中国区域大地构造-第9讲
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区域大地构造49个复习知识点1.区域大地构造学与大地构造学的区别和联系(1)大地构造学是一门研究全球岩石圈形成、发展的综合性学科。
(2)区域大地构造学是应用大地构造理论进行区域地质特征总结、区域地壳岩石圈发生发展规律研究的地质学分支。
因此区域大地构造学不仅工作范围局限,而且侧重于实际资料的综合分析。
(3)大地构造学侧重于理论分析与建立,具有探索性。
(4)大地构造学与区域大地构造学是两个密不可分的学科。
首先,区域大地构造学的研究需要先进大地构造理论的指导,第二,大地构造学需要区域构造的研究成果。
只有找出地球岩石圈不同区域的共性与差别,才能将岩石圈各部分有机地联系起来,最终分析其形成发展的规律性,建立全球岩石圈构造运动和演化的模式。
因此区域大地构造的研究是大地构造研究的基础环节。
2.大地构造学当前的主要任务全球及大陆动力学研究;为矿产资源、地质灾害和环境评价建立动力学模型。
中国大地构造学研究方法:历史一构造分析法、将今论古法、构造类比法3.历史-构造分析法岩石圈的组成和结构是物质运动在一定阶段的表现形式,它们处在不断的运动、变化和发展的过程中,因此从历史发展的观点来分析岩石圈组成和结构就是研究大地构造的基本方法,即历史-构造分析法或称地质历史分析法。
1.沉积特征分析2.岩浆活动分析3.构造变动分析4.变质作用分析5.成矿作用分析6.地球物理分4.地质建造泛指在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。
按岩石成因类型地质建造可分为:沉积建造、岩浆建造和变质建造等三大类;按大地构造类型则可区分为:地槽型建造、地台型建造等。
地质建造反映特定的地质环境,有重要实用意义5.地球的圈层结构、大陆岩石圈的圈层结构大陆岩石圈自上而下可分为四个层圈:1.上地壳:由盖层和结晶基岩层两部分组成。
2.中地壳3.下地壳4.莫霍面也是一个过渡层6.地球构造活动的韵律性马宗晋等以不同的时间尺度韵律性的代表性事件为参考,划分出长韵律、中韵律、短韵律和微韵律四个层次,十二个韵律级别。
中国大地构造分区中国大地构造分区一、从活动论观点划分大地构造单元1、大地构造分区的主要原则大地构造单元的基本观点 2、划分3、划分古板块的标志4、划分大地构造单元的步骤二、中国大地构造轮廓及构造分区1、槽台观点对中国大地构造单元的划分观点对中国大地构造单元的划分 2、板块3、中国大陆构造域的划分一、从活动论观点划分大地构造单元1、大地构造分区的主要原则由于地壳构造活动性的不均一性,因而可以从空间的角度将地壳各部分的区域性分异与构造阶段的发展变化联系起来进行大地构造单元划分或大地构造分区。
大地构造分区的主要依据是构造活动程度,由于地壳演化中各个地区构造活动程度并非一成不变,而是可以相互转化的,所以进行大地构造分区时,必须具有历史分析的现点,即区分不同的构造阶段进行。
1、大地构造分区的主要原则现代全球古大陆再造和板块划分,一般以850-250Ma泛大陆旋回(Pangea-250)的构造格局进行划分的,因为该阶段的地质记录最全、研究程度最高。
至今,进入一个泛大陆裂解时期,其板块划分的代表方案就是LePichon(1968)等的现代板块划分。
Pangea-850以前(太古宙-元古宙)的板块划分涉及太古宙-元古宙的造山带和古缝合线识别,存在较多争议。
故一般以850-250Ma泛大陆阶段的板块划分和大地构造分区。
欧亚、美洲、非洲、澳大利亚将连为一体,形成超大陆2、划分大地构造单元的基本观点(1)活动论和固定论所谓活动论是指地表大陆和海洋在地质历史中的发展变化而言。
大陆和海洋在地表上的位置变化可能有两个方面,一是大陆和海洋相对于地极和赤道位置的变化;一是大陆和海洋相互之间的相对之间的相对位置变化,承认曾经发生过两种变化,就必须承认地壳运动以水平位移为主导形式。
相反,不承认大陆和海洋曾经发生位移,或承认移位,而将移位归因于地壳大规模垂直运动,如别洛乌索夫所主张的造洋运动,就是固定论者。
活动论和固定论的争论牵涉到地质学和地球物理学的各个方面,是近百年来地质学中带根本性的问题之一。
《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;第三章扬子地台(扬子板块)――4学时第一节概述与大地构造演化特征第二节前震旦纪基底形成阶段的构造轮廓;第三节震旦纪-三叠纪克拉通演化阶段的地质构造特征;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;第四章华南褶皱带与南海-印支地台(古板块)――3学时第一节南海-印支地台概述;第二节华南褶皱带构造演化特征;第三节中-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;第五章塔里木地台(古板块)――3学时第一节概述与大地构造演化特征;第二节前震旦纪基底形成阶段的构造轮廓;第三节震旦纪-二叠纪克拉通演化阶段的地质构造特征;海西印支运动的影响;第四节中-新生代盆地构造演化阶段的地质构造特征。
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,东北地区一般在90‐100 Mpa。
这种构造应力作用强度的差异告诉我们四川期的构造应力作用的动力来源于西南部,亦即印度板块快速北移、特提斯洋缩小造成的。
而构造应力在向大陆内部传递过程中逐渐衰减。
值得指出的是,冈底斯地块向北与羌塘、昆仑等地块发生碰撞,但阿尔金‐昆仑带的差应力值只相当于全国平均水平,这说明当时碰撞作用的强度可能不强。
3.断层发育1)逆断层:与上述褶皱作用向伴随,形成了纵向逆断层或逆掩断层,它们切断了白垩系和古新统及其下伏的地层,形成了大量逆断层发育带。
如格吉‐念青唐古拉逆断层带、库尔勒‐乌恰(乌恰县,位于新疆维吾尔自治区西部,帕米尔北部,塔里木盆地西端,天山南麓与昆仑山两大山系接合部。
)逆掩断层带、东昆仑逆断层、金沙江‐红河右行走滑‐逆断层带等。
2)正断层:中国大陆东部发育着一系列NNE向断层,它们在燕山期基本都是逆掩断层或逆断层,但在四川期普遍转化为正断层,普遍受到区域NNE向缩短和NWW向伸展作用,断裂表现为近NWW‐SEE向的拉张。
主要的正断层有:郯城‐庐江南段右行走滑‐正断层带、郯城‐庐江中段北东向左行走滑‐正断层带、大兴安岭东侧右行走滑‐正断层带、六盘山‐贺兰山右行走滑‐正断层带、太行山东侧右行走滑‐正断层带、十万大山‐绍兴左行走滑‐正断层带等。
4.盆岭发育四川期NNE向正断层发育的重要结果是形成盆岭构造,这一时期是中国东部现代地貌发育的萌芽时期。
白垩系通常是中国东部多数现代沉积盆地上的第一个沉积盖层。
由于近东西向的伸展作用,沿盆地边缘断层面发生构造拆离作用,此时在重力均衡作用的控制下,含中基性岩石较多的、古老结晶基底地区密度较大、相对下沉,形成沉积盆地。
古生代以来构造活动性较强、花岗质岩石较多的地区密度较小、相对上升,遂形成山区。
此时华北和东北主要形成大型断陷盆地,包括松嫩、三江、海拉尔‐二连、鹤岗、延吉、渤海湾、胶莱、苏北‐南黄海、江汉‐洞庭、三水、河西走廊(敦煌、酒泉、民乐)、塔里木、柴达木、准噶尔等,华南地区主要形成大量中小型断陷盆地(红色盆地)。
四川期是陈国达地洼学说中“地洼”形成的主要阶段。
5.盆地与矿床中国东部盆地的形成,对于矿产资源的聚集和生态环境的变化影响极大。
在早白垩世形成的东北地区松嫩盆地内,发育了大庆油田,该油田的主要生油层是下白垩统。
我国大部分地区在白垩纪是干燥、炎热的气候,有利于石膏、岩盐矿床的形成,如四川自贡、湖北、江西等地。
在盆地边缘形成了许多四川期的热液矿床,如湖南常宁水口山的铅锌矿、浙江黄岩县五部铅锌矿等。
补充:热液矿床,又称汽水热液矿床(hydrothermal oredeposits),是指含矿热水溶液在一定的物理化学条件下,在各种有利的构造和岩石中,由充填和交代等方式形成的有用矿物堆积体。
热液矿床是后生矿床。
热液矿床是各类矿床中最复杂、种类最多的矿床类型,可在不同的地质背景条件下,通过不同组成、不同来源的热液活动形成。
二、岩浆活动及其相关的构造1.概况中国大陆四川期的岩浆活动比较强烈,但岩浆岩分布面积比之前的燕山期显著缩小,为43864平方千米,相当于全国岩浆岩出露总面积的5%,是燕山期岩浆岩出露面积的五分之一。
岩浆活动在地表主要呈线状或点状分布,而燕山期是呈S状分布。
四川期岩浆活动具有独特性,总体上述钙碱系列,但二氧化硅含量极高,为71.43%,碱含量为8.45%,铁镁含量低为3.15%。
2.四条岩浆岩带中国大陆东部四川期的岩浆活动主要沿着四条NNE向的张剪性断裂带分布,分别是横断山脉带、大兴安岭‐太行山带、郯庐断裂带、浙闽粤沿海带。
以形成较多的A型以及少量S型花岗岩为特征,岩浆起源的深度常见在陆内的张性断裂带与莫霍面或壳内低速层的交切处附近,即与莫霍面或壳内低速层的局部滑脱相关。
3.其它岩浆活动区藏南和藏北发育含大量火山碎屑岩的海相火山组合。
羌塘‐昌都一带有早白垩世偏碱性的中基性陆相火山岩喷发。
昆仑、秦岭‐大别带也有白垩纪火山岩喷发和花岗岩侵入的记录。
青藏高原班公错‐怒江碰撞带附近在晚白垩世80‐90Ma有大量花岗岩侵入,这与东部大量花岗岩侵入时间(135‐100Ma间)差别较大。
阿尔金、豫西、长江中下游地区发育了中酸性花岗岩类,还形成了出露面积较小、浅成的中酸性斑(玢bin)岩,且常成为很多金属矿床的成矿岩体。
昆仑、秦岭‐大别、长江中下游地区的基底构造线主要走向是近东西向,在四川期构造应力场的作用下常出现近南北向的横张断裂,在这些地壳断裂与近东西向断裂的交点就比较容易发生岩浆活动。
4.主应力方向的顺时针转变齐金忠在研究河南祈雨沟金矿田的过程中发现早白垩世的共轭剪节理和岩脉所反映的最大主压应力方向是接近南北方向的,中白垩世形成的含金石英脉群都充填在走向NE40°张节理内,表明此时最大主压应力方向是NE40°左右,而晚白垩世的小岩体带和岩脉走向均为NNE向,说明晚白垩世的最大主压应力方向已转成ENE向。
可以看出,从白垩纪的早期到晚期,我国东部区域最大主压应力方向是从NNE向转变为NEE向,即发生了顺时针的转变。
应该指出的是,四川期最大主压应力方向的转变与燕山期很不相同。
四川期最大主压应力方向的转变是顺时针转变,而燕山期是逆时针转变。
同时,四川期最大压应力方向的转变与大陆古地磁方位变化无关,这一点也与燕山期的情况不同。
推测四川期最大主压应力方向顺时针转动是与印度板块不断朝北东向运移,班公错‐怒江带发生碰撞和会聚,使得以北地区发生北东向的缩短作用,随着这种作用的加强,就使得中国大陆东部从开始受到朝NNE向的挤压,逐渐转为朝NEE向挤压。
补充:共轭节理:是指岩石受剪切应力破裂形成的裂隙。
能切穿岩石中的砾石、结核和岩脉等,节理面光滑平直,通常是闭合的,延长较远。
剪切节理多成群出现,构成平行排列或雁行排列的节理组或由两组剪切节理形成共轭的“x”型节理。
5.四川期的板块变形此时,全国北东向板内平均缩短速度是 5.4cm/a,位于中国大陆西南部的特提斯洋平均扩张速度是1.2 cm/a。
冈底斯中部、羌塘西部、喀喇昆仑、西昆仑与塔里木西南缘、横断山、湘桂、闽、秦岭‐大别、东北老爷岭地区板内平均缩短速度为6.0 cm/a,鄂尔多斯、四川、塔里木地区小于4.0 cm/a,其它地区在4‐6 cm/a之间。
三、班公错‐怒江碰撞带形成,全球板块普遍向北运移1.班公错‐怒江碰撞带1)概况:班公错‐怒江碰撞带是中国大陆在白垩纪末期‐古近纪早期形成的唯一碰撞带。