历史大地构造学

地台（plateform):具有平整沉积盖层 的稳定大地构造单元，通常由基底和 盖层两部分组成，其间为大型的角度 不整合面。 奥地利学者S. Suess(1875) 在东欧俄 罗斯平原创立。
第4章 历史大地构造学
4.1 历史大地构造分析 4.2 地槽、地台的概念 4.3 板块构造简介 4.4 古板块的恢复方法
4.3 板块构造简介 4.3.1 概念及由来 4.3.2 板块边界类型 4.3.3 板块构造(空间)模式 4.3.4 Wilson 旋回(时间) 4.3.5 板块构造与地槽地台的关系
4.3.5 板块构造与地槽地台的关系
互补关系：板块解释槽台 地台→板块的陆壳部分 冒地槽 →被动大陆边缘 优地槽→活动大陆边缘 地槽旋回→Wison旋回
蛇绿岩套
辉长岩
橄榄岩
混杂堆积
双变质带
安 第 斯 型 板 块 边 界
2 沉积组合和沉积盆地的有序分布
3 与古气候有关的特殊沉积 和古生物类型
礁灰岩，厚层灰岩，铝土矿,煤层, 冰碛岩
4 古地磁学方法
tanI=2tanλ
(I为磁倾角，λ为古纬度)
印度板块的北移
欧洲和北美的 极移曲线
欧洲及北美大 陆寒武纪以来 的磁性迁移曲 线
160万年地壳下降 了700 m,每年下降 0.44mm
1500万年下降了 150 m,每年下降 0.01mm
400万年上升了2500m, 每年 上升0.63mm
2.5亿年间水平移动了3000-4000 km
大地构造性质
稳定: 无或少地震、火山活动，壳幔 物质交换不频繁; 地壳的升降幅 度小 过渡: 介于二者之间 活动: 地震、火山活动频繁，壳幔物 质交换频繁; 地壳的升降幅度大
基质含量 石英含量
基质含量较高 基质含量最高 90%_65% < 6 5 % 或< 1 5 % 花岗岩砾石， 长石 碎屑砂岩； 次稳定 组分的泥岩 （如水 云母粘土岩） 、可 燃有机岩 过渡型为主 复杂而节奏清晰 杂砾岩，杂砂岩、 硬砂岩， 火山碎屑 岩屑砂岩， 非稳定 组分的泥岩、 可燃 有机岩 紊乱型为主 沉积旋回相当复 杂， 从节奏明显至 无节奏
4.5 大地构造分区、旋回和阶段
4.3 板块构造简介 4.3.1 概念及由来 4.3.2 板块的边界类型 4.3.3 板块构造(空间)模式 4.3.4 Wilson 旋回(时间) 4.3.5 板块构造与地槽地台的关系
4.3.1 板块构造概念及由来
板块构造: 地球表面是由为数不多,大小
不等的岩石圈板状体拼合而成的.这些板状 体(板块)相对于赤道或地极可发生大规模 的横向水平位移.板块之间通常以大洋中脊、 海沟、转换断层、大陆裂谷和褶皱带等为 边界.板块间的离合碰撞及其相关地质现象 主要发生在板块的边缘.该思想的创导者是 德国气象学家A. Wegener(1912,35岁殉职), 美国学者W.J.Morgan(1968)对此进行了最 早和最系统的总结.
离散型
会 聚 型
平 错 型
4.3 板块构造简介 4.3.1 概念及由来 4.3.2 板块边界类型 4.3.3 板块构造(空间)模式 4.3.4 Wilson 旋回(时间) 4.3.5 板块构造与地槽地台的关系
大 西 洋 型 大 陆 边 缘
( )
沟 弧西 盆太 型平 大洋 陆型 边 缘
安第斯型大陆边缘
沉积组合与构造性质
稳定 过渡 活动
游移盆地湖泊碎 屑组合；内陆盆 近 海 盆地 碎屑 泥 山麓山间粗碎屑（磨 大陆 地 河 湖 泥 质 组 质组合； 海陆交互 拉石）组合；大陆火 合；近海盆地含 相碎屑泥质组合 山喷发—碎屑组合 煤碎屑组合 岛弧海岩屑杂砂岩 非 补 偿边 缘海 碳 —火山岩组合； 滨浅海碎屑岩或 质、 硅质组合；活 海洋 半深海至深海砂泥 碳酸盐岩组合 动 陆 棚泥 质碳 酸 质复理石组合；蛇绿 盐岩组合 岩组合
沉积物厚度分析的基本步骤
地层压实校正 准确确定古水深 构造沉降分析
构造沉百度文库曲线公式
Y=[S*(Pm―Ps)∕(Pm―Pw)]+Wd―△SL[ Pm∕(Pm―Pw)]
Y为构造沉降，S*为压实校正地层厚度，PS 为平 均沉积物密度， Pm 为平均地幔密度 （3.4g/CM3），PW 为平均海水密度 （1.03g/CM3），Wd为沉积物沉积实水深，Δ SL 为相对现在海平面高度的全球海平面变化。
八种大地构造学说
地质力学（李四光） 重力构造（马杏垣） 波浪镶嵌构造（张伯声） 地洼学说（陈国达） 断块学说（张文佑） 地槽-地台多旋回构造学说（黄汲清） 板块构造学说（尹赞勋，李春昱，郭令智） 历史大地构造（王鸿祯）
4.1 历史大地构造分析
4.1.1 析 4.1.2 4.1.3 4.1.4
地层成分、结构和体态分 厚度-相分析 沉积组合和沉积盆地分析 构造-相分析
4.1 历史大地构造分析
4.1.1 析 4.1.2 4.1.3 4.1.4
地层成分、结构和体态分 厚度-相分析 沉积组合和沉积盆地分析 构造-相分析
沉积组合(建造)分析
概念：在一定时期内形成的、能够反映 其沉积过程主要构造背景的沉积岩共 生综合体
概念核心：1.沉积时的构造条件 2.较长时期 3.一定的区域范围 4.综合特征(组分、结构、构造等特征) 构造背景分类：稳定、过渡、活动三种类型
4.3 板块构造简介 4.3.1 概念及由来 4.3.2 板块边界类型 4.3.3 板块构造(空间)模式 4.3.4 Wilson 旋回(时间) 4.3.5 板块构造与地槽地台的关系
威尔逊旋回
The relationship between mountain building and the opening and closing of ocean basin is called Wilson Cycle in honor of the Canadian Geologist J Tuzo Wilson
第4章 历史大地构造学
4.1 历史大地构造分析 4.2 地槽、地台的概念 4.3 板块构造简介 4.4 古板块的恢复方法 4.5 大地构造分区、旋回和阶段
4.4 古板块的恢复方法
板块构造开始于什么时候？岩石圈 形成以来 古板块构造到何处寻？大陆→山脉 为什么？大洋壳的年龄≤J2(130Ma) 古板块构造的识别标志是什么？
岩屑砂岩
4.1 历史大地构造分析
4.1.1 析 4.1.2 4.1.3 4.1.4
地层成分、结构和体态分 厚度-相分析 沉积组合和沉积盆地分析 不整合分析
4.1.2 沉积物厚度-相分析
沉积物厚度及沉积相可以反 映地壳升降运动的幅度（与 基盘的下降和物质供给的多 少有关）
补偿
非补偿
超补偿
欧 洲 著 名 的 加 里 东 运 动
第4章 历史大地构造学
4.1 历史大地构造及其分析方法 4.2 地槽、地台的概念 4.3 板块构造简介 4.4 古板块的恢复方法 4.5 大地构造分区、旋回和阶段
4.2 地槽、地台的概念 地槽（geosyncline):以发育巨厚海相 沉积为主的活动大地构造单元。(也 称为褶皱带) 美国学者J. Hall(1859) and J. D. Dana(1873), 在北美的 Appalachian地 区创立陆缘地槽的概念. 欧洲学者E. Suess(1875), E. Haug(1900)在Alps创 立陆间地槽的概念.
第4章
历史大地构造学
第4章 历史大地构造学
4.1 历史大地构造及其分析方法 4.2 地槽、地台的概念 4.3 板块构造简介 4.4 古板块的恢复方法 4.5 大地构造分区、旋回和阶段
几个实例 1.天津Q沉积
2.山西C沉积 3.西藏吉隆盆
地壳垂向运动
地高山栎化石的发现
4.雅鲁藏布江两侧C-P地层的差异----地壳水平运动
沉积物厚度-相分析的有关概念
补偿：沉积基盘的下降速度等于沉积物的堆积速 度时，水深不变，岩相不变。 非补偿：沉积基盘下降速度大，物质供应不足， 水深变大，表现为海进序列。这类盆地也称饥饿 盆地。 超补偿：沉积基盘下降慢，物质供应多，水体变 浅，表现为海退。
1）单个地层剖面反映出的海水进退往往与：地壳均衡（eustasy）, 地壳下沉（subsidence）, 物源供给（supply）有关，因而不要与海 进海退相混淆。 2）地史中常见的为补偿类型沉积，其厚度代表沉积盆地下降幅度
沉积体的几何形 固有型，有板状、 条带、收缩体、移 移位体、扩张体 态 席状 位体 裂谷盆地和张裂 洋中脊盆地、 岛弧 代表 克拉通盆地 边缘盆地 （被动边 海沟盆地 缘盆地）
石英砂岩 Quartz sandstone
长石砂岩 Arkose
岩屑砂岩 Graywacke
浅海陆架
石英砂岩
长石砂岩
湖相页岩
地壳水平及垂向上都在运动 现代的可以测量 古代的如何测量或判断?如何判断某一 地区大地构造背景？活动或稳定？ 必须研究地壳运动在地层中留下的证 据————历史大地构造
历史大地构造的概念
通过对地层沉积特征和与之相关的 构造-岩浆-变质特征及其演变的研究, 推断地层形成的大地构造背景(环境)、 性质和演化,相应的方法称之为历史大 地构造分析方法,相应的学科称之为历 史大地构造学.
不同地区地壳垂直和水平运动的幅度和 速度不一样，对沉积物的迁移距离、分 选程度、沉积速度都有影响，最终反映 到沉积物中。 平原地区的河流： 山麓带洪冲积： 平坦的陆架及滨浅海沉积： 岛弧带沉积： 大陆斜坡沉积：
不同大地构造性质的地层成分、结构和体态特征
类型 特征
稳定型
次稳定型
非稳定型
基质含量最低 >90% 石英岩砾岩； 石英 砂岩； 稳定组分的 主要物质成分组 泥岩 （如高岭石粘 合 土岩） 、可燃有机 岩（如孢子煤、树 皮煤） 微量元素分配类 规则型为主 型 沉积旋回韵律 简单
1 地缝合线----板块构造的最直接证据 蛇绿岩套：由基性、超基性岩（橄榄岩、辉长岩）、枕状 混杂堆积：为不同时代、不同成因和不同板块物质的混杂
体，是海沟—俯冲带的典型产物
玄武岩和远洋沉积组成的“三位一体”共生综合体，代表洋壳残 片
双变质带：指板块碰撞俯冲带附近发育的高压低温变质带
（蓝闪石片岩）、高温低压变质带（红柱石、矽线石、兰晶石）， 它们往往沿缝合线相伴出现
大地构造背景与沉积盆地分类
裂谷及夭折裂谷盆地 被动大陆边缘盆地 伸展背景下的沉 积盆地 汇聚背景下的沉 积盆地 转换或走滑背景 下的沉积盆地 陆内裂谷，大陆边缘裂谷，裂陷槽盆地 大陆架，大陆坡，大陆隆
大洋盆地 奥拉槽盆地，初始洋盆 洋岛，海山，海底高原（大西洋型） 弧后盆地，弧间盆地，海沟，弧前盆地，大洋盆地，洋岛，海山等（西 太平洋型） 拉分盆地，走滑盆地 A 型（陆—陆）碰撞有关 的沉积盆地 B 型（弧—陆）碰撞有关 的沉积盆地 陆间残余盆地，弧后残余盆地，前渊、周 缘前陆盆地， 弧后前陆盆地， 背驮式盆地， 山间断陷盆地，山前断陷盆地，缝和线盆 地
5 生物古地理
生物古地理分区的概念 生物古地理的实例
生物古地理分区主要指因温度控制和 地理隔离两大因素的长期作用而产生 的生物分类和演化体系在空间上的分 异
大陆碰撞背景下 的沉积盆地
克拉通盆地
内克拉通盆地，克拉通盆地，克拉通内裂陷槽盆地
图4-2 板块背景下的部分沉积盆地分布示意图 （据Dickinson, 1974）
4.1 历史大地构造分析
4.1.1 析 4.1.2 4.1.3 4.1.4
地层成分、结构和体态分 厚度-相分析 沉积组合和沉积盆地分析 不整合分析
板块运动 机制
现代全球板块
4.3 板块构造简介 4.3.1 概念及由来 4.3.2 板块边界类型 4.3.3 板块构造(空间)模式 4.3.4 Wilson 旋回(时间) 4.3.5 板块构造与地槽地台的关系
板块的边界类型 离散型: 大洋中脊 俯冲型: 海沟 会聚型 碰撞型: 喜马拉雅山 平错型: 转换断层
胚胎期 初始洋盆期 成熟大洋期 衰退大洋期 残余洋盆期 消亡期
地壳拉张
1 胚胎期
形成裂谷
2 初始洋盆期
3 成熟大洋期
4 衰退大洋期
5 残余洋 盆期—地 中海
始新世
洋壳残片
6 消亡期
011053: 本周2晚19:00实习(大地 构造) 011054:本周4晚19:00实习(大地构 造) 015051,015052完成实习四中的作 业