第七章 板块构造与变质作用

变质作用、板块构造及超级大陆旋回变质作用、板块构造及超级大陆旋回麻粒岩相超高温变质作用(G - UHTM)主要发育于新太古代至寒武纪岩石中;推测在深部较年轻的,特别是新生代造山带岩石中也会有G - UHTM存在.岩石中最初出现G - UHTM记录意味着产生瞬时极高热流处的地球动力学发生了改变.许多G - UHTM带可能发育于类似现代大陆弧后的构造背景中.在较热的地球上,超大陆及其裂解形成的循环组合,尤其是经岩石圈减薄的洋盆卷入到其外翻过程中可能产生比现代太平洋边缘更热的大陆弧后.中温榴辉岩-高压麻粒岩相变质作用(E - HPGM)也是最先发现于新太古代岩石记录中,并发育于从元古宙至古生代岩石中.E - HPGM带是对G - UHTM带的补充,并经常认为是记录了从俯冲至碰撞造山作用的过程.在元古宙岩石记录中的蓝片岩明显记录了与现代俯冲作用相关的低热流梯度.以发育柯石英(±硬柱石)或金刚石为特征的硬柱石蓝片岩和榴辉岩(高压变质作用,HPM)及超高压变质岩(UHPM)主要是在显生宙形成.HPM - UHPM记录了显生宙俯冲 - 碰撞造山带早期碰撞过程中的低热流梯度及陆壳的深俯冲作用.尽管与直觉不同,在超级大陆聚敛期(Wilson旋回洋盆打开和关闭)的大陆地块增生过程,许多HPM - UHPM带看来确实是通过小洋盆关闭而发育起来的,反映双重热体制的双重变质带仅发育于新太古代以来的岩石记录中.双重热体制是现代板块构造的特点,而双重变质作用则是板块构造在岩石记录中的特征性标志.尽管构造样式很可能不同,新太古代以来G - UHTM和E - HPGM带的发育证明"元古宙板块构造体制"的开始.以冷俯冲和大陆地壳深俯冲至地幔,以及其中的部分又从深达300 km处发生折返为标志,"元古宙板块构造体制"在新元古代进化为"现代板块构造体制",这个转变可由岩石中的HPM - UHPM证明.记录这种极端条件的变质带年龄是不一致的,而变质作用发生时间与各大陆岩石圈聚合到超级克拉通(如Superia/Sclavia)或超级大陆(如Nuna (Columbia), Rodinia, Gondwana, 和Pangea)的时间却是一致的.作者：Michael Brown 作者单位：<变质地质学>杂志社刊名：地学前缘ISTIC PKU英文刊名：EARTH SCIENCE FRONTIERS 年，卷(期)：2007 14(1) 分类号：P541 关键词：大陆后弧变质作用板块构造俯冲作用超级大陆 continental backarcs metamorphism plate tectonics subduction supercontinents。

高中地理地壳运动与板块构造知识点地壳运动与板块构造是地球地壳变动的重要内容，它们揭示了地球表面的巨大变化和地球内部的构造特征。

以下是地壳运动与板块构造的几个重要知识点：1. 地壳运动的类型：地壳运动的类型：- 构造性地壳运动：地球表面地壳板块发生相对运动，引起地震、火山活动和山脉的形成。

- 变质性地壳运动：地壳板块经历高压、高温条件，使岩石发生变质过程，形成大理石、片岩等变质岩石。

- 破碎性地壳运动：地壳板块发生断裂、滑移等破碎状况，形成断层和地裂缝。

2. 板块构造的特点：板块构造的特点：- 板块：地球表面由多个相对稳定的板块组成，包括大陆板块和海洋板块。

- 构造：板块之间存在板块边界，包括边界类型有：边界、转换边界和俯冲带。

- 作用：板块构造是地壳运动的基本形式，推动了地壳的运动和变化。

3. 板块构造的影响：板块构造的影响：- 地震活动：板块边界处的构造应力积累导致地震的发生，地震是地壳运动的重要表现。

- 火山活动：板块边界发生俯冲作用时，岩浆活动会引发火山喷发，形成火山地貌。

- 山脉形成：板块碰撞或挤压引发大规模地壳抬升，造就了许多著名的山脉，如喜马拉雅山脉。

4. 板块漂移理论：板块漂移理论：- 大陆漂移：地质学家韦格纳提出的大陆漂移理论认为，地球表面的大陆板块会在地球历史上漂移，形成过去和现在的大陆位置。

- 海底扩张：1960年代，海洋学家赫胥黎提出海底扩张理论，认为板块边界处海底喷发的岩浆充填了新的海底地壳，导致板块扩张。

地壳运动与板块构造是理解地球地质现象的重要基础，通过对地壳运动与板块构造的研究，我们可以更好地了解地球的变动过程和地球内部的构造演化。

变质岩复习总结第一章：变质作用的基本概念1.如何理解变质作用？在地壳形成和发展、演化过程中，先存岩石（包括岩浆岩、沉积岩以及先存的变质岩）在地壳一定深处，为适应新的地质环境和物理化学条件，在基本保持固态的条件下发生的矿物组成、结构构造甚至化学成分的改变称为变质作用（metamorphism）。

其内涵包括以下几点：1. 变质作用的发生与地壳的形成演化、壳幔耦合有关。

2. 变质作用是一种内力地质作用，与岩浆作用、构造运动有内在联系，它们之间是平行关系。

3.变质作用基本是在固态下发生的。

4. 一般地，变质作用进行的环境是封闭（Close system)的,即变质前后的化学成分基本相同(isochemical) 。

5.在变质温度不断升高的情况下，原岩中若有一定的流体含量，则可发生重熔（溶）及交代，呈现为开放系统（open system) 。

2.变质作用的界限，与成岩作用、岩浆作用的区别和联系变质作用发生于一定的温度和压力范围，通常指温度T介于（150-200）—（700--900）℃，压力介于0.02-1.5Gpa之间。

成岩后生作用与变质作用之间没有截然的界限。

因为在后生成岩过程中也会产生一些在变质作用中形成的矿物，但变质作用中会出现典型矿物共生组合。

变质作用的发生过程主要是一个升温过程，先存岩石伴随温度升高发生变质反应形成新的矿物组合，或者发生重结晶改变原有的结构构造；岩浆作用主要是降温过程，是高温岩浆在温度下降条件下不断晶出矿物的过程。

变质作用主要是在固态条件下的矿物转变，岩浆作用则是在液态条件下的矿物晶出。

在岩石结构上。

变质岩是固态下矿物成核、生长的产物，多呈变晶结构，晶粒的自形程度取决于矿物的结晶势或成面能，而与矿物的结晶顺序无关；岩浆岩中晶出的矿物，其自形程度与矿物自熔体中结晶出的顺序关系密切。

变质作用与岩浆活动之间也没有一条截然的界线。

当温度升高、变质岩中存在一定量流体的情况下，岩石可能发生“部分重熔”，出现数量不等的熔体，这就是所谓的“混合岩化”。

大陆边缘沉积,构造,岩浆,变质作用过程活动大陆边缘的沉积、构造、岩浆和变质作用过程活动大陆边缘：是洋陆汇聚、大洋板块向毗邻大陆板块之下俯冲消减形成的强烈活动大陆边缘。

它是以深源地震、火山作用和造山作用为特征，强烈不对称性；从洋到陆，包括海沟、岛弧间隙（非火山外弧和弧前盆地）、火山弧和弧后盆地等构造单元。

岛弧—海沟型，大洋板块沿海沟俯冲于以海盆相隔的岛弧和大陆之下，又称西太平洋型大陆边缘；山弧—海沟型，指大洋板块沿陆源海沟俯冲与山弧之下，又称东太平洋（安第斯）型大陆边缘。

一、沉积作用过程（1）岛弧型主动大陆边缘沉积作用大洋向大陆方向依次为海沟、弧-沟间隙、火山岛弧、弧后盆地，各单元沉积特征如下：海沟：海沟沉积物只要是两部分，一是由板块俯冲带来的深海平原沉积物；二是海沟形成的深海沉积物，包括远洋钙质沉积、硅质沉积、深海红粘土、火山灰沉积以及在海沟形成的浊流沉积，受俯冲作用的影响，海沟沉积物保存不完整，并发生强烈变形。

混杂堆积：有板块俯冲引起，由已变形的深海平原沉积物、海沟沉积物及洋壳碎块等组成的构造岩带。

其原始层序完全被破坏，由外来岩块、原地岩块、基质三部分组成广泛遭受剪切变形。

发生在俯冲带和碰撞带，主要特点是1、不同时代，不同来源，不同种类的岩石相混杂；2、岩块大小形状差别很大，并且是构造作用形成的；3、基质普遍遭受剪切；4、混杂堆积是俯冲带和碰撞带普遍剪切的产物，可以看做是仰冲板块前缘的复杂叠瓦构造带。

弧前盆地：地貌复杂，沉积空间变化大，可以出现三角洲相，滨岸相，陆架相，陆坡相及浊积相。

沉积物主要来源是岩浆弧，由于物源很近供应量大，沉积以碎屑为主，浊积岩最主要，是复理石沉积最典型的类型岩浆弧：沉积以火山成因为主，迪金森将岩浆弧的岩石组合划分成三种成因类型：1、喷发中心及附近的中心相和近缘相主要以熔岩、火山碎屑岩及某些沉积岩成互层；2、呈沉积物群或沉积物覆盖层产出的以火山碎屑岩为主的分散相；3、沉积在弧边部的海盆相。

高中变质作用知识点总结变质作用可大致分为热变质作用、动力变质作用和水热变质作用三类。

热变质作用是由地壳内部的高温压力所引起的岩石变质作用。

在地壳深部，由于高温和高压所产生的地热作用下，造成岩石结构和组成发生变化，成为一种新的岩石。

热变质的过程主要是由地热作用造成的高温高压环境，这些条件下，岩石中的矿物会发生改变。

例如，堆花岩的石英和长石结晶颗粒会变得更大，岩石的结构也会发生变化。

这个过程是一个很大的挤向地壳的岩石加热，这个涌入最初是一种一部分属性地，现以矿物为例的岩石。

热变质大部分是靠地壳最内压力引起的，一般不引起岩浆的喷发。

这种变质作用是在地壳深部高温压力下，岩石的结构和组成发生改变，形成一种新的岩石。

动力变质是由于地壳内部地壳的构造紧张，岩石受到挤压应力而产生的变质作用。

当地壳板块受到构造的应力作用而发生移动时，地壳下部的岩层会受到应力作用，而形成动力变质作用。

动力变质的过程主要包括岩石的收敛和牵引。

这个过程是一种岩石的应力状态改变，由起源相变带来的应力环境改变导致地壳变了化变身而产生的一种变质作用，一般与构造运动有关。

动力变过的产生直接是由地壳的构造紧张所引起的，这种变质作用只发生在地壳的构造作用中。

这种变质作用大多数是在地壳运动过程中，由于大地运动所产生的压力应力。

这类变质作用一般都发生在地壳深部，主要是受到板块运动和地壳构造变形的影响，所以它的作用高温特压环境下使物质构成的原有现象变为另一种性质的新物体。

水热变质作用是在地壳深部岩石的高温和高压下，岩石与地下水的作用造成的。

地下水流深处，因地壳内部的高温压力，地下水也通常处于高温高压状态，这时地下水与岩石发生作用，造成水热变质作用。

水热变质作用是由于地壳深部高温高压下的水与岩石相互作用。

水热变质作用会使岩石中的矿物质及化学组成发生变化。

在水热变质的过程中，地下水作为一种高温高压的流体，它的浓度很高。

一些流体会通过一些导向受到挠曲的岩石中的一部分，一部分导热体相受岩浆挤压——一部分关节导热体相间的岩浆。

俯冲带岩浆作用和变质作用俯冲带岩浆作用和变质作用位于板块俯冲边界的岛弧—海沟系以及活动大陆边缘，热流值出现急剧的变化。

在海沟地带，热流值极低；而位于火山岛弧地带的热流值相当的高。

这种热异常是地球深部动力的地表的反映。

板块俯冲所导致的压力和热力效应，又在很大程度上控制着俯冲带的岩浆活动和变质作用的发生。

一、板块俯冲带的岩浆活动岛弧和活动大陆边缘石火山活动的强烈地区，常平行于海沟呈弧形展布，俯冲带的火山活动以中酸性，特别是安山岩类为主；并且富含气体（主要为水蒸气），表现出爆发的性质。

喷出物以碎屑物质占优势，这是岩浆弧火山岩与其他构造环境火山岩的主要区别。

有火山碎屑、侵入岩以及变质岩屑构成的厚层杂砂岩，泥岩经常与火山岩互层，这种互层系是识别岩浆弧火山岩的重要标志之一，在岩浆弧区与火山岩共生的还有大量中酸性深成岩，它们广泛的侵入到火山岩和沉积岩堆积中。

俯冲带岩浆活动产生的主要岩石系列有：a、岛弧拉斑玄武系列；b、钙碱系列；c、岛弧碱性系列，以及其间的过渡系列（表1-1）。

岛弧拉斑系列与洋脊拉斑系列的区别是：铁镁比较高，SiO2较高，稀土丰度偏低，初始锶比值较高；钙碱系列与岛弧拉斑系列相比，很少有铁的富集，SiO2较多，明显富集大离子亲石元素，轻稀土略富集，随SiO2的增加K2O 增长较快；岛弧碱性系列少有或没有铁的富集，碱元素含量高，随SiO2的增加K2O急剧增长（如图），进一步分为两组：由碱性橄榄玄武岩、橄榄粗安岩、粗面岩、碱流岩组成的钠质组和由橄榄粗安岩、安粗岩等组成的钾质组（表1-2）。

表 1-1三种火山岩系列在诸构造中的分布表 1-2不同系列火山岩化学成分比较火山岩系列的鉴别由于钙碱系列火山岩可以作为岛弧的标志性岩石，故火山岩系列的鉴定在识别古岛弧，回复古构造环境中具有重要意义。

稀土元素的分配形式在判别火山岩的共生系列中很有价值。

如图4-9所示，随着从拉斑玄武岩系到钙碱性系列、碱性系列，稀土元素的分配型式从平坦型转变为富集型至强富集型。

构造地质学试题一、名词解释（20分，每小题2分）1.递进变形；2.枢纽；3.张节理；4.地垒与地堑；5.水平断距；6.飞来峰和构造窗；7.叶理；8.流线；9.韧性剪切带；10.应变1.2.3.45.6.7.1.2.简述纵弯褶皱作用与横弯褶皱作用的区别。

3.简述角度不整合的特点及其研究意义。

4.什么是叠加褶皱，简述其基本类型。

5.绘图说明走滑断层与转换断层的区别。

四、论述题（25分）1.沉积岩地区如何确定断层的存在（9分）；2.里卡德（Richard）褶皱位态分类的原则、划分哪几种褶皱类型、各种类型由什么特点？（10分）3.用莫尔圆绘图表示双轴应力状态，并说明其物理意义（6分）一、名词解释（20分，每小题2分）1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.应变：在应力作用下物体形状和大小的改变量。

二、填空（15分，每空1分）1.岩层的接触关系包括（整合）、（平行不整合）和角度不整合；2.岩层的产状要素包括（走向）、（倾向）和（倾角）;3.兰姆赛（Ramsay）依据褶皱横截面上等倾斜线型式和褶皱岩层厚度将褶皱划分为（III）类（V）型；4、逆冲推覆构造是由倾角小于（30°）的低缓逆冲断层面及上盘推覆距离大于（5km）的推覆体或逆冲席体构成的外来岩块组合构成的构造型式；5.劈理可以划分为（破劈理）、（板劈理）和（褶劈理）等基本类型；6.水平岩是指倾角小于（5°）的岩层；7.1.2.123.不整角度不4.什么是叠加褶皱，简述其基本类型。

叠加褶皱又称重褶皱，是已经褶皱的岩层再次弯曲变形而形成的褶皱。

类型I—穹-盆式：晚期滑褶皱的滑动方向与早期褶皱的轴面平行或低角度相交，但与早期褶皱的枢纽高角度相交或垂直。

这种叠加型式相当于所谓的“横跨褶皱”或“斜跨褶皱”。

两期背形叠加形成穹隆构造，两期向形叠加形成构造盆地，类型II 新月-蘑菇型叠加：晚期褶皱的滑动方向与早期褶皱轴面夹角很大，两期褶皱枢纽呈中等或大角度相交。

地壳物质组成及变质作用《地壳物质组成及变质作用》我和朋友小李是一对地质迷，只要一有时间就会跑到山里去探寻那些石头的秘密。

那是一个阳光明媚的周末，我们俩又背着背包，戴着遮阳帽，一头扎进了离家不远的那座小山。

我们沿着蜿蜒的山路前行，脚下的石头各种各样。

小李突然蹲下身子，捡起一块石头，眼睛放光地对我说：“你看这块石头，表面这么粗糙，颜色灰扑扑的，肯定有很多故事。

”我凑过去，仔细端详着。

这石头看起来普普通通，就像一个毫不起眼的小角色，但在我们眼里，它可是一个充满神秘的宝贝。

你可能会问，这些石头到底是怎么来的呢？这就涉及到地壳物质组成啦。

地壳就像一个巨大的百宝箱，里面装着各种各样的东西。

有像石英这样晶莹剔透的，就像大自然精心打磨的水晶球；有长石，它们颜色多样，就像大地的多彩衣裳。

还有云母，一片片的，薄得像纸，在阳光下还会闪闪发光，就像藏在石头里的小星星。

这些矿物就像一个个小小的积木块，它们组合在一起，就构成了我们看到的各种岩石。

我们继续往前走，在一个山壁的角落里发现了一块看起来很奇特的石头。

这块石头和周围的石头有着明显的区别，它的纹理扭曲得像麻花一样。

我忍不住好奇地问小李：“这块石头怎么长得这么奇怪呀？”小李摸着下巴，一脸严肃地说：“这可能是经历了变质作用哦。

”我有点疑惑地看着他，他接着解释道：“你想啊，就像我们烤面包，原本软软的面团，放进烤箱里一烤，就变成了硬邦邦的面包。

石头也是一样，在地壳深处，高温、高压还有化学物质的影响下，原本普通的岩石就像经历了一场魔法变身，变成了现在这个样子。

”我仿佛看到了这块石头在地下深处被高温烘烤，被巨大的压力挤压的场景。

那些矿物颗粒就像一群惊慌失措的小蚂蚁，在强大的力量下被迫重新排列组合。

这个过程就像是一场激烈的战斗，原本稳定的岩石结构被打破，然后又重新构建成新的模样。

我们继续寻找着，每发现一块石头都会兴奋地讨论它的成分和可能经历的过程。

有时候我们会因为观点不同而争得面红耳赤，但是这种争论就像一场头脑风暴，让我们对地壳物质组成和变质作用有了更深的理解。

内蒙古武川县西部构造与变质作用、岩浆活动和成矿作用的关系摘要：研究区大地构造部位属华北陆块区。

华北陆块自原始陆块形成至现今的构造格局，经历了多期次的构造变形与演化。

根据不同时代的大地构造演化特征划分为：太古宙东伙房――西乌兰不浪古陆块、大井――小南沟新太古代花岗――绿岩带（色尔腾山古岩浆弧）、中元古代被动陆缘渣尔泰山裂陷槽、中新生代断陷盆地。

研究区中太古代晚期经历了乌拉山运动形成麻粒岩相――高角闪岩相的变质岩系。

新太古代期末经历了色尔腾山运动，形成绿片岩相的变质岩系。

晚元古代末期，渣尔泰山群经历了强大的白云鄂博运动并受其影响，形成钙质绢云母板岩、炭质板岩、变质石英砂岩、石英岩及变质砾岩等低绿片岩相的岩石组合以及韧性变形的糜棱岩等。

研究区位于铁、金、铜为主的多金属成矿带上，中太古界乌拉山岩群及其与之相伴生的变质深成体构成区内最古老的陆核，新太古界色尔腾山岩群及其变质花岗质侵入岩构成了本区新太古代花岗――绿岩带，乌拉山运动和色尔腾山运动在测区内占有极其重要的位置。

构造运动及岩浆活动导致热液活动频繁，断裂构造，韧、脆性剪切构造发育，形成了众多规模不等的铁、金、铜矿床，矿点及矿化点。

摘要：构造运动铁金矿床研究区地处内蒙古自治区中部，武川县西部，大地构造部位属华北陆块区。

一级构造单元属华北陆块区，二级构造单元为狼山――阴山地块，三级构造单元为研究区主要研究对象。

华北陆块自原始陆块形成至现今的构造格局，经历了多期次的构造变形与演化，研究区的构造格局具明显的时空演化特点，中太古界乌拉山岩群及变质深成体主要分布在研究区南部，新太古界色尔腾山岩群及变质花岗岩侵入体主要分布在研究区的北部，中元古界渣尔泰山群紧密相随色尔腾山岩群产出，构成与色尔腾山岩群走向一致的构造带，古生代晚期和印支期花岗质侵入岩主要分布在西部，中新生代断陷和坳陷盆地主要分布在研究区东南部。

根据不同时代的大地构造演化特征划分为：太古宙东伙房――西乌兰不浪古陆块、大井――小南沟新太古代花岗――绿岩带（色尔腾山古岩浆弧）、中元古代被动陆缘渣尔泰山裂陷槽、中新生代断陷盆地。