中国区域大地构造学重点

第0章绪论

1.大地构造学:地质学的分支学科之一，研究大陆、大洋或某一大尺度区域地壳或岩石圈的组成、结构和演化历史的一门学科，目的是了解海洋、大陆、山脉及盆地的成因和发展过程，认识地壳和岩石圈的演化规律。在地球科学中，它明显的具有上层建筑性质。

1)．隆起说：其主要论点是：地球内部的岩浆上升侵入到山体的中央部分，使岩层从中央向边缘倾执并挤压成褶皱和断裂。它的出发点是：垂直运动是基本的，水平运动是派生的。后因它不能解释褶皱带的特点和褶皱并非由岩浆侵入造成等缺陷而被摒弃。

2)．收缩说：地球由于冷却而收缩引起地壳侧向水平挤压的假说，是在1852年由法国的博蒙特(Elie de Beaumont，1798—1874)提出的。后来休斯(Suess, E., 1831—1914)在收缩说中加进了关于地壳可分成刚性地段和柔性地段的概念，认为地壳结构是不均一的，在地球普遍压缩过程中，刚性地段揉挤和压缩柔性地段形成褶皱山系。

3)．地槽－地台学说：在收缩说的基础上美国的霍尔(HalI, J., 1811—1898)和丹纳(Dana, J. D., 1813—1895)创立了地槽理论。认为地槽是地壳上的巨大拗陷，是在水平挤压力影响下产生的，拗陷被沉积物补偿充填，而以后的压力就把这些沉积物挤压成褶曲。

2.大地构造学的特点

大尺度：研究的对象庞大，而且不均一。

大科学跨度：（地球物理；地球化学；地外事件等）涉及学科多, 涉及资料量大，综合性强。

大思维：Suess-地球面貌（6卷）------大地构造学之父，全球见识Stille(二战) 全球观“地球科学观”。3.大地构造学的研究内容

?壳幔结构及其动力学机制；岩石圈的变形、变位；岩石圈的演化；造山带和各种地质体的形成背景。

4.研究方法的综合性和多样性。

地质学：主要通过地质手段研究深部的地质表现及其发展规律。

地球物理学：主要根据地震、重力、地磁和地热资料研究壳、幔的内部结构。

地球化学：主要研究壳幔的物质成分、地球内部物质交换等地质作用。

5.大地构造学的研究意义

地球观的建立：全球观，运动观，空间观，时间观；地球科学逻辑思维方法；对其他学科的指导；为人类提供可靠的矿产资源；防治、减轻自然灾害等。

第 1 章地球的层圈结构

一、地球层圈的划分

地球由地核、地幔和地壳组成。

1、地壳:指莫霍面以上由固体岩石组成的地球最外部圈层。

地壳平均厚为18km，大洋区平均厚7km，且均匀（洋壳）。大陆区地壳变

化于20km-80km方向，平均厚33km。

1)、地壳的基本特征

厚度: 平均33km，陆壳最厚达80km（青藏），洋壳平均7km。

组成: 陆壳为三大岩类，洋壳主要为玄武岩。密度2.6 - 2.9，主要由硅酸盐矿物组成。

构造: 陆壳复杂（存在褶皱和断裂）, 洋壳简单（无褶皱）。

年龄：陆壳老（最老44-45亿年）洋壳新（最老2亿年）。

传统认为陆壳中部较普遍存在一个次一级界面（称康拉德面），据此将地壳分为上、下地壳，上地壳均厚15km，硅铝层或花岗质壳；下地壳均厚18km，硅镁层或玄武质壳。

2) 洋壳：

目前根据大洋钻探洋壳一般分三层：沉积层: Vp ≈ 2.2km/s 玄武岩层：Vp≈5.2km/s

辉绿、辉长岩组成的席状岩墙杂岩：Vp ≈6.7km/s 洋壳厚度~7km，洋脊洋岛变化在15~20km

2. 莫霍面两种意义上的莫霍面：

（1）岩石学莫霍面：辉长岩与橄榄岩之间的界面，或者是角闪岩、中性高压变粒岩与橄榄岩、榴辉岩之间的界面。存在化学不连续面与相转换面之争。

（2）地震莫霍面（壳—幔之间的地震波速不连续面）：

正常地壳P波速≤7km/s；其下的波速8.0±0.2km/s；过渡带（地震莫霍面）P波速6.8～7.8 km/s。

岩石学莫霍面与地震波速莫霍面两者可能不一致。

3、地幔：指莫霍面之下，古登堡之上的圈层称为地幔, 厚约2870km。

据地幔上部和下部物质成分、温度和压力的差异性，以及670km深处，地

震波速的间断面，以此面为界分为：上地幔和下地幔。

4、地核：古登堡面以下至地心的部分称为地核, 一个半径为3480km的球

体。

5、岩石圈：指地壳与上地幔的顶部（盖层）由固态岩石组成的圈层，称之

岩石圈。

岩石圈平均厚约80km 洋岩石圈厚30-90km 陆岩石圈厚60-150km。

1).大洋岩石圈的成分结构自上而下：

1、远洋深水沉积；

2、为基性枕状熔岩，为大洋拉斑玄武；

3、为辉绿岩墙或岩床，底部为席状岩墙群；

4、铁镁质深成杂岩，辉长岩、角闪岩；

5、橄榄岩（大洋岩石圈地幔）。

2). 岩石圈的化学结构

大陆地壳：复杂的成分结构地幔岩石圈：是橄榄石、辉石和石榴石的某种组合。

壳幔的化学过程：主要通过几个方面研究：玄武质岩石的信息；花岗质岩石的信息。

捕虏体与捕虏晶的研究：岩石探针；流体包裹体的研究。

3)、对岩石圈结构的一些新认识

（1）岩石圈的纵向和横向不均一性

a、岩石圈存在垂向的分层性

构造证据：不同规模、不同层次的层间滑动断裂，如变质岩区普遍存在的顺层韧性剪切带（一定层次）、固态流变构造、大型伸展剥离断层和逆冲推覆构造。

b、岩石圈存在横向的不均一性

不规则的多边形结构（陆块构造）；多级次的强变形带围绕弱变形域而构成的网结状构造。

岩石圈纵横向上的不均一性的发现其意义在于：

i) 大陆构造是极为复杂的，其成因机制也是复杂的——提出了大陆动力学的研究方向。

ii) 对经典板块构造理论提出了质疑。

6.软流圈：软流圈位于岩石圈之下，与上地幔过渡层之间,是地震波速低速带。

地震波速下降0.2-0.3km/s，横波由4.6-4.7km/s下降到4.3-4.4km/s，纵波（Vp)由8.0~8.2下降到7.7~7.8 km/s。

大陆区位于100-220km深处，厚度100-150km; 大洋区位于50~400km深处，厚约350km。

软流圈的低速、低阻和低Q值倾向于认为是由于角闪石、斜长石和透辉石等低熔点矿物的存在，在软流圈的温压条件下导致局部熔融而成。

复习题：陆壳与洋壳的差别、岩石圈、软流圈、大陆岩石圈和大洋岩石圈区别

第 2 章地槽－地台学说

第一节地槽及其特征

1873年丹纳(J.Dana)正式把这种强烈下降并逐渐被沉积物充填的拗陷称为地槽，将地槽之间沉积岩层变薄或缺失的相对隆起区叫做地背斜（Geanticline）。

地槽是地壳上强烈活动的构造带，曾经为巨大的拗陷带，沉积有巨厚的海相沉积物，拗陷被沉积物补偿充填，而以后的压力就把这些沉积物挤压成褶曲，最后转变为褶皱山脉。

阿尔卑斯山沉积物中没有浅海相沉积层，却有厚度不大的深海或远海相沉积物。

地槽是在大陆之间的海洋地区内发育起来的一个狭长的深海槽。

1.关于地槽的一般理解包括：

①地槽的概念具有两重性质：早期主要表现为地壳上形成深坳陷，这种深坳陷可以被沉积物所补偿，从而形成被巨厚沉积物所占据的沉降带，也可不被沉积物所补偿，形成深海盆地；晚期强烈褶皱上升形成巨大的山系。

②时间上指古生代以来曾经有过强烈活动的地带。

③地槽主要位于大陆边缘，少数位于两个大陆之间。

二、地槽的基本特征

1. 地槽通常出现在大陆边缘地带或两个大陆之间，因此，地槽一般都具有狭长的形态呈带状分布，规模很大，长几百至几千公里，宽几百公里，现今地槽多为褶皱山脉。

2. 地槽沉积物分布在长条状的拗陷内

沉积物以海相为主，分选性差，厚度巨大，可达上万米。常常形成特殊的沉积建造和建造序列，由下而上依次为：

A 硬砂岩建造，这种环境多出现在地槽形成初期构造不稳定环境下。

B 硅质－火山岩建造（细碧角斑岩组合），相当于蛇绿岩套的一部分，说明地槽下沉最强烈的阶段，断裂、火山活动发育。

C 碳酸盐建造，一般不纯，常含泥质成分，说明为下沉最晚期海侵最广泛，陆源物少，地势平缓。

D 复理石建造, 海相沉积，是一种浊流沉积，代表地槽上升初期阶段。

E 磨拉石建造，常分布于山前和山间凹陷中。大部分为河流相，洪积相，说明为造山运动之后的阶段形成。

【地质建造】泛指在地壳发展的某一构造阶段中，在一定的大地构造条件下所产生的具有成因联系的一套岩石的共生组合。

【沉积建造】泛指在地壳发展的某一构造阶段中，于一定的大地构造环境中以及在一定的气候条件下所形成的沉积岩的共生组合。

【岩浆建造】泛指在地壳发展的某一构造阶段中，于一定的大地构造环境中所形成的岩浆岩的共生组合。

【变质建造】泛指在地壳发展的某一构造阶段中，于一定的大地构造环境中所形成的变质岩的共生组合。

3. 早期的细碧角斑岩建造常与块状硫化物矿床伴生，中期的为一些稀土元素矿，晚期主要为多金属矿床。

4. 地槽发展晚期阶段，发育有线形紧闭褶皱带、推覆构造、逆掩断层等，平面上构造线总体与地槽展布方向一致。

5. 由于P、T升高，发展晚期遭受不同程度的区域变质作用。

6. 地槽即是一个地球物理上的异常带，又是一个高热流的地震带，重力异常往往成带状，具一定方向性，磁异常多为正负相间的线状特征。

第二节地台及其演化

地台具有双层结构（基底+盖层）。

一、特征和标志

1. 地台是块状的辽阔地貌单元，一般具等轴状展布的几何形态，多为圆形、多边形的平原、高原或盆地。

2. 地台具有双层结构：

盖层：由显生宙的岩系组成，厚度小，变形微弱，未变质。

基底：时代老，厚度大，主要为褶皱变质岩组成，常伴有岩浆岩。

从这种结构上看，地槽褶皱上升后，再次下降接受沉积，则可形成地台，因此，地槽经过造山作用演化形成地台。

3. 地台发展过程中保持相对的稳定，主要体现在稳定的盖层沉积上，岩相和厚度比较稳定。

4. 地台区有自己的特征沉积建造和建造序列，而且沉积岩层之间多为整合或平行不整合接触，主要建造有：石英砂岩

（成熟度较高）、碳酸盐（质地纯）、铝土铁质建造（古风化壳）、含煤建造（近海或沼泽区）。

5. 在其发展过程中岩浆活动微弱、有些岩浆活动主要与深断裂有关。

6. 演化过程中构造运动较弱，常形成一些同沉积的宽缓褶皱，具有一定的继承性。

7. 地台基底岩系中有各种变质矿产，如铁矿、石棉、石墨等。盖层中主要为一些外生矿产，如煤、石油、铁、铝土矿、

盐、磷矿等。

二、地台的发展阶段

早期阶段差异升降较明显，内部构造有一定程度的分异。

地台内部差异升降微弱，形成开阔的大型隆起和坳陷，接受少量沉积，岩相、厚度较稳定。

地台边缘差异升降较明显，形成狭长带状的隆起和坳陷，坳陷内沉积厚度较大，岩相、厚度变化也较大，

局部有断裂和火山活动。

中期阶段地台整体沉降或大面积差异沉降，内部差异沉降微弱，沉积厚度小且稳定，岩相稳定，以滨、浅海相的碎屑岩、碳酸盐岩和海陆交互相含煤沉积为主，构造变动、岩浆活动和变质作用十分微弱。

晚期阶段地台整体上隆，发生海退，内部可出现断块差异升降，形成内陆坳陷或断陷盆地，发育陆相含煤、含油与膏盐沉积组合，构造变动较强烈，形成平缓开阔褶皱以及地堑一半地堑构造。

第三节与地槽与地台相关概念

1.地壳基本构造单元是地壳大型构造的基本单位，又称“大地构造单元”。

2.【克拉通】(craton)指地壳上已达到稳定的、并在漫长的地质时代里(至少自古生代以来) 已很少受到变形的部分。泛指前寒武纪的稳定地区, 地盾+地台。

地盾: 是地台上的相对最稳定的部分，长期处于相对上隆，没有或很少有沉积盖层，前寒武纪变质基底大面积出露，周缘被有盖层的地台所环绕，平面形态呈盾状。

3.【地壳运动】广义的是指地壳内部物质的一切物理的和化学的运动，其中包括地壳的变形、变质和岩浆活动等；

狭义的指主要由地球内力作用所引起的地壳的隆起、坳陷和各种构造形态形成的运动。

4.【造陆运动】又称造陆作用，是吉尔伯特（1890年）提出的一个概念。基本上是大面积缓慢的垂直升降运动，表现

为巨大的隆起和拗陷。地壳上升时发生海退，下降时发生海浸。

5.【造山运动】又称造山作用，即造成山脉的作用过程。

第四节槽-台学说的功绩和历史局限

1、优点：

（1）在分析方法上无疑是正确的，槽台说基本上属于历史大地构造学的范畴；（2）对岩相古地理、沉积作用、沉积盆地、沉积建造等方面的研究作出了贡献；（3）对褶皱幕、构造旋回、构造层、基底、盖层等概念的形成和发展起了积极的作用；（4）把地壳划分为活动单元（地槽）和稳定单元（地台），并以他们之间的转化作为地壳演化的标志。

2、缺点：

（1）局限于大陆地壳的演化研究，不能对全球地壳演化有整体认识。另外也没有全部概括陆壳的构造类型，具有一定的片面性；（2）是以古生代以来的发展区的认识的总结为基础的，从时间上具有片面性；（3）着眼于沉积建造和厚度的研究，因此，只强调了垂直运动，并认为水平运动是由垂直运动派生的，忽视了水平运动。陷于海陆固定论的圈子中；（4）将整个地壳演化都归于由活动到稳定地槽到地台的简单过程，并认为地台是演化的终结。

复习题：地槽、地台、地盾、克拉通、地台、地槽基本特征、地质建造

第三章大陆漂移

一、理论的主要内容：

大陆比较轻，可以像冰山一样在容易变形的Si-Mg壳层上漂移；海岸山脉是大陆漂移受阻形成的。

岛弧是大陆漂移残留的块体；动力源是地球自转和日月引力；晚石炭纪出现联合古陆。

二、大陆漂移证据地幔对流

地质证据；古气候；冰川分布的证据；古生物证据；古地磁学；

大西洋两岸的电子计算机拼接。

1. 联合古陆

第四章. 海底扩张

1.洋底沉积物

地震资料表明洋底沉积层非常薄，平均不超过0.5km；直到六十年代以

前通过深海钻探得出没有比白垩纪更老的岩石。

2、和达清夫－贝尼奥夫带：位于海沟处平行于海沟的震源带。

3、Holmes地幔对流理论美国地质学家赫斯(Hess,1962)和迪茨(Dietz, 1961)在地幔对流的基础上提出海底扩张说:

认为洋中脊上涌的物质冷却形成新的洋壳，并推动先形成的洋壳向两侧对称地扩张，洋壳像传送带不停生长更新，因此洋壳不会有老的留下。

4、海底扩张学说的主要内容：

①大洋中脊是地幔物质上升的出口，上升的地幔物质冷凝形成新的洋壳，并推动先形成的洋底逐渐向两侧对称扩张。

②海底在洋中脊处的扩张导致新大洋两侧的大陆逐渐彼此远离，也可能使老的洋壳在大陆边缘的海沟处沿贝尼奥夫带（俯冲带）向下俯冲潜没，重新回到地幔中去，从而完成对老洋壳的更新。

③海底扩张是刚性岩石圈块体驮在软流圈上运动的结果，运动的驱动力是地幔物质的热对流。

④如果地幔对流的上升流发生在大陆下面，就将导致大陆的分裂与大洋的开启。

海底扩张说的证据

1.海底磁异常

2 .Vine-Matthews 假说

1963年英国青年学者瓦因和马修斯提出，海底磁异常条带不是由海底岩石磁性强弱不同所致，而是在地球磁场不断倒转的背景下海底不断新生扩张的结果。

瓦因和马修斯认为：

在交替的地磁场中，形成交替磁化的玄武岩条带而产生的。随着海底扩张的继续进行，先成的磁性地壳将被新生的磁性地壳向两侧推开。于是，只要海底不断扩张和地磁场周期性地转向，先后相继的、正反磁化方向交替的洋壳条带就会从洋中脊轴部不断现外推移，而形成平行并对称于洋中脊分布的磁异常条带。

3.洋底年龄：

距中脊愈近洋底的地质年龄愈新，愈远则愈老。

4.洋底热流：50年代末洋底热流测量获得，大洋中脊为裂谷，高热流，海沟处则比正常值低，这种热流分布体制表明，热流应是从大洋中脊上升，在海沟处下降。

5.深海钻探和洋底沉积物年龄：

盖在玄武岩基底之上的最老沉积物年龄与根据磁异常所测得的年龄一致，并且愈接近洋中脊，洋底年龄愈新。

6.海底扩张速率

7.转换断层：转换断层具平移剪切断层性质，但与平移断层不同，后者在全断层线上均有相对运动。但转换断层只在错开的两个洋中脊之间有相对运动；在洋中脊外侧因运动的方向和速度均相同，断层线并无活动特征。

由于洋底岩石圈背离洋中脊向两侧推移，转换断层另一端转换断层三大类

最终与消亡边界相遇而中止。

复习题：大陆漂移、海底扩张、瓦因和马修斯假说、转

换断层

第五章板块构造基本原理

板块构造的基本原理

1.固体地球外层在垂向上可划分为物理性质完全不同的两

个圈层，上部的刚性岩石圈和下垫的塑性软流圈。

2.岩石圈在侧向上可划分为由不同类型活动边界分隔的若

干大小不同的岩石圈板块，板块边界有三种类型：离散扩

张型、俯冲汇聚型和平移转换型。

3.岩石圈板块横跨地球表面作大规模水平运动，可用欧拉几何定律描绘为一种球面上的绕轴旋转运动。

4.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对流。

一、板块划分

1、板块相对运动方式

板块之间有三种相对运动方式：

1). 在地貌上表现为海沟、岛弧、褶皱山脉等。

2). 在地貌上表现为裂谷、洋中脊等。

3). 运动方式类似地表的走向滑移断层。

2、划分原则：岩石圈的结构特征；不同类型板块边界；地震带。

3、板块的划分：欧亚板块、非洲板块、澳大利亚—印度板块、南极板块、菲律宾板块、太平洋板块、北美洲板块、南

美洲板块、加勒比海板块、可可板块

二、板块边界类型及其基本特征

1.离散型板块边界

1)、大陆裂谷：陆内、陆间裂谷东非裂谷、红海裂谷

2). 大洋中脊

板块沿着洋中脊离散并相背运动，高温的地幔物质从地幔深部上涌充填板块运动留下的空隙，部分物质喷发到地表形成玄武岩，从而板块的后缘出现新生的岩石圈。

2.汇聚型板块边界

1). 俯冲型边界①洋—洋俯冲②洋—陆俯冲

2). 碰撞型边界－板块缝合带

古老的大洋板块消亡后，原来位于大洋板块两侧的板块愈合起来，古俯冲带在地表的出露线称为缝合带或地缝合线。三种会聚板块边缘：洋—洋俯冲(秘鲁—智利海沟)；洋—陆俯冲(日本海沟)；陆—陆碰撞(喜马拉雅山、西藏高原)。3.转换型板块边界

转换型边界位于相邻板块相互错动的地方，沿转换断层发育，在边界处既没有物质的增生，也没有物质的消减。

三、板块的运动

1.板块刚性的证据：

板块能长距离传递应力、变形集中在边界；地震波；大西洋两岸长途漂移后的完美拼贴。

2.欧勒定律：

1776年，瑞士科学家欧勒（L.Euler）指出：

一个刚体沿着半径不变的球面的运动，必定是环绕通过球心的轴的旋转运动。在球体表面，任何一点的移动都不是沿

着直线，而是沿着弧线；如果这种运动表现为复杂

的曲线形式，它的移动轨迹将由许多圆弧小段所组

成。

1).由围绕一条虚拟轴旋转来描述

2).洋脊段在经线上通过该轴极点

3).转换断层在相对该轴的纬线上

4).扩张量和扩张速率在赤道上最大，在极点处为零

3.求旋转极的方法：

板块上各点的运动轨迹标出了欧勒纬线（它们

是同轴圆弧），沿球面作这些纬线的垂线，即可得出

欧勒径向，欧勒经线的交点就是旋转极的位置。

此外还可以利用震源机制得出的滑动向量求旋转

极。

4.求旋转角速

度的方法：

板块相对

板块运动的驱动力运动的另一参数就是旋转角速度，

它可以根据线速度换算出来。只要

已知板块上任何一点的线速度值，

同时求出该点的欧勒纬度，便可以

用下式求旋转角速度：ω＝

V/(R · cosθ· 0 .01745)；式中ω为

角速度（单位：度/年）；V是线速

度（厘米/年）；R是地球半径；θ

为欧勒纬度；0.01745是由角度换

算成弧长的系数。

5.板块的三联点：三个相邻板块的

裂解点或汇聚点，是球面上的板块边界开始或终止的端点。

板块边界的类型有3种：洋中脊的生长边界(A),海沟-岛弧俯冲或大陆碰撞的消亡边界（C）和转换断层的守恒型边界(T),所以三联点就是由3个板块的任意3种类型的边界的交汇而成，其组合方式在理论上有10种可能的类型，即AAA、CCC、TTT、AAC、AAT、CCT、CCA、TTA、TTC和ACT，其中7种较为常见。

四、威尔逊旋回

1.胚胎期:在陆壳基础上因拉张开裂形成

大陆裂谷，当尚未形成海洋环境。如现代

的东非裂谷。

2.幼年期: 陆壳继续开裂，开始出现狭窄

的海湾，局部已经出现洋壳。如：红海、

亚丁湾。

3.成年期: 由于大洋中脊向两侧不断增

生，海洋边缘未出现俯冲、消减现象，所

以大洋迅速扩张。如大西洋。

4.衰退期: 大洋中脊虽然继续扩张增生，

但大洋边缘一侧或两侧出现强烈的俯冲、

消减作用海洋总面积渐趋减小。如太平

洋。

5.终了期: 随着洋壳海域的缩小，终于导

致两侧陆壳地块相互逼近，其间仅存残留

小型洋壳盆地。如地中海。

6.遗痕(缝合线)：海洋消失，大陆相碰，使大陆边缘原有的沉积物强烈变形隆起成山。如喜马拉雅山，阿尔卑斯山脉。

复习题：板块构造基本原理、板块划分、板块边界类型、板块的三联点、威尔逊旋回及代表阶段

第六章离散边缘

1.夭折裂谷(坳拉槽)

夭折裂谷系指横切陆壳边缘，具有凹形湾并延伸到陆块内部很深的窄狭海

槽。与陆缘边界线高角度相交深入陆内一定范围的三叉裂谷的一支，多数

情况下另外两支演化成开阔的洋盆。

2.岩浆活动

碱性程度较高的双峰式火山岩；轴部为拉斑玄武岩，两侧为碱性岩。

早期：双峰式火山岩、碱性杂岩

中期：碱性玄武岩、强碱性岩

晚期：拉斑玄武岩。

夭折裂谷(坳拉槽)

3.沉积作用

1）陆内裂谷

主要为陆相红层沉积，沉积层常夹有火山岩或火山碎屑岩（火山－沉积建造）。

以山麓堆积相、河流冲积相、湖泊三角洲相和湖沼相。

为代表的类磨拉石建造。沿断层广泛发育有滑塌堆积和构造角砾岩。

2）陆间裂谷：浅海大陆架区：蒸发盐类中轴凹槽区：金属软泥沉积。

4.被动大陆边缘

1).形态与结构

上部称移离系(Drifting sequence)：

为巨厚的海相沉积楔体，可以是碳酸盐,；

也可以是碎屑岩，代表新的洋壳在海底

扩展中心产生以后岩石圈侧向移离过程

的产物。

裂谷发展与演化

中间为破裂不整合(Breakup

unconformity)：

其年龄代表岩石圈被断离、新洋底在其

间生成、两侧大陆开始移离的时间。

下部称裂陷系(Rifting sequence)：

是一套含火山物质的陆相粗碎屑堆积，多位于半地堑盆地中，代表地壳遭受拉伸、减薄裂陷，但岩石圈尚未断离阶段的产物。

被动陆缘以进积层序为特点。

5.古被动陆缘的识别:1). 裂陷系的相序列和碱性玄武岩组合；2).移离系浅海碎屑岩组合:砂、页岩，含有煤和褐煤

复习题: 大陆裂谷、如何识别古被动大陆边缘

第7章汇

聚边缘

第一节活

动大陆边缘

一、地质特

征：

1. 弧前区

(海沟、增生

楔)

1).构造变形

下伏增生楔发育逆冲叠瓦构造

增生楔的构造(巽他弧)

上覆海沟斜坡盆地

活动大陆边缘：岛弧型（西太平洋）、陆缘弧型（安第斯）

2).混杂堆积(Chaotic deposits)

混杂堆积的特征结构是岩块位于基质之中。

岩块的形状、大小相差悬殊，可以自厘5). 混杂岩(Mélange)的形成机制

米级到若干立方公里，即整个山体都由岩块组成。

基质的成分多为碎屑沉积物(砂、页岩)或蛇绿质岩石，少数情况下也可以

是火山岩、碳酸盐岩和蒸发岩。

6)、蛇绿混杂岩与滑塌堆积区别

3)、滑塌堆积（Olistostrome）

4)、混杂岩(Mélange)

具有构造成因的混杂堆积

基质遭受不同程度的剪切变形、石香肠化或

广泛发育窗棂构造。

2.弧区:

1) 弧的应力状态:俯冲板块的年龄、俯冲角

度、前隆、地震活动

2)弧的分类

按大地构造背景分类：陆缘弧、岛弧（前锋

/缘弧）、残余弧；根据岛弧基底的类型：陆

基弧、增生弧、洋内弧；依据力学状态可分

为：张性弧、中性弧、压性弧。

←随与海沟轴的距离和俯冲带深度的增加，

岛弧火山岩的化学成分在空间上系统变化的规律称为成分极性。在火山岩成分极性中，最有指示意义的是当w（SiO2）一定时，w（K2O）随俯冲带深度（h）的增大而增加，K-h成线性正相关关系。

3)埃达克岩

一套火山岩或侵入岩，形成于

岛弧地区，是≤ 25 Ma的热俯冲

洋壳熔融形成的。

地球化学特征：

埃达克岩以SiO2 ≥ 56%、

Al2O3 ≥ 15%（很少低于此值）

和MgO通常小于3%（极少大于6%）为特点，Y和重稀土元素含

量低（Y<18 ppm、Yb ≤ 1.9 ppm），Sr含量高（很少小于400 ppm），

87Sr/86Sr < 0.7040；其主要矿物组合是斜长石和角闪石，可以出现

黑云母、辉石和不透明矿物。

4)、弧区变质作用

双变质带(paired metamorphic belt)

①、双变质带特点

高压变质带和低压变质带基本形成于同一时间。

两个变质带的走向大致平行。

高压变质带常位于向大洋一侧。

低压变质带常位于向大陆一侧。

②、变质双带成因

变质双带成因与大洋板块俯冲到大陆板块之下这种运动有关。

a.高压变质带成因：

大洋板块沿消减带下插到较深部位，形成一个局部的高压低温环境，形成高压变质带。

b.低压变质带成因：

大洋板块沿消减带下插的同时，引起上覆楔形地幔部分熔融产生岩浆，岩浆上升并加热地壳，在岛弧下部形成一个局

部的低压高温环境，形成低压变质带。

3. 弧后盆地:

弧后裂陷盆地弧间盆地弧后前陆盆地

4. 俯冲增生与俯冲侵蚀

1).俯冲增生

大洋板块和和海沟中的物质在板块俯冲过程中被刮

落下来，通过叠瓦状冲断层或褶皱冲断等机制附加

到上覆板块的作用。

2).混杂堆积生长的主要场所－－增生楔

俯冲带的沉积物含有50％的水，而

增生楔岩层的孔隙率仅10％，说明存在

强烈的脱水作用。

10Be在岛弧火山岩中骤增，说明深

海沉积物中的10Be加入岩浆源即俯冲

带具很强的吞吸沉积物的能力。

3).俯冲侵蚀

海沟陆侧坡或上覆板块前端物质在

板块俯冲过程中遭受破坏，并随俯冲作

用潜入深部。陆壳不仅未增生反而受到

破坏。

俯冲增生因刮落作用和底侵作用导

致增生楔加厚和弧前区抬升。混杂岩中变质岩块出现的一种成因模式俯冲侵蚀则因缺乏沉积物和板片刮削物及

下行板块的重力塌陷－回卷、失去支撑而逐渐使弧前区发生沉降。

复习题:活动大陆边缘结构、混杂堆积、蛇绿混杂岩与滑塌堆积的区别、弧的应力状态、双变质带特点、俯冲增生

第8 章造山运动（造山作用）

造山运动是一个改变岩石组构的幕式过程，如形成褶皱、冲断、变质、岩浆活动等等。

包含两个要点:一是强调不整合；二是造山运动具有幕式特征。

造山作用是板块会聚边缘发生的大地构造作用。

造山带是板块会聚作用形成的地质体。

一、造山带的分类

(一)Suess的两类造山带

1.特提斯型造山带－从阿尔卑斯到喜马拉雅－碰撞型造山带。

2.太平洋型造山带－弧造山带。

3.地体增生作用

地体是以缝合带或断裂为边界，而且地层、岩石或古纬度等地质历史与其周围地区完全不同的地质体。

常常以微陆块的形式拼贴到大陆上的。

第二节碰撞造山带

威尔逊旋回的周期也是以洋盆闭合、洋壳消失结束的。

一、划分古板块边界的标志：

1.缝合带(蛇绿岩套、增生楔、深海沉积) ；

2.大规模褶皱冲断带；

3.前陆盆地；

4.地壳尺度的韧性剪切带；

5.活动大陆边缘的火山岩；

6.双变质带、高压-超高压变质带；

7.古地磁标志；

8.生物地理分区；

9.古气候标志

二、蛇绿岩

蛇绿岩和放射虫硅质岩及

远海黏土等深水沉积的密

切共生。

蛇绿岩被正式定义为一个

从超镁铁质到镁铁质岩的

特征集合体。

发育完整的蛇绿岩套

从下向上依次出现：(1)由

不同比例亚固态变形组构

的方辉橄榄岩、二辉橄榄

岩和纯橄岩等地幔岩组成

的超镁铁质杂岩；(2)通常

含堆积橄榄岩和辉石岩的

辉长质杂岩,以发育堆晶构

造为特点,变形程度比下伏

超镁铁质岩弱。(3)镁铁质席状岩墙群；(4)镁铁质火山岩，常具枕状构造。覆于蛇绿岩之上的一般是远海沉积。

大部分蛇绿岩的上部熔岩与现代大洋俯冲带上的火山岩相似, 只有极少数与洋中脊一致, 大多与现代俯冲有关的

构造环境中的火山岩较为一致。

蛇绿岩分为洋脊型（MOR）和上俯冲带型（SSZ）(Pearce et al., 1984)，分别代表洋中脊扩张和俯冲消减带上环境，

玻安岩的存在是鉴别SSZ型蛇绿岩的重要标志。

第三节大地构造相

提出碰撞形成的造山带主要由仰冲陆块、俯冲陆块和一个位于其间的大

洋岩石圈的残余遗迹等三种基本要素组成。大洋岩石圈的残余物现已被挤压

形成蛇绿混杂岩带，也可称为俯冲消减杂岩带。

李继亮（1992）将大地构造相定义为：在相似的环境中形成的，经历了

相似的变形与就位作用并具有类似的内部构造的岩石构造组合。

复习题：造山作用、造山带、蛇绿岩套、

地体、划分古板块边界的标志

1. 太古代地壳

1)高级变质岩组合；2)花岗岩－绿岩组合；3)克拉通盆地(变质极浅的表生碎屑沉积)

2. 绿岩带成因模式

1). 高级变质岩组合

高级变质岩主要由长英质片麻岩组成，曾遭受一次(多次)麻粒岩相或高角闪岩相变质作用，以含紫苏辉石为特点。几乎找不到原生结构的残迹。

2). 花岗岩－绿岩组合

主要是镁铁质火山岩和变质沉积岩，通常呈极不规则的线状陡倾向形条带，位于占优势的花岗质岩石中，其长度可达数百公里，一般已变质成绿片岩相。

原生的结构、构造还能保留下来。

完整的绿岩带层序由下部超镁铁质、中部钙碱性火山岩和上部沉积岩等三部分组成，具旋回性。

太古代至少可分出三套不同类型的花岗质杂岩(张秋生, 1984) :

(1)以含大量超基性，基性岩包体为特征的紫苏花岗片麻岩，化学成分富钠，是已知最古老的花岗岩体。

(2)英云闪长-花岗闪长岩系列，代表全球性麻粒岩相变质事件之后的侵入产物。

(3)钾质或红色花岗岩，侵入产状，未叶理化，太古宙末期生成。

变质作用与大地构造专题

1.变质作用：各种岩石（沉积岩、岩浆岩和变质岩）基本上在固态下受到

内动力地质作用，发生矿物成分和结构、构造的变化而变成一种新岩石的

过程。

正变质岩：岩浆岩经变质作用形成的变质岩；副变质岩：沉积岩经变质作用形成的变质岩；复变质岩：变质岩经变质作用形成的变质岩。

2.变质作用的类型

根据变质作用发生部位的地质环境、变质因素的组合关系及变质产物的特征。

将变质作用分为：

动力变质作用；区域变质作用；埋藏变质作用；接触变质作用；气-液变质作用；混合岩化作用。

3. 影响变质作用特点的因素:溫度、压力、活动性流体和时间四个因素。

区域变质作用受原岩成分和外部环境变化两方面因素的影响。