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1、1 1历史大地构造学历史大地构造学 历历史大地构造及其分析方法史大地构造及其分析方法史大地构造及其分析方法史大地构造及其分析方法 地槽、地台的概念地槽、地台的概念地槽、地台的概念地槽、地台的概念 板板板板块块构造构造构造构造简简介介介介 大地构造分区大地构造分区大地构造分区大地构造分区构造旋回、旋回和构造旋回、旋回和构造旋回、旋回和构造旋回、旋回和阶阶段段段段2 2 通过对不同地区、不同时期地层通过对不同地区、不同时期地层进行综合研究进行综合研究,确定其构造发展状态确定其构造发展状态和过程，划分构造演化和大地构造分和过程，划分构造演化和大地构造分区区,恢复不同地区、不同块体之间的恢复不同地区、
2、不同块体之间的相互关系及演化过程即为相互关系及演化过程即为历史大地构历史大地构造分析。造分析。3 3每每个个一一定定范范围围的的区区域域都都以以其其构构造造和和演演化化上上有有一一定定的的共共同同特特征征和和邻邻区区相相区区别别，因因而而可可以以划划分分出出不不同同区区域域构构造单元，这就是造单元，这就是大地构造分区大地构造分区。4 4历历史史大大地地构构造造学学家家把把地地壳壳划划分分为为活活动的动的地槽地槽和稳定的和稳定的地台地台。板板块块构构造造理理论论把把全全球球地地壳壳划划分分成成许许多多板块板块和和板块边缘接合带板块边缘接合带。5 5大地构造理论大地构造理论(1)以以我我国国大大地
3、地构构造造学学家家黄黄汲汲清清教教授授为为代代表表的的地地槽槽地地台发展的多旋回理论，简称台发展的多旋回理论，简称“多旋回多旋回”说。说。(2)以以我我国国大大地地构构造造学学家家张张文文佑佑教教授授为为代代表表的的断断裂裂体体系系与与断块大地构造理论，简称断块大地构造理论，简称“断块构造断块构造”学说。学说。(3)以以西西北北大大学学张张伯伯声声教教授授为为代代表表的的地地壳壳波波状状镶镶嵌嵌构构造造理理论，简称论，简称“镶嵌构造镶嵌构造”说。说。(4)中中南南大大地地构构造造研研究究所所陈陈国国达达教教授授提提出出的的地地壳壳构构造造发发展展的的第第三三单单元元地地洼洼区区学学说说简简称称
4、“地地洼洼”说说或或“地地台台活活化化”说。说。(5)我我国国著著名名地地质质学学家家李李四四光光教教授授创创立立了了地地质质力力学学，以以地地质力学的观点对中国构造体系进行了划分。质力学的观点对中国构造体系进行了划分。6 6第一节第一节历史大地构造分析法（内容）历史大地构造分析法（内容）7 7一、沉积组合一、沉积组合(建造建造)分析分析概念：在一定时期内形成的、能够反概念：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映其沉积过程主要构造背景的沉积岩共生综合体岩共生综合体 。概念核心：概念核心：1.沉积时的构造条件沉积时的构造条件 2.较长时期较长时期 3.一定的区域范围一定的区域
5、范围 4.综合特征综合特征(组分组分-结构结构-构造等构造等)构造背景分类：稳定、过渡、活动三种类型构造背景分类：稳定、过渡、活动三种类型8 8沉沉积组合与构造性合与构造性质 9 9在在不不同同的的构构造造单单元元内内有有不不同同的的岩岩石石组组合合(建建造造)，在在同同一一构构造造分分区区内内，不不同同构构造造阶阶段段上上也也有有不同的岩石组合。不同的岩石组合。1010（一）活动类型岩石组合（一）活动类型岩石组合(1)硬砂岩建造硬砂岩建造包括硬砂岩，岩屑砂岩和长石砂岩。包括硬砂岩，岩屑砂岩和长石砂岩。这这些些岩岩石石都都含含有有较较多多的的不不稳稳定定组组分分，是是在在地地形形高高差差大大、
6、沉沉积积速速度度快快的的活活动动构构造造环环境境中形成的。中形成的。1111(2)混杂岩与变质岩建造混杂岩与变质岩建造混混杂杂岩岩是是由由时时代代不不同同、性性质质不不同同、大大小小悬悬殊的各种岩块组成的一种构造角砾岩。殊的各种岩块组成的一种构造角砾岩。蓝闪石片岩蓝闪石片岩是一种高压低温变质岩；是一种高压低温变质岩；蓝晶石片岩蓝晶石片岩是一种高温低压变质岩。是一种高温低压变质岩。上上述述混混杂杂岩岩和和变变质质岩岩是是在在活活动动大大陆陆边边缘缘形形成的。成的。1212(3)复理石建造复理石建造在在古古代代活活动动深深海海环环境境中中形形成成的的砂砂泥泥质质浊浊积积岩岩，具具有有薄薄层层的的递
7、递变变层层理理。是是古古代代活活动动大大陆陆边边缘缘的的沉沉积积建建造造(地地槽槽发发展展后后期期的的沉沉积积建建造造)，反反映映活活动动强强烈烈的构造环境。的构造环境。1313（4）蛇绿岩套）蛇绿岩套超超基基性性岩岩(橄橄榄榄岩岩、蛇蛇纹纹岩岩、辉辉长长岩岩）、基基性性岩岩（枕枕状状玄玄武武岩岩）和和远远洋洋沉沉积积物物（放放射射虫虫硅硅质质岩岩，软软泥泥）组组成成的的“三位一体三位一体”共生综合体。共生综合体。1414（5）磨拉石建造）磨拉石建造是是由由一一套套巨巨厚厚的的砾砾岩岩、砂砂岩岩为为主主及及杂杂粘土、泥灰岩等组成的沉积岩系。粘土、泥灰岩等组成的沉积岩系。是是长长期期的的沉沉降降
8、的的活活动动区区，后后来来褶褶皱皱隆隆起起成成为为山山脉脉时时，在在其其山山前前拗拗陷陷地地带带或或山山间间盆盆地地迅迅速速堆堆积积所所形形成成的的一一套套岩岩层层，厚厚数数千千米米，属属陆陆相相沉沉积积或或陆陆源源滨滨海海相相沉积。沉积。15152稳定类型岩石组合稳定类型岩石组合稳稳定定型型岩岩石石组组合合主主要要在在稳稳定定区区沉沉积积形成。形成。包括包括石英砂岩组合石英砂岩组合 铁、铝质岩组合铁、铝质岩组合 碳酸盐岩组合碳酸盐岩组合 海陆交互相含煤岩石组合海陆交互相含煤岩石组合 内陆盆地各类碎屑岩组合内陆盆地各类碎屑岩组合1616二、沉积厚度分析二、沉积厚度分析一一般般地地壳壳下下降降速
9、速度度大大、幅幅度度大大，代代表表地地壳壳活活动动性性强强，相相反反，则则表表示示地地壳壳活活动性弱，而稳定性强。动性弱，而稳定性强。17171、补偿沉积、补偿沉积沉沉积积物物的的沉沉积积速速度度等等于于地地壳壳下下降降速速度度时时的的沉沉积作用。积作用。2非补偿沉积非补偿沉积沉沉积积物物的的沉沉积积速速度度小小于于地地壳壳的的下下降降速速度度，地地层层厚厚度度小小于于地地壳壳下下降降幅幅度度，沉沉积积环环境境发发生生变变化，沉积相也会发生相应变化。化，沉积相也会发生相应变化。3超补偿沉积超补偿沉积沉沉积积物物的的沉沉积积速速度度大大于于地地壳壳的的下下降降速速度度，地地层层厚厚度度大大于于地
10、地壳壳的的下下降降幅幅度度，沉沉积积环环境境也也会会发生变化，例如海退，沉积相也随之变化。发生变化，例如海退，沉积相也随之变化。1818厚度升降幅度构造性质1919示补偿盆地与非补偿盆地示补偿盆地与非补偿盆地2020在在地地质质历历史史上上，大大多多数数地地层层是是在在浅浅海海区区沉沉积积形形成成的的，主主要要是是补补偿偿沉沉积积。如如渤渤海海，渤渤海海面面积积有有82700km82700km2 2，平平均均水水深深21m21m，经经计计算算大大约约只只需需要要l000l000年年就就可可能能填填平平。按按渤渤海海所所经经历历的的时时间间，它它早早就就该该填填平平了了，但但至至今今渤渤海海仍仍
11、然然存存在在。这这是是因因为为渤渤海海在在接接受受沉沉积积的的同同时时，其其基基底底地地壳壳也也在在不不断断下下降降。钻钻探探资资料料证证实实，渤渤海海第第四四系系厚厚800m1000m800m1000m以以上上，第第四四系系岩岩相相均均一一变变化化不不大大，表表明明第第四四纪纪渤渤海海沉沉积积环环境境变变化化不不大大，是是一一种种补补偿偿沉沉积积状状态态，渤渤海海基基底底地地壳壳在在第第四四纪纪的的下下降降幅幅度度在在800m1000m800m1000m以上。以上。2121三、沉积相变化分析三、沉积相变化分析根根据据岩岩相相纵纵向向上上的的变变化化，可可以以推推断断地壳运动的发展历史。地壳运
12、动的发展历史。2222四、构造运动面的分析四、构造运动面的分析构造运动面，是地壳运动的直接纪录构造运动面，是地壳运动的直接纪录。角角度度不不整整合合，代代表表了了早早期期形形成成的的地地层层经经过过不不同同的的变变形形，并并通通常常伴伴有有一一定定程程度度的的变变质质改改造造，遭遭受受剥剥蚀，而后在接受沉积。蚀，而后在接受沉积。假假整整合合反反映映早早期期形形成成的的地地层层经经整整体体抬抬升升，遭遭受受剥剥蚀，而后接受沉积。蚀，而后接受沉积。2323五、岩浆活动和变质作用五、岩浆活动和变质作用地地层层中中岩岩浆浆岩岩越越多多，地地层层岩岩石石变变质质越越深深越越普普遍遍，表表明明地地层层所所
13、经经受受的的构构造运动越强烈。造运动越强烈。2424只只有有对对一一个个地地区区的的全全部部地地层层作作全全面面分分析析，才才能能知知道道这这一一地地区区何何时时处处于于活活动动状状态态，何何时时处处于于稳稳定定状状态态，才才能能确确定定这一地区在构造分区中所处的位置。这一地区在构造分区中所处的位置。例如华北地区。例如华北地区。2525第二节大地构造分区第二节大地构造分区一、槽台学说简介一、槽台学说简介地壳上强烈的活动地区地壳上强烈的活动地区地槽区地槽区。地壳上相对稳定的地区地壳上相对稳定的地区地台区地台区。2626（一）地槽（一）地槽地地槽槽为为地地壳壳上上巨巨大大的的狭狭长长地地带带，长长
14、可可达达几几百百至至几几千千公公里里，宽宽达达几几十十至至几几百百公公里，是里，是构造运动十分强烈构造运动十分强烈的地区。的地区。27271地槽区的主要特征地槽区的主要特征地壳升降运动的速度和幅度都很大。地壳升降运动的速度和幅度都很大。碎屑沉积的分选性一般都较差。碎屑沉积的分选性一般都较差。复理石沉积。复理石沉积。蛇绿岩蛇绿岩套是优地槽的典型特征。套是优地槽的典型特征。强烈的褶皱运动上升为高峻的山系。强烈的褶皱运动上升为高峻的山系。地地层层褶褶皱皱及及断断裂裂，并并遭遭受受了了普普遍遍的的区区域域变变质作用。质作用。磨拉石沉积。磨拉石沉积。2828地槽内构造单位地槽内构造单位地地槽槽又又进进一
15、一步步划划分分成成优优地地槽槽、冒冒地地槽槽、地地向向斜斜、地背斜。地背斜。火山活动强烈，富含火山岩凹陷带火山活动强烈，富含火山岩凹陷带优地槽优地槽。缺少或极少火山岩的凹陷带缺少或极少火山岩的凹陷带冒地槽冒地槽。地槽区内长期隆起的地带称为地槽区内长期隆起的地带称为中间地块中间地块。2929地槽的分带30302地槽发展阶段地槽发展阶段早期强烈下降。早期强烈下降。以基性火山活动为主。形成蛇绿岩套等建造，以基性火山活动为主。形成蛇绿岩套等建造，后期强烈上升。后期强烈上升。以中酸性火山活动为主。形成巨厚的复理石建造等以中酸性火山活动为主。形成巨厚的复理石建造等最最后后上上升升成成褶褶皱皱山山系系。在在
16、山山间间凹凹陷陷和和山山前前凹凹陷陷形形成成磨拉石建造。磨拉石建造。3131地槽构造旋回地槽构造旋回地地槽槽从从开开始始形形成成坳坳陷陷，继继之之强强烈烈沉沉降降，然然后后经经造造山山运运动动使使地地槽槽闭闭合合，形形成成褶褶皱皱带带的的这这个个完完整整的的演演化过程。化过程。3232黄汲清教授多旋回观点：黄汲清教授多旋回观点：一一个个地地槽槽全全部部形形成成褶褶皱皱带带是是经经历历了了多多次次沉沉积积建建造造的的形形成成、多多次次褶褶皱皱运运动动的的作作用用和多次的岩浆活动。和多次的岩浆活动。3333（二）地台（二）地台1地地台台区区是是地地壳壳上上面面积积广广大大的的相相对对稳稳定定的的地
17、地区区，它它的的轮轮廓廓一一般般呈呈方方圆圆形形，可可达达几万或几十万平方公里。几万或几十万平方公里。3434地台区具有双层结构地台区具有双层结构基底和盖层。基底和盖层。基基底底是是由由古古老老的的结结晶晶变变质质岩岩系系，并并经经强强烈烈褶褶皱皱变变形和岩浆侵入的地层组成。形和岩浆侵入的地层组成。盖盖层层不不整整合合于于基基底底之之上上，由由一一套套厚厚度度不不大大，构构造造变变动动轻轻微微，岩岩浆浆活活动动很很微微弱弱的的未未变变质质的的沉沉积积岩岩层层组成。组成。3535地台的双层结构地台的双层结构 36362地台区的主要特征地台区的主要特征地地台台型型沉沉积积，厚厚度度较较小小，构构造
18、造型型态态比比较较简简单。单。纯净的石英砂岩。纯净的石英砂岩。碳酸盐地层发育。碳酸盐地层发育。岩岩浆浆活活动动微微弱弱，一一般般都都没没有有遭遭受受区区域域变变质质作用。作用。3737地台内部构造单位地台内部构造单位地地台台又又进进一一步步划划分分成成台台向向斜斜、台台背背斜斜、沉沉降降带带、地盾或地轴。地盾或地轴。没没有有或或很很少少有有沉沉积积盖盖层层，前前古古生生界界变变质质岩岩系系(褶褶皱皱基基底底)直直接接露露出出地地表表，这这是是一一个个长长期期隆隆起起的的单单位位，被被称称作作地地盾盾(轮轮廓似盾形廓似盾形)或地轴（长条形或地轴（长条形)。个别地区下降较强烈，沉积厚度较大，称个别
19、地区下降较强烈，沉积厚度较大，称沉降带。沉降带。38383939二、板块构造学说简介二、板块构造学说简介板板块块构构造造学学说说认认为为地地壳壳的的水水平平运运动动占占主主导导地地位位，大陆和海洋的位置不是固定不变的。大陆和海洋的位置不是固定不变的。基基本本论论点点是是：地地球球上上的的岩岩石石圈圈分分成成若若干干个个大大的的刚刚性性板板块块，它它们们沿沿着着岩岩石石圈圈和和软软流流圈圈的的界界面面经经历历着着长长期期、缓缓慢慢而而规规模模巨巨大大的的相相对对水水平平位位移移。板板块块在在大大洋洋中中脊脊裂裂谷谷带带拉拉开开，形形成成新新的的洋洋壳壳并并发发生生海海底底扩张扩张。洋壳在深海沟洋
20、壳在深海沟岛弧带俯冲消亡。岛弧带俯冲消亡。板块水平位移的原因在于地幔中的热对流，板块水平位移的原因在于地幔中的热对流，4040板块构造板块构造:地球表面是由为数不多地球表面是由为数不多,大小不等的岩大小不等的岩石圈板状体拼合而成的石圈板状体拼合而成的,这些板状体这些板状体(板块板块)相对于赤道或地极可发生大规模的横向水平相对于赤道或地极可发生大规模的横向水平位移位移.板块之间通常以大洋中脊、海沟、转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换断层、大陆裂谷和褶皱带等为边界,板块板块间的离合碰撞及其相关地质现象主要发生在间的离合碰撞及其相关地质现象主要发生在板块的边缘板块的
21、边缘.4.3.1 Concept and history4141当时作为一个青年（当时作为一个青年（32-3532-35岁）气象学家，敢于大胆岁）气象学家，敢于大胆 提出较系统的提出较系统的大陆漂移假说大陆漂移假说大陆漂移假说大陆漂移假说（得益于古气候、古生（得益于古气候、古生（得益于古气候、古生（得益于古气候、古生 物和地质学的多学科结合）物和地质学的多学科结合）物和地质学的多学科结合）物和地质学的多学科结合），曾受到他岳父的劝阻，曾受到他岳父的劝阻 ，但通俗易懂的新颖学说立即引起学术界轰动。，但通俗易懂的新颖学说立即引起学术界轰动。Wegener,Alfred Lothar4242大陆漂移
22、大陆漂移古古生生代代期期间间全全球球只只有有一一块块大大陆陆，称称为为泛泛大大陆陆，大陆周围的海洋称为，大陆周围的海洋称为泛大洋泛大洋。大大约约在在距距今今2亿亿年年前前，泛泛大大陆陆开开始始分分裂裂，后后来分开的大陆块分别漂移向现在的位置。来分开的大陆块分别漂移向现在的位置。434344444545464647474848大陆漂移证据大陆漂移证据(1)大陆边缘的吻合。大陆边缘的吻合。如如南南美美洲洲和和非非洲洲的的大大西西洋洋边边缘缘可可以以吻吻合合拼拼接接在在一一起。起。4949(2)古生物证据古生物证据(3)冰冰川川证证据据晚晚古古生生代代石石炭炭二二叠叠纪纪南南半半球球的的冰冰川川堆堆
23、积积，广广泛泛分布在澳洲、南美洲南部、南极洲以及印度、非洲等接近赤道的热带分布在澳洲、南美洲南部、南极洲以及印度、非洲等接近赤道的热带。(4)构造和岩石的证据构造和岩石的证据(5)古古地地磁磁证证据据 地地史史中中磁磁极极位位置置的的变变化化，以以及及同同一一时时代代各各大大陆陆磁磁极极位位置置的的不不相相符符合合，海海陆陆固固定定论论是是无无法法解解释释的的，如如果果承承认认大大陆陆相相对对的水平移动，则迎刃而解。的水平移动，则迎刃而解。海底扩张海底扩张5050洋底火山岩年代分布图洋壳和陆壳不同：组成的岩石不同，年龄不同。洋壳和陆壳不同：组成的岩石不同，年龄不同。5151洋底扩张洋底扩张 大
24、大洋洋海海岭岭中中央央有有大大洋洋裂裂谷谷，岩岩浆浆由由大大洋洋裂裂谷谷喷喷出出形形成成玄玄武武岩岩洋洋壳壳，后后形形成成的的新新洋洋壳壳向向两两侧侧推推挤挤先先形成的老洋壳，于是海底逐渐向外扩张。形成的老洋壳，于是海底逐渐向外扩张。没没有有喷喷出出的的岩岩浆浆在在软软流流层层中中形形成成对对流流体体，对对流流体体的运动对海底扩张有一定推动作用。的运动对海底扩张有一定推动作用。52525353离散型离散型:大洋中脊大洋中脊 俯冲型俯冲型:海沟海沟 汇聚型汇聚型 碰撞型碰撞型:喜马拉雅山喜马拉雅山 平错型平错型:转换断层转换断层板板块的的边界界类型型5454板块边界类型板块边界类型1离散型边界离
25、散型边界海底扩张海底扩张太太平平洋洋中中脊脊扩扩张张速速率率为为4.5cma，大大西洋扩张速率为西洋扩张速率为12cma。5555离散型离散型 56562汇聚型边界汇聚型边界相相当当于于海海沟沟及及年年轻轻造造山山带带部部位位，在在其其两两侧侧的的板板块块相向而行。相向而行。俯俯冲冲型型，相相当当于于海海沟沟部部位位，发发育育于于太太平平洋洋周周缘缘。一一般般来来说说总总是是大大洋洋板板块块俯俯冲冲于于大大陆陆板板块块之之下下，大大洋洋板板块块潜潜没没消消亡亡于于地地壳壳之之中中俯俯冲冲消消减减带带或或毕毕鸟夫带鸟夫带。混杂堆积混杂堆积碰碰撞撞型型，相相当当于于年年青青造造山山带带的的部部位位
26、，是是大大洋洋闭闭合合、大大陆陆碰碰撞撞接接触触的的地地缝缝合合线线（巨巨大大而而复复杂杂的的超超岩石圈深断裂带）岩石圈深断裂带）97页。页。5757汇汇聚聚型型5858日本岛弧俯冲带、火山活动及双变日本岛弧俯冲带、火山活动及双变质带示意图质带示意图59593平错型边界平错型边界相当于转换断层。相当于转换断层。60606161626263636464全球岩石圈板块划分全球岩石圈板块划分6565板块构造与地槽地台的关系板块构造与地槽地台的关系 Relations between plate and platform-geosyncline 板板块构造与地槽地台的关系构造与地槽地台的关系6666第
27、三节构造旋回和构造阶段第三节构造旋回和构造阶段一、构造旋回一、构造旋回地地球球的的岩岩石石圈圈的的构构造造演演化化具具有有明明显显规规律律性性的的旋旋回回现现象象，我我们们把把这这种种全全球球性性的的构构造造旋旋回回现现象象称称为为构构造旋回。造旋回。威威尔尔逊逊旋旋回回（胚胚胎胎期期 初初始始洋洋盆盆期期 成成熟熟大大洋洋期期 衰退大洋期衰退大洋期 残余洋盆期残余洋盆期 消亡期）消亡期）大大陆陆边边缘缘旋旋回回（开开裂裂沉沉降降 闭闭合合褶褶皱皱 隆隆升升成成山）山）6767二、构造阶段二、构造阶段不不同同的的构构造造旋旋回回所所占占有有的的时时间间可可以以划划分分成成不不同同的的构构造造阶
28、阶段段。作作为为一一定定时时期期构构造造时时间间的的构构造造旋旋回回和和发发生生这这些些事事件件的的构构造造阶阶段段是是相互对应的。相互对应的。6868三、地质历史时期主要构造阶段三、地质历史时期主要构造阶段 欧美习用欧美习用：加里东构造阶段：加里东构造阶段(Z-Pz(Z-Pz1 1),),海西海西（华力西）阶段（华力西）阶段（PzPz2 2），老阿尔卑斯阶），老阿尔卑斯阶段，新阿尔卑斯阶段（段，新阿尔卑斯阶段（CzCz）。）。中国中国：阜平吕梁阶段：阜平吕梁阶段(Ar)(Ar)；吕梁晋宁阶段；吕梁晋宁阶段（PtPt1-21-2）；加里东构造阶段）；加里东构造阶段(Z-Pz(Z-Pz1 1)；海；海西（华里西）构造阶段西（华里西）构造阶段(Pz(Pz2 2)；印支构造；印支构造阶段阶段(T)(T)；燕山构造阶段；燕山构造阶段(J-K)(J-K)；喜马拉；喜马拉雅构造阶段雅构造阶段(Cz).(Cz).6969