大地构造学(岩石圈研究进展)

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《大地构造学说》课件

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跨学科研究与应用
跨学科合作研究
拓展应用领域
大地构造学将进一步加强与其他相关学科 的合作研究,共同解决复杂的地质问题。
大地构造学的理论和方法将在更广泛的领 域得到应用,例如环境地质、灾害防治、 矿产资源勘探等。
强化实践应用
培养跨学科人才
未来大地构造学将更加注重实践应用,将 研究成果应用于实际的地质工作中,提高 地质工作的效率和安全性。
通过对地表土壤中的元素含量进行测 量,了解地下矿体和地质构造的信息 。
岩石地球化学测量
通过对岩石中的元素含量进行测量, 推断地壳运动和成矿作用的过程。
遥感技术
卫星遥感
利用卫星搭载的传感器获取地球表面的电磁波信息,通过图像解译和分析,了 解地质构造、地貌、植被等特征。
机载遥感
利用飞机搭载的传感器获取高分辨率的航空影像,通过对影像的分析和处理, 提取地质构造和地表覆盖等信息。
滑坡、泥石流防治
根据大地构造学说揭示的山体稳定性 规律,可以评估滑坡、泥石流等地质 灾害的风险,采取有效的防治措施。
环境保护与治理
土地退化防治
依据大地构造学说,可以分析土地退化的成因,如水土流失、荒漠化等,进而制定针对性的防治措施 。
生态修复
大地构造学说有助于理解生态系统结构和功能的关系,指导生态修复工程,促进生态系统的恢复和可 持续发展。
板块构造理论的形成基于大量的地质观测和实验研究,它 能够很好地解释地震、火山、地貌等多种地质现象的形成 机制。
板块构造理论对于地球科学的发展产生了深远的影响,它 不仅深化了人们对地球的认识,也为地质学、地球物理学 、地理学等多个学科提供了重要的理论支持。
ห้องสมุดไป่ตู้槽-地台学说
01

大地构造学

大地构造学

为什么要研究区域构造地质?地球是一个动态的星球,处于不断的变化之中。

地震作用火山爆发岩石剥露成矿作用等昆仑山口西8.1级地震地表破裂带(2001)镜头指向:北地震鼓梁汶川8.0级大地震什么是区域构造地质学构造地质学(Structural Geology)区域地质学(Regional Geology)大地构造学(Tectonics)区域构造地质学(区域大地构造学)构造地质学:主要是研究组成岩石圈的岩石、岩层和岩体在构造作用中形成的变形现象(构造)的几何形态、组合型式及其形成和发展规律的一门学科。

狭义构造地质学,研究褶皱、断裂、节理、劈理、岩层产状及其形成。

区域地质学:是早期的大地构造学,主要探讨局部区域地壳岩石圈形成、发展、演化的地质学分支,诸如褶皱带、大陆裂谷的形成演化。

是以构造运动、地层古生物、岩浆活动、变质作用、成矿作用、海进海退研究为基础的一门综合性学科。

大地构造学又称为全球构造学,是一门研究全球岩石圈形成、发展的综合性学科。

侧重于理论分析与建立,具有探索性。

区域大地构造学:应用大地构造理论进行区域地质特征总结、进行区域地壳岩石圈发生发展规律研究的地质学分支。

侧重于实际资料的综合分析,是大地构造学研究的基础环节。

大地构造学中国区域大地构造学两个关系:构造地质学与大地构造学大地构造学与区域地质学构造地质学与大地构造学的比较都研究不可重复运动的重建,运动塑造了地球外层的演化。

如地壳沿断层破裂、大洋打开、大洋关闭而碰撞等。

都研究地球壳层和上地幔的运动与变形。

不同是后者主要研究区域至全球尺度上的运动与变形历史,前者主要研究岩石在亚微观至区域尺度上的变形。

二者研究相互依赖、促进。

在区域尺度上二者有重叠。

为什么?以小见大、大中寓小。

构造地质学与大地构造学的比较1960s以来,二者发展都很快。

板块构造理论-是一场革命。

地球物理数据日益重要。

地震、地磁、重力数据对深部三维空间大尺度构造提供信息。

大地构造学也依赖于其它地质学科发展。

大地构造与岩石圈运动机制研究

大地构造与岩石圈运动机制研究

大地构造与岩石圈运动机制研究在地球科学领域,大地构造与岩石圈运动机制的研究一直是一个重要的课题。

随着科技的进步和研究方法的改进,人们对地球内部的结构和运动机制有了更深入的了解。

本文将探讨大地构造与岩石圈运动机制的基本概念和研究方法,并介绍一些前沿的研究成果。

首先,我们来了解一些基本概念。

大地构造是指地球上表面的地壳、地幔和核的空间形态和变形特征。

岩石圈是指地球表面上地壳和上部地幔的一部分,包括固态的岩石和熔融的岩浆。

岩石圈运动机制是指地球岩石圈内各种运动现象的形成原因和作用机制。

地球的大地构造是由多种力学过程驱动的。

地壳和地幔是由岩石构成的,它们在地球内部受到地热、地震和地球自转等多种力的作用。

这些力通过岩石圈运动机制的作用,导致地球表面发生地震、火山喷发、地壳运动等现象。

为了研究大地构造和岩石圈运动机制,地球科学家采用了多种研究方法。

其中,地震学是一项重要的科学领域。

地震学通过观测和分析地震波传播路径、速度和振幅,可以推断地球内部的结构和性质。

地震波在地球内部传播时,会受到不同介质的影响,从而产生不同类型的波。

根据不同类型的波在地球内部的传播速度和路径,可以推断地球内部的层次结构和物质组成。

除了地震学外,地球物理学和地球化学也是研究大地构造与岩石圈运动机制的重要手段。

地球物理学通过研究地球重力场、磁场和电场等物理现象,来了解地球内部的密度分布、磁性和电性等特征。

地球化学则通过对地球上岩石、矿石和水等物质的成分和组成进行分析,来了解地球内部物质的来源和演化过程。

近年来,随着科技的不断发展,地球科学领域的研究也取得了一些重要的成果。

例如,通过对地震波传播的精确观测和模拟,科学家们确定了地球内部的不同层次结构和物质组成。

他们发现地球由地核、地幔、地壳和大洋板块等多个层次组成,每个层次都有不同的物理特性和运动机制。

此外,科学家还发现了地球内部的热对流循环和岩石圈板块运动的关系。

热对流循环是由地球内部的热量传输引起的,这种循环导致了地球表面的岩石圈板块运动。

中国大地构造研究进展和成果介绍(1-3)

中国大地构造研究进展和成果介绍(1-3)

中国大地构造研究进展和成果介绍(1-3)胡经国五、缝合带与主要断裂带1、中国及邻区的缝合带和断裂带从20世纪50年代开始,人们认识到,切穿地壳-上地幔不同层次的深断裂(Deep Fracture or Deep Fault)在大地构造演化中具有十分重要的意义(裴伟,1956;张文佑,1959;黄汲清,1960)。

一些构造学家,虽然不谈深断裂,但是岩石圈板块的边界实际上都是深断裂带;洋中脊是切穿岩石圈的张性深断裂带;海底和大陆上的转换断层是切穿岩石圈的剪切深断裂带;而贝尼奥夫带则是切入地幔更深层次的超岩石圈断裂带。

现代的洋中脊带、贝尼奥夫带和转换断层,构成现今地球一级断裂系统,决定了现今全球大地构造格局。

不同的构造旋回和构造阶段,均有其所特有的断裂系统。

它们决定了各个构造旋回和构造阶段的全球构造格架。

20世纪50年代,美国COCORP(Consortium for Continental Refletion Profiting)发现,地壳中不同层次的拆离构造(detachment or decollement)在大地构造研究中具有十分重要的意义,揭开了大陆深断裂构造研究的新的一页。

80年代兴起的地震成像技术(seismic tomography)发现,地球内部结构远比人们想象的要复杂的多,开辟了地球深部构造研究的新纪元(F.A.Cook et al.,1979;J.H.Woodhouse abd A.M.Dziewonski,1984;刘福田等,1989)。

根据地震剖面,F.A.Cook等描述了北美阿巴拉契亚的薄皮大地构造(thin-skinned tectonics)(F.A.Cook et al.,1979)。

许靖华论述了瑞士阿尔卑斯山脉晚阿尔卑斯造山运动中的薄皮板块构造(thin-skinned plate tectonics)(K.J.Xsu,1979)。

最近,西藏南部地震反射剖面(INDEPTH)(Wienjin Zhao et al.,1993),揭示出现代印度大陆确实下插(underthrusting)到特提斯喜马拉雅之下,地表的主中央(MCT)和主边界(MBT)断裂向深处均会合到主喜马拉雅断裂(MHT)——一个地壳深处的拆离(滑脱)面,从而证明了阿尔冈提出(E.Argand,1924)、黄汲清(T.K.Huang,1945)进一步阐明了的科学论断(图8,B)。

区域大地构造49个复习知识点

区域大地构造49个复习知识点

区域大地构造49个复习知识点1.区域大地构造学与大地构造学的区别和联系(1)大地构造学是一门研究全球岩石圈形成、发展的综合性学科。

(2)区域大地构造学是应用大地构造理论进行区域地质特征总结、区域地壳岩石圈发生发展规律研究的地质学分支。

因此区域大地构造学不仅工作范围局限,而且侧重于实际资料的综合分析。

(3)大地构造学侧重于理论分析与建立,具有探索性。

(4)大地构造学与区域大地构造学是两个密不可分的学科。

首先,区域大地构造学的研究需要先进大地构造理论的指导,第二,大地构造学需要区域构造的研究成果。

只有找出地球岩石圈不同区域的共性与差别,才能将岩石圈各部分有机地联系起来,最终分析其形成发展的规律性,建立全球岩石圈构造运动和演化的模式。

因此区域大地构造的研究是大地构造研究的基础环节。

2.大地构造学当前的主要任务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。

中国大地构造学研究方法:历史一构造分析法、将今论古法、构造类比法3.历史-构造分析法岩石圈的组成和结构是物质运动在一定阶段的表现形式,它们处在不断的运动、变化和发展的过程中,因此从历史发展的观点来分析岩石圈组成和结构就是研究大地构造的基本方法,即历史-构造分析法或称地质历史分析法。

1.沉积特征分析2.岩浆活动分析3.构造变动分析4.变质作用分析5.成矿作用分析6.地球物理分4.地质建造泛指在地壳发展的某一阶段,在特定的大地构造条件下所形成的具有成因联系的一套岩石共生组合。

按岩石成因类型地质建造可分为:沉积建造、岩浆建造和变质建造等三大类;按大地构造类型则可区分为:地槽型建造、地台型建造等。

地质建造反映特定的地质环境,有重要实用意义5.地球的圈层结构、大陆岩石圈的圈层结构大陆岩石圈自上而下可分为四个层圈:1.上地壳:由盖层和结晶基岩层两部分组成。

2.中地壳3.下地壳4.莫霍面也是一个过渡层6.地球构造活动的韵律性马宗晋等以不同的时间尺度韵律性的代表性事件为参考,划分出长韵律、中韵律、短韵律和微韵律四个层次,十二个韵律级别。

探究构造地质学和大地构造学的几个重要问题

探究构造地质学和大地构造学的几个重要问题

探究构造地质学和大地构造学的几个重要问题在构造地质学与大地构造学研究中,存在着一些尚未解决的问题。

在这其中,大陆岩石圈的构造地质问题一直时争议的重要课题。

对于我国来说,虽然我国近些年大力研究构造地质学和大地构造学,但是从整体上看,对于这方面的研究仍然相对落后,存在很多的不足。

基于此,本文就对构造地质学和大地构造学的几个重要问题进行深入探讨。

标签:构造地质板块0引言目前,我国对构造地质学的研究仍然相对滞后,无论是理论界还是在实践应用过程中,都存在着很多的问题。

因此,在新的发展形势下,加强对构造地质学和大地构造学的研究力度,对其重要的问题进行分析,具有非常现实的意义。

基于此,本文就对构造地质学和大地构造学的几个重要问题,即构造变形与地块变位、盆地深部构造以及碰撞带三个问题进行深入探讨,并提出几点看法。

1构造变形与地块变位研究构造变形与地块变位中,板块位置的变化(即变位)是研究重点。

通过研究可知,变位是在研究古地磁、古生物生态环境的变化和沉积环境的巨变等的基础上进行的。

在板块进行运移的过程中,其方向和速度往往会有效控制住局部的构造和变形,尽管岩性不均或者构造边界的限制会对构造变形产生一些局部的变化。

从整体来看,构造变位(大地构造学问题)是控制了构造变形(以中小型构造为主)的。

如果只注重对小型的结构进行研究的话,就会稍显精细,但是如果无法与大区域的构造结合起来的话,就无法从整体上进行把握,造成“乱套”构造背景的情况出现。

从另一个角度来讲,只注重从大地构造进行研究的话,就往往会忽略掉基础,脱离实际。

对于这两种研究来说,仍然存在于现今的学术界。

在今后的研究中,一定要注重将大地构造与小构造(显微构造)结合起来进行研究,既要扎实地大量研究具体的中小型构造变形,又要研究大区域的大地构造。

在实际应用中,应该重视野外地质工作,查阅相关的文献资料,同时也要运用相关知识和技术进行发展和改造传统的构造地质学,从而有效促进构造地质学的研究发展。

板块构造理论:大地构造学

板块构造理论:大地构造学

海底扩张与板块构造
海底扩张
板块构造理论认为,海底扩张是板块运动的重要表现之一。由于地球内部的热能 作用,海底扩张不断发生,形成了新的海底地壳。
证据支持
海底扩张的证据主要来自于海底地质地貌、磁场分布和地壳年龄等方面的研究。 这些研究表明,海底扩张是地球板块运动的重要表现之一,形成了广阔的海底地 壳和洋中脊等地质构造。
界。
1990年代至今,科学家们不 断深入研究板块构造理论,发 现板块运动与地震、火山活动
等自然灾害密切相关。
板块构造理论的意义
板块构造理论是现代地球科学的重要理论之一,为研究地球的构造和演化提供了重 要的基础。
板块构造理论有助于预测地震、火山等自然灾害的发生,为人类防范自然灾害提供 了科学依据。
板块构造理论对于人类探索外星球也有重要的指导意义,为研究其他行星的构造和 演化提供了借鉴。
大陆板块的俯冲与碰撞
大陆板块俯冲
当两个大陆板块相互碰撞时,其中一个板块可能会俯冲到另一个板块之下。这种俯冲现象会导致地震 、火山活动和地形变化等自然灾害的发生。
证据支持
大陆板块俯冲的证据主要来自于地质地貌、地震波和地热等方面的研究。这些研究表明,大陆板块俯 冲是地球板块运动的重要表现之一,形成了许多山脉、岛弧和深海沟等地质构造。同时,大陆板块俯 冲也是导致地震和火山活动的重要原因之一。
04
CHAPTER
板块构造理论的应用
地球科学研究
1 2 3
板块运动机制
板块构造理论为地球科学研究提供了板块运动的 动力学机制,有助于深入理解地球的演化历史和 地质构造的形成过程。
古地理重建
通过板块构造理论,可以推断古代的地理环境, 了解地壳变动和地貌演化过程,为古地理研究提 供重要依据。

大地构造学基础及中国区域构造概要

大地构造学基础及中国区域构造概要

大地构造学基础及中国区域构造概要1、大地构造学:是研究地壳和岩石圈中地质构造的发生、发展、演化及其运动规律的科学。

2、岩石圈(构造圈):包括地壳和上地幔顶部的刚性顶盖,厚50-150km。

3、软流圈:岩石圈底部到700km深度左右,容易蠕动变形而能缓慢流动的区域。

是产生岩石圈运动的主要场所,包括水平运动和垂直运动。

4、中间圈:软流圈以下的上地幔和下地幔。

5、大地构造学说国际上:经典大地构造假说:隆起说;收缩说;深层分异说;膨胀说;地槽-地台学说;板块构造说;地体构造。

中国:地质力学(李四光院士1965,1:400万中国大地构造图及说明书《中国主要构造体系》);断块构造说(张文佑1950,1:400万中国及邻国边境大地构造图及说明书《中国大地构造纲要》);多旋回说(黄汲清1950,1:300万中国大地构造图及说明书《中国大地构造基本特征》);地洼说(陈国达院士1960,1:400万中国大地构造图及说明书《中国大地构造纲要》);波浪状镶嵌构造说(张伯声院士1970,1:1000万中国大地构造图及说明书《中国地壳的波浪桩镶嵌构造》)6、板块构造-新全球构造理论国外:魏格纳大陆漂移;霍姆斯地幔对流-热对流理论;赫斯大洋中脊;狄茨、瓦因、马修斯洋底扩张;柯克斯地磁年表;威尔逊转换断层和威尔逊旋回;勒皮雄岩石圈板块划分。

中国:尹赞勋引入,研究先驱李春昱、郭令智、常承发、王鸿祯、朱夏。

7、地槽-地台说地槽概念是美国的霍尔研究阿巴拉契亚山与中部平原时发现(1859)、丹纳定义。

定义:地壳上具有强烈活动的狭窄长条状地带,早期强烈差异下降接受巨厚沉积,后期强烈褶皱上升形成巨大的山系。

与地台相对立,时间上一般指古生代以来曾经有过强烈活动的地带。

基本观点:地壳运动主要受垂直运动控制,水平运动时次要的,地壳运动的动力源是地球内部物质的重力分异作用,物质受热变轻向上流动造成地表上升隆起,物质冷却变重下沉则造成地表下降凹陷。

大地构造学讲解

大地构造学讲解

吉林大学读书报告大地构造学与区域大地构造学理论及关系2016年 6 月大地构造学(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。

构造地质学大地构造学_地质学2012_绪论

构造地质学大地构造学_地质学2012_绪论
黄汲清(1945)——历史—构造比较分析法是“以各种地质、地球物理、地球 化学资料为基础,按地史发展的顺序探讨不同阶段大地构造发展的特点,着重研 究和比较壳、幔各部分构造的发生、发展和转化,找出它们之间的共同性和差异 性,阐明它们的运动规律。
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);

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(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。

大地构造

大地构造

转换断层的概念(Wilson, 1965)
“转换是指一种构造转换为另一种构造,是运动 方式或构造带类型的转换,转换断层就是位移突然 终止或者改变形式和方向的断层。” 换句话说,是 在断层转换点转变为走向不同和力学性质不同的构 造带的断层。相应断层的运动方式表现为:沿断层 的水平剪切运动在转换点突然终止,并转变为扩张 的洋中脊、裂谷带,或者转变为挤压的海沟或造山 带。
地槽的概念及主要特征
• 7、地槽有丰富的矿产,其中尤以内生矿床 为主,如与基性、超基性有关的铬、镍、 钛、铂和黄铁矿型铜矿;与中酸性侵入岩 有关的铁、铜、钨、铂等矽卡岩型矿床, 钨、锡、钼、铋、铜、铅、锌、银、锑、 汞等热液矿床,以及稀有金属伟晶岩矿床 等。
地槽的概念及主要特征
• 8、由于地槽地带地壳深部结构、物质组成 和物质运动的特点,因此在地球物理场- 重力、磁力、地热流量、地应力、地震活 动等方面部有反映。重力异常往往成带状 分布,显示有一定的方向性。磁异常多表 现为正负相间的线状磁异常特点。地槽往 往也是地震活动带,并具有较高的地热流 量。
海底磁异常的特征
(1)线条性:每一条宽20-30km正负相间排列; (2)定向性:平行洋中脊; (3)对称性:对称于洋中脊。
(一) 海底扩张的概念
大洋中脊顶部为地幔 物质上升的涌出口,源 源不绝的上涌地幔物质 冷凝形成新的洋壳,并 推动先形成的洋底逐渐 向两侧对称地扩张移动; 在海沟随着地幔下降流 而俯冲消亡于地幔中, 大洋岩石圈就是这样一 边生长,一边消亡,不 断更新。
• 3、地台结构的显著特点是其双层结构。下 构造层为基底岩系,由经过褶皱和变质的 前寒武系组成;上构造层称沉积盖层,由 显生宙岩系组成,以沉积较薄、构造变形 微弱和岩石未变质为特点,两构造层间为 角度不整合所分。

岩石圈动力学与地震构造研究

岩石圈动力学与地震构造研究

岩石圈动力学与地震构造研究地球是一个充满活力的行星,地球上的岩石圈动态地进行着演化,这个过程中地震是一种重要的表现形式。

岩石圈动力学与地震构造研究旨在揭示地震发生的机制和地震构造的形成原因,进而为地震活动的预测和灾害防治提供依据。

一、岩石圈动力学概述岩石圈是地球的外围部分,由岩石层组成。

岩石圈动力学研究探索地球内部和大陆板块的运动规律以及形成地震、火山活动的过程。

基于板块构造学说,岩石圈动力学研究关注板块运动、构造形变和地震活动等方面的问题。

二、地震的机制研究地震是地壳内因地下深部的弹性应力超过一定极限而引发的地质灾害。

地震的机制研究通过分析地震波形、地震震源机制和地震序列等参数,揭示地震的发生机制及其背后的地球物理和地球化学过程。

地震发生的主要机制有五种类型:正断层型、逆断层型、走滑断层型、盾构断层型和复杂型。

了解地震机制对于预测地震活动的发展趋势、预防地震灾害具有重要意义。

三、地震构造的研究地震构造研究是基于地震活动和地震构造的地质学分支,主要研究地震活动与构造运动的相互关系。

通过观测地震的分布、深度、震级等参数,结合构造地貌、断裂性质等地质现象,探索地震与构造运动的联系,并研究地震构造的形成原因。

地震构造的研究可以为地壳构造演化、地震地质灾害评估和区域地震活动特点的分析提供依据。

了解地震构造对于地球科学的发展和地震预测有着重要的影响。

四、岩石圈动力学与地震构造的应用岩石圈动力学与地震构造研究为地震活动的预测和灾害防治提供了可靠的理论和实践基础。

通过探测地震的震源机制、地震活动的规律以及地震构造的形成原因,可以进行地震的预测和预警。

此外,岩石圈动力学与地震构造研究还有助于优化地震应急预案、提升地震灾害风险评估和减灾能力。

通过深入研究岩石圈运动和地震构造,可以为地震防灾减灾工作提供科学依据。

总结岩石圈动力学与地震构造研究是地球科学领域的重要分支,通过探索岩石圈运动、地震机制和地震构造的形成原因,揭示地震发生的规律和机制,为地震活动的预测和防治提供依据。

第2章 大地构造学(板块构造理论—2岩石圈及岩石圈板块)

第2章 大地构造学(板块构造理论—2岩石圈及岩石圈板块)
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)
超深钻钻探表明,地壳内部可能不存在康拉德面 (硅铝/硅镁)---科拉半岛设计15km,钻至 11.5km结束,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。 而不是“玄武岩层” 剥露到地表的麻粒岩相下地壳成分往往以长英质 片麻岩、麻粒岩为主体。 很多新的火山岩携带的大量下地壳包体往往也以 长英质片麻岩、麻粒岩为主体。
因此,陆壳的下地壳成分可能仍以长英质或花 岗质成分为主。
大陆岩石圈成分的不均一性
大陆岩石圈的组成和物性变化很大,缺乏一
个共同的成因方式,大陆岩石圈的组成上部是 由非均一成分和具有复杂构造和热演化史的不 同块体拼合而成,因而它们具有不同的强度。 大陆下地壳的性质因地而异,不同的性质造成 了复杂多样的效应与结果,诸如活动断裂带的 宽度、造山带高度、沉积盆地以及被动大陆边 缘的下沉速度的差异等.
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 某种组合 壳幔的化学过程:主要通过几个方面研究: 玄武质岩石的信息 花岗质岩石的信息 捕虏体与捕虏晶的研究:岩石探针 流体包裹体的研究
•通过观察来自岩石圈深处的岩石,了解深部特征
岩石圈深部岩石到达地表的方式 •构造剥露(如逆冲岩席)
• 1960,5,22 智利8.9级大地震,发现全球 大部分地区存在低速层。
地 震 波 显 示 的 地 幔 结 构 和 不 连 续 面
岩石圈lithosphere
• 地球上上部(外层)刚性的部分,实际上 包括地壳和刚性上地幔部分。也有人用 1300°等温面以上的圈层。 • 刚性:厚50-200km • 成分径向变化:上部-花岗岩和玄武岩; 下部-橄榄岩、辉橄岩 • 被地震活动带分割成若干块体

大地构造学

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

大地构造学
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:

浅述大地构造理论的发展

浅述大地构造理论的发展

浅述大地构造理论的发展摘要大地构造学是研究岩石圈组成、结构、运动以及演化的一门综合性很强的地质学分支学科。

人类的生存和发展离不开各种矿产资源的支持,而任何矿产资源的形成以及富集都与一定的大地构造背景密切相关。

大约在19世纪后半段,大地构造学才渐渐地成为一门独立的学科。

迄今为止,人们依赖各种大地构造理论找出了丰富的资源。

回顾这两百多年中大地构造理论的发展,从霍尔和丹纳的“槽台”学说到魏格纳的大陆漂移说,人们对于地球的认识逐渐从“固定论”向“活动论”转变。

二战以后,海底扩张说、地幔柱构造说以及板块构造说相继被提出。

人们对于大地构造的深部地球动力来源的重视程度逐渐增加。

关键词大地构造;发展;矿产资源19世纪后期,霍尔、丹纳和修斯的“槽台”学说的提出使大地构造学开始成为一个独立的研究领域,这一时期魏格纳的大陆漂移学说也曾有很大影响。

在这之后的近100年里,“槽台”学说几乎统治者整个大地构造学领域。

二战之后,人们对于海洋的认识程度有了很大提高,一系列新的大地构造理论相继出现。

以下笔者将从这些理论的提出和发展入手浅述整个大地构造理论的发展。

19世纪,在欧美,“地槽地台”学说的建立标志着大地构造学真正地独立成为一个新的研究领域。

以后近一个世纪中“槽台”学说的学术思想在国际地质学界都占据着统治地位。

霍尔认为在大陆上那些地层厚度巨大、岩层强烈变形、呈狭长带状分布的山脉曾经是地壳强烈活动区,他称之为地槽。

与地槽相比,修斯将那些地层厚度小、岩层褶皱平缓、具有一定规则几何外形、地壳上相对稳定的区域称为地台。

槽台学说强调了地壳不同区域上沉积岩、岩浆岩以及变质岩的性质、分布以及它们之间的组合,并以此将地壳划分为稳定的地台和活动的地槽。

它的基本出发点是固定论,过分注意区域上的相对升降运动却忽视了大规模的水平运动。

在几乎同一时期,德国地质学家魏格纳将此前零散的大陆水平运动思想加以发展系统地论述了大陆漂移问题,创建了大陆漂移学说。

《大地构造学》知识点总结

《大地构造学》知识点总结

《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。

中国大地构造理论研究的进程及现状

中国大地构造理论研究的进程及现状
大地构造的认识的发展过程 ,给后人的研究留下了 宝贵的资料和经验。 从理论上讲 ,国际上的很多大地构造理论也正
日益 繁 荣 。从 l 纪 中 叶 到 2 9世 0世 纪 中 叶 占统 治
1 中国大地构造理论研 究的基础
中国大地构造理论的任何 阶段 ,任何学说 ,都
离不开 中国特殊 的地 质条 件 。
211 槽 台学说 ..
槽 台学说认为 ,地壳可分为地槽 、地台两种构 造单元。地槽是活动区, 包括岩浆活动 、 变质作用 、
构造运动强烈 ,沉积不稳定型 ,内生矿产发育。地 台是地壳上稳定 区, 由地槽演变而来 , 沉积稳定型 , 外生矿产发育。地台底下有地槽阶段产物。 槽 台学说把大陆地质构造单元 的划分的一级单 元为地槽 和地 台。地槽进一步划分为优地槽( 包括 优地背斜和优地向斜 Ⅱ f冒地槽( 包括 冒地背斜和冒 地 向斜 ) 台进一步划分为地盾 、 ; 地 地轴 , 台背 陆 背斜 ) , 陆向斜 )台褶带和裂陷槽 。 台向 , 212 中国大地 构造 槽 台观 点 阶段 . . 这一 阶段 的时间为 1 1' 14 年 ,是 中国大 9 2- 9 5 - - 地构造理论的开创和奠基时期。以翁文灏为代表 。
地位的槽 台理论 ,为区域地质和大地构造研究积累
了丰富的资料和经验。从 2 世 纪 6 年代开始后的 0 0
6 年里 , 0 大陆漂移洋底扩张, 最终板块理论诞生 , 引起 了地球科学界的一场革命 ,成为迄今为止大地
构 造 学 的 主导 思 想 。2 纪 8 0世 0年代 末 ,岩 石 圈研
大兴安岭一太行山一雪峰山到海边 ( 海拔 l 0 0~ 0
2 0 , 括东 北平 原 , 北 平原 )水 下大 平原 ( 0 包 m 华 , 海
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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。
太古代地 盾区岩石 圈厚度比 以前认为 的深得多, 超过 300km, 甚至达到 400- 600km。
• 壳内高导低速层的解释
• 显生宙盖层与结晶基底的界面 • 上地壳的低速层与含水和岩石破碎 有关——来自俄罗斯科拉半岛超深 钻的观测资料 • 下地壳中包含的沉积岩层 • 地壳深处水平层状的物质流动层 • 下地壳的部分熔融岩浆
超深钻钻探表明,地壳内部可能不存在康拉德面 (硅铝/硅镁)---科拉半岛设计15km,钻至 11.5km结束,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。 而不是“玄武岩层” 剥露到地表的麻粒岩相下地壳成分往往以长英质 片麻岩、麻粒岩为主体。 很多新的火山岩携带的大量下地壳包体往往也以 长英质片麻岩、麻粒岩为主体。
(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。
• From Source to Sink: integrated natural hazard assessment through the quantification of mass transfer from mountain ranges to active sedimentary basins (SourceSink) • Refined European Sea Level Estimations by Combining Altimetry, Tide Gauges, Hydrographic and Other Data Sets with Improved Regional GIA Modeling and Tailored Regional GRACE Gravity Field Models (RESEL-GRACE) • Mantle Forcing of Earth Surface Evolution in Europe and the Mediterranean: from past to present (Topo-4D) • The Topographic History of the Alps and its Tectonic and Climatic Drivers (TOPO-ALPS) • Coupled Climatic/Tectonic Forcing of European Topography revealed through Thermochronometry (Thermo-Europe)
(三)大陆变形的流变学特点
由于大陆与大洋板块力学性质的差异, 导致了 它们构造变形的不同. 大洋板块表现了在俯冲带的 相对单一的消减作用, 采取的主要是刚性的变形方 式. 而大陆的非刚性特点, 造成了宽广的大陆造山 带内广布式变形和内部构造, 主要表现为流变学行 为与方式. 除了考虑介质材料的力学性质之外, 流 变学研究将时间因素引入变形力学. 从广义上讲,流 变学包含了所有随时间变化的变形力学. 而流变学 行为即是在时间因素起作用的条件下的变形方式. 在应力保持不变的的条件下, 变形强度随时间增强. 这一变形的力学方式是大陆与大洋板块变形的最 大不同。
两种可能模型: 1、大陆地幔岩石圈相对强硬, 因 此它以板块形式消减, 而软弱的、 具浮力的地壳被遗留在后形成加 厚的造山带 2、地幔岩石圈的行为的更像流 体. 地幔回流可能卷入了一个稳 定的对称或非对称的下降流, 或 者幕次式的水滴状回流。 陆—陆碰撞的不同地幔回流方式 的数字模型 (a)大陆岩石圈地幔以板块方式俯 冲消减; (b)具有幕次式的水滴状脉动的 对称回流. 变形轨迹网络显示聚集主密度, 箭头表示相对速度矢量
因此,陆壳的下地壳成分可能仍以长英质或花 岗质成分为主。
大陆岩石圈成分的不均一性
大陆岩石圈的组成和物性变化很大,缺乏一
个共同的成因方式,大陆岩石圈的组成上部是 由非均一成分和具有复杂构造和热演化史的不 同块体拼合而成,因而它们具有不同的强度。 大陆下地壳的性质因地而异,不同的性质造成 了复杂多样的效应与结果,诸如活动断裂带的 宽度、造山带高度、沉积盆地以及被动大陆边 缘的下沉速度的差异等.
提出当代构造地质学所面临的4 个重 大课题(超越板块构造研究的方向) (1) 板块构造: 流变学与大陆造山作 用; (2) 丢失的联结: 从地震到造山作用; (3) 大地构造、气候和地表系统的动 态相互作用; (4) 地球和生命的协同演化
大陆构造研究中几个需要思考的方面 (一) 大陆板块与大洋板块的物性差异 1、大洋岩石圈板块呈刚性特征, 而大陆岩石圈具有非刚性特征, 相对于大洋岩石圈板块, 大陆岩石圈板块在强度上要软弱一些. 2、相对大洋板块而言, 大陆岩石圈的组成和物性变化很大, 不 像大洋板块具有上述物质组成的相对均一性, 大陆岩石圈的组成缺 乏一个共同的成因方式. 大陆岩石圈的组成上部是由非均一成分和 具有复杂构造和热演化史的不同块体拼合而成, 因而它们具有不同 的强度. 大陆下地壳的性质因地而异,不同的性质造成了复杂多样的 效应与结果。 (二)大陆下地壳与地幔的相对强度 目前, 地壳和地幔的强度对岩石圈性质所作的贡献的相对大小 仍不清楚. 软弱的和富含流体的下地壳的想法在过去15 年间主导了 大陆构造研究.即大陆岩石圈的“三明治”或“五明治”结构。然而, 现在新的研究认为大陆岩石圈是由软弱的中地壳和强的下地壳组成, 并且下地壳的强度可能超过其下伏的地幔。这些论点是基于由地震 分布和地形负载的弹性厚度作出的推断。因为缺乏其他佐证, 这样 的推断是间接的并具有假定性。
3.大陆地质研究的深入对传统板块构造理论在解释大陆地 质方面提出质疑和挑战.比如:
两个大陆间的大洋板块俯冲消减之后, 两相碰撞的大陆块体的地 壳部分和其深部会采取什么方式继续造山活动 深部过程和拆沉与底侵作用在大陆造山过程中的效应 大陆中、下地壳的相对强度 大陆变形所采取的力学方式及物理化学机制
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பைடு நூலகம் 上地幔固体表层
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)
四、超越板块构造 (Beyond Plate Tectonics)
超越板块构造产生背景
1. 对大陆地质的研究,大批的高精度定量数据的涌现和相关理念的 长足进步,例如: 地表位移:以全球定位系统( GPS) 和合成孔径干涉雷达( InSAR) 为手段的大地测量技术 深部结构:地震层析技术 时间约束:精确的热年代学测年技术和宇宙成因同位素测年技术 等。 2.作为地质科学带头学科的构造地质学面临着新的发展机遇,出现 一些新的学科生长点: 大陆地质构造理论的创新(涉及造山带形成的深部机制,力学过程, 地壳和岩石圈地幔结构等) 大地构造与人类居住环境关系(比如, 构造与气候以及地球表面过 程相互作用关系) 的研究 大地构造演化对生物演进的制约研究 地震发生与长期地壳构造变形的关系研究等.
二、岩石圈的力学性质—岩石 圈的流变分层性
• 传统的岩石圈流变学分层性
均一的地壳 ——以石英为代表的流变学行为 均一的上地幔 ——以橄榄石为代表的流变学行为
新探测研究发现: • 大陆岩石圈的地壳层中和上地幔内部均发现有明显的 低速层存在,结构复杂。
• 超深钻钻探表明,地壳内部可能不存在康拉德面(硅 铝/硅镁)---科拉半岛设计15km,钻至11.5km结束, 仍为TTG而不是“玄武岩层” • 三明治式的多层流变模型 存在一个或多个塑性强度低的或不能干的层分隔开 具有脆性破裂特征的强度高或能干的层。这种三明治 式的多层流变结构是地壳(岩石圈)厚度、岩石学特 征、温度等物理状态的函数。
Jackson(2003)的岩石圈流变学力学强度模型
(五)构造—沉积—地貌—气候 协同演化研究
构造地质学-沉积学-构造热年 代学-构造地貌学-气候学的紧 密结合
美国: “构造地质学和大地构造学的 新航程(New departures in structural geology and tectonics)” 构造研讨会 中确定的超越板块构造研究的4个重大方 向之一 (1) 板块构造: 流变学与大陆造山作 用; (2) 丢失的联结: 从地震到造山作用; (3) 大地构造、气候和地表系统的动 态相互作用; (4) 地球和生命的协同演化。
岩石圈研究新进展
——超越板块构造
一、岩石圈的纵向和横向不均一性
1、岩石圈的纵向不均一性 • 对岩石圈的经典理解——刚性的固体板块 • 超深钻和地球物理探测发现: 岩石圈存在垂向的分层性 • 构造证据:不同规模、不同层次的层间滑动 断裂,如变质岩区普遍存在的顺层韧性剪切 带(一定层次)、固态流变构造、大型伸展 剥离断层和逆冲推覆构造
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