成、结构、运动及演化的一门综合性很强的地质学分支学科。
2 、岩石圈由地壳和上地幔顶部组成的地球外壳固体岩石圈层。
3、软流圈位于岩石圈之下、上地幔上部的塑性圈层、地震波速的低速带。
4、莫霍面地壳与上地幔之间的、地震波速通过后增大的界面。
5、地震波地震时从震源处释放出来、并向周围传播的弹性波。
6、蛇绿岩套由代表洋壳组分的基性超基性岩、枕状玄武岩、远洋沉积物组成的“三位一体”岩石共生综合体。
7、TTG岩以英云闪长岩－奥长花岗岩－花岗岩岩类的麻粒岩为主，构成古大陆和现代大陆地壳的主要岩石。
8、地幔柱在地幔深处甚至核幔边界上产生的呈柱状上升的热物质流。
9、热点地幔中相对固定和长期的热物质活动中心，为地幔柱在地表的显示。
10、地槽地槽是指地壳上具有强烈活动性（包括显著的差异升降和强烈的构造作用、岩浆活动、变质作用和多次内生成矿作用等）的狭窄长条状地带。
11、地台地台是指地壳上相对稳定的具有双层结构（结晶基底和沉积盖层）的非长条状地区。
12、复理石沉积组合形成于大陆边缘、大陆坡麓，由浊积岩、深积岩、泥岩有规律交互组成的海相沉积组合。
13、磨拉石沉积组合板块碰撞，大陆边缘褶皱隆升，在山间盆地或山麓前缘形成的砂砾岩组成的岩石成熟度低、相变急剧的陆相沉积组合。
14、地背斜地槽内部或地槽之间沉积层变薄或缺失的相对隆起区。
15、优地槽靠海一侧、火山活动强烈的地槽。
16、冒地槽靠近大陆一侧、通常没有或只有极弱的火山活动的地槽。
17、造山运动地槽阶段出现的褶皱变动使地层强烈变形的地壳运动类型。
18、造陆运动以垂直运动为主，表现为大范围整体升降的地壳运动，在地层记录上表现为沉积间断。
构造地质学(大地构造学)的基本内涵概念及其演变是怎样是？
构造地质学（大地构造学）的基本内涵概念及其演变是怎样是？构造地质学（Structural Geology）是研究岩石圈内地质体的形成、形态和形变作用的成因机制及其相互间的影响、时空分布和演化规律的科学，广义的构造地质学包括大地构造学。
大地构造学（Geotectonic）是研究地球岩石圈构造的发生、发展、演化及其运动的科学；是地质学中理论性、综合性很强的分支学科。
关于大地构造学的定义，不同的学者在不同的时期有不同的概念，一般认为是研究地壳的大型的、乃至全球构造的发生、发展、区域构造组合及其它们的几何学、运动学和动力学特征的学科。
我国著名大地构造学家、地质力学派创建人李四光院士在1956年曾把构造的研究概括为两个方面：建造和改造。
建造代表形成，是地壳运动的物质基础，也是地壳发展演化的物质反映；改造代表形变，是地壳运动的结果或具体表现。
大地构造学属于广义构造地质学，也是传统的构造地质学组成部分，两者有着发展史上的源渊关系，在研究对象上，同样研究岩石圈地质体的形成和形变之构造作用，形成机制及其相互的影响、时空分布和演化规律；其所不同的是大地构造学是研究大型、乃至全球构造的发生、发展，区域构造组合、形变构造、历史演化、地壳运动及其力源等，可以说，它与构造地质学相辅相承。
从大地构造运动来说，可分为三种类型：震荡的、波动的、褶皱的，因而说：大地构造学还着重于褶皱、断裂、构造形态形变、特征等的研究，结合岩石组合特征来研究构造演化历史以及动力机制和成因模式。
总的来说，大地构造学是一门具有时空尺度大、多层次、多种类、多类型特点的学科，是地质科学中综合性和理论性很强又具探索性的学科，最早多以学说、假说出现，并酝育有丰富的哲学内涵，被一些地质学家称之为地球科学中的哲学。
由于基础学科成就的渗透，它是一门更为广阔、研究地球深部和内生过程的科学，是技术方法与地质、地球物理学和地球化学融为一体的科学，历史上被命名为“地球学”Geonomy）从近期大陆地质研究中，构造地质学家、大地构造学家进一步认识到：1、大陆地表没有一个共同的成因方式，它是一个非均一成分的，结构上不对称的，由具有复杂的构造和热化过程的不同块体拼合而成；2）在超板块的构造认识中，其流变作用和造山作用突出；3）结合当代地震构造研究，其成果将对大地构造学的发展，具有重要影响。
第3章 大地构造学(岩石圈研究进展)
（四）大陆变形中的流体作用
大陆变形中的流体作用值得重视, 因为大陆岩石圈与流体和熔体 的相互作用可以大大改变其流变学结构, 而我们对流体存在的效应 和作用过程还知之甚少. 实验研究表明矿物中微量含水组分对改变 岩石圈流变学行为的重要性。极少量的水都会对岩石的延展性和 摩擦力产生作用。如：
发育完整的走滑断裂(如圣安德列斯断裂) 的内部各带要比典型 的地壳岩石软得多, 而断裂带内流体压力的增大是这种软弱性的可 能原因。 脆-韧性过渡变形似乎与断裂作用中的流体作用密切相关, 这种 关系体现在影响断层和寄主岩石的正负膨胀变形机制上。 颗粒粒度减小和岩石与断层泥的混合改变了断层寄主系统的渗 透性。 流体迁移影响颗粒接触部位的溶解、运移和胶结物的沉淀。
Ranalli和 Murphy (1987)建立 的七种岩石 圈流变学剖 面模型
Jackson（2003）的岩石圈流变学力学强度模型
三、岩石圈的成分结构
陆壳成分结构的传统认识
硅铝层
上 地 壳 地壳 岩石圈 下地壳 上地幔固体表层
பைடு நூலகம்
硅镁层
莫霍面
地幔橄榄岩
软流圈（低速层）
对陆壳成分结构的新认识 （主要针对下地壳成分）
因此，美国的一批构造地质学家和大地构造学家根据地球科学 发展的潮流, 于2002 年9 月在美国科罗拉多州丹佛市召开了 题为“构造地质学和大地构造学的新航程(New departures in structural geology and tectonics)”的构造研讨会. 在此次 研讨会中, 美国构造地质学家和大地构造学家在相继提出大 陆动力学和21世纪地质科学基础研究的机遇等基础上, 首次 明确指出板块构造理论模式不适合于大陆地质, 并提出超越 板块构造（Beyond Plate Tectonics）概念。
岩石和大地构造学
岩石和大地构造学自然界中最古老和最稳定的物质是石头和岩石。
岩石可以告诉我们地球的过去和现在，以及未来的变化趋势。
在岩石和大地构造学研究中，了解岩石的类型和性质对我们了解地球的内部结构和环境变化是非常重要的。
岩石类型岩石分为三种类型：火成岩、沉积岩和变质岩。
火成岩是由火山岩浆或地下岩浆冷却后形成的。
这些岩石可能有不同的形状和大小，形成了不同的矿物质。
沉积岩通过自然过程形成，比如风化、沉积或压缩。
这些岩石中可能会包含化石或其他重要信息。
变质岩是通过化学改变、压力和高温等过程形成的。
它们可能由火成岩或沉积岩在高温和高压下改变而成。
性质理解岩石的性质非常重要，因为它们可以告诉我们不同地质过程的发展和地球物理学的特点。
性质包括颜色、硬度、密度和形态。
这些特征可以直接影响岩石的使用和挖掘，也可以为科学家们提供有关地质学和环境科学的信息。
在地质学和环境科学领域，一些特定的性质比较重要。
例如，硬度可以用于判断岩石是否适合建造房屋或使用在其它建筑中，像水坝、桥梁，以及道路。
密度可以用于判断石材是否有不同的成分或含有金属，这一点对矿物勘探非常重要。
另外还有一些岩石如浮石，在水中会自然浮起，这种性质也是人类一直在利用的。
构造学岩石和大地构造学是研究地球物理事件与地球上的各种领域相互关系的一门学科。
它们直接关系到地质学，能够揭示地球真实的历史和演变过程。
地球物理学家认为，地球会不断地主动或被动地改变，然而，一些这些变化是不可避免的。
例如，板块运动，地震，海啸和火山喷发等。
这些变化直接影响了我们的生活，促进了技术的发展和进步。
如果我们能够理解和把握这些变化以及与岩石和大地构造学的相关因素，我们就有了更多的机会去减轻自然和人类发生的灾难。
在这个过程中，我们需要学习许多科学知识，同时保持求知的好奇心和冒险的精神，才能使这些知识更加完整和有效。
总之，岩石和大地构造学的知识非常重要，它们能够帮助我们解释和预测自然事件，为我们生活和社会建设提供重要的依据和指导。
岩石大地构造学
《岩石大地构造学》教学大纲课程类别：本科生选修课授课对象：高年级本科生专业类别：地质学（基地班）课程学时：36授课方式：课堂讲授与课外阅读相结合考试方式：提交课程结业论文（1）教学要求本课程重点介绍全球不同大地构造环境中的岩浆活动及其所形成的火成岩岩石—构造组合类型，并以此为线索，将板块构造、岩石圈运动与火成岩岩石学记录有机地结合起来,恢复古板块构造演化历史,反演壳/幔物质组成、温压状态及其动力学背景。
岩石圈板块运动直接受深部作用过程的制约，90年代以来，把火成岩岩石探针与大地构造学密切结合的研究有了更大的发展，人们系统地总结了不同的岩浆系列以及板内、边缘盆地、岛孤等各种构造环境的岩浆作用、火成岩组合以及岩浆成因机制，从而使得岩石大地构造学作为一门新的地质学科日趋完善。
（2）课程主要内容1.概述2.岩石大地构造学的研究方法和技术手段3.板内岩浆活动及其深部动力学背景3.1大陆克拉通3.2大洋板块4.离散型板块边缘岩浆活动及其深部动力学背景4.1大洋中脊4.2大陆裂谷系4.3陆间裂谷系4.4被动陆缘(大陆边缘裂谷)5聚敛型板块边缘岩浆活动及其深部动力学背景5.1俯冲带5.2碰撞带6.转换断层带岩浆活动及其深部动力学背景7.花岗岩类成因演化序列及其形成大地构造环境8.高压变质岩及其大地构造意义9.岩石大地构造学发展趋势与前景展望（3）使用教材或重点参考书目：1．赖绍聪.岩浆作用与板块构造环境.20042．赖绍聪,钟健华.聚敛型板块边缘岩浆作用及其相关沉积盆地.《地学前缘》, 1998,Vol.5,增刊3．Wilson M. Igneous Petrogenesis. London:Unwin Hyman,19894．Winter J D. An introduction to igneous and metamorphic petrology. New Jersey: Prentice-Hall Inc. 20015．Condie K C.Plate tectonics and crustal evolution. Pergamon Press, 1999 6．Yoshiyuki Tatsumi and Steve Eggins. Subduction Zone Magamtism.The United States of America:Blackwell Science Press,19957．Eric Middlemost. Magmas, Rocks and Planetary Development. London: Longman Press,19978．Winter J D. An introduction to igneous and metamorphic rocks. 2001。
大地构造学说
结束
泛大洋 联合古陆 泛大陆) (泛大陆)
二叠纪
劳亚古陆
特提斯洋
古 太 平 洋
冈瓦纳古陆
北美
亚欧
南美
非洲 南极
印度 澳洲
侏罗纪
北美
亚欧 非洲 印度 澳洲 南极
南美
白垩纪
现在
南美洲和非洲的轮廓
非洲
南美
古生物
非洲
南美
晚石炭纪
华北
华南
石炭纪大冰期
地球磁场
地理北极
地极与磁极
地理南极
N20° N20° N10° N10° 0° S10° S10° S20° S20° S30° S30° S40° S40° S50° S50° S60° S60° 180 0.7 cm/a cm/ 150 100 50 0 Ma
第三节 大地构造学说
★大地构造学说
大地构造学说(即地壳运动学说): 大地构造学说(即地壳运动学说): 主要是研究地质构造的分布规律, 主要是研究地质构造的分布规律,地壳 运动发生的时间,运动方式和规模, 运动发生的时间,运动方式和规模,以 及地壳运动的起因和动力来源. 及地壳运动的起因和动力来源. 到目前为止, 到目前为止,还没有一个学说能全 面完整地解释上述问题, 面完整地解释上述问题,为比较多人接 受的是板块构造学说. 受的是板块构造学说.
二,地槽-地台学说简介 地槽-
地槽-地台学说,即传统的大地构造 地槽-地台学说, 学说.它在19世纪中期以来研究大陆型地 学说.它在19世纪中期以来研究大陆型地 壳构造而逐渐建立起来, 壳构造而逐渐建立起来,是板块构造学说 诞生前占主导地位的地壳运动学说. 诞生前占主导地位的地壳运动学说. 1,基本观点: 地壳运动形式以垂直运动 基本观点: 为主,水平运动是次要的; 为主,水平运动是次要的;地壳运动的驱 动力来自地球内部物质的重力分异, 动力来自地球内部物质的重力分异,物质 受热变轻上涌造成地表上升隆起, 受热变轻上涌造成地表上升隆起,物质冷 却变重下沉造成地表下降凹陷. 却变重下沉造成地表下降凹陷.地球上的 海陆变迁和地质构造就是由地壳这样的升 降运动所造成. 降运动所造成.
岩石大地构造学基础
岩石大地构造学的基础知识岩石在地球上的分布不是杂乱无序的，而是受它们生成的大地构造环境以及岩石圈内温度—压力域控制。
反映特别大地构造位置的岩石组合叫做岩石大地构造组合（Petrotectonic assemblage）。
相应的学科叫做岩石大地构造学。
本世纪60年代，被誉为固体地球科学上的一场革命的“板块构造”问世。
它是在大陆漂移说的基础上发展起来的。
大洋古地磁测量和岛弧岩石学提供了它强而有力的证据。
固体地球自内向外分为地核、地幔和地壳。
地核又分为内核和外核，两者的界面深度为5200km。
地幔还分为上地幔（平均400km深），过渡带（400～1000km深），以及下地幔（底界深达2900km）。
地壳平均厚度约30km（从大洋盆地的8km到喜马拉雅山脉的60～70km）。
就物质强度和形变模量来说，地壳和地幔合在一起又可被分为刚性的岩石圈（包括地壳和上地幔顶部，厚度50～200km），低强度的软流圈（从岩石圈底界延伸至约700km深，包括上地幔下部和过渡带上部）以及坚固和均匀的中圈（深达地幔的底面）（见图1）。
根据板块构造说，中生代以来，刚性的岩石圈由七大板块组成。
这些岩石圈板块在软流圈上漂移，但至今对漂移的驱动力并无定论。
多数研究者认为，软流圈内存在若干对流房。
板块从对流房上涌处离散，而汇聚于对流房的回流处。
地球热流和火山活动的研究表明，地球表面有若干热流异常高的地方，叫做热点。
这些热流高的地方火山活动十分强烈，而且形成以热点为出发点的火山链（离热点愈远，火山的时代愈老）．由此，一种有关岩石圈板块驱动力的新学说即地幔柱（PLUME）说（Morgan，1972）被提出。
按照这种学说，来自下地幔的灼热的羽状地幔物质呈柱状上升至岩石圈底面并驱动板块运动。
在晚近的地质时代中可能有多达150个地幔柱。
它们在地表的表现为热流高，重力高，以及火山活动强烈。
80年代兴起的多系统的同位素地球化学揭示了地幔柱上火山岩的同位素组分的特殊性，为研究地幔内的过程，地幔成分的不均一性以及软流圈和岩石圈的相互作用提供了重要的信息。
大地构造学
第一章绪论一、大地构造学的含义1、大地构造学是研究岩石圈组成、结构、运动、（包括变形与变位）及演化的一门综合性很强的地质学分支学科。
2、地球动力学：是研究地壳形成演化基本动力的大地构造学分支学科。
由于地球动力学是各种学说的立论基础，因而成为当今地质学中最热门的话题。
3、地球动力系统：重力、膨胀收缩与脉动、地幔分异与对流、地球自转、星际作用。
二、大地构造学的研究内容和方法1、变形研究：通过对构造运动留下的行迹（如：褶皱、断裂、面理、线理、变质构造、变质矿物）的研究，寻求地壳及岩石圈运动的力源问题。
2、地质体成因研究：地层地质体、变质地质体、岩浆地质体、火山地质体等的形成、演化及构造就位过程。
3、壳幔构造和动力学研究：目前能作为我们立论基础的地球动力主要是重力均衡和壳幔分异与对流。
4、地球演化史的研究：研究以前的发展趋势，推断将来的发展方向。
三、大地构造学的主要任务大地构造学当前的主要任务是：全球及大陆动力学研究，为矿产资源、地质灾害和环境评价建立动力学模型。
第二章地球的基本特征一，地球起源均匀聚集模式非均匀聚集模式二，地球圈层构造第三章地球动力学的主要假说一、一种合理的地球动力学假设至少要满足三个条件：1、能对全球的构造特征及空间分布规律、构造演化过程作出解释；2、所依赖的动力因子既有足够的能量，其作用方式又能合理说明构造变形场的特征；3、符合物理学的基本原理和地球内部物质的物理—化学性质。
二、主要的地球动力学假说1、地球收缩说2、地球膨胀说3、地球脉动说4、地球自传说5、重力分异与重力作用6、地幔分异与对流7、层块构造热涌说8、热点—地幔柱说9、星际作用第四章地槽地台说一、概念1、沉积建造：泛指在一定构造背景条件下,当地壳发展到某一构造阶段时所形成的一套具有特定岩相组合的沉积岩系。
2、沉积相：沉积相就是指沉积环境及在该环境中形成的沉积岩(沉积物)特征的综合。
是沉积环境的物质表现，包含了岩相和古地理两方面的含义。
大地构造学
－－板块构造及沉积盆地
一、基本概念
大地构造学（Tectonics/Geotectonics）：是 研究岩石圈组成、结构、运动（包括变形 和变位）和演化的一门综合性很强的构造 地质学分支学科。（万天丰，2004）。
大地构造学是以整个地球和整个岩石圈作 为研究对象，也可称为全球构造学，侧重 于理论方面的研究，因而富于推理性和探 索性。其基础为区域大地构造学。
主要参考书目 杨桥.2004.地球科学概论.石油工业出版社. 陆克政等.2001.含油气盆地分析.石油工业出版社. 张恺.1995.中国大陆板块构造与含油气盆地评价.石油工业出版社.
Davies.G.F.1999.Dynamic and Mantle Convection. Cambridge: Cambridge University Press. 杨森楠，杨巍然。1985。中国区域大地构造学。地质出版社。 程裕淇。1994。中国区域构造概论。地质出版社。 张宗命。1982。中国石油大地构造学。石油工业出版社。
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，而且有利于油 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，示地壳分异及 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、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， 分别属近海盆地、内陆盆地和山间盆地类型沉积。
国内外大地构造学的理论体系，有以下四种：
1）以区域地质学为主线：
杨森楠，杨巍然，1985，中国区域大地构造学，地质出版社。
程裕淇，1994式为主线：
大地构造学--中国区域大地构造-推荐下载
⼤地构造学--中国区域⼤地构造-推荐下载⼤地构造第 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.5.构造层构造层: 地壳发展过程中在⼀定构造单元⾥于⼀定构造阶段中形成的岩层组合.6.地质建造地质建造: 地壳发展的某⼀构造阶段中，在⼀定的⼤地构造条件下所产⽣的具有成因联系的⼀套岩⽯的共⽣组合.按岩⽯成因类型可划分为：沉积建造、岩浆建造和变质建造.第3章: ⼤陆漂移1.劳亚古陆北美欧洲亚洲（除阿拉伯半岛）2.冈⽡纳古陆⾮洲南美南极澳⼤利亚印度阿拉伯半岛、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范⾼中资料试卷问题，⽽且可保障各类管路习题到位。
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埃达克岩
adakites,adakitic rocks
张开均中国科学院大学地球科学学院
kaijun@
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岩石-地球化学特征和岩石成因
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爱达克岩在太平洋两侧的分布
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SiO 2 ≥ 56% ( 56 ~72 ) 榴辉岩或角闪岩 高压部分熔融
Al 2O 3 ≥15 % 同上
MgO 常 <3 %，Cr 、Ni 也很低 如是初始熔体，不可能来自地幔橄榄 岩熔融MgO 如>3 %，Cr 、Ni 也很高 可能有地幔橄榄岩熔体参与Na 2O / K2O > 1 斜长石高度熔融K a i -J u n Z h a n g
高Sr ≥300～ 400 ppm 斜长石高度熔融，残留相中缺失斜长石
低Y ≤20 ppm 石榴石、角闪石和辉石残留
Yb ≤2 ppm，即低 HREE石榴石残留贫HFSE如Nb-Ta 与其他岛弧岩石相似，Ti矿物相或角闪石残留
高La /Yb >20 石榴石残留
Sr / Y>20 石榴石、角闪石和辉石残留
正εNd+低Sr
i 异常 MORB源区信号K a
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实验结果
仅仅当结晶组合中同时含金红石和石榴子石(即结晶残留体为含金红石的榴辉岩和角闪榴辉岩)时, 熔体相才具有相似于埃达克岩的高 Sr/Y 、低HREE 和负 Nb-Ta 异常等特征. 石榴子石使部分熔体产生显著的 HREE 亏损, 而金红石控制部分熔融过程中Nb 和Ta 的分配行为, 只有金红石才能导致共存熔体产生负Nb-Ta 异常, 证明除了石榴子石外, 金红石也是埃达克质熔体形成时一个必要的残留相. 基于玄武岩部分熔融过程中金红石 1.5 GPa 稳定压力下限, 确定埃达克熔体产生在大约 50 km 以上K a i -J u n Z h a n g
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含水玄武岩部分熔融域温度-压力相图
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太古代TTG 可能是爱达克质岩TTG: tonalite–trondhjemite–granodiorite series
英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩组合
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Archean
TTG
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adakites Archean
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洋壳低角度俯冲成因
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(2) rhyolitic ignimbrites (5.2-4.9 Ma);
Phase 2: (3) andesites and dacites; Phase 1: (4) phase 1: andesite and dacite (5) ignimbrite (Miocene) ; (6) volcanoclastics ; (7) sedimentary formation
(Miocene) ; (8) andesite (Miocene) ; (9) ignimbrite (Oligocene) ; (10) ignimbrite (Oligocene) ; (11) Saraguro (Eo-Miocene) ; (12) andesites; Others
(13) caldera; (14) fault ; (15) village
CB: Cordillera Blanca series
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指示沉积物
的参与K a
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正常安山岩
埃达克质K a
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总结
此类爱达克质岩石是低角度俯冲洋壳熔融产生的，此类洋壳年龄轻（< 25 Ma ），且普遍比较热。
这也是爱达克质岩石最常见的成因类型。
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俯冲洋壳边部熔融成因
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地震剖面爱达克岩
正常安山岩
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SW NE
爱达克岩
正常安山岩
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爱达克岩
正
常安山岩
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爱
达克岩
正常安山岩
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爱达克岩
正常安山岩
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•此类埃达克岩石产生于俯冲板块撕裂的边缘，洋壳受到幔流的直接加热和“腐蚀”，
这里的板块比较老（~50 Ma ）。
•只要洋壳受到足够的热作用，老的、冷的洋壳也可能产生埃达克质熔体。
总结
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洋脊俯冲成因
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FZ—fracture zones, heavy line—axis of Chile spreading ridge, CMTJ—Chile
margin triple junction, LOFS—Liquine-Ofqui fault system
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1—Pliocene
plutons, 2—Bahia Barrientos ophiolite (BBO), 2a—peridotites and gabbros,
2b—dikes,
2c—serpentinite lenses,
3—Main volcanic unit (MVU), 4—Chile margin unit (CMU), 5—metamorphic basement, 6—faults
CMU和MVU
含埃达克质
岩石。
BBO可能是
早期（仰冲
蛇绿岩）与
本次俯冲洋
脊无关。
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CMU和MVU 含埃达克质岩石。
BBO可能是早期（仰冲蛇绿岩）与
本次俯冲洋
脊无关。
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岩浆混合成因
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岩浆混合的野外
和玻片证据MME=mafic microgranular enclaves
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镁铁质包体埃达克质
二长花岗岩
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讨论
此类埃达克岩石应是受玄武岩底侵作用，地壳物质产生熔融并与玄武岩浆混合产生。
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在松潘-甘孜地体中晚三叠世爱达克质岩石是地壳加厚的产物吗？
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拆沉大陆下地壳熔融成因
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下扬子的例
子
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