岩石大地构造复习资料概论

岩石大地构造复习资料概论
岩石大地构造复习资料概论

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。

3.敛合(汇聚)型板块边界:由于洋壳俯冲消减产生的板块边界,由于板块相对运动,故应力以挤压为主,伴有地壳变形和大量岩浆活动,可形成造山带。可进一步划分为俯冲边界和碰撞边界。

(1)俯冲边界(相当于海沟):可分为三种基本类型

①西太平洋型:弧后盆地一岛弧一海沟型,大洋向大陆的边缘俯冲,如西太平洋向欧亚大陆俯冲,这种大陆边缘即是西太平洋型大陆边缘,发育弧后盆地一岛弧一海沟,如日本海-日本岛-日本海沟。其岛弧以陆壳为基底。为较成熟的俯冲类型。俯冲角度较大,主体为拉张的构造背景。

②智利型:陆缘弧一海沟,大洋板块沿陆缘俯冲于大火山弧为陆缘弧,而非岛弧,岩浆弧基底为大陆壳,如东太平洋智利。此类型俯冲边界俯冲角度小,较为年轻,为挤压的构造环境,可形成大规模的高原(安第斯高原)。

③汤加型:大洋岛弧一海沟,岛弧以洋壳为基底,是两大洋板块之间的俯冲边界,如马里亚纳海沟一汤加弧体系,是太平洋板块与菲律宾板块之间俯冲边界。(2)碰撞边界:当敛合边界两侧都是陆壳板块,即古大洋板块已全部俯冲消亡,两陆块直接碰撞,故称为碰撞边界,由于它使两个陆块缝合在一起,故又称缝合带。又可分为两种。

①陆—陆碰撞:大陆—大陆碰撞,典型的如印度次大陆和欧亚大陆沿稚鲁藏布缝合带碰撞,陆壳板块可插入另一陆壳板块之下继续俯冲,形成宏伟的山系,并伴有广泛的区域变质和岩浆侵入活动。

②弧-陆碰撞:岛弧-大陆碰撞,如我国台湾岛弧和亚洲大陆的碰撞。规模稍小,力度弱。

4.转换型板块边界:即转换断层,其两侧板块作走滑运动,其应力状态是剪切的,沿转换边界,岩石圈既不增生,也不消亡。大型大陆转换断层的实例是加里福尼亚的圣安德烈斯断层。

5.大陆边缘指一个大陆的边部:可分为(1)被动大陆边缘(大西洋型);

(2)活动大陆边缘(太平洋型)

A 西太平洋型(海沟-岛弧-弧后盆地[-大陆弧] 型)

B 安第斯型(海沟-大陆弧型)

6.板块运动模式:大洋板块从中脊形成后,地慢对流体像机器传送带一样,驮

载着洋壳板块向两侧运动,到达海沟,遇到大陆板块时,由于洋壳板块密度大,位置低,便沿着海沟俯冲于大陆板块之下,俯冲的洋壳板块达到一定深度时,即熔融而消失,洋壳俯冲殆尽后,大陆发生碰撞,形成造山带。

7.威尔逊旋回:a.大陆裂谷,b.窄大洋,c.成熟大洋,d.消减大洋,e.残余洋,f.洋盆闭合-大陆碰撞。整体经历着一个从大洋俯冲→大陆俯冲碰撞→碰撞后。Wilson旋回可以看出六个阶段中前三个阶段反映了大洋的形成和张开,后三个阶段则标志了大洋的收缩和关闭。扩张着的大洋,周缘广泛发育大西洋型大陆边缘,中脊大致位于大洋的中轴部位,收缩着的大洋,至少有一侧是太平洋型大陆边缘,大洋中脊位于偏于大洋的某一侧。由Wilson旋回可以看出,大洋的演化呈现为张开和关闭的旋回阶段,由于大洋盆地是全球最大的构造一地貌单元,它占据了地球表面的大部分,大洋开闭的旋回主宰了地球表层活动和演化全局。在某种程度上可以说:大洋发展演化旋回是板块构造学说的一个总纲,它体现了板块理论的精髓。

8.地幔对流:板块运动机制解释:地球深部热源上涌,导致地幔内形成两个方向相反的对流环,可与茶杯中水的加热过程类比。洋脊部位是密度较小的热流上升处,海沟俯冲带是对流环冷却后的下沉处(因密度增大也起到拉动洋脊扩张的作用)。岩石圈板块运动可类比为自动式传送带。球演化过程中可能出现过幕

式的全地幔对流(Larson et Hauri,1997),与长时期的双层对流有重大不同。这两种地幔过程的相互转换和交替可能是地球阶性演化的重要内在原因。

9.地幔柱的概念:地球深部核幔边界附近的高温低粘度层(D”层)可以产生柱状上升的热物质体。热物质体在经过地幔达到冷的岩石圈时,顶部常呈喇叭形张开,形成一个具有球状顶冠和狭窄尾柱的热物质体构造—热幔柱构造。热幔柱巨大的球状顶冠在上升过程中可以引起地壳上隆和大规模溢流玄武岩火山作用(形成大陆或大洋溢流玄武岩),并且可以造成区域变质作用,地壳熔融作用及不同规模地壳伸展。随上覆板块运动,热幔柱狭窄的尾柱会产生一系列热点火山链。(1)地幔柱的地质作用:发育三条放射状裂谷(Eg. Red Sea、Gulf of Aden、Eastern African Rift),其中一条由于岩浆活动变弱而蜕变为(aulacogen)拗拉槽---大洋盆地形成过程中的产物。

(2)地幔柱与板块的相互作用:板块的漂移可能使地幔柱顶冠偏向板块漂移方

向而不再对称。中国东部大规模岩浆活动与西太平洋超级地幔柱和地幔下降流可能有密切联系。

(3)地幔柱的化学成分特征:构成热点的大洋岛玄武岩的化学成分能较好地反映地幔柱的化学成分特征(地幔探针)与大洋中脊玄武岩相比,大洋岛玄武岩富含大离子不相容元素,并且有较高的87Sr/86Sr和较高(?)143Nd/144Nd。据此Compbell—Griffths(1992)认为热幔柱的化学成分特征反映元素源于富集型地幔(相当于下地幔)。有人认为在上升过程中,热幔柱头部化学成分是不断变化的,是有源区成分和捕获的地幔成分复合的特征,而热幔柱狭窄尾部在上升过程中近于基本上不捕获周围地幔物质,因而其化学成分变化主要反映源区化学成分。(4)地幔柱的运动特征:热幔柱的活动需要一个热边界层,这样的热边界层在地幔中的上下地幔界面的密度界面(670km ),或是核幔边界的D”层,一般认为是启动于核幔边界的D”层。Why?①理论分析表明:要产生直径为1000km 的热幔柱球状头部,形成大规模溢流玄武岩,热幔柱只有启动于下地幔底部才能完成;②热幔柱的化学成分特征表明它主要来源于富集型地幔(即下地幔);如果D”层受到某种热扰动,其物质的粘度会降低,流动性增强,在热梯度的驱动下,所有受扰动作用的高温低粘度物质会向热边界层最低处汇聚,并在那里形成地幔柱。热幔柱上升速率是非常慢的,认为一个典型的热幔柱从D”层到达地表(或近地表)大约需要100Ma,其相对移动速度一般低于1cm/a,大规模的溢流玄武岩是热幔柱经过长期积累和捕虏周围地幔所形成的巨大球状顶冠减压熔融喷发产物,在通道打通之前,热幔柱不可能快速上升,因为上升过程和喷发过程都会导致热量的大量散失,从而减少地幔柱的活动能力。

(5)地幔对流对地幔柱运动的影响:一个新生的热幔柱从D”层启动后,上升至地表要穿过整个地幔对流层,地幔水平对流会改变热幔柱的直立形态,使其发生弯曲倾斜,大洋中许多孤立火山岛屿是热幔柱受地幔对流作用弯曲变形的结果。但近年来许多研究证据表明,地幔并非分层对流而是整体对流,对流速度很慢,尤其是下地幔基本上是无应力条件下的对流,因此,多数学者认为地幔对流对热幔柱不会有明显影响,所以热幔柱这种固定属性使其成为测量全球板块运动的最佳坐标系。

(6)地幔柱构造与板块构造关系:丸山茂德(1994)指出,联合古陆中部链状

地幔喷流的上涌,使大西洋张开,D”层成因的超级地幔柱在大西洋中脊之下呈链状排列,说明中脊被下面链状地幔喷流柱固定住,但多少出现了小范围的水平位移,如此,大西洋中的板块驱动力可能是核幔边界形成的地幔柱,即板块构造受到地幔柱构造的控制。在俯冲带位于北面(爪哇海沟)的印度洋和两侧都有俯冲带的太平洋,中脊与超级地幔柱无关。这意味着在俯冲带发育时,板块构造与地幔柱无关。

(7)地幔柱构造与威尔逊旋回:超大陆是因地幔柱的上涌而裂开的。分离出的大陆随时间移动到超大洋内,并任意分布。此时俯冲带在地球表面发育是任意的。它们提供冷物质(板块)进入地幔,成为位于670km的停滞岩块,并在下地幔形成任意分布的下降流,一旦小规模的冷地幔柱汇集形成较大规模的下降流,所有大陆岩石圈就会朝冷地幔柱移动形成超大陆。威尔逊旋回可分为早期和晚期阶段。早期阶段的特点是下地幔内任意分布有地幔柱;晚期阶段的特点是下地幔中只有一个超级冷地幔柱,所有大陆岩石圈都被移动直至被吞没其中。地幔柱的活动是幕式的。根据地球的显生宙历史判断,一个威尔逊旋回的周期可能是800Ma。(8)全球构造:地幔柱与板块构造的有机结合。丸山茂德(S.Maruyama)等日本学者根据地层(P波)层析成像技术得到的全地幔内部结构和对板块下插历史追踪的研究结果,认为地幔柱和板块并非互相独立,二者构成一个统一的构造体系—全球构造体系。

(9)超级冷地幔柱的形成:海洋板块俯冲到670km深处,在那里岩石圈物质滞留下沉(由于相转变的吸热性质引起灾变性重力塌陷),这样就形成冷地幔喷流柱向下朝外地核流动。如果许多俯冲带在空间上象亚洲P-J那样紧密排列,那么就会产生巨型的冷地幔柱,这样冷地幔柱一旦发育起来,就会强烈影响下地幔中大规模的地幔对流,所有漂浮在上地幔上的大陆都会指向这种超级冷地幔喷流柱,最后所有的大陆都会聚在一起,形成一个地表超大陆。这种超级冷地幔柱的寿命可能是4-5亿年。从全局看,滞流板块的下落和地幔柱上升必然是成对现象。一般把下落的滞流板块称为“冷幔柱”,上升的地幔物质称为“热幔柱”。地幔全局性物质对流主要是由这种下落的冷幔柱和向上运动的热幔柱所支配。在现在的地球上,位于南太平洋和南非之下的两个上升的超级热幔柱和亚洲大陆之下的下降的超级冷幔柱制约着整个地球物质的运动。

第二章糜棱岩

1.糜棱岩概念:糜棱岩是韧性变形的构造岩,也是一种具有绿片岩相矿物组合的变质岩,一般呈线形分布。糜棱岩化是大颗粒变化为小颗粒和体量增大过程,由此造就可能的储矿空间。糜棱岩具多样性,不均匀性与选择性。

2. 碎裂岩与糜棱岩:碎裂岩发育深度0-11km,温度一般低于300℃,糜棱岩形成深度11-22km。石英塑性变形深度11km,温度>300℃,长石塑性变形深度22km,温度>450℃。300℃(11km)-450℃(22km)为绿片岩相变质,>450℃为角闪-麻粒岩相变质。

3.矿物变形( 易至难):Cal——Q ——Mica ——Pl ——Hb—— Pyr。

4.以石英为例解释糜棱岩发育的三个阶段。第一阶段,韧性变形阶段,产生波状消光、变形纹和拔丝构造。第二阶段,恢复阶段,发生亚颗粒化和产生小角度晶界。第三阶段,重结晶阶段,包括静态重结晶和动态重结晶。产生大角度晶界,薄片上呈正六边形,空间上呈十四面体。

5.广义糜棱岩

6.超糜棱岩:是碎斑(残斑)小于2mm,基质中石英达90%的糜棱岩。残斑仅有长石。

7.千枚状糜棱岩(千糜岩):含众多新生片状绿片岩相矿物,常见重结晶板状石英,含少量眼球体的糜棱岩。

8.假熔岩、断层玻化岩、玻基碎裂岩和玻基糜棱岩的特点:主要沿断裂面分布,有时呈脉状、树枝状贯入于断层附近;硬而黑,含岩屑;玻基呈流动状、条带状;长石、石英可被熔蚀。

9.玻化岩:0-10km浅层形成,1916年命名,强磨擦作用下形成的脉状、暗色隐晶质岩石。脉宽mm级,是断层岩的一种。单偏光镜下呈淡灰绿色,正交偏光

镜下,均质,全消光。最可能成因是浅层地震,而不是中深地壳糜梭岩化。地震玻化岩:是地震诱发高速强磨擦-部分熔融-快速冷却的上地壳玻璃质“皮壳状”岩石,发育于局部带,是一种玄武玻璃。还有一种叫做玻化长英质脉岩,常产于在超镁铁岩块之间,脉宽不超过20cm。

10.糜棱岩产出位置:①韧性剪切带中,是韧性剪切带的标志之一;②花岗岩与围岩边界。

11.石英韧性变形:第1阶段韧性变形:石英变形。波状消光;石英底面{001} 的挠曲、起伏、晶格滑移。变形纹;透镜状条带,貌似聚片双晶实为沿柱面破裂,无双晶的对称消光。勃姆纹,常是沿底面的破裂,并充填次生包裹体;破碎、重结晶边缘细粒带。

第2阶段恢复构造(亚颗粒化)亚颗(晶)粒化。首先出现在母晶边缘,使母晶呈多边形化(锯齿化)是新生晶粒雏形相邻小晶粒间的错位角<7°/4°

第3阶段重结晶构造(1)核幔构造(+拔丝构造)重结晶,(大角度晶界)稳定态为正六边形(二维)、十四面体形(三维)。重结晶构造(2)静态重结晶:围压下,晶界平直;动态重结晶:持续剪切应力下,边界锯齿状。

12.石英的韧性变形特点:a低温,颗粒边界不规则且有小的碎裂颗粒产生;

b中温,亚颗粒旋转重结晶,石英碎斑拉长呈丝带状,核幔构造发育;

c高温,颗粒边界迁移重结晶,颗粒形态大小不规则,缝合带发育。

13.钾长石韧性变形特征:面理内褶皱,微裂缝,垂直于微裂缝生长的火焰状条纹长石,高度扁平的钾长石颗粒中波状消光,钾长石中膝折构造,含帘石类的新生条带,

14.斜长石韧性变形特征:①低温低应变:长石由动态重结晶和塑形变形的石英颗粒包围,长石圆化,长石中存在共轭裂缝;②低温高应变:斜长石的核幔构造,双晶弱弯曲,老的颗粒中有波状消光;③中温低应变:斜长石的亚颗粒化,亚颗粒间双晶连续但发生偏转。④中温高应变:完全重结晶的斜长石(亚)颗粒形成透镜体。

15.糜棱岩研究实例-河台-合浦韧性剪切带。在长英质糜棱岩中可以通过测定石英颗粒中同运动气液包裹体的均一温度及由此获得的捕获温度来确定糜棱岩形成时的温度范围。同运动石英气液包裹体判别标准:发生在与糜棱面理平行的微

裂隙中,通常跨越相邻的石英颗粒边界。

第三章变质核杂岩

1.变质核杂岩(metamorphic core complex)是被构造上拆离及伸展的未变质沉积盖层所覆、呈孤立的平缓弯形或拱形强烈变形的变质岩和侵人岩构成的隆起。是一些由强烈变形变质岩和侵入岩组成的、孤立平缓穹形隆起、其上覆盖构造上被拆离及伸展的未变质沉积盖层。糜棱岩化和线形糜棱岩带常伴随伸展应力发生。

2.变质核杂岩几何学特征:①空间上呈穹隆状或长垣状孤立隆起,通常具有翼缓的特征;②核部主要由变质岩和中酸性岩浆侵入体组成;③变质核杂岩顶部和周缘以韧性剪切带为代表的拆离断层与上盘未变质岩石切割;④拆离断层上盘岩石以脆性变形为主,断层通常会叠瓦状排列;⑤脆性断裂和韧性断裂的运动方向具有一致性,反映了统一的运动方式。

3.变质核杂岩的特点:①脆性断裂作用和韧性断层共存;②沉积岩、变质岩和岩浆岩共存;③岩浆作用、变质作用和沉积作用共同作用。

4.拆离断层:拆离断层(detachment fault) 最早由Pierce于1963年提出,当时是指叠瓦状逆冲断层的底板断层,即滑脱面。Davis 1980年将其应用于伸展构造,定义为“结晶变质基底杂岩与上覆沉积盖层之间的大型低角度正断层或伸展断层”。即分割变质核杂岩与上盘岩石的并将这两种构造层次相差很大的岩石单元叠置于一起的大规模低角度正断层。

5.拆离断层的特征:1).将未变质的浅构造层次岩石叠置于强烈变质变形的深构造层次岩石之上;2).规模巨大,一般具有区域性,三维呈穹状;3).位移量大,可达数10 km;4).上盘以一期或多期正断层形式伸展,这些正断层呈铲状或多米诺状,向下并入拆离断层;5).拆离断层具有特征的构造岩系,即糜棱岩、绿泥石化角砾岩(含假熔岩)、断层角砾和断层泥。它们自下而上顺序产出,向上变新并且发生后者对前者的叠加,各类构造岩的发育厚度也依次变薄。

6.变质核杂岩形成的基本构造物理条件:(1)上下构造层的密度反转;(2)热(力)挠动。因而必定产生于活动构造背景,特别是伸展大地构造环境,主要是造山带晚期坍塌的产物。

7.变质核杂岩产生模式。模式一:由于低角度正断层作用产生变质核杂岩。模式

二:由于花岗岩侵位产生变质核杂岩(中国辽南半岛)。模式三:由于地壳规模的高角度正断层挠曲旋转作用产生变质核杂岩。a 高角度断层;b 在断面附近因断层错断、产生挠曲,使断层旋转;c 旋转后的断层被“抛弃”,在此断层的基础上又延伸出新的断层。模式四:由下地壳韧性流动产生的变质核杂岩。模式四:由下地壳韧性流动产生的变质核杂岩。模式五:由于密度反转、下地壳挤出而形成的变质核杂岩。模式六:洋壳俯冲产生的变质核杂岩(圣安德列斯带上的例子、古特提斯洋俯冲在中羌塘的例子)。

第四章榴辉岩及超高压变质作用

1.榴辉岩相:特征矿物组合绿辉石+铁铝-镁铝榴石。

2.超高压变质作用的典型现象:

㈠新生超高压矿物及矿物组合:主要的:柯石英(约80km,2.5GPa,超高压变质作用的代表性矿物)、金刚石(约100km,达3GPa)。

其他特征矿物:富钾-单斜辉石、富钛单斜辉石、高镁-镁铝榴石、高硅榍石、高铝金红石、硅金红石、高硅多硅白云母、高钛石榴石、钾质钡铝沸石(超高压钾长石)、硅铁合金(FeSi、FeSi2)、自然硅、钠-锌尖晶石、FeCrNi合金、SiC、α-PbO2金红石多型等等。

特征矿物组合:蓝晶石+ 滑石(或其他富镁相如顽火辉石)、菱镁矿+ 透辉石、柯石英+ 白云石、蓝晶石+黄玉+石英等等。

超高压矿物的共同特质:大离子(亲石)元素进入了非高压状况下由小离子占据的位置?单斜辉石

普通辉石(Ca,Mg,Fe,Al)2[Si,Al]2O6、透辉石CaMg[Si2O6]、硬玉NaAl[Si2O6] 绿辉石:硬玉分子+普通辉石分子。斜方辉石(Fe,Mg)2[Si2O6]

石榴石(Mg,Mn,Fe)2(Al,Fe,Cr)3[SiO4]3、金红石TiO2、尖晶石MgAl2O4

榍石CaTi[SiO4]O

㈡放射状裂纹:(例班公湖构造带八宿榴辉岩)。

※放射纹的本质高密度矿物蜕变为密度更低、更加稳定的矿物,体积加大,是超高压地体掘出过程中的产物。柯石英(比重2.78)→石英(比重2.65),体积加大5%;α-PbO2金红石多型(比重4.3)→金红石(比重4.2),体积加大2%;文石(比重2.94)→方解石(比重2.715),体积增加8%以上。另外钾长

石也有类似同质多相变体。

㈢出溶现象:单斜辉石中出溶石榴石、石英或柯石英、透长石(钾长石)、钛铁矿、金红石、磁铁矿、尖晶石、多硅白云母、斜方辉石、Mg-Al-Cr-钛磁铁矿。石榴石中出溶单斜辉石、斜方辉石、金红石、磷灰石。

斜方辉石中出溶铬尖晶石、透辉石。

磷灰石中出溶磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、赤铁矿、独居石、锶尖晶石、SiC。

(超硅)榍石出溶柯石英。橄榄石中出溶磁铁矿叶片、钛铁矿针。绿辉石中出溶石英棒。

※出溶现象的本质:超高压环境下合成的矿物在掘出过程中分解为更加稳定的矿物群?

㈣其他异常的矿物学现象:

花岗片麻岩中含稀土Ce褐帘石,指示这些岩石经受超高压变质作用的时间极短,以致于没有导致这种岩浆矿物的分解;

榴辉岩石榴石中的自然钛等包裹体,指示超高压变质过程中的局部强还原环境;

切割柯石英榴辉岩的白片岩中的滑石-蓝晶石集合体,指示原岩为长英质岩墙的岩石经受了超高压变质作用,但是柯石英难以保存;

石英硬玉岩中的铝钠云母,指示高角闪岩相退变质叠加;

榴辉岩矿物中的缺陷结构,指示了超高压岩石的快速折返;

硬玉石英岩中硬玉单晶的纳米级P2/n晶体结构,指示岩石快速折返过程中的非平衡退化;

含文石和硬玉片麻岩中和含碳酸盐的石榴辉石岩中的低铝榍石。

3.榴辉岩产出的大地构造和时代背景:既有大陆俯冲又有大洋俯冲;以大陆俯冲为主;既有前寒武纪的又有显生宙的;以显生宙为主,前寒武纪极少(未发现太古代的)。实例:中亚Kazakhstan国Kokchetav超高压地体、阿尔卑斯山Dara Maira超高压地体。

4.中国的超高压变质带:沿中央造山带从北西西到南东东方向依次为:阿尔金超高压变质带、柴北缘超高压变质带、秦岭-桐柏-大别超高压变质带、苏鲁超高压

变质带。

5.超高压变质岩的形成和折返:超高压变质岩是岩石圈冷俯冲或碰撞的产物,地热梯度在10°C/km以下;其折返一般发生在形成后的5Myr,在25Myr内完成;在形成和折返过程中都没有强烈的岩浆活动。形成模式:(1)岩石圈板片的断离拆沉模式,可能伴随有幔源物质侵入;(2)俯冲-推覆双“车道”模式,基本不伴随有幔源物质侵入。

6.超高压变质作用对岩石圈演化和全球构造的意义:大陆地壳破坏-一种新途径;壳幔物质循环-直接证据;幔柱的合理性-富集物质来源;岩浆作用-一种新补充;大陆地壳深俯冲→大陆地壳加厚→高原→气候变化剥蚀→浊积扇;全球构造和岩石圈演化历史。

7.榴辉岩研究:以青藏高原为例。青藏高原榴辉岩及其构造意义。羌塘中部(双湖、藕山、)榴辉岩,班公湖构造带八宿榴辉岩,甘孜构造带榴辉岩。(1)甘孜构造带榴辉岩及构造意义。此处有长英质榴辉岩共生。甘孜构造带不是陆内裂谷带,也是一条缝合带;松潘-甘孜可能存在广泛的大陆基底;甘孜构造带的闭合是斜向的。可利用Grt-Omp-Phe和Grt-Omp矿物组合对变质温-压初步估算。对于榴辉岩原岩构造环境的判别,除了稀土配分模式、Sr-Nd同位素特征外,还可用变质过程中相对稳定的高场强元素Ti与V,Y与Cr构造环境判别图进行判定。

第五章复理石

1.复理石的宏观特征:复理石(flysch)是一套深海沉积物组合或建造,以包含单调、重复、(巨厚)的细粒碎屑沉积岩为特征,底部有时有砾岩。Eg:欧洲Carpathia复理石、松潘-甘孜复理石、澳洲泥盆纪复理石。

2.复理石沉积环境:复理石主要由重力流沉积组成,以浊积岩为主。

3.深海环境:主要指大洋盆地,水深在2000米以下,平均深度为4000米。

沉积物类型:1)各种生物骨骼形成的软泥;2)底流活动、冰川搬运、浊流、滑坡作用形成的陆源沉积;3)(生物)化学作用形成的锰、铁、磷沉积

物;4)少量风、宇宙物质等。

CCD面(碳酸钙补偿深度线):碳酸钙产生量与溶解量平衡的深度,此线以下不再有碳酸钙沉积。其深度大约为4000-5000米左右。

4.海洋环境分类(按海底地形特征和海水的深度可分为):滨岸、陆棚、斜坡、陆隆、盆地。

5.对于密度流的认识发展:在1948年之前,,地质学界一直对密度流(如:浊流)在侵蚀洋底峡谷和沉积深海粒级递变层中的重要性抱有怀疑。1948年年可以被看作浊积岩模系出现标志性的一年,在1948年第18次国际地质大会上(英国伦敦):1)Migliorini通过密度流讨论了粒序层理的起源

2)Shepard展示了大量水下峡谷和悬崖的照片

3)Kuenen讨论了高密度流在产生水下峡谷过程中的潜在侵蚀作用

6.重力流沉积:在浅海,沉积物的搬运一般以牵引流为主,但在半深海和深海,大多数沉积物是在重力影响下形成的重力流沉积。重力流在搬运过程中会出现以下演化过程:岩崩;滑移和滑塌;沉积物重力流。沉积物重力流:沉积物和液体的混合物在重力的作用下形成流动的总称,其中层内粘性被破坏,单个颗粒在液体介质中移动并推进液体介质。

7.沉积物重力流形成的基本条件:(1)要有足够的水深:一般认为水深在1500-1800米,即风暴浪基面以下。(2)要有足够的坡度和密度差:最小坡度角为3-5度。(3)充沛的物源:物质成分会决定重力流沉积物的类型。(4)一定的触发机制:如洪水、地震、海啸、火山喷发等。

8.浊流:浊流:沉积物和水混合的一种湍流,沉积物在其中保持悬浮状态。按沉积物的密度,可分为高密度浊流(50-250g/l)和低密度浊流(0.025-2.5g/l)。高密度浊流搬运物以砂为主;低密度浊流主要搬运粉砂和泥质。

9.浊积岩:浊流形成的以砂岩、粉砂岩或砾屑灰岩与泥岩或泥灰岩互层的组合。单层厚度可以为:小型(1-10cm);中型(10-50cm );大型(50-100cm )和巨型(>100m)。整个浊积岩系可以很厚,达数千米。常见多种同生变形构造。

10.典型浊积岩特征:几十到上千米单调的砂页岩互层;砂层的底面是突变的、平整的、不显示超过厘米级的侵蚀作用,这说明海底地形是平坦的;砂岩的底面有大量的底模标志:工具痕、侵蚀痕、生物痕;具有向上变细的鲍马层序。11.鲍马序列:一个完整的鲍玛序列厚几十厘米~1m;但少见完整序列。

E段:(泥质岩段):页岩、泥岩;半深水、深水生物、扰动构造;D段:(水平纹层段):粉砂质泥岩,水平纹层(又称为上部水平纹层段);C段:(沙纹层理

段)粉砂岩,沙纹层理或沙纹爬升层理,包卷层理。B段:(平行层理段)(又叫下部平行层理段):中~细粒砂岩组成,平行层理,A~B递变。A段:(块状层或粒序层段)砂岩或含砾砂岩,具粒序层理、底部冲刷构造、底模构造,是浊流沉积的主体。

12.海底扇是浊积岩(复理石)的主体:在大陆斜坡底与海底盆地或平原之间,由浊流的沉积作用形成的锥状或扇状堆积体。扇的表面包括水道、堤和水道间沉积。纵剖面可分为上扇(内扇)、中扇和下扇(外扇)。内扇:有一个直或弯曲的主扇谷,其中以碎屑流沉积为主。越过扇谷的细粒沉积物形成堤。中扇:分布有弯曲或网状的分流水道,形成叶状浊积砂体沉积和细粒的分流水道间沉积。外扇:地势平坦,具有许多没有堤的小水道,逐渐与盆地平原过渡。例:红参1井浊积岩。

13.复理石砂岩碎屑颗粒特点:复理石中的砂岩主要为结构成熟度和成分成熟度都低的硬砂岩。

14.复理石组分的地球化学特点:地球化学上,砂岩和泥质岩石含镁铁元素等活动元素的比例较高,在经典地球化学图解上位于造山带或活动大陆边缘区域。

15.复理石堆积和造山带的关系:复理石主要形成在汇聚边缘的大陆碰撞阶段,经常出现在残留洋盆地中,是造山带剥蚀堆积的产物,是同造山沉积物;因此,地质历史上的大型复理石盆地是已消失造山带的指示。大型复理石堆积对区域岩石圈板块的演变方式和过程特别是俯冲板块的行为方式产生重大影响。

16.大型复理石堆积对板块俯冲和碰撞的制约:如松潘-甘孜复理石可能阻止了古特提斯洋壳的完全俯冲,并在松潘地区局部残留了洋壳,进而缓冲了羌塘大陆向欧亚大陆一侧的俯冲和碰撞,并有可能导致俯冲极性改变,并为新生代的板内岩浆活动提供热液。

17.复理石堆积和气候的关系:大型复理石的堆积的产生受气候控制,反过来又可能对全球或局域气候和地理环境产生深刻影响。大型碎屑岩堆积主要发生在北纬和南纬15°到35°的区域内。在复理石形成过程中,由于(化学)风化作用增强,可能导致CO2降低和气候冷却【冰室效应】。

18.复理石堆积对海洋成分的改变:以孟加拉湾和印度斯复理石为例。大型复理石堆积可能改变海洋地球化学和同位素成分。原因:海水中的Ca输入量在逐渐

葛肖虹老师主讲的中国区域大地构造课件

不同专业人士不懂《中国区域大地构造学》为何物?为此需要做一些科普,分以下三部分介绍,以求扩大视野,起到普及地球科学的作用,不知能否凑效? 《中国区域大地构造学教程》是研究我国境内岩石圈组成、结构和演化的学科。它是对我国区域地质调查成果的理论概括,研究我国不同地区和全国所处的大地构造环境、特征及其在地质历史上的演变。不仅因涉及到矿产资源和灾害地质分布与预测的战略性决策,是国土资源调查和国民经济宏观规划的基础内容之一;而且由于我国在全球构造中所处的特殊位置,多源区的复合陆块群、中国大陆长期处在蒙古-鄂霍茨克、特提斯和环太平洋等全球三个巨型构造动力学体系的复合交接部位、新生代崛起的青藏高原以及世界最高和最年青的喜马拉雅山脉、大别-苏鲁造山带中的大规模超高压变质带等都是世界罕见的地质形迹,对它们的深入研究将会对全球固体地球科学理论的发展做出重大贡献;本学科把地质、地球物理、地球化学及其他相关学科统一到为探寻地球演化趋向所必须的宽阔基础领域中,对于高等院校地质专业高年级学生、研究生和从事区域地质调查、矿产预测与国民经济宏观规划的地质工作者,这是一门集各类基础地质学科大成的宏观、综合性学科,是为培养综合性研究人才必不可少的课程。 《中国区域大地构造学教程》的前身《中国地质学》始见于1920-1926年李四光、葛利普(A.W.Grabau)在北京大学地质系,以及

1934-1935年李四光在英国伦敦各大学的讲学。作为高等院校地质专业高年级课程《中国地质学》1955-1958年在北京地质学院由王鸿祯、张文佑、边兆祥、马杏垣教授开始讲授;长春地质学院由喻德渊教授讲授。1960年始北京地质学院以马杏垣教授为首的区域地质教研室为全院地质类专业高年级学生开设《中国区域地质》课程,并于1963年出版了《中国区域地质》教材。按照地质矿产部教材编审委员会1982年审定的《中国区域大地构造学》教学大纲,1985年出版了杨森楠、杨巍然主编的高等学校教材《中国区域大地构造学》;1992年出版了马文璞编著的普通高等教育地质矿产类规划教材《区域构造解析——方法理论和中国板块构造》,本教材《中国区域大地构造学教程》是在综合上述教材的基础上编写而成的。 地球科学是人类在利用矿产资源、避让自然灾害和适应生存环境的长期实践中逐步发展起来的。我国早在公元前7,000-6,000年的仰韶文化时期先民们就知道用陶土焙烧器皿。以后经青铜时期进入文明社会再到工业化时代,所用资源也从各种金属、非金属矿产扩大到煤和石油、天然气等化石能源的大规模开采。人类繁衍,人口密度增大并扩散到全球各地,使对地震、洪泛、火山喷发及山体滑坡等各种自然灾害的防治和预测成为现实课题。二十世纪后半叶全球工业化的普及和加速发展导致了对自然资源的更大需求、废弃物排放和污染急遽增加,人类赖以生存的环境遭受前所未有的压力。改善生态环境、保持人和自然界相协调的可持续发展成为二十一世纪地球科学第三方 面的任务。

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。

构造地质学综合复习.

《构造地质学》综合复习作业题 第一章 1、何为地质构造? 2、什么是构造地质学?共有哪些任务和基本研究方法? 3、什么是石油构造地质学?在石油地质勘查中的位置如何? 第二章 一、 1、岩层,地层、层理三者有何区别? 2、在垂向剖面中和地质图上海侵层位与海退层位有何表现? 3、什么是原始倾斜? 4、何为穿时现象? 5、水平岩层有何特征? 二、 1、什么是岩层产状三要素? 2、何为视倾角、视倾向?真倾角与视倾角如何换算? 3、“V”字形法则的内容和应用条件是什么? 三、 1、哪些标志可用于判断岩层的顶面和底面? 2、真厚度,铅直厚度、视厚度三者有何不同?

3、如何求取岩层的厚度、埋藏深度和露头宽度? 四、 1、整合与不整合反映在地壳运动性质上有何不同? 2、平行不整合与角度不整合有何异同? 3、嵌入不整合、超覆不整合,非整合各指什么? 4、何为古潜山? 5、哪些标志可用于确定不整合的存在? 6、怎样确定不整合的形成时代? 7、与不整合有关的油气圈闭有哪些基本类型? 第三章 一、 1、什么是内力?其与外力有何关系? 2、什么是应力?分为几种?怎样确定其正负? 二、 1、什么叫变形?什么叫应变? 2、线应变与扭应变的正负值是怎样规定的? 3、泊松效应指什么? 4、应变椭球体指什么? 三、

1、何为弹性、塑性? 2、岩石变形方式有哪几种? 3、均匀变形和非均匀变形有何特征?各包括哪几种变形方式? 4、什么是递进变形? 5、岩石变形可分为几个阶段? 6、弹性变形有何特征? 7、何为松弛?何为蠕变? 8、塑性变形有哪些基本的机制? 9、岩石的破裂方式有哪两种? 10、为什么剪裂角小于90°?它与哪些因素有关? 11、外界因素怎样影响岩石的力学性质和岩石的变形? 四、 1、何为构造应力场?通常用什么来表示? 2、在理想情况下,变形图像与应力网络有何对应关系? 3、边界条件包括哪些内容? 第四章 一、 1、什么是褶皱、背斜、向斜?它们之间有何关系? 2、褶皱有哪些基本要素?各表示什么?

《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;

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。

大地构造学讲解

吉林大学 读书报告 大地构造学与区域大地构造学理论及关系 2016年 6 月

大地构造学(Tectonics或Geotectonics)是研究岩石圈组成、结构、运动(包括变形和变位)及演化的一门综合性很强的地质学分支学科。一般说来,大地构造学应该是一门研究整个地球的组成、结构、运动和演化的学科,但是受技术手段和研究方法的局限,要实现这个目标,还要经过很漫长的道路,目前正在努力之中。目前,大地构造学是以地质学方法为主来进行研究的,因此还不能真正研究整个岩石圈,更不用说整个地球,实际上重点研究的是大陆地壳表层几千米之内区域的组成、结构、运动和历史演化。近年来,随着地球物理学和地球化学方法的引入,大地构造学正在逐渐扩展其研究的深度、广度与时间尺度。 研究地壳形成演化基本动力的大地构造学分支统称为地球动力学(Geodynamics),由于地球动力学是各种学说的立论基础,因而成为当今地质学中最热门的话题。地球动力总的来讲可归结为五大系统:重力、膨胀收缩与脉动、地幔分异与对流、地球自转与星际作用等,它们又可细分为若干个不同的学派或假说,而且新的学说仍在不断涌现。 由于历史的局限,不同学者观察分析手段的不同,分析问题方法的不同,先后提出了以不同地球动力作为自己立论基础的大地构造假说,如地槽地台学、地质力学、板块构造学、地幔柱构造学等,其中在地学领域影响最为深远的是地槽地台假说(槽台说)和板块构造假说。槽台说是在长期的大陆地质研究基础上提出来的假说,20世纪60年代以前在地学界占有绝对的统治地位,因此被称为经典大地构造理论,深刻影响了地质学的各个领域;板块构造学是在海洋地质研究基础上提出来的假说,它把地幔对流作为动力来源,主要研究板块间的分裂、漂移、俯冲、碰撞等过程,是20世纪60年代以来占主导地位的大地构造学理论。值得一提的是,地幔柱构造学是针对板块构造说在大陆构造应用中存在的问题的基础上提出来的,创导者认为地幔柱构造学是不同于板块构造学的一种新的全球构造学说,它既能解决大陆构造的问题也能解决大洋构造的问题。 就大地构造学的理论体系而言,国内外常见的有四种类型,分别以区域大地构造学、构造模式、构造解析方法和构造演化历史为主线(万天丰,2004): ⑴以区域大地构造学为主线,区域大地构造学是大地构造学的基础,大地构造学的确也是在区域大地构造学研究基础上发展起来的,我国早年的大地构造学几乎都附属在区域大地构造学之中,例如,北京地质学院区域地质教研室(1963)出版的《中国区域地质》和杨森楠、杨巍然(1985)编写的《中国区域大地构造学》教科书实际上都是以区域大地构造学为基础来讨论大地构造学的;程裕淇院士(1994)主编的《中国区域地质概论》更是在系统总结中国区域大地构造资料的基础上,阐明对于中国大地构造的认识;最近,车自成等(2002)编著的《中国及其邻区区域大地构造学》也是以地块的区划研究作为主线的。以区域大地构造为主线的体系,对于了解各地区的特征比较有利,但是对于中国大陆宏观的总体特征,就可能稍嫌薄弱。 ⑵以构造模式为主线,李四光先生创导的地质力学,在讨论中国大地构造时,就是以构造模式为主线,他称之为“构造体系”,即按构造线的组合特征和地质体所受作用力的类型不同,来建立构造模式,如山字型、多字型、旋卷构造、棋盘格式构造、入字型构造等。20世纪30年代,李四光(1926、1947、1962)就提出了上述构造体系,是世界上第一批从构造变

大地构造地质学3

?二、ophiolite的生成环境 ?ophiolite的岩石组合代表了大洋地壳的残片,故谈及ophiolite的原生环境时,一般认为,ophiolite形成于洋中脊。 ?Miyashiro认为:ophiolite具有不同的类型,它们应属于不同的原生环境。 ?作为大洋地壳的ophiolite,在未侵位至大陆上以前,可出现在下列构造环境中: ?①、洋中脊和大洋盆地(包括狭窄的小洋盆); ?②、弧后边缘海盆地; ?③、未成熟的岛弧。 ?三、ophiolite的构造侵位 ?ophiolite形成于洋中脊、边缘海等海底扩张环境,但却出露在板块的敛合边界上。 ?1、俯冲带ophiolite ?产于海沟陆侧坡的俯冲带混杂岩体中,当大洋板块沿海沟向下俯冲时,大洋地壳会遭受断裂而破碎,洋壳碎块,特别是洋底沉积层可能 在俯冲过程中被刮落下来,添加在海沟的陆侧坡。它们与仰冲板块的岩石和沉积物混杂在一起,构成俯冲带杂岩体,其中所混入的洋壳碎块,即是俯冲ophiolite。以上三种环境中形成的ophiolite都可以在这里出现。 ?2、thrust ophiolite ?巨大的洋壳板片逆冲于大陆边缘或岛弧之上,较重的洋壳反而上冲掩覆于较轻的过度型或大陆地壳之上。

?第3章二2 ?subduction zone:板块构造学说认为,大洋板块向某一方向移动,遇到大陆地壳并彼此相碰时,大洋板块由于其密 度较大,地位低,便俯冲到大陆地壳之下,这一俯冲部分被称之为俯冲带。 ?根据弧后地壳类型和应力状态及构造活动,俯冲边界又可分为两种(Dickinson 1981):即陆缘弧沟系和洋内 弧沟系。前者是大洋板块俯冲在大陆板块之下,岩浆弧和弧后区是大陆地壳。弧后为陆地或浅海,弧后的应力状态是挤压或中性的(如安第斯);后者是大洋板块俯冲到另一洋壳之下,弧后区是大洋地壳,岩浆弧的地壳是过度型的。 ?②、当convergent boundary两侧均为陆壳板块,或者陆壳板块与岛弧板块相互敛合时,由于两者的比重都比 较小,或浮力都比较大,陆壳板块难以俯冲到另一陆壳板块之下的地幔中,于是,两个板块最终碰撞在一起,这种边界称之为Collision zone。 ?collision zone:两个大陆换大陆与岛弧相碰撞的地带,由于相互碰撞的两个地壳单元岩石密度均较低,难以进 入地幔,最后被挤压而成造山带。 ?第五章补充 ?第三节活动大陆边缘的沉积作用 ?一、两种活动大陆边缘的几个构造单元 ?(一)、洋内弧沟系 ?1、海沟(Treach); ?2、俯冲杂岩或消减杂岩(Subduction complex); ?3、弧一沟间隙(Arc—Treach gap)一在此形成弧前盆地。 ?4、岩浆弧:靠海一侧是由没有火山活动的前弧或分缘弧(fontal arc), ?靠陆一侧由成串的火山构成火山链。弧内可能在构成岩浆弧基底地壳的地堑构造中出现弧内盆地(intra—arc basin)。 ?5、弧后区:主要有残留弧、边缘海盆地和弧间盆地。 ? ?第六章补充 ?四、裂谷岩浆的形成 ?裂谷岩浆活动的基本特征是: ?1、裂谷带的各种不同的岩浆岩基本上是由拉斑系列和碱性系列以及少量超碱性岩浆演化而成的。大致上在裂前拱阶 段为碱性系列,大陆裂谷阶段为碱性系列和钾略高的大陆拉斑系列,大洋裂谷阶段则为低钾的洋脊拉斑系列。说明 随着大陆板块的分裂直到形成大洋裂谷,岩浆的碱度逐步下降;

大地构造学基础及中国区域构造概要

大地构造学基础及中国区域构造概要 1、大地构造学:是研究地壳和岩石圈中地质构造的发生、发展、演化及其运动规律的科学。 2、岩石圈(构造圈):包括地壳和上地幔顶部的刚性顶盖,厚50-150km。 3、软流圈:岩石圈底部到700km深度左右,容易蠕动变形而能缓慢流动的区域。是产生岩石圈运动的主要场所,包括水平运动和垂直运动。 4、中间圈:软流圈以下的上地幔和下地幔。 5、大地构造学说 国际上:经典大地构造假说:隆起说;收缩说;深层分异说;膨胀说;地槽-地台学说;板块构造说;地体构造。 中国:地质力学(李四光院士1965,1:400万中国大地构造图及说明书《中国主要构造体系》);断块构造说(张文佑1950,1:400万中国及邻国边境大地构造图及说明书《中国大地构造纲要》);多旋回说(黄汲清1950,1:300万中国大地构造图及说明书《中国大地构造基本特征》);地洼说(陈国达院士1960,1:400万中国大地构造图及说明书《中国大地构造纲要》);波浪状镶嵌构造说(张伯声院士1970,1:1000万中国大地构造图及说明书《中国地壳的波浪桩镶嵌构造》)6、板块构造-新全球构造理论 国外:魏格纳大陆漂移;霍姆斯地幔对流-热对流理论;赫斯大洋中脊;狄茨、瓦因、马修斯洋底扩张;柯克斯地磁年表;威尔逊转换断层和威尔逊旋回;勒皮雄岩石圈板块划分。 中国:尹赞勋引入,研究先驱李春昱、郭令智、常承发、王鸿祯、朱夏。 7、地槽-地台说 地槽概念是美国的霍尔研究阿巴拉契亚山与中部平原时发现(1859)、丹纳定义。定义:地壳上具有强烈活动的狭窄长条状地带,早期强烈差异下降接受巨厚沉积,后期强烈褶皱上升形成巨大的山系。与地台相对立,时间上一般指古生代以来曾经有过强烈活动的地带。

构造地质学考试大纲

2013年硕士研究生入学考试大纲 考试科目名称:构造地质学 一、考试要求: 构造地质学是地质学的一个重要分支学科,重点研究岩石圈的岩石、岩层、岩体在构造应力作用下形成的各种地质构造。主要内容包括地质构造的几何学、运动学和动力学研究三个方面。 对于考生而言,应当熟练掌握的主要内容包括:基本概念,基本理论,基本知识(含构造地质学分析的方法与技术),实验技能四大方面。 二、考试内容: 1.基础知识(概念、理论) (1): 产状及不整合 面状构造的产状及其在地形地质图上的分布特征、线状构造的产状;不整合的概念、类型、成因、识别和表现 (2): 岩石变形分析的力学基础 应力的相关概念、平面主应力状态及主应力莫尔圆;应变的相关概念、岩石变形基本方式、岩石变形阶段及其特点、递进变形,应变椭球体;剪裂角分析;影响岩石力学性质和岩石变形的因素;构造应力场及其表示方法 (3): 劈理和线理 劈理的结构、分类、地质意义和野外研究方法;变形岩石中的小型线理、大型线理和线理的研究。 (4): 褶皱构造 褶皱的基本要素、褶皱闭合要素;褶皱分类与组合;褶皱的形成机制;影响褶皱作用的主要因素;褶皱构造研究的基本内容 (5): 节理构造 节理的概念及其基本特征,节理的分类,剪节理与张节理的特征,节理的组合,构造节理分布的基本规律,节理的观测和研究,覆盖区节理研究方法

(6): 断层构造 断层的概念和几何要素、断层分类与组合类型、断层形成的安德生模式、断层的标志、断层研究的主要内容、生长断层及其主要特征; 伸展构造、重力滑动构造和底辟构造、冲断构造、扭动构造 (7): 极射赤平投影在构造地质学中的应用 极射赤平投影的基本原理,吴氏网的使用方法,面状和线状构造产状及地层厚度的测算,褶皱构造的赤平投影,断裂的赤平投影。 2.基本技能 (1):分析水平岩层地质图及原始尖灭;分析倾斜岩层地质图、用间接法求岩层产状要素;在地质图上求岩层厚度和埋藏深度并判断地层接触关系(2):分析褶皱地区地质图 (3):分析断层地质图求断层产状及断距;利用钻井资料编制断层构造图(4):分析褶皱、断层发育地区地质图编制构造纲要图、综合分析地质图 三、试卷结构: 1.考试时间:180分钟,满分:150分 2.题型结构 a:基本概念(45分) b:简述题(45分) c:论述题、读图题(60分) 四、参考书目 1. 朱志澄,宋鸿林主编,《构造地质学》,武汉:中国地质大学出版社,1990。 2. 陆克政主编,《构造地质学教程》,东营:石油大学出版社,1996。 3. 戴俊生主编,《构造地质学及大地构造》,北京:石油工业出版社,2006。

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

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;

1、构造地质学(李忠权简约版个人整理)

《构造地质学》-【李忠权版】 构造地质学的研究意义 答:理论意义通过对不同地域的中小型地质构造的变形特征研究, 分析它们在空间上的相互关系以及形成时间上的演化关系, 为大地构造的分析和研究提供坚实的基础, 为最终探讨地壳构造演化、地壳运动规律、构造动力来源提供依据。 实践意义与国民经济建设想相关,有利的方面,如矿产资源(能源资源),水资源,受一定的构造控制,大多数矿床都赋存于地质构造中,地质构造为有用元素的迁移、聚集提供了驱动力, 又为成矿元素的聚集成矿提供了容矿空间。 不利的方面,如地震活动,工程地质,环境地质,保护、改善利用环境地质,防止和减少地质灾害等都与构造地质密切相关。 (1)研究地球形成和演化过程,认识自然科学规律,为人类生存服务; (2)解决矿产资源的分布和定位空间问题,为社会发展服务。 (3)工程地质问题:构造的存在竟极大地影响岩石的强度,由此影响工程的基础,因此在土木工程施工时,必须详细对地质构造进行研究,举例说明。 (4)水文地质:水的问题时人类面临的重大问题,而水资源的分布直接或间接受地质构造所控制 (5)环境地质和灾害地质。 地质构造:组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生的形变、变位,从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等。 构造地质学研究包括构造几何学、运动学、动力学以及构造演化历史的研究:a.构造几何学研究b.构造运动学研究c.构造动力学研究d.构造演化历史的研究。 构造旋回:地壳运动在地质历史中的表现特征是无时不刻不在运动,并具普遍性和旋回性,

从和缓地壳运动到剧烈地壳运动算作一个旋回,叫做构造旋回或构造运动期。 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)而形成的综合地质体即为一套构造层。 构造世代:主要是指不同旋回或构造幕中形成的构造顺序。在一个构造幕中形成的构造群为一个世代的构造。 沉积岩层的原生构造:在沉积物堆积与成岩的过程中产生的构造。如:层理构造、层面构造、包卷构造、同生结核、生物遗迹、叠层石等。固结成岩之后形成的构造为次生构造。 岩层:有两个平行或近于平行的界面所限制的、岩性基本一致的层状岩体。由沉积作用形成的岩层叫沉积岩层。按层厚度可分为:块状层h>2m,厚层2m>h>0.5m,中层0.5m>h>0.1m,薄层0.1m>h>0.01m,微层h<0.01m。 层理:沉积物沉积时由于介质(如水、空气)的流动在层内形成的成层构造。组成要素:细层、层系、层系组。 细层(纹层):是组成层理的最小单位,厚度极小,常以毫米计。 层系:由成分、结构、和产状上相同的许多细层组成。层系的上下界面之间的垂直距离为层系厚度。 层系组:由两个或两个以上的相似层系组成的,是在同一环境的相似水动力条件下形成的。层理按形态,层理按形态分为平行层理、斜层理、波状层理。 识别层理的标志为:岩石的成分、结构和颜色以及层间分界面: 1.岩石成分变化 2.岩石结构变化 3.岩石颜色变化 4.岩层原生层面构造

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

探究构造地质学和大地构造学的几个重要问题

探究构造地质学和大地构造学的几个重要问题 在构造地质学与大地构造学研究中,存在着一些尚未解决的问题。在这其中,大陆岩石圈的构造地质问题一直时争议的重要课题。对于我国来说,虽然我国近些年大力研究构造地质学和大地构造学,但是从整体上看,对于这方面的研究仍然相对落后,存在很多的不足。基于此,本文就对构造地质学和大地构造学的几个重要问题进行深入探讨。 标签:构造地质板块 0引言 目前,我国对构造地质学的研究仍然相对滞后,无论是理论界还是在实践应用过程中,都存在着很多的问题。因此,在新的发展形势下,加强对构造地质学和大地构造学的研究力度,对其重要的问题进行分析,具有非常现实的意义。 基于此,本文就对构造地质学和大地构造学的几个重要问题,即构造变形与地块变位、盆地深部构造以及碰撞带三个问题进行深入探讨,并提出几点看法。 1构造变形与地块变位研究 构造变形与地块变位中,板块位置的变化(即变位)是研究重点。通过研究可知,变位是在研究古地磁、古生物生态环境的变化和沉积环境的巨变等的基础上进行的。 在板块进行运移的过程中,其方向和速度往往会有效控制住局部的构造和变形,尽管岩性不均或者构造边界的限制会对构造变形产生一些局部的变化。 从整体来看,构造变位(大地构造学问题)是控制了构造变形(以中小型构造为主)的。 如果只注重对小型的结构进行研究的话,就会稍显精细,但是如果无法与大区域的构造结合起来的话,就无法从整体上进行把握,造成“乱套”构造背景的情况出现。 从另一个角度来讲,只注重从大地构造进行研究的话,就往往会忽略掉基础,脱离实际。 对于这两种研究来说,仍然存在于现今的学术界。 在今后的研究中,一定要注重将大地构造与小构造(显微构造)结合起来进行研究,既要扎实地大量研究具体的中小型构造变形,又要研究大区域的大地构造。

知识点岩石大地构造

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。 敛合型板块边界 由于洋壳俯冲消减产生的板块边界,由板块相向运动,故应力以挤压为主导,伴有地壳变形和大量岩浆活动,可形成造山带。 俯冲边界 碰撞边界 西太平洋型:弧后盆地-岛弧-海沟型,大洋向大陆的边缘俯冲,如西太平洋向欧亚大陆俯冲,这种大陆边缘即是西太平洋型大陆边缘,发育弧后盆地-岛弧-海沟,如日本海-日本岛-日本海沟。其岛弧以陆壳为基底。 智利型:陆缘弧-海沟,大洋板块沿陆缘俯冲于大陆之下,火山弧为陆缘弧,而非岛弧,岩浆弧基底为大陆壳,如东太平洋智利。 汤加型:大洋岛弧-海沟,岛弧以洋壳为基底,是两大洋板块之间的俯冲边界,如马里亚纳海沟-汤加弧体系,是太平洋板块与菲律宾板块之间俯冲边界。 碰撞边界 当敛合边界两侧都是陆壳板块,即古大洋板块已全部俯冲消亡,两陆块直接碰撞,故称为碰撞带,由于它使两个陆块缝合在一起,故又叫缝合带。 陆-陆碰撞大陆-大陆碰撞,典型的如印度次大陆和欧亚大陆沿雅鲁藏布缝合带碰撞,陆壳板块可插入另一陆壳板块之下继续俯冲,形成宏伟的山系,并伴有广泛的区域变质和岩浆侵入活动。 弧-陆碰撞岛弧-大陆碰撞,如我国台湾岛弧和亚洲大陆的碰撞。规模稍小,力度弱。 转换型板块边界 即转换断层,其两侧板块作走滑运动,其应力状态是剪切的,沿转换边界,岩石圈既不增生,也不消亡。大型大陆转换断层的实例是加里福尼亚的圣安德烈斯断层。 小结板块边界和大陆边缘的类型 板块边界分为三种类型: 离散型板块边界(大洋中脊) 敛合型板块边界: (1)俯冲边界 A 西太平洋型(弧后盆地-岛弧-海沟) B 智利型(陆缘弧-海沟) C 汤加型(大洋岛弧-海沟) (2)碰撞边界 A大陆-大陆碰撞(喜马拉雅型) B岛弧-大陆碰撞(台湾型) 转换边界(转换断层)

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)

中国区域大地构造研究史介绍

中国区域大地构造研究史介绍 胡经国 本文作者的话 2006年11月,中国地质大学(武汉)地球科学学院杨巍然先生在《地学前缘》第13卷第6期发表了题为《地球表层系统与中国区域大地构造的研究发展》的文章。现将该文中关于中国区域大地构造学研究史的内容介绍如下,供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。希望能得到大家的指教和喜欢!。 下面是正文 该文指出,近代大地构造学以整个地球和整个岩石圈为主要研究对象,也包含有更深部的地质作用和地质过程以及其它星球的影响。因此,就其研究范围来看,也可以称为全球构造。而区域大地构造学则主要研究广大区域内岩石圈和地壳上的大型构造的物质组成、结构构造以及发生和发展规律。它是一门资料多而广、地域大而深、理论性强、与多种学科关系密切、应用面广的一门分支学科。中国区域大地构造研究大致可以分为以下6个阶段。 一、20世纪前半期:奠基 区域大地构造研究的重要方法是路线或区域地质调查和趋于地质制图。早期在中国开展地质调查的外国学者有R·庞培勒(1862)、F·V·李希霍分(1868)、B·维理士(1903)、B·A·奥布鲁契夫(1880-1906)、J·C·勃朗(1907-1910)、T·德普拉(1909-1911)、小藤文次郎等。在中国学者中,首先要提到鲁迅(周树人)于1903年发表的《中国地质略论》。他明确指出:“无一幅自制之精密地质图(并地文、土地等图),非文明国也。”1922年,丁文江在比利时第13届国际地质大会上提出的“The Tectonic Geology of Eastern Yunnan”拉开序幕。稍晚,李四光于20世纪20-30年代在英国《地质学杂志》上发表了一系列有关中国以至全球性地质构造论文,预示了地质力学的萌芽。此外,王竹泉的《山西地质构造纲要》(1925)、谢家荣的《北京西山地质构造概说》(1937)等,也是这一时期地质构造研究的重要成果。特别是李四光的《中国地质》(1939)和黄汲清的《中国主要地质构造单位》(1945)两部经典著作的出版,更是这一时期中国区域大地构造研究的精辟总结。 科学的发展取决于社会、经济和文化的发展。所以,1949年以前的研究成果较少。但是,李四光和黄汲清的经典著作却为中国大地构造学的发展奠定了良好的基础。 二、20世纪50-60年代:大发展 1949年新中国成立以后,大规模引进前苏联的大地构造理论,构造层的划分和深断裂的概念,使大地构造学得到了较快的发展。青藏地质考察,祁连山区域地质的构造演化研究,大区域地球物理勘探的应用,巨大的郯庐深断裂的

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