第1章 地大区域大地构造绪论
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第一章绪论大地构造学tectonics:研究地壳、岩石圈甚至整个地球的演化和运动规律的地质学分支学科。
其主要研究问题:地球形成和演化过程;地球内部各圈层的物质组成;地壳和岩石圈的运动样式;推动地壳和岩石圈运动的动力学机制。
主要的大地构造学派:1、槽台学说、多旋迴学说、地洼学说2、大陆漂移学说魏格纳《海陆的起源》The Origin of Continents and Oceans3、海底扩张赫斯(Hess)和迪茨(Dietz)瓦因(Vine)和导师马修斯发现磁异常条带4、板块构造威尔逊提出转换断层摩根、麦肯齐法国的勒皮松等进一步发展5、地质力学6、其他:深大断裂、地球膨胀说、收缩说、波浪镶嵌学说、断块学说等槽台学说--强调地壳物质的垂直运动。
地洼学说--强调地块垂直运动的强弱变化。
地质力学--强调地球自转角速度变化造成的影响。
大陆漂移--强调大陆的水平运动。
海底扩张--强调洋壳的诞生和消亡。
板块构造--强调地幔物质热的对流运动。
其他:地球膨胀说、收缩说、波浪镶嵌学、断块学说。
中国五大构造学派:地质力学——李四光多旋回学说——黄汲清断块学说——张文佑地洼学说——陈国达波浪状镶嵌构造学说——张伯声板块构造学说经历了从大陆漂移假说、海底扩张假说,经过发展、完善,形成系统的板块构造理论,不断补充最新的观测资料,目前得到绝大多数地质学家的接受。
但在解释某些陆内变形时,显得力不从心。
(?)槽台学说、地质力学等其它大地构造理论,从不同的方向入手,经历了多年的发展和应用,可以解释部分地质现象,早期文献应用的是这些大地构造理论,甚至现今仍有人使用其中的某些概念。
大地构造学研究方法:历史分析法、力学分析法、地球物理方法、遥感遥测、高温高压试验、数理统计和数值模拟实验、深海钻探、行星类比地质事件的回剥法(属于历史分析法):在研究区域构造演化过程中,首先分析晚期的构造变形,在将最新的构造变形恢复之后,再进一步分析早期的构造变形,建立从新到老的构造演化序列。
⼤地构造⼤地构造第⼀章绪论1、⼤地构造学的研究内容主要包括那些?区域⼤地构造学的主要任务是应⽤⼤地构造理论来研究区域地质的基本特征,特别是古⽣代以来的区域⼤地构造基本特征。
区域⼤地构造学的基本内容:(⼀)阐述区域岩⽯圈的组成和结构特征;(⼆)进⾏区域⼤地构造发展阶段分析;(三)对⽐分析,进⾏区域差异性分析;(四)根据区域地质构造的具体特征,总结区域⼤地构造的基本特征,并进⼀步探索区域⼤地构造的发⽣、发展规律和地球动⼒;2、何谓历史-构造分析法,具体包括哪些?从各种地质、地球物理、地球化学的资料⼊⼿,按地史发展顺序,归纳不同⼤地构造发展阶段的特点,⽐较地壳、地幔各部分构造的发⽣、发展和转化,找出共性和个性,总结出地壳岩⽯圈发⽣发展演化规律。
(⼀)沉积特征分析:分析沉积组合类型和沉积组合系列,分析岩相古地理、海侵还退、岩层的接触关系、厚度、古⽓候、古⽣物地理分区等,从⽽研究各地质时期沉积区和剥蚀区的分布,各地区之间的构造分异,以及地史上出现⼤规模⼤陆分裂和碰撞,⼤洋的扩张和消亡;(⼆)岩浆活动分析:分析岩浆活动出现的时间,岩浆岩岩性、产状、活动⽅式、活动规模、岩⽯系列顺序等,以了解岩浆活动在时间上合空间上的变化,以及与构造运动的关系,再造消失的海洋,确定不同性质的⼤陆边缘和⼤陆裂⾕带;(三)构造变形分析:根据地层之间的接触关系确定各时期构造运动的性质和时间,从构造形态组合特点分析构造运动的强度及当时动⼒条件,从变形分布、⾛向等⽅⾯分析⼤陆碰撞带的位置、碰撞时间;(四)变质作⽤分析:根据变质岩的岩性、分布、时代确定变质岩类型、强度及其形成的构造意义,重塑⼤陆边缘性质、造⼭带分布以及地缝合线位置。
(五)成矿作⽤分析:结合矿产类型、空间分布和成矿时代,研究各种矿产成矿与地质构造之间的关系,指出成矿⼤地构造条件和找矿⽅向;(六)地球物理分析:通过深部地震测深、⼤地电磁测深、重⼒、磁⼒法了解地壳深部物质组成的特征及其结构。
第一章绪论第一节大地构造学一大地构造学的含义大地构造学(Tectonics或Geotectonics)是研究岩石圈组成、结构、运动(包括变形和变位)及演化的一门综合性很强的地质学分支学科。
一般说来,大地构造学应该是一门研究整个地球的组成、结构、运动和演化的学科,但是受技术手段和研究方法的局限,要实现这个目标,还要经过很漫长的道路,目前正在努力之中。
目前,大地构造学是以地质学方法为主来进行研究的,因此还不能真正研究整个岩石圈,更不用说整个地球,实际上重点研究的是大陆地壳表层几千米之内区域的组成、结构、运动和历史演化。
近年来,随着地球物理学和地球化学方法的引入,大地构造学正在逐渐扩展其研究的深度、广度与时间尺度。
研究地壳形成演化基本动力的大地构造学分支统称为地球动力学(Geodynamics),由于地球动力学是各种学说的立论基础,因而成为当今地质学中最热门的话题。
地球动力总的来讲可归结为五大系统:重力、膨胀收缩与脉动、地幔分异与对流、地球自转与星际作用等,它们又可细分为若干个不同的学派或假说,而且新的学说仍在不断涌现。
由于历史的局限,不同学者观察分析手段的不同,分析问题方法的不同,先后提出了以不同地球动力作为自己立论基础的大地构造假说,如地槽地台学、地质力学、板块构造学、地幔柱构造学等,其中在地学领域影响最为深远的是地槽地台假说(槽台说)和板块构造假说。
槽台说是在长期的大陆地质研究基础上提出来的假说,20世纪60年代以前在地学界占有绝对的统治地位,因此被称为经典大地构造理论,深刻影响了地质学的各个领域;板块构造学是在海洋地质研究基础上提出来的假说,它把地幔对流作为动力来源,主要研究板块间的分裂、漂移、俯冲、碰撞等过程,是20世纪60年代以来占主导地位的大地构造学理论。
值得一提的是,地幔柱构造学是针对板块构造说在大陆构造应用中存在的问题的基础上提出来的,创导者认为地幔柱构造学是不同于板块构造学的一种新的全球构造学说,它既能解决大陆构造的问题也能解决大洋构造的问题。
第0章绪论1.大地构造学:地质学的分支学科之一,研究大陆、大洋或某一大尺度区域地壳或岩石圈的组成、结构和演化历史的一门学科,目的是了解海洋、大陆、山脉及盆地的成因和发展过程,认识地壳和岩石圈的演化规律。
在地球科学中,它明显的具有上层建筑性质。
1).隆起说:其主要论点是:地球内部的岩浆上升侵入到山体的中央部分,使岩层从中央向边缘倾执并挤压成褶皱和断裂。
它的出发点是:垂直运动是基本的,水平运动是派生的。
后因它不能解释褶皱带的特点和褶皱并非由岩浆侵入造成等缺陷而被摒弃。
2).收缩说:地球由于冷却而收缩引起地壳侧向水平挤压的假说,是在1852年由法国的博蒙特(Elie de Beaumont,1798—1874)提出的。
后来休斯(Suess, E., 1831—1914)在收缩说中加进了关于地壳可分成刚性地段和柔性地段的概念,认为地壳结构是不均一的,在地球普遍压缩过程中,刚性地段揉挤和压缩柔性地段形成褶皱山系。
3).地槽-地台学说:在收缩说的基础上美国的霍尔(HalI, J., 1811—1898)和丹纳(Dana, J. D., 1813—1895)创立了地槽理论。
认为地槽是地壳上的巨大拗陷,是在水平挤压力影响下产生的,拗陷被沉积物补偿充填,而以后的压力就把这些沉积物挤压成褶曲。
2.大地构造学的特点大尺度:研究的对象庞大,而且不均一。
大科学跨度:(地球物理;地球化学;地外事件等)涉及学科多, 涉及资料量大,综合性强。
大思维:Suess-地球面貌(6卷)------大地构造学之父,全球见识Stille(二战) 全球观“地球科学观”。
3.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、变位;岩石圈的演化;造山带和各种地质体的形成背景。
4.研究方法的综合性和多样性。
地质学:主要通过地质手段研究深部的地质表现及其发展规律。
地球物理学:主要根据地震、重力、地磁和地热资料研究壳、幔的内部结构。
地球化学:主要研究壳幔的物质成分、地球内部物质交换等地质作用。
大地构造学基础理论纲要(全文)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。
第一章绪论一、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(李四光,国外)以构造演化史为主线(黄汲清,王鸿祯,任纪舜)以区域地质为主线(杨森楠-杨巍然,程裕淇)以构造解析方法为主线(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、岛弧型岛弧型主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。
大地构造第 1 章:地球的层圈结构1.陆壳与洋壳的差别?厚度:陆壳厚,洋壳薄;陆壳平均33km,最厚达80km(青藏),洋壳平均7km.组成: 陆壳为三大岩类, 洋壳主要为玄武岩;陆壳上部硅铝层,下部硅镁层,洋壳为硅镁层.构造: 陆壳复杂(存在褶皱和断裂), 洋壳简单(无褶皱).年龄:陆壳老(最老44-45亿年),洋壳新(最老2亿年).2.岩石圈、软流圈岩石圈:地壳与上地幔的顶部(盖层)由固态岩石组成的圈层.软流圈:位于岩石圈之下,与上地幔过渡层之间,是地震波速低速带.第 2 章:地槽-地台学说1.地台地台:地壳上稳定的,自形成后不再遭受褶皱变形的地区;岩层产状十分平缓,具有十分平坦的地貌;具有双层结构基底和盖层.2.地盾地盾:地台上的相对最稳定的部分,长期处于相对上隆,没有或很少有沉积盖层,前寒武纪变质基底大面积出露,周缘被有盖层的地台所环绕,平面形态呈盾状.3.克拉通克拉通:地壳上已达到稳定的、并在漫长的地质时代里(至少自古生代以来) 已很少受到变形的部分.4.地台基本特征1.地台是块状的辽阔地貌单元,一般具等轴状展布的几何形态,多为圆形、多边形的平原、高原或盆地.2地台具有双层结构,基底和盖层:盖层:由显生宙岩系组成,厚度小,变形微弱,未变质.基底:时代老,厚度大,主要为褶皱变质岩组成,常伴有岩浆岩.从这种结构上看,地槽褶皱上升后,再次下降接受沉积,可形成地台;因此,地槽经过造山作用演化形成地台.3. 地台发展过程中保持相对的稳定,主要体现在稳定的盖层沉积上,岩相和厚度比较稳定.4.地台区有自己的特征沉积建造和建造序列,沉积岩层之间多为整合或平行不整合接触.5.在其发展过程中岩浆活动微弱、有些岩浆活动主要与深断裂有关.6.演化过程中构造运动较弱,常形成一些同沉积的宽缓褶皱,具有一定的继承性.7.地台基底岩系中有各种变质矿产,盖层中主要为一些外生矿产.5.构造层构造层:地壳发展过程中在一定构造单元里于一定构造阶段中形成的岩层组合.6.地质建造地质建造:地壳发展的某一构造阶段中,在一定的大地构造条件下所产生的具有成因联系的一套岩石的共生组合.按岩石成因类型可划分为:沉积建造、岩浆建造和变质建造.第3章: 大陆漂移1.劳亚古陆北美欧洲亚洲(除阿拉伯半岛)2.冈瓦纳古陆非洲南美南极澳大利亚印度阿拉伯半岛第4章:海底扩张1.海底扩张说①大洋中脊是地幔物质上升的出口,上升的地幔物质冷凝形成新的洋壳,并推动先形成的洋底逐渐向两侧对称扩张;②海底在洋中脊处的扩张导致新大洋两侧的大陆逐渐彼此远离,也可能使老的洋壳在大陆边缘的海沟处沿贝尼奥夫带(俯冲带)向下俯冲潜没,重新回到地幔中去,从而完成对老洋壳的更新;③海底扩张是刚性岩石圈块体驮在软流圈上运动的结果,运动的驱动力是地幔物质的热对流;④如果地幔对流的上升流发生在大陆下面,就将导致大陆的分裂与大洋的开启.2.瓦因和马修斯假说海底磁异常条带,是在正反向交替的地磁场中,形成交替磁化的玄武岩条带而产生的。