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文档简介

大地构造研究的主要方法(历史分析法及其内容):历史分析法、力学分析法、历史比较法(“将今论古”方法)、构造比较法、其他的方法有(地球物理方法;遥感遥测;高温高压实验;计算机模拟 ;同位素研究方法 ;行星类比)历史构造分析法是以各种地质、地球物理和地球化学等资料为基础,按地史发展顺序,探讨不同阶段大地构造发展的特点,着重研究和比较地壳、地幔各部分构造的发生、发展和转化,找出它们之间的共同性和差异性,阐明它们的运动规律。包括7方面的分析内容:1、地层沉积特征分析, 根据地层发育及岩性、岩相、厚度、接触关系和古生物组合在时空分布上的变化,恢复各时期的古地理、古气候和古生物地理区,进而了解不同时期构造环境与分区; 2、岩浆活动分析;3、构造作用分析,构造运动的时空分布、类型及强度差异,重塑地壳构造运动史,划分不同类型构造区;4、变质作用分析,变质岩的时代、岩性、分布、变质相,变质作用产生的条件,分析构造环境;5、成矿作用分析,据成矿作用与各种地质因素的关系,研究各种矿产的控矿条件,确定成矿大地构造环境和找矿方向; 6、地球物理分析,利用各种地球物理勘查资料,分析地壳深部物质组成和结构差异;7、地球化学分析,根据各种地球化学资料,研究元素在时空上的分布规律及地球化学场;为构造分区和找矿区划提供重要资料。地壳类型及其特征(大陆型地壳、大洋型地壳):大陆地壳(上地壳,A1):主要由富硅铝的硅酸盐矿物组成,常称硅铝层;多分布在大陆区。 大洋地壳(下地壳A2):主要由富硅镁的硅酸盐矿物组成,常称硅镁层;比重较大,密度一般为2.9-3.0g/cm3;主要分布在洋底或大陆地壳的下部。岩石圈速度结构的概念:地震波传播速度取决于地球介质的弹性和密度,壳幔速度结构在空间上存在明显不均一性,壳幔结构具有多层性,各分层地震波速度及其梯度明显不同,其间可存在高导低速层;不同vp、Vs速度层的厚度、埋深、分布范围、稳定性、速度梯度等存在显著差别。大陆壳速度分层(上地壳vp5.96.3 km/s;中地壳vp=6.46.7 km/s;下地壳vp=6.87.6km/s) Vp、Vs的含义及其在地球分层结构研究中的作用:(现在常用的:上地壳vp5.96.3 km/s;中地壳vp=6.46.7 km/s;下地壳vp=6.87.6km/s;传统的:上地壳(硅铝层)下地壳(硅镁层)纵波(P波) :振动方向与传播方向平行;通过介质的体积变化即挤压和拉伸传播;速度快,最先被接收到(Primary wave);振幅小;在固、液、气态介质中均可传播。横波(S波) : 振动方向与传播方向垂直;通过介质的形态变化传播,又称作剪切波;速度较慢(Secondary wave);振幅大;只在固体中传播地球分层结构研究中的作用 (对地球内部结构有了较为明晰的认知)按弹性波传播特点,在均质体中Vp、Vs会随深度增加而缓慢均匀加快 。实际情况为: Vp、Vs在地球内某些深度上出现急剧升高或降低。地球物理学上把地震波在某些深度上出现急剧升高或降低界面称为不连续面。壳内低速层的概念及其形成原因: 是指地壳内存在的地震波速度低于正常梯度的高导低速层。上地壳(15km以上)低速层与含水和岩石破碎有关 下地壳(1520km以下)低速层与局部熔融有关活动区与稳定区Moho面特征的差别(形态、埋深、清晰度、波速等)壳幔速度结构不均匀性的表现:壳幔结构具多层性,各分层地震波速度及其梯度明显不同,其间可存在高导低速层;不同Vp、Vs速度层的厚度、埋深、分布范围、稳定性、速度梯度等存在显著差别。不同构造区Moho面特征形态显著不同壳幔速度结构的不同,与岩石圈物质组成、深部热状况和物相物态及动力学条件密切相关。富集地幔、亏损地幔:富集地幔指大离子亲石元素(K、Rb、U、Th)富集的地幔; 亏损地幔指大离子亲石元素(K、Rb、U、Th)亏损的地幔;中国岩石圈结构基本特点(7方面):中国岩石圈结构具以下7个特点: 1、大致以贺兰龙门山(E105110)为界,东西两部岩石圈和软流圈结构差异很大:西部的“层状结构”较明显;东部呈“块体镶嵌结构”(或“蘑菇云构造”,袁学诚,2006;见图);2、西部岩石圈厚度大,130200km,软流圈薄,40100km;东部岩石圈薄,50100km,软流圈厚且变化大,200300km; 3、秦岭华北块体100150km深区段以低速为主体,50100km和150400km都表现为高速体与低速体陡立间列;4、东亚至西太平洋地区深70250km区段存在一个巨型低速体;5、以贺兰龙门山构造带为界,可把中国的岩石圈划分为2个岩石圈构造域和6个岩石圈块体;6、不同类型构造区岩石圈结构明显不同;7、中国东部岩石圈呈“上老下新”年龄结构稳定区的概念及类型(大陆稳定区、大洋稳定区);活动带及其类型(大陆活动带、大洋活动带)稳定区是指一个地区或某一个工程场地相对稳定的地段。大陆稳定区具大陆型地壳的地台(如俄罗斯、北美、西伯利亚、中朝地台);大洋稳定区具大洋型地壳的地台。是地史构造单元(如西太平洋洋盆是中生代发展形成的)。活动带泛指地壳上构造活动性、运动幅度和速度都比周围地区大的地区;大陆活动带包括大陆裂谷活动带(东非裂谷),和大陆边缘活动带(中国东部)大洋活动带即地槽活动带,包括大洋裂谷活动带,(洋脊)和大洋边缘活动带(安第斯) 地槽的概念:地槽是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沉积,后期强烈上升形成巨大褶皱山系,它是与地台相对立、相比较而区别的,在时间上一般是指古生代以来曾有过强烈活动的地带。地槽的基本特征:1、沉积特征 总体特征:沉积物呈带状分布,厚度巨大(可达万米),以海相为主,岩性、岩相及厚度在横向上变化显著。2、构造特征 构造活动强烈,常形成紧闭线性褶皱和大型纵向深断裂及推覆构造3、变质作用特征 地槽期的地层和岩石受异常压力、热力以及外来物质作用的影响,普遍发生区域变质,形成明显的区域变质带。4、岩浆活动特征 岩浆活动广泛而强烈,特点: 演化趋势:早期(下降阶段)以强烈的中基性喷发为主,形成火山硅质建造;晚期(上升阶段)以大规模中酸性侵入为主,形成巨大花岗岩基;后造山阶段侧以碱性喷发和小型侵入为主。空间分布:早期(下降阶段)火山岩多呈带状分布在拗陷带(地向斜)中,晚期的侵入岩浆多集中在地槽隆起带(地背斜)中。5、矿产特征 以内生矿产和变质矿产为主,尤以基性超基性岩有关的内生矿产最为典型(如Cr 、Ni、Ti、 Pt、 Co、 Fe和黄铁矿型铜矿)。其次为与中酸性侵入岩有关的Fe、Cu、W、Mo、Sn、Pb、Zn、Ag、Sb、Hg等矿产。6、地球物理特征 (1)地震火山多。(2)具异常上地幔,Moho面埋深较大或岩石圈减薄, Pn7.8km/s, Sn无效通过(上地幔刚性顶层)。(3)重力异常和磁异常成带状分布,方向性明显。(4)热流值高,一般在1.42.0 HFU 之间 7、空间位置及外形特征 地槽常出现在大陆边缘地带或两个大陆之间,呈条带状分布,长可达几百几千km,宽几十几百km。与地槽特征有关的名词术语:复理石建造、磨拉石建造、沉积建造序列 等:复理石建造是活动带特有的岩石组合。目前一般认为是深海碎屑沉积,具4个特征: (1)海相;(2)陆源;(3)韵律性(数千米岩系由几cm几m的少数几种岩性有规律互层组成);(4)特征的结构(包括递变和反递变层理、底部舌状和槽状冲刷沟模、痕迹化石及斜层理等)磨拉石( Molase )是来自瑞士的术语。是造山作用阶段的产物沉积建造序列一定构造单元中,随构造演化阶段的不同,沉积建造类型出现的先后顺序。地槽区的典型沉积建造类型及其常见的沉积序列:下降-扩张 - -上升-造山带地槽的沉积建造序列为: 硬砂岩建造 -硅质火山岩建造 -复理石建造-磨拉石建造地槽的对偶性及其类型:地槽偶 在空间上成对出现的优地槽和冒地槽组合模式。类型:(1)单偶由不对称极性的优地槽和冒地槽组成。(2)复(双)偶由对称极性的优地槽和冒地槽组成。地槽发展的一般过程:1、下降阶段 早期地壳发生差异性下陷,隆拗相间出现,形成地背斜和地向斜雏形;断裂火山活动一般较弱;接受陆源碎屑沉积,形成硬砂岩建造或下部陆屑建造。 中期差异升降和断裂活动加剧,拗陷加深,海侵扩大;出现优、冒地槽分异,断裂活动强或靠近大洋一侧的地向斜中出现巨厚火山硅质建造,甚至蛇绿岩套。 晚期地槽拗陷幅度最大,地背斜也可被海水淹没,内部差异活动减弱,形成广泛的碳酸盐岩建造2、上升阶段(1)上升初期首先发生局部褶皱上升,形成新的陆源补给区,在振荡性地壳运动影响下,拗陷带中堆积巨厚复理石建造(上部陆屑建造)(2)上升后期造山作用加强,地槽整体性抬升,海水逐渐退出;在区域应力、热力和流体作用下,出现大量花岗岩浆侵入,地层发生区域变质和褶皱断裂,形成造山带。3、地槽期后阶段(褶皱系发展阶段) 地槽发展结束。在褶皱山系中及边缘形成新的拗陷,堆积陆相磨拉石建造,不整合于地槽期沉积建造上。与地槽发展有关的概念:地槽迁移、地槽旋回、构造旋回、褶皱幕、构造层、褶皱系、造山带地槽迁移在一定构造发展阶段内,地槽在空间上沿一定方向先后依次有规律地褶皱封闭,转化为褶皱系的过程。地槽旋回 指地槽由下陷接受沉积,经褶皱隆起形成褶皱带,至被夷平发展成地台的完整过程。构造旋回地壳以及大气圈、水圈、生物圈在形成发展的总体演化过程中所表现出的阶段性。褶皱幕是指在相对短期内发生的一次造山运动。构造层某一特定构造旋回中形成的地质综合体,包括沉积建造、岩浆建造、变质建造和构造变形特征等。褶皱系:是由若干个褶皱带和夹持其间的中间地块所组成的一个大尺度的、地壳上的一级构造单元。造山带,是地球上部由岩石圈剧烈构造变动和其物质与结构的重新组建使地壳挤压收缩所造成的狭长强烈构造变形带 中国的主要构造旋回:阜平旋回、五台旋回、五台旋回、中条旋回、扬子旋回、兴凯旋回、加里东旋回、华力西旋回、印支旋回、燕山旋回、喜马拉雅旋回、地台的概念:地台是指前寒武纪以来地壳上的稳定地区,它具有双层结构,即有强烈褶皱变质的基底和较稳定的沉积盖层组成,两者之间为角度不整合。与地台有关名词术语:结晶基底、褶皱基底、绿岩带、古地台、新地台、陆核等:结晶基底:地台是地壳上相对稳定、具有明显双层结构的地区。上结构层有未变质的、产状平缓和厚度较小的沉积岩层组成,一般称为沉积盖层;下构造层有巨厚的、强烈褶皱的变质岩和岩浆岩组成的复杂岩系,通常称为结晶基底或褶皱基底。褶皱基底:是由区域变质显著、构造变动剧烈、遭受过广泛岩浆侵入的结晶岩系所组成。绿岩带:是蚀变或变质的基性火成岩带。通常指前寒武纪地盾中呈条带状分布的变质基性岩地区,如太古绿岩带等古地台古生代以前基底固结的地台新地台古生代以来基底固结的地台陆核(continental nucleus)是大陆地壳形成过程中最早阶段形成的硅铝质大陆块体,随后的大陆围绕其生成,因而它构成大陆的核心。地台的基本特征:1、结构特征,双层结构2、盖层的沉积特征 ,沉积厚度较小,一般只相当于地槽的1/10; 岩性以砂质岩、泥质岩和碳酸盐岩为主; 岩相以浅海相为主,部分海陆交互相和陆相;岩性岩相及厚度变化小,发育典型的地台型沉积建造3、构造特征 ,盖层的构造变形较微弱,主要由平缓开阔的断续型褶皱;断裂构造以正断层为主,主要发育在地台边缘。4、岩浆活动,地台阶段的岩浆活动无论规模、岩性和活动方式均与地槽不同5、变质特征,沉积盖层一般未受区域变质,局部可见动力变质和接触变质。6、矿产特征(1)基底岩系中的矿产: 以变质型为主,主要矿种有Fe、石棉、石墨、Au、斑岩铜矿和与基性超基性岩有关的Cr、Ti等(2)盖层中的矿产 : 以外生矿产为主,主要矿种有Mn、Fe、P、Al 、V煤、石油天然气、盐类及建材等7、地球物理特征,地台区有固结的基底,地壳刚性较大,厚度中等,稳定性较好。8、外形特征:多呈面状,面积可达数十数百万km2,最大的非洲地台2000万km2;呈现老年期地貌特征,以平原、高原为主,内部地貌反差不大,边缘可出现山脉。地台区的典型沉积建造类型:石英砂岩建造(石英及硅质岩屑含量95);碳酸盐岩建造;铝土铁质建造(铝土岩铁质岩及耐火粘土,形成于海侵岩系底部);含煤建造;红色碎屑岩建造地台的发展的一般过程:1、地台发展早期(差异升降期) 差异升降较明显,内部隆拗分异仍较大,边缘出现带状隆起和拗陷,沉积岩相及厚度变化亦较大,局部有火山、褶皱、断裂活动。2、地台发展中期(相对稳定期) 主要表现为整体缓慢升降,沉积厚度小,岩性、岩相、厚度在大范围稳定,发育典型的地台型沉积建造(石英砂岩建造、碳酸盐岩建造、含煤建造和铝土铁质建造),构造活动、岩浆活动十分微弱。3、地台发展晚期(断块差异升降时期) 地壳活动性开始增强,全区上隆,脱离海浸,内部出现较明显的断块差异升降,形成大小不一的陆相断陷盆地,其中堆积红色碎屑岩建造、含煤、含油及膏盐建造,有的出现陆相火山岩建造。总体看,地台发展过程中,地壳活动型经历了强-弱 -强的演变过程,阶段性明显。地台活化及其主要认识:地台活化地台发展晚期由相对稳定转化为强烈活动的现象。1、认为是“地台活化”由苏联大地构造学家别洛乌索夫1954年提出,认为中国的地台在中新生代所表现的活动现象,可以是地台发展晚期的一种特征。2、认为是地槽的再现 由苏联大地构造学家谢音曼1937年提出,认为地台发展晚期既然出现构造活化,说明地台的稳定性不存在了,不具备地台性质。按槽台理论,应属地槽活动区。3、认为是新型活动区最提出这种思想的是米尔琴克(1940),他认为,地台发展晚期的构造活化,使其转化为以块状断裂隆起与拗陷的活动区,与地槽区不同,应属新型活动区块断带(Block faulted beld); 我国著名大地构造学家陈国达通过对中国东部区域构造的研究,1956年正式提出:所谓“活化地台”实际上是一种新型活动区活化区,1959年有更确切地命名为地洼区。地槽褶皱系及地台中的二级构造单位和划分依据:地槽褶皱区(带)是指地壳上强烈活动的地带,包括在成因上有密切联系、空间上连续发展的所有地槽褶系和其间的中间地块。 地槽(褶皱)系的二级单元:地背斜、地向斜、边缘拗陷、槽缘隆起等;划分的依据是根据盖层发育程度和活动强度来划分的地台中的二级构造单位和划分依据:地盾(轴)(缺失、强)、台背斜(差、小)、台向斜(发育、小)、台褶带(发育全、强) 深断裂的概念及鉴别标志:是一种在空间上或平面上规模很大,延伸很远的断裂带,长达数百数千km,宽数数十km;它在时间上具有长期发展过程或多期活动的特征;在组合上是一种巨型破碎带。一般认为,深断裂必须切割硅铝层,直至上地幔或软流圈。鉴别标志:切割深度、动力学条件、活动时期、大地构造位置等分类。深断裂按深度及动力学条件划分的类型及其特征或鉴别标志:按深度的分类:1 超岩石圈断裂,2 岩石圈断裂,3 地壳断裂,4 基底断裂超岩石圈断裂特点:1、 切穿岩石圈并进入软流圈,一般为大陆与大洋或岩石圈板块的分界线;2、断裂带上发育良好的蛇绿岩套(Ophiolite suite)、混杂堆积(Melange),伴有双变质带(Paired metamorphic belts);3、火山和深源地震强烈(震源深70km) ;4、 是重要的地球物理分界线。岩石圈断裂特点: 切穿岩石圈,但未进入软流圈,一般为二级构造单元的分界线; 断裂带上发育超基性岩,但缺乏典型的蛇绿岩套; 是强大的深源地震活动带; 重、磁异常明显,形成陡梯度带。地壳断裂特点: 切穿地壳到达Moho 面;常控制基性岩及中性岩分布;有中浅源地震活动(震源深70km); 磁异常和地热异常较明显。基底断裂特点: 切穿地壳上部,未到达Moho 面; 常控制中酸性岩分布; 可出现浅源地震活动;磁异常和地热异常较明显。(二)按动力学条件的分类:1、挤压型深断裂,由区域挤压作用下形成,常与造山带的强烈褶皱伴生。以推覆构造和挤压俯冲带为代表。2、引张型深断裂,也称为伸展构造(马杏垣,1982),包括八种型式:地堑、裂谷、半地堑(箕状盆地)、盆岭构造、大型断陷盆地、深断槽、滑脱断裂和韧性流动带、岩墙群等。推覆构造、俯冲带、地缝合线、双变质带、蛇绿岩套、混杂堆积等概念及其特征:推覆构造由一系列彼此叠置的巨型平卧褶皱及推覆体构成的构造带。俯冲带或地缝合线前者位于大陆边缘,为洋壳向大陆俯冲的构造带。后者为大陆与大陆碰撞带。蛇绿岩套其实就是蛇绿岩。是一组由蛇纹石化超镁铁岩、基性侵入杂岩和基性熔岩以及海相沉积物构成的岩套。双变质地带指变质时期相同而变质作用类型不同的两个相邻变质地带。这里所说的变质地带是以变质作用类型为基础,它包括不能确定压力类型的单相变质地带。混杂堆积指时代和成因不同的各种外来岩块的堆积体。岩石中的胶结物为原地成分,层理方向与岩块中的层理不同,可分沉积混杂岩和蛇绿混杂岩 蛇绿岩套完整剖面(由上而下): (4)深海沉积,以放射虫硅质岩最为典型(3)枕状玄武岩 ( 2)辉长岩侵入体,有的为辉绿岩墙群 (1)底部橄榄岩,以斜辉辉橄岩为主蛇绿岩套具层序性、岩浆作用、变质作用和构造变形等特征:(1)变质超镁铁质杂岩:有纯橄榄岩、多期变形变质,常形成蛇纹化石橄榄岩或蛇纹岩。( 2)堆积杂岩:为岩浆结晶分异作用所造成的“晶体堆积体”,下部为堆积的橄榄岩,上部为堆积的辉长岩。有时,尚有英云闪长岩、斜长花岗岩等产于辉长岩顶部(基性岩浆结晶分异产物)。(3)席状岩墙群:由许多近于垂直,互相紧挨着的辉绿岩墙组成,相邻岩墙在接触处出现对称的冷凝边,可见岩墙是岩浆沿张性裂隙先后依次贯入而成;(4)枕状熔岩:属海底喷发,以拉斑玄武岩为主,常有细碧岩,形成紧密堆积的岩枕,岩枕中有气孔、冷凝边及放射状裂隙。(5)深海沉积物:包括放射虫硅质岩、含钙质超微化石的灰岩、页岩和硬砂岩等。 混杂堆积指时代和成因不同的各种外来岩块的堆积体。岩石中的胶结物为原地成分,层理方向与岩块中的层理不同,可分沉积混杂岩和蛇绿混杂岩。大陆裂谷的特征:a 地壳和地幔,裂谷轴部,地壳和岩石圈厚度减薄,Moho 面抬升,形成幔垫(枕)。显示地幔物质沿裂谷轴部上涌,为热地幔。b、热流和重力,热流值高,HFU24,重力负异常明显。c、地震,频繁,以浅源地震为主(震源一般在45km以内),震级较低。d、扩张速率 ,大多在 1mm/a以内,与分离型板块边界(洋中脊)不同。e、岩浆活动及岩浆岩组合,大多伴有火山和深成侵入活动。f、沉积作用特征: 沉积厚度:相对两侧地块大得多,可达数千米,如贝加尔裂谷沉积厚度达5000米,有的古裂谷达1000012000米。大陆裂谷的演化过程(穹型隆起断裂下陷陆间裂谷)及其图解a、穹形隆起阶段,热地幔开始上隆,地表出现正断层,发展成盆地;b、断裂下陷阶段 地壳减薄,断陷加剧,热柱活动增强,碱性和双峰式火山岩浆活动,沉积充填;C、陆间裂谷阶段;大陆完全打开,地幔物质上涌,裂谷轴部洋壳化,出现典型的裂陷槽。大陆裂谷与大洋裂谷在地壳基底、火山岩组合及扩张速率等方面的区别?什么叫双峰式或双模式火山岩:双峰式火山岩是由地幔和地壳两种岩浆源区岩浆喷发形成的火山岩组合,由低K富Na拉斑玄武岩及酸性英安岩、流纹岩组成。板块的概念、世界上一级岩石圈板块的划分:地球岩石圈层被洋中脊、海沟、转换断层等构造活动带分割形成的不连续板状岩石圈块体。板块边界划分的主要依据是板块边缘的构造、活动性和板块内部的整体性。板块的边界有三种类型:离散型、聚敛型和剪切型板块边界。 洋脊扩张带是离散型或张裂型板块边界。沿此边界板块分裂并作离散运动,地幔物质涌出,产生洋壳,因此又称为生长型板块边界。海沟是聚敛型板块边界,沿此边界两个相邻板块作相向运动,大洋板块发生俯冲消减,因此它又称为消减型板块边界。 转换断层是一种特殊类型的板块边界。沿此种边界既无板块的增生,又无板块的消减,而是相邻两个板块作剪切错动。板块边界的基本类型及其特征:板块边界可分三种基本类型:离散型边界、敛合型边界及转换型边界1、拉张型板块边界(离散型边界,)特 点:(1)垂直于边界作背离运动,使板块向两侧分离、散开;(2)应力状态是拉张的;(3)是地球上巨大的岩石圈张裂带、基性超基性岩浆活动强烈;(4)正断层型浅震频繁,地热流值高。2、挤压型边界(敛合型边界,)特 点:(1)两侧板块垂直于边界作相向运动,造成大洋岩石圈消亡和大陆岩石圈增长; (2)应力状态是挤压型的;(3)沿板块边界地壳强烈变形,形成岛弧或造山带;(4)岩浆活动和中深源地震频繁; (5)板片俯冲及其脱水作用是产生岩浆活动的重要因素。 3、剪切型边界(转换边界)转换断层的概念及其特征:转换断层是一种水平错动在两端突然终止,并改变为另外一种方向的构造的断层。特征:(1)平移断层的断距(B-B)会随活动时间延续而加大,转换断层的断距一般不变 ;(2)平移断层两侧地质体的错动方向与断层的剪切应力方向一致,转换断层的地质体错动方向与剪应力方向相反;(3)转换断层的活动性(如地震等)只发生在a-a、b-b、b - c, 端点之外活动性小。地幔热柱及热点的概念:热柱指从幔核边界升腾的一股热流柱体,直径可达数百km,热流体上升到软流圈后发生水平运动,带动岩石圈运动。俯冲型造山作用与碰撞型造山作用的特征: 特点:发生强烈的岩浆喷溢或侵入,形成火山岛弧或火山弧,使陆壳增生,地槽褶皱隆起,形成造山带。(热力作用占优势) 可进一步分为两种类型:岛弧型(洋内俯冲造山); 科迪勒拉型(陆缘俯冲造山)特点:岩石圈发生强烈的机械碰撞或挤压,原大陆边缘的沉积层褶皱,并产生大规模推覆和逆掩断层,使陆壳缩短增厚,海洋关闭,地槽褶皱隆起,形成造山带。又分为两种类型: 陆弧碰撞型;陆陆碰撞型(新几内亚型)。不同板块边界(拉张、挤压型板块边界)的地质剖面示意图不同板块边界地质作用(沉积、岩浆、成矿作用)特点:(一)拉张型板块边界的地质作用1、沉积特征 大陆裂谷:以陆源河湖相浅海相碎屑岩和碳酸盐岩为主,常与碱性玄武岩为主的火山岩伴生;厚2000-7000m;洋 脊:一般缺少沉积物,可见较薄极细的深海沉积物2、岩浆活动特征 a、大陆裂谷:一般有较强的玄武质岩浆活动,常见的类型有:大陆溢流玄武岩;双峰式火山岩。b、原洋裂谷和洋脊:岩浆活动很强,常以低钾拉斑玄武岩质岩浆组合为主,形成蛇绿岩套。3、变质作用 具高热流值(可达3.7HFU),易发生低中度热变质。如玄武岩、辉长岩等易发生交代重结晶作用,在浅部形成沸石相、绿岩相,深部形成角闪岩相。4、成矿作用比较复杂,有利,一般情况下:大陆裂谷:与玄武岩有关的Cu、Au矿床;与基性、超基性杂岩有关的Cr、Pt、Cu、Ni、V、Ti等矿床;与碱性杂岩有关的磁铁矿磷灰石、Nb、Ta、稀土元素矿床;与金伯利岩有关的金刚石矿床;砂岩型铜多金属矿床原洋裂谷:海底喷流有关的多金属矿床;与基性超基性岩有关的塞浦路斯型多金属矿床(生于洋脊二扩散到整个洋底);与超镁铁岩有关的豆荚状铬铁矿、石棉、Ni、Co、Ti、Cu等矿床(阿而卑斯型矿床)5、地震活动,多为浅源正断型地震,沿扩张轴分布。(二)转换型板块边界地质作用岩浆活动不强烈;地震活动频繁,震源浅,呈带状分布;沉积作用仅分布在派生的转换拉张盆地和转换挤压盆地,以碎屑为主;(三)挤压型板块边界地质作用:1、沉积作用:a、海沟及海沟内坡:以深海和浊流沉积为主,富含钙碱性火山岩屑,厚度不大,几百千米;b、弧后盆地: 由盆地边缘向中心依次出现三角洲相砂泥质沉积滨浅海碳酸盐岩沉积深水浊流沉积深海沉积。2、岩浆活动(1)高热梯度的板片熔融,薄地幔楔,可有斜长石的残余相(太古代TTG片麻岩); (2)厚地幔楔下的板片熔融,缺乏斜长石的残余相(3)低热梯度、老的岩石圈板片脱水,交代地幔楔,熔融形成典型的弧钙碱性岩浆岩。由海沟岛弧大陆内部,岩浆岩的岩石系列、岩性、玄武岩类型、侵入岩组合及化学成分:(1)海沟及弧沟间隙的岩浆岩组合,弧沟间隙一般宽150300km。一般无岩浆活动,海沟内坡由蛇绿岩套。等的变化趋势(2)火山弧 岩浆活动强烈,以爆发型火山岩和火山碎屑岩为主(占建造的80以上)。据化学成分和矿物组成,岛弧火山岩分三个系列: a、岛弧拉斑玄武质系列:由大量岛弧拉斑玄武岩和少量安山岩、英安岩、流纹岩组成。b、钙碱性系列:由大量安山、英安岩、高铝玄武岩和流纹岩组成(中酸性组合)。 c、碱性系列:主要由碱性橄榄玄武岩、橄榄安粗岩、粗面岩组成。以富K2O、Na2O、Rb、Ba、Sr、Pb、Cs等大离子元素(LiL)和强不相容元素。拉斑玄武质系列、钙碱性系列和碱性系列火山岩在岩石组合及形成环境等方面的区别a、岛弧拉斑玄武质系列:由大量岛弧拉斑玄武岩和少量安山岩、英安岩、流纹岩组成。b、钙碱性系列:由大量安山、英安岩、高铝玄武岩和流纹岩组成(中酸性组合)。 c、碱性系列:主要由碱性橄榄玄武岩、橄榄安粗岩、粗面岩组成。以富K2O、Na2O、Rb、Ba、Sr、Pb、Cs等大离子元素(LiL)和强不相容元素。何为威尔逊旋回?它与地槽发展及板块运动阶段的对应关系:大陆岩石圈在水平方向上的彼此分离与拼合运动的一次全过程。即大陆岩石圈由崩裂开始、以裂谷为生长中心的雏形洋区渐次形成洋中脊、扩散出现洋盆进而成为大洋盆,而后大洋岩石圈向两侧的大陆岩石圈下俯冲(见俯冲作用)、消亡,洋壳进入地幔而重熔,从而洋盆缩小;或发生大陆渐次接近、碰撞,出现造山带,遂拼合成陆的过程。大陆边缘的概念及其类型:大陆边缘指大陆与大洋之间的广阔接触带,一般由大陆架、大陆坡、边缘海、岛弧、深海沟等组成。1、 稳定大陆边缘, 2、活动大陆边缘,被动型大陆边缘特征及其与地槽关系:特 点:长期处于稳定的大陆边缘;缺失海沟俯冲带;位于板块内部,被动地随板块运动;现代地震、火山和造山运动微弱;以大西洋沿岸为代表。活动性大陆边缘特征及其与地槽关系:(1)安第斯型或科迪勒拉型-沿岸发育一巨大的山系,洋壳以高角度向深海沟俯冲的大陆边缘。以南美西岸最典型。(2)岛弧和边缘海型-由岛弧和边缘海组成,海沟俯冲带位于岛弧外侧。以日本列岛和日本海最典型确定构造运动性质的主要依据: 不整合面及其性质的确定; 磨拉石建造及其性质的确定(磨拉石建造可进一步划分为三类:离散型(拉张型)、聚合型(挤压型)、转换型(剪切型); 岩浆系列及其环境的确定; 区域构造组合特征; 特征变质作用等。中国地势特征与区域大地构造关系:1、以青藏高原为中心,由西向东、由南向北地形高度呈阶梯状下降;2、以贺兰山龙门山横断山为界,中国地势可分东西两大区; 3、中国自北向南有三条近东西向山系:天山阴山山脉; 昆仑秦岭大别山 (长江与黄河流域分水岭); 南 岭; 4、中国东、西部低凹盆地轮廓均为菱形或多边形,边界平直清晰(塔里木、四川、准噶尔、柴达木等)。5、山脉、盆地、高原的走向与区域构造线方向一致,并与深层构造相对应:中国区域大地构造位置及主要特点:1、位于西伯利亚地台和印度地台之间的广阔区域2、东部与西太平洋洋盆相邻,处于洋壳与陆壳交接与转化地带中国区域大地构造位置具以下特点:中国大陆位于欧亚板块的东南部;东邻太平洋板块及其俯冲带;南接印度板块及与欧亚板块的碰撞造山带。中国特殊的大地构造位置,决定了我国大地构造格局具以下特征:1、北部处于古中国地台与西伯利亚地台相互作用的地带,是广阔的古生代地槽褶皱区;2、西部处于印度地台与古中国地台相互作用区,是巨大的古生代中新生代地槽褶皱区;3、东部处于太平洋板块与欧亚板块相互作用区,是古生代中新生代地槽褶皱区4、中部存在一些相对稳定地块。中国的一级大地构造单元主要有哪些?(地台区、地块、地槽褶皱系):地台:华北地台(中朝准地台); 扬子地台(西南地台); 塔里木地台 ; 喜马拉雅台褶带(喜马拉雅辗掩构造带); 南海地台地槽褶皱系19个 北部地槽褶皱区(由6个褶皱系和2个地块组成)(1)额尔古纳褶皱系(加里东期) (2)阿尔泰褶皱系(早华力西期) (3)准噶尔褶皱系(中华力西期)(5)天山褶皱系(晚华力西期) (6)内蒙大兴安岭褶皱系(晚华力西期) (7)吉黑褶皱系(晚华力西期) 西南地槽褶皱区(8个褶皱系,1个地块)(1)祁连褶皱系(晚加里东期) (2)昆仑褶皱系(晚华力西期;分东昆仑和西昆仑褶皱系)(4)秦岭褶皱系(印支期) (5)巴颜喀拉甘孜褶皱系(印支期) (6)三江褶皱系(巴塘思茅褶皱系) (7)喀喇昆仑唐古拉褶皱系(早燕山期)(8)冈底斯念青唐古拉褶皱系(晚燕山期)(9)雅鲁藏布褶皱系(早喜马拉雅期) 滨太平洋地槽褶皱区(5个褶皱系)(1)华南褶皱系(晚加里东期)(2)东南沿海褶皱系(晚华力西期)(3)延边褶皱系(印支期)(4)那丹哈达褶皱带(也称乌苏里褶皱带,早燕山期) 地块:(3)柴达木地块 (4)准噶尔地块 (8)松辽地块 中国大地构造分区的主要特征:1、以贺兰龙门山为界,东、西差异明显:西部以褶皱系为主,间夹中间地块和地台;2、东部以地台为主,北、东和东南缘为褶皱系环绕。部,是古亚洲洋封闭的结果;3、扬子地台西侧的西南地槽褶皱区属全球性特提斯喜马拉雅地槽活动带的中东段,是古特提斯洋封闭的结果;4、华北扬子地台以东的地槽系及大陆边缘,属全球性环太平洋地槽活动带的西段。5、各地槽褶皱区的地槽褶皱封闭时间有明显的方向性华北地台与扬子地台内部二级构造单元的组成及其差异:华北地台:1、内蒙地轴 ; 2、鲁东台隆(地盾); 3、辽东台背斜; 4、山西台背斜(断隆); 5、鲁西台背斜(断隆) ; 6、鄂尔多斯台向斜; 7、辽翼台向斜(华北断拗) ; 8、燕山台褶带; 9、豫淮台褶带; 10、贺兰六盘台褶带二级单元的分布特点: 类型分布:台褶带和地轴分布于地台边缘,台背斜和台向斜分布于地台内部;活动强度:边缘活动强度大,为狭长拗陷和隆起带,内部为大面积相对稳定区。 扬子地台 : 康滇地轴; 江南台背斜;四川台向斜;黔中南台向斜;丽江盐源台褶带;滇东台褶带;龙门山大巴山台褶带;鄂黔台褶带;下扬子台褶带;浙西皖南台褶带;江汉断拗;苏北断拗华北地台、扬子地台的基底组成及其差异: 华北地台:基底岩系(Ar-Pt1): 同位素年龄3617亿年,形成过程漫长,演化历史复杂。 基底岩系断续出露于地台内地隆起单位,如鲁东地盾、山西台背斜、内蒙地轴等。1、太古宙的地层岩性特征 以巨厚的浅粒岩、片麻岩、角闪斜长岩等深变质岩为主(TTP岩套),夹大理岩,含磁铁矿。原岩以中基性火山岩为主,面状眼球状混合岩化强烈,厚1.5万m。2、下元古界地层岩性特征 下部(五台群)以巨厚中基性火山沉积建造系列为主,变质达绿片岩相,含大量条带状磁铁矿。中心式混合岩化为主;上部(滹沱群)多为浅变质碎屑碳酸盐岩,夹火山岩,一般无混合岩化。扬子地台:基底岩系: Ar-Pt1:河口群、大红山群、哀牢山群等 ; Pt23:昆阳群、板溪群等 ; Z1: 柳坝塘组(易门)、天宝山组等; 晋宁运动结束基底发展阶段 基底类型:川中式基底:大多被掩埋,主要由太古界组成 ; 昆阳式基底:经历两阶段,由太古界及元古界组成 ; 江南式基底:主要由元古界组成华北地台、扬子地台沉积盖层发育时期大地构造发展阶段(差异升降、整体升降、地台活化)的划分标志:1、中晚元古代差异升降时期 主要标志:长城系震旦系在华北地台虽分布较广,但发育程度差别极大,主要沉积区位于地台南北两侧的燕辽裂陷槽和晋(南)豫(西)裂谷,厚度分别达1143m和7000m,其它地区仅数百m,甚至缺失;岩性以碎屑岩为主,次为碳酸盐岩,相变大;中晚元古代的构造岩浆活动。2、古生代中三叠世相对稳定发展阶段

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