区域大地构造学第一章绪论岩石圈造山带

区域大地构造学课程目的了解区域大地构造基本概念了解区域大地构造基本分析方法了解中国区域地质基本轮廓课程特点涉及学科多涉及地域广涉及资料量大，综合性强强调三基：基本概念、基本理论、基本方法、理论体系活动论的理论思想体系新全球构造授课方式授课与文献查阅紧密结合典型性与全面性的结合课程总体安排理论与术语体系研究方法基本轮廓作业：基本概念、基本理论、基本方法实例分析总结考试：基本概念、基本理论、基本方法重要区域大地构造类型基本特征重要中国区域构造单元基本地质特征第一章区域大地构造基本概念一、岩石圈：1、概念概念始于19世纪末—20世纪初，指的是地球的石质外壳，现代岩石圈的概念与板块构造相联系。一般理解：地球表层的刚性壳，由能够独立地相互运动的不连续的板块组成，这种板块的组合就构成地球的岩石圈。厚50~200km，地球分层结构及岩石圈分层性对岩石圈含义的四种不同理解力学的岩石圈弹性或绕曲的岩石圈，相对刚性，可以在塑性的软流圈上发生漂移。热学的岩石圈支撑一个热传导梯度的地球的冷的外层，计算厚度约100km地震波的岩石圈地震波的岩石圈地震发生或人工爆炸时，能量就会以弹性波的形式向各个方向传播，并通过折射和反射先后到达地面接收点。由于地震波传播速度取决于地球介质的弹性和密度，接收点所获得的不同波速就反映了地球内部介质的性质和组成，因此地球内部的分层（壳、幔、核及岩石圈等）就是这样确定的。当地球内部的物质组成和性质发生突然变化时，地震波就表现出突变和不连续性，构成不连续面（震波间断）。岩石圈底界就是一个地震波不连续面，其下波速降低——低速层，或者称之为软流圈。界面深度在年轻大洋下不到45km，大陆下约为150km。岩石圈的速度结构根据地震波速变化，岩石圈可分大陆岩石圈、大洋岩石圈和过渡岩石圈三大类，相应地壳分陆壳、洋壳和过渡性地壳。他们具有不同的速度结构。陆壳：传统的大陆岩石圈分上地壳（硅铝层）、下地壳（硅镁层）、上地幔固体表层（岩石圈地幔）。许多资料显示康拉德面并非到处可见，科拉半岛超深钻揭示，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。因此现在康拉德界面莫霍面（Moho）陆壳通常采用三层模型:上地壳:Vp5.9~6.3km/s中地壳：Vp6.4~6.7km/s下地壳：Vp6.8~7.6km/s陆壳平均厚30-38km，变化于30-80km之间。洋壳：传统观点认为，大洋岩石圈包括洋壳和岩石圈地幔，洋壳与陆壳的不同在于缺硅铝层，只有硅镁层。目前根据大洋钻探洋壳一般分三层：沉积层:Vp2.2km/s玄武岩层：Vp5.2km/s辉绿、辉长岩组成的席状岩墙杂岩：Vp6.7km/s洋壳厚度5~7km，洋脊洋岛变化在15~20km岩石圈地幔：地壳与软流圈之间的刚性地幔部分。其地震波速值与构造活动性有关。洋盆区Vp7.9~8.5km/s；大陆地盾区：Vp8.1~8.5km/s；大陆裂谷区和洋中脊区往往不存在岩石圈地幔。（afterSonglinLietal.,U.S.GeologicalSurvey,1998)Crustalthickness(km)obtainedprimarilyfromseismicrefraction/wide-angelreflectionexperiments(afterU.S.GeologicalSurvey,1998).

莫霍面两种意治义上的柏莫霍面（1谢）岩蝴石学便莫霍证面：梢辉长达岩与姓橄榄拨岩之顺间的腊界面仗，或圆者是氧角闪念岩、框中性偷高压彩变粒穗岩与课橄榄首岩、愁榴辉价岩之冠间的乒界面伏。存在化掀学不连学续面与画相转换灰面之争（2尝）地驰震莫忌霍面唱（壳—幔稻之间的滔地震波墓速不连攀续面）：正常待地壳P波速居≤7km/寺s；其下的惕波速8央.0±身0.2km舒/s泪；过渡扭带（郑地震筹莫霍踩面）P波速6衣.8～盒7.8km/殊s。岩石姥学莫掏霍面建与地匹震波充速莫工霍面乓两者汪可能漫不一座致软流圈乌：位于岩拿石圈之虹下，与牙上地幔营过渡层蔑之间。示大陆区套位于1炸00~220km深处销，厚抄度1离00~150km密度撇小，哗大洋表区位卵于5钱0~40启0km深处，录厚约3辅50km。软流圈场是地震灾波速低舌速带，均并具有粒低阻、期低Q值。km赖/s声，k赵m/亩sk犹m/献s，纵波（Vp陕)由8.氏0~8.仆2下侧降到著7.麻7~7.8km/疏s。软流孔圈的康低速堂、低板阻和回低Q值倾向神于认为尿是由于定角闪石鲜、斜长祝石和透共辉石等吐低熔点抬矿物的义存在，盘在软流喘圈的温射压条件央下导致撒局部熔佩融而成示。大洋什岩石略圈的匀成分脑结构自上而员下：1、笑远洋添深水烂沉积2、为按基性枕甘状熔岩船，为大悠洋拉斑春玄武岩3、为迈辉绿岩赶墙或岩挣床，底讲部为席捏状岩墙耐群4、铁携镁质深于成杂岩小，辉长要岩、角定闪岩5、捷橄榄东岩（及大洋佩岩石歪圈地愈幔）岩石时圈成琴分结闻构陆壳谣成分舱结构袄的传振统认员识对陆壳政成分结纵构的新缸认识棵（主要失针对下甜地壳成案分）科拉忠半岛斑超深源钻揭纸示，跪原预套测的乎7km深处滩的康结拉德够面并平不存谁在，螺在该代深度岸以下芹仍为疤斜长西片麻乡丰岩、忙花岗炕片麻棕岩和智角闪辛岩男，只月是随尾着深女度增押加角骗闪岩由夹层汉增多玻。剥露搭到地牧表的扇麻粒跨岩相震下地荒壳成捉分以壤长英战质片趣麻岩你、麻林粒岩兰为主予体。很多焦新的犹火山秆岩携副带的栋大量苗下地淋壳包奶体也蚕以长切英质渡片麻劝岩、推麻粒险岩为雄主体培。因此北现在庆一般凡理解湿的陆沙壳的轨下地引壳成降分仍凯以长称英质珍或花苏岗质彼成分岛为主掠。大陆岩午石圈成蛙分的不妨均一性大陆祖岩石冰圈的皂组成筋和物样性变繁化很啊大，富缺乏抗一个破共同己的成丈因方产式，愚大陆龄岩石猜圈的栏组成站上部浊是由吨非均展一成距分和凤具有盟复杂悲构造像和热嘉演化涌史的班不同糖块体挤拼合啊而成规，因苦而它墨们具花有不菊同的叫强度咏。樱大陆驻下地嘱壳的叨性质兵因地云而异废，不次同的狡性质万造成愿了复堪杂多授样的砍效应雾与结勿果，溉诸如耳活动胁断裂云带的梯宽度占、震撕后响冻应和步震间同应变泼、造掘山带缓高度聚、沉瓶积盆牛地以凭及被冶动大莫陆边税缘的圈下沉臭速度赏的差骗异等.岩石圈督的力学欢结构陆壳力雕学结构震的几种踏基本认数识1、由2救0～其30积k有m摔和4什0～池60如k遍m难两个桌韧性抬层及贴其间的栽两个钱脆性选层和代一个项上地屈幔脆语性层猜组成2、由下地炮壳韧性刚层和上驶、下两焰个脆性矛层构成牲的“三明色治”结构.共同点围都认为度下地壳摊属于弱汪的塑性面层3、新的研煌究认为缺大陆岩扭石圈是那由软弱薯的中地羊壳和强么的下地域壳组成，并且下栋地壳的狡强度可盈能超过颠其下伏打的地幔。这些论云点是基何于由地疼震分布虫和地形恋负载的胶弹性厚炒度作出退的推断，但缺乏其枝他佐证。Ra疏na遇ll萝i和Mur她phy克(1词987谢)建立的铜七种岩选石圈流驶变学剖赌面模型模式a:司4夹0k忌m的石宵英—碰花岗姜质地梁壳伤——铺前寒齐武地房诚盾区列，如骄加拿冻大地膊盾栽（1来）上袜地壳技（2纽奉0-身25km以内）麻——脆闭性

（椒2）下让地壳(帮25-龙40km蚁)—每—塑性做（次3）绣上地降幔上让部（登40垦-8禾0km)舅——脆性护（掘4）灾上地燃幔下凉部—万—强国度逐施渐减坟小模式b:药40k边m厚的浴地壳就，但凝上地毫壳为凝石英川—花书岗质蠢地壳垮；下缘瑞地壳迹为中要基性秆—批—部灶分前掩寒武狗地盾通区敬整个下地壳姜和上渐地幔估均为彻脆性想，仅示在上骂地壳信和下锅地壳陕底部恶存在涨薄的毛塑性网层。模式c:榨60k注m的石英驴—花岗君质地壳沸——幸中新生往代大陆资对接带拉与割模式a类似，葵但因地庸壳厚度诉大，其罩塑性的监下地壳宜厚度大霜，且强座度很低模式d:呼6是0k欣m厚的喜地壳卷，但耀上地拖壳为刚石英耐—花贼岗质详；下扛地壳迁为中亭基性童—般—造存山带母区与模皂式b不同的蚊是，由断于地壳运厚度的僻加大，锣在20螺-30km处和4填0-6夫0km处各汪存在晶一个传塑性闻变形思带，牺分隔种三个倘脆性鼻层。模式e:自3箱0k唐m厚的站地壳刷，脆习性层特10闷-1解5km厚，梳其它测部分仿以塑伞性变东形为肾主，肾但在葛莫霍抄面附纳近蠕浩变强甩度有夹一个愁突然乱变化湿。打可能禽的构妙造区牌——陶大陆份伸展元构造育区、穿板内客或板发间走两滑构悄造带盛。模式f:闲3鸟0k叮m的地旬壳厚旗度。面上地弟壳为军石英默—花授岗质钟；下泛地壳刷为中询基性标。顽（1兼）1安0-葬15km有一个袋塑性层护，分隔楚上地壳旁和下地饺壳内部客的脆性迟层。莫绪霍面附辉近也存叔在蠕变己强度突料变带。模式g:地壳盗很薄蓬，约尸10km打,由基性酱岩组成渠。

—烛—大洋哀岩石圈档40km以上岩疏石圈为麦脆性层致。岩石圈恶力学强降度模型坑（Jac私kso魂n，200符3）岩石圈柿的温度秀结构壳幔的狗温度状驼态主要康是通过附热流量糠获得的绩。热流浇是地表售单位面穿积上在她单位时除间内由途地球内里部散发香出来的俗热量，单位觉:HFU量[微卡决/（幅厘米2.秒]午，1HFU害=41袍.8m玩W/(游m2.s)全球婚已有横测量厦数据占:大陆和对大洋平毙均值：嫩1.5HF羊U洋中奖脊：学2.没5~余3HF外U，最高达稳8HF越U海沟：颈约1HF爽U；岛弧及尘边缘海撞：约2HFU岩石屑圈热艇状态轰主要哲与U、隶Th西、4剥0K等生热浊放射性到同位素筛有关，填它们主车要富集搬在大陆象花岗岩锄、流纹笋岩中，径比基性言、超基形性岩生刊热率大明上千倍太。岩石法圈的天化学志结构大陆址地壳咽：复窜杂的虏成分竞结构地幔岩中石圈：诞多认为浑是橄榄厕石、辉坡石和石担榴石的沟某种组旋合壳幔的笨化学过搅程：主拿要通过酷几个方稳面研究召：玄武质惨岩石的偷信息花岗质辞岩石的秀信息捕虏特体与蜓捕虏码晶的蔑研究幻玉：岩凝石探搭针流体弯包裹浩体的描研究2、诵岩石耗圈构酱造基姑本类患型大陆岩装石圈大陆裂仁谷、地盼台、造假山带过渡格岩石妙圈岛弧业、边禁缘海醒、陆术间裂仅谷、阔弧前命盆地匀、弧间盆吊地大洋岩枝石圈大洋中絮脊、大走洋盆地帮、大洋应火山岛臂、海沟3、升对岩怕石圈泡结构埋的一糟些新唐认识群（仆1）岩石穴圈的鲜纵向纸和横抄向不丑均一揭性对岩书石圈曾的经郊典理拳解——馒刚性雾的固团体板脸块超深钻仅和地球务物理探境测发现捞：a、岩石躺圈存遍在垂珍向的尊分层宅性构造拖证据笼：不贩同规悠模、尼不同瞎层次完的层警间滑乱动断获裂，拣如变绑质岩飞区普股遍存原在的夺顺层丙韧性有剪切注带（泊一定麦层次立）、唉固态饭流变准构造萍、大龙型伸帽展剥暗离断件层和科逆冲舒推覆复构造地球物退理证据勿：广泛存捕在低速艳层和高臭导层，大陆赴岩石铜圈存舟在“缘瑞三明渗治”易结构测。b、岩石他圈存免在横凳向的隶不均忘一性不规则织的多边欠形结构嫌（陆块例构造）多级次（10-8~108）的强厘变形床带围侦绕弱拾变形驴域而搬构成忘的网结状荷构造。壳内或低速骨层的棵不连驱续全球碰统一悠的软释流圈批是否撞存在嚷？岩石圈击之下的应软流圈盗一般为局低速层障，但有颜些大陆垦没有观渐测到软歉流圈的破低速层菠。岩石辞圈纵珠横向增上的幅不均挠一性失的发撇现其仆意义屯在于烛：大陆等构造懂是极碧为复磁杂的蔽，其锐成因敞机制附也是巩复杂扎的—夜—提是出了大陆动守力学的研亏究方酬向对经典骗板块构飘造理论炭提出了误质疑壳内高辫导低速吨层的解盯释显生宙多盖层与陡结晶基胆底的界两面上地壳端的低速亚层与含杯水和岩痰石破碎肿有关—辜—来自召俄罗斯休科拉半炭岛超深肠钻的观丹测资料下地剑壳中腐包含态的沉典积岩誓层地壳深走处水平饥层状的甘物质流脉动层下地壳太的部分京熔融岩敏浆(2累)、低岩石像圈的县力学封性质限—岩石圈造的流变拔分层性传统的蜻岩石圈横流变学扮分层性均一狸的地迎壳——字以石我英为黎代表筒的流调变学斗行为均一的隶上地幔——迈以橄灶榄石便为代摄表的嘱流变赵学行标为三明趁治式奋的多嫂层流膜变模捆型存在一葬个或多到个塑性穗强度低鲁的或不南能干的冬层分隔电开具有钢脆性破享裂特征辅的强度列高或能沈干的层舅。这种磁三明治逼式的多脸层流变脉结构是司地壳（狠岩石圈锣）厚度构、岩石增学特征金、温度共等物理正状态的严函数。Ra角na盈ll洞i和Mur市phy醉(1柜987掠)建立产的七榜种岩蛋石圈众流变欣学剖抗面模阳型模式a:税40k斗m的石袄英—际花岗创质地服壳粱——日前寒诉武地酿盾区降，如预加拿秤大地突盾盏（1扁）上双地壳妨（2抽0-赛25km以内吨）—狭—脆草性扑（2悲）下算地壳因(2开5-塑40km)弦——塑性蚀（缴3）古上地则幔上防部（盾40梅-8衡0km溉)—怒—脆性惧（课4）徐上地可幔下炕部—镜—强维度逐杯渐减低小模式b:渗4详0k孙m厚的地评壳，但乞上地壳猫为石英榴—花岗戚质地壳