中国地质学09.ppt

西太平洋活动大陆边缘,简述完达山地体的特征及构造演化台湾可划分出哪几个构造单元，各单元的构造性质南澳运动、利吉群、垦丁混杂岩简述台湾简述台湾自16Ma以来的构造演化历史和从南到北的4种地球动力学机制举例说明中国的陆块类型，大陆增生方式和中国的造山带。中国陆块与世界其它陆块相比具有哪些特征？简述中国主要陆块特征,现代中亚大陆东缘弧陆、弧弧碰撞的大地构造背景,地体概念的由来：,1972年，Irwin首次提出移置地体的概念(Allochthonousterrane)；1981年，Jones进一步提出构造地层地体(tectonostratigrsphicterrane)；1983年，D.G.Howell总结了地体概念，作为远距离位移和拼贴的构造单元，解释了北美西部造山带的复杂组成与演化。定义：以断层为边界，具有区域性延伸的地质实体，与相邻地体有不相同的地质历史，没有过渡性岩相，每个地体内沉积、构造、火成作用、变质作用是统一和连贯的。,地体概念的补充：,邵济安、唐克东（1995）地体应该具有由远洋驮载远距离运移的历史；地体的源区和增生区不属于同一扩张体制的洋陆体系，因此，地体与其增生的陆缘间没有任何成生联系。,地体的基本特征,1.地体之间有深大断裂将其分开2.一般是无根的块体，同原来岩石圈下部完全脱离开来。3.地质特征和地质历史与周围完全不同（地体的源区和增生区不属于同一扩张体制的洋陆体系）。,东北地区大地构造分区图,完达山地体,完达山地体特征,J32-3K1硬砂质粉砂、细砂岩中含海相瓣腮类Buchia（雏蛤），属于北方型浅海动物群（N3060）与其两侧双鸭山一致。J1-2，放射虫硅质岩，放射虫的古生态表明水域纬度已经变高。T2T13，由一套铁镁质堆晶杂岩、基性枕状焙岩、红色放射虫硅质岩和砂页岩组成，含有锰质结核，代表洋壳残片及其上的深海沉积。放射虫的古生态属于近赤道的低纬温暖特提斯水域的生物群（纬度30N）；C2P1灰岩、基性熔岩岩块，灰岩中的蜓科、珊瑚，属于近赤道的低纬温暖特提斯水域的生物群,完达山地体与佳木斯地块对比,完达山地体古地磁特征,T3位于12.2NT3J121.8N(黑龙江完达山大岭桥)J343.5N（东安镇）K161N（东安镇）即从J1（195Ma）到K1末（95Ma）（100Ma）大致北移3040，纬度约等于30004000km，平均速率40mm/y。根据地层、岩性和生态环境分析：完达山地体来源于低纬度的特提斯地区，在早中侏罗世向北迁移，在晚侏罗世，达到中高纬度地区。,日本海扩张前日本列岛、完达山、锡霍特阿林地体复原图,新近纪，开始出现弧后盆地，最典型的是日本海，南海，此时已经由安底斯型大陆边缘转变为西太平洋型大陆边缘。,马尼拉海沟、北吕宋海槽、吕宋火山弧,冲绳海槽、琉球岛弧、海沟,台湾地区大地构造背景,台湾岛位于中国边缘海东部，菲律宾海板块和欧亚板块的交汇处，东北侧为NE、近EW走向的琉球海沟琉球岛弧系，南侧为近NS走向的马尼拉海沟和吕宋岛弧，构成西太平洋边缘海西部岛弧造山带的一环，形成于新近纪晚期。,台湾地貌特征,台湾地貌特征1）沿海平原2）西部山麓3）雪山山脉4）中央山脉-恒春半岛3）台东大纵谷4）台东海岸山脉,(中央地質調查所,1986),海岸山脈,中央山脈,東,西,雪山山脈,西部麓山帶,海岸平原,恆春半島,台湾大地构造单元划分,从东向西分为4个构造单元：（1）台东海岸山脉带：属于菲律宾板块，包括吕宋海槽、吕宋岛弧（增生弧）弧前盆地。（2）台东大纵谷：菲律宾板块与亚洲大陆的弧陆碰撞缝合线（利吉层、都峦山断层）（3）中央山脉带：东部：剥露的欧亚大陆边缘变质基底（大南澳群）、蓝片岩带（玉里组）是弧陆碰撞前俯冲的欧亚大陆板块边界西部恒春半岛：前碰撞增生楔。分布在梨山断层以东。在渐新世以后叠加了菲律宾板块的弧陆碰撞作用形成的增生楔。（4）雪山山脉带、西部山麓带和沿海平原带。分布梨山断层以西，新生代属于被动大陆浅海边缘和前陆沉积。雪山山脉在上新世以后因弧陆碰撞形成碰撞增生楔。,(中央地質調查所,1986),海岸山脈,中央山脈,東,西,雪山山脈,西部麓山帶,海岸平原,恆春半島,梨山-荖濃斷層中央山脉带,中央山脉东部出露的岩石为剥露的变质基底（大南澳群），是一套元古代中生代基底岩石遭受变质形成的绿片岩相到浅变质角闪岩相变质杂岩。一般认为是板块边缘增生楔形体或板块缝合带形成的混杂岩堆积，包括：剥露的变质基底（大南澳群片麻岩、太鲁阁层）、蓝片岩带（玉里组）。该带是弧陆碰撞前俯冲的欧亚大陆板块边界（宋奇瑜2008）。,在中央山脉东侧发育一套变质杂岩带，称大南澳群，大南澳群包括开南冈层、三锥层、太鲁阁层（长春层），开南冈层是迄今所知台湾最老的地层江博明。（1984）推出10-17亿的锆石年龄，还有500637Ma的Nb模式年龄，说明存在前寒武纪基底，可能是南海印支地台的一部分。太鲁阁层（长春层）几乎全部由大理岩所组成，大理岩中含二叠纪蜓科化石。Yu等1988年提出长春层是晚二叠世至中侏罗世期间法拉隆大洋板块上的海山与大陆边缘碰撞形成的混杂岩（吴根耀，2007）是海沟俯冲带的产物。玉里组：分布在大南澳群东侧。主要为黑色、绿色片岩，少量蛇纹石片岩和蓝闪石片岩组成，夹有不同时代、不同产状的基性（辉长岩）、超基性岩体、枕状玄武岩等岩块。（姚伯初，2006）。不整合或假整合于大南澳群之上。玉里组的时代为早白垩世阿普提阶。江博明（1977）对蓝闪石片岩作了Rb-Sr法测年，获得797Ma；Lo，1996对蓝闪石和绿辉石作了Ar、Ar测年，获得110100Ma年龄值，表明其形成于早晚白垩世之交。,晚中生代的古太平洋板块运动形成玉里组低温高压的蓝闪石片岩带,这一高压变质带与琉球群岛的石垣甑岛带、西南日本的领家三波川带、南海东北部中生代俯冲增生带连为一体，作为太平洋板块在燕山期对东亚边缘的俯冲标志之一（姚伯初等，2006）。,(中央地質調查所,1986),海岸山脈,中央山脈,東,西,雪山山脈,西部麓山帶,海岸平原,恆春半島,梨山-荖濃斷層中央山脉带,中央山脉西部为恒春半岛：前碰撞增生楔（厚层复理石沉积）。分布在梨山断层以东。是在渐新世以后叠加了菲律宾板块的弧陆碰撞作用形成的增生楔。包括恒春增生岩楔和经弧陆碰撞改造形成了晚中新世（76Ma）垦丁混杂岩,(中央地質調查所,1986),海岸山脈,中央山脈,東,西,雪山山脈,西部麓山帶,海岸平原,恆春半島,梨山-荖濃斷層:,雪山山脉带、西部山麓带和沿海平原带。分布在梨山断层以西，新生代属于被动大陆浅海边缘和前陆沉积。雪山山脉带在上新世以后因弧陆碰撞形成碰撞增生楔。,3.台湾地区构造演化史,台湾地区16Ma以前构造演化经历以下几个阶段：1台湾及其邻近地区前寒武纪陆壳存在，可能是南海印支地台基底的一部分（任纪瞬，1990）。2古生代三叠纪，本区属于古亚洲洋构造域，扬子华南板块分别与其北部的华北板块和南部的印支板块碰撞拼合，形成古亚洲大陆。3.早燕山期，西太平洋洋壳俯冲、走滑引起了古亚洲大陆东部的岩石圈拆沉，形成了华南大规模钙-碱性火山喷发与巨量岩浆侵入活动（吴根耀等，2007）。4距今110-100Ma期间，古太平洋板块向西俯冲，致使台湾发生一次重大变形变质事件南澳运动，南澳运动使上古生界和中生界发生褶皱变质，形成玉里组高压变质带。导致玉里组和大南澳群被碧候群（K2）不整合覆盖。,E,W,台北北势溪背斜,5.渐新世末期的埔里运动（33Ma）使上述岩层轻微变质，褶皱形成一系列NNE向宽缓的复背斜、复向斜，褶皱轴面与大规模逆冲断层面多倾向E或SE，说明来自太平洋板块的挤压。同期强烈的运动在日本称高千穗运动。埔里运动使中央山脉褶皱隆升。,6.晚中新世(距今814Ma)菲律宾板块与亚洲大陆在台湾大纵谷一线与台湾岛缝合形成“利吉群”混杂岩。7.在76Ma由于受南海中央洋壳俯冲作用，马尼拉海沟向北吕宋岛弧俯冲隐没形成恒春增生岩体（深海相浊积层）；晚中新世，吕宋岛弧的一部分在恒春半岛南端与来自南海的地块缝合，恒春增生岩楔经弧陆碰撞改造形成了垦丁混杂岩（黄奇瑜，2008）。两次碰撞缝合造成台湾中央山脉西部地区中新统轻度变质，前中新统叠加变质，此次运动一直延续到上新世早期，大致相当于海岸运动。,8.上新世一更新世的台湾运动(距今4Ma以后)时期，菲律宾海与欧亚板块进一步碰撞，形成今天台湾的构造与地貌景观。宋奇瑜（2008）研究表明，在中新世16Ma以前，台湾地区原为亚洲被动大陆边缘。在被动大陆边缘基础上，发生了古近纪张裂盆地，张裂构造在始新世停止。自16Ma以来，台湾大地构造演化经历了以下4个阶段，它们分别受四种地球动力学过程制约。清楚的限定了台湾斜向弧陆碰撞，每一个过程都有独特的地质、地球物理特征并且从南（俯冲）向北（碰撞）逐渐变化。每一个弧陆碰撞过程的地层学记录显示了斜向俯冲作用北早南晚。,所有弧陆碰撞步骤均可以由台东纵谷碰撞缝合线两侧的地质详细记录进行解释。其中，造山前：形成张裂式亚洲大陆边缘沿南海北坡台湾海峡东海展开；造山中：形成台湾吕宋隐没带与南海海洋地壳隐没带；造山后：形成台湾弧后张裂(台湾岛今日地形)琉球隐没带冲绳海槽。台湾及其邻近海区典型弧陆碰撞的地球动力学过程深刻揭示了太平洋板块欧亚板块之间俯冲运动与印度澳洲板块吕宋岛弧台湾中国大陆之间碰撞运动的关系和大地构造演化的轨迹。黃奇瑜NationalChengKungUniversityTainan,Taiwan,Marineanalog（模拟）