中国各大地构造理论学派

中国各大地构造理论学派
中国各大地构造理论学派

大地构造是地球科学的一个分支学科。它主要研究地球的构造、演化及其运动变形和发展规律等问题的学科,是研究地球科学的基础理论之一,不仅对深入认识地球发展史和地壳、岩石圈运动史有重要的理论意义,而且对研究成矿条件、地表成因及预测矿产资源等都具有重要的实际意义。

中国地处环太平洋构造带和特提斯构造带的丁字接合处,具有中国特色的大地构造特征。“波浪状镶嵌构造学说”、“地质力学”、“多旋回构造”、“地洼说”和“断块构造说”是老一辈地质学家对我国大地构造特征的总结,被称为“中国五大地质构造学派”。

一、波浪状镶嵌构造学说

二、地质力学

三、多旋回构造运动说

四、断块构造学说

五、地洼说

“波浪状镶嵌构造”学说的创始人张伯声院士是我校已故的中国乃至全世界著名地质科学家之一,为我国的地质科研和教育事业做出了卓越贡献。因此“波浪状镶嵌构造”学说是本节的重点。

一、“波浪状镶嵌构造” 学说

(一)“波浪状镶嵌构造”学说创始人张伯声院士生平简介张伯声院士,1903 年6月23日出生于河南省荥阳县乔楼村,1994年4月4日下午5时在西安逝世。1926年毕业于北京清华学校,以优异成绩被保送赴美留学,先后在威斯康辛大学和芝加哥大学化学系学习,1928年获芝加哥大学化学系学士学位,后又在芝加哥大学和斯坦福大学地质系研究部攻读地质学。1930年回国,先后在焦作工学院、交通大学、唐山工学院、河南大学和北洋工学院任地质学和岩矿学教授。1937年抗日战争爆发,张伯声教授随同北洋工学院从天津迁到陕西,先后在西安临时大学、西北联合大学,西北工学院和西北大学任教。抗战胜利后,原北洋工学院的教师纷纷返回天津,但他则认为,秦岭需要他,西北需要他,毅然跟随西北大学迁回西安,出任西北大学地质系主任。解放后,张伯声院士以极大的热情投入新中国的社会主义建设事业。1956年光荣地加入中国共产党。同年,任西北大学副校长。1980年任中国科学院院士,同年11月调任西安地质学院长。张伯声院士为地质教育和地质科学研究工作整整奋斗了64年之久,献出了他的毕生精力,为党、为人民做出了杰出贡献。

张伯声教授被公认为陕西省最有影响的教育家之一。他坚持教育为社会主义建设服务,为国民经济发展服务。培养德、智、体全面发展的有用人才,是他一贯的教育思想。

1951 年,国家亟需一批石油地质人才,拟在3年内连续招生2000名专修科大学生,张伯声教授急国家所急,决然接受了这项光荣而艰巨的任务。正是这2000多名专修科大学生后来成了我国石油工业和矿产地质的生力军。但由于编写新教材过度劳累,而得了高血压等心血管疾病。张伯声教授教书育人,身教重于言教,在抗美援朝期间,他送子参军,并捐献出全部积蓄购买飞机大炮,对激发青年学生的爱国热情起了很大作用。他在生活十分上节约俭朴,一贯严格要求自己,而对学生却关心备至,在经济上经常资助一些生活十分困难的学生。他总循循善诱,因材施教,充分调动学生们的独立思考和自学能力。他认真吸取国外先进的科学思想,而又不被这些思想所束缚,总是教育学生要结合中国国情,自力更生,走自己发展的道路。他师德高尚、胸怀坦荡,深受学生们的爱戴和敬仰。他在耄耋之年仍孜孜不倦地指导研究生

的学习;直至生命危垂之际,他还念念不忘地质事业的发展和年轻一代的培养工作。他数十年如一日,用毕生心血浇灌中华地质苗圃,亲手为祖国培养出数千名地质英才。由于他在教育事业工作中的显著成绩,1989年被国家教委和陕西省人民政府分别授予全国优秀教师和陕西省劳动模范等光荣称号。张伯声教授是一位人民公认的、当之无愧的杰出教育家。

张伯声院士还是一位国内外著名的地质学家。他理论联系实际,刻苦钻研,思维敏捷,在地质科学的诸多领域中有所发现,卓有创造、成果累累。由于他在大巴山区对“汉南花岗岩”的认真工作,为确立“汉南地块”奠定了基础;他在嵩山发现了我国第一个太古与元古地层间的不整合界面—“嵩阳运动”界面;他发现了黄河中上游地区的“黄土线”,为黄土“水积说”提供了有利的佐证;他在区域地震活动的周期性、地震震中的等间距跳迁和地震带的干涉等方面的创见,对我国地震地质学界的研究工作起到了重要的推动作用;他对中条山前寒武纪构造特征的研究,使50年代中国地质界对中条山旷日持久的争论得以圆满解决。在矿产地质方面,他早在建国之初就积极响应河南省人民政府的召唤,参加了豫西地质矿产考察团,并担任顾问。由于他和冯景兰教授以及考察团全体成员的努力,先后发现了巩县小关铝矿和平顶山煤矿,为我国社会主义建设做出了突出贡献。张伯声院士在地质学领域最卓越的贡献在于他创立了地壳波浪镶嵌构造学说。在70年代初期我国台湾省出版的百科全书性巨著《中山自然科学大辞典》将该学说作为分析中国地质构造的首席观点予以收录。70年代后期,在中国地质学会第四次会员代表大会和全国第二届构造地质学会会议期间,波浪镶嵌学说已被公认为我国五大地质学派之一。80年代至90年代初,他和学生们共同努力,又把学说推进到了一个更新的高度。应用该学说的理论,无论在指导找矿或研究地震等方面均已取得了明显成绩。

张伯声院士一生撰写的地质学术论著、译著等共90 余篇(本)。由于他在地质教育和科学研究方面的卓越贡献,60年代初曾出席全国群英会,受到毛主席、周总理的亲切接见。1978年又出席了全国科学大会并获先进个人和科研项目奖,他所领导的两个科研项目在1979年和1984年分别获陕西省科技成果一等奖和地矿部科技成果二等奖。张伯声院士是一位勇于攀登科学高峰的勇士,是一位人们所崇敬和爱戴的科学家。

(二)“波浪状镶嵌构造学说”简介

波浪状镶嵌构造学说,是张伯声教授创立的一种地壳构造和地壳运动理论学说。这一学说的思想萌芽于1959 年。当时主要阐明的问题是,相邻二地块在不同地质历史时期都以它们之间的活动带为支点带,互作天平式摆动,并相应地引起支点带本身与之同时做激烈的波状运动。1963年,在此基础上提出了整个地壳是由不同级别的激烈运动的活动带与不同级别的相对稳定的地壳块体相结合而形成的一级套一级的镶嵌构造。并把相邻二地块的天平式摆动在空间上扩大范围来统一考虑,引伸出地块波浪的概念。自此以后,经过张伯声教授等不断地研究,逐步系统化、理论化,成为目前的地壳波浪状镶嵌构造说。波浪状镶嵌构造有别于五十年代以来国外学者提起过的地壳的镶嵌构造。他们只是认为地壳的某些部分像一层“巨大的角砾”,杂乱无章地镶嵌在一起。而波浪状镶嵌构造说则认为地壳的镶嵌是有规律的,其空间展布、运动变化都好象是几个系统的波浪的相互交织。

波浪状镶嵌构造说在理论兼收并蓄了“脉动说”的合理部分,从地球自身的运动探讨了波浪镶嵌构造的形成机制,赋于“地球四面体理论”以新的含义。它指出,由于地球以收缩为主的脉动,使地表产生四个地壳波浪系统。它们各自不停的传播及相互交织,形成地壳的波浪状镶嵌构造网。地球由于脉动所派生的自转速度的变化,又加剧或减弱了一些方向的地壳波浪,并可在上述波浪镶嵌构造网上叠加一些其他构造

形象。地壳的波浪状镶嵌构造,就是地球以收缩为主要趋势的脉动以及由此而导致的自转速度的变化所造成的综合效应。

该学说以地壳波浪运动的三种基本形式(蚕行式、蛇行式和蠕行式)来形象地说明地壳各大小块体的运动是以水平方向传递为主,但“漂而不远,移而不乱”。它有别于“板块构造说”所认为的地壳几大板块在地幔上作远距离漂移的看法。而且波浪状镶嵌构造是由于不同系统的级级相套的地壳波浪交织而成的宏观与微观统一的级级相套的地壳块体的镶嵌构造,这也有别于有限数量的岩石圈板块

在中国,明显的存在着两个系统的地壳波浪:一是环太(平洋)构造带和与之类平行的一系列外太构造带以及夹在其间的那些波谷带。一是地中(海)构造带和与之类平行的一系列古地中构造带以及夹在其间的那些波谷带。二者的相互交织使中国有规律地呈现出斜方网状构造格局。在大的斜方网格中,还有次一级、更次一级的斜方网格,把中国地壳次分、再次分为更小的以至显微块体。在中国的这种斜向构造网络之中,还可以看到叠加着一些迁就斜向构造而成的正向构造带。这种以斜向交织的构造网络位置,有近东西及近南北的构造叠加其上的镶嵌构造格局,不仅是近代地壳构造的特点,而且早在元古代就已具雏形。只是在一个地史时期以某一组斜向为主,到另一时期则以另一斜向为主。构造带的具体部位也随着地史发展不断迁移,但总的格局无太大变化。

波浪状镶嵌构造说的实践意义,在于它所强调的地壳运动的波浪性以及不同系统地壳波浪的交织。多年来,地质界普遍注意到了“等间距”问题,即:无论造山带、沉积洼陷带的展布,或是断裂带、岩浆岩带、变质带的分布,都具有似等间距性,从而与之密切相关的各类矿产的分布也具有似等间距性。波浪状镶嵌构造说用波浪运动的根本特性对“等间距”问题作出了合理的解释。并利用不同级别的地壳波浪有着不同级别的似等间距这一特点,可以在已知若干矿点的基础上推断未知矿点和成矿有利部位,或在裸露矿床的基础上推断隐伏矿床,以减少普查和勘探工作的盲目性。不同系统地壳波浪的交织,使地壳的不同部位基本上显示出三种不同的地质特征,从而与之相应地发育着不同的矿产资源。两个系统的波谷带相交,形成较大的洼陷,即构造网眼中的地块,多为含油气盆地,其边部多有煤田可供开采;波峰带与波峰带相交,形成较高隆起,即构造网的网结,多为构造较复杂的山块,构造作用强烈,岩浆活动、变质作用发育,多内生及变质矿产;波峰带与波谷带相交,即构造网的网线部位,隆洼程度因具体情况而异,多形成以波峰方向为主导构造方向的交织,决定着油田的具体位置;复杂山块和构造带内次一级活动带的交叉网点,是内生金属矿生成的有利部位;构造带边部及内部洼陷地带,对成煤和沉积成因金属矿都较有利。波浪状镶嵌构造也同地震有关。中国历史强震震中基本在两组斜向构造带内或沿其边部周期地、交互地作跳动式迁移。在一段时期内,地震以沿北东向活动为主;到另一时期,则以北西向活动为主。构造交叉部位,一般是地震活跃部位,但也有某些交叉部位,表现出特长的地震活动周期,这都属于地壳波浪的干涉现象。

二、地质力学简介

地质力学,是运用力学的观点,研究地壳构造和地壳运动规律的一门学科。它是我国著名地质学家李四光教授,从本世纪二十年代初在研究我国和东亚构造的基础上,总结广大地质工作者的长期实践经验而创建的地质科学中的一门边缘学科。李四光教授曾形象化地讲过“地质力学是一门边缘学科,它的一条腿站在地质学方面,另一条腿站在力学方面。”

地壳的岩层、岩块中的褶皱、节理、断层等各种地质现象,称为构造形迹。构造行迹的规模大小不一,可以大到展布于地壳上的山脉,也可以小到矿物的晶格位移和矿物定向排列所形成的片理等等。它们是地壳、岩体在应力作用下永久变形形成的踪迹。

在野外工作中,为了描述构造形迹的特征和它在空间上的方位,往往采取这些构造形迹上的一个面(平面或曲面)来表示该构造的形迹,这种面称为结构面。按各种构造形迹所反映的力学性质,可将结构面分为下列几种:

(1)压性结构面:由挤压力形成的结构面,简称挤压面,如褶皱轴面、逆断层或逆掩断层、片理面及一部分劈理面。

(2)张性结构面:主要是由引张拉伸力形成的结构面,简称张裂面,如部分正断层面、张裂隙面、张节理面。

(3)扭性结构面:主要是由扭动力形成的结构面,简称扭裂面,如平移断层、扭裂隙、X型节理等。(4)压性兼扭性结构面:简称压扭性结构面,如一部分斜冲断层。

(5)张性兼扭性结构面:简称张扭性结构面,如一部分上盘斜落的正断层。

在构造带与构造带之间,又常夹有构造形迹相对微弱的地块或岩块。如果它们是同时期经过一次构造运动或按同一方式经过几次运动产生的,就可以把它们看作是一个统一的整体,称为构造体系。

构造体系的类型繁多,按它们形成的地应力分析,可概括为三类:即巨型纬向构造体系、经向构造体系和各种扭动构造体系。

巨型纬向构造体系

巨型纬向构造体系又称东西向构造体系,或称东西复杂构造带。在大陆壳上突出的表现为横亘东西的隆起山岭,往往出现在一定纬度上,它的规模很大,是具有全球意义的。

它主要是受南北向挤压力而产生的。它的主体是由东西走向的褶皱或压性断裂构成的,同时还有与它垂直的张性断裂和与它斜交的两组扭性断裂。这一系列东西复杂构造体系,不一定具有同样的发展过程,也不一定具有同样的综合形态,但却具有主要的共同特征,作为一个整体的复杂构造体系以及组成它的主要褶皱和断裂,大致都是东西走向的。在中纬度地区比较集中,它在大陆上断续延伸长达几千公里,在大洋底也有它存在的踪迹。

它的发展历史很长,经历了反复多次的地壳运动,一般常伴随有东西走向的岩浆岩带分布。所以对各种矿产的分布有着重要的控制作用。

从我国大地构造轮廓来看,有三条明显呈东西向的山脉,形成三条横亘东西的巨型纬向构造体系。由北往南是:阴山—天山构造带、秦岭—昆仑构造带和南岭构造带。

.经向构造体系

经向构造体系是一些走向南北的强烈构造带,又称南北向构造体系。其规模不等,性质也不尽相同。它主要由走向南北的褶皱和压性断裂以及伴生的张性、扭性断裂构成。在我国最为显著的南北向构造带出现在四川西部和云南中部,其中以大雪山—戛贡山为主体,称为川滇南北向构造带。该带在地理上称为横断山脉。自西向东并列有高黎贡山、怒山和大雪山,由一系列强烈褶皱和规模巨大的冲断层组成。

在我国境内的其它地方,还有一些不太强烈的经向构造体系。在北方如贺兰山区南北走向的构造带与祁吕贺山字形脊柱相复合;在南方,四川东南至贵州中部,有川黔南北向褶皱群出现。此外,还有一些经向构造体系,有的是呈零星分布,有的与“山”字型构造的脊柱相复合。

扭动构造体系

上述的巨型纬向构造体系和经向构造体系,反应了经向或纬向的水平挤压或引张作用,都是具有全球性的构造体系,也是地壳构造运动的两个基本方向。但是,由于地壳组成的物质的不均一性,而使沿着纬向或经向的作用力发生变化,导致局部地壳发生扭动,便形成各种扭动形式的构造体系。

扭动构造体系的形式很多,根据作用力方式不同,可分为直线扭动和曲线扭动,前者一般称为扭动构造,如“多”字型、“山”字型构造;后者一般称为旋扭构造或旋卷构造,如帚状构造等。

根据地质力学的观点,前面所说的东西向或南北向水平应力,是由于在重力的作用下,地球自转速度改变时所引起的离心力(一种是南北向的,一种是东西向的)产生的结果。

在漫长的地质年代里,地球自转速度是有变化的。就是由于地球自转速度的变化而产生的切应力,使地壳产生运动。切应力在赤道上为最大(因为地球转速最大),两极为最小(地球转速等于0),因此在赤道附近出现巨型张裂、扭裂以及大的旋卷构造。

地球不是一个理想的刚体,当自转角速度变快时,它的扁度就要变大,地球表层—地壳物质就向赤道拥挤,中纬度地带受挤压最强,于是就出现大规模的纬向(横向)构造带。同时,在纬向切应力方面,当自转加速度变快时,就使地壳中的结合不牢固的部分物质,因跟不上转速加快的步伐而掉队,犹如车速急增时,乘客后仰一样。这就使部分地壳相对地向西滑动,如美洲大陆相对于欧非大陆落后,便在它们之间出现了大西洋;美洲大陆西缘遇着太平洋底硅镁层的阻挡,形成南北向的巨大挤压带—纵向大山脉,伴生的山字型弧顶也向西凸出。

三、“多旋回构造运动”学说简介

“多旋回构造运动”学说,即地壳运动的多旋回理论,是黄汲清教授于一九四五年提出来的。该学说是在地槽发展单旋回观点上的进一步发展。所谓单旋回,是德国地质学家史蒂勒提出来的地槽褶皱带发展的模式。他认为,地槽发展初期以下沉为主,有大量蛇绿岩出现;以后地槽型沉积褶皱成山,与此同时有大量花岗岩侵入,随后有安山岩喷发和各种小侵入体;最后褶皱带遭受剥蚀,地槽转化为地台,并有玄武岩喷溢。这就是有名的地槽发展单旋回的基本观点。

一九四五年黄氏指出,地槽的发展不是单旋回而是多旋回的。黄氏分析研究了我国大量资料,并结合世界上其它地槽褶皱带的实际资料,不断阐述了地槽的发展可以分为加里东、早华力西、中华力西和晚华力西四个旋回,每一个旋回都有基性岩出现和强烈的褶皱运动、花岗岩侵入和安山岩喷发。更重要的是每一旋回都具有它独特的内生矿床组合,如哈萨克斯坦地槽,早期以金矿为主,中期金矿减少,晚期则钨锡矿特别重要。

结合地球物理资料,他认为深断裂也是多旋回活动,并把深断裂按深度进行分类:硅铝层断裂、硅镁层断裂、岩石圈断裂和超岩石圈断裂

硅铝层断裂切穿硅铝层,但并不明显地进入硅镁层甚多邵武河源深断裂

硅镁层断裂切穿整个地壳,但不明显地进入上地幔甚多沧州深断裂

超壳断裂

岩石圈断裂切穿岩石圈,但不明显地进入软流圈东非裂谷郯城庐江深断裂

超岩石圈断裂切穿岩石圈,并深入软流圈西太平洋岛弧带雅鲁藏布江深断裂

一九五四年,他提出,自中生代以来,亚洲出现了三种不同构造的格局:古亚洲型、太平洋型、特提斯喜马拉雅型。以后他结合板块构造学说,又进一步提出了三大构造域的概念:古亚洲构造域、滨太平洋构造域和特提斯喜马拉雅构造域。古亚洲构造域是比较稳定的地区;滨太平洋构造域的中生代构造运动特别突出,并出现了大量的火山岩喷发和花岗岩侵入,这是太平洋板块向亚洲板块俯冲的结果;特提斯喜马拉雅构造域,新生代构造运动特别发达,它使喜马拉雅升起成为高山,青藏地区隆起为4500m—5000m 的广大高原,这是印度板块向北漂移,继而碰撞亚洲大陆的结果。

他认为板块运动是长期的、多旋回发展的,如澳大利亚的塔斯满地槽,就是由六个褶皱旋回组成的。它是太平洋板块向西、向澳大利亚六次俯冲的结果。每次俯冲都产生了蛇绿岩套、褶皱运动、花岗岩侵入和安山岩喷发;而深海沟(即俯冲带)就随着褶皱运动由陆地向大洋方向迁移,这叫多旋回向洋迁移运动。西南日本地槽褶皱带的向洋迁移运动也十分明显,那里发生了五个褶皱旋回,每一次板块俯冲结束之后,

地槽即向东、向太平洋方向迁移。在中国,特提斯喜马拉雅构造域地槽褶皱带的向洋迁移运动同样十分明显。

该学说认为,板块运动说与多旋回构造运动说不但没有矛盾,而且可以互相补充,互相结合。在研究中国大地构造过程中,把这两种学说密切结合起来,是地质工作者的长期任务。

四、“断块构造”学说简介

断块构造学说,是中国科学院地质研究所张文佑教授等,继承与发展李四光教授的地质力学思想,吸取了“地槽地台说”、“板块说”等的合理部分,在分析与综合我国及世界大量地质、地球物理资料的基础上发展起来的。

断块说在研究方法上,强调运用地质力学与地质历史分析相结合的方法,对地球的构造形成与形变进行辨证分析,将构造旋回的划分与构造形成、形变过程联系起来。认为地壳的形变,一般是从褶皱到断裂;但一经产生断裂,它便对以后的变形起决定性作用,即第一期的断裂控制第二期的褶皱,第二期的褶皱改造第一期的形变,也就是基底控制盖层,盖层改造基底,所以断块学说,侧重于研究断裂的形成与发展。

该学说认为,地壳形变主要取决于力和介质两个因素的相互作用,二者都是不均一的,应力的集中与释放往往发生在介质的不均一处。由于受力方式、边界条件以及介质物理力学性质的不同,断裂常以不同型式组成“X” 型、“Y”型等断裂体系,可表现为拉张、挤压、剪切、剪切—挤压,以及层间滑动等不同活动方式。按不同深度,断裂可划分为岩石圈断裂、地壳断裂、基底断裂和盖层断裂四级。同样,被各种断裂网格所切割成的断块,也相应地划分为四级。随着深度及温度压力的增加,褶皱与断裂具分层性,这种分层性与地球各圈层之间,“软”、“硬”层之间的层间滑动有关。构造层划分要考虑形成与形变两个方面,从形成到形变是构造发生和发展的一个旋回。每一个构造旋回的形成控制该旋回的形变,而前一构造旋回的形变又控制下一旋回的形成,所以基底断裂构造常可控制盖层的构造发育。在区域应力场的演化中,压、张、剪是同时存在的,一个地区挤压,相邻地区必然拉伸,反之亦然。同样一个时期挤压,必然在另一时期拉张,反之亦然。挤压区常以水平运动为主,拉张区常以垂直运动为主,水平和垂直是一个运动的两种方式,何者为主,依时间、地点、条件为转移。

由于断块学说吸取了有关大地构造学说的优点,使许多疑难问题从理论上得到科学的解释,因此受到国内外地质界的普遍重视,并已在石油、铁矿、地震地质、水文工程等项生产实践中收到一些实际效果。

五、地洼学说简介

地洼学说是中南大学教授、中国科学院长沙大地构造研究所所长陈国达院士所倡导的学说。该学说认为,自一八五九年以来,地质界传统的理论是大陆地壳大发展过程只有两个阶段:先出现活动区—地槽区,后来变为“稳定”区—地台区。一九五六年,陈氏在总结中外地质资料的基础上提出,中生代中期以来地壳演化进入了新阶段,经受断裂作用和拱曲作用后所形成的狭长形或长圆形的凹地或凸起,其大地构造性质既非地台区,也与地槽区有别,而是一种新型活动区,是大陆地壳的第三构造单元。因它是地台区向活动区转化的产物,故取名为活化区;又因其最主要的特征是区内出现地洼盆地,故称地洼区。

地洼学说认为,在地壳演化史上,不只活动区可以转化为“稳定”区,而“稳定”区也可转化为新的活动区。大陆地壳的发展过程,并非如地槽—地台说认为的那样,直线地仅由地槽阶段发展到地台阶段,而是

多阶段、螺旋式的升进。通过活动区与“稳定”区之间的互相转化递叠,按照“否定之否定”法则向前发展,这叫“动、定转化递进律”。它的力源机制在于上地幔软流层的物质运动,叫散聚交替说,它与板块构造活动有关。

该学说认为,地洼阶段是一个重要成矿期,其特点是形成丰富的有色金属、稀有金属、分散元素及放射性元素等矿床;汞、氟、金刚石等也很重要。世界上80%的钨、85%以上的钼、50%的锡、40%的铜产于中、新生代;金刚石以中生代为产出的高峰期。

地洼盆地中也产生石油、天然气、煤、油页岩、石膏、盐,以及沉积铜、铀、铁等矿。其矿床特点常以小面积内可以集中大储量著称。

该学说还认为,地洼区常可继承先成的构造单元的矿产,形成矿床叠加,其成矿作用又可将先成矿床改造富化,形成新的矿床或使先成地层中分散的成矿物质富集形成工业矿床。

因此,在地洼区内矿产综合多样,且常见大而富的多因复成矿床。由于地壳演化新阶段具有如此的成矿作用,因此引起国内外成矿学者的高度重视。有人把第三构造类型与板块构造并列为决定当代地质学家发展的新学说。

本节小结

“波浪状镶嵌构造”学说由我校张伯声院士创立。该学说认为,全球由不同级别的构造活动带分开,又被其镶嵌组成级级相套的镶嵌图案。地壳运动无不采取波浪运动形式。

地质力学是我国著名地质学家李四光院士运用力学的观点研究地壳构造和运动规律的一门科学。

“多旋回构造运动”学说指地壳运动的多旋回理论,是黄汲清教授1945年提出来的。

“断块构造”学说是中国科学院地质研究所张文佑教授创立。该学说认为,地壳的形变,一般是从褶皱到断裂,但一经产生断裂便对以后的变形起决定性作用。

“地洼说”为中国科学院长沙大地构造研究所所长陈国达院士所创立。他认为,大陆地壳的发展由地槽—地台—地洼。其大地构造性质既不是地台,也与地槽有别,而是一种新型活动区,故称地洼。

区域大地构造学题库

区域大地构造学复习资料—资源2班 一名词解释 1 大地构造学:是研究岩石圈的组成、结构、构造特征及其演化、成因、运动、动力的一门综合性很强的构造地质学分支学科 2 区域地质学:是大地构造学的基础,主要任务是应用大地构造理论,研究区域地质的基本特征,揭示其岩石圈形成、发育和演化的基本规律,以及各类地质矿产的成矿规律和分布特征。 3 构造旋回:地槽从开始活动下陷接受沉积到最后褶皱上升成为褶皱山系的整个构造发展过程。 4 构造序列:是指按各次构造事件发生的时间或相对的先后关系排列而成的构造演化顺序 5 岩石圈:是指软流圈之上的部分物质均为,具有较强的刚性。 6低速高导层:指地壳中地震波速低、电导率高的部分,其深度与过去的所谓康氏面相当。 7地槽:是地层厚度巨大、岩层强烈褶皱、呈狭长带状分布的山脉,它曾经是地壳强烈活动区。 8地台:是地层厚度较小、岩层褶皱平缓、甚至近乎水平、地势平缓的广大地区,它是地壳上相对稳定的地区。 9复理石建造:复理石是一种有规律的复杂互层的巨厚沉积,通常有两种或两种以上的岩石在剖面上呈韵律性交互出现。 10磨拉石建造:建造物质组成以砾岩、长石砂岩、复矿砂岩等粗碎屑岩占绝对优势,此外尚夹有粉砂岩、粘土岩。

11构造回返:地槽从前期下陷活动转变为后期强烈褶皱上升的构造状况变化 12构造层:一次构造旋回时间内受地壳运动的作用(包括沉积建造、构造变动、岩浆活动、变质作用等)而形成的一套综合地质体。 13板块三联点:如果有三个板块相交,分割三个板块的边界交会于一点。 14被动大陆边缘:又称大西洋型大陆边缘或稳定大陆边缘,构造上长期处于相对稳定状态,是伸展作用体制下大陆岩石圈减薄和大幅度沉陷形成的活动微弱的大陆边缘 15活动大陆边缘:又称太平洋型大陆边缘或活动大陆边缘,是洋陆汇聚、大洋板块向毗邻大陆板块之下俯冲消减形成的强烈活动的大陆边缘 16蛇绿岩套:是一套基性—超基性岩和深海含放射虫的硅质岩的共生组合体,代表了洋壳的典型剖面。 17双变质带:两个板块相撞,在俯冲一侧的上面和仰冲一侧的下面,由于海沟热流温度较低,带着冷岩石俯冲,再加上下冲的压力很大,常常形成以蓝闪石片岩为代表的蓝片岩带(其中杂有大量玄武岩和蛇纹质岩石),称为高压低温变质带。在仰冲板块的一侧(相当岛弧或大陆边缘的火山岩带),其下俯冲带因摩擦熔化消失,导致岩浆的形成、侵入或喷出,并常在侵入岩的接触带上形成低压高温变质带。

第4章-历史大地构造学

幻灯片1 Chapter 4 Historical tectonics 第四章历史大地构造学 4.1 Methodology of historical tectonics 历史大地构造及其分析方法 4.2 What are a platform & geosyncline 地槽、地台的概念 4.3 Outline of plate tectonics 板块构造简介 4.4 How to reconstruct a paleoplate 古板块的恢复方法 4.5 Tectonic province, cycle & stage 大地构造分区、旋回和阶段 幻灯片2 第四章历史大地构造学 第一节历史大地构造及分析方法 地层发育的控制因素:大地构造控制着地层的发育。 一、历史构造分析:通过对不同地区、不同时期地层进行综合研究,确定其构造发展状态和过程,划分构造演化阶段和大地构造分区,恢复不同地区、不同块体之间的相互关系及演化过程即为历史构造分析。 推断地层形成的大地构造环境、性质和演化 幻灯片3 第一节历史大地构造及分析方法

研究岩石的新老关系及确定地质年代 根据岩石特征及所含化石确定沉积环境、再造古地理、古气候 研究地壳发展演化规律 地层的发育和岩相变化严格地受到了大地构造的控制; 只有搞清楚了大地构造分区,才能更好地掌握地层分布规律 幻灯片4 二、构造性质/Tectonic characters 全球构造性质分类 1、稳定-stable: 地震、火山活动少,地貌反差强度低 2、活动-active: 地震、火山活动频繁,地貌反差强度高 3、过渡-transitional: 介于二者之间

岩石大地构造复习资料分析

岩石大地构造学(PETROTECTONICS) 教师:张开均 课程简介:本课程是地质学学科础课,是岩石学、地球化学、大地构造学和矿物学等基础学科的有机融合和发展。岩石是认识固体地球的主要信息载体,是地球化学的主要研究对象之一。在不同的板块构造背景下,可能产生不同的岩石或岩石组合。通过认识和研究这些岩石及岩石组合来理解地球特别是岩石圈板块构造的演变,恢复和确定特定区域、特定地质历史时期的板块构造环境,是本课程的目的。 教学要求:通过本课程的学习,掌握岩石大地构造学的基本概念、研究内容、研究方法、研究前缘及其进展,能够在野外调查和室内分析的基础上,通过对矿物岩石学标志、地球化学标志等的甄别,确定特征岩石和典型岩石组合,并进而合理地探讨岩石及岩石组合与岩石圈大地构造演化之间的关系。 第一章板块构造与地幔柱理论 1.板块构造基本原理(Mid一ocean Ridges,Intracontinental Rifts,Island Arcs,Active Continental Margins,Back-arc Basins,Ocean Island,Continent):固体地球上层在垂直方向上可划分为物理性质截然不同的两个圈层:上部刚性的岩石圈[包括地壳和地慢最上部的橄榄岩层],和下部的塑性软流圈。岩石圈在侧向上又可由不同的板块边界划分为若干大小不等的刚性板块。彼此间在软流圈之上作大规模水平运动。 相邻岩石圈间水平运动有三种类型:在洋中脊裂谷带,两板块作背向运动(离散),产生新洋壳和海底扩张;在海沟一岛弧带位置上,两板块相向运动(汇聚),伴随洋壳消亡或大陆碰撞;在转换断层处,相邻板块间发生走向滑动,洋壳既无新生,也无消减。在全球范围内,板块沿分离边界的扩张增生与沿汇聚边界的收敛消亡相互补偿抵消,从而使地球半径和体积保持不变。岩石圈板块运动的驱动力来自地球内部,最可能是地幔中的物质和热对流。 2.离散型板块边界:相当于大洋中脊轴部,两侧板块相背离开,其应力状态是拉张。中脊轴部是海底扩张中心,软流圈物质从这里上涌冷凝成新的洋底岩石圈,并添加到两侧板块的后缘上,故分离型边界也是板块的增生边界或称建设型板块边界。离散型板块边界的典型:北大西洋洋脊,大洋中脊被东西向转换断层错开。

中国大地构造学试题

中国大地构造学试题 大地构造学试题 华北,华南变形主要表现为? 1. 华北,华南变形主要表现为?伸展变形。 2.青藏高原的地表厚度高于普通的 2 倍。 2. 3.火山活动出现在优地槽。优地槽。 3. 优地槽 4.太平洋板块,洋壳年龄新,很少超过侏罗纪,不能发现中生代。中生代。 4. 中生代 5.什么是岩石圈包括哪些层位?什么是岩石圈? 5.什么是岩石圈?包括哪些层位?(1)岩石圈: 岩石圈是地球上部相对于软流圈而言的坚硬的岩石圈岩石圈: 岩石圈层,它包括地壳和上地幔上部坚硬部分,厚约 60-120km,在力学上可看作一个统一的构造单元。软流圈: 软流圈:把岩石圈下面的低速层叫软流圈,厚约 100km,岩石圈在软流圈上能较为自由地活动。(2)岩石圈包括的层位就是整个地壳和上地幔的的一部分 6.沟湖盆地发生在汇聚板块边缘。汇聚板块边缘。 6. 汇聚板块边缘 7.秦岭造山带,主要是中生代的碰撞运动形成。 7. 中生代的碰撞运动形成。中生代的碰撞运动形成(扬子板块)8.复理石建造复理石建造? 8.复理石建造?复理石建造:多次重复的韵律性层理(复理石韵律),每一韵律包括砂岩到泥质岩或灰质岩的韵律层序(鲍马序列)总厚,达数千米至万米。主要为砂岩和泥岩,海相浊流沉积。 9. 造山作用成山作用。造山作用, 9.造山作用,成山作用。(1)造山作用: 在挤压性构造体制之下,板块边缘或板块内部发生造山作用: 造山作用的所有地质过程的总和,包括断裂、褶皱、岩浆作用、变质作用,总的效果是形成线形的加厚的地壳(岩石圈)。(2)成山作用:造成明显正地形的地质过程,可以是造山带的成山,成山作用也可以是断裂作用造成的基本未变形的地质体的过程。 10.太行山的隆升由于造山运动其他太行山的隆升由于造山运动其他? 10.太行山的隆升由于造山运动其他?正断层控制,伸展下生成,不是造山。 11.为什么叫做热年代为什么叫做热年代学 11.为什么叫做热年代学? a.不是高 温形成,因为测量方法涉及封闭温度,(高温,低温)测年是因为每种矿物都有一种封闭温度。热年代学:应用热扩散理论,将年龄结果解释与地质体的热演化历史联系起来 b.热年代学的理论和研究方法称为热年代学。地质热年代学利用矿物封闭温度来解释同位素地质年龄数据,定量地给出地质作用过程温度一时间轨迹。可采用多种同位素测年方法,常用的有 U-Pb 法、40Ar-39Ar 法、(U-Th)/He 法、裂变径迹法等。 [ c.低温热年代学磷灰石的裂变径迹应用范围; 低温热年代学磷灰石的裂变径迹应用范围; 低温热年代学磷灰石的裂变径迹应 用范围 (1)地表的侵蚀历史;(2)造山带的隆升历史; (3)盆地的热演化历史;(4)活动断层的测年; (5)年轻沉积地层的年龄。 12.我国的地质理论及地质学家我国的地质理论及地质学家。 12.我国的地质理论及地质学家。槽台学说(奥格)、多旋回学说(黄汲清)、地洼学说(陈国达) (1)地质力学(李四光) (2)板块构造(大陆漂移-海底扩张-板块构造)(魏格纳) (赫斯)(勒皮雄、摩根、麦肯齐)(4)其他:深大断裂、地球膨胀说、收缩说、波浪镶嵌学说 13.燕山运动发生在?中生代。 14.魏格纳的海陆的起源》魏格纳的《,大陆漂移学说 14.魏格纳的《海陆的起源》大陆漂移学说,英文名《The Origin of Continents and Oceans 》 15.什么是磨拉石建造什么是磨拉石建造? 15.什么

《大地构造学》知识点总结.

《大地构造学》知识点总结 第一章绪论 一、大地构造学的研究对象、内容、方法、意义 研究对象:大地构造学,是研究地球过程的综合学科。 研究内容:①区域或全球尺度的地壳与岩石圈构造变形特征及圈层相互作用,如:大洋-大陆相互作用、地球内部圈层相互作用、造山带与盆地的形成过程等;②构造变形与岩浆作用-沉积作用-变质作用的相互关系;③地壳与岩石圈的形成与演化过程;④地球表面海-陆的形成与演变方式及过程;⑤地球深部作用过程及其机制。 研究方法:大地构造学研究方法需要综合利用地质学其他学科以及地球物理探测、地球化学的研究手段与研究成果。 研究意义:大地构造学研究可以为认识和分析构造地质学的研究背景和形成机制提供宏观的上成因解释。 二、固体地球构造的主要研究方法 主要包括固体构造几何学与构造运动学的研究。 固体地球的构造几何学:主要研究地球的组成成分及结构。方法有:①研究暴露在地表的中、下层地壳乃至地幔顶部剖面,通过地质、地物、地化综合研究,揭示地壳深部物质组成、结构构造、物理性质、岩石矿物及元素的物化行为、温压条件、地热增温率、有关元素及矿物成分的聚散规律;②研究火山喷发携带到地表的深源包裹体,揭示深部物质与构造特征;③人工超深钻探直接取样(目前为止涉及最深深度12km);④地震探测:分为天然地震探测和人工地震探测,利用地震波的折射与反射可揭示地球深部构造特征。 固体地球构造运动学:主要研究地质历史时期的大地构造运动学与现今固体地球表面的构造运动。地质历史时期的大地构造运动学可以利用古地理学(岩相、生物、构造)、古气候分区、地球物理学与古地磁学进行研究;现今固体地球表面的构造运动可以利用空间对地的观测与分析技术。 三、大地构造学研究意义 理论意义:可以为认识和分析构造地质学的研究背景和形成机制提供宏观的上成因解释; 实际应用意义:①大型成矿集中区(矿集区)等成矿构造背景、资源规划;②大规模破坏性地震产生于形成的地质构造背景与稳定性评价;③绝大对数大型、灾难性地震都发生在活动板块边缘带(区)上,或与板块相互作用有关的次级活动构造单元边界区域。 第二章固体地球主要构造特征 一、地球表面基本面貌:海陆分布、高程分布及其意义 海陆分布特征:陆地面积占29.22%;海水覆盖面积70.78%; 高程分布特征:陆地主要分布在海平面以上数百米高程范围,大洋的主体分布在海平面以下5km的高程上;

中国大地构造基本轮廓介绍(1)

中国大地构造基本轮廓介绍(1) 胡经国 本文作者的话 中国著名地质学家黄汲清先生以及任纪舜先生等,根据中国地质科学院地质矿产研究所编制的1∶1000万《中国大地构造图》成果,在《地质学报》1977年第2期发表了《中国大地构造基本轮廓》一文。该文对于中国大地构造研究来说,是一部具有重要指导意义和划时代意义的著作,值得地球科学爱好者和有志于从事中国大地构造研究的年轻学子认真阅读和研究。为了比较具体清晰地了解中国大地构造单元的划分和特征,现将该文的有关内容简要介绍如下。 一、中国大地构造单元划分 1、中朝准地台 中朝准地台包括整个华北、东北南部以及朝鲜北部等地,总体上呈三角形,以深大断裂与相邻构造单元分界。 中朝准地台是中国境内时代最老的地台。其基底中的最老部分的同位素年龄为31~34亿年。该地台主体最终形成于距今17亿年前的中条运动;而阿拉善等边部地区则固结于元古代末的扬子旋回。 在该地台主体的基底中存在三个重要的不整合面,代表基底形成发展的三个阶段: ①、阜平群与五台群之间的不整合面 太古界阜平群与下元古界五台群之间的不整合面:阜平运动,距今23.5~25.5亿年; ②、五台群与滹沱群之间的不整合面 五台群与滹沱群之间的不整合面:五台运动,距今20亿年左右; ③、滹沱群与上元古界之间的不整合面 滹沱群及其相当地层与上元古界(震旦亚界)之间的不整合面。 所以,该地台基本上是一个早元古代末形成的地台。 中朝准地台的沉积盖层包括:震旦亚代、寒武纪、奥陶纪的浅海相沉积;石炭纪、二叠纪的陆相夹海相沉积;中、新生代的陆相沉积。大部分地区缺失志留系、泥盆系和下石炭统。 中生代在燕山、辽宁、山东等地有大规模陆相火山喷发及花岗岩侵入;新生代玄武岩分布广泛。 中朝准地台盖层构造变动以燕山旋回为主,但是内蒙、燕辽等地的印支运

中国各大地构造理论学派

大地构造是地球科学的一个分支学科。它主要研究地球的构造、演化及其运动变形和发展规律等问题的学科,是研究地球科学的基础理论之一,不仅对深入认识地球发展史和地壳、岩石圈运动史有重要的理论意义,而且对研究成矿条件、地表成因及预测矿产资源等都具有重要的实际意义。 中国地处环太平洋构造带和特提斯构造带的丁字接合处,具有中国特色的大地构造特征。“波浪状镶嵌构造学说”、“地质力学”、“多旋回构造”、“地洼说”和“断块构造说”是老一辈地质学家对我国大地构造特征的总结,被称为“中国五大地质构造学派”。 一、波浪状镶嵌构造学说 二、地质力学 三、多旋回构造运动说 四、断块构造学说 五、地洼说 “波浪状镶嵌构造”学说的创始人张伯声院士是我校已故的中国乃至全世界著名地质科学家之一,为我国的地质科研和教育事业做出了卓越贡献。因此“波浪状镶嵌构造”学说是本节的重点。 一、“波浪状镶嵌构造” 学说 (一)“波浪状镶嵌构造”学说创始人张伯声院士生平简介张伯声院士,1903 年6月23日出生于河南省荥阳县乔楼村,1994年4月4日下午5时在西安逝世。1926年毕业于北京清华学校,以优异成绩被保送赴美留学,先后在威斯康辛大学和芝加哥大学化学系学习,1928年获芝加哥大学化学系学士学位,后又在芝加哥大学和斯坦福大学地质系研究部攻读地质学。1930年回国,先后在焦作工学院、交通大学、唐山工学院、河南大学和北洋工学院任地质学和岩矿学教授。1937年抗日战争爆发,张伯声教授随同北洋工学院从天津迁到陕西,先后在西安临时大学、西北联合大学,西北工学院和西北大学任教。抗战胜利后,原北洋工学院的教师纷纷返回天津,但他则认为,秦岭需要他,西北需要他,毅然跟随西北大学迁回西安,出任西北大学地质系主任。解放后,张伯声院士以极大的热情投入新中国的社会主义建设事业。1956年光荣地加入中国共产党。同年,任西北大学副校长。1980年任中国科学院院士,同年11月调任西安地质学院长。张伯声院士为地质教育和地质科学研究工作整整奋斗了64年之久,献出了他的毕生精力,为党、为人民做出了杰出贡献。 张伯声教授被公认为陕西省最有影响的教育家之一。他坚持教育为社会主义建设服务,为国民经济发展服务。培养德、智、体全面发展的有用人才,是他一贯的教育思想。 1951 年,国家亟需一批石油地质人才,拟在3年内连续招生2000名专修科大学生,张伯声教授急国家所急,决然接受了这项光荣而艰巨的任务。正是这2000多名专修科大学生后来成了我国石油工业和矿产地质的生力军。但由于编写新教材过度劳累,而得了高血压等心血管疾病。张伯声教授教书育人,身教重于言教,在抗美援朝期间,他送子参军,并捐献出全部积蓄购买飞机大炮,对激发青年学生的爱国热情起了很大作用。他在生活十分上节约俭朴,一贯严格要求自己,而对学生却关心备至,在经济上经常资助一些生活十分困难的学生。他总循循善诱,因材施教,充分调动学生们的独立思考和自学能力。他认真吸取国外先进的科学思想,而又不被这些思想所束缚,总是教育学生要结合中国国情,自力更生,走自己发展的道路。他师德高尚、胸怀坦荡,深受学生们的爱戴和敬仰。他在耄耋之年仍孜孜不倦地指导研究生

内蒙古大地构造单元划分及其地质特征

摘要:依据地层建造类型、生物区系特征、各块体构造及边界构造特征、构造活动演化特点,采用板块构造学术观点,对内蒙古大地构造单元进行了重新认识和划分。划分为华北板块、西伯利亚板块、塔里木板块和哈萨克斯坦(准葛尔)板块四个一级构造单元。华北地块、华北北部陆缘增生带、哈萨克斯坦东南陆缘增生带、塔里木东部陆缘增生带、西伯利亚东南陆缘增生带五个二级构造单元。并进一步划分了火山型和非火山型被动陆缘等九个三级构造单元。对各构造单元地质特征及边界构造特征进行了论述,对几个重要地质问题进行了讨论。 关键词: 内蒙古 大地构造单元 建造类型 生物特征 构造演化 内蒙古地域辽阔,地质构造复杂。有不少学者进行全国地质构造单元划分时对内蒙古地质构造单元做过初步划分,如(黄汲清,任纪舜,姜春发等.1977.)进行中国大地构造基本轮廓的研究中,将内蒙古划为中朝准地台和天山兴安地槽褶皱区及额尔古纳地槽褶皱系两个大的构造单元;(李春昱.1981.)对中国板块构造轮廓研究和划分中,将内蒙古划为中朝板块和西伯利亚板块两大板块;《内蒙古自治区区域地质志》(内蒙古地质矿产局,1991)划分为华北地台、内蒙古中部地槽、兴安地槽、天山地槽。后来有一些学者通过研究又有不同的认识和划分,(邵积东.1998)划分为西伯利亚板块、华北板块和塔里木板块;(潘桂棠,肖庆辉,陆松年,邓晋福等.2009)将内蒙古也划为塔里木板块、西伯利亚板块、华北板块。(任纪舜,王作勋,陈炳蔚等.1993)在《中国大陆构造研究新进展》中,曾经提出古亚洲洋中可能存在一个规模相当大的哈萨克斯坦―准葛尔古陆块。通过对1:20万区调资料,特别是近年完成的1:5万和1:25万区调成果资料以及地球物理资料的详细研究,认为北山北带的地层建造、古生物区系特征明显不同于北山南带,应分属两个不同的构造块体,提出北山北带属哈萨克斯坦(准葛尔)板块的新认识。并对关键性地质问题进行了讨论。 1. 大地构造单元划分 根据1:20万区调资料和近年完成的1:5万区调、1:25万区调最新成果以及一些新的科研成果资料,结合《内蒙古自治区区域地质志》(内蒙古地质矿产局,1991)、《内蒙古自治区岩石地层》(内蒙古地质矿产局,1996)。通过全面、系统的研究,并采用板块构造学术观点,依据地层建造类型、生物群系特征、不同块体的构造及其边界构造(蛇绿岩带)特征,将内蒙古中新元古代―古生代大地构造单元划分为华北板块、西伯利亚板块、哈萨克斯坦(准葛尔)板块和塔里木板块四个一级构造单元。并根据构造活动性质的不同,进一步划分为华北地块、华

大地构造学读书报告

大地构造学读书报告 题目:大别山超高压变质作用研究综述 目录 引言 (3) 地质背景 (4) 大别山超高压变质岩形成的机制........... .6超高压变质作用力学模型. (7)

大陆地壳俯冲过程..................... 8... 大陆地壳的快速折返过程 (12) 大陆碰撞过程中的岩浆作用 (15) 参考文献............................... .16...

大别山超高压变质作用研究综述 引言 随着世界上22条变质带中的柯石英、金刚石和其他超高压变质矿物和矿物组合相继被发现,证明密度相对较小的大陆地壳曾俯冲到至少80 km深的地幔内部,然后折返回地表。这些发现在全球引发了超高压变质和大陆深俯冲研究的热潮。 在我国东部的大别山造山带榴辉岩矿物中发现柯石英和金刚石以来,国内外科学家针对大别一苏鲁造山带超高压变质岩的分布范围和形成条件进行了广泛的研究.结果证明 大别-苏鲁造山带由华南陆块俯冲进入华北陆块之下所形成的大陆碰撞型造山带(图1),出露有世界上规模最大(30000 km2)、保存最好的超高压变质地体之一。

深度 /km (据郑永飞等[1]) 地质背景 大别造山带(图2)位于扬子克拉通与中-朝克拉通之间,是秦岭造山带的东延部分。其中,大别地块主要由大别杂岩、红安(宿松)群、随县群及耀岭河群等不同的构造岩石单位组成,它们分别经历过区域麻粒岩相 -高角闪岩相、绿帘-角闪岩相和绿片岩相变质作用,根据已有同位素年龄资料,原岩时代分别属于新太古-古元古、中-新元古及新元古代。大别地块南缘被扬子克拉通型上震旦系 -古生界沉积盖层覆盖, 北缘以晓天-磨子潭断裂与北淮阳构造带为界.超高压(UHP)变质岩石主要分布在大另U杂岩内,高压(HP)变质岩石分布于红安(宿松)群内,含青铝闪石、镁钠闪石、红帘石等矿物

大地构造分区

地质勘查工作中区域地质资料的解读 初稿 在矿产地质勘查工作中对区域地质资料的解读,是建立区域成矿背景及研究成矿条件的重要资料之一。区域成矿地质背景又是决定着同一成矿带不同勘查区块成矿地质条件和成矿类型。通过对区域地质资料的解读,初步了解一个勘查区块所处的大地构造位置,成矿地质背景、已知矿床赋存地质条件及矿体的找矿标志(层位、构造、蚀变等)。通过对区域及勘查区块周边地质条件的解读,类比勘查区块的成矿地质条件,找出相同与不同之处,根据成矿地质理论确立找矿地质工作思路,选择合理的工作手段,制定合理的工作方法和程序。 一、区域地质资料的解读 解读区域地质资料,往往是主要从事矿区地质工作者所忽略的或不愿深入的领域,摘录、转抄或粘贴前人资料成为编写设计、报告的主要手段。因此,造成设计、报告编写中对成矿背景认识陷入人云亦云、不求甚解的局面。 解读区域地质资料,在任何一个地区,必须运用的地质资料为:其一为区域地质志和岩石地层划分两本书;其二为不同比例尺的各种地质图件。 如何解读区域地质资料的思路应由面到点分层次解读,根据区域地质志、岩石地层划分和小比例尺地质图资料,确定勘查区块所处大地构造位置,所属地层区、构造单元及成矿带。 1、大地构造位置的解读

陕西省大地构造单元划分不同学者有不同的划分方案,反映出不同学者所重视的主所在,目前划分比较详细的主要有传统的槽台观点和现在兴盛的板块构造观点。 (1)槽台构造说大地构造单元划分 中国槽台说有黄汲清为创始人,现在的传人以任纪舜、姜春发等为代表。 槽台说将大地构造单元分为两大类,即地壳构造主要由地台和地槽。地台反映相对稳定的构造单元,具有不规则的形状,有古老的地壳存在,构造作用强度相对较弱,变质作用较浅,岩浆岩不发育等地质特征;地槽反映相对不稳定的构造单元,具有长条形的形状,有巨厚的地层沉积,构造作用强度相对较强,变质作用较浅,岩浆岩不发育等地质特征; 槽台说大地构造单元的划分有成熟的划分方案,有系统的构造单元术语和命名系统列(表1)。 表1 槽台说构造单元命名术语表 1989年出版的陕西省区域地质志根据槽台学说观点对陕西省境内地质单元进行详细划分(图1),将陕西境内大地构造单元划分出三个一级构造单元:中朝准地台、秦岭褶皱系及扬子准地台;十二个二级构造单元划分和二十一个三级构造单元(表3)。

二、秦岭及邻区区域大地构造背景和区域地质概况

二、秦岭及邻区区域大地构造背景和区域地质概况 区域现今的地壳结构构造和地表地质面貌是地质历史过程长期复杂演化的综合结果,经历了不同时期、不同构造体制的演变,是多元多源地球动力学作用的产物,既主要受控于全球统一动力背景及其派生的区域动力作用,也不能排除可能是区域局部特殊动力作用所致,具有十分丰富的地质信息。因此,在区域地质研究中首先要充分重视研究区的区域大地构造背景,不仅避免“坐井观天”之弊,而且又能获取区域地质共性和差异性信息,为客观研究认识区域地质特征和形成演化奠定基础。 (一)区域大地构造背景 在现今的全球板块构造格局中,中国大陆位于欧亚板块的东南部,它东邻俯冲的太平洋板块及其俯冲带,南接印度板块及与欧亚板块的碰撞造山带(图2-1),恰处于欧亚板块、印度板块和太平洋板块三大板块交汇的特殊区域,构成了中国独特的地球动力学背景,制约着中国大陆中新生代以来的板块运动和板内构造作用,并控制着中国大陆南、北有别,东、西差异显著的地质结构和构造面貌(图2-2)。 图2-1 全球板块构造格局中的中国大陆 (引自金性春,1984) 1.离散边界; 2.转换断层; 3.俯冲边界; 4.碰撞边界 从地质历史角度分析,显生宙期间,中国大地构造及其演化依次受古亚洲洋、特提斯-古太平洋和印度洋-太平洋三大动力学体系控制。在其作用和影响下,形成了以海西造山为主旋回的古亚洲构造域;以燕山造山为特征的环(滨)太平洋构造域和以喜马拉雅造山为标志的特提斯构造域

(任纪舜等,2000,图2-3),经历不同时期的构造过程(表2-1),与其相应,形成中国西部以东西向构造为主,中国中东部在东西向构造基础上,叠加北北东向-近南北向构造的复杂叠置的构造格局,铸成现今的地壳结构和地表地质面貌。在全球构造格局中,中国大陆显生宙构造突出显示古亚洲构造域的小陆块群的复杂聚合、增生形成统一古大陆,并在此基础上,环太平洋构造域和特提斯构造域叠加改造的强烈活动性。在全球古陆块和造山带分布图上,中国大陆内的小型古陆块的发育表现得尤为显著(图 2-4),表明中国大陆地壳结构有别于世界其他大陆的独特性。

中国区域大地构造学

《中国区域大地构造学》教学大纲 课程代码:0706522016 课程名称:中国区域大地构造学 课程英文名称:Geotectonic of China 学分:2.5学分 编写人:葛肖虹教授、周建波教授 一课程目的与要求: 《中国区域大地构造学》是为本科地质专业高年级学生开设的专业必修课程。本课程属综合性宏观地质课程。 1.启发学生运用地质科学各基础学科和《大地构造学》基础知识,去分析中国区域地质实 例。 2.以建立中国区域大地构造发展轮廓为主线,介绍各主要构造单元的基本特征与大地构造 演化史。 3.中国地质学实践性很强,要加强实线教学环节,通过地质图件综合分析,编制平、剖面 图,编写实习综合报告等形式培养学生综合分析、形象思维和动手能力。 4.要注意结合中国区域地质研究的最新成就丰富教学内容。 二课程简介: 《中国区域大地构造学》课程全面讲述中国大陆及邻近海域区域大地构造基本特征及其地质构造发展历史。学生在学习和掌握构造地质、地层古生物、岩石、地球演化、大地构造等地球科学基本理论以后,通过对中国及邻近海域区域地质的学习,不仅能够了解掌握中国大陆及邻海的基础区域大地构造特征,还可以加深对地球科学各基本学科知识的理解和运用,培养宏观思维和综合分析的能力。为毕业论文编写服务,也为今后继续从事地球科学基础研究或深造打下良好基础。 三、课程内容和学时分配 (一)课程安排 绪论――2学时 一、中国区域大地构造学学科性质、内容、方法 二、中国区域大地构造学研究历史 第一章中国区域大地构造概况――4学时 第一节中国现代地貌及深部地球物理场 第二节中国的大地构造背景——中国在全球构造中的位置 第三节中国及邻近海域大地构造单元划分 第四节中国大地构造发展阶段 第二章华北地台(中朝板块)――5学时 第一节概述与大地构造演化特征 第二节太古宙-早元古宙基底演化阶段的构造轮廓; 第三节长城纪-三叠纪克拉通演化阶段的构造特征; 第四节中-新生代活动构造演化阶段(西太平洋构造带影响时期)的构造 特征;

中国区域大地构造-第9讲

中国区域大地构造学 赵剑波 第九讲 早白垩世中期‐古新世(四川期,135‐52Ma)的构造演化 ---四川构造体系形成,东部盆岭构造发育,主应力方向的顺时针转变,班公错-怒江碰撞带形成,全球板块普遍北移 〇、教学目标、重难点及教学方法 1.教学目标 1)知识与技能:知道四川期的概念,知道西川构造体系概念和特征,知道四川期正逆断层和盆岭发育状况,知道中国大陆及周边地区的顺时针转动及其证据,知道四川期的岩浆活动情况,知道班公错‐怒江碰撞带形成与演化过程。 2)过程与方法:知道将构造、岩浆、沉积特征与时代相结合,并能说出不同时代、不同地区的构造、岩浆及沉积特点。 3)情感态度与价值观:知道大陆是不断离散、拼合的结果;知道中国大陆的形成与发展是全球构造运动的一部分。 2.重难点 1)重点:四川期,四川构造体系,班公错‐怒江碰撞带。 2)难点:东部盆岭构造,班公错‐怒江碰撞带。 3.教学方法 1)课堂讲授 2)提问与讨论 3)学术论文查找与汇报 前言 四川运动最早由谭锡畴、李春昱在上世纪四五十年代研究四川西部的西康地质时提出来的。中国大陆的多数地区白垩系与古近系是整合接触,没有构造事件发生。四川期构造作用的高潮发生在古新世末期或早始新世末期,而四川期本身可从早白垩世中期开始,延续到古新世末期。 中国大陆四川期的沉积,除了塔里木西南和藏南地区还有残留海分布外,在大部分地区都以山麓、河湖相的红色碎屑岩系以及火山岩系为主要

特征。反映了当时干旱炎热的大陆沉积环境。对于中国大陆西北的大多数地区来说,四川期构造作用相当不明显,侏罗系、白垩系、古近系之间均表现为连续沉积,地层之间几乎都是整合接触。 补充: 谭锡畴:河北吴桥人,1892‐1952,我国第一批地质学家之一。他参与进行的第一件工作,是对北京西山进行全面的地形地质测量。完成了《北京西山地质志》。这部专著的最重要部分是1:10万北京西山地质图,这是中国人自己测制的第一幅详细地质图件。1929年秋,谭锡畴和李春昱一起去西南,对四川、西康作大规模的区域地质调查。此次考察,行程上万里,历时2年多,作1:20万路线地质图30余幅。他们是最早进入这一地区的中国地质学家,是我国最早穿过大巴山并对其地质构造进行研究的地质学家。1931年,北平研究院成立地质研究所,谭锡畴兼任该所研究员。1938年他到云南以后,一边在西南联合大学任教授,一边应地方政府之请,主持宣威煤矿的勘探和开采工作;1939—1940年,又兼任云南易门铁矿局局长。谭锡畴从事教学,对自己要求严格,对学生也从不放松。 李春昱,河南汲县人。1904年5月8日~1988年8月6日。 区域地质、构造地质学家。1928年毕业于北京大学。1937年获德国柏林大学博士学位。为中国科学院地学部学部委员(院士)。曾任中国地质科学院地质研究所研究员。1950年发表“四川运动及其在中国之分布”一文,提出“四川运动”的重要概念,揭示了中、新生代之交的地壳运动。70年代初,他发表了“试谈板块构造”与“再谈板块构造”两篇评介文章,积极引进板块构造新观点。他首次在中国发现混杂堆积,首次用板块演说系统解释了秦岭、祁连山的构造发展史,多次指出塔里木-中朝地块以北古生代板块缝合带的存在及其对地质矿产勘查的重要意义。 古近纪:国际地层委员会(ICS)已将原来的第三系分为古近系(Paleogene)和新近系(Neogene),古近系的含义和原来的下第三系相同,包括了古新统、始新统和渐新统。古近系的顶、底界线已经确定,顶界年龄为23.03 Ma,底界年龄为(65.5±0.3)Ma。 一、板内构造变形与应力场 1、四川构造体系 四川期的构造变形以形成轴向WNW的宽缓褶皱、WNW向逆掩断层、NNE向正断层、NE或NW向的走滑断层为主要特征。它们在四川期构造应力场的作用下,形成了四川构造体系。四川期轴向WNW向的宽缓褶皱分布十分广泛,这种宽缓、波状起伏的地层样式在盆地内部方向十分稳定,但在盆地边缘,地层都朝盆地中央倾斜,四川盆地南部此类褶皱最为明显。综合其它地区的褶皱轴向资料可以看出,中国大陆四川期的褶皱是西南强烈、东北微弱。 2.构造应力值差异 据万天丰等人测定,四川期的构造应力作用强度是目前已经测到数据中最大的,平均是107.4Mpa,同时表现为西南部较强,东北部较弱。在阿里‐雅鲁藏布江带可达183.5Mpa,秦岭大别带为145 Mpa,东北地区一般

区域大地构造复习提纲

大地构造研究的主要方法:(一)历史-构造分析法(历史分析法) 历史-构造分析法—是以各种地质、地球物理和地球化学等资料为基础,按地史发展顺序,探讨不同阶段大地构造发展的特点,着重研究和比较地壳、地幔各部分构造的发生、发展和转化,找出它们之间的共同性和差异性,阐明它们的运动规律 包括7方面的分析内容: 1、地层-沉积特征分析 根据地层发育及岩性、岩相、厚度、接触关系和古生物组合在时空分布上的变化,恢复各时期的古地理、古气候和古生物地理区,进而了解不同时期构造环境与分区(如隆起与拗陷的位置、时间、性质、大小、形状、幅度等) 2、岩浆活动分析 时空分布、产出特点岩浆演化过程恢复岩浆活动的构造环境总结不同构造区岩浆活动特征 3、构造作用分析 构造运动的时空分布、类型及强度差异重塑地壳构造运动史,划分不同类型构造区 4、变质作用分析 变质岩的时代、岩性、分布、变质相变质作用产生的条件分析构造环境 5、成矿作用分析 据成矿作用与各种地质因素的关系,研究各种矿产的控矿条件,确定成矿大地构造环境和找矿方向。 6、地球物理分析 利用各种地球物理勘查资料,分析地壳深部物质组成和结构差异。 7、地球化学分析 根据各种地球化学资料,研究元素在时空上的分布规律及地球化学场;为构造分区和找矿区划提供重要资料。 还可通过陨石、月岩地化资料的分析对比,探讨地球内部的物质成分 (二)力学分析法 力学分析法是从研究各种构造的力学性质、组构方位、生成次序及成因机制入手,重塑形成各种构造的应力场及其演化规律。 李四光提出。 三)历史比较法(“将今论古”方法) 是把现代地球上所见的各种地质构造类型和地质作用,与地史上保存下来的各种地质记录相比较,找出两者间的类似之处,并推论地史上这些地质构造类型的演变规律的方法。 如: 大陆边缘-发展中的地槽蛇绿岩套-洋壳残留体浊流沉积-复理石建造 注意:一般来说,中生代以来的情况与现代大体相似,可对比性强,古生代以前特别是前寒武纪的情况与现代差别极大,不能简单对比 (四)构造比较法 根据各种地质、地球物理、地球化学和遥感地质资料的综合分析,找出不同地区某一尺度上的相同的本质,划分不同级别、不同类型的构造单元的方法。 如: 地壳类型及其特征:大洋型地壳---是分布于大洋盆地之下的地壳.它的结构总是比大

中国现今大地构造格局

中国地处欧亚大陆东南缘、印度板块和太平洋(菲律宾)板块交汇位置(图1), 地表起伏巨大,经历了漫长的地质演化过程,是地球上地质构造最复杂的地区之一。区内青藏高原被称为世界屋脊,喜马拉雅山脉中珠穆朗玛峰全球海拔最高,同时全球海拔最低点也十分靠近中国大陆(陆上海拔最低贝加尔湖,海底海拔最低马里亚纳海沟)。中国大陆同时又受世界两大地震带(环太平洋地震带和地中海-喜马拉雅地震带)影响,地震等地质灾害频发(最近如2008年8.0级四川大地震和2010年7.2级玉树地震)。中国大陆板块内部构造变形复杂,使之成为世界著名的板内构造和大陆动力学研究的热点地区之一。另外,西北太平洋板块在东亚(以及东南亚)地区的深俯冲作用,形成了世界上最典型的沟-弧-盆(trend-arc-basin)体系,是研究火山活动、板块俯冲、中深源地震等极好的地区。因此,了解和认识现今中国大地构造格局,具有重要的意义。 图1. 中国及临区主要的构造单元(Zhao et al.,2011)。说明:彩 色指示地形的起伏变化,白线指示板块边界,灰色线指示大断裂以及区内主要的构造板块边界,黑色三角指示主要的火山。相类似的图如

下图(Huang and Zhao,2006) 常用术语: 临区板块:Pacific Plate 太平洋板块 Philippine Sea Plate 菲律宾板块 Indian Plate 印度板块 Kazak Shield 哈萨克地盾 West Siberia Plain 西西伯利亚平原 Sino-Korean Craton 中朝板 North China Craton(NCC) 华北克拉通 Yangtze (para-)Platform(Block) 扬子(准)地台(板块) Cathaysia Block 华夏板块(注:对于华夏板块的认识目前比较有争议,这里暂且以“华夏板块”称呼) 临区海洋:the Pacific (ocean) 太平洋 Sea of Okhotsk 鄂霍次克海 Japan Sea 日本海 Bohai Bay 渤海湾 Yellow Sea 黄海 East China Sea 东海 South China Sea 南海 平原盆地:North China (rift)Basin(HBB) 华北(裂谷)盆地(平原)

中国大地构造分区介绍

中国大地构造分区介绍 胡经国 本文作者的话 本文根据有关文献和资料编写而成,值得地球科学爱好者和有志于从事中国大地构造研究的年轻学子阅读和研究。现将它奉献给读者。希望能得到大家的指教和喜欢!。 本文目录 一、从活动论观点划分大地构造单元 1、大地构造分区的主要原则 2、划分大地构造单元的基本观点 3、划分古板块的标志 4、划分大地构造单元的步骤 二、中国大地构造轮廓及构造分区 1、槽台观点对中国大地构造单元的划分 2、板块观点对中国大地构造单元的划分 3、中国大陆构造域的划分 下面是正文 一、从活动论观点划分大地构造单元 1、大地构造分区主要原则 ⑴、地壳构造活动性的不均一性 由于地壳构造活动性的不均一性,因而可以从空间的角度将地壳各部分的区域性分异与构造阶段的发展变化联系起来,进行大地构造单元划分或大地构造分区。 ⑵、主要依据:构造活动程度 大地构造分区的主要依据是构造活动程度。由于地壳演化中各个地区构造活动程度并非一成不变,而是可以相互转化的,因而在进行大地构造分区时,必须具有历史分析的现点,即区分不同的构造阶段进行。 ⑶、以850~250Ma泛大陆旋回构造格局进行划分 现代全球古大陆再造和板块划分,一般是以距今850~250Ma泛大陆旋回(Pangea-250,即泛大陆-250)的构造格局进行划分的。因为,该阶段的地质记录最全、研究程度最高。至今,进入一个泛大陆裂解时期,其板块划分的代表

方案就是LePichon(1968)等的现代板块划分。Pangea-850(泛大陆-850)以前(太古宙-元古宙)的板块划分涉及太古宙-元古宙的造山带和古缝合线识别,存在较多争议。故一般以850~250Ma泛大陆阶段的板块划分和大地构造分区。欧亚、美洲、非洲、澳大利亚将连为一体,形成超大陆。 2、划分大地构造单元的基本观点 ⑴、活动论和固定论 所谓活动论,是指地表大陆和海洋在地质历史中的发展变化而言。大陆和海洋在地表上的位置变化可能有两个方面,一是大陆和海洋相对于地极和赤道的位置变化;一是大陆和海洋相互之间的相对位置变化。承认曾经发生过这两种变化,就必须承认地壳运动以水平位移为主导形式。相反,不承认大陆和海洋曾经发生位移,或承认移位,而将移位归因于地壳大规模垂直运动,如别洛乌索夫所主张的造洋运动,就是固定论者。活动论和固定论的争论,牵涉到地质学和地球物理学的各个方面,是近百年来地质学中带根本性的问题之一。 ⑵、槽台学说对大地构造单元的划分 槽台学说对大陆地质构造单元的划分:一级单元为地槽和地台。 ①、地槽进一步划分: A、优地槽:优地背斜、优地向斜 B、冒地槽:冒地背斜、冒地向斜 ②、地台进一步划分: A、地盾、地轴 B、台背斜(陆背斜) C、台向斜(陆向斜) D、台褶带 E、裂陷槽 ⑶、板块观点对大地构造单元的划分 最大一级单元是岩石圈板块(板块),板块内部可进一步分为: ①、陆壳(大陆)包括: A、地盾 B、裂陷槽 C、古造山带 ②、过渡壳(大陆边缘)包括: A、弧前增生楔 B、弧前盆地 C、岛弧带 D、弧间盆地

简明扼要地总结中国区域大地构造时空演化规律

简明扼要的总结中国区域大地构造时空演化规律一、中国区域构造演化阶段 太古代以来,中国大陆岩石圈经历了从无到有,从小到大,从岛状古陆到大陆板块的发展过程。根据大陆岩石圈构造演化的地球动力学体制和不同时期东亚大陆岩石圈的板块构造格局,将我国区域构造演化历史粗略地分为以下四个发展阶段(表4.3): 1. 古陆核形成演化阶段(Ar~Pt1) 2. 元古大陆板块演化阶段(Pt2~Pt3) 3. 古板块形成演化阶段(Z~T2) 4. 活动大陆边缘与板内构造演化阶段(T3~Q)

表4.3 中国大地构造演化阶段 二、中国区域构造演化及其主要特点 (一)区域地球动力学体制(系)的交替 区域构造是在一定的地球动力学体制(系)作用下的产物。不同的地球动力学体制(系)产

生不同特征的区域构造,因而区域构造的演化反映地球动力学体制(系)的交替。 现在比较一致的观点认为,在太古代至早元古代,地球动力学体制可能与板块构造体制有本质的区别。但这一阶段中究竟属于一种什么样的地球动力学体制,目前尚不十分清楚。 早元古代后,即距今1600Ma以来,板块构造体制开始占据主导地位。在这种地球动力学体制中,大陆岩石圈的构造发展主要受控于与其相邻的大洋盆地的构造演化。因此,我国大地构造学家常以在区域构造演化中起主导作用的大洋盆地来命名不同的地球动力学体系。 从我国区域构造演化来看,自中元古代至今曾出现过以下几个不同的地球动力学体系; 1. 古蒙古洋地球动力学体系 前中生代,我国北方大陆(即塔里木和华北板块)与西伯利亚板块之间曾被古蒙古洋占据。随着古蒙古洋的扩张、消减闭合,塔里木一华北板块出现裂陷、褶断,大陆地壳向北增生、扩大,并最终于古生代末与向南扩大的西伯利亚板块碰撞对接。因此在前中生代,我国区域构造的形成与发展主要受古蒙古洋地球动力学体系的控制。 2. 古太平洋地球动力学体系 自二叠纪至早白垩世,我国东部处于古太平洋西岸,古太平洋的扩张、消减、关闭,直接控制着中国东部区域古生代晚期至中生代的构造演化。 3. 特提斯-喜马拉雅地球动力学体系 二叠纪至新生代,我国西南部先后有古特提斯洋(二叠纪~三叠纪)、中特提斯洋(晚三叠世~侏罗纪)、新特提斯洋(侏罗纪~白垩纪)发育,始新世时印度板块与欧亚板块碰撞。所以我国西部二叠纪以来的构造发展,主要受特提斯-喜马拉雅地球动力学体系的控制。 4. (今)太平洋地球动力学体系 白垩纪中晚期以来,现在的太平洋逐渐形成,我国东部成为(今)太平洋西岸活动大陆边缘,置于(今)太平洋地球动力学体系作用之下。

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