知识点岩石大地构造
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岩石的成因和分类地质构造和地史概念第九讲岩石的成因和分类、地质构造和地史概念一、内容提要:本讲主要讲述①岩石的成因和分类:主要造岩矿物—火成岩、沉积岩、变质岩的成因及其分类。
常见岩石的成分、结构及其他主要特征。
②地质构造和地史概念:褶皱形态和分类、断层形态和分类、地层的各种接触关系;大地构造概念;地史演变概况和地质年代表。
二、重点、难点:火成岩、沉积岩、变质岩的成因及其分类;褶皱形态和分类、断层形态和分类、地层的各种接触关系和地质年代三、内容讲解:第一节岩石的成因和分类一、主要造岩矿物(一)矿物的基本概念矿物是存在于地壳中具有一定物理性质、化学成分和形态的自然元素或化合物。
组成地壳的岩石,是一种或多种矿物的集合体。
组成岩石的矿物称为造岩矿物。
岩石的特征及其工程性质,在很大程度上取决于它的矿物成分、性质及其在各种因素影响下的变化。
已被发现的矿物有三千多种,而最主要的造岩矿物只有三十多种。
造岩矿物绝大多数是结晶质,其基本特点是组成矿物的元素质点在矿物内部按一定的规律排列,形成稳定的结晶格子构造。
矿物的外形特征和许多物理性质都是矿物的化学成分和内部构造的反映。
但当外界条件改变到一定程度后,矿物原来的成分、内部构造和性质会发生变化,形成新的次生矿物。
(二)矿物的分类矿物按生成条件可分原生矿物和次生矿物两大类。
原生矿物:一般是由岩浆冷凝生成的,如石英、长石、辉石、角闪石、云母等。
次生矿物:一般是由原生矿物经风化作用直接生成的,如高岭石、绿泥石等;或在水溶液中析出生成的,如方解石、石膏等。
(三)矿物的物理力学性质矿物的物理力学性质是鉴别矿物的重要依据,主要有形状、颜色、光泽、硬度、解理、断口等。
1.形状:指矿物的外表形态。
结晶体的大都呈规则的几何形状,非结晶体则呈不规则的形状。
2.颜色:指矿物新鲜表面呈现的颜色,取决于矿物的化学成分及其所含的杂质。
按成色原因,有自色、他色、假色之分。
自色是矿物固有的颜色,颜色较固定。
1、大地构造学:是研究大陆、大洋或某一大尺度区域的地壳或者岩石圈的组成、结构和演化历史的学科,目的是了解海洋、大陆、山脉及盆地的成因发展过程,认识地壳和岩石圈的演化规律。
2、大地构造学的研究内容:壳幔结构及其动力学机制;岩石圈的变形与变位;岩石圈的形成与演化;各种地质体的形成与背景。
3、地槽:地槽通常出现在大陆边缘或者两个大陆之间,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,从而形成巨厚沉积物形成的巨厚沉积带,也可以不被沉积物补偿,形成深海盆地;晚期强烈的褶皱上升形成巨大的山系。
4、地台:地台是地壳上稳定的、自形成不再受褶皱变形的地区。
这种地区岩层产状平缓,故称为地台。
地台具有双层结构(基地加盖层)5、地台的基本特征:①地台是块状的辽阔地貌单元,多为平原、高原和台地;②地台具有双层机构:由显生宙岩系组成的盖层,主要为褶皱变质岩组成的基底;③盖层的沉积物成熟度高,多由滨、浅海分选较好的陆源碎屑和碳酸盐组成。
④地台的岩浆活动微弱;⑤地台盖层一般未受到区域变质作用;⑥构造变形相对微弱;⑦地台基底岩系中有各种变质矿产。
6、地盾:是地台上的相对最稳定的部分,处于相对上隆,少有沉积盖层,前震旦纪或前寒武纪结晶基底大面积出露的地区,平面形态呈盾状。
7、地质建造:泛指地壳发展的某一阶段,在特定的大地构造条件下所形成的具有成因联系的一套岩石共生组合;可以分为沉积建造、岩浆建造和变质建造8、大地构造单元:是根据地壳运动和地壳构造的基本特点而划分的各种类型的大地构造区,是地壳大型构造的基本单位。
9、构造运动、地壳运动:广义上是指地壳内部物质的一切物理化学运动,其中包括地壳的变形、变质和岩浆活动等;狭义上的指:主要是由地球内动力地质作用形成的地壳隆起、坳陷和各种构造形态形成的运动。
10、造陆运动:造成大陆和海洋大型地貌特征,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坳陷。
11、造山旋回:构造旋回、大地构造旋回:指一段时间内,在其中原来的活动带通过前造山幕、造山幕和后造山幕演变称为的稳定造山带。
浙教版七年级科学上第三章地球的地壳构
造完整知识点总结
本文档总结了浙教版七年级科学上第三章地球的地壳构造的完
整知识点,主要包括以下内容:
1. 地球的内部结构:包括地壳、地幔和地核三个部分,地壳是
地球最外层的固体壳层,地幔是地壳与地核之间的部分,地核是地
球的内部部分。
2. 地壳的特点:地壳是地球最薄的地球层,由岩石和土壤组成,分为陆地地壳和海洋地壳。
3. 地壳的构造特征:地壳由岩石构成,岩石主要分为火成岩、
沉积岩和变质岩三类,火成岩是从地下深处喷出的岩浆冷却凝固而成,沉积岩是由沉积物堆积形成,变质岩是在高温高压下形成的。
4. 地壳运动:地壳会发生地震、火山喷发和地壳运动等现象,
地震是地壳断裂与移动引起的,火山喷发是地壳中的岩浆喷发到地表,地壳运动是指地壳板块之间的相对运动。
5. 地球的表面特征:地球表面有山脉、平原、高原和盆地等地貌,山脉是由地壳板块碰撞抬升形成,平原是由沉积物平整积累形成,高原是由剥蚀作用和抬升作用形成,盆地是由地壳下沉形成。
总结以上内容有助于理解和掌握地球的地壳构造知识,对于研究地球科学具有重要意义。
岩石土壤知识点归纳总结一、岩石的基本知识点总结1. 定义:岩石是由一个或多个矿物组成的固体矿物结合体,是地壳的主要组成部分之一。
2. 分类:岩石主要分为火成岩、沉积岩、变质岩三类。
火成岩是由岩浆在地表或地下凝固而形成的;沉积岩是由岩石碎屑、有机物等通过风化、运移、沉积过程形成的;变质岩是在高温高压下由已有的岩石发生变质作用形成的。
3. 特性:岩石具有硬度大、结构密实、化学成分复杂等特点,不同类别的岩石具有不同的特性。
4. 地质意义:岩石记录着地球历史的变迁和演化,通过对岩石的研究可以了解地球的形成和演变过程。
5. 与人类生活的关系:岩石是建筑材料的重要来源,也是重要的工业原料。
此外,一些珍贵的矿产资源也是由特定类型的岩石形成的。
二、土壤的基本知识点总结1. 定义:土壤是由岩石通过风化、物理、化学作用以及有机物质的加入形成的一层薄而松散的表层,是生物生长和生存的重要基础。
2. 分类:土壤可以分为沙土、壤土、粘土三类。
沙土颗粒粗大,透气性好;壤土颗粒适中,适合作为耕地;粘土颗粒细小,透水性差。
3. 特性:土壤具有吸附、保肥、调节水分和气候等特性,可以为植物生长提供营养和水份。
4. 地质意义:土壤是岩石风化形成的产物,通过对土壤的研究也可以了解岩石的风化和变质过程。
5. 与人类生活的关系:土壤是农业的基础,也是建筑、园艺、环境保护等方面的重要资源。
土壤的健康状况对于人类的生活和生产具有重要的影响。
三、岩石与土壤之间的关系1. 岩石是土壤的物质来源,土壤是岩石风化形成的产物。
2. 土壤中含有硅、铁、铝等元素是由岩石风化而来的。
3. 土壤的类型和特性受到岩石的影响,不同的岩石类型风化形成的土壤也不同。
4. 土壤中的有机质和微生物对岩石的风化起着重要作用。
四、岩石与土壤的保护和利用1. 岩石资源的合理利用和保护对环境和人类生活具有重要意义。
可以通过科学矿产勘查、合理矿产开发等手段,保护和利用岩石资源。
2. 土壤资源的合理利用和保护对农业和生态环境具有重要意义。
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。
基本观点:地壳运动主要受垂直运动控制,水平运动时次要的,地壳运动的动力源是地球内部物质的重力分异作用,物质受热变轻向上流动造成地表上升隆起,物质冷却变重下沉则造成地表下降凹陷。
儿童科普:了解地球的岩石构造
地球是一个神奇而美丽的星球,它的表面覆盖着各种各样的岩石。
这些岩石构成了地球的外壳,也就是地壳。
让我们一起来了解一下地球的岩石构造吧!
地球的岩石可以分为三大类:火成岩、沉积岩和变质岩。
1. 火成岩:它们是由熔融的岩浆冷却凝固而成的。
当岩浆从地球内部上升到地表时,由于温度降低,岩浆逐渐凝固形成岩石。
火成岩有很多种,比如花岗岩和玄武岩。
2. 沉积岩:它们是由沉积物堆积、压缩而成的。
这些沉积物可以是沙子、泥土、贝壳或其他生物的残骸。
经过长时间的压缩,这些沉积物变成了坚硬的岩石。
沉积岩有很多种,比如砂岩和石灰岩。
3. 变质岩:它们是由已经形成的岩石在高温、高压或化学作用下发生改变而形成的。
变质岩可以是火成岩或沉积岩经过变化而来的。
变质岩有很多种,比如片麻岩和大理岩。
这三大类岩石在地球的不同地方形成,它们的特征和性质也各不相同。
通过研究岩石,地质学家可以了解地球的历史和结构。
高一地理地壳知识点地壳是地球的最外层,是一切地表活动的基础。
它由岩石、土壤和少量的水组成,分为陆地地壳和海洋地壳两部分。
一、地壳的组成和结构地壳主要由岩石构成,分为三种类型:基性岩、酸性岩和中性岩。
其中,基性岩富含镁和铁,颜色较暗,密度较大;酸性岩富含铝、钾和钠,颜色较浅,密度较小;中性岩介于两者之间。
地壳的结构可分为岩石圈、地幔和地核三层。
岩石圈是包裹在地幔表面的地壳,由岩石和土壤组成,厚度在5-70公里之间;地幔是位于岩石圈下方的较厚地层,厚度约2900公里;地核是地球的最内层,由铁和镍组成。
二、地壳的运动和变动地壳具有很大的运动性,并且会不断发生变动。
地壳运动主要表现为构造运动和地质灾害。
构造运动是指地壳内部岩石的变动和地球外部岩石与地壳之间的相互作用。
主要有地壳的隆升和下沉、地震和火山喷发等现象。
地壳隆升和下沉是地壳运动的主要形式之一,是由于板块运动引起的。
地震是地壳中岩石断裂导致的地表振动现象。
火山喷发是地壳内岩浆和气体向地表喷发的过程。
地壳的变动表现为地质灾害,主要有地震、火山喷发、地面塌陷、滑坡和泥石流等。
地震是地壳在构造运动过程中释放能量导致地表振动的自然现象。
火山喷发是地壳岩浆运动的结果,岩浆从地下喷发到地表,释放出大量气体和熔岩。
地面塌陷是地质构造活动导致地表下陷,形成坑洼。
滑坡是由于地壳构造运动和地表水力作用的共同作用造成的地表滑动现象。
泥石流是由于地壳灾变下的大量泥沙、石头和水形成的流体混合物,具有极高的破坏力。
三、地壳与自然环境地壳是人类生活和发展的基础,与自然环境息息相关。
地壳的性质和特点对自然环境有着重要的影响。
首先,地壳的岩石和土壤是农业的基础。
不同类型的岩石和土壤含有不同的养分和矿物质,对不同的植物生长有着不同的影响。
其次,地壳还影响着水文循环和水资源的分布。
地壳中的岩石和土壤可以储存水分,形成地下水,为人类提供生活用水。
同时,地壳的构造也影响着地表水的流动和分布。
大地构造知识点总结地球是我们居住的星球,它由地壳、地幔和地核组成,大地构造是研究地球内部结构和地球形成演化的学科。
在地质学中,大地构造是一个重要的分支,它探讨了地球表面和内部的组成、结构和演化。
本文将围绕大地构造的知识点进行总结,希望能够对读者有所帮助。
1. 地壳的结构地壳是地球的最外层,它包括大陆地壳和海洋地壳。
大陆地壳主要由花岗岩和片麻岩组成,厚度约为20-70公里;海洋地壳主要由玄武岩组成,厚度约为5-10公里。
地壳的结构是不均匀的,不同区域的地壳结构和厚度有所差异。
地壳的结构和组成对地球表面的地形和地貌起着重要的影响。
2. 地壳的运动地壳的运动是地球表面形成和变化的重要原因。
地壳的主要运动方式包括构造运动、地壳的扭转和地震。
构造运动是指地球表面产生的各种形式的地壳变动,主要包括地壳的隆升和沉降、地震和火山活动。
地壳的扭转是指地壳在地球自转和公转的作用下发生的变形和形变。
地震是地壳内部能量释放的现象,它是地壳运动的一种表现形式。
3. 地壳的形成和演化地壳的形成和演化是地球构造学的核心问题。
根据地壳的形成和演化过程,可以分为地球的初生地壳和现代地壳。
地球的初生地壳是在地球形成初期的地壳,主要由火成岩构成;现代地壳是在地球形成初期后的地壳,主要由火成岩、沉积岩和变质岩构成。
地壳的形成和演化过程决定了地球表面的地形和地貌特征。
4. 地幔的结构地幔是地球的中间层,厚度约为2800公里。
地幔的主要组成物质是岩石,包括岩浆和岩浆岩。
地幔的结构是由高温高压环境下的物质相变形成的,同时地幔中存在着大量的熔岩和岩浆,这些物质对地球的热力和动力系统起着重要的作用。
5. 地幔的运动地幔的运动主要是由地球内部的热力和动力系统控制的。
地幔的运动方式主要包括岩石圈的运动和对流运动。
岩石圈是地幔中温度较低的层,它对地球表面的地形和地貌特征起着重要的影响。
对流运动是地幔中高温高压环境下的物质相变和熔岩岩浆的运动形式,它是地球内部热力和动力系统的重要表现形式。
一、名词解释:1.前寒武地盾Precambrian shields :前寒武系暴露于地表的宽阔大陆区域。
2.大陆台地Continental platforms :平伏于前寒武系之上、相对薄的、未变质的盖层,或显生宙沉积层。
3.基底basement :沉积盖层以下的岩石。
4.克拉通台地Craton:泛指老的、相对稳定的大陆地壳单元。
克拉通地壳至少在数十亿年内未遭受广泛的变形或变质作用。
5.岩石圈Lithosphere:地球最外部的刚性脆性岩层,组成岩石圈板块,包括地壳和地幔上部固体部分。
6.泛大陆Pangaea:早期,地球为一超级古陆。
7.裂谷rift:大陆内部拉张并开始分裂。
8.成功裂谷Successful rift:大陆分裂为两块,之间新的洋中脊形成。
9.威尔逊旋回Wilson cycle:裂谷、海底扩张、板块汇聚、碰撞、在产生裂谷,此一系列连续地质过程称为威尔逊旋回。
10.被动大陆边缘Passive margins:海底扩张形成的大陆边缘,无明显的构造活动。
11.碰撞缝合线:这些出现在造山带内、经历高度剪切作用的基性和超基性岩石碎块称为缝合线,缝合线两侧的岩石代表曾经分裂的的不同大陆。
12.盆地反转:在碰撞过程中,早期正断层重新激活,出现反转断层,褶皱推覆带底部物质推覆至早期的被动边缘之上,被动边缘盆地转换为推覆带。
13.海底扩张理论:地幔物质在裂缝带下因软流圈内的物质上涌,侵入和喷出形成新的洋壳,随着这个作用不断进行,新上涌侵入的地幔物质把原已形成的洋壳向裂谷两侧推移扩张,致使洋底不断新生和更新,由于洋壳不断向外推移,及至海沟岛弧一线,变受阻于大陆而俯冲下插于地幔,达到新生和消亡的平衡,从而使洋底地壳在2-3亿年更新一次。
14.地幔柱:深部地幔热对流运动中的一股上升的圆柱状固态物质的热塑性流,即从软流圈或下地幔涌起并穿透岩石圈而成的热地幔物质柱状体。
15.热点:地幔柱在地表或洋底出露时就表现为热点。
地球的结构知识点概括地球是我们居住的家园,它是宇宙中唯一已知存在生命的星球。
地球的内部结构非常复杂,由不同层次的物质组成。
本文将概括地球的结构知识点,帮助读者更好地了解地球内部的构造。
一、地球的组成地球主要由三个部分组成:地壳、地幔和地核。
1. 地壳:地壳是地球最外层的固体壳层,包括陆地地壳和海洋地壳两部分。
陆地地壳主要由硅酸盐类岩石组成,厚度约为30-70千米;海洋地壳则由较为密集的玄武岩组成,厚度一般不超过10千米。
2. 地幔:地幔位于地壳下方,是地球的中间层,也是地球最厚的一层,厚约2900千米。
地幔由固态的岩石和部分熔融的物质构成,可以分为上地幔和下地幔两部分。
3. 地核:地核是地球内部最深处的层次,包含了地球的中心部分。
地核分为外核和内核两部分,外核为液态,内核为固态。
地核主要由铁和镍等重金属元素构成。
二、地球的结构层次地球的结构层次分为大地构造和小地构造。
1. 大地构造:大地构造主要指的是地壳的分布和相对位置。
地壳主要分为大洲地壳和海洋地壳,它们的相互作用形成了陆地与海洋的分布格局。
同时,地球上还存在着构造带、板块与板块之间的相互作用引起的地震和火山活动等现象。
2. 小地构造:小地构造主要表现为地壳内部的构造变形和地质现象。
地壳内部的岩浆活动和构造运动形成了山脉、河流、地形等地貌特征。
这种构造变形不仅影响了地形,还对地壳上的造山带、断层带和褶皱带形成产生了影响。
三、地球的热力活动地球的内部热力活动是地球内部特有的一种现象。
地球内部的高温状态导致了岩石的熔化和岩浆的形成,从而引发了火山喷发和地震发生。
这些活动是地球维持活力的表现,也给地球带来了一定的威胁。
四、地球的尺度与时间地球作为一个宏大的系统,其尺度和时间都非常巨大。
地球的直径约为12742千米,而地球年龄已经超过46亿年。
这个巨大的时间尺度上发生着各种地质事件和演变,如地壳的形成、板块的漂移和地貌的变化等。
总结:地球的结构十分复杂,由地壳、地幔和地核组成。
离散型板块边界相当于大洋中脊轴部,两侧板块相背离开,其应力状态是拉张。
中脊轴部是海底扩张中心,软流圈物质从这里上涌,冷凝成新的洋底岩石圈,并添加到两侧板块的后缘上,故分离型边界也是板块的增生边界或称建设型板块边界。
敛合型板块边界由于洋壳俯冲消减产生的板块边界,由板块相向运动,故应力以挤压为主导,伴有地壳变形和大量岩浆活动,可形成造山带。
俯冲边界碰撞边界西太平洋型:弧后盆地-岛弧-海沟型,大洋向大陆的边缘俯冲,如西太平洋向欧亚大陆俯冲,这种大陆边缘即是西太平洋型大陆边缘,发育弧后盆地-岛弧-海沟,如日本海-日本岛-日本海沟。
其岛弧以陆壳为基底。
智利型:陆缘弧-海沟,大洋板块沿陆缘俯冲于大陆之下,火山弧为陆缘弧,而非岛弧,岩浆弧基底为大陆壳,如东太平洋智利。
汤加型:大洋岛弧-海沟,岛弧以洋壳为基底,是两大洋板块之间的俯冲边界,如马里亚纳海沟-汤加弧体系,是太平洋板块与菲律宾板块之间俯冲边界。
碰撞边界当敛合边界两侧都是陆壳板块,即古大洋板块已全部俯冲消亡,两陆块直接碰撞,故称为碰撞带,由于它使两个陆块缝合在一起,故又叫缝合带。
陆-陆碰撞大陆-大陆碰撞,典型的如印度次大陆和欧亚大陆沿雅鲁藏布缝合带碰撞,陆壳板块可插入另一陆壳板块之下继续俯冲,形成宏伟的山系,并伴有广泛的区域变质和岩浆侵入活动。
弧-陆碰撞岛弧-大陆碰撞,如我国台湾岛弧和亚洲大陆的碰撞。
规模稍小,力度弱。
转换型板块边界即转换断层,其两侧板块作走滑运动,其应力状态是剪切的,沿转换边界,岩石圈既不增生,也不消亡。
大型大陆转换断层的实例是加里福尼亚的圣安德烈斯断层。
小结板块边界和大陆边缘的类型板块边界分为三种类型:离散型板块边界(大洋中脊)敛合型板块边界:(1)俯冲边界A 西太平洋型(弧后盆地-岛弧-海沟)B 智利型(陆缘弧-海沟)C 汤加型(大洋岛弧-海沟)(2)碰撞边界A大陆-大陆碰撞(喜马拉雅型)B岛弧-大陆碰撞(台湾型)转换边界(转换断层)大陆边缘指一个大陆的边部:(1)被动大陆边缘(大西洋型)(2)活动大陆边缘(太平洋型)A 西太平洋型(海沟-岛弧-弧后盆地[-大陆弧]型)B 安底斯型(海沟-大陆弧型)Wilson旋回可以看出六个阶段中前三个阶段反映了大洋的形成和张开,后三个阶段则标志了大洋的收缩和关闭。
扩张着的大洋,周缘广泛发育大西洋型大陆边缘,中脊大致位于大洋的中轴部位,收缩着的大洋,至少有一侧是太平洋型大陆边缘,大洋中脊位于偏于大洋的某一侧。
由Wilson 旋回可以看出,大洋的演化呈现为张开和关闭的旋回阶段,由于大洋盆地是全球最大的构造-地貌单元,它占据了地球表面的大部分,因此,大洋开闭的旋回主宰了地球表层活动和演化全局。
在某种程度上可以说:大洋发展旋回是板块构造说的一个总纲,它体现了板块理论的精髓。
地幔对流板块运动机制解释:地球深部热源上涌,导致地幔内形成两个方向相反的对流环,可与茶杯中水的加热过程类比。
洋脊部位是密度较小的热流上升处,海沟俯冲带是对流环冷却后的下沉处(因密度增大也起到拉动洋脊扩张的作用)。
岩石圈板块运动可类比为自动式传送带。
地幔柱的概念地球深部核幔边界附近的高温低粘度层(D”层)可以产生柱状上升的热物质体。
热物质体在经过地幔达到冷的岩石圈时,顶部常呈喇叭形张开,形成一个具有球状顶冠和狭窄尾柱的热物质体构造—热幔柱构造。
热幔柱巨大的球状顶冠在上升过程中可以引起地壳上隆和大规模溢流玄武岩火山作用(形成大陆或大洋溢流玄武岩),并且可以造成区域变质作用,地壳熔融作用及不同规模地壳伸展。
随上覆板块运动,热幔柱狭窄的尾柱会产生一系列热点火山链。
地幔柱的地质作用:发育三条放射状裂谷拗拉槽---大洋盆地形成过程中的产物地幔柱的化学成分特征构成热点的大洋岛玄武岩的化学成分能较好地反映地幔柱的化学成分特征(地幔探针)与大洋中脊玄武岩相比,大洋岛玄武岩富含大离子不相容元素,并且有较高的87Sr/86Sr,和较低的143Nd/144Nd。
据此Compbell—Griffths(1992)认为热幔柱的化学成分特征反映元素源于富集型地幔(相当于下地幔)。
有人认为在上升过程中,热幔柱头部化学成分是不断变化的,是有源区成分和捕获的地幔成分复合的特征,而热幔柱狭窄尾部在上升过程中近于基本上不捕获周围地幔物质,因而其化学成分变化主要反映源区化学成分。
地幔柱的运动特征地幔柱的启动和上升热幔柱的活动需要一个热边界层,这样的热边界层在地幔中的上下地幔界面的密度界面(670km ),或是核幔边界的D”层,一般认为是启动于核幔边界的D”层。
①理论分析表明:要产生直径为1000km的热幔柱球状头部,形成大规模溢流玄武岩,热幔柱只有启动于下地幔底部才能完成;②热幔柱的化学成分特征表明它主要来源于富集型地幔(即下地幔);如果D”层受到某种热扰动,其物质的粘度会降低,流动性增强,在热梯度的驱动下,所有受扰动作用的高温低粘度物质会向热边界层最低处汇聚,并在那里形成地幔柱。
热幔柱上升速率是非常慢的,认为一个典型的热幔柱从D”层到达地表(或近地表)大约需要100Ma,其相对移动速度一般低于1cm/a,大规模的溢流玄武岩是热幔柱经过长期积累和捕虏周围地幔所形成的巨大球状顶冠减压熔融喷发产物,在通道打通之前,热幔柱不可能快速上升,因为上升过程和喷发过程都会导致热量的大量散失,从而减少地幔柱的活动能力。
地幔对流对地幔柱运动的影响一个新生的热幔柱从D”层启动后,上升至地表要穿过整个地幔对流层,地幔水平对流会改变热幔柱的直立形态,使其发生弯曲倾斜,大洋中许多孤立火山岛屿是热幔柱受地幔对流作用弯曲变形的结果。
但近年来许多研究证据表明,地幔并非分层对流而是整体对流,对流速度很慢,尤其是下地幔基本上是无应力条件下的对流,因此,多数学者认为地幔对流对热幔柱不会有明显影响,所以热幔柱这种固定属性使其成为测量全球板块运动的最佳坐标系。
地幔柱构造与板块构造关系丸山茂德(1994)指出,联合古陆中部链状地幔喷流的上涌,使大西洋张开,D”层成因的超级地幔柱在大西洋中脊之下呈链状排列,说明中脊被下面链状地幔喷流柱固定住,但多少出现了小范围的水平位移,如此,大西洋中的板块驱动力可能是核幔边界形成的地幔柱,即板块构造受到地幔柱构造的控制。
在俯冲带位于北面(爪哇海沟)的印度洋和两侧都有俯冲带的太平洋,中脊与超级地幔柱无关。
这意味着在俯冲带发育时,板块构造与地幔柱无关。
地幔柱构造与威尔逊旋回超大陆是因地幔柱的上涌而裂开的。
分离出的大陆随时间移动到超大洋内,并任意分布。
此时俯冲带在地球表面发育是任意的。
它们提供冷物质(板块)进入地幔,成为位于670km 的停滞岩块,并在下地幔形成任意分布的下降流,一旦小规模的冷地幔柱汇集形成较大规模的下降流,所有大陆岩石圈就会朝冷地幔柱移动形成超大陆。
威尔逊旋回可分为早期和晚期阶段。
早期阶段的特点是下地幔内任意分布有地幔柱;晚期阶段的特点是下地幔中只有一个超级冷地幔柱,所有大陆岩石圈都被移动直至被吞没其中。
地幔柱的活动是幕式的。
根据地球的显生宙历史判断,一个威尔逊旋回的周期可能是800Ma。
全球构造:地幔柱与板块构造的有机结合丸山茂德(S.Maruyama)等日本学者根据地层(P波)层析成像技术得到的全地幔内部结构和对板块下插历史追踪的研究结果,认为地幔柱和板块并非互相独立,二者构成一个统一的构造体系—全球构造体系。
超级冷地幔柱的形成海洋板块俯冲到670km深处,在那里岩石圈物质滞留下沉(由于相转变的吸热性质引起灾变性重力塌陷),这样就形成冷地幔喷流柱向下朝外地核流动。
如果许多俯冲带在空间上象亚州P-J那样紧密排列,那么就会产生巨型的冷地幔柱,这样冷地幔柱一旦发育以来,就会强烈影响下地幔中大规模的地幔对流,所有漂浮在上地幔上的大陆都会指向这种超级冷地幔喷流柱,最后所有的大陆都会聚在一起,形成一个地表超大陆。
这种超级冷地幔柱的寿命可能是4-5亿年。
从全局看,滞流板块的下落和地幔柱上升必然是成对现象。
一般把下落的滞流板块称为“冷幔柱”,上升的地幔物质称为“热幔柱”。
地幔全局性物质对流主要是由这种下落的冷幔柱和向上运动的热幔柱所支配。
在现在的地球上,位于南太平洋和南非之下的两个上升的超级热幔柱和亚洲大陆之下的下降的超级冷幔柱制约着整个地球物质的运动。
糜棱岩糜棱岩是韧性变形的构造岩一般呈线形分布糜棱岩化是大颗粒变化为小颗粒和体量增大过程由此造就可能的储矿空间糜棱岩化过程经历变形-恢复-重结晶三阶段它充分表现于其特征矿物石英演变中地震玻化岩是地震诱发高速强磨擦-部分熔融-快速冷却的上地壳玻璃质“皮壳状”岩石或局部带是一种玄武玻璃糜棱岩产出位置•韧性剪切带中,是韧性剪切带的标志之一;•花岗岩与围岩边界石英韧性变形钾长石韧性变形斜长石韧性变形在长英质糜棱岩中可以通过测定石英颗粒中同运动气液包裹体的均一温度及由此获得的捕获温度来确定糜棱岩形成时的温度范围同运动石英气液包裹体判别标准:发生在与糜棱面理平行的微裂隙中,通常跨越相邻的石英颗粒边界。
变质核杂岩是一些由强烈变形变质岩和侵入岩组成的孤立平缓穹形隆起其上覆盖构造上被拆离及伸展的未变质沉积盖层糜棱岩化和线形糜棱岩带常伴随伸展应力发生变质核杂岩几何学特征•空间上呈穹隆状或长垣状孤立隆起,通常具有翼缓的特征;•核部主要由变质岩和中酸性岩浆侵入体组成;•变质核杂岩顶部和周缘以韧性剪切带为代表的拆离断层与上盘未变质岩石切割;拆离断层上盘岩石以脆性变形为主,断层通常会叠瓦状排列;•脆性断裂和韧性断裂的运动方向具有一致性,反映了统一的运动方式变质核杂岩的特点•脆性断裂作用和韧性断层共存;•沉积岩、变质岩和岩浆岩共存;•岩浆作用、变质作用和沉积作用共同作用拆离断层——变质核杂岩的要素拆离断层(detachment fault) 最早由Pierce于1963年提出,当时是指叠瓦状逆冲断层的底板断层,即滑脱面。
Davis 1980年将其应用于伸展构造,定义为“结晶变质基底杂岩与上覆沉积盖层之间的大型低角度正断层或伸展断层”。
即分割变质核杂岩与上盘岩石的并将这两种构造层次相差很大的岩石单元叠置于一起的大规模低角度正断层。
拆离断层的特征1. 将未变质的浅构造层次岩石叠置于强烈变质变形的深构造层次岩石之上;2. 规模巨大,一般具有区域性,三维呈穹状;3. 位移量大,可达数10 km;4. 上盘以一期或多期正断层形式伸展,这些正断层呈铲状或多米诺状,向下并入拆离断层;5. 拆离断层具有特征的构造岩系,即糜棱岩、绿泥石化角砾岩(含假熔岩)、断层角砾和断层泥。
它们自下而上顺序产出,向上变新并且发生后者对前者的叠加,各类构造岩的发育厚度也依次变薄。
Davis和Lister (1988) 认为,拆离断层置根于中地壳,其前缘或分支断层向高构造层位扩展并切出地表。