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文档简介
1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 绪论大地构造学 tectonics:研究地壳、岩石圈甚至整个地球的演化和运动规律的地质学分支学科。 其主要研究问题:地球形成和演化过程; 地球内部各圈层的物质组成; 地壳和岩石圈的运动样式; 推动地壳和岩石圈运动的动力学机制。主要的大地构造学派: 1、槽台学说、多旋迴学说、地洼学说 2、大陆漂移学说 魏格纳 海陆的起源The Origin of Continents and Oceans 3、海底扩张 赫斯(Hess)和迪茨(Dietz) 瓦因(Vine)和导师马修斯发现磁异常条带 4、板块构造 威尔逊提出转换断层 摩根、麦肯齐 法国的勒皮松等进一步发展 5、
2、地质力学 6、其他:深大断裂、地球膨胀说、收缩说、波浪镶嵌学说、断块学说等 槽台学说-强调地壳物质的垂直运动。 地洼学说-强调地块垂直运动的强弱变化。 地质力学-强调地球自转角速度变化造成的影响。 大陆漂移-强调大陆的水平运动。 海底扩张-强调洋壳的诞生和消亡。 板块构造-强调地幔物质热的对流运动。 其他:地球膨胀说、收缩说、波浪镶嵌学、断块学说。中国五大构造学派: 地质力学李四光 多旋回学说黄汲清 断块学说张文佑 地洼学说陈国达 波浪状镶嵌构造学说张伯声板块构造学说经历了从大陆漂移假说、海底扩张假说,经过发展、完善,形成系统的板块构造理论,不断补充最新的观测资料,目前得到绝大多数地质学家的接
3、受。但在解释某些陆内变形时,显得力不从心。(?)槽台学说、地质力学等其它大地构造理论,从不同的方向入手,经历了多年的发展和应用,可以解释部分地质现象,早期文献应用的是这些大地构造理论,甚至现今仍有人使用其中的某些概念。大地构造学研究方法 :历史分析法、力学分析法、地球物理方法、遥感遥测、高温高压试验、数理统计和数值模拟实验、深海钻探、行星类比地质事件的回剥法(属于历史分析法):在研究区域构造演化过程中,首先分析晚期的构造变形,在将最新的构造变形恢复之后,再进一步分析早期的构造变形,建立从新到老的构造演化序列。正演:反演:双变质带:指变质时期相同而变质作用类型不同的两个相邻变质地带。第2章 地槽
4、第3章 地槽:地壳上具有强烈活动(包括显著的差异升降、强烈构造岩浆活动、变质作用和多次内生成矿作用等)的狭长条带状地带,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。它是与地台相对立、相比较而区别的,在时间上一般是指古生代以来曾经有过强烈活动的地带。地壳分为克拉通(稳定区)和正地槽(活动区)两类地区。克拉通分为高克拉通(大陆地壳)和低克拉通(大洋地壳);正地槽分为优地槽和冒地槽。 优地槽:离高克拉通远,地壳活动性强,有蛇绿岩及火山物质。 冒地槽:离高克拉通近,无蛇绿岩,缺乏火山物质,以碎屑岩及碳酸盐岩沉积为主。地槽-褶皱系有关名词概念1.地槽褶皱区:位于两个大陆地台区之间 或大
5、陆边缘,具强烈活动的地区。包括不同 时期发育的、在空间上连成统一整体的若干地槽褶皱系及其间的中间地块所组成。2.地槽褶皱系:是地槽褶皱区中相对强烈活动的地带,内部差异活动显著,构造、岩浆活动都很强烈,后期褶皱变质,并上升成为造山带。3.地向斜褶皱带:是地槽褶皱系中相对强烈下陷的二级单元。发育厚度大的地槽型沉积建造,构造复杂,有时岩浆活动强烈,内生矿产丰富,一般有区域变质作用。按火山活动强弱程度和基底地壳性质不同,可分为两种类型:(1)优地槽型地向斜以大洋壳基底为主,深断裂作用和火山活动强烈显著,尤以发育蛇绿岩套著称(2)冒地槽型地向斜以大陆壳基底为主,缺乏或很少火山活动。4. 地背斜褶皱带:是
6、地槽褶皱系中处于相对隆起或长期隆起遭受剥蚀的二级单元。沉积缺失或很薄,断裂、岩浆活动比较强烈,尤以边缘地区为甚。中国不少地背斜广泛出露前震旦纪结晶基底,常位于地槽褶皱系的中央,故称为中央结晶带或中央隆起带。5.中间地块:是地槽褶皱区中面积较大、呈三角形或菱形、相对较稳定且固结程度较高的地区。它是地槽褶皱区中保存的古地台碎块或早期固结的褶皱区。中新生界陆相地层广泛发育,断裂、岩浆活动较弱。6. 山间拗陷:地槽褶皱返回后,在褶皱山系内部于不同时期形成的大小与形状各异的拗陷或断陷。7.边缘拗陷或山前拗陷:地槽褶皱返回后,在褶皱系的边缘临近地台的地方所形成的狭长带状拗陷,具过渡带性质。在其发展过程中,
7、拗陷往往向外侧(地台)逐渐迁移,使两侧构造发育具不对称性。发育磨拉石建造、含煤建造、含油建造、红色岩建造和含盐建造等。褶皱强度向地台方向减弱。岩浆活动微弱。8.造山作用(orogenesis,orogeny):在挤压性构造体制之下,板块边缘或板块内部发生的所有地质过程的总和,包括断裂、褶皱、岩浆作用、变质作用,总的效果是形成线形的加厚的地壳(岩石圈)。9、 造山带(orogenic belt):由造山作用形成的地质体,通常出露地表,呈现山脉的形态。造山带是地壳上的一种带状的构造单元,它以具备强烈的构造变形(线形褶皱和逆冲断层)为特征,而这些强烈的构造变形是侧向挤压作用的产物。 地槽的基本特征:
8、1.形态特征 一般呈狭长带状,具方向性,长达数百至数千公里,宽仅数十至数百公里。如祁连山、秦岭、喜马拉雅地槽等。地台却不具此特征。2.地貌特征 常为宏伟的长条山脉,地形切割较强。如祁连山、秦岭、喜马拉雅地槽等。地台却不具此特征。3. 地质特征(1) 沉积作用:以海相为主,如碳酸盐、复理石建造等,厚度巨大。优地槽具蛇绿岩套(基性-超基性岩、枕状玄武岩、海相含放射虫硅质岩“三位一体”组成) (2)构造作用:褶皱、断裂、片理、劈理等十分发育。 (3)岩浆作用:超基性、基性、中性、酸性岩浆活动十分强烈。 (4)变质作用:区域变质十分发育。 (5)矿产作用:以内生矿产为主。早期:基性岩浆活动的黄铁矿型铜
9、多金属矿床和铁、铂等。中期:中酸性岩浆活动有关的铜、钼、钨矿床。晚期:浅成岩浆活动有关的稀有金属和多金属矿床。4. 地球物理特征(1)地槽-褶皱带(尤其是中新生代造山带)多为地震活动带。莫霍面埋藏深、具异常上地幔。(2)重力异常成带状,为强烈正负异常地区的结合。(3)磁异常呈一定规模的线状或链状分布,异常走向与地槽延伸方向一致,横过走向出现正负异常交替。(4)热流值高。一般地说,地槽-褶皱带的时代越新,热流值越高。复理石建造:多次重复的韵律性层理(复理石韵律),每一韵律包括砂岩到泥质岩或灰质岩的韵律层序(鲍马序列),总厚达数千米至万米。主要为砂岩和泥岩,海相浊流沉积。鲍马序列:浊积岩的每一个单
10、元(即一次阵发性泥沙密度流形成的沉积),往往下部物质较粗,有时含有砾石,如含砾砂岩等,向上物质变细,顶部常为泥岩、泥灰岩;下部常形成递变层理,向上逐渐变为微细水平层理,最上变为不甚清晰层理。典型的鲍马序列通常分为A、B、C、D、E五层,A层:具递变层理的杂砂岩组成,底面具有槽模,沟模等冲刷铸模;B层:具有平行层理的砂岩;C层:为具小波痕交错层理,变形层理的粉砂岩;D层:为具有水平纹理的粉砂岩,粉砂质泥岩;E层:为块状泥岩。软泥沉积:常见的软泥沉积物有含硫化铁的蓝泥和灰泥、含氧化铁的红泥和含海绿石的绿泥。深海带则主要为各种生物软泥,如抱球虫软泥、硅藻软泥、放射虫软泥。蛇绿岩 Ophiolite:
11、是一种特殊的超镁铁质和镁铁质岩组合,由底向上为:1、超镁铁质杂岩:方辉橄榄岩、二辉橄榄岩和纯橄榄岩,通常具有变质组构,多少有蛇纹石化。2、辉长岩类杂岩:常具有堆晶结构。经常含有堆晶橄榄岩和辉石岩,但较少变形。3、镁铁质席状岩墙杂岩。4、镁铁质火山杂岩,通常呈枕状。5、伴生岩石包括: a.上覆沉积岩系:硅质岩、薄层页岩和少量灰岩; b.与纯橄榄岩伴生的豆荚状铬铁矿;c.钠质长英质岩浆岩。细碧-角斑岩建造细碧岩(spilite):在水的参与下形成的变质基性火山岩,或是变了质的玄武岩。角斑岩(keratophyre):一种中性海底喷发岩,呈致密角岩状,大多为斑状结构,斑晶主要是钠长石或钠长石-更长石
12、。磨拉石建造 molasse formation:以砾岩为主要成分的陆相粗碎屑岩,反映近源、快速堆积,一般位于造山带前缘。地槽构造旋回:地槽从开始下陷接受沉积到最后褶皱上升称为褶皱山系的整个构造发展过程大地构造旋回:在漫长的地质历史时期中,地壳构造运动明显呈现出周期性重复发展的过程,一个周期延续时间约为150个百万年左右。地质历史时期中重要的构造运动:海西运动又称华力西(Varisian)运动,以德国海西山得名,指晚古生代造山运动,其所形成的褶皱带,称海西或华力西褶皱带。海西运动的完成标志着古生代的结束。加里东运动(Caledonian movement)这一概念是1888年由休斯(E.Sue
13、ss)创立的,以英国苏格兰的加里东山而命名,志留系及更早地层被强烈褶皱,与上覆泥盆系呈明显的不整合接触表明早古生代期间发生了褶皱运动。加里东运动的完成标志着早古生代的结束。休伦运动(Huronian orogeny )休伦运动是北美休伦纪(24亿21亿年)地层沉积之后、元古宙发生的褶皱运动,是根据北美休伦族的名字命名。有人还认为此运动发生在太古代末。阿尔卑斯运动(Alpine orogeny )是指中、新生代发生在阿尔卑斯旋回内的地壳运动,不论是造山运动或是造陆运动,都统称为阿尔卑斯运动。欧美大部分地质学者把阿尔卑斯运动的时间限制在第三纪,在不同的地方表现为不同强度的许多幕,在中新世或上新世结
14、束。中国地质学界一般不采用这个名称,发生于中生代的地壳运动称为印支运动和燕山运动,发生于新生代的运动称为喜马拉雅运动。印支运动(Indosinian movement):法国地质学家Gromaget (1934)在研究越南的地层时,首次提出印支运动的概念。后经黄汲清的倡导,这一概念在中国也得到广泛使用。最初,印支运动只是指中南半岛和中国华南地区中三叠统与上三叠统地层之间的角度不整合所表现的构造运动,现在已经把三叠纪期间的构造运动都统称为印支运动。 燕山运动(Yanshanian movement):1926年翁文灏在题为“中国东部的地壳运动”的论文中首次提出了“燕山运动” 。他在次年发表的“
15、中国东部中生代以来的地壳运动及岩浆活动”一文中将北京西山九龙山组(中侏罗统)与髻髻山组(上侏罗统)之间的角度不整合所代表的构造运动称为燕山运动,代表侏罗纪末期、白垩纪初期产生的不整合、火成岩活动和成矿作用。现在指侏罗纪和白垩纪期间发生的构造运动。喜马拉雅运动(Himalayan orogeny):黄汲清(1945) 首先引用,指新生代以来的造山运动。这一运动在亚洲大陆广泛发育,因首先在喜马拉雅山区确定而得名。这一造山运动使中生代的特提斯海变成巨大山脉。喜马拉雅运动,不仅限于喜马拉雅山区,也发生在中国台湾省以及地中海、高加索、缅甸西部、印尼、菲律宾、日本和堪察加等广大地带。这个带是地壳上最新的褶
16、皱山系,直至今天它的活动性仍很强烈。由喜马拉雅运动形成的褶皱带叫喜马拉雅褶皱带。喜马拉雅运动有人简化为“喜山运动”。总结:地壳的演化就是从一个构造旋回向另一个构造旋回螺旋式发展的过程,地壳在一个构造旋回或一个发展过程中,在一定空间范围内所形成的地质综合体,称为一个构造层。划分构造层的依据是:区域性不整合或假整合、大型沉积旋回、沉积建造类型、沉积岩相、变质程度、地层的含矿性和构造格局的变化等。造山作用(orogenesis,orogeny):在挤压性构造体制之下,板块边缘或板块内部发生的所有地质过程的总和,包括断裂、褶皱、岩浆作用、变质作用,总的效果是形成线形的加厚的地壳(岩石圈)。造山带(or
17、ogenic belt):由造山作用形成的地质体,通常出露地表,呈现山脉的形态。造山带是地壳上的一种带状的构造单元,它以具备强烈的构造变形(线形褶皱和逆冲断层)为特征,而这些强烈的构造变形是侧向挤压作用的产物。 成山作用(mountain building):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。构造地层地体是以断层为边界的具有区域性延伸的地质实体, 每个地体均有与相邻地体不同的地质历史。地体可划分为四种主要类型:1、地层型地体;2、破坏碎裂型地体;3、联合型地体;4、变质地体。第3章 地台地台的概念:地台是地壳上相对稳定的地区,具有
18、明显的双层结构。下构造层:巨厚的,强烈褶皱的变质岩和岩浆岩组成,称为结晶基底或褶皱基底。上构造层:未变质、产状平缓和厚度较小(1-3km )的沉积岩层组成,称为沉积盖层。二者之间为区域性角度不整合面。地台的组成结构: 地轴:位于地台边缘,呈狭窄带状,是地台内部相对活动性较大的正向二级构造单元。基底出露较广,盖层褶皱平缓。如康滇地轴。台隆:正向二级单元。呈等轴形或不规则形,盖层发育不全,厚度较小,常有基底构造层零星出露。台拗:负向二级单元。呈菱形或不规则形,长期或某些时期较显著下降,盖层发育齐全,厚度较大。位沉降带(图)。台褶带:位于地台边缘的称台缘拗陷,地轴内侧称轴缘拗陷,呈狭长带状沉积地带,
19、是地台上活动较强烈的负向二级单元。克拉通包括: 1.地盾continental shield: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。 2.地台(或台坪):地壳长期或某些时期相对稳定下降,在前寒武纪基底之上,往往发育1-3公里沉积盖层,具有明显的双层结构。克拉通(craton):地壳上已经达到稳定并在漫长的地质时期(至少古生代以来)已很少变形的部分。在板块构造理论里,可以理解为近似刚性的大陆板块部分,是相对稳定的大陆块体,底部为大陆地壳。地台的基本特征:1.形态特征 呈椭圆形或等轴形,可达数百至数千km。2.地貌特征 地势平坦,起伏
20、不大,以平原、盆地、高原为主,仅边缘和局部有较高的山脉。3.盖层地质特征 (1)沉积简单; (2)构造简单; (3)岩浆活动微弱; (4)岩层一般无区域变质现象; (5)铁、磷、铝、煤、石油、膏盐等外生矿产。4. 结晶基底地质特征(和地槽类似)5. 地球物理特征 (1)地壳厚度平均,无异常上地慢,低速带埋藏深度较大。 (2)重力布格异常为低负值,变化较平缓。(如扬子、华北地台) (3)磁异常呈宽缓的不规则形,变化较小。 (4)热流值低,一般1.3微卡/平方厘米。 一般认为中国的地台活动性较大,为了与国外典型地台相区别,黄汲清称其为“准地台”。地台的发展:1、早期:差异性升降明显,内部构造有一定
21、程度分异。边缘升降差异,局部有褶皱、断裂、火山活动。2、中期:相对稳定的发展时期。大面积差异升降,构造变动、岩浆活动、变质作用微弱。3、晚期:较强烈活动时期。全区上隆,脱离海侵。发育较厚陆相含煤、生油与膏盐建造。构造变动较强烈,褶皱,地堑或半地堑。三种解释:1、地台活化:晚期出现强烈活动,称为“活化地台”。2、次生地槽:认为这是地槽区的再度出现。3、活动区或块断带:不同于地槽和地台的第三种构造单元,陈国达的地洼学说即起于此。裂陷槽:地台上的横向线性坳陷,成因是地壳拉张而非地槽式挤压。并认为其形成于大陆下有地幔热柱的三合点的构造环境。坳拉槽(坳拉谷aulacogen):坳拉谷是由三叉裂谷系发育演
22、化而来的,其中裂谷的两支继续扩张,向原洋裂谷或窄大洋方向演化,形成海洋,另一支发育中断,成为向克拉通内延伸的凹陷。(三叉裂谷系统发育夭折的一端)第4章 深断裂深断裂:切割深度大、空间延伸远、具发育长期性和继承性的巨大破裂带。切割深度达数十公里至数百公里,可切穿硅铝层,达到硅镁层,甚至可达上地幔,长度可达数百公里至数千公里。深断裂对沉积作用、褶皱作用、岩浆活动和矿产的形成都有明显的控制。 深断裂的鉴别标志1.沉积标志 相邻两地区的地层发育、岩相及厚度发生明显变化。2.岩浆活动标志 深断裂可构成岩浆活动的通道。3.构造标志 出现显著的片理化带、劈理化带和动力变质带,沿着狭窄地带,构造线方向突然改变
23、。 4.地球物理标志 重力梯度带、地震带、地热带。5.地貌标志 线状地堑、河谷、河流、湖泊、洼地等呈线状分布等。不同地貌单元的突然变化等。按深度和特征分类1.超岩石圈断裂 规模最大的一级深断裂,一般构成活动大陆边缘与大洋之间的分界。2.岩石圈断裂 一般可构成岩石圈一级构造单元活动带与稳定区的分界线,例如地槽与地台之间的界线。3.硅镁层断裂 沿这类断裂可出现基性岩带,常控制着活动带和稳定区中次一级构造单位大型隆起和大型拗陷等的界线,控制着岩浆和成矿的分带性。4.硅铝层断裂 沿这类断裂可出现酸性岩及碱性岩带以及矿脉,常构成活动带和稳定区中三级构造单元的界线,一般控制沉积相带的分布。按力学性质和位移
24、分类1.张性深断裂(深正断裂):是地壳在拉张作用下形成的一种线性构造带,一般称为地堑或裂谷带。是近代火山、浅源地震和高热流带,如东非裂谷带。2.压性深断裂(深逆断裂):是地壳在挤压作用下形成的一种线性构造带。如贝尼奥夫带(位于海沟处平行于海沟的震源带)3.剪性深断裂(深平移断裂):是地壳在剪切作用下形成的一种线性构造带。4.层间滑动断裂:发生在地球各圈层之间、沿着近水平的各种构造面作剪切错动的一种隐伏断裂。构造转换:由一种构造变形转变为另一种构造变形的过程。例一:红河-哀牢山断裂的北西端由走滑运动发生构造转换变为伸展变形,形成伸展盆地。(注意与拉分盆地的区别)例二:阿尔金断裂的南西端和北东端由
25、走滑运动发生构造转换变为挤压变形,形成褶皱山系。亚欧大陆构造特征:成都附近的大型断裂系统:龙门山构造带(分为前山断裂、中央断裂、后山断裂) 鲜水河-小江断裂滑移线场理论:走滑断层称为滑移线,滑移线场指的是由多条走滑断层组成的区域,实际上就是一个剪切构造网络,在地质中指由一系列走滑断层组成的一个面。法国地质学家Tapponnier提出的侧向逃逸理论第五章 大陆漂移创始人:魏格纳海陆的起源The Origin of Continents and Oceans 一书,系统地阐述了大陆漂移说。大陆漂移的证据 一.大陆拼合、二.古生物和古气候、三.平移断层、四.古地磁:地磁极游移曲线 第六章 海底扩张大
26、陆边缘的类型及特征:(1)被动大陆边缘又称大西洋型大陆边缘。即通常所说的稳定大陆边缘,构造上长期处于相对稳定状态的大陆边缘。其地壳是洋壳到陆壳的过渡,大陆和海洋位于同一刚性岩石圈板块内的过渡带。它没有海沟俯冲带,早期裂开阶段位于板块内部,随后被动地随着裂开的板块而移动,故无强烈地震、火山和造山运动;它以生成巨厚的浅海相沉积、岩浆活动微弱和地层基本上未遭变形而与活动大陆边缘形成鲜明对照。被动大陆边缘由宽阔的大陆架、较缓的大陆坡以及缓坦的大陆陆基组成。通常年轻的稳定大陆边缘陆架较窄;发育成熟的稳定大陆边缘具有广阔的陆架区。被动大陆边缘图示如下: (2)活动大陆边缘是漂移大陆的前缘,属于板块俯冲边界
27、,地震、火山活动频繁,构造运动强烈。主要分布在太平洋周缘、印度洋东北缘等地。它在太平洋周围表现最为显着,故又称太平洋型大陆边缘。大陆架比较狭窄,一般宽仅几十公里。海沟的两坡很陡,坡度达5°10°,其中堆积着浊积物硅质沉积火山碎屑和滑塌堆积。由于大洋板块在海底处的俯冲作用,海沟及其附近的沉积物受到“铲刮”,而强烈变形,形成叠瓦状逆掩断层和混杂堆积。海沟和与其伴生的岛弧或山弧所构成的沟弧系也是大洋板块向大陆板块俯冲的产物。主动型大陆边缘集中了地球的最主要的地震活动。活动大陆边缘图示如下:转换断层:一种水平错动在两端突然终止并改变为另外一种方向和构造类型的断层。威尔逊(1965)
28、命名。 转换断层与平移断层二者有着本质的区别。威尔逊旋回 胚胎期:地貌:表现为裂谷、地堑,总体抬升 构造变形:主要为伸展变形,形成地堑、地垒、狭长裂陷并被湖水覆盖 岩浆活动:主要为基性和双峰式火山喷发(玄武岩和流纹岩同时出现 乞力马 扎罗山为典型) 沉积作用:主要为陆相沉积,湖相沉积可进一步发展成为沼泽沉积并形成煤炭 断层阶步上有陆源碎屑堆积,盆地中的火山灰堆积 变质作用:微弱,伴随岩浆侵入发生接触变质作用,断层引起的动力变质作用 实例:东非大裂谷幼年期:地貌:陆间海 构造变形:陆壳强烈减薄,陆海边缘会出现正断层,可能出现类似洋中脊 岩浆活动:拉斑玄武岩溢流,形成一些玄武岩岛屿 沉积作用:以陆
29、源碎屑堆积为主,滨浅海沉积,萨勃哈沉积等 变质作用:微弱,伴随岩浆侵入发生接触变质作用,断层引起的动力变质作用, 岩浆与海水反应生成细碧角斑岩建造 实例:红海 亚丁湾成年期:地貌:大洋盆地,有活动的大洋中脊 构造变形:以扩张运动为主 岩浆活动:岩浆活动集中于洋中脊,以拉斑玄武岩溢流为主,为碱性玄武岩中 心 沉积作用:碳酸盐为主的沉积建造深海沉积物主要是一些含有放射虫(硅质) 和有孔虫(钙质)的软泥,在大洋盆地边缘(被动大陆边缘)或岛 屿周围常有碎屑、浊流沉积物,大洋中也会存在一些宇宙尘埃、冰 筏砾石、细碧岩等 变质作用:少量,洋中脊火山喷发生产细碧角斑岩建造,断层引起的动力变质 作用 实例:大
30、西洋衰退期:地貌:有俯冲边缘的大洋盆地,大陆边缘包括两种:西太平洋型活动大陆边缘, 具有沟-弧-盆体系;安第斯型活动大陆边缘,具有海沟-火山弧体系。 构造变形:1)西太平洋型活动大陆边缘:海沟处挤压变形强烈,形成一系列 的逆断层,褶皱;弧后盆地主要为伸展变形,形成一系列的正 断层 2)安第斯型活动大陆边缘:海沟同上,附近陆地上主要 为挤压变形构成褶皱山系 岩浆活动:岛弧附近为活动主体,主要为安山岩(中性) 沉积作用:海沟处为正常深海沉积+来自岛弧的陆源碎屑沉积+火山喷发沉积 以及俯冲带刮下的附近洋壳物质(构造成因)称为增生楔杂岩或混 杂堆积;弧后盆地以陆源碎屑堆积为主;安第斯山脉主要为附近陆
31、地的磨拉石堆积 变质作用:海沟处为高压低温型变质作用,岛弧处为高温低压型变质作用,二 者构成双变质带;弧后盆地变质作用微弱。 实例:太平洋(老师总结的衰退期特征)构造变形方面,不同构造部位活动性质不同。在海沟部位,由于两个板块相互挤压,出现强烈的挤压变形,形成复杂的褶皱和逆断层,一个板块俯冲而另外一个板块相对仰冲,在海沟中相应的出现一套构造混杂堆积。在西太平洋型活动大陆边缘,出现弧后盆地,这是由扩张、伸展造成的,其中发生一系列的伸展变形,形成正断层、地堑、地垒等构造,如果扩张持续,可出现洋壳和新生大洋的诞生。沉积作用,在海沟、远洋环境中,可出现深海复理石、大洋软泥(例如含放射虫的硅质岩)、宇宙
32、尘埃、冰筏砾石、锰结核等沉积物。在岛弧或火山弧附近,可以出现火山碎屑堆积,其中尤其以中性安山岩的成份居多。在弧后盆地,可以出现来自于大陆和岛弧的陆源碎屑建造,靠近陆地,可以出现滨海、浅海沉积。在安第斯型活动大陆边缘,火山弧靠近陆地一侧,可以出现前陆盆地堆积,伴随磨拉石建造。岩浆活动方面,在火山弧部位,出现中性岩浆活动,例如有中性安山岩的喷发和闪长岩的侵入。在弧后盆地,则以基性岩浆活动为主,如果弧后盆地持续扩张,可以出现新生洋壳,伴随超基性岩浆活动,形成蛇绿岩套。变质作用方面,在海沟部位,出现高压低温变质带,在火山弧则出现高温低压变质带,二者组合形成双变质带。在其它构造部位,变质作用相对较弱,多
33、为与断裂有关的动力变质作用和与岩浆侵入有关的接触变质作用。终了期:地貌:残留海盆 构造变形:海沟处为挤压变形,部分地区(爱琴海)有弧后盆地 岩浆活动:火山弧附近主要为安山岩喷发 沉积作用:陆源碎屑沉积 变质作用:海沟处为高压低温型变质作用,弧后盆地变质作用微弱。 实例:地中海遗痕期:地貌:年轻的褶皱山系 构造变形:总体呈挤压环境,形成大型的褶皱山系、高原,一系列逆断层、褶 皱,且地壳异常增厚,该处古大洋小时,有地缝合线(带) 岩浆活动:地壳异常增厚直接导致地壳深处重熔,酸性花岗岩侵入,同时壳幔 混染,喷发至地表,碱性元素含量高 沉积作用:1)陆地上的山前坳陷、边缘坳陷主体为磨拉石建造; 2)陆
34、源碎屑搬运距离很远是为侧陆堆积 变质作用:区域变质作用强(陆-陆碰撞导致),形成大面积的板岩、千枚岩、 片岩、片麻岩;该处陆陆碰撞导致的陆壳深俯冲形成的超高压变质 作用,形成的超高压变质岩折返地表后可作为典型的陆陆碰撞标志 实例:喜马拉雅山脉第7章 板块构造板块理论:地球的刚性岩石圈被分裂成若干巨大的板块(plate),在软弱的软流圈之上作大规模的水平运动,并在各个板块之间发生相互作用。岩石圈:地壳和上地幔上部构成的坚硬部分叫岩石圈,厚约60-120km,在力学上可看作一个统一的构造单元。软流圈:把岩石圈下面的低速层叫软流圈,厚约100km,岩石圈在软流圈上能较为自由地活动。板块:板块学说认为
35、地球的刚性岩石圈被分裂成若干巨大的块体板块(plate),它们被驮在软流圈之上正在作大规模的水平运动,并在各个板块之间发生相互作用。 板块划分的依据1、洋中脊;2、海沟;3、转换断层; 4、缝合带;5、大陆裂谷(视情况而定)六大板块:欧亚板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度洋板块、南极洲板块地幔柱:地幔柱是相对热的、低黏度的地幔,由于对流而上升而形成的火山柱。其头部直径可以达到500-3000km,下部为100-200km。地幔柱发育分为四步:上升、平滑、扭曲和分裂。热点(hotspot):热点是指形成与板块边界无关的、来自上地幔中相对固定的火山的岩浆源。热点的分布:目前已经被发现的热点
36、(活动)有40150个,有的出现在洋脊附近(如冰岛),有的出现在板块内部(如Hawaii);许多现代热点很少超过100Ma(目前已知最老的热点为大西洋St Helene热点,145Ma前喷发玄武岩);热点岩浆成分为拉斑系列和碱性系列。三合点:三条板块边界相会合的点,洋脊洋脊洋脊型最稳定。(R:洋脊 T:海沟 F:转换断层) RRR TTT TTF FFR FFT RTF三种板块边界类型:1、离散边缘:是洋壳生长的场所。其主要特征是岩石圈张裂、基性-超基性岩浆侵入与喷发,浅震、高热流值等 1)裂谷:如红海裂谷、陆间海2)洋脊和洋隆2、 汇聚边缘:岩石圈板块对冲、消减、碰撞的场所。构造活动强烈、复
37、杂,所形成的岛弧和山脉大多呈弧形。四种形式:岛弧-海沟系、山弧-海沟系、陆间海、地缝合线3、 转换边缘:即转换断层。一般比较平直,岩石圈既不生长、也不消减,浅震活跃,发育碎裂变质岩。两侧板块沿边界相互错动、作剪切运动火山弧:是大洋板块俯冲到另一个板块之下,岩浆侵入和喷出而形成的与俯冲带平行的火山群岛或山脉,分为岛弧(Island arc)和陆弧(Continental arc)两种。弧后盆地(back arc basin):又称边缘海盆地(marginal basin)。板块俯冲带的岛弧后方(靠陆一侧)与大陆之间的深海盆地,一般是由弧后扩张形成的。混杂堆积:亦称混杂岩。不同地点、不同成因、不同
38、时代、不同性质的岩石或沉积物,经过破碎作用和混杂作用形成的复杂混合体。特点:(1)组成包括外来岩块、原地岩块和基质三部分,基质内包括原地和外来的岩屑或岩块。(2)剪切变形发育,常有石香肠、菱形石香肠和楔形构造。可作为构造地层单位表示于地质图上。(3)岩块大小不一、形状不一,甚为悬殊。几CM几KM,可构成整个一条山脉。(4)叠瓦构造。 据基质和外来岩块的差异,可分为:(1)蛇绿混杂堆积:基质主要为蛇绿岩,混杂有灰岩及其它外来岩块。(2)沉积混杂蛇绿堆积:基质为泥沙质或复理石、类复理石,具有连续层理;外来岩块为蛇绿岩(或缺少)和其它沉积岩碎块。两种混杂堆积可缺可不缺。二者同时出现,指示板块倾斜方向
39、,由蛇绿岩向沉积混杂方向倾斜成因: 板块俯冲下插时,板块边缘岩石经受碰撞、刮削而破碎,仰冲板块象推土机一样把俯冲板块上不同地区、不同时代和不同成因的岩石、包括洋壳碎片,都刮削混合在一起,形成混杂堆积。古板块的识别标志:1.地槽褶皱山系:岛弧、山弧褶皱系的特点,那个时期的板块俯冲带。通常有地缝合线分布。2.复理石建造:多次重复的韵律性层理(复理石韵律),每一韵律包括砂岩到泥质岩或灰质岩的韵律层序(鲍马序列),总厚达数千米至万米。主要为砂岩和泥岩,海相浊流沉积。3.超岩石圈断裂带:古俯冲带无疑是超岩石圈断裂带,挤压型逆断层带。4.蛇绿岩套:古洋壳上地幔的残块,有一定层序。常平行于地缝合线,呈断层接
40、触,比围岩老。 5.混杂堆积:亦称混杂岩。不同地点、不同成因、不同时代、不同性质的岩石或沉积物,经过破碎作用和混杂作用形成的复杂混合体。6.双变质带: 高压低温变质带,主要发育于中、新生代; 高温低压变质带,从前寒武纪开始,都很发育。 对板块俯冲来说,高压低温变质带比高温低压变质带关系更为密切,前者靠近海沟,后者沿俯冲带倾斜方向远离海沟。7.岩浆岩的分布规律:搞清岩浆岩共生组合、分布规律或岩石地球化学极性,对鉴别海沟岛弧有重要意义。8.内生矿产的分布规律 向板块俯冲方向,具有一定的水平分带。 东太平洋(自西而东):铁、铜、钼、金、铅、锌、银、锡带。 西太平洋(自东而西):铁、铜、钼、金、铅、锌、锡、钨、锑、汞带。 9.地震震中的线状分布:现代板块边界,特别是挤压板块边界。古板块俯冲带,仍有一定的地震活动。10.地磁极游移曲线:碰撞之前,两个大陆应具有不同的磁极游移曲线。碰撞之后,两个大陆的磁极游移曲线互相接近或
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