中国西部的大陆构造格架

中国西部的大陆构造格架
中国西部的大陆构造格架

石油学报2001年9月第22卷第5期

ACTA PETROLEI SINICA Sept.2001.V ol.22 No.5

文章编号:0253-2697(2001)05-0001-05

中国西部的大陆构造格架

葛肖虹任收麦刘永江刘俊来潘宏勋

(吉林大学地球科学学院)

摘要:在我国实施“西部大开发”战略的过程中,对中国西部大陆构造格架的正确认识至关重要,作者在近十余年研究的基础上提出三点新认识:1.根据近年对阿尔金断裂带内同变形期新生矿物的激光微区40Ar/39Ar测年结果,阿尔金断裂走滑变形可能起始于97-89Ma,它与喜马拉雅“西构造结”的形成(102-85 Ma)近于同步,其累积错距达350-400Km左右,晚白垩世-新生代同步错移了两侧原有的构造带和原型盆地。因此,在讨论中国西部大陆构造格架的形成时,不能不首先考虑新生代由于喜马拉雅运动所引起的大尺度构造位移;2.组成中国西部大陆的地块分属于北亚型、扬子型和冈瓦纳型。其中塔里木、柴达木、阿拉善地块,古生代期间是一个统一的扬子型非稳定克拉通——西域板块,震旦纪-早古生代它和扬子-华南、印支、澳大利亚板块同样隶属于东冈瓦纳大陆,而后裂解、漂移,晚古生代-印支期构造就位于贺兰山以西,喜马拉雅期被肢解、错移成现今被分隔的盆地(地块);3.北祁连山早古生代不是大洋盆地,而是西域克拉通陆内裂解出现洋壳的坳拉槽-小洋盆,它的西延部是塔里木盆地北部的满加尔—阿瓦提坳陷,新生代被阿尔金断裂左行错移达到现今的位置。北祁连山最终的造山作用,发生在上新世到早更新世末,与青藏高原隆升同步形成现今的推覆造山带。

引言

面对新世纪地球科学的挑战,中国西部的大陆构造格架已经引起越来越多中外学者的关注,无论从基础地质理论或找矿需求,对中国西部大陆构造格架的正确认识都是至关重要的。因为它直接关系到西部矿产规律与找油方向的战略评估,尤其在我国实施“西部大开发”战略的过程中,为了扩大油气勘探新领域,在西北地区寻找新的矿产资源后备基地,更需要有一个新的宏观思路做指导。半个多世纪以来,我国地质前辈通过艰辛的工作积累,对中国西部的大陆构造格架形成了传统的认识框架[1-2],80年代应用板块构造学说以来,这种认识大致可以概括为:中国西部地区属于古亚洲与特提斯-喜马拉雅构造域;震旦纪以来,古中国地台解体,塔里木-华北板块成为分隔中国南北构造的中轴古陆,其北为古亚洲洋,伊犁、准噶尔为其中的微陆块;其南为昆(仑)-祁(连)-秦(岭)海洋板块和古特提斯洋,柴达木为其中的中间地块;海西-印支运动后,古特提斯洋封闭,褶皱山带形成,塔里木、伊犁、准噶尔、吐-哈、柴达木等地块分别陷落成为中、新生代盆地一直延续至今[3-5]。上述认识,强调中国西部古生代期间除塔里木以外不存在克拉通,柴达木、中祁连地块都属于多岛小洋盆中的微陆块[6];强调了海西-印支运动对中国西部大陆构造格架的决定性影响[7];强调中、新生代造山、成盆对古构造的继承性,因而强调盆地的独立发展。80-90年代,我国许多地学工作者基本按照这个认识框架开展了大量的研究工作,特别是“八五”、“九五”以来,在这个认识框架的基础上取得了丰硕的成果,在地层、岩相、岩石化学和构造研究等方面获得了许多新认识[8],也提出了

基金项目:本文由国家自然科学基金项目(科学部编号49772157)资助。

一些新的问题。然而90年代以来,在此基础上多学科的研究成果,又对上述认识框架提出了一些新的挑战和认识上的新进展。首先,古地磁成果对“塔里木-中朝板块为中轴古陆”的概念提出了质疑,古地磁视极移曲线表明[9]:寒武-奥陶纪至早中生代期间华北和扬子、塔里木板块是相互分离的,尤其早古生代华北板块位于南半球中低纬度区,而塔里木板块位于赤道附近,二者并不相连;倒是塔里木和扬子板块古纬度相同,磁偏角变化相似,说明它们当时相邻,从古生物-沉积建造以及基底形成时代看,塔里木、扬子板块和澳大利亚板块关系密切,同属东冈瓦纳大陆[10]。作者自1987年至今近十余年来,结合对柴达木、塔里木、吐-哈盆地以及阿尔金山、昆仑山、祁连山、博格达山的研究,一直思考着中国西部大陆构造格架的组成与形成,以下拟从三个方面提出一些新认识与研究同行切磋讨论。

1 喜马拉雅运动对中国西部大陆构造格架的影响

由于印度次大陆对中亚大陆的拼贴、碰撞所引起的喜马拉雅运动,使青藏高原及其外围山脉抬升了7000-8000m 至上万米(包括剥蚀量),南北缩距达2000Km以上[11],但是始新世中期(E2)新特提斯洋沿雅鲁藏布江封闭时青藏高原并没有形成,吐鲁番-哈密盆地和外蒙古地区渐新统-中新统发现大量哺乳类和巨犀化石(吐鲁番巨犀、美丽巨犀、谷氏巨犀等)[12],近年在宁夏同心、甘肃临夏、贵德、广和一带,也相继在渐新-中新统发现大量象、犀牛、熊猫、乌龟化石(甘肃地矿局金松桥高工采集1995-1997),都说明当时南来的印度洋暖湿气流仍可以长驱直入达于外蒙古,我国西北多数地域和西南云贵地区一样,仍属于纬向环流的亚热带湿热气候环境;现今海拔5000 m的昆仑山口和北羌塘盆地大面积出露的下更新统,是一套湖相地层,其中近年发现了距今2.08+0.04Ma的三趾马化石、古人类遗迹、阔叶植物(灌木、乔木)孢粉和介形虫、浅水双壳类等,其生物-生态组合特征代表温暖潮湿的气候环境,推断当时的海拔高度仅在700-1000m左右[13],与柴达木、塔里木盆地早更新世沉积极为相似,因此当时三者很可能是近于同一高度的巨型盆地,青藏高原并未形成,而现今它们的平均海拔高度出现了三级差异(昆仑山顶5000m、柴达木盆地2500m、塔里木盆地1000m),这种变化发生在早更新世末(1-0.7Ma)之后 [14],早更新世末由于印度板块沿锡瓦利克带的MFT主断面向中亚大陆(A型)陆内俯冲,引起喜马拉雅山和青藏高原急剧隆升,才形成了5000-7000m海拔的青藏高原,并使昆仑山、祁连山、天山、阿尔泰山重新推覆造山,分隔了相邻的盆地,这些山脉无一例外都向相邻盆地边缘逆掩,盆地地壳则由于双向挤压而向两侧山脉下部俯冲,从而形成了中国西部现今的盆-岭地貌[15、16];也正是早更新世末(1-0.7Ma)形成的青藏高原,阻隔了来自印度洋的暖湿气流,才形成了东亚季风带,从而引起我国西北部的沙漠化[17];作为青藏高原西北边界的阿尔金断裂是中亚大陆一条重要的走滑断裂带,它并非过去认为的长期活动的深大断裂[18、19],根据近年我们对阿尔金断裂内同变形期新生矿物的激光微区40Ar/39Ar测年结果,走滑断裂可能起始于97-89Ma[20],它与喜马拉雅“西构造结”的形成(102-85 Ma)[21、22]近于同步,即自晚白垩世以来由于印度板块西北角的科瑞斯坦微板块与中亚大陆的先期碰撞才引起的左旋走滑断裂;同时根据近年我们对阿尔金断裂两侧相同构造-岩相带的错移研究,其累积错距达350-400Km左右[23、24],晚白垩世-新生代同步错移了两侧原有的构造带和原型盆地[25]。因此,在讨论中国西部大陆构造格架的形成,对前寒武纪地块(包括Rodinia大陆恢复)和构造带进行构造复位或恢复中生代-早第三纪的原型盆地时,都不能不首先考虑新生代由于喜马拉雅运动所引起的大尺度构造位移,它包括走滑断裂错位和大规模推覆构造的缩距。

2 中国西部大陆地块的组成与归属

中国大陆是由多板块拼合组成的复式大陆,组成中国西部大陆的地块也各有大陆亲缘,它们分别属于亲西伯利亚的北亚型、扬子型和冈瓦纳型,如图所示(图1):南天山-星星峡-索伦缝合带以北的准噶尔、吐鲁番、伊宁地块,于里菲-兴凯期(600-700Ma)形成基底,归属于哈萨克斯坦板块。早古生代期间它们是被多岛小洋盆分隔的微陆块,属于环西伯利亚古板块的亲缘古陆块群,统称“北亚型陆块”,生物-古地理特征与黑龙江板块(松嫩、佳木斯地块)极为相似[27],均属哈萨克斯坦一中朝生物区,以含丰富的珊瑚Holmophyllum 一Junggarephyllum组合为特征,腕足类则以始石燕一五房贝为主,同时含有大量三叶虫、层孔虫和苔藓虫等[26、27],晚泥盆至早石炭世(D3-C1)拼合于西伯利亚板块,早石炭世至早二叠世末(C1-P1)与塔里木-阿拉善板块拼合;上述缝合带以南的塔里木、柴达木、

阿拉善地块,于晋宁期(800-900Ma)形成基底,具有震旦纪冰积岩和早寒武世含磷层,早古生代生物群和沉积特征亲扬子而不同于华北,因此古生代期间属于一个统一的“扬子型”非稳定克拉通——西域板块[28、29],它在新元古代早期克拉通化后(Rodinia大陆形成),震旦-寒武纪-中奥陶世发生裂陷,出现北祁连-满加尔-阿瓦提坳拉槽,晚寒武-早奥陶世北祁连裂陷槽发展为小洋盆,拉脊山为其东南的裂陷分枝,当上述坳拉槽于中奥陶世末闭合以后,上奥陶世在南祁连山、赛斯腾山和东昆仑山中段纳赤台、西段祁曼塔格山又出现了新的裂陷槽,说明它以多期、多部位裂解为特征。震旦纪-早古生代期间西域板块和扬子-华南、印支、澳大利亚板块同样隶属于东冈瓦纳大陆[9、10、29],而后裂解、漂移,晚古生代-印支期构造就位,贺兰山以西应该有它和华北板块的碰撞缝合带,但是,至今由于研究程度低而尚未被确认,喜马拉雅期被肢解、错移成现今被分隔的盆地(地块)[25、29、30];可可西里-金沙江缝合带以南的羌塘、拉萨、印度地块基本属于冈瓦纳大陆的裂解陆块,故称“冈瓦纳型陆块”,印支、燕山、喜马拉雅期它们先后和中亚大陆拼贴、碰撞,这种碰撞,成为中国西部大陆中-新生代历次构造运动来自南部的动力源,它的影响也自南而北逐渐减弱。

(据王鸿祯,1990改编)

图1 中国及邻区大地构造略图

Fig.1 Tectonic units of China and its adjacent region

图例: 1-3 对接地壳消减带: 1 海西期; 2 印支期; 3 燕山期及喜马拉雅期; 4-8 叠接地壳消减带: 4 加里东期; 5 海西期; 6 印支期; 7 燕山期及喜马拉雅期; 8 现代俯冲带; 9-10 逆掩带: 9 燕山期; 10 喜马拉雅期; 11 走滑断裂带; 12-17 陆壳类型与洋盆: 12 北亚型; 13 北亚陆缘带; 14 扬子型; 15 华北型; 16 冈瓦纳型; 17 深海洋盆.

大地构造单元:

I 北亚构造域: 1.SB 西伯利亚板块。2.西伯利亚增生陆缘带:Ku 库兹涅茨克地块; Su 萨彦-乌布苏地块; Bh 巴彦

洪格尔地块; Tt 托托山地块; Xa 兴安岭地块。3.KZ 哈萨克斯坦板块: Kk 科克契塔夫地块; UI 乌鲁套地块;

Ba 巴尔哈什地块; Yn 伊宁地块; Jg-Tu 准噶尔-吐鲁番地块。 4.HL 黑龙江板块: Sn 松嫩地块; Bu-Jm 布利亚-佳木斯地块; XI 锡林浩特地块; Xk 兴凯地块。

II 亚洲中带构造域: 1.TA 塔里木板块: Tn 北塔里木地块; Ts 南塔里木地块。Ax 阿拉善地块。Qd 柴达木地块。

2.SK 中朝板块: Kr 朝鲜地块。

III 南亚构造域: 1.YZ 扬子板块: Sp 松藩地块; Sj 苏北胶南地块 ; Gg 京畿地块。2.NI 南海-印支板块: Hx 华夏地块; Tw 台湾地块; Nh 南海地块。3.QZ 青藏板块: Qt 羌塘地块; Ls 拉萨地块。 4.ID 印度板块。

IV 环太平洋构造域: Xh 锡霍特-阿林带; Ji 日本内带; Jo 日本外带。

3 北祁连造山带的性质与演化

60~70年代以前,国内学者对祁连山构造属性的认识基本一致,即认为其属于古中国地台裂解后的加里东期地槽褶皱带[1-3]。80年代以来,由于板块构造、蛇绿岩、兰片岩、火山岩研究的进展,对北祁连山早古生代的构造属性有了是“大洋盆地?陆内裂陷的小洋盆?还是坳拉槽?”的争议,这些争议都涉及到对中国西北大陆构造整体的认识,比如认为是“大洋盆地”,那么祁连山两侧原本就不是一个大陆,蛇绿岩代表了一个消亡的大洋[31],然而北祁连山及邻区震旦纪-早古生代期间的沉积特征不支持这种认识,因为北祁连山晚寒武-早奥陶世的蛇绿岩带是在一个稳定克拉通背景上裂解产生的,它的下部震旦系冰积岩和下寒武统含磷层以及中-上寒武统长石石英砂岩都是一套稳定的克拉通沉积;它南北两侧和它“同时异相”,即阿拉善地块南缘(河西走廊)和中祁连山北缘的上寒武-下奥陶统也都是一套稳定陆缘的碎屑-碳酸岩沉积,并具有亲扬子型的生物群①,因此它不是大洋盆地,而是西域克拉通陆内裂解出现洋壳的裂陷槽,鉴于北祁连山蛇绿岩大多具有MORB的特征[31],可能与当时扩张洋脊的伸入,并进一步发展为小洋盆有关,其特征很类似于今天的亚丁湾—红海受印度洋中脊的插入而开裂的现象[23、29];它的西延部是塔里木盆地北部的满加尔(浊积岩坳陷)——阿瓦提(碳酸盐岩台地)坳陷[23、32],它们共同组成了一个克拉通内的坳拉槽(Aulacogen),如图所示,新生代被阿尔金断裂左行错移达到现今的位置[29、30];早古生代末由于坳拉槽封闭形成的古祁连山-古塔中隆起,在晚古生代到三叠纪期间基本已被夷平,成为克拉通盆地;侏罗纪到早第三纪由于伸展作用,北祁连山成为河西走廊陆相原型盆地的一部分;北祁连山最终的造山作用,发生在上新世到早更新世末,即与青藏高原的隆升同步[23],地学断面证实它和昆仑山一样也是一个由南向北的推覆造山带[33],而作为中祁连隆起带西延的塔中隆起,从晚古生代起就被掩埋在塔里木沉积盆地中间。

结论

中国西部大陆构造从地块的大陆亲缘上,以两条缝合线即南天山-星星峡-索伦缝合带和可可西里-金沙江缝合带为界,可以分成三个陆区,即北部亲西伯利亚的北亚型陆区,中部亲东冈瓦纳的扬子型陆区和南部冈瓦纳型陆区。阿尔金断裂是中国西部具有重要划分意义的构造边界,它从晚中生代-新生代的左行走滑,同步错移了中部的西域板块和北亚陆区。因此,在讨论中国西部大陆构造格架的形成时,不能不首先考虑新生代由于喜马拉雅运动所引起的大尺度构造位移,按照李四光先生当年倡导的“构造筛分”的方法,采用由新到老的反序思维,进行构造复位才能得出正确的认识。这不仅有理论意义,而且有实际价值。尤其是对阿尔金断裂两侧原有的构造带和晚中生代以前原型盆地的岩相-古地理面貌,只有重新进行构造复位对比研究,才能真正搞清它们彼此之间的关系,也才可能对中国西部找油气的方向,有一个清醒的战略评估。比如,敦煌盆地侏罗纪时应该和河西走廊的酒西盆地是一个含油气的原型盆地[34],受阿尔金断裂错移、牵引才达于现今的位置[15、30];而柴达木盆地含油气的侏罗-白垩纪原型盆地则应该和塔里木盆地东南的且末-和田盆地相对比。同样,“西域板块”与“北祁连-满加尔-阿瓦提坳拉槽”的确认,为塔里木、柴达木盆地包括河西走廊,寻找早-晚古生代碳酸盐岩油气藏提供了新的思路和前景。

本文为国家自然科学基金项目《阿尔金断裂运动学特征及其对中国西北大陆构造的影响》(49772157)的研究成果。

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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。

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

不同类型盆地的构造样式

不同类型盆地的构造样式、层序地层格架 断陷盆地的构造样式 根据正断层的几何形态和构造运动学特征,作者建议将正断层划分为四种基本类型,即非旋转平面式正断层、旋转平面式正断层、铲式正断层和坡坪式正断层。 根据盆地或凹陷的边界正断层的几何形态和运动学特征购差异,可以将伸展型断陷盆地的剖面构造样式分为四种类型:①由非旋转平面式正断层控制的“地堑与地垒”; ②由旋转平面式正断层控制的“多米诺式半地堑系”;③由铲式正断层控制的“半地堑”或“滚动式半地堑”;④由坡坪式正断层控制的“复式半地堑”(断陷半地堑十断坡凹陷)。 裂陷盆地中控制各个断陷地堑或半地堑的主干正断层在平面上的展布有多种型式,致使断陷盆地也呈现不同的平面形态,如线型、平行式、侧列式、雁列式、锯齿状、狗腿式、或分叉式等。 压陷盆地的构造样式 逆冲褶皱带的构造样式1前陆盆地边缘逆冲带的构造样式是以前陆方向逆冲的叠瓦状逆断层组为特点。靠近造山带部分的逆冲断层的倾斜相对较陡,向前陆方向逆冲断层的倾斜逐渐变缓,这些逆冲断层向深部产状变得更缓,收敛于基底拆离断层之上,构成叠瓦扇结构。2前陆盆地内部的逆冲构造样式包括:①铲式逆冲断层与蛇头构造、叠瓦扇结构:逆冲断层面表现为上陡下缓的铲式形态。上盘向上逆冲并发生褶曲变形,形状貌似蛇头。②坡坪式逆冲断层与断弯褶皱:在挤压作用下形成的逆冲断层产状随岩层能干性的变化而发生折射,断层在能干岩层中的切割角度较大为断坡。在非能干岩层中的切割角度较小为断坪,这种产状的逆冲断层称为坡坪式逆冲断层。坡坪式逆冲断层的上盘断坡逆冲到下盘断坪上后,上盘为了适应断层的几何形态会发生褶皱变形,成为断弯褶皱③盲冲断层、断展褶皱与断滑褶皱:逆冲断层在逆冲过程中其位移逐渐减小以致在地层中尖灭,称为盲冲断层。伴随着盲冲断层的位移减小断层上盘及上覆地层会发生褶皱变形,称为断展褶皱。顺层的逆冲断层在层间尖灭并引起上覆地层发生褶皱,称为断滑褶皱④双重构造和楔状双重构造:双重构造是由一条顶板断层和一条底板断层夹持中间的逆冲断片组成,夹持的中间逆冲断片可以被若干分支断层切割。⑤冲起构造和逆冲三角带构造:两条或两组逆冲断层相向倾斜,使中间的公共上盘断块向上逆冲称为冲起构造。对冲的逆冲断层有一条深层的拆离断层联系在一起构成逆冲三角带构造。⑥撕裂断层与逆冲调节带: 盆地的沉降史分析: 伸展型盆地沉降史分析:伸展型盆地的沉降曲线整体呈上凸型、两段式。早期,曲线陡、直,延伸短,斜率大,沉降速率快;晚期,曲线平缓,延伸长,斜率小,沉降速率呈指数衰减。一个完整的裂陷旋回在构造沉降曲线上表现为斜率不同的两段式:较陡的一段,代表由于深部地幔物质上隆,形成异常上地幔。这种由裂陷伸展减薄作用引起的地壳快速下沉,称为裂陷阶段沉降(裂谷阶段沉降)或初始沉降,而较缓的一段,代表裂陷伸展后异常上地幔上隆的热冷却松弛引起的地壳缓慢下沉,称为后裂陷阶段沉降(后裂谷阶段沉降)或热沉降。这种“开始迅速下沉。而后热指数衰减”反映了由地壳裂开—岩石圈减薄—热流值增加—热冷却的过程。 前陆盆地沉降史分析:前陆盆地的构造沉降曲线整体是以斜率较大和相对较小的两段式交替出现,体现了成盆过程中冲断层席加载作用和相对宁静的往复,盆地早期沉降缓慢标志着前陆盆地的初始起动,构造反差较小,构造载荷距离造山带较远,发育以细粒沉积物组成的复理石建造。后期的加速沉降反映造山作用的加剧,构造载荷的逐渐逼近和盆地迁移使其位置逐渐变为沉降中心,即造山带的构造加载量使构造载荷向克拉通方向迁移,直接加剧沉降速率,发育以碎片沉积物组成的磨拉石建造。如中国塔北、准葛尔盆地南缘和吐鲁番盆地中新生代地层。 克拉通盆地沉降史分析:克拉通坳陷如果是叠加在裂陷盆地之上,则克拉通坳陷的沉降主要是受岩石圈热收缩作用的影响,其沉降曲线是裂陷盆地的热沉降部分或热沉降的延续部分。如果是壳内岩浆侵入和变质作用、相变等引起的沉降,其沉降速率也是逐渐减小的。多数情况下克拉通盆地的沉降速率相对较小,且稳定衰减。也可以出现随着时间的推移沉降速率加大的趋势,总体上的沉降速率比前陆盆地和裂陷盆地要小一些。 盆地的热史分析:盆地的热历史主要取决于两个方面:1盆地基底热流密度的变化2盆地内部沉积物的性质及埋藏历史。次要因素包括盆地内发生的吸热放热过程、地下水的运动及岩浆活动。分析方法有:一镜质体反射率反演法包括:1古热流模型,该模型多为经验模型,一般是将盆地的古热流与现今大地热流通过某种关系联系起来。主要有线性的、三角函数型的和分段线性的。三角函数型主要使用于勘探程度较高、资料较丰富的盆地。2古地温模型,3镜质体反射率理论模型。二裂变径迹分析法:所以矿物中的裂变径迹都具有岁温度增加而径迹密度减少和径迹长度缩短直至完全消失的特性称为退火。矿物经历的温度越高,时间越长,退火作用就越强。利用磷灰石裂变径迹的长度分布研究盆地的热历史。短的径迹形成较早,经历的热历史较长。长的径迹形成较晚,经历的热历史较短。三流体包裹体测温。四矿物学方法。

《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;

大地构造读书报告

峨眉山玄武岩研究综述 要点:峨眉山玄武岩的分布、时代、岩相,地裂运动与地幔柱? 峨眉山玄武岩由赵亚曾于1929年命名,特指覆盖于四川西南峨眉山区含Neoschwagerina 蜓化石茅口组之上的玄武岩[1-3]。现作为一个岩石单位广泛使用[3],指分布于云、贵、川三省、出露面积约2·5×105km2的晚二叠世大陆溢流玄武岩[4-5],称广义峨眉山玄武岩(本文简称峨眉山玄武岩)。峨眉山玄武岩是目前我国境内唯一被国际学术界认可的大火成岩省。 一、峨眉山玄武岩系的时空分布 二、 本区二益纪玄武岩系分布十分广泛.已知分布范围在东经97“30‘一108030’,北纬2lO20’一33。,在金沙江一哀牢山断裂(F3)以西多零星分布,F,以东多呈面型分布.在l分区内还有两处(南盘江地区和川东北地区)隐伏的玄武岩.全区已知的露头面积为37,38平方公里,估计当时的玄武岩覆盖面积超过40万平方公里,火山喷发物的体积约28万立方公里.除少数零星外,玄武岩系平均厚度为705米.主要沿断裂带分布,如Fl:断裂带两侧33个厚度点平均,为880米,F,断裂带11个厚度点平均130。米.二叠纪玄武岩系的喷发时代,从本区西南绿春、景洪、孟连等地的早二叠世栖霞期向北东方向,时代越来越新.在F,两侧为茅口期,到了古板块内部以晚二叠世龙潭期为主.长兴组的火山岩仅见于景谷东侧通达河的局部地段. 三、峨眉山玄武岩各构造岩石分区的地质特征 I分区即大陆裂谷系峨眉山玄武岩分布区.玄武岩浆的喷溢活动受攀西裂谷系,司的控制,其活动时代从下二叠世晚期到上二叠世晚期,龙潭期是火山活动的高峰期.熔岩覆盖面积约27万平方公里,西厚东薄,平均厚度是村o米.1区是以陆相为主,为间歇性的,裂隙式多中心的喷发型,可属冰岛型.本分区玄武岩系从下而上,分三个大旋迥.下部为碱性玄武岩,以杏仁状和斑状熔岩为主,夹少量同性质的火山碎屑岩.见于东川大坪子,厚325米.上部为流纹英安质火山熔岩和碎屑岩,见于建水核桃园,厚为242米.应着重指出,在三省交界的数万平方公里宣威组煤层中,已发现多层由流纹质火山灰蚀变而成的夹歼.这可表明二委纪晚期确有相当规模的酸性火山活动.中部为典型的大陆拉斑玄武岩.它可与非洲卡鲁玄武岩、印度德干高原玄武岩、西伯利亚的暗色岩系和哥伦比亚河玄武岩相对比,不但在规模,而且在岩石组合上.中部旋迥的底部多为火山角砾岩(或集块岩),向上为玄武熔岩,而中、上部可见到较多的沉积夹层(沉凝灰岩、湖沼相的粘土岩和砂页岩等),厚度不大,一般为数厘米至数米,在四川境内,中部旋迥的顶部或上部层位还见有铁质粘土岩、赤铁矿层和直接以矿浆形式出现的玄武磁铁岩.本分区普遍缺乏安山岩,而呈现出与华力西晚期发育的攀西裂谷带有成因联系的双模式火山岩特征 II分区即弧后边缘海的双海拉斑玄武岩系【1].它处于扬子准地台与三江地槽褶皱系之间的构造过渡带.典型的蛇绿岩或深海沉积在本区不多见.笔者利用了川地区调队近年在巴塘、理塘、木里等地零星出露的下部古生代地层资料和二叠纪海下喷发的低钾高镁为大洋拉斑玄武岩的发现(据扬朗先,‘1983;刘宝田,1982),认为本区应是早二盈世开裂,晚三盈世或更晚闭合的弧后海盆,推测的扩张脊在马

中国石油构造样式

中国石油 构造样式 绪论 石油构造是在一种主导构造应力作用下形成各种变形的整体。 地壳运动可概括为无个字“升、降、开、合、扭”。 地槽转化为地台的过程实质上是由洋壳转化为陆壳的过程。 地台转化为地槽实质上就是陆壳裂解转化为洋壳的过程。 在沉积盆地中,最常见的是由开裂环境转化为收缩环境。 正反转构造:负向构造转化为正向构造。 负反转构造:正向构造转化为负向构造。 石油构造类型表 第一章沉积盆地构造分析 一、沉积盆地按地球动力学分类 (一)开裂环境

随着大陆的解体,沉积盆地的形成往往与岩石圈的引张应力有关。 1、大陆裂谷盆地(有些裂谷与造山带以高角度相交,称之为碰撞裂谷) 2、大陆边缘拉裂盆地 3、边缘海盆地 (二)收缩环境 板块或块体的聚合形成造山带,在造山带一侧或造山带内形成一系列压陷盆地。在这些地区以挤压应力作用为主,地壳缩短加厚,形成各种收缩构造。 1、山前压陷盆地(前陆盆地属此类) 2、山间压陷盆地 (三)剪切环境 1、拉分盆地 2、断层边缘盆地 3、断层楔盆地 4、断层角盆地 5、走滑横向盆地等 (四)重力环境 1、克拉通盆地 2、撞击盆地(陨石坑等) 二、中国中、新生代沉积盆地形成的地质背景

从全球观点来看,造山带的形成与深海槽的消亡、大陆的解体、漂移是密切相关的。即裂解作用与造山作用是相对应的。裂陷使地壳伸展,形成各种类型的伸展构造;造山使地壳缩短,形成收缩类型的构造。 (一)印支期 中国西部,印支旋回既有“开”又有“合”,裂陷作用与聚合造山作用并行不悖,彼此紧密相关。在“开”与“合”两大地质事件中,中国西部由于岩石圈的不均一性,古老陆块与软弱带接触区发生裂陷,形成断陷盆地。 (二)燕山期 燕山运动自下而上可分为三次激化期。 早燕山期:早、中侏罗世与晚侏罗世之间 中燕山期:晚侏罗世与早白垩世之间 晚燕山期:晚白垩世与早第三世之间 中国西部地区,由于藏南海槽强烈扩张,岗底斯地体与古亚洲大陆拼帖,这一演化过程中,近南北向的开裂与聚合交替发生。西部地区除老的坳陷盆地继承发育外,还产生许多山间或山前断陷。在挤压应力作用下,西部地壳明显收缩,为了达到均衡,远端发生北东向断陷,河西、阿拉善等地区的上侏罗-下白垩统半地堑的形成就是远端效应的结果。 (三)喜玛拉雅期 喜玛拉雅旋回以晚白垩世(或古新世)与始新世、始新世与

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

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。

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。

柴达木盆地构造样式的类型和展布

第21卷 第2期 2000 西北地质科学 NORTHWEST GEOSCIENCE Vol.21,N o.2 文章编号:1004-7786(2000)02-0057-07 柴达木盆地构造样式的类型和展布 戴俊生1,曹代勇2 (1.石油大学资源系,山东 东营 257062; 2.中国矿业大学,北京校区 100083) 摘 要:盆地构造样式及展布规律研究是盆地构造研究的基础,对确定构造圈闭类型,指导油气 勘探有重要意义。笔者通过各种资料综合分析,将柴达木盆地构造样式归为14种基本类型,即生 长逆断层、单冲构造、对冲构造、冲起构造、反冲构造、生长背斜、断展背斜、纵弯背斜、滑脱褶 皱、断鼻构造、裂陷伸展构造、局部伸展构造、斜坡带和横向构造变换带。从动力学背景、基底 卷入性、级别划分等方面讨论了构造样式的基本特征。对控制柴达木盆地构造样式类型和展布的 区域构造环境、盆地基底性质、应力作用方式、岩石物理性质和构造演化阶段等因素进行了分析。 关键词:构造样式;构造圈闭;柴达木盆地 中图分类号:P452 文献标识码:A 引 言 柴达木盆地地处青藏高原西北部,南邻昆仑山,北接祁连山,西北界为阿尔金山,位于青海省的西北部,在大地构造位置上属于亚洲中轴构造域〔1〕。是我国西部一个重要的中、新生代含油气盆地。内部构造特征具有明显地三分性特点,北部祁连山前地区以冲断构造为特征,称北部块断带。南部昆仑山前地区也表现为冲断构造,称昆北断阶带。中部发育巨厚的中新生界,以褶皱构造为特点,称为中央坳陷(图1)。 受区域构造环境、盆地基底性质、应力作用方式、岩石物理性质、构造演化阶段等因素的控制,柴达木盆地构造样式的类型和展布具有自身的特点。研究这些特点不仅对揭示该盆地的构造特征和认识同类型盆地有重要的理论意义,而且对确定构造圈闭类型指导油气勘探有重要的实际意义。 1 构造样式的基本类型 在揭示柴达木盆地基本构造变形特征的基础上,从油气勘探的需要出发,主要考虑与油气藏密不可分的正向局部构造和断层,强调构造样式对油气藏的控制作用。通过各种资料综 收稿日期:1999-11-22 修回日期:1999-12-20 基金项目:中国石油天然气集团公司“九五”油气勘探科技工程项目(编号:970208-02-02) 作者简介:戴俊生(1958-),男,博士,副教授。主要从事构造地质学和石油地质学的教学及科研.

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;

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)。

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

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

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。

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