(构造地质学)10新构造运动

10.4.1 深部地球动力学环境研究-地质构造法
• 深部地球动力学环境控制一个区域的构造演化。 通过对深部地球物理信息（重力、磁力、典型
特征等）的剖析，能更加客观地反映新构造运
动的本质。
10.4.2 构造格架的研究-构造地貌法
• 我国以往的构造格架研究多注重对前喜马拉雅运动
的研究，对新生代的重视不够。近年应用较多的是
作用；其三，它具有独特的综合研究方法。
10.2 新构造运动的基本类型
（1）大规模拉张运动
• 大洋中脊地幔对流，洋脊处于拉张状态，新洋脊不 断形成；大陆裂谷（如东非裂谷）发育大陆溢流玄 武岩，它们代表新构造地壳的拉张活动。 （2）大规模俯冲、碰撞活动 • 太平洋东西两侧均有海沟，大洋板块不断向大陆板 块俯冲，大陆板块被挤压，形成新的造山带，如台 湾、北美西部、南美安第斯山脉等新生代造山带。 • 新生代地中海—喜马拉雅带发生板块碰撞，印度板 块与欧亚板块碰撞最引人注目，当今世界屋脊就是 印度板块不断向欧亚板块推进背景下迅速抬升的。
（4）褶皱运动
• 新第三纪及第四纪中褶皱发育虽不及地质历史 时期强烈，但断裂带附近常见地层褶皱现象。
10.3 我国新构造运动的基本特征
• 由于我国处在特殊的大地构造位置，使得新构 造运动及新构造具有一定特殊性，主要有：
（1）新构造运动的方向和幅度
• 我国除水平运动外，垂直升降也相当显著，大
陆在新构造期总体上升。
崖的下部又出现新的断层崖，其坡度比被改造 过的老断层崖坡角要大，断层多次活动形成多 个坡度不同的断层崖，从老到新坡度依次增大。 因此，可根据断层崖坡面及其坡折数来推断断
层活动次数(图9-2)。
图9-2 断层崖的坡度转折和 断层活动次数的关系
图9-3 断层崖坡脚的楔状崩塌堆积物
•断层崖崩塌，在坡脚形成重力堆积物。当断层崖 坡面达到相对平衡时，崩塌就减弱或停止。当断 层再一次发生活动时，又出现新的断层崖，坡面 又开始崩塌，形成新的重力堆积物。如断层多次 活动，在坡脚堆积物剖面上可见到叠置的呈楔状 的崩塌堆积物（图9-3）。每一层崩塌堆积物可表
10.4.3 10.4.4
地层及其变形研究 岩相变化研究
10.4.5.1
（1）断层崖
10.4.5.2 断层活动引起的阶地变形 10.4.5.3 新构造水平运动的地貌标志
（2） 断层三角面和断层线崖
（3）断层崖的活动次数、幅度和时间的确定
（1）断层线走向弯曲处的构造地貌
（3）平直水平活动断层两侧的构造地貌
（3）新第三纪和第四纪前半期发生的构造运动；
（4）新构造运动不应给予时间限制，只要是造成 现代地形基本特点的构造运动都是。
特点：(1)新生代以来地壳运动十分强烈，水平和
垂直运动规模巨大。如新阿尔卑斯运动或喜马拉 雅运动，使特提斯海（古地中海）消失，出现地 中海及两岸的山系和亚洲南部的喜马拉雅山；环 太平洋沿岸岛弧，美洲西部边缘(科迪勒拉-安第 斯山脉) 都是新生代造山运动的结果。这时期的
• 旧金山这场灾难是圣安德列斯断层大错动的结 果。只见旧断层部位新出现一条430公里长的 破裂带，东北侧下沉0.9米，南方位移6.3米。 另有一条新断层从干线分支，穿过旧金山市区， 成东北—西南走向伸入海中。
• 有趣的是旧金山东南的霍利斯特镇的艾梅顿酒 厂，1948年错误地把厂房建在圣安德列斯断层 线上。1956年8月，人们发现厂房错开10厘米
A.连续线形； B.间断； C.之字型； D.首尾相接斜列
• 理论上，断层崖坡面倾角和断层倾角应一致。
实际上，断层崖坡面倾角常比断层倾角要小， 或断层崖上部倾角比下部倾角小。这与断层崖 坡面发育有关。当断层崖刚形成，其坡面倾角 与断层倾角基本相近，随时间推移，风化和剥
蚀使坡面逐渐变缓，如断层再次活动，在断层
（2）斜列断层首尾相接处的构造地貌（4）收敛和撇开断层水平运动形成的构造地貌
10.1 基本概念及研究意义
• 新构造运动（neotectonic movements）指新第三
纪以来或第四纪以来发生的构造运动。
对新构造运动概念的几种看法：
（1）第四纪时期发生的构造运动；
（2）从新第三纪开始至现代的构造运动；
10.1 10.2
基本概念及研究意义 新构造运动的基本类型 （3）大规模的走滑活动 （4）褶皱运动
（1）大规模的拉张运动 （2）大规模的俯冲、碰撞活动 10.3 新构造运动的基本特征 （1）新构造运动的方向和幅度 （2）岩浆活动、地震与活动断裂的关系 10.4 新构造运动的研究方法 深部地球动力学环境研究 构造格架的研究 地貌（断层引起）研究 新构造升降运动的地貌标志 10.4.1 10.4.2 10.4.5
10.4.5 地貌（断层引起）研究
• 地貌是表明区域新构造的形迹之一，如 水系特点、 断层构造地貌 （断层崖、断陷盆地的分布等） 特 征、地貌发育 等的研究，可确立新构造水平或升 降运动的幅度、次数、强度及断块间差异升降等 等。 • 断层能直接形成地貌，如断层崖，也能使原先的 地貌发生变形，如夷平面、河流阶地、洪积扇被 错断。断层活动还能使断层附近应力状态变化， 产生挤压或拉张，形成高地或洼地。通过这些地 貌的研究可揭示新构造活动的历史。
车站的两列火车。后各朝相反方向移动，太平洋
板块滑向NW，北美板块滑向SE，裂痕越来越深。 至今，断层已深入地壳32～48公里，宽自几
米至1,600米不等。断层移动2.5～5厘米/年， 但其力量分布不平衡，有的地段滑动，有的地 段“咬住”不放。滑动段硬要拉着不动段移动， 张力逐渐增强，直至断裂，爆发一次强烈地震。 近百年来，本断层发生6级以上大地震26起， 素有“地震之乡”之称。
积物等厚图，可判别该区的下降幅度及变化情
况，如能测定该层年龄，可进一步推算下沉速
率；在构造运动上升区，如露头较好，系统地
测制地层剖面，可分析该区地层上升速率及新 构造期应力场变动情况。
10.4.4 岩相变化研究-地质构造法 • 沉积物特征是自然条件的反映。如残积、坡积 相表示形成时处于上升的剥蚀条件；厚的湖相 或平原河流冲积相，表示该区是下降接受沉积 的环境。研究新第三纪沉积物相变，有助于解 决新构造运动性质和近似幅度。但岩相变化， 可能是构造因素，也可能是非构造因素，且这 种变化湖滨最为显著，故须辅以其它的证据。
10. 新构造运动
• 掌握新构造运动、新构造运动下限及研究意义。 • 掌握新构造运动基本类型、方向和幅度，新构造断裂与岩 浆活动和地震的关系。 • 掌握新构造运动基本特征。新构造运动研究方法（地质构 造法—几亿年到几万年；构造地貌法—几万年到几百年； 考古法—几万年到几千年；历史法—几千年到现代；测量 法—几十年到几个月；遥感解译、地震、地球化学、测年、 物理模拟和数值模拟法等）。 • 本章重点新构造特征及研究方法。 • 难点是新构造研究方法
10.4.5.1 升降运动的地貌标志
（1）断层崖
断层活动形成的陡崖。有不同的排列形
式（图9-1）。地表出现平直、延伸较长
的断层崖，多属张扭性断层形成；间断
分布或呈之字型分布的常是张性断层形
成；如是多条首尾相接的斜wk.baidu.com式分布，
则是属于压扭性断层；而压性断层常形
成舒缓波状走向的断层崖。
图9-1 断层崖排列形式
旧金山
加里弗尼亚
• 圣安德列斯断层的新疤痕
这次地震罪魁祸首是圣安德列斯断层。这条
断层南起墨西哥的加利福尼亚湾，向西北美国境 内延伸，到旧金山北的门多西诺角入海，大体与 太平洋海岸平行，总长1000公里以上。据说，这
条线就是太平洋板块和北美板块的接合部。1000 多万年前，两板块衔接在一起，就象停靠在同一
• 上升幅度西部大于东部，但在西部一些刚性基
底断块上，上升幅度偏小，形成西部大中型盆 地如塔里木盆地。我国地形上的三大阶梯与新
构造变化幅度有关。
（2）岩浆活动、地震与活动断裂的关系
• 断裂活动在新构造运动中不仅控制新构造 的格局，同时控制了新构造期的岩浆活动 和地震活动。 • 新构造期断裂活动主要是继承先成断裂， 特别是长期活动的深断裂，如金沙江和红 河断裂。我国西部沿断裂形成高耸的山地 及深陷的山间盆地，如点苍山和大理盆地； 我国东部沿海沿新华夏系方向断裂形成密 集的最新活动断裂群，沿断裂群发育新第 三纪—第四纪火山活动。
上是大规模水平运动引起。洋脊地带，岩石圈板
块做背离运动，使板块增长；海沟处，板块做敛 合运动，大洋板块俯冲消亡，大陆板块被
压缩抬升，形成年轻山系；转换断层带上，板 块发生剪切活动。
(4)新构造运动与古构造运动如加里东运动原则上
相类似，但前者有特别之处。首先新构造运动
是晚近地质时代的地壳运动，时间极其短暂； 其二，新构造运动对现今地貌形成起明显控制
弄清新构造的深部展布，还要采用耗资较大的
深部地震或大地电磁等方法。此外，历史地震
和温泉资料的收集与分析对断裂活动性的研究
也十分重要。
10.4.3 地层及其变形研究-地质构造法 • 晚新生代地层厚度及分布、组成及变形等是新 构造运动及其应力场演化研究的基础。在第四 系覆盖区，系统收集钻孔资料，编制第四系沉
遥感解译 ，新第三纪以来活动的断裂航卫片影象清
晰，遥感解译可初步揭示研究区的新断裂网络。但 不是所有线状影象都是断裂，遥感解译结果还要经 过野外较核。 野外较核 是多种方法（ 野外观察法、
地球物理法和地球化学法等）的综合。对于大片被
第四系覆盖的区域，要配合地球物理方法和地
球化学方法如甚低频、氡气测量等。有些如要
滑，均是当今活跃的地震带。
• 1906年4月18日加利福尼亚州发生了震级8.3级， 震中烈度11度，撼动美国96万平方公里土地的地 震。旧全山不在震中，烈度仅9度，但断层穿过本
市，建筑物倾毁，到处出火，水管破裂，无水可
救，火势蔓延，连烧三日，全城2.8万栋房付之一
炬。6万多人丧命，财产损失5亿美元。
汶川-茂县断裂
北川-映秀断裂
都江堰安县断裂
10.4 新构造运动的研究方法
• 为了识别地壳运动或现今地壳运动的迹象，目前 常用的方法有：
（1）地质构造法—几亿年到几万年 （2）构造地貌法—几万年到几百年 （3）考古法—几万年到几千年 （4）历史法—几千年到现代 （5）测量法—几十年到几个月
（6）遥感解译、地震法、地球化学法、测年法、物 理模拟和数值模拟法等
• 新构造期岩浆活动主要集中在东部。 新
第三纪比老第三纪剧烈，沿NNE及NE向 形成大面积的熔岩覆盖。喷发时代大致
可划为中新世、上新世、更新世早 — 中
期及现代。东北和南部喷发延续时间长，
中部区只有较早的一到二期喷发。
• 地震活动与新构造关系密切。强烈地震 震中大部分沿断裂带分布。大陆最主要 的地震活动带（沿贺兰山、六盘山、邛 崃山一线）地震频度很高。由于强震沿 线分布，而断裂间的断块内部常为微弱 地震活动区。因而我国大部分地区成为 强烈地震活动带和微弱地震活动交替出 现的格局。时间上地震活动具一定的周 期性。
世界地形图
北美
地中海 密西西比河 印度
欧洲 亚洲
非洲 南美 澳洲
洋-洋俯冲（据C.J.阿莱格尔[法] ，1987）
洋-陆俯冲（据C.J.阿莱格尔[法] ，1987）
陆-陆俯冲（据C.J.阿莱格尔[法] ，1987）
（3）大规模走滑活动
• 美国加利福尼亚圣.安德列斯断层新生代发生大规
模右旋走滑活动，中国鲜水河断裂大规模左旋走
宽的裂痕，从屋顶到墙脚齐齐朝北西—南东方 向切去。到1969年，相错距离已达25厘米，房 子变成两爿，一半在美洲板块，一半在太平洋 板块。断块正向太平洋“漂”去。
• 圣安德列斯断层不会停止它的活动，太平洋板 块总有一天要脱离大陆“漂”向大洋。据多年 漂移速度推算，包括洛杉矶在内的太平洋板块， 约在50万年后，将向西北移动480公里，把旧 金山海湾堵死（成为内陆）。再过13Ma，太平 洋板块只剩一点连着大陆，旧金山又见到海洋。 40Ma后，完全脱离，板块成了太平洋的海岛， 洛杉矶成了岛港城市。
构造运动不仅改变了海陆轮廓，奠定了现代地貌 形态，还影响现代地球上气候带分布。
(2)新构造运动与新阿尔卑斯运动是有区别的，前者
指新第三纪或第四纪以来的构造运动，后者指第 三纪以来的构造运动。新构造运动对人类的活动
有直接影响，人类往往可直接观察得到。 (3)新构造运动是地质历史上最新的一个构造旋回， 青藏高原大规模抬升，形成举世瞩目的世界屋脊。 研究表明，新构造运动表现的大幅度抬升，实际