第十章 大陆边缘及其地质构造课件

3.边缘海盆地的形成机制
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（1）主动扩张机制
• 边缘海盆的扩张是由上涌的地幔物质引起的， 强调地幔物质上涌的主动性，大致有热底辟 和次生对流两种模式。
①热底辟模式
• 大洋岩石圈不断向岛弧之下俯冲，在下潜板块与上 覆板块之间，因摩擦生热作用，温度升高，以致可 能克服粘滞阻力，导致一种高温低密度的异常地幔 物质体——地幔热底辟自俯冲板块上表面浮升。热 底辟的膨胀和浮升可以克服俯冲边界存在的正应力， 从而导致弧后区边缘海盆的扩张活动。
2.主动大陆边缘及构造地质特征
• 根据板块构造理论，活动型大陆边缘是板块汇 聚、大洋板块向大陆边缘之下俯冲消减的地带， 以频繁的地震、火山活动和强烈的造山运动为 主要特征。
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基本特征：
大洋板块俯冲带及其伴生的地震震源面都是从 洋向陆倾斜，并逐渐加深，此即贝尼奥夫带；
活动型大陆边缘的构造带具有明显的单向特征，
（2）西太平洋型大陆边缘及构造特征
• 海洋岩石圈俯冲于岛弧之下，也称岛弧亚型大 陆边缘。西太平洋型大陆边缘主要由海沟、岛 弧和弧后盆地几个单元组成，常称为沟－弧－ 盆体系；
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• 从洋侧至陆侧，由下列地貌单元组成：外缘隆 起、海沟、非火山外弧、弧沟间隙（含弧前盆 地）、火山内弧、弧间盆地、弧后盆地（或边 缘海盆）等。
二、边缘海的地壳结构及成因模式 1.边缘海的基本特征
有较高的热流值，分布范围大致与海盆的深 水区相吻合； 海盆内浅源地震较少，一般为深源地震； 边缘海是一个主要沉积场所，第四纪以来的 松散沉积物厚度可达1000m； 一般边缘海盆具有对称的地磁异常条带。
2.边缘海的成因
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• 边缘海盆地的洋壳性质、张性断裂结构、高 热流值、重力异常值等特征表明，大部分边 缘海盆是由扩张作用形成的。 • • Karig（1971）最早提出，边缘海盆地的张开 是岛弧裂离大陆、向洋侧运移，或岛弧本身 裂开的结果，边缘海盆地中可能存在生成新 洋壳的次级扩张中心。
②次生对流模式
• 俯冲的岩石圈把一部分低粘度的软流圈物质向下拖 曳，直到粘度增高后流动发生偏转，于是，热的软 流圈物质被带到弧后盆地下面的岩石圈底部。热物 质上涌使海洋岩石圈变热，对流运动引起的拉张作 用使地壳破裂，导致边缘海盆的扩张。
（2）被动扩张机制
• • 地幔物质的上涌是被动的，受板块之间运动 方式的控制。如果上覆板块与岛弧—海沟体 系之间为分离运动，这就为弧后扩张提供了 空间，可以促使地幔物质上涌，从而引起边 缘海盆的扩张。 • • 如果有俯冲带和大陆板块相向运动，大陆板 块推掩于俯冲带上，则形成安第斯陆缘。
第十章
大陆边缘及其地质构造
一、大陆边缘的基本类型及构造 地质特征
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二、边缘海的地壳结构及成因模式
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三、大陆边缘是洋陆争斗的前缘
一、大陆边缘基本类型及构造地质特征
根据板块运动性质和所处构造部位的不同划分 活动型（主动型大陆边缘）
大 陆 边 缘
板块的汇聚、俯冲消减、地震和火山活动
稳定型（被动型大陆边缘）
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• 被动大陆边缘由宽阔的大陆架、较缓的大陆坡 和缓而平坦的大陆裾组成。
被动大陆边缘的形成和发展与大陆解体、海底扩 张和大陆漂移有关，大致经历了三个阶段：
（1）大陆裂谷阶段
• 大陆或联合古陆内部张裂，形成大陆裂谷。裂谷平面 上延伸很长，纵向上切割很深，切穿整个岩石圈的大 型张性正断裂。两侧被多条正断裂所限，形成单一的 或复杂的地堑带，例如东非裂谷。
• 安第斯型大陆边缘的特征：
安第斯型大陆边缘俯冲带倾角较缓，一般约 在30⁰左右，在地表与俯冲带之间可发生地震； 横越安第斯型大陆边缘，由陆及洋，地壳 中的花岗岩渐灭，地壳厚度减小； 安第斯 型大陆边缘岩浆主要为钙碱性火山岩和花岗 岩—花岗闪长岩的岩基； 安第斯型大陆边 缘在海沟的陆坡深水区以浊流沉积为主。
（2）新生大陆边缘阶段
• 随着大陆岩石圈开裂，新洋盆生成。新生大陆边 缘的陆架较窄，陆坡较陡，洋盆也较窄，与外洋 联系困难，形成较封闭的还原水体环境。
（3）成熟大陆边缘阶段
• 随着板块扩张、大陆漂移、大洋拓宽，在海底扩张 的背景上，沉积作用占优势，在前期湖泊沉积、砂 泥岩碎屑和蒸发岩、黑色页岩沉积的基础上，此阶 段过渡为陆架－陆坡－陆裾沉积相，接受了巨厚的 沉积物。
主动大陆边缘的分类：
安第斯型大陆边缘：海洋岩石圈俯冲于大陆 岩石圈之下，由海沟火山岛弧的大陆架和大 陆坡构成 ；
西太平洋型大陆边缘：海洋岩石圈俯冲于岛 弧之下，也称岛弧亚型大陆边缘，由海沟与 火山岛弧的大陆架和陆坡构成。
（1）安第斯型大陆边缘及其构造地质特征
• 基本组成有海沟、大陆坡和火山弧，弧后无边缘 海，海沟与火山弧之间出现沟弧间隙和弧前盆地。
如环太平洋构造带通常分为内外两带：外带位于 大陆侧，主要是中生代构造带；内带位于洋侧， 主要是新生代构造带。其构造活动性具有自陆向 洋迁移的趋势。
重力场的变化规律一般是海沟带的自由空间重力
异常为负，岛弧及弧后盆地的自由空间重力异常 为正；
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地热流的分布具有明显的地带性；
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活动大陆边缘是最强烈的火山活动带。
同一板块内部，板块向两侧做背向运动
剪切型（转换型）
以浅源地震为标志，分布比较局限
1.被动大陆边缘及构造地质特征
• 由于大洋岩石圈的扩张而造成的由拉伸断裂所 控制的宽阔的大陆边缘，又称稳定大陆边缘。 位于板块内部，被动的随着板块移动，缺乏海 底俯冲带，故无强烈的地震、火山活动和造山 运动，但曾遭受显著的沉陷和张裂活动，发育 有巨厚的沉积物。