大地构造课件第一讲：大地构造绪论

主讲：xxx地球科学学院大地构造学第一讲：绪论二、课程学习的目的和意义1.初步掌握以板块构造理论为核心的大地构造理论以及中国区域地质概况，为油气勘探服务（基础理论）！我国年石油产量与需求量比较（据CNPC等资料）石油的年产量曲线石油的年需求曲线20010019801985199019952000年150石油的年产量和需求106吨量年进口石油量2004年我国石油进口1亿吨,占总用油量的35%2010250年出口石油依赖度:>50%国外买油；国外找油;提高国内油气资源探明率途径

中国油气资源现状：石油1010亿吨(20%)，天然气42万亿方(10%)美国油气资源现状：石油探明率达70%，天然气探明率64%0204060801001201401601802006570758085909192939495969731.4337.9552.0371.49116.17148.66154.09158.89164.83169.88174.3182.67190累积探明储量(亿吨)年代989900192.9195.8198.72、对全球的构造格局有总体的了解3、提高自己的综合素质二、课程学习的目的和意义三、课程的学习方法和要求课堂讲述笔记课堂讨论考试成绩评定（平时15分，作业15分，考试70分）四、课程内容绪论第一部分基本概念第二部分大地构造理论第三部分大地构造研究方法第四部分板块构造与沉积盆地第五部分中国的区域地质及演化概况绪论第一部分基本概念第一章地球的内部结构及地球物理场第二部分大地构造理论第二章大陆漂移和海底扩张学说第三章板块构造理论第四章大地构造环境的基本类型第五章槽台学说的基本观点及其评述第三部分大地构造研究方法第六章岩浆作用和变质作用研究第七章垂直运动和水平运动研究第四部分板块构造与沉积盆地第八章沉积盆地的形成与地球动力学第九章盆地的分类及分布第五部分区域地质第十章中国的区域地质及演化概况大地构造学是研究地球，特别是地球表层（岩石圈）的结构、组成、构造、特征、演化历史、运动规律及动力、成因的一门学科。它的主要目的在于揭示和解释各种构造现象的本质，建立地球和岩石圈演化的基本规律。五、大地构造概念大地构造学的发展经历了一个漫长的过程，从大地构造概念的萌芽、假说阶段发展到科学理论阶段，即板块构造理论阶段。从二十世纪六十年代以来，板块构造理论成为大地构造学的核心理论，它集大陆漂移、地幔对流、海底扩张等大地构造学说的精粹，以综观全球的气魄和高度的概括能力，成功地解释了地球上众多的构造现象和地质作用，并把地壳运动、岩浆活动、变质作用、沉积作用、成矿作用、地壳的形成和演化等重大地学问题纳入统一的理论范畴中。六、大地构造学发展历史

在板块构造理论指导下，含油气盆地的形成、分类、演化和分布规律，以及几十年以来积累的中国区域地质资料得到了新的认识，并极大地推动了石油和天然气勘探及区域地质调查和研究工作。六、大地构造的发展历史探求地壳运动、地壳构造演化的基本规律，曾经历一个逐步深化的漫长过程。根据苏联构造学家哈因(1979)的意见，可以将大地构造概念的发展划分为三个主要阶段。1、第一阶段指十八世纪晚期以前，这是大地构造概念的萌芽阶段。其时人们对于地震、火山、海岸线变动等地壳运动和地球内部活动性的表现，只有一些粗浅而朴素的认识，例如将构造活动解释为地下洞穴的坍塌。2、第二阶段从十八世纪晚期到本世纪中叶，是大地构造学发展的假说阶段。在这一阶段，随着对地质现象及其规律的认识不断深化，提出了一个又一个大地构造假说，旧的假说相继被淘汰，地质学基本理论不断提高和发展。这一阶段主要的大地构造假说有隆起说，收缩说，脉动说，地球膨胀说，地幔对流说和槽台学说等等，可是，这些构造假说基本上是抽象的、定性的，缺少定量的计算和精确的预测能力，通常也不具有普遍适用于全球的性质。●隆起说是第一个大地构造假说，系赫顿(J.Hutton，l788)等人于十八世纪晚期创立。岩浆入侵于沉积岩之中，以及现代火山活动的壮观景象，给隆起说学者以深刻的印象。他们推论地壳的各种地质现象都是由地下热能在上升过程中造成的，从而认为，地壳运动中起主导作用的是垂直方向的上升运动，隆起的原因在于熔融岩浆的上升。当岩浆向上侵入挤进岩层之中，还会派生出斜压力或水平侧压力，再加上岩层本身的重力及所受阻力的共同作用，会导致岩层发生褶皱变形。这种褶皱应围绕着隆起中心向四周推挤而成。●收缩说到了十九世纪三、四十年代，隆起说渐趋衰落，代之而起的是法国地质学家博蒙（EliedeBeaumont1830，1852)提出的收缩说。上述平行延伸的剧烈的褶皱变形，用水方向收缩作用来解释是很自然的。收缩说认为早期的地球曾一度处于熔融的液态，以后逐渐冷却收缩。冷却先从地球表层开始，地壳就是这种冷却固结的产物。随后，冷却收缩作用进一步发展到地球的深部。结果，相对于正在缩小的地球内部来说，地壳是太宽敞了，于是迫使地壳收缩形成褶皱系，就象干缩的苹果皮一样。徐士(Suess)于1876年对收缩说作了重要补充。他把地壳划分为刚性和柔性地段，当整个地壳发生收缩时，刚性地段并未卷入褶皱作用，相反对柔性地段起着老虎钳的作用。柔性地段(巨厚的地槽沉积)便在不断靠拢着的较刚性的地台或中间地块之间被揉皱，形成带状的褶皱山系。●膨胀说放射性元素的发现，促使一些学者注意地球变热和膨胀的可能性。地球膨胀说(O.C.Hilgengerg，1933等)在理论前提上与收缩说恰好对立。收缩说注意到陆上褶皱山系的压缩褶皱现象，膨胀说则着眼于现代大洋的扩张新生性质。二十世纪五十年代晚期张性的全球性裂谷系的发现，使得膨胀说增添了一些新的信徒。可是，地球上除扩张带外还存在着压缩带(格皱山系)，这是地球膨胀说所无法解释的。如果认为大陆曾一度盖满整个地球表面，则当时地球半径只有目前地球半径的二分之一左右，当时地球物质的密度要大于目前好几倍，还难以想象何种物质能有这么高的密度。古地磁资料的推算也得出，从二叠纪以来，地球的体积并没有发生过显著的变化。这样，地球膨胀说的信徒只有少数人。●脉动说脉动说最早是由RothPletz(1902)应运而生。脉动说的较完善形式是由美国地质学家布克(BucherJl933)、苏联学者乌索夫(1940)等提出的。此说认为，在地球的发展过程中，膨胀和收缩是交替发生的。前者与放射性热的积聚有关，后者与放射性热的强烈折出有关。在地球膨胀时期，地壳开裂，形成地槽，伴随着玄武岩喷溢；在地球收缩时期，充填地槽的沉积物变形，形成褶皱山系，伴随着花岗岩侵入。脉动说对于单纯强调压缩的收缩说是一种改善和发展。不过，脉动说也有其严重的弱点。例如经常可以见到，在同一地质时期，一些地区在扩张，另一些地区则处于压缩状态；更重要的是，还缺乏地球体积有过明显变化的证据。●地幔对流说英国地质学家霍姆斯（1928）用地幔对流的上升流阐述大陆地壳的破裂、拉开及大洋的形成，从而把地幔上升流和下降流组合成统一的对流图式。霍姆斯还将地幔对流说与活动论（当时以大陆漂移说为代表）相互结合起来。大陆和岩石圈驮伏在地幔对流体上，从大洋中部的扩张带向两侧的挤压带移动；扩张带位于上升流处，挤压带（如海沟）位于下降流之上。这实际上已粗略地勾画出了六十年代海底扩张和板块构造概念的轮廓。3、第三涛阶段指害本世纪靠六十年霞代以来版，板块盟构造理篮论盛行摩的阶段馒。海底次扩张和积板块构株造说的欢兴起标旦志了这舟一阶段鱼的开始葵。板块贩构造说笋兴起，处这是当塞代地球痰科学发订展中的耽划时代符事件。叼板块学暑说的孕努育，先酱后经历理了六十艳年(191宗0—1970撤)坎坷曲折逃的历程。志它发端于1912年魏格纳(A.L楚.Weg蹦ener杜)创建的伙大陆漂往移说。本世纪修初，Alfr骗edW粗egen晚er总结并发用展了前人按对大陆运塌动的认识张，提出了纽奉大陆漂移松说(19肃12)，曾经居在地学剥界引起绢一场轩滤然大波辈。开始霉是激烈族的论战申，随后蛋是长时塔间处于栗僵持状截况的沉走寂。直异到六十夹年代初顽，H.H.厚Hess发表了海唇底扩张说(196谨2)，在新的旬基础上论捧述了地壳乳的产生和秀消亡，才甘使活动论值的观点重殖新引起普纲遍的兴趣悲和重视。在此前左后，有颂回声测脱深仪（图）对全予球性洋打脊──裂谷系（缴图）的发现(B.H聚eeze贫n,M朋.Tha针rp,M石.Ewi脑ng,1裁959)，核子旋窑进磁力仪摊对洋底磁异包常条带(图）的发现(A．D．Raff丸,R.客G.Ma倾son,敌195消8)和解释(F.J园.Vin算e,D渡.H.M饲atth种ews,轨196连3)，标准摄地震台否站网的刻观测(L.R驶.Syk洪es，1963笨)和洋底疤转换断放层的发帽现(J.T筋.Wil备son,泄l96往5)，尤其是胀岩石古地愧磁学对磁壳极游移路负线的长期崖研究(P.样M.S隐.B1猜ack岗ett，S.K.击Bunc铺orn，195蚊0-6正0)与古地恳磁时标录的建立(A.C尚ox，R.D许oel努l，B.D鼓alr熔ymp镇le，I．McDo郑ugal蒙!，196瓶3)等，不窄仅为海股底扩张斜说提供拢了依据代，而且观是有力糖的支持填。回声测深瓦仪探测洋怀底地形E.J.锻Tarb咽uck,仔1987仰)对全球鸦性洋脊谜──裂谷系的棋分布(据C.W.稀Mont资gore丢y,19脑90)据H.L涝.L纲evi堵n,1蹈991辨)东太平斤洋磁异凳常条带继之而厕起的是匹岩石圈赢板块大裤地构造蔬说的出判现(X.偏LeP究ioh欢on，D.P矩.Mc云kee漏nzi暗e,批R.扭L.P互ark挎er,萍W君.J.遗Mor秆gan脂,19智67-爆-68哭)和在海洋私地区内进裹行的广泛俭验证活动作，其中主维要是地球绍深部取样竟联合海洋气研究机构(JOI隶DES，1964赵)创导下赶的深海年钻探计没划(DS栏DP，196批8)。格罗玛·挑战者号(图）在大洋底毒获取的大绒量岩芯说疫明了这样墙一个事实嗽：大洋底东地壳与与抚大陆地壳基相比是年屑青的，大筐洋底与大雪洋水相比纽奉也是年青健的，从而纳有力地支晓持了大陆弊漂移海底忙扩张与板终块大地构津造这样一盖条思维线哥索对地球茄的活动方她式所取得励的认识。脉可以说，粥直至板块垄学说问世就之后，地跳球科学家叉才第一次举比较成功巴地回答了“地球是怎梦样“地球是音怎样活乌动的”问题。挑战者号佣船——洋底钻回探的工痕具E.J半.Ta绞rbu芳ck,延198毁7)七、中桐国大地晓构造研橡究简史分四个用阶段1、192回6年以前，服以外国人肾为主研究陷大地构造棉的阶段。绕如来自美侨国的在北涝京大学地臂质系工作两的葛利普轧教授。2、192诱6年-19捧55年，中国肤大地构造排的开创奠课基时期这一阶展段代表袄性的事稳件有：★1926年，翁雅文灏先变生在泛紫太平洋欧构造会珠议上，灶作了“秘中国的联燕山运顿动的报鼓告”，访在会议馆上引起竖强烈反湾响。这缠是中国朴的地质心学家第边一次在孟国际上似展示自竿己的大昌地构造驼研究成判果。为近此，把屠这一事厅件作为团这一阶辩段的开度始。★193圆9年，李狠四光在述英国出亡版《中国地谦质学》，提出了胳地质力学下的思想。★1945年，黄汲正清出版《中国主菊要构造滋单位》，利用地烧史学的分较析方法，乓提出了“检多旋回造伸山运动”碰的大地构剧造思想。3、1955年-19章76年，大尝地构造隆学派各攀家争鸣妖的阶段解放后，吗从五十年糖代开始，嘱持有不同捷学术观点暴的地质学春家，用不男同的方法浓，从不同牛的角度探雄讨着中国孕大地构造趟发展特征酬及规律，章提出了不蛮同的大地蒜构造学说游，其中代贵表性的有裙陈国达（1956）提出地哪洼学说（谱地台活化搭说）；张帐佰声（1962）提出胃地壳波笛浪镶嵌腐构造学申说；黄赌汲清提客出的地黎壳多旋姿回活动腿说；李村四光提樱出的地拳质力学淋；以及瞒张文佑狠的断块斯构造学康说等。4、197交6年以来，输板块构造极盛行的时夫代八、新地郊球观1、地壳垂扎直运动为剖主还是水蜓平运动为肾主地壳运动快究竟以垂播直运动为揉主，还是悄水平运动钱为主，长扭期以来，银争论不休楚。就运动刺的规模塌或幅度裂而言，袖在垂直惜运动方状面，地轻面隆起次的最高嫂峰为海旦拔8.8顷km[珠穆朗虽玛峰照哀片]，沉陷跌的最深春处达海肚面以下11km，全球总脖高差达20k乌m。这样估附计隆起（阻或下陷）车的最大幅宵度可达20-笑30k战m。再以水平荐运动来说民，岩石圈辞板块的运欧动无疑是毙第一级的垦最基本的泪地壳运动摆，板块的丙水平漂移尽动辄以数陈千公里计雅。中生代崭以来，北裂上的印度碧板块长驱7000妙km以上[印度板块爪运动的图受片]；大西猪洋从无训到有，龟扩展了峰数千公窗里。可近见，水唯平运动云的幅度拴超过垂缎直运动涂的幅度辩大约两尽个数量扩级。珠穆朗印玛峰照榴片再就运千动的速毛度而言笋，板块余水平运芬动的速凤度一般米是每年床数厘米宫，有时茂可达每井年十多伤厘米（兆印度板目块在60-酱70M昌a期间，姥运动速根率为每厘年20厘米）；父而据大地猎测量资料驴，垂直运斥动的速度优大者一般率只有每年妥数毫米，堵超过每年10毫米者介相当罕剑见。如句以地质给年代的昼尺度计蚊，垂直着运动的端速度大似多不过奇每百万主年数十腐米，即0.0哥1-0另.1毫米／年船。因此，无芒论就运动谈的幅度还扔是速度来粒说，垂直阳运动都难蛋以与水平恶运动相比塔拟。水平运动削为主是活圆动论的核林心思想。2、地球和捉地壳的演券化发展是迈渐变的过除程还是事贡件性的灾蚁变过程郝屯和莱所伊尔强调夹了地球发肿展的过程害是渐变的旱过程。与蹄之对立的屠是“灾变起论”，即巾认为导致绝地球形成累和发展的乘原因是某输些剧烈的拾灾变事件古。其实，轻“渐变”辜和“灾变风”是对立侨的两个侧校面，地球故的演化既炒是渐进的眉，同时也间存在事件倚性的灾变赌过程。如颜白垩纪的绸恐龙灭绝吐事件、火楼山喷发和香地震等。正确的思像维方法是东，既承认输地球的演锁变过程是辛缓慢的、旁渐进的，殃同时又要末承认存在膜阶段性的歪灾变过程教。即地球礼和地壳的柏演化经历盲了渐变→片灾变→渐侧变反复不饮已的过程斩。3、活动辽带与稳叼定区之内间的转权化所谓地壳峡构造的活惩动与稳定案，总是指依一定的地而质时期而恒言，任何罩一个地区贺都不可能特处于永久旋活动或绝统对稳定的名状态。随煌着板块边惹界的调整睛，活动带蹈与稳定区宽在时间上宅和空间上猴可发生变瓣迁和相互假转化。一缠些地区板恢块边界消愉失了，两息个或更多寺个板块结饮合成一个劲大板块(或由于剑板块边邻界向一