区域大地构造2013(第三章 (2) 岩石圈构造基本类型-地台、裂谷、沟弧盆)
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。
大地构造学-第3章-地槽地台学说
多出现在地槽形成的初期构造不稳定的环境下。
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硬砂岩,也称杂砂岩,是一种暗色坚硬的岩 石,主要由各种棱角状岩屑(包括基性喷发 岩、浅变质岩、砂质页岩和凝灰岩等)以及 石英和长石碎屑组成,常含粘土杂基(15~40 %)。
硬砂岩主要是海相的,代表造山带的产物, 在稳定的克拉通地区通常没有硬砂岩。
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地槽的主要特征
❁③地槽在沉积上往往表现为长条状的坳陷, 有一定的方向性,在地槽发育阶段沉积物 以海浅海相沉积为主,有时还可出现半深 海相和深海相沉积,沉积物分选性差,沉 积厚度很大,可达上万米或更厚。岩性、 岩相和厚度变化显著。地槽中常见一些特 有的沉积建造,如硬砂岩建造、硅质火山 岩建造、复理石建造和磨拉石建造等。
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地槽的主要特征
❁②发展中的地槽的地貌与近代大陆边缘特 征一致:
• 既可以形成宽阔的大陆架-大陆坡-大陆阶,比较简单的大西洋型 大陆边缘,也可出现很窄的大陆架、起伏显著的大陆边缘。 • 已经褶皱的地槽在地形上通常成为山系,在地球表面形成一系列 大致平行的线状山脉。延续达几百公里至几千公里。特别是比较 年青的中、新生代褶皱隆起的山系。 • 现代地球上所见的许多雄伟山系,基本都分布在环太平洋带和 Alps-Tethys带,且都是中新生代地槽分布的范围。而古生代褶 皱带由于长期的剥蚀和破坏,一般山系较低,地形起伏不显著。
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地槽的主要特征
复理石建造:复理石是一种有规律的复杂互层的巨厚沉 积建造,通常有两种或两种以上的岩石在剖面上有韵律 地交互出现。
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; 单个韵律厚度较小,0.5-2m; 韵律底部较粗,向上变细,顶部韵律常有大量的各种象形印模和 沉积物的滑动痕迹。
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。
第三章 地层形成的大地构造环境
岩石圈
软流圈
地幔
板块构造学说的基本论点:
2.岩石圈在侧向上分成若干个大的刚性板块,它们沿着岩石圈和软流圈的界 面经历着长期、缓慢而规模巨大的(几千公里)相对水平位移;
地壳 地幔
岩石圈 软流圈
3.板块在大洋中脊裂谷带(海岭)拉开,形成新的洋壳并发生海底扩张,洋壳 在深海沟-岛弧带俯冲(消亡),随之被改造为陆壳,使陆壳逐渐增长导致大 洋盆地的缩小以至完全闭合; 4.在全球范围内,板块在扩张带的拉伸(离散)与在消亡带的挤压(会聚)之 间互相补偿,使地球半径得以基本保持不变; 5.板块水平位移的原因在于地幔中的热对流,拉开(扩张)发生在上升流的地 段之下,俯冲(消亡)则发生在下降流的地段之上。
2.地质构造证据 大陆拼台后两岸的岩石类型、地层时代、构造线方向以及矿产 分布等也都可以对接(图13—2)。非洲西部古老的片麻岩高原与 巴西的古老片麻岩逼相呼应;非洲南端近东西向延伸的开普山 脉至西海岸突然中断,跨过大西洋后,无论从构造上或地层上 来看,恰好与阿根廷布宜诺斯文利斯以南的低山区相接;非洲 的几内亚、利比利亚两个近南北向分布的锡矿带正好与远隔数 千里的巴西锡矿带相接。 对这种拼合,魏格纳作了一个十分形象的比喻,他说,这就好 比一张被撕碎的报纸,岩石类型、构造线等就像报纸上印剧的 一行行的文字,不仅按其参差不齐的被撕裂的毛边可 以拼接起来,而且报纸上的文字也恰好吻合,就凭这一点,我 们就不能不承认这两片报纸原来是连在一起的。 除非洲和南美洲外,其它各大陆也都可以拼合。1965年布拉德 用电子计算机进行拼合, 发现现如果以大约1000m的等深线拼合效果最好(图13—3)。因 为1000m深处相当于大陆坡的中点,大陆坡才是大陆真正的边 缘。而魏格纳当时是以200m等深线,即大陆架的外缘进行拼 合的。反对者坚持说这种拼合是偶然的巧合。
中国地质地质构造区的划分华北地台...
地质构造区的划分地台区华北地台塔里木地台扬子地台陆间增生褶皱区准噶尔-兴安褶皱区秦祁昆仑褶皱区青藏-滇西褶皱区喜马拉雅褶皱区陆缘增生褶皱区乌苏里-锡霍特褶皱系华南褶皱系台湾褶皱系边缘海盆拗陷带地层建造特征太古宇中、下太古界上太古界元古宇下元古界中元古界及青白口系震旦系古生界准噶尔-兴安地层区塔里木地层区华北地层区秦祁昆仑地层区青藏-川滇地层区扬子地层区江南地层区冈底斯-喜马拉雅地层区乌苏里地层区台湾地层区中生界三叠系侏罗系白垩系新生界第三系第四系岩浆岩发育特征准噶尔-兴安构造岩浆岩区塔里木-华北构造岩浆岩区秦祁昆仑构造岩浆岩区青藏-川滇构造岩浆岩区扬子构造岩浆岩区环太平洋构造岩浆岩区大陆岩石圈结构特征区域地球物理场特征地壳结构特征地壳厚度分区岩石圈厚度━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━中国大陆的构造格架,是在欧亚板块、太平洋板块和印度板块长期相互作用过程中建造起来的。
中国大陆的大部分属欧亚板块;青藏高原南部的喜马拉雅褶皱区和冈底斯褶皱系属印度板块;台湾东海岸台东山脉属菲律宾板块。
地质构造区的划分中国是世界上地质构造最复杂的大陆之一。
根据沉积建造、岩浆活动、变质作用、构造运动等时空发育的总体特征,中国大陆可以划分为3种不同类型的地质构造区:地台区、陆间增生褶皱区、陆缘增生褶皱区。
地台区包括前寒武纪形成的华北地台、塔里木地台和扬子地台,它们构成中国大陆的3个核心。
基底多为复杂的变质杂岩系,盖层主要为稳定类型沉积。
华北地台包括阴山-燕山与秦岭-大别山之间,贺兰山以东以及渤海及黄海北部广大地区,北与乌拉尔-蒙古褶皱带东段接界,南与秦岭褶皱带相邻,东南部与扬子地台相连,向西过贺兰山与阿拉善地块相接。
若包括朝鲜北部广大地区,则称中朝地台(见亚洲地质)。
华北地台是中国最古老的一个地台,形成于18亿年前后的吕梁运动,有3套建造系列:太古宇和下元古界构成它的基底;中、上元古界和古生界构成它的盖层;中新生代盆地沉积叠加在不同时代岩层之上。
中国大地构造基本轮廓介绍(全文)
Word文档格式样板胡经国中国大地构造基本轮廓介绍(原稿)胡经国本文作者的话中国著名地质学家黄汲清先生以及任纪舜先生等,根据中国地质科学院地质矿产研究所编制的1∶1000万《中国大地构造图》成果,在《地质学报》1977年第2期发表了《中国大地构造基本轮廓》一文。
该文对于中国大地构造研究来说,是一部具有重要指导意义和划时代意义的著作,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认真阅读和研究。
为了比较具体清晰地了解中国大地构造单元的划分和特征,现将该文的有关内容简要介绍如下。
一、中国大地构造单元划分1、中朝准地台中朝准地台包括整个华北、东北南部以及朝鲜北部等地,总体上呈三角形,以深大断裂与相邻构造单元分界。
中朝准地台是中国境内时代最老的地台。
其基底中的最老部分的同位素年龄为31~34亿年。
该地台主体最终形成于距今17亿年前的中条运动;而阿拉善等边部地区则固结于元古代末的扬子旋回。
在该地台主体的基底中存在三个重要的不整合面,代表基底形成发展的三个阶段:①、阜平群与五台群之间的不整合面太古界阜平群与下元古界五台群之间的不整合面:阜平运动,距今23.5~25.5亿年;②、五台群与滹沱群之间的不整合面五台群与滹沱群之间的不整合面:五台运动,距今20亿年左右;③、滹沱群与上元古界之间的不整合面滹沱群及其相当地层与上元古界(震旦亚界)之间的不整合面。
所以,该地台基本上是一个早元古代末形成的地台。
中朝准地台的沉积盖层包括:震旦亚代、寒武纪、奥陶纪的浅海相沉积;石炭纪、二叠纪的陆相夹海相沉积;中、新生代的陆相沉积。
大部分地区缺失志留系、泥盆系和下石炭统。
中生代在燕山、辽宁、山东等地有大规模陆相火山喷发及花岗岩侵入;新生代玄武岩分布广泛。
中朝准地台盖层构造变动以燕山旋回为主,但是内蒙、燕辽等地的印支运动也甚为重要。
2、扬子准地台扬子准地台包括从云南东部至江苏的几乎整个长江流域和南黄海。
它是一个在晚元古代末扬子旋回形成的中国第二个重要地台。
区域大地构造
区域大地构造1、我国地形有哪些特征?一、阶梯状地形:从西向东递降,可分成四个台阶:1.第一台阶:青藏高原海拔4000-5000米以上,号称世界屋脊2.第二台阶:青藏高原以北,大兴安岭-太行山-雪峰山以西,海拔1000-2000米,包括内蒙高原,黄土高原、云贵高原及塔里木、准噶尔和四川等大型盆地与山脉相间;3.第三台阶:包括松辽、华北、江汉等东部平原、平原东侧的胶辽山地、东南沿海山地、海南岛、台湾和渤海、黄海、东海浅水大陆架组成的第三地形台地;4. 第四台阶:大陆边缘东部深水盆地,包括南海、冲绳海槽等,海深在2000米以下。
二、以贺兰山、龙门山至横段山一线为界;东西两部分的山势走向和地表高度显著不同。
1.西部山系以北西西走向为主,夹持着近东西向的菱形盆地,海拔高度大,地貌反差强烈;2.东部以中、低山和丘陵为主,山系走向北东-北北东,与相同方向的平原和盆地相间排列,其整体高度低,地貌反差小。
三、三条东西向山脉分隔了四大水系1.阴山-燕山山脉;秦岭-昆仑山脉;南岭山脉。
2.松花江、黄河、长江和珠江四大流域的分水岭。
2、我国地球物理场特征与什么背景因素有关?1.莫霍面等深线图反映地壳厚度与地幔起伏,与地形呈镜象反映;2.地热异常图我国克拉通热流值普遍偏高,东部与地幔隆起有关,西部与活动断裂有关;3.地震活动我国是多地震国家,内陆地震占世界70%,地震带分布受活动断裂与基底性质制约;4.地应力场图反映我国周边的构造环境3、我国所处的大地构造背景是什么?1. 中国是夹持在西伯利亚地台、蒙古-额霍茨克构造带,印度地台、喜马拉雅构造带,西太平洋构造带之间的“复式陆块区”,陆块各有亲缘,现今大地构造格架并非与史俱在;2. 早古生代各陆块漂游在南半球;3. 晚古生代各陆块属于古特提斯洋中的“古华夏大陆群”,印支期拼合为古亚洲大陆;4. 印支期后古亚洲大陆受到新特提斯洋和西太平洋构造带的影响,始新世末印度板块拼合后才形成亚洲大陆4、我国构造演化经历了几个主要的阶段?一、太古宙-新元古宙1.太古宙-古元古宙陆核-中朝板块基底2.新元古宙Rodinia超大陆形成二、新元古宙-印支期陆块飘移-碰撞;古亚洲大陆形成。
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。
区域大地构造
华北古陆的形成大致可分为六个古陆核:蒙陕、山西、渤海冀北、辽东、河淮地震波的分类:体波(纵P、横S)、面波(勒夫波L or Q、瑞利波R)壳幔速度结构:大陆壳:上(5.9~6.3m/s)、中(6.4~6.7m/s)、下地壳(6.8~7.6m/s)。
大洋壳:三层:沉积层(2.2m/s)、玄武岩层(5.2m/s)、席状岩墙(6.7m/s)中国的壳幔结构特征:以贺兰山-龙门山为界:东西差异;昆仑-阿尔金-祁连-横断山弧为界的南北差异。
东部三条重力异常梯度带:琉球群岛-台东-东、南沙群岛;浙江-福建沿海;大兴安岭-太行山-伏牛山-武陵山。
西部:昆仑-阿尔金-祁连、喜马拉雅-横断山。
地壳及岩石圈厚度变化:东部由东向西增厚,西部由北向南增厚。
磁异常与地质构造的关系:克拉通:平缓单调正异常;造山带:狭长或链状正负异常;断裂带:带状的低负或高异常;大陆边缘:异常支离破碎,变化范围很宽;大洋磁场:存在线状或曲线状磁异常条带,磁异常条带平行洋中脊对称分布,且向两侧去年龄逐渐增大。
(课本P68)热传导的主要方式:对流、传导、辐射造山带:是指在造山旋回中因褶皱和其他变形作用形成的线状延伸地带。
造山作用:在一定地质时期局限于一个相对狭长的带状区域内的各种构造作用的总和,这些作用是在岩石圈剧烈构造变动的背景下发生的,期间物质与结构重新组建,造成岩石圈垂向增厚,并可能在后期隆升而成山。
全球造山带分布特点:沿古老的稳定的地块分布、连接这些相邻的地块、少数伸入稳定地块内部并消失于其中。
分为三类:陆缘、陆间、陆内造山带全球分为:环太平洋、地中海、乌拉尔—蒙古、北大西洋、北冰洋五个造山带。
中国造山带的分布:a:走向——近东西向、近南北向。
b:时代——古生代、新生代。
c:分为:天山-兴蒙造山带(古生代)、秦祁昆造山带(古生代)、青藏-滇西造山带(新生代)、西太平洋造山带(新生代)。
造山带的基本类型:板内(克拉通)型、碰撞(被动大陆)型、俯冲(主动大陆)型造山带基本结构:弧前体系、弧后体系、被动陆缘体系弧前体系特征(了解)课本P115弧后体系特征:具有洋壳体系的基地磁条带异常不清析;沉积物有:碎屑(早期少量陆缘碎屑、大量火山弧碎屑)、火山物质、粘土沉积;钙碱性玄武岩(LiL/HFS值增大)。
中国大地构造单元划分
中国大地构造单元划分潘桂棠’肖庆辉2 陆松年3 邓晋福4 冯益民5 张克信“张智勇“王方国‘邢光福7 郝国杰3 冯艳芳“(l.成都地质矿产研究所, 四川成都61 0 8 2 ; 2.中国地质调查局发展研究中心, 北京10 0 37 ; 3.天津地质矿产研究所, 天津30 01 70 ; 4.中国地质大学(北京), 北京10 08 3; 5. 西安地质矿产研究所, 陕西西安71 0 54 ;6.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室, 湖北武汉4水刃74 ; 7. 南京地质矿产研究所, 江苏南京21 0 16 )提要: 中国大地构造形成演化与大地构造分区研究已有百余年的历史, 整体论述中国构造分区, 都以不同学派对中国大陆地壳形成演化的不同认识论和方法论, 有不同的方案。
以黄极清先生等多旋回构造观、王鸿祯先生等历史大地构造观和李春显先生等板块构造观的“三大主流大地构造观”为指导思想的大地构造划分方案, 是集中国地质构造之大成, 在全国起指导作用, 影响既广泛且深远。
板块构造单元划分是当前板块构造细结构研究的关键问题。
它既是板块构造研究的理论问题, 也是区域地质研究和成矿预测评价亚待解决的实际问题。
本文的大地构造分区图的编制是以地层划分和对比、沉积建造、火山岩建造、侵入岩浆活动、变质变形等地质记录为基础, 承接融合中国“三大主流大地构造观”的经典划分理念, 在板块构造一地球动力学理论指导下, 以成矿规律和矿产能源预测的需求为基点, 以不同规模相对稳定的古老陆块区和不同时期的造山系大地构造相环境时空结构分析为主线, 以特定区域主构造事件形成的优势大地构造相的时空结构组成和存在状态为划分构造单元的基本原则, 划分出中国的大地构造环境主要由陆块区和造山系组成为9 个一级构造单元, 以及相应的56 个二级构造单元。
中国大地构造研究还存在一系列重大科学问题, 较准确地划分尚需很长时间的不懈努力。
关扭词: 大地构造; 构造单元; 陆块区; 造山系; 多岛弧盆系中圈分类号: Ps4 4 文献标志码: A 文章编号: 2 000 一36 57 (2 0 0 9 )0 1 一0 0 0 1 一2 8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。
区域大地构造
岩石圈的化学结构
大陆地壳:复杂的成分结构 地幔岩石圈:多认为是橄榄石、辉石和石榴石的
岩石学莫霍面与地震波速莫霍面两者可能不一致
▪ 软流圈:
位于岩石圈之下,与上地幔过渡层之间。大陆区位于100~220km深处,厚度 100~150km密度小,大洋区位于50~400km深处,厚约350km。软流圈是地 震波速低速带,并具有低阻、低Q值。地震波速下降0.2-0.3km/s,横波由 4.6-4.7km/s下降到4.3-4.4km/s,纵波(Vp)由8.0~8.2下降到7.7~7.8 km/s。软流圈的低速、低阻和低Q值倾向于认为是由于角闪石、斜长石和 透辉石等低熔点矿物的存在,在软流圈的温压条件下导致局部熔融而成。
硅铝层 硅镁层
莫霍面
地幔橄榄岩
2020/11/4
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)
➢ 科拉半岛超深钻揭示,原预测的7km深处的 康拉德面并不存在,在该深度以下仍为斜长 片麻岩、花岗片麻岩和角闪岩 ,只是随着 深度增加角闪岩夹层增多。
➢ 剥露到地表的麻粒岩相下地壳成分以长英质 片麻岩、麻粒岩为主体。
陆壳平均厚30-38km,变 岩 石 圈
化于30-80km之间。
地壳 上地壳 下地壳
硅铝层 硅镁层
莫霍面
地幔橄榄岩
康拉德界面
上地幔固体表层
莫霍面(Moho)
软流圈(低速层)
▪洋壳:
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。
第三章 地层形成的大地构造环境
图3-7 欧洲和北美的视极移轨迹(据Mchinny,1978) a-按现代地理坐标绘出;b-将欧洲向西旋转40°后编出
3.海底扩张
大洋中脊为一高数千米的宽阔海底线状隆起,分布 于大洋中部,连绵数万公里。横向上被一系列断裂(转 换断层)错开。 大洋中脊由岩浆岩组成,是浅源地震集中的地带; 莫霍面在大洋中脊处也相应地向上隆起。 大洋中脊的中央裂谷是地壳下面地幔物质上升的通 道,涌出的熔岩经冷却形成新的地壳。 大洋中脊两侧,火山岩具有对称的磁异常(极性反 向)条带。距大洋中脊越远,火山岩的年龄越老。所有 洋壳的年龄都不老于中生代。 结论:新洋壳因地幔物质自中央裂谷上涌而产生, 老洋壳逐步远离大洋中脊,这就是所谓的海底扩张。 太平洋边缘的海沟和岛弧,是现代(火山和地震) 构造活动带---贝尼奥夫带。
第三章 地层形成的大地构造环境 ----地层与大地构造分区
第一节 大陆地壳分区的经典理论
---槽台学说 第二节 板块构造理论概要 第三节 现代板块构造理论 对地槽、地台的解释
第一节 大陆地壳大地构造分区的 经典理论---槽台学说
经典比较大地构造学研究将大陆地壳划分为两种 基本构造单元: 地壳上强烈的活动地区——地槽区; 地壳上相对稳定的地区——地台区。
(3)沉积盖层属于地台型沉积,厚度较小,构造 型态比较简单,岩性和厚度在横向上变化都不大。陆源 碎屑沉积的分选性、磨园度都较好。
(4)具有特殊的地台型沉积建造: ① 纯净的石英砂岩建造; ② 浅海(陆表海)碳酸盐岩建造; ③ 浅海型铁、铝、锰等沉积建造; ④ 海、陆交互相含煤建造。
(5)地台区岩浆活动微弱,一般沉积盖层都没有 遭受区域变质作用。
第二节
板块构造理论概要
一、板块构造的基本概念
板块构造学说认为地壳的水平运动占主导地位 ---水平运动论; 大陆和海洋的位置不是固定不变的---活动论。
大地构造学
名词解释:坳拉谷盆地:以正断层为边界、发育于克拉通内的地槽或地堑被动大陆边缘(稳定大陆边缘、大西洋型大陆边缘):构造上长期处于相对稳定状态的大陆边缘变质相:以岩石中出现一定的变质矿物组合为标志,反应变质作用发生时特定的温度压力条件薄皮构造:大陆碰撞过程中,大陆地壳拆多成薄片并伴随变薄的地壳楔相互叠覆逆掩作用。
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沉积盆地:地球历史上长期处于沉降状态并被厚层沉积物充填的盆地。
成山作用:造成明显正地形的地质过程,可以是造山带的隆起成山,也可以是断裂作用造成的基本未变形的地质体的过程。
超高压变质作用:以出现石英、金刚石等超高压变质矿物为标志拆沉作用:泛指由于重力的不稳定性导致岩石圈地幔、大陆下地壳或大洋地壳沉入下伏软流圈或地幔的过程大地构造学:研究整个地球(岩石圈或大陆地壳)的组成、结构、运动和演化的一门综合性很强的地质学分支学科地槽:指地层厚度巨大、岩层强烈褶皱、呈狭长带状分布的山脉,它曾经是地壳强烈活动区地台:是地层厚度较小、岩层褶皱平缓、甚至近乎水平、地势平缓的广大地区,它是地壳上相对稳定的地区地盾:大陆地壳上相对稳定的部分,长期相对上隆,前寒武纪变质基底广泛出露地表,缺失或局部边缘有很薄的沉积盖层大陆裂谷:指地壳上延伸很长、切割很深的张裂谷地幔柱:地幔深处甚至核—幔边界上产生的圆柱状上升的热物质流复理石沉积:浊流沉积的海相地层,特征是厚度大、通常很少含化石、具有薄层的递变层理构造层:构造单元的物质体现,指同一构造阶段产生的建造和改造的总和。
建造包括沉积、岩浆和变质建造,改造指构造运动的频繁、方向和强度以及构造的形态、类型和组合特征。
构造区:构造单元的具体化,是指处于同一地壳演化阶段且大地构造性质相同或者相似的地区,一个构造单元可进一步划分为许多构造区构造单元:地壳分为地槽、地台和过渡区海底扩张:地幔物质从大洋中脊和大陆裂谷处上升涌出,涌出的地幔物质冷凝成新的洋底,并推开先形成的洋底,逐渐向两侧对称扩张。
第三章 地槽-地台学说
二、地台的内部构造单元划分 可划分为地盾、地轴、台背斜、台向斜和台褶带等二 级构造单元。 地盾:地台相对最稳定部分,几乎无沉积盖层,前寒 武纪变质基底大面积出露。 地轴:地台相对活动性较大的部分,长期相对上隆, 具长条形轮廓,区内断层、岩浆活动比较剧烈。 台背斜:二级正向构造单元,长期上隆,沉积间断多。 台向斜:二级负向构造单元,相对坳陷区,沉积盖层 厚度大,褶皱宽缓,岩浆、变质作用弱。 台褶带:长条形、活动相对较大的地台,早期强烈坳 陷,巨厚沉积,晚期构造变形,形成过渡性褶皱,但未经 历旋回。
地质特征地槽形态狭长的条带状近圆形的块状数千平方公里地貌宏伟长条山系地势平坦地层厚度大岩性复杂岩相厚度多变厚度小岩性岩相稳定沉积组合细碧角斑岩等石英砂岩碳酸岩红色碎屑岩含煤铝土铁质岩等构造形态复杂褶皱断裂多简单褶皱微弱岩浆活动强烈不同时期性质不同微弱变质作用一定程度的区域变质一般无矿产外生矿地球物理异常带变化剧烈异常小阶段一级二级三级地槽系地槽中间地块地向斜地背斜构造带复向斜复背斜边缘坳陷山前坳陷山间坳陷优地槽位于远离大陆靠近大洋的一侧地壳活动性强以强烈的火山活动特别是以发育蛇绿岩套为特征后期作为主要的造山作用场所
第二节 地槽、地台的基本特征
一、地槽的主要特征
地槽是地壳上最活动的构造带,其活动性表现在地质构造的各 个方面。
1.地槽通常出现在大陆边缘地带,并沿大陆边 缘延伸
地槽一般都具有狭长的形态,在地壳上呈带状分 布。其规模很大,长度往往可达近千千米到几千千米, 宽度也可达近百千米到几百千米。有些已经褶皱成山 的地槽往往因为侧向挤压和消减作用,其宽度大大缩 减,还有一些褶皱带由于大陆的碰撞和移离,不仅会 改变其原有的宽度和长度,而且可能发生很大的位移。
二、地台的主要特征
特征既是识别地槽、地台标志,又是划分 地槽、地台的依据。
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辽东半岛变质核杂岩和同构造花岗岩冷却史图解
辽东半岛伸展构造的模式图解
四、大陆裂谷和陆间裂谷 (Rift)
(一)概念
英国地质学家Gregory研究东非裂谷时提出,定 义为:地壳断裂作用形成的谷状地形。 现在的完整理解: 地壳上延伸很长,切割很深的张裂带,有两个要点: 1、规模大,所发育的断裂可切割整个岩石圈。2、处于 引张环境,地形上表现为纵长的凹陷和谷地。 简言之:裂谷是地壳岩石圈上的大型构造类型,是由 于地壳或岩石圈的伸展作用而形成的延伸很长的狭长断 陷带。
(三)克拉通地球物理特征
•地壳厚度一般35~40km •地壳结构简单 •地热热流值较低,一般1~1.3HFU •重力:布格重力异常-10~-50mg,变 化幅度和梯度均较小,显示接近均 衡状态 •地震活动微弱
(四)中国Leabharlann 拉通区的特殊性相对其它大陆克拉通区,中 国克拉通区在经历了古生代稳定发 展后,到中新生代表现出一些与典 型地台特征不相容的现象 • 出现巨大的断裂带 • 产生巨厚的沉积 • 出现较强烈的岩浆活动
东非裂谷及其盐湖
4、大多伴有强火山活动及深成岩浆活动,并常有 地幔岩包体。大陆裂谷火山岩以碱性玄武岩为主, 当向过渡型裂谷发展时,可以出现拉斑玄武岩。 裂谷火山岩的另一特点是常出现双峰式火山岩系列: 基性岩浆与酸性岩浆大致同时喷发,几乎缺失过渡 的中性岩浆。基性岩浆属幔源,酸性岩浆属壳源。 5、堆积厚度很大,可达几公里,沉积序列一般: 下部:粗碎屑岩 中部:深湖沉积,有泥岩和湖相浊积岩等 上部:往往形成蒸发盐岩 地层中常厚度不等的含有火山岩
流圈上涌等引起的热减薄。
张旗(2008)以岩浆岩的地球化学特点 为依据提出晚中生代中国东部存在加厚 的地壳及古高原, 126 Ma~113 Ma发生 高原垮塌
中酸性岩浆岩的形成与压力有密切的关系,并且 可以按照其形成压力的大小区分为4类:埃达克岩、 喜马拉雅型、广西型、浙闽型和南岭型花岗岩
埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩指示存在加厚的地壳;
发育于陆壳上的裂谷就是大陆裂谷
(二)地质特征 1、地形上的狭长谷地,裂 缘带常表现为陡峭断崖, 高约几百米甚至上千米 如东非大裂谷、贝加尔 裂谷 2、构造上以断裂为边界, 且断层均为正断层,垂 直断距可达几公里,形 成盆岭构造。如美国西 部盆岭区。 3、类型上有平行式和三叉 裂谷式
著名的“东非大裂谷”亦称“东非大峡谷” 或“东非大地沟”。裂谷宽几十至200 km, 深达1000~2 000m,谷壁刀削斧劈,长度相 当于地球周长的1/6,气势宏伟,景色壮观, 是世界上最大的裂谷带,被形象地称为 “地球表皮上的一条大伤痕”。南起赞比 西河的下游谷地,向北延仲到马拉维湖北 部,并在此分为东西两条,东面的一条是 主裂谷,穿越坦桑尼亚中部的埃亚西湖、 纳特龙湖等,经肯尼亚北部的图尔卡纳湖 以及埃塞俄比亚高原中部的阿巴亚湖、兹 怀湖等,继续向北直抵红海和亚丁湾,全 长5000多公里;西面一条经坦噶尼喀湖、基 伍湖、爱德华湖、艾尔伯特湖等一直到苏 丹境内的白尼罗河附近,全长1 700多公里。 从整个非洲大陆来看,东非大裂谷是全 非洲最高地带,属东非裂谷高原区,总面 积500多万平方公里,占非洲面积的1/6多, 非洲的几座海拔在4500 m以上的高峰,全 部分布在这个自然区内,其中有著名的乞 力马扎罗山、肯尼亚山、埃尔贡山等。
Model
五、沟(海沟)—弧(岛弧)— 盆(边缘海)系列
(一)大陆边缘类型 1、活动大陆边缘(太平洋型) • 西太平洋型活动大陆边缘(日本型) • 东太平洋型活动大陆边缘(安第斯型) 2、被动大陆边缘(大西洋型大陆边缘)
(二)沟—弧—盆系列的典型结构:
大 陆 裂 谷
前 陆 盆 地
岛 弧
弧 前 盆 地
盖层:沉积较薄,岩相变化不大,稳定类型 沉积,产状平缓,地壳运动为大面积的缓慢 的升降运动,岩浆活动微弱,很少受变质作 用 基底:活动类型沉积,构造复杂,深成岩系 发育,深融作用普遍,区域变质作用强
克拉通盖层典型沉积建造
• • • • • 石英砂岩建造 石灰岩建造 碎屑含媒建造 膏盐建造 红色碎屑岩建造
(三)地球物理特征 1、浅源地震活动带,震源深度一般 20~45km 2、一般为负的布格重力异常。负异常的的 产生是由于厚的沉积物和下部存在低密 度的异常地幔 3、地壳厚度较薄,一般小于30km。 4、热流值较大,一般比两侧高2~3倍。一 般大于1.5HFU,最高可达3.8~4.4HFU.
东非裂谷重力与深部构造
Al2O3 >15 % Sr >400 ppm Yb <2 ppm 负铕异常 无或弱 熔融 石榴石+ 残留相 金红石 压力(GPa) >1.5
高原的识别
Sr-Yb图的演变
花岗岩的分类
中 国 东 部 埃 达 克 岩 的 分 布
高原萌生期(170 Ma之前)
高 原 的 演 变
高原初期(170~160 Ma)
克拉通岩石圈破坏和大陆伸展构造之间的联系的角度 1、推覆与伸展的转化机制及增厚地壳向伸展减薄的起因 和过程 2、伸展构造的区域运动学规律、水平切向剪切作用及地 壳伸展减薄的运动学模式 3、伸展剪切带的剪切类型及地壳减薄变形机制 4、伸展构造分布和规模及地壳减薄的空间发育特征和规 模。 5、伸展发育过程和岩石圈减薄的时限 6、岩石圈减薄过程中深部和浅部的互动响应 (岩石圈减薄模式:纯剪模式、分布式剪切模式和单剪模 式) 7、伸展发育的构造动力学背景和华北克拉通破坏、岩石 圈减薄的地球动力学背景。
(二)大陆克拉通基本地质特征
• • • • • • 形态成面状,不规则,地形简单,平坦,常 呈高原、平原、盆地 具有双层结构,下部为基底,上部为盖层盖 层,盖层与基底之间以角度不整合面分开 盖层沉积为稳定类型沉积建造 岩浆活动微弱 构造变动微弱 盖层基本无变质作用,或变质作用极为微弱
克拉通的基本结构——双层结构
AR TS JS SL WD DB
中国克拉通(地台)区为什么活动性较大?
1、与中国大陆处于三大构造动力学体系有关?
①阿尔卑斯-喜马拉雅构造动力学体系; ②西太平洋构造动力学体系; ③在古亚洲构造动力学体系基础上的中新生代环西伯 利亚构造动力学体系
三大构造体系域:阿尔卑斯—喜马拉雅、西太平洋 和中新生代环西伯利亚构造体系域及其复合汇交
三、克拉通(Craton) 地台(Plateform)
(一)地台概念 1885年奥地利人E.Suess提出,基 本含义是: 地壳上长期稳定的、自形成以后不 再遭受褶皱变形的地区,岩层产状 平,地貌平坦。
克拉通基本含义
克拉通(Craton)一词最早来源于希腊语“Kratos”, 意指强度。 1921年L.Kober将之引入到地质学中,用kratogen一 词来表达地壳上比较稳定部分,并将大陆上的稳定地块 称为高位克拉通(大陆克拉通),大洋中的稳定地块称 为低位克拉通(大洋克拉通)。 1936年H.Stille改称kraton,泛指前寒武纪的稳定 区,从他的概念中克拉通只限于大陆部分。 因此,克拉通是指地壳上早已固结、具有厚层大陆 地壳、并在至少自古生代以来的漫长的地质历史时期里 长期保持稳定、很少受到变形的部分。在概念上相当于 槽台理论的地台。
增 生 柱
大 洋 盆 地 及 洋 中 脊
被 动 大 陆 边 缘
陆 陆 碰 撞 造 山 带
陆 内 弧 后 扩 张 盆 地
岛 弧
洋 内 岛 弧
洋 内 弧 后 扩 张
大陆 克拉通
更为复杂的情形
(三)海沟及俯冲带 沟—弧—盆系统(或安第斯型大陆边缘)的地震 震源分布及其含义: 环太平洋是地球上最强烈的地震带,浅源 (<70km)、中源(70~300km)、深源(300~670)地震 均有分布。震源的分布具有规律性。从海沟向大陆内 部地震震源越来越深,分别从浅—中—深,浅源地震 多集中于海沟的陆侧斜坡及岛弧带,中深源地震见于 弧后地区,这样构成一个自海沟向大陆的震源带,震 源机制解反映的是逆冲剪切带,与俯冲带相对应,因 此人们称此带为地震剪切带。20世纪50年代美国地震 学家Benioff首先对此带进行解释,为纪念他的功绩, 因而也称贝尼奥夫带(毕鸟夫带),其倾角一般在45o 左右,但可以在15~90之间变化。
刘俊来等,2008
1 .拆离断层; 2.变质核杂岩; 3 .断陷盆地; 4 .岩石圈厚度等值线; 5 .伸展方向
位于华北克拉通 东部的辽东半岛 记录了大量的晚 中生代的伸展构 造, 包括: (1)半地堑盆地 的发育:充填陆 相碎屑岩和溢流 喷出的火山岩 (2) 低角度拆离 断层; (3) 同构造花岗 岩; (4) 变质核杂岩.
2、与拆沉作用和岩石圈破坏减薄有关?
•华北地台在古生代发育金伯利岩,表明当 时岩石圈厚度在200km左右,而新生代的岩 石圈厚度仅几十公里;表明华北地台在中生 代期间发生岩石圈的减薄
岩石圈及岩石圈根的减薄,主要是 通过拆沉作用方式实现。其控制因
素是重力或密度差及熔体。此外,
还有拉伸作用引起的力学减薄、软
浙闽型和南岭型花岗岩代表正常的和减薄的地壳
花岗岩按照Sr-Yb的分类
特征 埃达克岩 高Sr低Yb 喜马拉雅型 低Sr低Yb <15 <400 <2 中等 石榴石+ 斜长石 <1.5 浙闽型 南岭型 低Sr高Yb 非常低Sr高Yb <15 <400 >2 明显或不明显 角闪石+ 斜长石 <1.0 <13 <100 >2 明显 辉石+ 斜长石 <0.8
美国裂谷照片
北美盆岭区(The Basin and Range province of North America) • 板块构造位置: 南部-东太平洋 中脊北段以东。 北部-东太平 洋俯冲带以东 • 主导构造:系列正断层,断层 间块体掀斜. 谷地为地堑或半 地堑,岭为地垒或掀斜块体的 掀起端 • 位移:单条断层位移一般 8~10km,一些达15 ~20 km , 总位移量 60 ~ 300 km. • 热流:正常地壳的三倍 • 岩浆活动:玄武岩和流纹岩 • 地壳结构:为覆于低速地幔上 的减薄的地壳 • 背景:东西向伸展的大陆伸展 区,伸展速率1-5 cm/yr (洋中 脊扩张速率一般2-20 cm/yr)