歷史構(gòu)造分析和大地構(gòu)造分區(qū)1第1頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.102

歷史大地構(gòu)造學(xué)

歷史大地構(gòu)造及其分析方法

地槽、地臺(tái)的概念

板塊構(gòu)造簡介

大地構(gòu)造分區(qū)構(gòu)造旋回、旋回和階段第2頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.103

通過對不同地區(qū)、不同時(shí)期地層進(jìn)行綜合研究,確定其構(gòu)造發(fā)展?fàn)顟B(tài)和過程，劃分構(gòu)造演化和大地構(gòu)造分區(qū),恢復(fù)不同地區(qū)、不同塊體之間的相互關(guān)系及演化過程即為歷史大地構(gòu)造分析。第3頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.104每個(gè)一定范圍的區(qū)域都以其構(gòu)造和演化上有一定的共同特征和鄰區(qū)相區(qū)別，因而可以劃分出不同區(qū)域構(gòu)造單元，這就是大地構(gòu)造分區(qū)。第4頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.105歷史大地構(gòu)造學(xué)家把地殼劃分為活動(dòng)的地槽和穩(wěn)定的地臺(tái)。板塊構(gòu)造理論把全球地殼劃分成許多板塊和板塊邊緣接合帶。第5頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.106大地構(gòu)造理論(1)以我國大地構(gòu)造學(xué)家黃汲清教授為代表的地槽——地臺(tái)發(fā)展的多旋回理論，簡稱“多旋回”說。(2)以我國大地構(gòu)造學(xué)家張文佑教授為代表的斷裂體系與斷塊大地構(gòu)造理論，簡稱“斷塊構(gòu)造”學(xué)說。(3)以西北大學(xué)張伯聲教授為代表的地殼波狀鑲嵌構(gòu)造理論，簡稱“鑲嵌構(gòu)造”說。(4)中南大地構(gòu)造研究所陳國達(dá)教授提出的地殼構(gòu)造發(fā)展的第三單元——地洼區(qū)學(xué)說簡稱“地洼”說或“地臺(tái)活化”說。(5)我國著名地質(zhì)學(xué)家李四光教授創(chuàng)立了地質(zhì)力學(xué)，以地質(zhì)力學(xué)的觀點(diǎn)對中國構(gòu)造體系進(jìn)行了劃分。第6頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.107第一節(jié)

歷史大地構(gòu)造分析法（內(nèi)容）第7頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.108一、沉積組合(建造)分析概念：在一定時(shí)期內(nèi)形成的、能夠反映其沉積過程主要構(gòu)造背景的沉積巖共生綜合體。概念核心：1.沉積時(shí)的構(gòu)造條件2.較長時(shí)期3.一定的區(qū)域范圍4.綜合特征(組分-結(jié)構(gòu)-構(gòu)造等)構(gòu)造背景分類：穩(wěn)定、過渡、活動(dòng)三種類型第8頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.109沉積組合與構(gòu)造性質(zhì)

第9頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1010在不同的構(gòu)造單元內(nèi)有不同的巖石組合(建造)，在同一構(gòu)造分區(qū)內(nèi)，不同構(gòu)造階段上也有不同的巖石組合。第10頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1011（一）活動(dòng)類型巖石組合(1)硬砂巖建造包括硬砂巖，巖屑砂巖和長石砂巖。這些巖石都含有較多的不穩(wěn)定組分，是在地形高差大、沉積速度快的活動(dòng)構(gòu)造環(huán)境中形成的。第11頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1012(2)混雜巖與變質(zhì)巖建造

混雜巖是由時(shí)代不同、性質(zhì)不同、大小懸殊的各種巖塊組成的一種構(gòu)造角礫巖。藍(lán)閃石片巖是一種高壓低溫變質(zhì)巖；藍(lán)晶石片巖是一種高溫低壓變質(zhì)巖。上述混雜巖和變質(zhì)巖是在活動(dòng)大陸邊緣形成的。第12頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1013(3)復(fù)理石建造在古代活動(dòng)深海環(huán)境中形成的砂泥質(zhì)濁積巖，具有薄層的遞變層理。是古代活動(dòng)大陸邊緣的沉積建造(地槽發(fā)展后期的沉積建造)，反映活動(dòng)強(qiáng)烈的構(gòu)造環(huán)境。第13頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1014（4）蛇綠巖套超基性巖(橄欖巖、蛇紋巖、輝長巖）、基性巖（枕狀玄武巖）和遠(yuǎn)洋沉積物（放射蟲硅質(zhì)巖，軟泥）組成的“三位一體”共生綜合體。第14頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1015（5）磨拉石建造是由一套巨厚的礫巖、砂巖為主及雜粘土、泥灰?guī)r等組成的沉積巖系。是長期的沉降的活動(dòng)區(qū)，后來褶皺隆起成為山脈時(shí)，在其山前拗陷地帶或山間盆地迅速堆積所形成的一套巖層，厚數(shù)千米，屬陸相沉積或陸源濱海相沉積。第15頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.10162．穩(wěn)定類型巖石組合穩(wěn)定型巖石組合主要在穩(wěn)定區(qū)沉積形成。包括石英砂巖組合鐵、鋁質(zhì)巖組合碳酸鹽巖組合海陸交互相含煤巖石組合內(nèi)陸盆地各類碎屑巖組合第16頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1017二、沉積厚度分析一般地殼下降速度大、幅度大，代表地殼活動(dòng)性強(qiáng)，相反，則表示地殼活動(dòng)性弱，而穩(wěn)定性強(qiáng)。第17頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.10181、補(bǔ)償沉積沉積物的沉積速度等于地殼下降速度時(shí)的沉積作用。2．非補(bǔ)償沉積沉積物的沉積速度小于地殼的下降速度，地層厚度小于地殼下降幅度，沉積環(huán)境發(fā)生變化，沉積相也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。3．超補(bǔ)償沉積沉積物的沉積速度大于地殼的下降速度，地層厚度大于地殼的下降幅度，沉積環(huán)境也會(huì)發(fā)生變化，例如海退，沉積相也隨之變化。第18頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1019厚度→升降幅度→構(gòu)造性質(zhì)第19頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1020示補(bǔ)償盆地與非補(bǔ)償盆地第20頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1021在地質(zhì)歷史上，大多數(shù)地層是在淺海區(qū)沉積形成的，主要是補(bǔ)償沉積。如渤海，渤海面積有82700km2，平均水深21m，經(jīng)計(jì)算大約只需要l000年就可能填平。按渤海所經(jīng)歷的時(shí)間，它早就該填平了，但至今渤海仍然存在。這是因?yàn)椴澈Ｔ诮邮艹练e的同時(shí)，其基底地殼也在不斷下降。鉆探資料證實(shí)，渤海第四系厚800m——1000m以上，第四系巖相均一變化不大，表明第四紀(jì)渤海沉積環(huán)境變化不大，是一種補(bǔ)償沉積狀態(tài)，渤海基底地殼在第四紀(jì)的下降幅度在800m——1000m以上。第21頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1022三、沉積相變化分析根據(jù)巖相縱向上的變化，可以推斷地殼運(yùn)動(dòng)的發(fā)展歷史。第22頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1023四、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)面的分析構(gòu)造運(yùn)動(dòng)面，是地殼運(yùn)動(dòng)的直接紀(jì)錄。角度不整合，代表了早期形成的地層經(jīng)過不同的變形，并通常伴有一定程度的變質(zhì)改造，遭受剝蝕，而后在接受沉積。假整合反映早期形成的地層經(jīng)整體抬升，遭受剝蝕，而后接受沉積。第23頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1024五、巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用地層中巖漿巖越多，地層巖石變質(zhì)越深越普遍，表明地層所經(jīng)受的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)烈。第24頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1025只有對一個(gè)地區(qū)的全部地層作全面分析，才能知道這一地區(qū)何時(shí)處于活動(dòng)狀態(tài)，何時(shí)處于穩(wěn)定狀態(tài)，才能確定這一地區(qū)在構(gòu)造分區(qū)中所處的位置。例如華北地區(qū)。第25頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1026第二節(jié)大地構(gòu)造分區(qū)一、槽臺(tái)學(xué)說簡介地殼上強(qiáng)烈的活動(dòng)地區(qū)——地槽區(qū)。地殼上相對穩(wěn)定的地區(qū)——地臺(tái)區(qū)。第26頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1027（一）地槽地槽為地殼上巨大的狹長地帶，長可達(dá)幾百至幾千公里，寬達(dá)幾十至幾百公里，是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)十分強(qiáng)烈的地區(qū)。第27頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.10281．地槽區(qū)的主要特征地殼升降運(yùn)動(dòng)的速度和幅度都很大。碎屑沉積的分選性一般都較差。復(fù)理石沉積。蛇綠巖套是優(yōu)地槽的典型特征。強(qiáng)烈的褶皺運(yùn)動(dòng)上升為高峻的山系。地層褶皺及斷裂，并遭受了普遍的區(qū)域變質(zhì)作用。磨拉石沉積。第28頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1029地槽內(nèi)構(gòu)造單位地槽又進(jìn)一步劃分成優(yōu)地槽、冒地槽、地向斜、地背斜。火山活動(dòng)強(qiáng)烈，富含火山巖凹陷帶——優(yōu)地槽。缺少或極少火山巖的凹陷帶——冒地槽。地槽區(qū)內(nèi)長期隆起的地帶稱為中間地塊。第29頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1030地槽的分帶第30頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.10312．地槽發(fā)展階段早期強(qiáng)烈下降。 以基性火山活動(dòng)為主。形成蛇綠巖套等建造，后期強(qiáng)烈上升。 以中酸性火山活動(dòng)為主。形成巨厚的復(fù)理石建造等最后上升成褶皺山系。在山間凹陷和山前凹陷形成磨拉石建造。第31頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1032地槽構(gòu)造旋回地槽從開始形成坳陷，繼之強(qiáng)烈沉降，然后經(jīng)造山運(yùn)動(dòng)使地槽閉合，形成褶皺帶的這個(gè)完整的演化過程。第32頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1033黃汲清教授多旋回觀點(diǎn)： 一個(gè)地槽全部形成褶皺帶是經(jīng)歷了多次沉積建造的形成、多次褶皺運(yùn)動(dòng)的作用和多次的巖漿活動(dòng)。第33頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1034（二）地臺(tái)1．地臺(tái)區(qū)是地殼上面積廣大的相對穩(wěn)定的地區(qū)，它的輪廓一般呈方圓形，可達(dá)幾萬或幾十萬平方公里。第34頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1035地臺(tái)區(qū)具有雙層結(jié)構(gòu)——基底和蓋層?；资怯晒爬系慕Y(jié)晶變質(zhì)巖系，并經(jīng)強(qiáng)烈褶皺變形和巖漿侵入的地層組成。蓋層不整合于基底之上，由一套厚度不大，構(gòu)造變動(dòng)輕微，巖漿活動(dòng)很微弱的未變質(zhì)的沉積巖層組成。第35頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1036地臺(tái)的雙層結(jié)構(gòu)第36頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.10372．地臺(tái)區(qū)的主要特征地臺(tái)型沉積，厚度較小，構(gòu)造型態(tài)比較簡單。純凈的石英砂巖。碳酸鹽地層發(fā)育。巖漿活動(dòng)微弱，一般都沒有遭受區(qū)域變質(zhì)作用。第37頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1038地臺(tái)內(nèi)部構(gòu)造單位地臺(tái)又進(jìn)一步劃分成臺(tái)向斜、臺(tái)背斜、沉降帶、地盾或地軸。沒有或很少有沉積蓋層，前古生界變質(zhì)巖系(褶皺基底)直接露出地表，這是一個(gè)長期隆起的單位，被稱作地盾(輪廓似盾形)或地軸（長條形)。個(gè)別地區(qū)下降較強(qiáng)烈，沉積厚度較大，稱沉降帶。第38頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1039第39頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1040二、板塊構(gòu)造學(xué)說簡介板塊構(gòu)造學(xué)說認(rèn)為地殼的水平運(yùn)動(dòng)占主導(dǎo)地位，大陸和海洋的位置不是固定不變的。基本論點(diǎn)是：地球上的巖石圈分成若干個(gè)大的剛性板塊，它們沿著巖石圈和軟流圈的界面經(jīng)歷著長期、緩慢而規(guī)模巨大的相對水平位移。板塊在大洋中脊裂谷帶拉開，形成新的洋殼并發(fā)生海底擴(kuò)張。洋殼在深海溝——島弧帶俯沖消亡。板塊水平位移的原因在于地幔中的熱對流，第40頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1041板塊構(gòu)造:

地球表面是由為數(shù)不多,大小不等的巖石圈板狀體拼合而成的,這些板狀體(板塊)相對于赤道或地極可發(fā)生大規(guī)模的橫向水平位移.板塊之間通常以大洋中脊、海溝、轉(zhuǎn)換斷層、大陸裂谷和褶皺帶等為邊界,板塊間的離合碰撞及其相關(guān)地質(zhì)現(xiàn)象主要發(fā)生在板塊的邊緣.4.3.1Conceptandhistory第41頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1042當(dāng)時(shí)作為一個(gè)青年（32-35歲）氣象學(xué)家，敢于大膽提出較系統(tǒng)的大陸漂移假說（得益于古氣候、古生物和地質(zhì)學(xué)的多學(xué)科結(jié)合），曾受到他岳父的勸阻，但通俗易懂的新穎學(xué)說立即引起學(xué)術(shù)界轟動(dòng)。

Wegener,AlfredLothar第42頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1043大陸漂移古生代期間全球只有一塊大陸，稱為泛大陸，大陸周圍的海洋稱為泛大洋。大約在距今2億年前，泛大陸開始分裂，后來分開的大陸塊分別漂移向現(xiàn)在的位置。第43頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1044第44頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1045第45頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1046第46頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1047第47頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1048第48頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1049大陸漂移證據(jù)(1)大陸邊緣的吻合。如南美洲和非洲的大西洋邊緣可以吻合拼接在一起。第49頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1050(2)古生物證據(jù)(3)冰川證據(jù)晚古生代石炭——二疊紀(jì)南半球的冰川堆積，廣泛分布在澳洲、南美洲南部、南極洲以及印度、非洲等接近赤道的熱帶。(4)構(gòu)造和巖石的證據(jù)(5)古地磁證據(jù)地史中磁極位置的變化，以及同一時(shí)代各大陸磁極位置的不相符合，海陸固定論是無法解釋的，如果承認(rèn)大陸相對的水平移動(dòng)，則迎刃而解。海底擴(kuò)張第50頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1051洋底火山巖年代分布圖洋殼和陸殼不同：組成的巖石不同，年齡不同。第51頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1052洋底擴(kuò)張大洋海嶺中央有大洋裂谷，巖漿由大洋裂谷噴出形成玄武巖洋殼，后形成的新洋殼向兩側(cè)推擠先形成的老洋殼，于是海底逐漸向外擴(kuò)張。沒有噴出的巖漿在軟流層中形成對流體，對流體的運(yùn)動(dòng)對海底擴(kuò)張有一定推動(dòng)作用。第52頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1053第53頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1054離散型:大洋中脊俯沖型:海溝匯聚型碰撞型:喜馬拉雅山平錯(cuò)型:轉(zhuǎn)換斷層板塊的邊界類型第54頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1055板塊邊界類型1．離散型邊界——海底擴(kuò)張?zhí)窖笾屑箶U(kuò)張速率為4.5cm／a，大西洋擴(kuò)張速率為1——2cm／a。第55頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1056離散型第56頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.10572．匯聚型邊界相當(dāng)于海溝及年輕造山帶部位，在其兩側(cè)的板塊相向而行。①俯沖型，相當(dāng)于海溝部位，發(fā)育于太平洋周緣。一般來說總是大洋板塊俯沖于大陸板塊之下，大洋板塊潛沒消亡于地殼之中——俯沖消減帶或畢鳥夫帶?；祀s堆積②碰撞型，相當(dāng)于年青造山帶的部位，是大洋閉合、大陸碰撞接觸的地縫合線（巨大而復(fù)雜的超巖石圈深斷裂帶）97頁。第57頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1058匯聚型第58頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1059日本島弧俯沖帶、火山活動(dòng)及雙變質(zhì)帶示意圖第59頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.10603．平錯(cuò)型邊界相當(dāng)于轉(zhuǎn)換斷層。第60頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1061第61頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1062第62頁，共69頁，2023年，2月20日，星期四2007.5.1063