大地构造学说概述
9.大地构造学说
大地构造与成矿学
大地构造与成矿学
自然地质学包括大地构造与成矿学。
一、大地构造学：
1．大地构造学是研究地球内部结构及组成、形成及演化、外动力影响和活动
等一系列过程的地质学分支。
它的对象和方法都是独特的，是物理地质学的基础学科。
2. 大地构造学具有推理和解释生成和演变的基本过程的能力。
它的研究范围涉及到地质构造的形成与演化、地层的变形、堆积盆地的演化以及活动构造的变形机理，以及活动构造的年龄、全程动力学状态等。
3. 大地构造学也对地质资源的研究有重大意义，它提供了针对找矿目标的形态特征、地表表现和深部结构信息，可为挖掘矿产的可行性提供重要的证据和信息来源。
二、成矿学：
1. 成矿学是研究形成矿床的物质条件、时间背景及其关联现象的地质学分支，为寻找、开发矿床提供基础性研究支持。
2. 成矿学分为原始地球化学、热液成因作用及其关联痕迹、成矿岩体的地质特征及有效地质因素等三个方面。
3. 成矿学要求我们加深对成矿物质组成、构成、形态、形成及演化机理的认识，以及探明矿产形成的物质条件，以及对形成矿床的时间环境的阐述，从而为我们探明地质过程及解释不同类型矿床奠定理论基础。
大地构造学说
膨胀学说原理
上升造成裂谷，两侧岩层滑东方向 温度增加，榴辉岩转化为密 度较小的玄武岩，引起体积 膨胀、地壳上升、剥蚀、沉 积、压力增大、玄武岩又转 化为榴辉岩。沉积岩不导 热，地热增加，榴辉岩又转 化为玄武岩。地幔更加膨 胀，出现中央海岭中脊裂缝 和地壳上的裂谷、岩层向两 侧滑动，形成褶皱、逆掩断 层。 对于地幔物质成分和状态缺 乏可靠资料，需要进一步证 实。 褶皱 玄武岩 橄榄岩、 硅 榴辉岩 铝 层 塑 性 地 幔 逆掩断层 地核 铁镁层 地 壳
•
对流说
• • 1920年、1930年初米尼兹用精 密摆仪测量海面上的重力，分析 得出的。 原理：低温物质密度大下沉，温 度高上升。如大气对流。地壳温 度较地幔物质温度低、地幔物质 上升到地壳下面，顺地壳下层水 平流动，散热、对流使地壳缓慢 移动。大陆边缘因对流牵引硅铝 质下降，形成海沟、地向斜。热 流温度均衡时，停止对流，暂时 稳定。下降部分熔融、揉褶、上 升、火山活动，对流再次进行。 解释了水平、升降运动的统一性 和地壳运动的周期性，克服了漂 流说不能解决的问题。但目前对 地幔的气孔和对流机制了解甚 少，对各种构造形态成因未能很 好解释。 下降、挤压褶皱、断裂、重熔
地槽的特征
• 二、褶皱：全形褶皱，背、向斜互相连续同等发 育、延伸长，线形褶皱。巨大复背斜、复向斜长 可达数十---数百公里。次级褶皱倒转、平卧。逆 掩断层是地槽最发育的断层类型，长可达数十--数百公里。各种断层组合。 • 三、岩浆活动：各种类型，下降时为基性为主的 海底火山喷发，复杂火山岩系-----中性为主的层 间侵入、岩床-----回返阶段伴随褶皱大规模侵入 酸性花岗岩为主的岩基、酸性及超酸性裂隙式侵 入岩墙岩脉----最后隆起褶皱，大量断裂，再度转 为强烈的火山喷发。目前世界上年轻的褶皱带往 往是近代火山广泛分布的地带。
大地构造学说
一、地 槽 — 地台学说 二、多旋回构造与地洼学 三、地 质 力 学 学 说 四、板 块 构 造 学 说
概
述
地壳运动学说(又称大地构造学说），是地质 科学的重要理论。其内容主要是研究地质构造的 分布规律，地壳运动发生的时间、运动方式和规 模，以及地完运动的起因和动力来源。 直到现在还没有一个学说能全面完整地解释 各种问题，因而各家提出的多还是一些假说。有 关地壳运动及其成因的假说很多，主要有： 收缩说、膨胀说、均衡说、对流说、波动说、 大陆漂移说等等。 下面简介四个重要的地壳运动学说
多旋回学说的形成和我国构造域
经历了三个阶段。1945年黄汲清教授写成 “中国主要大地构造单元”一文，从地槽一地台 角度区分了稳定区和活动带并比较了它们与欧美 的地槽－地台的异同。1959完成“中国大地构造 图”，正式提出多旋回构造是中国大地构造的基 本特征，不象欧美的地槽那样只经过一次造山就 回返了。 70年代，提出世界上一切著名的地槽都具有 多旋回发展的特点，地槽多旋回发育是一个普遍 规律，甚至板块活动也是多旋回的。
与槽台说针锋相对的另一派，是“活动论”。 活动论实际主要是从空间研究地壳构造的分布规 律，其作用力主要是水平作用力，认为地壳运动 使大陆发生了漂移，因此．这一学说又称为“水 平论”或“漂移说”。活动论者认为过去大陆是 连在一起的。后来分裂开来了，所以才有这种现 象。这种观点很容易为人所接受。 实际上，活动论与固定论，隆起说与漂移说， 历史学派与力学学派，都是指两个对立的学派而 言，只是名称不同而已，本世纪中期固定论占优 势，目前活动论占有重要地位。 这两派从本世纪开始争论，根据许多事实来 看，活动论日益得到人们的承认。
第二阶段：强烈上升为主的阶段（回返阶 段）。当地楷下降达到极限时，就开始上升。 上升也是不平衡发展的。一般从最活动的—— 地向斜开始，由于地向斜上升隆起，叫做“中 央隆起”，在中央隆起的两侧相对发生拗 陷．称“边缘拗陷”，在两个相邻的中央隆起 中间，形成“山间拗陷”。 伴随地槽的上升而发生海退，陆地渐增。 沉积物由碳酸盐类沉积变成具有明显韵律层理 的碎屑沉积。
自然地理学 大地构造学说
大陆在漂移过程中的位置 上为晚石炭世；中为始新 世；下为早更新世
泛大陆
漂移说认为：较轻的花岗岩质（sial）大陆是在较重 的玄武岩质（sima）海底上漂移的，并列举了许多事实证 明这种漂移。 漂移说还认为：大陆漂移有两个明显的方向性：一是 从两极向赤道的离极运动，是由地球自转所产生的离心力 引起的。东西向的阿尔卑斯山脉、喜马拉雅山脉等，就是 大陆壳受到从两极向赤道的挤压的结果。一是从东向西的 运动，是日月对地球的引力所产生的潮汐（摩擦力）作用 引起的。美洲西岸的经向山脉如科迪勒接山脉和安第斯山 脉，就是美洲大陆向西漂移受到硅镁层阻挡，被挤压褶皱 形成的；亚洲大陆东缘的岛弧群、小岛，是陆地向西漂移 时留下来的残块。 由于许多问题得不到答案，特别是受到固定论者的坚 次反对，到了30年代，此一学说便逐渐消沉下去了。
第二节 板块构造学说
固定论和活动论（或者说垂直论和水平论）一直 是本世纪中争论很激烈的地质课题。固定论长期占据 统治地位，被称为传统的观点。60年代开始，活动论 兴起并取而代之，板块构造学说就是它的代表。 板块构造学说并不是凭空产生的，它的出现既有 历史的根源，又有时代的背景，特别是和科技发展的 水平相适应。
冰岛大洋中脊——雷克雅内斯洋脊两 侧磁力异常条带，黑色为正极性，白 色为负极性
3、洋底年龄的特征 前面提到海底沉积物有从洋脊向两侧由薄逐渐变厚的 特点。除此，经过洋底采样及年龄测定证明，海底沉积物 还具有两个特点：一是最老的沉积物年龄不早于侏罗纪， 即不早于2亿年，远比大陆上最古老的岩石（38亿年）年 轻。二是海底沉积物年龄从脊到两侧由新到老对称分布。
太平洋洋底年龄图 从东太平洋中脊向两 侧，年龄由新到老对 称分布
切穿岩石圈的巨型断裂—— ——海沟 （三）切穿岩石圈的巨型断裂——海沟
大地构造学基础理论纲要(1)
大地构造学基础理论纲要（1）胡经国本文作者的话本文是根据有关高校大地构造学教学课件和有关资料编写而成的。
现将它作为大地构造学基础理论纲要奉献给地球科学爱好者阅读，并作为大家进一步了解和研究的参考。
希望能够得到读者朋友的喜欢和指教。
第一章大地构造学概述一、大地构造学及其主要研究内容大地构造学从地球系统的角度主要是研究地球岩石圈和上地幔的组成、结构、构造特征及其演化、成因、运动和动力学的一门综合性很强的构造地质学分支学科。
大地构造学的研究内容主要包括各种不同尺度和性质的构造单元的沉积建造、岩浆活动、构造运动、变质作用和成矿作用以及地球物理和地球化学等方面的特征。
二、大地构造学理论体系以构造模式为主线（中国李四光，国外）以构造演化史为主线（中国黄汲清，王鸿祯，任纪舜）以区域地质为主线（中国杨森楠、杨巍然，程裕淇）以构造解析方法为主线（中国马文璞）三、大陆边缘1、大陆边缘及其分类大陆地壳与大洋地壳之间（即从海岸线至深海底之间）的广阔过渡地带，叫做大陆边缘（Continental Margin）。
大陆边缘按其形态、地貌单元发育情况及其与板块活动的关系分为：⑴、大西洋型（即被动大陆边缘）⑵、太平洋型（即活动大陆边缘）包括：①、岛弧型（沟－弧－盆体系型）②、安第斯型（沟－火山弧型）2、被动大陆边缘被动大陆边缘分为大陆架、大陆坡和大陆麓三部分。
⑴、大陆架大陆架（Shelf）是指滨临海岸的浅水区域，是大陆向海洋的自然延伸。
宽0～1300公里；大陆架外缘平均水深130米，最深可达550米。
⑵、大陆坡大陆坡（Slope）位于大陆架向海洋一侧；坡度较陡（3°～6°）；宽数十至数百公里。
⑶、大陆麓大陆麓（Rise）是指大陆坡坡脚下由沉积物堆积而成的和缓平坦坡。
宽数百至上千公里；平均坡度1/300；常从2500～3000米水深处开始进入5000米水深大洋盆地。
3、活动大陆边缘⑴、岛弧型岛弧型活动大陆边缘的构造单元包括：弧后盆地（边缘海）、岛弧、弧前盆地、海沟。
第二章 第三节 大地构造学说
第三节大地构造学说大地构造学说又称地壳运动学说，是地质科学的重要理论。
其内容主要是研究地质构造的分布规律，地壳运动发生的时间、运动方式和规模，以及地壳运动的起因和动力来源。
直到现在还没有一个学说能全面完整地解释各种问题，因而可以说各家提出的多还是一些假说。
有关地壳运动及其成因的假说很多，我们主要介绍几种：（一）大陆漂移学说大陆漂移学说的提出最初主要建立在大西洋两岸地形有较好的拼合关系这个基础上，注意到这种拼接关系的可追逆到很久以前。
1620年法（培根）提出非洲与南美边界有拼合的可能（未解释）。
1858 年Ssder(斯奈德)《地球及其演化》一书中指出欧洲与北美也可以拼合在一起，并且两岸煤系地层连续。
1910美Talor（泰勒）也提出可以拼合。
这些文章注意到了两岸拼合现象，说明大陆曾可能连在一起而后又分开，但长时期内无人深入研究，没有提出一个系统的理论，直到1912年，德.魏格纳(Alfred Wegener)，不仅指出两岸拼合关系，较系统的提出了“大陆漂移”学说。
1915年，Wegener的第一部论述大陆漂移理论的书《海陆的起源》问世，书中具体论述了有关大陆漂移的时间、漂移前后情况，漂移的机制，并列举了一些证据。
尽管漂移机制等后人提出了疑问，但应该说大陆漂移学说已成为了较系统的理论。
因此一般认为Wegener是大陆漂移说的创始人。
魏格纳简介1880年11月l日出生于德国柏林，喜欢幻想和冒险。
1905年，魏格纳获得了气象学博士学位。
1906年，加人了著名的丹麦探险队，到格陵兰岛从事气象和冰川调查。
最初魏格纳本人并不是地质学家，而是一名气象学家。
象这样一个地学界具有划时代意义的理论，并没产生于地质学界，如果考虑到当时的背景，应该说有其一定的必然性，当时传统的固定论思想已经统治了地学界许多年，在地质学家的思想中通常已是根深蒂固的了。
正如西方有人说过的“正因为wegener不是地质学家，没有受传统观点的束缚，所以能提出这样一个带有革命性的地质学说”。
第8章_大地构造学说
一，地槽区
（一）地槽区的发展过程 1，下降阶段 不均匀的下降，使地槽区成为由地背 斜和地向斜相间排列的狭长地带，初期 在地向斜中接受碎屑沉积并伴较小规模 的海底火山喷发；中晚期下降强烈，海 侵扩大形成碳酸盐岩沉积。
2，上升阶段（回返阶段） 初期地向斜局部回返上升形成中央隆起， 伴有断裂和大规模的岩浆侵入活动；两 侧为山前或边缘拗陷，接受从中央隆起 剥蚀下来的碎屑沉积。后期各个地向斜 全部褶皱隆起上升，原来地背斜的地方 则形成山间拗陷并接受大量粗碎屑堆积。 最后地槽区全部上升，形成褶皱带。
3，浊流沉积和混杂堆积 浊流沉积即为复理石沉积 混杂堆积是产于地缝合线附近的一种成 分、岩性、时代各不相同大小岩块的堆 积。它是地缝合线一个重要标志。 4，蛇绿岩套 产于地缝合线附近，由成分与洋壳相似 的超基性、基性岩转变而成的含绿泥石、 蛇纹石等绿色岩石。它是地缝合线的另 一个重要标志。
5，双变质带 在板块俯冲带中，常出现低温高压变质带和 低压高温变质带对称产出的地质现象。 6，火山和地震活动
2）大陆板块之间的汇聚常形成碰撞带， 以山弧—地缝合线型（雅鲁藏布江型） 为代表。
3，剪切（平错）型边界 以转换断层为代表。
(四）板块运动与海洋演化 大洋发展旋回或威尔逊旋回：大陆裂谷 红海型海洋 大西洋型海洋 太平洋型海洋 地中海型海洋 地缝合线。
（五）板块学说如何解释各种地质现象 1，现代地槽 地槽可以发生在板块的不同部位，按性质 可分为冒地槽和优地槽，前者以大西洋 型地槽为代表，后者以太平洋型为代表。 2，造山作用
构造旋回：从地槽区下降，经过回返隆 起形成褶皱带，这样一个完整的构造发 育过程。
（二）地槽区的特征 1，巨厚的沉积建造 下降初期：下部陆屑建造和海底火山岩 建造。 下降中晚期：石灰岩建造。 回返初期：上部陆屑建造或复理石建造。 回返后期：磨拉石建造。
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第八章 大地构造学说
一、地槽区
（一）地槽区的特征
2.强烈的构造变动
3.频繁的岩浆活动 4.显著的区域变质作用 5.丰富多样的矿产资源
第八章 大地构造学说
二、地台区
（一）地台区的发展过程
第八章 大地构造学说
二、地台区
（二）地台区的特征
第八章 大地构造学说
扩张型板块边界 汇聚型板块边界 平错型板块边界
第八章 大地构造学说
（三）板块的边界及其类型 1.拉张型边界
板块相背移动、逐渐分离的运动方
式，又称为分离型或增生型边界
张裂板块边界会涌出大量岩浆，冷
却后形成新的板块物质，张裂处两侧
的板块相背向外推移分离
第八章 大地构造学说
2.挤压型边界 也称为破坏性边界
1880～1930
第八章 大地构造学说
2、大陆漂移说的主要观点
在大约 2.5 亿年前的石炭纪后期，地 球上所有的大陆曾经连结在一起，构成一 个统一的大陆（称为泛大陆），围绕它的 是一片广阔的海洋（称为泛大洋）。
此后，泛大陆逐渐破裂分离，由硅铝层 组成的、较轻的陆壳在较重的硅镁层洋壳之
上漂移，直至形成今天的海陆分布格局。
第八章 大地构造学说
一、地槽区
（一）地槽区的发展过程
第一阶段：以拗陷为主，接受巨厚沉积。
第二阶段：回返上升阶段，岩层强烈褶皱、 断裂、变质，并伴有大量岩浆侵入，形成褶 皱山脉。
第八章 大地构造学说
一、地槽区
（二）地槽区的特征
1.巨厚的沉积建造
（1）沉积厚度很大，可达一两万米
（2）常表现为由陆相到海相，
第八章 大地构造学说
假说的证据：
吻合
第八章 大地构造学说
假说的证据： 地层与构造连续
第八章 大地构造学说
假说的证据：
古生物
第八章 大地构造学说
第四节 板块构造学说
一.大陆漂移说
假说的证据：
古生物 过去生物学家假设的陆桥
第八章 大地构造学说
假说的证据： 古地极迁移
第八章 大地构造学说
二、海底扩张说的提出 第二次世界大战结束 海洋探测技术增进 在大西洋海底发现一
条南北向的大山脉
在太平洋及印度洋的 海底也有发现
第八章 大地构造学说
二、海底扩张说的提出
洋脊的特点：
高地热流异常区
第八章 大地构造学说
二、海底扩张说的提出
洋脊的特点：
大西洋中脊剖面图
第八章 大地构造学说
第四节 板块构造学说
二、海底扩张说的提出
洋脊的特点：
大西洋中脊个模型来强调板块构造的驱动力？
• 3、你将寻找那些证据来证明其它陆地板块上正在出现 板块构造？ • 4、你期望在汇聚型板块边界上找到什么岩石，在扩张 型边界上呢？ • 5、有什么证据表明冈瓦纳古陆曾经存在？ • 6、北美与欧亚板块之间扩张的速率是多少？
• 7、大洋中脊两侧的磁场对称条带是如何记录下来的？
二、海底扩张说的提出
洋脊的特点：
第八章 大地构造学说
二、海底扩张说的提出 洋脊的特点： 沿大西洋
中洋脊分
布的震中
第八章 大地构造学说
二、海底扩张说的提出
洋脊的特点： 地磁异常剖 面图，剖面 是垂直于此 中洋脊，A为 中洋脊的轴
第八章 大地构造学说
第四节 板块构造学说
二、海底扩张说的提出
1962.赫斯提出
2、当两个大陆板块分离时，会发生什么现象？请举例说明。
3、海底扩张能否导致地球半径的增加，为什么？
4、地球上发现的地磁正负条带也在火星上发现，但在火星上
没有板块构造。请说明那意味着什么？ 5、举出三种类型板块边界的地理例子。
第八章 大地构造学说
• 思考题：
• 1、如果板块构造不存在，地球会是什么样？
第八章 大地构造学说
第二节 地质力学
一、地质力学简述；
二、构造体系的概念和构造形式：
纬向构造体系
经向构造体系
新华夏构造体系。
第八章 大地构造学说
第三节 板块构造学说
（一）大陆漂移说的兴衰及主要内容 1、大陆漂移说的起源
1912年，德国学者魏格纳 （A . Wegener）提出了 “ 大陆漂移说 ” 。
新的地壳从海底中央的大山脉(中 洋脊)生成向两侧扩张到达陆地边 缘沉入地幔. 为什么大陆会移动?
第八章 大地构造学说
二、海底扩张说的提出
海底扩张过程
第八章 大地构造学说
三、板块构造学说
（一）板块构造的基本思想
• 地球表面有许多大小不同的块状地壳 • 称为板块 • 板块拼凑在一起,形成整个岩石圈 • 岩石圈下面有软流圈 • 板块在软流圈上缓慢飘移 • 碰到其它板块时就互相挤压 • 有的板块沉入软流圈进入地幔
板块相向移动、逐渐聚合的运动方式
第八章 大地构造学说
（三）板块的边界及其类型
2.挤压型边界
安地斯山脉和喜马拉雅山脉的形成
第八章 大地构造学说
3.剪切型边界 又称平错型边界
两板块大致在水平面上错动，不发生张
裂或聚合，因此并无板块的新生或消毁
第八章 大地构造学说
作业题：
1、你把板块构造作为假说、理论还是事实，为什么？
第八章 大地构造学说
The End
第八章 大地构造学说
1.厚度较小的沉积建造
（1）沉积厚度（即盖层厚度）较小
（2）沉积范围较广，岩性、岩相比较稳定，
横向变化不太显著。
（3）具有一定的沉积韵律
第八章 大地构造学说
二、地台区
（二）地台区的特征
2.不太强烈的构造变动 3.微弱的岩浆活动 4.不太显著的变质作用 5.丰富的沉积矿产
第八章 大地构造学说
三、过渡区 过渡区——指在原来地槽与地台邻 接的部位，往往形成较地槽浅的拗陷， 五、固定论与活动论 称为山前拗陷或边缘拗陷。如南京拗 陷带。