历史大地构造学讲义

课前讨论

界线层型的条件第9章

历史大地构造学第9章

历史大地构造学9.1历史大地构造及其分析方法9.2地槽、地台的概念9.3板块构造简介9.4古板块的恢复方法9.5大地构造分区、旋回和阶段历史大地构造的概念

通过对地层沉积特征和与之相关的构造-岩浆-变质特征及其演变的研究,推断地层形成的大地构造背景(环境)、性质和演化过程,称为历史大地构造分析,相应的学科称之为历史大地构造学.大地构造性质稳定型:无或少地震、火山活动，壳幔物质交换不频繁;地壳的升降幅度小。过渡型:介于二者之间。活动型:地震、火山活动频繁，壳幔物质交换频繁;地壳的升降幅度大。八种大地构造学说地质力学（李四光）重力构造（马杏垣）波浪镶嵌构造（张伯声）地洼学说（陈国达）断块学说（张文佑）地槽-地台多旋回构造学说（黄汲清）板块构造学说（尹赞勋，李春昱，郭令智）历史大地构造（王鸿祯）9.1历史大地构造分析9.1.1沉积建造分析法9.1.2岩相及地层厚度分析法9.1.3沉积盆地类型分析法9.1.4构造运动、变质及岩浆活动分析法一、沉积组合(建造)分析概念：在一定时期内形成的、能够反映其沉积过程主要构造背景的沉积岩共生综合体概念核心：

1沉积时的构造条件

2较长时期

3一定的区域范围

4综合特征(组分、结构、构造等特征)构造背景分类：稳定、过渡、活动三种类型一、沉积组合(建造)分析1、活动类型沉积建造和特征构造环境：大陆区：主要包括强烈上升的高峻山系和巨大的陆缘火山活动带，海洋区：大陆边缘的弧后海、弧间海、深海沟和远洋盆地为活动型的海洋背景。1）硬砂岩组合：包括硬砂岩、岩屑砂岩和长石砂岩。这些岩石都含有较多的不稳定组分，是在地形高差大、沉积速度快的活动构造、环境中形成的。2）火山岩组合：包括基性岩、超基性岩和远洋深海硅质岩组成的蛇绿岩套组合以及岛弧火山岩、中酸性熔岩和侵入岩两种组合。3）混杂岩与变质岩组合：混杂岩是由时代不同、性质不同、大小悬殊的各种岩块组成的一种构造砾岩。一、沉积组合(建造)分析1、活动类型沉积建造4）复理石组合：复理石是在古代活动深海环境中形成的砂泥质浊积岩。现代弧后边缘海、海沟和大陆基等活动深海环境中，有厚度巨大的浊积岩。5）磨拉石组合：磨拉石组合是在地槽活动后期或大洋关闭时和活动大陆边缘强烈褶皱上升形成山系时，由山间盆地山前凹陷中的砾、砂、泥等碎屑物质堆积形成的，因此也是一种活动型沉积组合。一、沉积组合(建造)分析2、稳定类型沉积建造

在大陆上，稳定类型的构造背景主要发育在广阔的准平原、内陆盆地及近海平原，相应的沉积组合是游移盆地湖泊碎屑组合、内陆盆地河湖泥质组合及近海盆地含煤碎屑组合。3、过度类型沉积建造非补偿的边缘海、活动陆棚、大陆斜坡可以代表过渡型的构造背景，形成相应的过渡型沉积组合，如非补偿边缘海碳质、硅质组合，活动陆棚泥质碳酸盐沉积组合。沉积组合与构造性质

不同大地构造性质的地层成分、结构和体态特征9.1历史大地构造分析9.1.1沉积建造分析法9.1.2岩相及地层厚度分析法9.1.3沉积盆地类型分析法9.1.4构造运动、变质及岩浆活动分析法9.1.2沉积物厚度-相分析沉积物厚度可以反映地壳升降运动的幅度（与基盘的下降和物质供给的多少有关）补偿非补偿超补偿沉积物厚度-相分析的有关概念补偿：沉积基盘的下降速度等于沉积物的堆积速度时，水深不变，岩相不变。非补偿：沉积基盘下降速度大，物质供应不足，水深变大，表现为海进序列。这类盆地也称饥饿盆地。超补偿：沉积基盘下降慢，物质供应多，水体变浅，表现为海退。1.单个地层剖面反映出的海水进退往往与：地壳均衡,沉降,沉积物供应有关，因而不要与海进海退相混淆。2.地史中常见的为补偿类型沉积，其厚度代表沉积盆地下降幅度9.1历史大地构造分析9.1.1沉积建造分析法9.1.2岩相及地层厚度分析法9.1.3沉积盆地类型分析法9.1.4构造运动、变质及岩浆活动分析法沉积盆地的类型和特征与其所处的大地构造位置密切相关，大地构造状态决定了盆地的类型和特征。通过了解盆地沉积物组分、沉积相、沉积体系及其时空关系、古水流分布格局等，可以恢复盆地的性质和类型，确定盆地的大地构造背景及其演化。克拉通盆地：主要分布于大陆板块内部以及大洋中的微板块、地块等构造背景下。被动大陆边缘盆地和活动大陆边缘盆地：均分布于大陆板块边缘地带，前者形成于大地构造伸展期，后者形成于大地构造挤压期。大陆碰撞有关的盆地：形成于岛弧与大陆板块、大陆板块与大陆板块碰撞的构造背景下，并形成碰撞造山带。所以可以通过沉积盆地的性质、分布去恢复研究区的大地构造背景和所处的大地构造阶段。不同类型盆地的分布情况板块背兵景下的掘部分沉催积盆地荷分布示银意图阳（岁据Dic秩kin避son杀,1胃974）大地构造切背景与沉攻积盆地分户类活动型盆地稳定型过渡型9.1历史大地乖构造分析9.1绳.1沉积建造邮分析法9.1.食2岩相及地窄层厚度分锁析法9.1.储3沉积盆枝地类型肌分析法9.1.丽4构造运动系、变质及法岩浆活动责分析法(1)构造运动构造运动慰强烈：地层褶搬皱强烈规，呈紧救闭状态熊线型延蠢伸，甚塞至出现贡大型倒很转褶皱惠，大型盘逆断层密或推覆惯体，表壳明这套信地层受灶过强大曾的水平私挤压。构造运剧动较弱泽：地层比较趴平缓或只谁有轻微舒应缓褶皱，田断层不太策发育，只洞有少数正殃断层，表植明这套地隶层未受过逆强大水平选挤压，未盟经受过剧修烈的构造膜运动，形滚成以后一成直处于相楼对稳定的小构造环境祖。(2)岩浆作演用与变夹质作用构造运躺动强烈遗：地层中岩铁浆岩越多静，地层岩植石变质越秩深越普遍离，表明地此层所经受浴的构造运免动越强烈祸。如：地台基底中含大量畜岩浆岩，连变质深而弊普遍，说苹明基底岩胞系是在强介烈普遍活娃动的构造捏环境中形驰成的。构造运咳动较弱窃：地台的捕盖层岩系中话很少岩贡浆岩和谱变质现壳象，则忽表明是捎在稳定茂构造环右境中形英成的。(2)岩浆作狐用与变床质作用只有对斧一个地膨区的全良部地层略作全面闸分析，取才能知趁道这一感地区何爸时处于爪地槽活品动状态蛋，何时闷处于地棕台稳定睡状态，摄才能确旦定这一迁地区的糖构造分师区中所啊处的位竖置。如，桂北—湘中地馆区，具有变惜质变形航的下古露生界，饥上覆地域层则是橡不变质匙不变形运的上古俊生界，尖因此确格定其为包加里东疏褶皱带把。第9章怕历史亩大地构士造学9.1历史大且地构造堵及其分颜析方法9.2地槽、框地台的经概念－吃固定论9.3板块构造煮简介9.4古板块洗的恢复听方法9.5大地构造晨分区、旋拒回和阶段9.2地槽、检地台学租说（固悬定论）浅简介地槽（geo亩syn剑cli胆ne)挖:以发育巨圾厚海相沉聪积、最后符又褶皱成挽山系的巨惕型槽状凹邻陷，为活袭动的大地纲构造单元船。美国学者J.攻Hal鹊l(1锅859浓)a哥nd秧J.征D.言Dan虾a(1许873娃),在北美远的App礼ala概chi咸an地区创吃立陆缘地槽的概念。舅欧洲学者E.S阵uess栽(187裕5),同E.H子aug(添1900围)在Alp银s创立陆间地陈槽的概念.9.2地槽、地搭台学说简自介地槽的碑特点：1.位置：一般位嗽于大陆艘边缘，映为规模净巨大的植槽状地钳壳构造引活动带孟，长达运数千公烤里，宽阵数百公剩里。2.演化阶段沈：分为3期初期：下宿降接收巨孤厚沉积，仍并伴有海败底基性火醋山喷发；中期：上舅升并伴有右钙碱性火棕山岩及陆脊相沉积物磁；晚期：渴遭受强连烈造山贺运动，涂并伴有内强烈变增质作用猫、混合予岩化作法用、酸恒性岩浆部活动及轧巨厚山光前Mol问las偿s堆积。3.沉积物签：硬砂岩奸、复理度石（Fli娱sh）、磨殿拉石Moll银ass4.岩浆活攻动：早期以基性为主，钳晚期以酸性为主(?)。5.构造活动籍：强烈，嗽可形成咐系列复瓦背斜和弟复向斜牧以及巨仅大逆掩瓶推覆构指造。地台（pla纲tef沃orm愉):具有平担整沉积湖盖层的疼稳定大蚁地构造踪蝶单元，师通常由基底和盖层两部分判组成，补其间为舒大型的沈角度不要整合面蜓。由奥地傍利学者S.S他uess贸(187跌5)在东欧俄罗斯平滑原创立。地台的特率征：1.形态：一般为蜻等轴状挤规则多花边形，的周围一标般为高莲峻的褶释皱山系员（地槽吼），内厌部地形凑高差不喇大。2.结构：具有双层糕结构，褶此皱的变质遥基底和稳俩定的沉积鹅盖层，之俗间为巨大鸽的区域性赶不整合。3.构造变形极：盖层变形寒简单而微剩弱，褶皱决开阔，断炒层多表现摩为正断层4.岩浆作用食和变质作捧用：不发育地盾（Shie仗ld）：自古生汽代以来梁基本处喊于隆起殿并遭受拉剥蚀状适态，基宗底直接欠出露地示表、往拖往缺失注盖层的径地区。地槽内艇部单元威的划分禾：根据岩邻浆活动洒的有无赞与沉积椒物特征拾，划分且为优地别槽和冒县地槽。优地槽经（Eug湖eos交ync杀lin允e）：含有大量租火山物质砖的地槽中稠心部位。冒地槽（Mio－）：接近团前陆（蜜地槽两麻侧的稳文定地块较）的外酱部地向乐斜，不驾含或含享极少火沙山物质局，但厚担度巨大苹与地台剂有别。第9章颈历史大地虏构造学9.1历史大地桑构造分析9.2地槽、客地台的践概念9.3板块构造饮简介－活渠动论9.4古板块暑的恢复焰方法9.5大地构造普分区、旋表回和阶段9.3板块构造抛简介9.3.申1概念及讯由来9.3纸.2板块的边发界类型9.3低.3板块构造(空间)模式9.3.南4W策ilso脱n旋回(时间)9.3拌.5板块构造当与地槽地磁台的关系9.3.垃1板块构根造概念捞及由来板块构先造:地球表面揪是由为数圈不多,大小不捧等的岩怕石圈板猜状体拼拣合而成欢的.这些板击状体(板块)相对于赤尿道或地极为可发生大浆规模的横妹向水平位单移。板块之胀间通常以益大洋中脊自、海沟、丹转换断层拔、大陆裂草谷和褶皱自带等为边锻界。板块懒间的离合序碰撞及其从相关地质滴现象主要性发生在板芳块的边缘.该思想的买倡导者是验德国气象炎学A.We皮gene裳r(19学12,3角5岁殉职),美国学暑者W.J袖.Mo密rga温n(1表968县)对此进行躬了最早和努最系统的男总结.板块运梅动机制板块的绞划分以上述板砍块边界类宰型为基础坏，可将全能球岩石圈认划分为七炊大板块（养一级）：抚欧亚板块座、非洲板雨块、印度漏板块、太层平洋板块劝、南极洲凳板块、北锻美洲板块膊和南美洲觉板块。（挽有的学者雨据地震资盒料划分为12-背13个板块禁）。现代全辽球板块9.3板块构徒造简介9.3欧.1概念及由枝来9.3肚.2板块边界当类型9.3胸.3板块构贯造(空间)模式9.3菊.4景Wi潜lso触n旋回(时间)9.3旗.5板块构扣造与地保槽地台飘的关系板块的边骆界类型离散型:大洋中脊俯冲型:海沟汇聚型碰撞型:喜马拉头雅山平错型:转换断搁层离散型汇聚型碰撞型汇聚型俯冲型平错型9.3板块构姥造简介9.3.牲1概念及由本来9.3做.2板块边抓界类型9.3.功3板块构剥造(空间)模式9.3.徒4W广ilso稠n旋回(时间)9.3.雾5板块构造溪与地槽地姨台的关系大西洋型晴大陆边缘被动大陆衡边缘西太平俱洋型(沟-弧－盆型)大陆边堤缘主动大陆晚边缘安第斯型丢大陆边缘海沟－麦山弧型主动边蔽缘9.3板块构造梨简介9.3澡.1概念及由自来9.3.久2板块边涌界类型9.3恨.3板块构觉造(空间)模式9.3阻.4渔Wi世lso员n旋回(时间)9.3们.5板块构从造与地汇槽地台之的关系威尔逊旋戏回胚胎期初始洋的盆期（似幼年期拳）成熟大久洋期衰退大洋陷期残余洋滑盆期消亡期（用板粪块构造智理论解要释）大薯洋地盆绝地的起缘瑞源、发聚展及衰舱亡的过施程。1胚胎期地壳拉秒张形成裂谷1胚胎期（烤陆内裂谷窃阶段）：由大陆厨板块发钻展为大绣陆裂谷联盆地，胞但未出幅现海洋芽环境，做如东非裂谷。裂谷搏接收陆晒源碎屑至及海陆匙过度沉暴积，出现基性祝喷出岩。2初始洋盆挨期2幼年期（测陆间裂谷芬阶段）：大陆裂赠谷进一要步拉张笋、拓宽懂，地壳伙进一步变盈薄，裂解谷中央汇陆壳消擦失，洋壳出皱现，大陆吹裂谷变轰为大洋利裂谷，再海水侵羡入，形连成微型诊大洋。盖通常有碱性玄武昆岩和流纹香质岩石，缺乏鉴中性安拒山质类格岩石。3成熟大痰洋期3成年期塑（被动者大陆边放缘阶段督）：陆壳继续渣分离，大当洋中脊向存两侧不断材增生，但锦大洋边缘谱未出现俯昌冲消减现匠象，洋壳与蠢陆壳连油接在一理起，可出现宽置广的大陆伯架、坡、华基（被动疲大陆边缘世），大陆边缘烤有厚度很颠大的陆源甘碎屑沉积烟、浊流沉既积，又称大西洋型炕大洋阶段。4衰退大洋炉期4衰退期意（主动浮大陆边蔬缘阶段弓／俯冲额消减阶堡段）：大西洋短型大洋蠢进一步碍发展，幸在大洋盈边缘形骂成俯冲略带。大征洋板块浇的俯冲粥消减，全形成海芬沟、岛寸弧或褶辅皱山系叹，大量安山质砌火山岩根喷发、衫中酸性画岩体的名侵入，双变质宅带、混怕杂岩是这一削活动构塔造带的娱特征，臂在这一者构造带射上岩石观变形、蜂褶皱、愈推覆构且造和逆蛾断层非么常发育闯。海沟秘和弧后什盆地中毁接受巨券厚碎屑泉沉积和列浊流沉妄积，含虽大量火辉山物质牺，是典述型优地槽瓣沉积物。该阶段捆又称为太斧平洋型大剑洋阶段。5残余洋州盆期—地中海5残余期（浪有限洋盆桑阶段）：。大陆对接界，大洋关叨闭，但仍熟有部分海宏盆残余，乘接受浅海—深海相侍的各种护沉积物湖，也可造能有蒸邮发岩，蛾有安山质饲火山岩物和深成纤花岗岩洗类形成，如现密代地中名海。残以余海两堆边的大苦陆边缘利形成高帐大山系国。6消亡期洋壳残芽片混杂堆积蛇绿岩涂套6遗痕期猴／终了腔期（拼尼合造山勇阶段）捕：最终两侧误大陆完全医拼合、碰胆撞，海域译完全消失喉，并转化浙为高大的课褶皱山系懒，山间盆拢地中接蚁受粗碎委屑磨拉映石沉积乞。有大蜻断裂带争、蛇绿岩套优、混杂岩窝、中酸性袍岩浆岩、扑双变质带等。如阿尔卑付斯—喜马拉誓雅山脉（地缝线东）。9.3板块构造化简介9.3设.1概念及性由来9.3.酱2板块边轰界类型9.3.邮3板块构佳造(空间)模式9.3嚼.4鞠Wi拍lso佛n旋回(时间)9.3.壁5板块构花造与地标槽地台喊的关系9.3豪.5板块构造虾与地槽、蚀地台的关祝系1二者关忽系：日心说与染地心说2互补关系美：板块解释槽台地台→板块的肥陆壳部分冒地槽→被动机大陆边百缘优地槽→活动大脑陆边缘地槽旋煌回→Wis光on旋回第9章钳历史大地扒构造学9.1历史大地胆构造分析9.2地槽、争地台的酸概念9.3板块构耕造简介9.4古板块块的恢复克方法9.5大地构造捷分区、旋绪回和阶段9.4古板块的的恢复盏方法板块构造够开始于什建么时候？古板块构旦造痕迹到溪何处寻？为什么？古板块构痰造的识别溪标志是什疫么？大洋海乐底

地俭貌图9.4古板块的址恢复方法板块构造珍开始于什伟么时候？岩石圈形印成以来古板块构伸造到何处倾寻？大陆→山沾脉为什么？大洋壳秘的年龄聚≤J2(托130傅Ma)古板块杯构造的割识别标健志是什碍么？9.4古板块陈的恢复奶方法一、板免块边界煮的识别1）蛇绿价岩套的亿识别2）混杂左堆积的挨识别3）双变海质带的光识别4）深大日断裂的肃识别5）大陆贫边缘的悲识别6）岩浆忘组合的机分析7）沉积组提合类型的饭识别二、古板牛块活动的锄分析1）古地磁监分析；2）古生物盆地理区系末分析3）古气息候分析地缝合线---锤-板块构灯造的最党直接证蜻据1、蛇绿岩锐套：由基性、超蜡基性岩（橄榄器岩、蛇捧纹岩、抬辉长岩碎）、枕状玄武拌岩和远洋沉云积组成的“三位钳一体”共生综脚合体，趋代表古洋壳残鉴片。一、板融块边界丘的识别橄榄岩辉长岩蛇绿岩疗套2、混杂堆幼积：为不同时搭代、不同疾成因和不疮同板块物怀质的混杂目体，是海例沟—俯冲带的愚典型产物林。其中既诞有被一苗系列逆苍冲断裂桐切碎和悼推覆上户来的古府洋壳或墓陆壳构室造残片梯，又有攻因板块骆俯冲而浇刮下来迟的浊流皮、远洋席沉积物孕以及浅虑水区崩诉塌下来雀的早先停形成地筛层的外遗来岩块释。这种堆毫积物由硬不同成啊因、不洪同时代炎、不同贪尺度的霜外来岩督块和深胸海细粒排沉积的置基质混球杂相处烈，也导滔致同一柄层位中赴不同时些代的化舞石混杂姥共生。混杂堆积画成因模式仅示意图3、双变质带：指板块营碰撞俯冲容带附近发瓜育的高压低温屈变质带（馋蓝闪石片必岩）、岛弧附僵近高温低压舌变质带（仔红柱石、认矽线石、勾兰晶石），它们反往往沿众缝合线收相伴出渔现。4、深大断鸣裂：两个板块傅碰撞接触验界线，表忆现为一个廉又深又大届的断裂带答，它切割助岩石圈，至进入上地因幔，长可娱达数百至掌数千公里鲜。如我国薄的雅鲁藏氧布江深贵断裂带。5．古大陆殖边缘的识晚别：主动大陆雁边缘、被现动大陆边蛛缘。沟-弧-盆；陆架、超陆坡、袍陆基。安第斯贵型板块刊边界混杂堆董积双变质类带6岩浆组秒合分析不同大看地构造才环境下会的岩浆谢活动的辩类型具么有不同妙特点：大洋型裳：拉斑玄武峡岩组合；火山岛弧奏、安第斯荣山型陆缘萝带：钙碱性渗火山岩稳定板按块内部颠：溢流玄武久岩喷发拉张裂谷城盆地：玄武岩和耳流纹岩共生的匀双峰模白式7沉积组合恭和沉积盆仪地的有序兽分布可帮助恢断复古板块可以利钉用陆表认、陆棚箩海—边缘海—岛弧海沉葱积组合的权有规律分围布趋势，余推测板块榴俯冲带或堂地缝合带见的可能位益置。1.古地磁学衔方法tanI威=2ta膛nλ(I为磁倾朽角，λ为古纬度)二、古板块活动偶的分析印度板块尝的北移欧洲和衡北美的版极移曲咽线欧洲及岭北美大谦陆寒武效纪以来教的磁性乐迁移曲今线2.生物古地徒理区系分趴析生物古斑地理分县区的概赞念生物古地方理的实例生物古恼地理分忌区：主要指因喊温度控制姨和地理隔拢离两大因冰素的长期才作用而产祝生的生物碧分类和演崭化体系在录空间上的你分异。1、不同铁于生物相（环境碌不同产绸生的生美物群生王态组合指方面的浆差异）2、形成原舰因：隔离（气候玻条件、熟陆地、制海洋）3、分级：依生物大区错、生物区、生物省头、生态区现代的亚犹洲与澳洲筐之间存在嫂一个深海峡－华莱士王线，它将副亚洲与耐澳洲的兼动物群虏分隔为虹两个明形显不同陪的生物果地理区牌系，前者以膏异它类今动物群我为特征辆，有猴吼、狐、兄獏、鹿润等，后者发纲育有有拌袋类、君极乐鸟假等特殊健动物群责。利用特殊的侄沉积类坟型进行微分析礁灰岩延、煤、塞铝土矿薪－热带气原候冰碛岩装－寒带气惜候3古气候分请析第9章赛历史屑大地构杜造学9.1历史大乡丰地构造刻分析9.2地槽、盈地台的晋概念9.3板块构趋造简介