板块构造环境

1、 （1）C末末，全球只有一个大陆和一个大洋，全球只有一个大陆和一个大洋，所所有 的 大 陆 为 一 单 一 的 大 陆 ， 称 为 联 合 古 陆有 的 大 陆 为 一 单 一 的 大 陆 ， 称 为 联 合 古 陆（Pangaea，潘基亚、泛大陆）；，潘基亚、泛大陆）； （2）大陆由较轻的、刚性的硅铝层组成，其漂）大陆由较轻的、刚性的硅铝层组成，其漂浮在较重的粘性的硅镁层上浮在较重的粘性的硅镁层上； （3）中生代（侏罗世）以来，在潮汐力和离极中生代（侏罗世）以来，在潮汐力和离极力的作用下，联合古陆分裂、漂移形成现代的海力的作用下，联合古陆分裂、漂移形成现代的海陆格局陆格局;魏格纳大陆漂移说的

2、基本论点魏格纳大陆漂移说的基本论点山脉山脉科迪勒拉山脉），科迪勒拉山脉），后缘后缘由于硅镁层的粘结、由于硅镁层的粘结、拖曳脱离拖曳脱离形成岛弧、岛屿形成岛弧、岛屿（西太平洋诸岛）；（西太平洋诸岛）； （5）大西洋、印度洋是在大陆分裂、漂移过程中）大西洋、印度洋是在大陆分裂、漂移过程中形成，太平洋是泛大洋的残留。形成，太平洋是泛大洋的残留。 （6）力源：）力源：1）赤道突出部分的引力地球自转）赤道突出部分的引力地球自转的离心力向赤道运动；的离心力向赤道运动； 2）月球和太阳的潮汐）月球和太阳的潮汐力向西运动。力向西运动。 （4）大陆在）大陆在向赤道和向西向赤道和向西漂移的漂移的过程中，过程中，前

3、缘前缘挤压褶皱成山挤压褶皱成山（印度向（印度向北漂移与亚洲碰撞，形成喜马拉雅山北漂移与亚洲碰撞，形成喜马拉雅山脉；向西运动的大陆其前缘挤压形成脉；向西运动的大陆其前缘挤压形成 大陆漂移的证据大陆漂移的证据（一）大陆的拼合（一）大陆的拼合 （二）古生物证据（二）古生物证据 （三）地质构造方面的证据（三）地质构造方面的证据（四）冰川证据（四）冰川证据 （五）古气候证据（五）古气候证据 （六）古地磁（六）古地磁 （七）深海勘测方面的证据（七）深海勘测方面的证据 1）全球规模的洋中脊是洋壳生长的地方，称）全球规模的洋中脊是洋壳生长的地方，称为增生带，地幔物质由洋中脊轴部裂隙涌出，冷凝为增生带，地幔物质

4、由洋中脊轴部裂隙涌出，冷凝成为最新洋壳，后形成的洋壳将先形成的洋壳从洋成为最新洋壳，后形成的洋壳将先形成的洋壳从洋中脊轴部依次向两侧推开，海底洋壳的年龄随着与中脊轴部依次向两侧推开，海底洋壳的年龄随着与洋脊距离的增加而增大；洋脊距离的增加而增大； 2）当洋壳到达海沟时俯冲、下沉、熔融，重）当洋壳到达海沟时俯冲、下沉、熔融，重返软流圈，所以海沟俯冲带又称为消减带；返软流圈，所以海沟俯冲带又称为消减带； 海底扩张假说的要点海底扩张假说的要点 3）大洋岩石圈一面生长、一面消亡，不断更）大洋岩石圈一面生长、一面消亡，不断更新，因而洋底基本没有比侏罗纪更老的洋壳岩石，新，因而洋底基本没有比侏罗纪更老的洋

5、壳岩石，地球的总体积或海盆的总容积也基本不变；地球的总体积或海盆的总容积也基本不变； 4）海底扩张起因于地幔对流，洋中脊是对流）海底扩张起因于地幔对流，洋中脊是对流体上升带或发散带，海沟是对流体下降带或汇聚带；体上升带或发散带，海沟是对流体下降带或汇聚带； 5）大陆硅镁层驮于地幔对流体之上，犹如坐）大陆硅镁层驮于地幔对流体之上，犹如坐在传送带上一样被移动。在传送带上一样被移动。 海底扩张假说的论证海底扩张假说的论证（一）大洋底的结构特征（一）大洋底的结构特征 （二）大洋底的地形特征（二）大洋底的地形特征 （三）海底磁异常特征（三）海底磁异常特征（四）大洋底岩浆岩的年龄特征（四）大洋底岩浆岩的年

6、龄特征 （五）大洋底沉积物的年龄特征（五）大洋底沉积物的年龄特征 （六）转换断层（六）转换断层 1）地球上层分为弹黏性的岩石圈和黏性软流圈，下垫）地球上层分为弹黏性的岩石圈和黏性软流圈，下垫弹黏性中圈，岩石圈在软流圈表面作相对运动；弹黏性中圈，岩石圈在软流圈表面作相对运动； 2）岩石圈在侧向上分成数目有限的刚性和相对稳定的）岩石圈在侧向上分成数目有限的刚性和相对稳定的大小板块；大小板块；板块构造说的基本论点板块构造说的基本论点 3）板块边界分为分离扩张型、）板块边界分为分离扩张型、俯冲汇聚型和转换型；俯冲汇聚型和转换型； 4）板块在离散边界处的扩张）板块在离散边界处的扩张增生得到汇聚边界处俯冲

7、消减的完增生得到汇聚边界处俯冲消减的完全补充，地球体积保持不变；全补充，地球体积保持不变； 5）地幔中的热对流是板块运）地幔中的热对流是板块运动的驱动力。动的驱动力。第五章板块构造环境第五章板块构造环境第五章板块构造环境第五章板块构造环境第一节第一节 板块构造环境的基本类型板块构造环境的基本类型第二节第二节 大陆裂谷大陆裂谷第三节第三节 被动大陆边缘被动大陆边缘第四节第四节 活动大陆边缘活动大陆边缘第五节第五节 大陆碰撞带大陆碰撞带第六节第六节 古板块构造研究古板块构造研究A稳定大陆；B早期裂谷；C洋盆发育；D俯冲； E洋盆关闭；F陆陆碰撞造山； G山带剥蚀，再次稳定 一、板块构造环境的基本类

8、型一、板块构造环境的基本类型 各种板块构造环境，按各种板块构造环境，按Wilson Cycle的顺序进行的顺序进行叙述，分为叙述，分为大陆裂谷、被动大陆边缘、活动大陆边大陆裂谷、被动大陆边缘、活动大陆边缘和大陆碰撞带缘和大陆碰撞带。二、研究意义二、研究意义 通过研究各种现代板块构造环境，包括通过研究各种现代板块构造环境，包括结构、结构、特征、产物、演化特征、产物、演化等方面，为恢复现在位于大陆的等方面，为恢复现在位于大陆的各地质时代的古板块构造环境提供研究前提。各地质时代的古板块构造环境提供研究前提。第一节第一节 板块构造环境的基本类型板块构造环境的基本类型一、裂谷概述一、裂谷概述 “裂谷裂谷

9、”一词是英国人一词是英国人C.W.格雷格里格雷格里1894年在年在研究东非时首先提出的，用以表示断裂下陷而形研究东非时首先提出的，用以表示断裂下陷而形成的成的“谷谷”状地形。状地形。 rift , rift valley ，rifting一词使用含义较广、灵一词使用含义较广、灵活，包括：裂谷，裂陷，拉张，拉张断裂等。活，包括：裂谷，裂陷，拉张，拉张断裂等。 广义地说，裂谷是指广义地说，裂谷是指大规模的岩石圈拉张、断裂、中大规模的岩石圈拉张、断裂、中间轴部下陷的狭长构造活动带间轴部下陷的狭长构造活动带，除部分，除部分大陆裂谷大陆裂谷独立产生独立产生外，大部分裂谷可以相互连接构成外，大部分裂谷可以

10、相互连接构成全球裂谷系全球裂谷系。第二节第二节 大陆裂谷大陆裂谷主要依据裂谷产生处的主要依据裂谷产生处的地壳结构类型地壳结构类型，可分为三，可分为三大类：大类：1 1）大陆裂谷：）大陆裂谷：变薄的大陆地壳变薄的大陆地壳，东非、莱茵、东非、莱茵、贝加尔贝加尔2 2）大洋裂谷：）大洋裂谷：洋壳洋壳，洋中脊轴部洋中脊轴部3 3）陆间裂谷（原始大洋）：）陆间裂谷（原始大洋）：过渡型过渡型，大洋型地大洋型地壳，红海亚丁湾壳，红海亚丁湾二、大陆裂谷的概念二、大陆裂谷的概念 大陆裂谷是发育在大陆地壳上的拉张断裂构大陆裂谷是发育在大陆地壳上的拉张断裂构造活动带，具有一定的规模和深部构造成因。其造活动带，具有一

11、定的规模和深部构造成因。其中中部分属全球裂谷系的一部分，可以导致大陆分部分属全球裂谷系的一部分，可以导致大陆分裂裂，并可能进一步发展成，并可能进一步发展成陆间裂谷和不同规模的陆间裂谷和不同规模的大洋大洋，也可以在发展过程中停止发育而成为，也可以在发展过程中停止发育而成为夭折夭折裂谷裂谷。部分裂谷独立产生部分裂谷独立产生，其中有些是大陆地壳，其中有些是大陆地壳应力调整（如强烈的碰撞作用）产生的张裂带，应力调整（如强烈的碰撞作用）产生的张裂带，如如贝加尔裂谷贝加尔裂谷。1、地貌、地貌 大陆裂谷在地貌上为大陆裂谷在地貌上为线型线型排列的排列的一系列盆地、一系列盆地、谷地、低地、湖泊等谷地、低地、湖泊

12、等，也有的呈，也有的呈雁行状雁行状或或串珠状串珠状排列或具明显的分支。一股宽排列或具明显的分支。一股宽2565干米，长数干米，长数百至数干干米。百至数干干米。往往中央深陷，往往中央深陷，甚至有的成为陆甚至有的成为陆上最低部分，如贝加尔湖就低于海平面上最低部分，如贝加尔湖就低于海平面1000米。米。 裂缘带常表现为陡峻的断崖裂缘带常表现为陡峻的断崖，高约数百米，埃，高约数百米，埃塞俄比亚主裂谷和贝加尔裂谷系一些断崖竟高达塞俄比亚主裂谷和贝加尔裂谷系一些断崖竟高达千米以上。千米以上。三、大陆裂谷的特征三、大陆裂谷的特征 大陆裂谷构造的最大特征是：大陆裂谷构造的最大特征是：两侧边界两侧边界为一对大致

13、平行的、向内倾斜的正断层为一对大致平行的、向内倾斜的正断层，为，为主裂谷断层控制裂谷的形态主裂谷断层控制裂谷的形态。这种边界断层。这种边界断层多是高角度的，倾角常达多是高角度的，倾角常达6065度，因此剖度，因此剖面上呈面上呈“V”字形。但内部构造一般比较复字形。但内部构造一般比较复杂，可以是两侧边界断层都发育的杂，可以是两侧边界断层都发育的对称断陷对称断陷，也可以是只有一侧边界断层发育的也可以是只有一侧边界断层发育的不对称断不对称断陷陷或或单边断陷单边断陷，同时常被次一级断裂切割成，同时常被次一级断裂切割成复杂的复杂的地堑、半地堑地堑、半地堑构造。构造。2、构造、构造 一边倾斜的一边倾斜的断

14、块带断块带裂谷构造类型裂谷构造类型无边缘隆起无边缘隆起一边隆起一边隆起两边窿起两边窿起内部隆起内部隆起3、沉积、沉积 沉积厚度较大（沉积厚度较大（15002500m），厚度变化大，），厚度变化大，相变迅速，沉积速率大。相变迅速，沉积速率大。 沉积剖面往往具有沉积剖面往往具有二元结构二元结构，下部为细碎屑岩，下部为细碎屑岩沉积，上部为粗碎屑沉积，二者之间为不整合所分开。沉积，上部为粗碎屑沉积，二者之间为不整合所分开。这反映第一阶段地形差异不大，火山活动也是分散的，这反映第一阶段地形差异不大，火山活动也是分散的，呈裂陨式喷发；第二阶段构造活动急剧加强，从而形呈裂陨式喷发；第二阶段构造活动急剧加强，

15、从而形成两侧的山地地形，剖面上出现粗碎屑沉积，同时火成两侧的山地地形，剖面上出现粗碎屑沉积，同时火山话动也集中于裂谷盆地中，这才代表了裂谷作用阶山话动也集中于裂谷盆地中，这才代表了裂谷作用阶段。段。4、岩浆活动、岩浆活动 多数裂谷岩浆活动强烈（穹隆型），少数多数裂谷岩浆活动强烈（穹隆型），少数较弱（裂陷型）。成分上具较弱（裂陷型）。成分上具双峰式组合双峰式组合特征特征（基性和酸性基性和酸性为主，而缺乏中性的组合，如拉为主，而缺乏中性的组合，如拉斑玄武岩流纹岩组合），成为鉴定古裂谷产斑玄武岩流纹岩组合），成为鉴定古裂谷产物的重要标志；物的重要标志；5、地球物理特征、地球物理特征 重力重力：具有显

16、著的：具有显著的负布格重力异常负布格重力异常，裂谷边界与，裂谷边界与重力异常的梯度带一致。重力异常的梯度带一致。 磁力磁力：以：以负磁力异常负磁力异常为特征，可达为特征，可达-400伽玛。伽玛。 热流热流：裂谷比相邻地区的：裂谷比相邻地区的热流值高热流值高出出23倍。贝倍。贝加尔湖谷底的热流值约加尔湖谷底的热流值约2.6，而相邻的伊尔库次克地，而相邻的伊尔库次克地台区的热流值仅台区的热流值仅1.0。在强烈火山活动地区，热流值。在强烈火山活动地区，热流值更显著增高。地热的峰值一般在边界断层附近。更显著增高。地热的峰值一般在边界断层附近。 地震活动地震活动：大陆裂谷带是世界上主要的：大陆裂谷带是世

17、界上主要的浅源地震浅源地震带之一，空间上地震集中在边界断层附近，与负布带之一，空间上地震集中在边界断层附近，与负布格重力异常梯度带大休一致。如莱茵地堑北段地震格重力异常梯度带大休一致。如莱茵地堑北段地震活动集中在东边界断活动集中在东边界断 根据美国宇航中心对东非的重力测量资料，整个裂谷根据美国宇航中心对东非的重力测量资料，整个裂谷区内存在大面积区域性负布格重力异常，长区内存在大面积区域性负布格重力异常，长5000km，宽，宽达达1000km，重力异常值大体介于，重力异常值大体介于(-100-200)10-5 ms2之间，局部可达之间，局部可达-240 10-5 ms2。6、深部构造特征、深部构

18、造特征 裂谷区的地壳厚度有明显减薄的现象，约在裂谷区的地壳厚度有明显减薄的现象，约在2025km，普遍比非裂谷区小。裂谷区的壳下具低波速、，普遍比非裂谷区小。裂谷区的壳下具低波速、低密度、高温（约低密度、高温（约1100 ）、高导电率、粘滞性物）、高导电率、粘滞性物质，称为质，称为裂谷垫裂谷垫或或地幔地壳混合物地幔地壳混合物；7、大陆裂谷或具有裂谷成因的盆地是重要的、大陆裂谷或具有裂谷成因的盆地是重要的含油气盆地类型。含油气盆地类型。四、大陆裂谷陆间裂谷的演化四、大陆裂谷陆间裂谷的演化1、穹形隆起阶段、穹形隆起阶段 地幔物质上涌（可以是地幔热柱）导致地壳穹形隆起，地幔物质上涌（可以是地幔热柱）

19、导致地壳穹形隆起，发育正断层组合，以发育正断层组合，以强烈的剥蚀、地壳减薄强烈的剥蚀、地壳减薄为主，局部产为主，局部产生地堑或箕状断陷盆地，并伴随有火山活动。生地堑或箕状断陷盆地，并伴随有火山活动。2、断裂下陷阶段（大陆裂谷）、断裂下陷阶段（大陆裂谷） 拉张断裂导致拉张断裂导致穹隆顶部陷落穹隆顶部陷落，形成，形成地堑系地堑系，沉积负载，沉积负载的的均衡沉降作用和可能的热沉降作用均衡沉降作用和可能的热沉降作用使沉降进一步加强。使沉降进一步加强。本阶段以本阶段以冲积扇和湖泊沉积冲积扇和湖泊沉积为主，常发育红色的类磨拉石为主，常发育红色的类磨拉石建造，夹有火山岩，有时可有泻湖相蒸发岩发育。建造，夹有

20、火山岩，有时可有泻湖相蒸发岩发育。3a、陆间裂谷阶段（红海亚丁湾）、陆间裂谷阶段（红海亚丁湾） 为大陆裂谷的进一步发展，陆壳完全裂开，洋为大陆裂谷的进一步发展，陆壳完全裂开，洋壳初步形成，但尚未形成成熟的洋中脊，常表现壳初步形成，但尚未形成成熟的洋中脊，常表现为狭长的海湾。为狭长的海湾。3b、夭折裂谷、夭折裂谷 大陆裂谷未进一步发展而夭折，由于沉积负大陆裂谷未进一步发展而夭折，由于沉积负载和热沉降作用而形成宽阔的披盖层载和热沉降作用而形成宽阔的披盖层。大陆边缘类型大陆边缘类型A 大西洋型大陆边缘（被动、稳定、离散、拖曳）大西洋型大陆边缘（被动、稳定、离散、拖曳）B 太平洋型大陆边缘（活动、主动

21、）太平洋型大陆边缘（活动、主动） Ba 西太平洋型大陆边缘（岛弧海沟系边缘海盆地）西太平洋型大陆边缘（岛弧海沟系边缘海盆地） Bb 安底斯型大陆边缘（山弧海沟系）安底斯型大陆边缘（山弧海沟系）第三节第三节 被动大陆边缘被动大陆边缘一、被动大陆边缘的特征一、被动大陆边缘的特征1 1、分布分布：大西洋、部分印度洋，活动大陆边缘中：大西洋、部分印度洋，活动大陆边缘中大陆与弧后边缘海之间也可发育特征相似的环境。大陆与弧后边缘海之间也可发育特征相似的环境。2 2、地貌地貌：宽阔的大陆架、缓倾的大陆坡和明显的：宽阔的大陆架、缓倾的大陆坡和明显的大陆隆，向陆方向为大陆隆，向陆方向为海岸平原海岸平原，向海方向

22、为，向海方向为深海平深海平原原。3 3、地壳类型地壳类型：大陆架（陆壳为主）大陆坡（过：大陆架（陆壳为主）大陆坡（过渡型）大陆隆（洋壳）。渡型）大陆隆（洋壳）。4 4、具有强烈的沉降，接受巨厚的沉积物具有强烈的沉降，接受巨厚的沉积物。沉降机。沉降机制包括：冷却引起的热沉降，拉张减薄引起的均衡制包括：冷却引起的热沉降，拉张减薄引起的均衡沉降，拉张断陷，沉积负载的均衡沉降，沉降，拉张断陷，沉积负载的均衡沉降，地壳向洋地壳向洋方向的蠕散作用。方向的蠕散作用。5、宽阔的大陆架上巨厚的沉积物使其成为重要的、宽阔的大陆架上巨厚的沉积物使其成为重要的油气生成、聚集场所油气生成、聚集场所。三、被动大陆边缘的沉

23、积作用三、被动大陆边缘的沉积作用 被动大陆边缘是在大陆裂谷和陆间裂谷基础上演化而来的。因此此处的沉积剖面上明显可分为两套岩系，其间为一重要的不整合。 下部大陆裂谷陆间裂谷阶段的产物，下部大陆裂谷陆间裂谷阶段的产物，以河湖相夹火山岩并常具有蒸发岩为特征，碎屑岩火山岩蒸碎屑岩火山岩蒸发岩组合发岩组合。 上部为上部为被动大陆边缘阶段被动大陆边缘阶段的产物，可发育成的产物，可发育成宽宽阔、巨厚的沉积体阔、巨厚的沉积体，Dickinson称之为称之为冒地斜棱柱体冒地斜棱柱体（miogeoclinal prism）和陆堤（）和陆堤（continental embankment）。）。 大陆架大陆架上以巨厚

24、的上以巨厚的陆源屑碎岩和碳酸盐岩陆源屑碎岩和碳酸盐岩为主，为主，可发育三角洲。可发育三角洲。 大陆隆大陆隆上为上为浊流沉积和等深流沉积浊流沉积和等深流沉积等，可发育等，可发育巨大的巨大的浊积扇浊积扇。弧沟系：即弧沟系：即板块俯冲带板块俯冲带的构造地貌表现。的构造地貌表现。一、弧的类型一、弧的类型 弧沟系的类型，也就意味着俯冲带的类型弧沟系的类型，也就意味着俯冲带的类型, 包括那包括那些距大陆较远的岛弧海沟系。些距大陆较远的岛弧海沟系。A 陆缘弧：弧后区为陆壳性质陆缘弧：弧后区为陆壳性质 Aa 山弧型山弧型：以弧后区发育：以弧后区发育褶皱冲断层带褶皱冲断层带，具强烈，具强烈的的挤压收缩挤压收缩变

25、形为特征，安底斯山脉。（变形为特征，安底斯山脉。（contracted arc） Ab 裾弧型裾弧型：弧后为：弧后为略变薄的大陆地壳略变薄的大陆地壳，浅海陆架，浅海陆架，以拉伸变形为主，苏门答腊、瓜哇。（以拉伸变形为主，苏门答腊、瓜哇。（non-contracted arc）第四节第四节 活动大陆边缘活动大陆边缘B 洋内弧：弧后为洋壳性质洋内弧：弧后为洋壳性质 Ba 分离型分离型：岛弧为陆壳，从大陆分裂出来而形成，：岛弧为陆壳，从大陆分裂出来而形成， 日本。日本。 Bb 不动型（稳定弧，原地弧）：不动型（稳定弧，原地弧）：俯冲作用发生在洋俯冲作用发生在洋壳之间，俯冲作用导致岩浆活动和抬升形成岛

26、弧，阿壳之间，俯冲作用导致岩浆活动和抬升形成岛弧，阿留申群岛。留申群岛。 Bc 移动型移动型：在岛弧之下：在岛弧之下发生扩张作用发生扩张作用，使岛弧分裂，使岛弧分裂，一分为二，其一向一分为二，其一向洋侧漂移洋侧漂移，另一称为，另一称为残留弧残留弧，其间，其间为弧后盆地，这种作用可以不止一次，马里亚纳岛弧。为弧后盆地，这种作用可以不止一次，马里亚纳岛弧。二、岛弧海沟系二、岛弧海沟系 岛弧海沟系主要发育在西太平洋，岛弧海沟系主要发育在西太平洋，典型的岛弧海典型的岛弧海沟系包括下列主要的沟系包括下列主要的构造地貌单元构造地貌单元：1、trench 宽度几十百公里，为不对称的宽度几十百公里，为不对称的

27、V字型。具浊流字型。具浊流沉积和远洋沉积。沉积和远洋沉积。2、trench slope break 较陡的较陡的海沟陆侧坡和其上较海沟陆侧坡和其上较缓的岛弧斜坡之间的较明显的角度转折处缓的岛弧斜坡之间的较明显的角度转折处。从海沟。从海沟陆侧坡到海沟坡折之间为陆侧坡到海沟坡折之间为增生楔形体生长场所增生楔形体生长场所，坡，坡折是增生楔形体的构造顶部。海沟陆侧上可发育一折是增生楔形体的构造顶部。海沟陆侧上可发育一种构造盆地种构造盆地斜坡盆地斜坡盆地（slope）3、arc-trench gap 从从海沟坡折到火山弧之间的无火山地带海沟坡折到火山弧之间的无火山地带，此处热流值相对较低，其中发育热流值

28、相对较低，其中发育弧前盆地弧前盆地（forearc basin），以），以碎屑沉积为主，可包括浊流、三角洲、碎屑沉积为主，可包括浊流、三角洲、陆架陆坡、以及河流陆架陆坡、以及河流等沉积。等沉积。4、volcanic arc 其附近可发育张性的其附近可发育张性的地堑式弧内盆地地堑式弧内盆地（intra-arc basin）。）。5、inter-arc basin and remnant arc 弧间盆地弧间盆地是指火山弧与是指火山弧与残留弧残留弧或残留弧之间或残留弧之间不活动的微洋盆。不活动的微洋盆。6、marginal sea basin 边缘海盆地边缘海盆地 在大地构造学中，边缘海盆地专指在

29、大地构造学中，边缘海盆地专指岛弧与大岛弧与大陆之间的具洋壳或过渡型地壳的深水海盆陆之间的具洋壳或过渡型地壳的深水海盆。此处。此处可发育宽阔的大陆架，如可发育宽阔的大陆架，如东海大陆架东海大陆架，其东为具，其东为具拉薄陆壳的深水的冲绳海槽。拉薄陆壳的深水的冲绳海槽。二、安底斯型活动大陆边缘二、安底斯型活动大陆边缘1、概述、概述1）在弧前区）在弧前区 从模型上说，其构造地貌单元与岛弧海从模型上说，其构造地貌单元与岛弧海沟系相似。而在沟系相似。而在弧后区，则不发育具洋壳的弧后弧后区，则不发育具洋壳的弧后盆地盆地，而是在陆壳基础上发育，而是在陆壳基础上发育褶皱冲断层带褶皱冲断层带（fold-thrus

30、t belt）和弧背盆地）和弧背盆地（retro-arc basin），），弧本身为增厚的陆壳性质弧本身为增厚的陆壳性质。总体处在。总体处在强烈的挤压收缩状态。强烈的挤压收缩状态。2）紧密毗邻的）紧密毗邻的山弧和海沟之间地形高差极大山弧和海沟之间地形高差极大（安底斯山脉（安底斯山脉7000m，秘鲁智利海沟，秘鲁智利海沟7000m），），地壳厚度变化极大地壳厚度变化极大（海沟以西（海沟以西67km，海沟，海沟1012km，山脉，山脉6070km）。）。3）Benioff带倾角较小，俯冲（或仰冲）速率带倾角较小，俯冲（或仰冲）速率较大，安底斯较大，安底斯30左右。左右。2、褶皱冲断层带、褶皱冲断层

31、带 fold-thrust belt 褶皱冲断层带是指在褶皱冲断层带是指在板块的俯冲、碰撞作用板块的俯冲、碰撞作用下，下，由强烈挤压收缩而产生的大由强烈挤压收缩而产生的大规模逆冲断裂带规模逆冲断裂带，是一种，是一种陆内的强烈收缩，也称为陆内的强烈收缩，也称为A型俯冲带型俯冲带（A以以Ampferer命命名）以区别于通常意义上的俯冲带（相应为名）以区别于通常意义上的俯冲带（相应为B型俯冲带型俯冲带，以以Benioff命名），当然，这种命名），当然，这种A型俯冲与型俯冲与B型俯冲相比型俯冲相比是有限的。是有限的。 成因成因：1）在低角度）在低角度Benioff带的俯冲作用下，处于带的俯冲作用下，处

32、于强烈挤压强烈挤压收缩状态收缩状态。其中。其中较轻的弧较轻的弧将将逆掩冲断逆掩冲断在在较冷、较重的弧后陆壳较冷、较重的弧后陆壳之上。之上。 2）有时，火山弧是由于）有时，火山弧是由于岛弧大陆碰撞作用形成岛弧大陆碰撞作用形成的，褶皱的，褶皱冲断层带是冲断层带是继承前俯冲带继承前俯冲带而形成的。而形成的。3、弧背盆地、弧背盆地 retro-arc basin 有一较广义的名词有一较广义的名词弧后盆地弧后盆地（back-arc basin），但它通常指岛弧海沟系中的弧后），但它通常指岛弧海沟系中的弧后区的区的弧间盆地和边缘海盆地弧间盆地和边缘海盆地。 为使安底斯型山弧的弧后盆地能够区分，为使安底斯型

33、山弧的弧后盆地能够区分，Dickinson提出了提出了retro-arc basin一词。弧背盆一词。弧背盆地是一种十分重要的盆地大类地是一种十分重要的盆地大类前陆盆地前陆盆地中的中的一种。一种。前陆（前陆（foreland） 安底斯型山弧是一种造山带，更典型和更重要安底斯型山弧是一种造山带，更典型和更重要的是的是陆陆碰撞陆陆碰撞或或弧陆碰撞弧陆碰撞作用形成的造山带。作用形成的造山带。 广义地，广义地，前陆是指与造山带相邻的相对稳定的前陆是指与造山带相邻的相对稳定的大陆地壳部分大陆地壳部分,或者说是指或者说是指相对稳定的大陆地壳块体相对稳定的大陆地壳块体的前缘部分的前缘部分。严格地，。严格地，

34、前陆是指在与造山带相邻的前陆是指在与造山带相邻的相对稳定地壳中造山带物质逆冲运移所指方向的一相对稳定地壳中造山带物质逆冲运移所指方向的一侧侧，另一侧称为后陆（，另一侧称为后陆（hinterland）。实例）。实例 喜马拉喜马拉雅造山带：南侧印度为前陆，发育锡伐利克前陆盆雅造山带：南侧印度为前陆，发育锡伐利克前陆盆地；北侧为后陆。地；北侧为后陆。 弧背盆地作为一种前陆盆地，具有前陆弧背盆地作为一种前陆盆地，具有前陆盆地的共同特征，盆地的共同特征，横剖面上不对称，靠近造横剖面上不对称，靠近造山带一翼厚度大，变形强山带一翼厚度大，变形强。 沉降因素：沉降因素：1）A型俯冲引起的挠曲型俯冲引起的挠曲；

35、2）褶皱冲断层带带的地壳叠置而形成的褶皱冲断层带带的地壳叠置而形成的构造构造负载的均衡沉降负载的均衡沉降；3）快速上升的山脉引起的）快速上升的山脉引起的强烈剥蚀作用而形成的强烈剥蚀作用而形成的沉积负载的均衡沉降沉积负载的均衡沉降。三、增生楔形体和混杂堆积三、增生楔形体和混杂堆积增生楔形体增生楔形体 accretionarywedge 在大洋板块的俯冲作用过程中，在大洋板块的俯冲作用过程中，海沟海沟处处的的远洋沉积物、浊流沉积物远洋沉积物、浊流沉积物、仰冲板块仰冲板块前缘前缘塌落岩块和少量的洋壳碎片塌落岩块和少量的洋壳碎片在俯冲铲刮作用在俯冲铲刮作用下，经过下，经过挤压、剪切、混杂挤压、剪切、混

36、杂在一起，不断加在一起，不断加积到海沟陆侧坡下，构成积到海沟陆侧坡下，构成增生楔形体增生楔形体。混杂堆积混杂堆积 mlange 混杂堆积是一种混杂堆积是一种填图规模填图规模（1:25000或更小比例尺）的的变形岩石混合体变形岩石混合体，由，由不同年代、不同性不同年代、不同性质的岩石经过构造作用破碎、混杂而成质的岩石经过构造作用破碎、混杂而成。可包括。可包括3个组成部分，经强烈剪切（透入性变形）的泥个组成部分，经强烈剪切（透入性变形）的泥质岩、蛇纹岩质岩、蛇纹岩基质基质，曾与基质互层或间层的破碎，曾与基质互层或间层的破碎的脆性岩层的的脆性岩层的原地岩块原地岩块和来自其它地层单位、因和来自其它地层

37、单位、因而年代不同、性质不同的而年代不同、性质不同的外来岩块外来岩块。 混杂堆积常见于混杂堆积常见于大陆中的造山带大陆中的造山带中，板块构中，板块构造解释为增生楔形体性质。如果其中含有较多的造解释为增生楔形体性质。如果其中含有较多的蛇绿岩成份（洋壳碎片），称为蛇绿混杂堆积。蛇绿岩成份（洋壳碎片），称为蛇绿混杂堆积。一、一、地缝合线：地缝合线： 相向运动相向运动的两个板块其间的的两个板块其间的洋壳终将俯冲怠尽洋壳终将俯冲怠尽，大洋最终关闭，从而结束大洋最终关闭，从而结束Wilson CycleWilson Cycle，随着洋壳，随着洋壳的消失，的消失，两侧大陆逐渐靠近并最终拼合、碰撞，形两侧大陆

38、逐渐靠近并最终拼合、碰撞，形成地缝合线成地缝合线，在此过程中的造山作用，形成高大的，在此过程中的造山作用，形成高大的褶皱山系。褶皱山系。 典型的现代实例：印度河雅鲁藏布江缝合带。典型的现代实例：印度河雅鲁藏布江缝合带。第五节第五节 大陆碰撞带大陆碰撞带二、大陆的拼合碰撞造山作用是一漫长而复杂的二、大陆的拼合碰撞造山作用是一漫长而复杂的过程过程1 1、两侧大陆边缘的形状不规则，方向不平行，使碰、两侧大陆边缘的形状不规则，方向不平行，使碰撞过程具有穿时性，撞过程具有穿时性，如印度欧亚大陆，自西向东，华北扬子（秦岭褶皱带）自东向西，而凹处可以作为残留洋存凹处可以作为残留洋存在在。2 2、在两个大陆发

39、生主碰撞的前期，可发生一系列、在两个大陆发生主碰撞的前期，可发生一系列次次级的拼合、碰撞级的拼合、碰撞，各种大小不同的地块（包括海底高，各种大小不同的地块（包括海底高原、岛弧（即弧后盆地的关闭）等）拼合、碰撞，导原、岛弧（即弧后盆地的关闭）等）拼合、碰撞，导致在致在不同时期、不同位置，大陆边缘性质、俯冲极性不同时期、不同位置，大陆边缘性质、俯冲极性的复杂性的复杂性。3 3、拼合与造山之间的时间关系复杂，、拼合与造山之间的时间关系复杂，拼合后不一定拼合后不一定马上就出现广泛的造山作用马上就出现广泛的造山作用，如秦岭。，如秦岭。三、持续而强烈的碰撞、挤压、缩短在两侧大陆（前三、持续而强烈的碰撞、挤

40、压、缩短在两侧大陆（前陆和后陆）产生广泛的应变陆和后陆）产生广泛的应变（印度与欧亚大陆拼合后仍向北挤入达2000km）。应变的规模和强度取决于。应变的规模和强度取决于两侧大陆两侧大陆在刚性和整体性的差在刚性和整体性的差异。异。例如：印度欧亚大陆碰撞例如：印度欧亚大陆碰撞在后陆（腹地）的亚洲中东部和东南亚产生广泛而重在后陆（腹地）的亚洲中东部和东南亚产生广泛而重要的影响，导致一系列要的影响，导致一系列前期造山带前期造山带（天山、昆仑山、（天山、昆仑山、祁连山、秦岭等）祁连山、秦岭等）强烈复活上升强烈复活上升，贝加尔裂谷、汾渭，贝加尔裂谷、汾渭地堑的裂开，大走滑断层活跃。地堑的裂开，大走滑断层活跃

41、。大陆边缘岩大陆边缘岩浆弧造山带浆弧造山带岛弧造山带岛弧造山带陆陆造山带陆陆造山带陆弧造山带陆弧造山带蛇绿岩仰冲蛇绿岩仰冲到至变形的到至变形的造山带造山带四、在四、在地缝合线及附近地缝合线及附近包含了前期包含了前期Wilson CycleWilson Cycle中中各种大陆边缘的产物的残留，经过了强烈的变形改各种大陆边缘的产物的残留，经过了强烈的变形改造，如造，如洋壳碎片（蛇绿岩套）、混杂堆积、安底斯洋壳碎片（蛇绿岩套）、混杂堆积、安底斯型岩浆弧、弧前盆地型岩浆弧、弧前盆地等。等。 实例：雅鲁藏布缝合带。实例：雅鲁藏布缝合带。五、在持续的五、在持续的挤压、缩短挤压、缩短作用下，发生作用下，发生

42、陆内俯冲陆内俯冲、壳幔拆离、地壳叠置增厚，形成巨大的壳幔拆离、地壳叠置增厚，形成巨大的褶皱冲断褶皱冲断层带层带。六、六、周缘前陆盆地周缘前陆盆地（peripheral basin）为重要的前陆）为重要的前陆盆地类型，其特征、沉降因素与弧背盆地相似。由于盆地类型，其特征、沉降因素与弧背盆地相似。由于山脉的强烈上升，物源充足，山脉的强烈上升，物源充足，堆积巨厚的磨拉石建造堆积巨厚的磨拉石建造，包括河流、湖泊、山麓堆积，下伏可能有浊流沉积。包括河流、湖泊、山麓堆积，下伏可能有浊流沉积。由于该类盆地可能由于该类盆地可能部分叠置在前期被动大陆边缘沉积部分叠置在前期被动大陆边缘沉积体体之上，可提供良好的油

43、气潜力。之上，可提供良好的油气潜力。 实例：印度锡伐利克盆地。实例：印度锡伐利克盆地。七、碰撞复活前陆盆地：随着印度亚洲碰撞，使七、碰撞复活前陆盆地：随着印度亚洲碰撞，使本本已逐渐夷平的原造山带复活上升而形成的前陆盆地已逐渐夷平的原造山带复活上升而形成的前陆盆地。在中国西部这是一种重要的盆地类型。实例：祁连加在中国西部这是一种重要的盆地类型。实例：祁连加里东褶皱带的里东褶皱带的酒泉盆地酒泉盆地。一、板块构造与古板块构造研究一、板块构造与古板块构造研究 板块构造学板块构造学是建立在是建立在现代板块构造格局和现代板块构造格局和2 2亿年以来亿年以来中新生代板块构造演化中新生代板块构造演化，主要对象

44、为大陆边缘、大洋和，主要对象为大陆边缘、大洋和年青山脉，通过地质、地球物理方法直接观察年青山脉，通过地质、地球物理方法直接观察各种板块各种板块边界、环境，板块的相互运动和作用边界、环境，板块的相互运动和作用。 那么那么2 2亿年以前的地质历史呢？注意到最老的现存洋亿年以前的地质历史呢？注意到最老的现存洋壳不到壳不到2 2亿年，说明亿年，说明2 2亿年以前的亿年以前的Wilson CycleWilson Cycle都已结束，都已结束，没有直接的观察对象，而残留在大陆的各时代造山带之没有直接的观察对象，而残留在大陆的各时代造山带之中中。 现代板块构造学是否适用于现代板块构造学是否适用于2 2亿年以

45、前的地质历史呢？亿年以前的地质历史呢？有争议。主流的观点认为：至少自元古代以来即存在板有争议。主流的观点认为：至少自元古代以来即存在板块构造体制。但可能在很多方面有不同的特点：如板块块构造体制。但可能在很多方面有不同的特点：如板块厚度、刚性、活动速率等。厚度、刚性、活动速率等。第六节第六节 古板块构造研究古板块构造研究 古板块构造研究古板块构造研究是一种重要而广泛的领域，实是一种重要而广泛的领域，实质上它是板块构造学的质上它是板块构造学的大陆构造大陆构造研究，用板块构造研究，用板块构造理论解释大陆构造，其研究内容包括：理论解释大陆构造，其研究内容包括：1、确定、确定古板块边界古板块边界，划分，

46、划分不同时代、不同级别不同时代、不同级别的的古板块；古板块；2、确定古板块的、确定古板块的相对位置、运动过程相对位置、运动过程，即陆块的，即陆块的分裂、漂移和拼合；分裂、漂移和拼合；3、鉴定和恢复各构造单元、位置和产物的、鉴定和恢复各构造单元、位置和产物的古板块古板块构造环境构造环境；4、重建区域板块构造演化史重建区域板块构造演化史。二、古板块构造研究方法二、古板块构造研究方法1、地缝合线的研究地缝合线的研究 是古是古板块研究中的关键，因为板块研究中的关键，因为地缝合线是陆块地缝合线是陆块的碰撞、拼合的标志线的碰撞、拼合的标志线，是古，是古板块划分的界线，是板块划分的界线，是不同规模洋壳的遗迹。不同规模洋壳的遗迹。 地缝合线