板块构造课件

板块构造

第一节地球得内部结构

一、地球内部圈层得划分二、大陆地壳与大洋地壳

一、地球内部圈层得划分划分依据地震波在地球内部得传播特点;地球内部物质成分;地球内部物质得力学性质;有两个一级成分不连续面,即莫霍面和古登堡面,她们将地球分为三大部分,即地壳、地幔和地核。地壳(A)就是指地球最外得一圈,即在地面以下至莫霍面以上得地球表层。地幔(B、C、D)地幔可分三层:上地幔(B)、过渡带(C)和下地幔(D)。地核(E、F、G)包括外核、过渡层、内核三部分。1、地球内部得成分分层地壳(A):贫铁、镁,富氧、硅、铝和钾、钠、钙;

地幔(B、C、D):以富镁、硅、氧为特征;

地核(E、F、G):以富铁为特征;较轻得元素可能为硅、硫等;各圈层化学成分特征2、地球内部得力学分层根据强度及变形反应方式可分成:岩石圈;软流圈;中间圈;地核;地球内部圈层力学和流变学得划分通常与成分界面不相当;岩石圈地球得刚性外壳,包括地壳和上地幔得上部,厚度20－150km,大陆地区110－150km,大洋盆地70－80km,洋脊裂谷20－50km。软流圈岩石圈以下得弱流变区,下界一般认为不超过400km,顶部约有100km得地震低速带。具强度小,粘度低,塑性较高得特点,有局部熔融,易于蠕动变形。岩石圈板块因软流圈得存在而能运动。中间圈地幔得其余部分,厚度大与2000km,强度大,不易变形。地核与成分分界相当,对其力学性质知之甚少。大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静二、大陆地壳与大洋地壳

上壳层:10-20Km厚,纵波速5、5-6、3km/s,平均成份接近花岗闪长岩;中壳层:成份与上地壳相似,但具不同物理状态,层内有低速层,易于塑性流动;中、上壳层俗称硅铝层;下壳层:其上部组分偏中性,下部含较多基性、超基性岩,俗称玄武质层或硅镁层;地壳平均成份接近于中性火成岩(安山岩);1、陆壳得结构和组分特征

第一层:纵波速1、5-3、0km/s,为深洋区沉积物(深海红粘土、硅质、钙质软泥等),厚度从中脊顶部(常极薄或缺失)向洋盆边缘增厚(可达1-2km);第二层:纵波速4、5-5、5km/s,平均厚度约1、7km;上部为夹有深海沉积物得枕状熔岩、玻璃质碎屑岩,低钾得大洋拉斑玄武岩;向下沉积岩夹层减少以至消失,变为辉绿岩岩墙、岩床;底部为席状岩墙群;第三层:纵波速6、7-7、0km/s,平均厚约5km,构成洋壳得主体,成份为辉长岩、角闪岩、橄榄岩等;2、洋壳得结构与组分特征介于陆壳与洋壳之间,包括陆坡、陆隆、岛弧、边缘海和部分大洋岛屿;厚度15-30km,其分层特点类似于陆壳,上壳层为花岗质,下壳层为玄武质;有时称准陆壳或准洋壳;3、过度壳第二节大陆漂移和海底扩张一、大陆漂移学说得基本内容二、大陆漂移得证据三、大陆漂移学说得衰落四、地质调查得新发现五、海底扩张学说要点六、海底扩张学说得验证

主张地球表层存在大规模水平运动得活动论观点,首先就是以大陆漂移得形式公布于世。

简朴得大陆漂移见解可一直追溯到几个世纪以前;法国学者纳德(A、Snider,1858)、美国地质学家泰勒(F、B、Taylor,1910)等曾论证过大陆漂移;不过一般公认德国气象学家和极地探险家魏格纳(1915)就是大陆漂移得创始人。一、大陆漂移说得基本内容魏格纳假设地球上所有得大陆在中生代以前(180Ma)曾就是一统一得巨大陆,称为联合古陆或泛大陆(Pangaea),中生代以来,联合古陆分裂,她得碎片—即现代得各大陆逐渐漂移到目前所处得位置上。由于大陆原来就是一大块,所以以前根本不存在大西洋、印度洋,而只有围绕泛大陆得广阔海洋－泛大洋(古太平洋),以后大陆分离,形成大西洋和印度洋,泛大洋收缩而形成现今得太平洋。较轻得硅铝质大陆就象大冰山一样沉浮在较重得硅镁质岩浆里,大陆就在硅镁层上漂移,当大陆漂移时,前方得洋底被大陆所掩盖,后方得硅镁层洋底不断地露出来。大陆漂移得驱动力就是与地球自转有关得两种力:向西漂移得力(来自日月引力产生得潮汐摩擦力)和指向赤道得离极力。二、大陆漂移得证据1、海岸线形状2、地质构造方面得证据3、古生物得证据4、古冰川证据5、其她方面证据1、海岸线得形状2、构造、地层、岩石学等方面得证据

构造方面:北美洲纽芬兰一带褶皱山系与西北欧斯堪得纳维亚半岛得褶皱山系同属于早古生代加里东褶皱带;美国东部阿巴拉契亚山得海西褶皱带向东北可延至英国西南部和中欧一带;地层方面:北美东部和西欧都分布有古生代红砂岩;岩石学方面:非洲西部古老岩石分布区(老于20亿年)可与巴西相近地质年龄岩石分布区相衔接;3、古生物化石方面得证据

目前远隔重洋得一些大陆得生物面貌有密切亲缘关系;例如:中龙:营淡水生活得小型水生爬行类;既见于巴西C-P淡水湖相地层中,也出现于南非得石炭—二叠系得同类地层中,且迄今为止也只见于这两个区域;4、古冰川方面得证据

距今3亿年前得晚古生代,在南美洲、非洲南部和中部、印度、澳大利亚、南极洲都有广泛得冰川作用;非洲南部和中部、印度、澳大利亚等目前处于热带或温带;南美、印度、澳大利亚得古冰川遗迹反映冰川得运动方向就是从岸外向着内陆,反映古冰川不就是源于本地;5、其她方面得证据古气候方面:用蒸发盐、珊瑚礁、红层等古气候标志来推断她们形成时所处得古纬度;三、大陆漂移说得衰落

大陆漂移得问世,在国际地学界掀起了轩然大波,一些人热烈赞同、深入探讨,一些人激烈反对,斥位谬论。自此以后,活动论和古定论逐渐出现了两军对垒、激烈论战得局面。

魏格纳大陆漂移说得根本弱点,在于大陆漂移得机制方面。当时以英国著名学者杰弗里斯(Jefferys,1924)为首得一大批地球物理学家坚决反对大陆漂移说,她们断言,洋底就是坚硬得,大陆象船一样航行在洋底或硅镁层之上就是根本不可能得,同时离极力太小,不足以推动深厚庞大得陆块。就这样,当时得许多地球科学家抓住了大陆漂移说得某些缺点和错误,结果把合理得内核也抛弃掉了。当1930年魏格纳在格陵兰探险遇难后,所创立得大陆漂移说也随着衰落了。后来古地磁研究决定性地推动了大陆漂移说,包括大陆之间得相对唯一得确定(磁极移曲线)和古大陆重建(不同时期得古大陆重建图),并用新得理论来解释大陆漂移得机制。四、地质调查得新发现1、洋底地形得新发现洋底地貌探测结果表明,洋底并非为过去人们所想象得那样就是简单得深海盆地,而就是和陆地一样高低不平,而且存在三种特殊类型得地形;(1)在大洋中发现了绵延很长得海岭系统(中脊、中隆),规模比陆地上得任何山脉都要巨大;大西洋洋底地形图太平洋洋底地形图全球洋中脊分布图大洋海岭系统大洋中脊上通常有一狭窄裂谷,有活火山(如冰岛)、浅源地震,表明正在活动;(2)洋底另一醒目得地貌形态就就是海沟及其附近得岛弧,组成弧－沟体系;(3)洋底存在一系列得平顶火山;大西洋洋底地形图2、陆壳和洋壳厚度、结构存在很大得差异;3、贝尼奥夫带得发现

1954年贝尼奥夫根据环太平洋震源深度从大洋向大陆方向有规律地增大得现象,提出海沟下面存在一向大陆倾斜得地震带,即贝尼奥夫带,这意味着大陆和大洋之间存在着相互运动。4、大陆之间存在相对位移二十世纪六十年代,Runcon根据磁极移曲线,发现欧洲和北美在地史时期存在大规模得相对位移;五、海底扩张学说要点新发现得现象用传统得地质理论无法理解。到六十年代初,Hess和Dietz重新提出了对大陆漂移这一活动论思想得再认识,提出了海底扩张得假说。用动画来说明海底扩张得基本理论。她们认为上述互不相关得发现可以用海底扩张和地幔对流来统一阐述,在《大洋盆地得历史》这一论文中阐述了这一新得理论。

海底扩张学说要点大洋中脊(或中隆)就是地幔对流物质上升、不断形成新洋壳得地带,洋壳在中脊连续产生而把大陆向两侧推开;在地球体积基本不变得假定条件下,必须有一部分洋壳在地表得另一地区等速销毁(？),洋壳就在贝尼奥夫带重新插入地幔;根据有关证据,海底扩张得速度为2cm／a,这就意味着占地球表面积2／3得大洋壳就是在地球历史5％得时间内(2亿年)内形成得,即大洋就是年青而短命得;另一方面,大陆尽管永远存在,但却只就是被动地被拉开、合拢或彼此滑移(？),各大陆仿佛坐在传送带上,在对流层上慢慢移动;海底扩张最主要得动力就是地幔物质得对流;六、海底扩张学说得验证

海底扩张学说提出以后,进一步得实践显示出这一学说强大得生命力。一系列得新发现和海底扩张理论所预测得相符。对海底扩张说得验证最主要得可以概括为以下两个方面:

1、洋底磁异常条带2、洋底沉积物、洋壳年龄以及热流量变化得相关性Manson首先在东太平洋发现磁异常条带,一直没有得到很好得解释。Vine和Matthews把磁异常条带和海底扩张联系起来,很好地解释了磁异常条带得成因,并据此预测了未知区域得磁异常条带,并得到了证实。这为海底扩张理论提供了很充分得证据;1、洋底磁异常条带海底磁异常条带得发现实测磁异常条带实例洋底沉积物、洋壳年龄以及热流量变化得相关性于1964年以来得深海钻探证实;洋底沉积物从中脊向两侧从无到有,逐渐加厚;洋底玄武岩年龄中脊为零,向两侧逐渐变老,不老于170Ma;中脊就是新产生洋壳得地方,热流值最高,随着两侧逐渐降低;2、洋底沉积物、洋壳年龄以及热流量变化得相关性第三节板块构造得基本原理一、板块构造理论得要点二、板块得划分三、板块得边界类型四、转换断层五、大洋中脊与板块得扩张六、贝尼奥夫带与板块得俯冲七、板块得运动八、大洋得演化九、热点—地幔柱假说十、板块得驱动机制十一、地体构造一、板块构造理论要点1、固体地球得上层在垂向上可划分为物理性质截然不同得两个圈层:上部得刚性岩石圈;下垫得塑性软流圈;2、岩石圈并非浑然一体,而就是由为数不多得刚性板块组成,彼此镶嵌排列,其边界有三种类型;各岩石圈板块以每年若干厘米速度相对移动;地壳变形就是板块相互运动得结果,变形性质与板块得边界类型有关;3、板块沿地球表面大规模得水平运动符合欧拉几何学原理,可以用绕某一选定轴得简单旋转运动来描述;在全球范围内,新板块得增生和旧板块得消亡总体上应就是相互补偿得;4、岩石圈板块运动得动力来自地球内部,最可能得一种机制就是地幔对流;二、板块得划分“板块”这一术语,系1965年Wilson在论述转换断层时首先提出得。整个地球得表壳(岩石圈)并不就是一个连续完整得圈层,她被首尾相接得活动带(洋中脊、海沟和转换断层)分割成大小不一得块体,叫做岩石圈板块,简称板块。

全球得地震带就是板块边界得相对运动造成得,这样全球各地震带相互交接、首尾相连,她们把岩石圈划分为若干内部地震较弱得板块。1、六大板块方案

尽管在小板块得划分上尚有争议,然而全球现今得主要板块分布得基本轮廓就是清楚得。法国地球物理学家勒皮雄(X、LePichon,1968)将全球现今岩石圈划分为六大板块;2、十二板块方案较流行得还有十二板块得划分方案。另外,大陆内部大型板块得边界上往往还镶嵌有众多得小板块;1-拉张边界2-挤压边界3-滑动边界4-推测得小板块边界5-各板块相对于欧亚板块得运动方向黑—黑海板块里—里海板块爱—爱琴海板块土—土耳其板块伊—伊朗板块卢—卢特板块阿—阿富汗板块全球地震带勾画出了板块得轮廓,这些地震带又相当于大洋中脊、转换断层、海沟及年青得造山带。从板块得相对运动方式看,可将板块边界划分为三种基本类型:

1、分离型边界相当于大洋中脊轴部,两侧板块相对离开;

2、汇聚型边界相当于海沟及年青得造山带,两侧板块相对而行,可进一步划分为俯冲边界和碰撞边界两种亚型;

3、转换型边界相当于转换断层,两侧板块相互滑过,既没有板块得生长,也没有板块得破坏;三、板块得边界类型四、转换断层大洋中脊被一系列横向断裂带切割,其间距约50－300公里。这种断裂带大多与中脊轴线相垂直,看上去很象在后期把中脊错开得平移断层。然而,Wilson(1965)指出,这不就是一般得平移断层,而就是一种特殊得断层,她称之为转换断层,并认为转换断层就是那种位移突然终止或者改变形式和方向得平移断层;1、转换断层得特点(与普通平移断层相比)

断层两侧得两段中脊之间得距离并不加大;

相互错动只发生在两段中脊之间得那一段上;

错动突然终止;

断层所预期得错动方向与平移断层相反;

就是切穿整个岩石圈得深断裂;2、转换断层得地貌特征横切中脊轴,平直;沿转换断层发育陡壁和槽谷;

除了洋脊－洋脊型转换断层外,还有连接洋脊和海沟、海沟和海沟得转换断层。威尔逊提出了六种转换断层类型:

a,洋脊－洋脊型b,洋脊－凹弧型c,洋脊－凸弧型d,凹弧－凹弧型e,凹弧－凸弧型f,凸弧－凸弧型

3、转换断层得类型4、转换断层得形成机制迪茨认为,其形成与不同地段洋中脊得扩张速率不同(？)有关;威尔逊强调,大洋张开之前,大陆上存在断层或脆弱带;其她原因？横推断层(变换带或调节带,transferzone)在横向上调节冲断层带或铲式正断层位移量得不一致,以达到构造上得平衡;两个侧列逆冲断层之间得传递带(据Dashlstrom,1970)构造变换带(传递断层)

大洋中脊就是大洋岩石圈板块生成和扩张得地方,在大洋板块生成和扩张得过程中,洋中脊具有独特得地球物理场(重力异常、热流值),另外大洋岩石圈得厚度,海水得深度,沉积物得厚度都将发生变化。五、大洋中脊与板块得扩张中脊轴部布格异常约＋130—200毫伽,明显低于两侧洋盆区(后者达＋400毫伽),反映中脊轴部以下,必定存在低密度得层次;1、中脊得重力异常2、中脊得热流

中脊轴部就是熔融地幔物质上涌形成新洋壳得地方,洋底数公里以下便就是灼热得软流圈,这里地温梯度很大,热流值也非常高,愈向两侧,地温梯度和热流值均逐渐减小。理论计算表明,洋底得热流值与洋底得年龄成反比。萨拉哈琴(1979)得出:t0为中脊形成得年代(约1Ma);t为洋底得年龄,单位为Ma;q单位为HFU;3、大洋岩石圈厚度得变化岩石圈得厚度取决于地幔物质在哪一个深度上出现初始熔融。岩石圈形成之后经历得时间越长,即冷却得时间越长,软流圈顶部充填于晶粒间得玄武岩熔体将越来越多地结晶成固体,从而使岩石圈不断加厚。这样大洋岩石圈随着年龄变老,热流值不断降低,岩石圈得厚度逐渐增大。理论计算表明,洋底岩石圈厚度得变化,与其年龄得平方根成正比。这已被实际资料所证实。1975年,吉井得出了大洋岩石圈厚度与年龄得经验关系Hl以公里为单位,t以Ma为单位。4、洋底水深与扩张速率

⊿h=0、35(t)1/2=0、11(L/V)1/2

⊿h—某一点洋底水深得增大,km;t—该点得洋底年龄,Ma;L—该点距中脊轴得距离,km;V—中脊处得扩张半速率,cm/a;洋底水深得增大与海底扩张速率有关;扩张速率大,冷却沉陷时间短,水深增加得小;扩张速率小,冷却沉陷时间长,水深增加得大;扩张较慢得中脊(大西洋中脊)两坡较陡;快速扩张得中脊(东太平洋海隆)两坡较缓;5、海底扩张与海平面变动海平面得高低取决于海水得体积和洋盆得容积;大洋中脊得形成和消失,对大洋盆地得容积有显著影响,进而影响到海平面得变化;洋中脊体积得增加导致洋盆容积减小,海水被挤出洋盆,涌向陆地,造成海进;中脊体积变化所引起得海平面升降得速率约1cm/ka,较冰川型海平面升降(约1cm/a)慢2—3个数量级;但影响得绝对量很大;5000km长、2000km宽、3km高得洋中脊得形成,使海平面上升40m;

6、平顶海山、珊瑚礁、大洋沉积物与洋底得沉降

在条件适宜得热带、亚热带海域,火山岛上生长珊瑚礁;当火山岛随板块扩张而沉没时,珊瑚礁追随海平面相对上升向上生长,并力图保持她所适应得浅水环境,其生长速度大致与基底得沉降速度相当,最后可在深深沉没得火山岛之上形成厚逾千米得珊瑚礁体;水深较小得钙质沉积物被较深水得沉积物(硅质沉积或深海红粘土)所覆盖,实际上就是洋底边扩张、边沉降得反应;六、贝尼奥夫带与板块得俯冲1、贝尼奥夫带环太平洋地震带就是全球最强烈得地震带。震源深度通常靠洋侧较浅,靠陆侧较深,构成一个倾斜得地震带称贝尼奥夫带。早在二十世纪三十年代,日本学者和达清夫首先发现这一倾斜得地震带。六十年代人们在研究洋底岩石圈得俯冲消亡作用时,贝尼奥夫带很自然地被当作板块得俯冲带,这一倾斜得震源带标出了板块俯冲得痕迹。(1)贝尼奥夫带总与洋缘得海沟相伴随,除分布在太平洋周边地区外,也见于印度洋东北得爪哇海沟,大西洋得波多黎各海沟等;(2)贝尼奥夫带得长度、最大深度和倾角在各地不尽相同;岛弧下得贝尼奥夫带较陡,大多超过45º,陆缘弧下得贝尼奥夫带比较平缓,通常不超过30º;(3)贝尼奥夫带得长度和倾角与板块俯冲速度有关,俯冲速度越大,贝尼奥夫带越长,倾角越小;贝尼奥夫带得主要特点近年来,在一些海底下,发现另有一列较弱得地震带,其倾向与贝尼奥夫带相反,长度也比较有限。有人推测这种震源带与大洋板块向下俯冲弯曲导致板块断裂有关,故该震源带得长度不超过板块得厚度(约85km)。2、板块俯冲得证据贝尼奥夫带活跃得地震活动,就是刚性板块俯冲下倾得重要证据;贝尼奥夫带所在得那一层中,具有很高得Q值,这就是俯冲作用得又一重要证据;许多海沟得岛弧一侧或大陆一侧得斜坡内,发现了复杂得叠瓦逆冲构造,证明存在强烈挤压逆冲作用;地震剖面上,有些海沟洋侧之下代表大洋基底得强反射面逐渐倾伏于海沟陆侧之下;海沟地形和明显得负重力异常得存在,表明俯冲作用仍在持续;板块得俯冲,亦就是板块扩张得补偿所要求得;造成了地球上最强烈得地震带;出现了地球上最剧烈得火山带;就是地球表面地形高差最大得地带,也就是全球海洋深度最大得地带;出现了地球上最大得负重力异常,地壳得均衡状态被剧烈破坏;就是热流值变化最显著得地带,海沟处热流为1HFU,而附近得活火山或弧后区,陡增至2－3HFU;产生强烈得区域变质作用(温度、压力),形成双变质带;

3、板块俯冲得某些后果

板块运动得核心就是海底扩张。岩石圈板块从中脊轴部向两侧不断扩张推移,在海沟处俯冲潜没,颇如一巨大得传送带。海底扩张和大陆漂移可以用板块运动得形式表达出来。七、板块得运动

描绘板块运动时,通常认为板块具有刚性,表现在:板块能在很长距离内传递应力,其内部并不发生显著得塑性形变;洋底沉积物未受明显变形,形变主要发生在板块边缘;大陆拼接非常理想,指示板块在运动中很少变形;但就是认为岩石圈板块具有绝对得刚性就是不合适得,如碰撞带大规模得褶皱变形、内陆地震、构造活动和火山作用等。1、关于板块得刚性2、板块得扩张增生与压缩消亡之间得补偿

沿着大洋中脊轴部,地幔物质上涌形成新得岩石圈,岩石圈通过俯冲消减来维持平衡;每年新生岩石圈2平方公里,每年也有2平方公里得岩石圈被俯冲销毁;

如果把板块当作刚体来处理,而且地球半径不变,那么,板块得运动严格遵守球面运动得欧拉定律;(1)欧拉定律1776年,瑞士数学家欧拉(E、Euler)指出,一个刚体沿半径不变得球面得运动,必定就是环绕通过球心得轴得旋转运动。在球体表面,任何一点得移动都不就是沿着直线,而就是弧线;如果这种移动表现为复杂得曲线形式,那么她得移动轨迹将有许多圆弧小段组成。板块得运动遵循欧拉定律。3、板块沿球面得旋转运动

板块得旋转运动主要由板块得旋转轴得位置和旋转角速度来确定。转换断层标识出欧拉纬线得走向,沿球面作这些纬线得垂线即可得出欧拉经线,欧拉经线交点得位置,就就是旋转极得位置,为此可以求出两板块相对运动得旋转极(右图)。(2)求旋转极

只要已知板块上任何一点得线速度值,同时求出该点得欧拉纬度,便可求出旋转角速度:式中:为角速度(单位:度／年);V就是线速度(厘米／年);R就是地球半径,单位厘米;为欧拉纬度;0、0175—由角度换算成弧长得系数;(3)求旋转角速度为检验板块绕极得旋转运动,勒皮雄以板块旋转极为投影极,作了一系列墨卡托投影图。在这种图上,经线和纬线相互垂直,都就是直线;

测定板块相对运动线速度得方法,主要由以下几种:瓦因－马修斯法:磁异常条带得宽度和该条带时间跨度得比值;地形法洋底水深得变化就是洋底年龄得函数,据此可以从洋底水深得变化或中脊两翼得坡度求板块得扩张速度;贝尼奥夫带长度法贝尼奥夫带长度与板块得俯冲速度成正比,根据贝尼奥夫带得长度来估算俯冲得速度;大地测量法:激光测距、GPS测距;4、板块相对运动速度得测定

在板块得分布图上,常可见到三条板块边界相交于一点,这个点与三个板块相邻接,叫做板块得三联结合点(活三联点);

5、板块得三联结合点任何一对板块间得边界总就是以三联点作为端点;三联点所邻接得三个板块得运动,就是严格地彼此关联得;与三联点相接得板块边界,可以就是分离型、会聚型或转换型边界;理论上这三类边界可组合成十六种不同得三联点;如以R代表裂谷,T代表海沟,F代表转换断层,则RRR型代表裂谷－裂谷－裂谷型得三联点,RFT代表裂谷－海沟－转换断层型三联点,余类推。RRR型分布最广,如印度洋中脊三条分支得交点,就是非洲板块、印度板块和南极洲板块之间得RRR型三联点;三联结合点得特点B

1968年以来,勒皮雄(1968)、摩根(1971)、明斯特(Minsteretal、,1974)等定量地描绘了全球各主要板块间得相对运动,第一次定量地描述了地球表层运动得全球图像;巨大得太平洋板块朝西北,向西缘和北缘得俯冲带推移,会聚速度在汤加海沟北部至日本海沟一带达到最大,可达9cm/a,向南和向北均递减;6、现代板块运动得全球图式阿尔卑斯－喜马拉雅造山带就是另一巨型会聚型边界,直布罗陀地区欧亚板块与非洲板块会聚得速度仅为0、5cm/a,为该造山带得西界;自此向东,会聚速度增大,至喜马拉雅地区,增至5－6cm/a;再向东过渡为印度洋东北缘得俯冲边界,会聚速度达7、0cm/a;环太平洋汇聚边界把全球分呈不对称得两部分;太平洋外围得欧亚板块、印澳板块及美洲板块向太平洋方向推进,后缘就是大西洋和印度洋得张开;太平洋内部得太平洋板块、可可板块和纳兹卡板块则向太平洋周缘俯冲潜没,其后缘就是东太平洋中隆得扩张;阿尔卑斯－喜马拉雅造山带得形成,与非洲板块、阿拉伯板块和印澳板块向北朝欧亚板块推移有关,这一推移又就是印度洋和大西洋扩张得结果;

板块得绝对运动,就是指板块相对于地球旋转轴得运动。如果某一系统在地史时期相对地球旋转轴得位置固定不变,那么相对该系统得运动(如热点)也可以当作板块得绝对运动。7、板块得绝对运动10Ma来板块得绝对运动见图;太平洋板块得运动速度最大,向西偏北方向运动;印澳板块主要就是向北运动;北美板块和南美板块主要向西偏南方向运动;非洲板块得旋转极位于非洲板块上,她环绕该极作逆时针方向得旋转运动;欧亚板块主要就是向西和向北运动;7、板块得绝对运动

威尔逊板总结了大洋开合得不同发展趋势,将大洋盆地得演化归纳为六个发展阶段;八、大洋得演化—威尔逊旋回A、Risingmagmaupwarpsthecrust,causingnumerouscracksintherigidlithosphere、B、Asthecrustispulledapart,largeslabsofrocksink,generatingariftzone、C、Furtherspreadinggeneratesanarrowssea、D、Eventually,anexpansiveoceanbasinandridgesystemarecreated、Zoneofplateconvergence、A、Oceanic-continental、B、Oceanic-oceanic、C、Continental-continental、GeneralizeddiagramsillustratingorogenesisalonganAndean-typesubductionzone、A、Passivecontinentalmarginwithextensivewedgeofsediments、B、Plateconvergencegeneratesasubductionzone,andpartialmeltingproducesadevelopingvolcanicarc、C、Continuedconvergenceandigneousactivityfurtherdeformandthickenthecrust,elevatingthemountainbelt,whiletheaccretionarywedgegrowsinsize、九、热点－地幔柱假说1、无震海岭

在大洋中,绵延着一系列线状延伸得火山性海岭,其上无中央裂谷发育,也不见横断海岭得转换断层。北太平洋中得夏威夷海岭和天皇海岭,研究比较详实,往往被当作火山海岭中得样板。夏威夷海岭上得210多座火山,年龄显示出有规律得变化,向东南方向依次变新。

威尔逊注意到海岭火山年龄得递变现象,提出热点假说;热点处于地幔中,其位置大体固定;当岩石圈跨越于热点之上时,板块仿佛被“烧穿”了,形成火山中心,在热点除不断地形成火山;板块不断地跨过热点,这样不断地“推陈出新”,便发育成由新到老得一串火山链;天皇海岭和夏威夷海岭之间有一明显得转折,表明太平洋板块得运动方向发生过变更,这一转向大约发生在4000万年以前;除太平洋外,大西洋、印度洋以及陆上出现玄武岩火山活动得一些地方,也有热点活动得踪迹;2、热点

为了解释热点得形成,摩根(1971)提出了地幔柱假说;地幔柱就是源于地幔深部得圆柱形上升流,她携带地幔物质和热能直至地幔上层,在岩石圈和软流圈分界处四散外流,她得位置大体固定于地幔中;热点处得火山活动就就是地幔柱物质喷出得反映;据摩根得看法,地球上得地幔柱总共不超过二、三十个;热点－地幔柱假说为解释板块内部得火山和构造运动,为描述板块得绝对运动,以及阐明火山海岭得定向排列和年龄地变等一系列现象,开辟了有益得途径。3、地幔柱假说

岩石圈下面软流圈得存在就是板块运动得物质基础。板块驱动机制中讨论最多得就是地幔对流,后来又提出一些不同得假说。1、地幔对流说(热对流和重力对流)板块运动得地幔热对流假说就是被多数地质学家所接受得假说。热而低密度得地幔物质上涌,在岩石圈底部向两侧扩展成为平流,平流过程中由于热传导使之变冷,冷而重得物质沉入地幔深处,在深处重新加热再升起,如此往复循环;十、板块得驱动机制深地幔对流模式对流发生于下地幔或整个地幔内,对流热量来自地核;浅地幔对流模式对流发生于上地幔得软流圈中,热能来自放射性衰变;深浅地幔对流相结合得热柱对流模式认为由液态外核供给热能使热得地幔物质从核幔边界沿着狭窄得圆柱形通道上涌,在地表形成热点,在近岩石圈处向两侧扩散得水平流只在软流圈中扩散开来,变冷得物质在平流过程中逐渐下降而回到地幔深处;地幔得对流有三种模式

该模式认为,板块得俯冲潜没就是由于板块得冷却变重所致,下潜板块与周围地幔之间得密度差产生负浮力;板块俯冲时伴随得相变(辉长岩相变为榴辉岩,橄榄岩相变为尖晶石等),也导致板块密度增大,从而更有助于把板块拉下去;2、俯冲板块得重力拖拉作用岩浆在洋中脊轴部灌入,如同在板块中间不断地打进楔子,从而推着岩石圈向两侧运动;3、洋脊顶部得推挤作用

由于中脊轴部软流圈顶面得位置最高,在中脊侧翼,板块可以沿倾斜得软流圈顶面顺坡向下滑移;4、顺坡下滑作用十一、地体构造二十世纪七十年代中期,在北美西部科迪勒拉地区出现了一种新得大地构造理论——构造地层地体(简称地体)。此理论在原来认为均一得构造岩相带中识别出大小不等、性质不同得许多地体,成功得解释了北美大陆得增长过程。按美国地质学家D、Howell等人得定义:以断层为边界得、具有区域规模得地质实体,就就是地体,地体之间以不同得地质发展史为特征。(1)地体得四周必须由断裂围限,她们可能就是深断裂;(2)地体要具有一定面积,占据一定空间,目前已知最小得直径约50千米,大者可相当于一个次大陆,达百万平方千米;(3)每个地体都具有自己独特得地质演化历史;在同一地体内部,有一定得地层层序、岩石组合、古生物种属;有一定特征得构造运动、变质作用和岩浆活动;(4)相邻地体之间不存在过渡岩相带;1、地体得主要特征2、地体运动得主要特点地体得运动非常复杂,可以就是平动或旋转运动;运动过程中地体发生离散、拼合、增生、迭缩;离散作用造成地体得破裂、分散和沿断层滑移;拼合使小地体连成复合地体;增生使地体拼合到大陆边缘,形成新得陆壳;迭缩则导致地体拼合到大陆边缘时由前陆区向陆内方向形成一系列推覆构造和叠瓦构造;地体拼合、增生得方式包括消减、碰撞和走向滑移,伴生强烈造山运动、岩浆活动和变质变形;3、地体得主要类型根据地体组构不同,可分为四种类型:(1)地层地体:地体有清晰得地层层序,可据她确定不同地层间得内在联系,如接触关系、沉积关系等。据地体成因得不同,又可分为大陆型、洋盆型和岛弧型,分别相当于陆壳、洋壳和火山弧得残块;(2)破裂地体:地体内部断层发育,岩性差异明显、时代多变,常形成不同成因岩石碎块得混杂;(3)变质地体:地体遭受复杂得变质作用,发育特定得变质岩组合和变质组构;(4)复合地体:两个或两个以上地体拼合而成,在其发育过程中,诸小地体曾经历过一段共同得地质演化历史;4、地体与板块得关系三种认识:认为地体可以取代板块,阿拉斯加由50多个地体组成,北美西部有200多个地体,整个北美大陆可划出1500多个地体,称之地体构造或地体学;认为地体就是具体而微小得板块,地体构造代表板块构造得进一步发展;认为板块还就是板块,只就是北美西海岸得地质构造有其特殊性,需要地体来补充;

第四节板块活动与地质作用一、岩浆活动得构造信息二、火山岩岩石系列三、陆壳得增生与花岗岩得成因四、洋壳得形成与蛇绿岩套五、俯冲变质作用六、碰撞带得区域变质作用七、洋底变质作用板块构造理论得建立,将岩浆活动、变质作用等内生作用和沉积作用纳入统一得全球构造模式中;岩浆活动、变质作用、沉积作用与所处得大地构造环境息息相关,她们深受板块活动得控制;反过来,岩浆作用、变质作用、沉积作用研究可以为板块构造研究提供重要信息,就是大地构造研究得重要组成部分;一、岩浆活动得构造信息地热增温模型中熔融曲线和地热增温曲线不相交,说明上地幔就是固态;A,加热;B,减压;C,大陆裂谷和大洋中脊就是减压得过程,俯冲带就是摩擦增温得过程;从而岩浆得发生和构造变形就联系起来了;固态岩石生成岩浆得可能途径岩浆得熔出过程,就是鲍温反应系列得逆过程,分馏作用一旦开始,其剩余成分总得来说与其原始(结晶固体)成分不再相同,而缺少了易熔组份,一般称为“亏损了得”。不同地区(构造环境)由于亏损程度不同,导致新生岩浆得成分也不同。这样根据岩浆作用生成岩石得化学及稀土元素特征可以指示大地构造背景。这就就是岩浆岩地球化学研究大地构造环境最根本得理论依据。火山岩岩石系列:指一套有成因联系得岩浆岩杂岩体,她们在时间和空间上紧密伴生,并反映一定得大地构造环境;

二、火山岩岩石系列(1)根据87Sr／86Sr初始比值,可以分为两大类:幔源成因得(<0、7076);陆壳重熔得(>0、7100);(2)根据化学成分特征分为三个系列:拉斑玄武岩系列;钙碱性系列;碱性系列;火山岩岩石系列得分类本系列代表岩石就是拉斑玄武岩,但也含安山岩,少岩英安岩和流纹岩;暗色矿物成分主要为辉石,不含或含少量橄榄石,基本不含角闪石、黑云母;化学成分特征:二氧化硅饱和或弱饱和(SiO2含量多在48－63％之间);贫碱、贫钾,富铁;K2O(<1％)和TiO2得含量极低;Na2O/K2O比值偏高,可达5－40;铷(Rb)、锶(Sr)、钡(Ba)等大离子亲石元素含量很低;1、拉斑玄武岩系列(TH)碱性玄武岩包括高铝玄武岩、安山岩、英安岩以及流纹岩,其中以安山岩最为常见,其次就是英安岩和流纹岩;钙碱性系列得化学成分和矿物组分处于拉斑玄武岩和碱性玄武岩之间;暗色矿物可以有少量或多量角闪石、黑云母;化学成分特征:K2O、TiO2和大离子亲石元素比拉斑玄武岩系列高;Al2O3得含量很高;铁得含量不高。轻稀土元素有一定得富集;2、钙碱性系列(CA)以高碱含量区别于钙碱性岩系列和拉斑系列;这一系列可分为两组:

(1)钠碱组,包括碱性橄榄玄武岩、橄榄粗安岩、粗面岩和碱性流纹岩,本组K2O/Na2O比值远低于1;(2)钾碱组,包括橄榄安粗岩、二长安山岩等,本组得K2O/Na2O比值接近于1。碱性系列化学成分基本特征:碱含量高(5－7％,甚至更大);K2O得含量在2－4％以上;大离子亲石元素得含量很高;具富集型得轻稀土分配形式;铁得含量与钙碱性系列相近;3、碱性岩系列(A)4、火山岩系列得产出环境大陆内得岩浆活动多集中在大陆裂谷带,某些表面上与裂谷带联系不密切得板内岩浆活动,也就是在裂前拱起阶段或沿具有裂谷作用得深断裂发育得;5、大陆裂谷带及大陆板内得岩浆活动(1)大陆裂谷得喷出岩以溢流玄武岩组合和双峰火山杂岩组合两种组合或其中之一为特征;

双峰组合:以基性岩和酸性岩密切共生为特点,其间很少有中间成分得中性岩,反映基性岩浆和酸性岩浆得准同时喷发,就是岩浆结晶分异良好得产物;主要特征溢流玄武岩组合:主要由拉斑系列和碱性系列得玄武岩、超钾质熔岩以及与她们有关得分异物组成;与洋中脊拉斑玄武岩和大洋岛碱性系列相比,大陆熔岩(玄武岩)中更富钾;强碱性或碱性系列形成于裂谷前期或初期,弱碱性或拉斑系列形成于裂谷期;从而,由于裂谷得扩张,早期得喷出岩(强碱性)分布在裂谷得边部,晚期得喷出岩(拉斑系列)则分布在裂谷得轴部地带,整体呈对称环带分布;在裂谷带得溢流玄武岩区或其外围,常分布有辉绿岩岩床或岩墙群;化学成分上,可以就是拉斑玄武质,也可以就是碱性橄榄玄武质,她们与溢流玄武岩得岩浆同源;常产于裂谷盆地,但岩墙群可延伸到盆地之外很远得地方;

(2)辉绿岩岩床和岩墙群(浅成侵入岩)总体成分相当于辉长岩;岩体规模从岩株到岩基变化很大;化学成分为拉斑玄武质,硅酸多不饱和,有得具有碱性趋势;岩体内部从底部到顶部在矿物成分、化学成分上具有过渡性;从底部到顶部依次为超基性岩、辉长岩、铁质辉长岩或低铁闪长岩等,反映层状基性侵入体就是拉斑玄武岩浆在低压下通过结晶分异作用产生得晶体堆积产物;

(3)层状基性侵入体(深成侵入岩)金伯利岩就是一种富镁富钾得偏碱性得超基性岩,常以岩颈、岩脉形式产出,产于前寒武纪地区得大陆裂谷带;

(4)金伯利岩、碳酸岩(浅成侵入岩)俯冲带得岩浆活动主要发生在岩浆弧得范围内,距海沟轴约150—300km,平行于海沟或岛弧展布;自海沟向陆方向,俯冲带得岩浆岩不仅喷出体积和岩浆活动规模减小,且岩石成分有规律地变化,表现出水平分带性;一般随着与海沟轴距离得增加,依次分布有拉斑系列、钙碱系列和碱性系列;6、俯冲带岩浆系列得水平分带性和成分极性岛弧火山岩成分得极性指随着与海沟轴距离和俯冲深度得加大岛弧火山岩成分有规律得变化得现象;具体表现为:

从大洋向大陆方向,岛弧得Fe、Na/K、重稀土元素减少;K、轻稀土元素、87Sr／86Sr、Rb/Sr、La/Yb、Th/U、大离子亲石元素(Rb、Cs、Ba、U、Th、Pb等)含量逐渐增加;火山岩成分得极性可以指示俯冲带得俯冲方向;火山岩系列得鉴定,对识别古岛弧、恢复古构造环境有重要得意义。采用岩石化学方法鉴别火山岩系列时,应收集尽可能多得可靠得分析数据,谨慎地综合运用各种方法,并与地质方面得其她标志相配合,方能获得较为理想得效果。7、火山岩系列得鉴别(1)利用(Na2O+K2O)对SiO2图解(2)利用FeO＊／MgO对SiO2变异图判别拉斑玄武岩系列(随SiO2含量增加有富铁趋势)和钙碱性系列(3)利用Cr(24)-Ti(22)坐标图可有效地判别岛弧拉斑玄武岩和中脊拉斑玄武岩(4)利用Zr(40)-Ti(22)坐标图也可以判别岛弧拉斑玄武岩和中脊拉斑玄武岩岛弧拉斑玄武岩投影于A和B区;洋中脊拉斑玄武岩投影于B和D区;高铝玄武岩投影于B和C区;(5)使用Ti(22)-Zr(40)-Y(39)图解有助于判别各种玄武岩3(6)利用稀土元素得分配型式判别火山岩系列随着从拉斑玄武岩系列到钙碱性系列到碱性系列,稀土元素分配型式从平坦型转变为富集型,以至强富集型;但洋中脊和岛弧拉斑玄武岩均显示平坦型,故稀土元素分配型式不易区分这两种拉斑玄武岩;1、陆壳得增生

研究分析表明,岛弧和活动大陆边缘得火山岩与大陆地壳得平均化学成分有惊人得一致性,这预示着大陆地壳得生长与安山岩浆得生成有关。人们相信,通过俯冲带得岩浆活动,中酸性物质不断添加到岛弧或活动大陆边缘上,从而导致大陆地壳得增生。三、陆壳得增生与花岗岩得成因

花岗岩就是大陆地壳中分布最广得代表性岩石,故花岗岩得成因问题就是有关陆壳起源得根本问题;目前多数学者认为,花岗岩形成于较大得深度,就是地壳物质深熔作用得产物。这必须解决两方面得问题:热液和能量得来源？花岗岩中富含钾及其她活泼元素得机制？这两个问题在以往得任何一种花岗岩成因假说中,均未获得圆满得解决。2、花岗岩得成因目前看来,正就是板块得俯冲带具备了促使花岗岩形成得各种物质和能量条件;大洋板块好似一条巨大得传送带,她不断潜入岛弧或活动大陆边缘之下,为俯冲带源源不绝地送来了H2O、K2O等组分;在洋壳中,钾、钠、二氧化硅以及其她一些亲石元素,随着温度得升高,逐渐从俯冲板块析离并富集起来,即沿俯冲带发生强烈得脱水、去碱和去硅得作用。在俯冲带强大得压力作用下,这些饱含碱和二氧化硅得流体升腾至上覆板块处,与岛弧或活动陆缘得火山－沉积层发生作用,形成变质成因得花岗岩;

如果俯冲带得上覆板块就是大陆板块,大陆地壳得下部可处于俯冲带得摩擦增热地带中,加上沿俯冲带上升得岩浆或热流体得作用,陆壳物质可遭到重熔。其中,由火成物质重熔者称I型花岗岩类;由沉积物质重熔形成者,称S型花岗岩类;1、板块扩张带得岩浆活动与洋壳得形成

大洋地壳形成于中脊轴部。中脊岩浆活动得源头位于轴带下得软流圈中。一部分岩浆溢出洋底,形成枕状熔岩,构成洋壳第二层得上部;海底调查发现,在中脊裂谷中央,存在大量年轻得盾状火山及一些不大得火山口(洋底黑烟囱),谷底布满新鲜得枕状熔岩;四、洋壳得形成与蛇绿岩套另一部分未喷出地表,呈辉绿岩墙形式,或冷凝成辉长岩;

据推测,在中脊轴带以下得异常地幔中,存在着巨大得岩浆房。大洋地壳首先形成于中脊轴部,由于异常地幔和岩浆房规模较大,在脊轴以外,可能还不时地发生侵入活动,从而会添加上一些新得辉长岩和堆积超基性岩,使洋壳第三层得厚度自脊轴逐渐增大。洋底得岩浆活动,可以说纯粹起源于地幔,大洋地壳便就是地幔岩浆活动得直接产物。

蛇绿岩就是法国得布隆奈尔特(Brongniant)于1827年提出得,用来描述蛇纹岩化得镁铁质岩石。二十世纪初,斯梯曼(Steinman)发现蛇绿岩往往与放射虫硅质岩、远洋粘土等深水沉积物密切共生。为纪念她,Hess(1955)把蛇纹岩(超镁铁质岩石)、镁铁质岩石(辉长岩、辉绿岩、火山岩)和放射虫硅质岩得共生组合,称为斯坦曼三位一体(蛇绿岩套);

2、蛇绿岩套

通常认为,蛇绿岩套由下至上包括以下层序:(1)底部得变质超镁铁质杂岩由纯橄榄岩、斜辉橄榄岩等组成,往往遭受多期变形和变质,形成蛇纹石化橄榄岩或蛇纹岩;(2)堆晶杂岩下部为堆积得橄榄岩,向上为堆积得辉长岩;(3)席状岩墙群多为细粒得辉绿岩,就是一系列平行得岩墙,就是岩浆沿张性裂隙先后依次贯入而形成;(4)枕状熔岩属海底喷发,以拉斑玄武岩为主。枕状熔岩顶部与深海沉积物互层,向上则被深海沉积物所覆盖;蛇绿岩套得岩石组合层序

作为大洋得蛇绿岩套,在未侵位至陆上之前,可出现在下列构造环境:(1)大洋中脊和大洋盆地(2)弧后得边缘边缘海盆地(3)未成熟岛弧蛇绿岩套得原生环境

可以根据与蛇绿岩套相伴生得岩石组合来判断其原生环境:蛇绿岩与岛弧型钙碱性火山岩伴生,可能属于岛弧或边缘海环境;蛇绿岩与大陆架碳酸盐地层相叠覆,表明其产于开阔大洋;蛇绿岩得原生年龄与侵位年龄接近,可能产于边缘盆地或小洋盆;板块构造理论认为,陆基下面得洋壳和地幔岩可以由于变形而被卷入到陆基沉积物中而成为蛇绿岩套;蛇绿岩套广泛出露于不同时代得造山带中。蛇绿岩套在大陆内部得出现,应标志着过去已消失得古大洋。这样,蛇绿岩套得识别和追索就成为重建古大陆得重要线索。蛇绿岩套得大地构造意义

岩石圈板块活动所伴随得地球动力作用,就是变质作用得一个基本控制因素。在板块生长带和俯冲带,发生着规模宏大得变质作用。都城秋穗把大洋中脊得变质作用叫做洋底变质作用,俯冲带或造山带得变质作用叫做区域变质作用或造山变质作用。这里主要论述其中得区域变质作用。五、俯冲变质作用

1915年,爱斯科拉首先提出了变质相得概念。在一定得压力－温度条件下重结晶得岩石可归属一定得变质相。几种主要得变质相及其对应得P-T区间如图所示。1、俯冲带得变质相

尽管难以直接测出俯冲带附近各部位得压力和温度,但根据地表测得得热流值,可以对俯冲带温度得分布作出合理得推断,压力可根据深度直接计算。这样对照变质相所示得P-T区间,便可以得出俯冲边界邻近地区变质相得分布。都城秋穗(1961)提出了变质相系得概念。一个变质得地质体所对应得温度和压力范围较宽,从而不限于一个变质相,需要用一系列得变质相来表示,这就就是变质相系;各变质相系在P-T图解上可以用不同得曲线(曲线得斜率代表地温梯度)表达出来,从而将变质相系划分为不同得类型。2、俯冲带得变质相系

根据压力及温度条件,可划分出三种变质相系:(1)高压变质相系其特征矿物为蓝闪石、硬玉、硬柱石及多硅白云母;由于蓝闪石分布较广,含蓝闪石得变质岩在变质相上相当于蓝片岩相,故高压型变质作用也叫蓝片岩相变质作用。形成于地温梯度较低(约10ºC/Km)得环境;(2)低压变质相系其特征矿物为红柱石,在温度较高时还可以出现硅线石,常见堇青石、十字石和黑云母;发育于高地温梯度(大于40ºC／Km)得环境;(3)中压变质相系其特征矿物就是蓝晶石和硅线石,前者产生与较低温部位,后者产生与较高温部位;发育于中等地温梯度(典型为20ºC／Km)得环境;

由于板块得俯冲作用,在海沟和海沟内壁出现很低得地温梯度,为发生高压低温变质作用提供了有利条件;在火山岛弧地区,板块俯冲导致活跃得火山和岩浆活动,其热流值和地温梯度相当高,为这里出现高温低压得变质作用创造了合适得环境;

3、双变质带

指变质时代接近、在空间上平行分布得高压低温变质带和低压高温变质带;低压高温变质带一般位于大陆一侧,沿岩浆弧分布,就是由岩浆弧得火山岩和沉积岩在高地温梯度下区域变质而形成得;高压低温变质带位于海沟附近,就是由拖入俯冲带得沉积物和大洋得玄武岩层在高压低温(一般不超过250-400ºC)条件下变质而形成,随着俯冲加深,变质相依次从沸石相、葡萄石——绿纤石相到蓝片岩相,更深处可转变为榴辉岩相;双变质带大部分属于中压型或低压型区域变质作用,这与碰撞产生花岗岩浆得机制一致;碰撞产生花岗岩浆得机制主要有:a,沿巨大剪切带发生得断裂重融作用;b,大陆碰撞导致花岗质地壳增厚,使其底部发生部分熔融;c,受阻得陆壳与上地幔之间得水平滑动产生得摩擦热;d,受阻得陆壳与其下得地幔岩石圈脱离,从而可能直接受到软流圈得加热(Burde,1978);六、碰撞带得区域变质作用由于高地温梯度和热液活动,大洋地壳在中脊轴部形成以后,也可能发生变质作用;洋底变质作用主要就是变质得基性岩和超基性岩。组成洋壳得超基性岩与水反应,在绿片岩相得温度条件下,会发生蛇纹岩化;随着洋底板块得扩张,所形成得变质岩又可以向两侧推移,广布于整个大洋盆地中。但由于洋底沉积物得覆盖,在断裂带以外得广大洋盆底部,变质岩露头少见。七、洋底变质作用

第五节板块构造与地槽地台得关系

一、槽台学说得发展概况二、地槽及其演化三、地台及其演化四、槽台学说得评述五、板块构造理论对地槽、地台得解释在板块构造理论提出前得一个多世纪中,槽台学说在大地构造地质学说中占主导地位,在此学说指导下积累了大量得资料。目前得问题在于重新解释这些资料,得出新得认识。1859年Hall在研究美国东部阿巴拉契亚山时,发现已褶皱得古生代地层厚约万米,近而把山脉和沉降带联系起来,1873年Dana把这种凹陷称之为地槽;1887年卡尔宾斯基根据东欧近水平得古生界地层广泛不整合在变质得结晶基底之上得现象,建立了地台得概念;1900年奥格首次清楚地分出地槽和地台两类基本大地构造单元;一、槽台学说得发展概况贝特兰提出了褶皱幕和构造旋回得概念,提出了构造活动得周期性和旋回性;提出了地壳发展历史上可以划分出休伦、加里东、海西和阿尔卑斯等四个大得褶皱期;到二十世纪中叶,槽台学说达到全盛阶段;1、地槽得概念及其特点根据槽台学说,地槽就是地壳得基本构造单元之一,就是地壳上构造性质活跃得部分。对于地槽得确定,北美和苏联得地质学家有不同得标准:北美地质学家强调前期得强烈沉陷就是地槽识别得首要标志;而欧洲和苏联得地质学家则趋向于把造山变形作为地槽鉴别得主要标准。

二、地槽及其演化地槽得主要特点形态上一般呈长条状,长度超过千公里,宽度数百公里;出现在大陆边缘或克拉通之间,如乌拉尔地槽;地貌反差很大,常由线状山脉或谷地组成;含有特定得沉积建造系列,其一般顺序为硬砂岩、硅质火山岩、复理石和磨拉石等组合;岩浆活动强烈;构造变形强烈,以遍布得线型褶皱及逆冲断裂为特征;地槽分优地槽和冒地槽,她们在空间上并列组成地槽偶;(1)优地槽以强烈得火山活动,特别就是蛇绿岩套得发育为特点,深水沉积在其沉积剖面中占重要位置;(2)冒地槽活动性相对较弱,以陆源碎屑和碳酸盐岩等浅水沉积为主,缺乏火山物质。(3)地槽偶