大地构造学

大地构造学

第一章大地构造学引言绪论

《大地构造学》是地球科学各专业的一门重要基础理论课程。大地构造问题“已成为许多地球科学家研究活动的中心议题”，在地球科学研究活动中占据着统领地位。

• 理论体系:活动论、新全球构造大陆、动力学思想

第一节大地构造学的研究对象、任务和特点

一、 What are Tectonics[tek't?niks]大地构造学 and Structural Geology[地质] 构造地质学? (1)大地构造学研究地壳和岩石圈(大陆、洋盆、造山带、地震带和其他地球表面大尺度构造)结构和构架

Tectonics------------architectures (2)大地构造学研究地壳和岩石圈构造(大陆、洋盆、造山带、地震带和其他地球表面大尺度构造)形成和发展演化规律

(3)大地构造学研究引起地壳和岩石圈(大陆、洋盆、造山带、地震带和其他地球表面大尺度构造)构造形成、发展和演化的动力学。

研究地壳岩石圈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)

Tectonics and Structural geology

相同点:

1. 均涉及对已发生变形的地球外层演化的重建，如地壳的破裂、大洋裂解大洋关闭碰撞等

2. 均涉及地壳和上地慢的运动和变形

不同点: 大地构造学主要研究区域或全球尺度的运动和变形

构造地质学主要研究亚微—区域尺度岩石变形

两个研究领域相互独立。但在区域尺度上，他们有相当多的重叠。

因为我们对大尺度构造运动的理解的重要来源有赖于于对岩石中变形的观察;相反对大尺度构造演化历史的了解有助于理解构造变形的动力起因。

Tectonics 与 Plate tectonics及其他学科关系 Tectonics depends on other branches of geology

Tectonics— Plate tectonics: Plate tectonics即建立在板块构造理论基础上大地构造学。上世纪60年代以来，由于板块构造理论的兴起，大地构造学得到迅速发展. 板块构造理论提供了研究几乎所有影响地壳和地幔的大尺度运动和变形的轮廓。

Tectonics— Geophysics:地球物理资料对于大地构造学研究的重要性日益增大，地震、地磁和重力等资料能够提供有关地球深部大尺度构造几何学的重要信息，使我们能够了解地球深部和三维空间构造

Tectonics—Geochemistry, Petrology, Stratigraphy, Paleontology

大地构造学的特点:大地构造学的基本问题——岩石圈动力学。“How it works?” 主要特点有:

, 大尺度: large-scale

, 大科学跨度:跨地球物理;地球化学;行星地质(地外事件)等

, 大思维:全球观

槽台理论:Stille(二战) ,见识仅限于奥地利

Suess-地球面貌(6卷)，全球见识“地球科学观”

板块构造理论:洋陆结合、全球视野

大地构造学的特点:

• 大地构造是严肃的科学问题——有其严密的理论体系和方法体系。

• 大地构造学是一门发展很快的学科(与时俱进)。

• 大地构造学不是一个简单的“学科”，不能仅靠外人的现成资料。对大多数人来说，要有“一技之

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长”，特别重要的是“构造地质学”、“岩石学”和“地球化学” 。

• 大地构造学研究，不适宜初学地质学者，应该有较多地积累。

第二节大地构造学发展历史概要

感知阶段

• 我国《诗经》:“高岸为谷，深谷为陵”

• 公元前500年前后古埃及、古希腊学者从贝壳化石得到的海陆变迁的认识• 我国唐宋时期颜真卿(709,784)、沈括(1031,1095)、朱熹(1130,1200)等“沧海桑田”的思想 Leonardo da Vinci (1452-1519):通过细致而敏锐的观察，对一些地质现象取得相互联系的综合的认识。他首次认识到陆地地貌是由洪水侵蚀作用的产物。通过在 Apennine 最高峰发现的化石壳推测北意大利的大部分区域曾被海水淹没，后来抬升成山。

他也是首位描述地质现象成因的人，发明用于描述岩石构造的术语

“folding”

萌芽阶段:

• 17世纪中期，孤立感悟，探讨地球与山脉形成

• 1644，迪卡尔(R. Descarts, 1595,1650)提出组成地球的粒子按密度大小聚集，从而形成层状

机构的地球

• 莱布尼兹(G. W. V. Leibniz, 1646-1716)提出地球是由发光的熔融体冷却收缩而成

• 帕拉斯(P.S. Pallas, 1741-1811)通过对乌拉尔等地考察，认为山脉是由于地下扰动引起轴部隆起

假说阶段:19世纪后期,20世纪中叶

历史大地构造学

19世纪后半期，J. Hall (1859)和J.D. Dana (1873)提出地槽理论

E. Suess (1885)提出“地台”的观念

几个经典大地构造假说:

• 隆起说 J.Hutton, 1788

各种地质现象是地下热能在上升过程中造成的，在地壳运动中起主导作用的是垂直方向。岩浆上升隆起,,侵入推挤,,变形褶皱

• 收缩说 1830,1852 Elie de Beaument

水平方向收缩,,平行延伸的褶皱变形

地球早期处于熔融状态，以后逐渐冷却收缩，就像“干苹果”

Suess, 1875, “刚”“柔”相间

地台——刚性造山带——柔性

• 膨胀说:1620 F.Bacon 首次提出，后来有多个版本。基本思想是:

早期版本假定地球由若干层组成，最顶为地壳，其下相邻一层代表膨胀层，造山效应发源于此层中，所产生的应力又转而使地壳屈服。

——解释海洋造山作用、岛弧海沟的形成

——解释大陆成因，初期地球比现在小，被硅铝壳覆盖，后膨胀体积增大，硅铝壳受拉张破裂形成大陆，与此同时，地球的大洋随表层的崩解而形成和发展。

• 脉动说 1902， Rothpletz

膨胀和收缩交替进行

1912年， A.L. Wegner提出“大陆漂移”