板块构造与槽台

1、第二章 板块构造第一节 地球的内部结构第二节 大陆漂移与海底扩张第三节 板块构造的基本原理第四节 板块活动与地质作用第五节 板块构造与地槽地台的关系第五章 板块构造与地槽地台的关系 板块构造理论提出前的一个多世纪中，槽台学说在大地构造地质学说中占主导地位，在此学说指导下积累了大量的资料。目前的问题在于重新解释这些资料，得出新的认识。一、槽台学说的发展概况二、地槽及其演化三、地台及其演化四、槽台学说的评述五、板块构造理论对地槽、地台的解释一、槽台学说的发展概况1859年Hall从美国的古生界地层的厚度变化中，把山脉和沉降带联系起来，1873年Dana把这种凹陷称之为地槽。1887年卡尔宾斯基根据

2、东欧近水平的古生界地层到处不整合在变质的结晶基底之上的现象，建立了地台的概念。1900年奥格首次清楚地分出地槽和地台两类基本大地构造单元。贝特兰提出了褶皱幕和构造旋回的概念，提出了构造活动的周期性和旋回性。提出了地壳发展历史上可以划分出休伦、加里东、海西和阿尔卑斯等四个大的褶皱期。到二十世纪中叶，槽台学说达到全盛阶段。二、地槽及其演化1、地槽的概念及其特点 根据槽台学说，地槽是地壳的基本构造单元，是地壳上构造性质活跃的部分。 对于地槽的确定，北美和苏联的地质学家有不同的标准：北美地质学家强调前期的强烈沉陷是地槽识别的首要标志；而欧洲和苏联的地质学家则趋向于把造山变形作为地槽鉴别的主要标准。 地

3、槽主要具有以下特点：形态上一般呈长条状，长度超过千公里，宽度数百公里；出现在大陆边缘或克拉通之间，如乌拉尔地槽；地貌反差很大，常由线状山脉或谷地组成；含有特定的沉积建造系列，其一般顺序为硬砂岩、硅质火山岩、复理石和磨拉石等组合；岩浆活动强烈构造变形强烈，以遍布的线型褶皱及逆冲断裂为特征。2、地槽的分类 地槽分优地槽和冒地槽，它们在空间上并列组成地槽偶。（1）优地槽 以强烈的火山活动，特别是蛇绿岩套的发育为特点，深水沉积在其沉积剖面中占重要位置。（2）冒地槽 活动性相对较弱，以陆源碎屑和碳酸盐岩等浅水沉积为主，缺乏火山物质。（3）地槽偶 当冒地槽和优地槽在空间上并列时，冒地槽总是位于靠近大陆的一

4、侧，而优地槽位于远离大陆的一侧，两者共同构成地槽偶。地槽的沉积建造下降阶段：底部碎屑岩建造 海底喷发岩建造 泥质岩建造上升阶段：碳酸盐岩建造 复理石建造 磨拉石建造3、地槽的演化 地槽要经历漫长而复杂的演化，从垂直运动的角度，总的可以划分为两个阶段，前期的差异沉降和后期的差异上升两个大的阶段，期间的转折称为构造回返或皱褶回返。构造回返以后，地槽就结束其发展而成为褶皱带，地台演化阶段是从褶皱带夷平阶段开始的。褶皱带的时代根据地槽回返时期确定。 奥庞（1965）根据对希腊半岛阿尔卑斯褶皱带的详细研究，认为一个地槽演化的延续时间可达二亿年，其中四分之三以上为地槽发展阶段，即沉降阶段；基性海底火山喷发

5、及蛇绿岩套只出现在优地槽种。无论是前期的沉陷、还是后期的造山变形和区域变质作用都是明显穿时性的，首先发生在地槽内带，再逐渐向外推进。地槽发展的单旋回模式 施蒂勒上世纪四十年代以构造岩浆旋回为主线，提出地槽单旋回发展模式。 认为：地槽褶皱带的发展是单旋回的，蛇绿岩（）只出现在地槽的初期。随后地槽沉积褶皱成山，与此同时大量花岗岩（顺层花岗岩和区域变质作用；穿层花岗岩和接触变质作用）侵入，并将此时期称为地槽褶皱幕。继后以安山岩喷发（）和各种斑岩小侵入体（）出现为特征，最后地槽褶皱带长期遭受侵蚀，转化为地台，并有大量玄武岩喷发（）。地槽的褶皱回返 别洛乌索夫研究高加索山，认为：地向斜回返为复背斜，地背

6、斜回返为复向斜。 沙茨基研究乌拉尔山，认为：地向斜回返为复向斜，地背斜回返为复背斜。地槽名词系统造山期前：地槽系一级，地槽和中间地块二级，地背斜和地向斜三级。造山期后：褶皱系一级，褶皱带二级，复背斜和复向斜三级，边缘坳陷、山前坳陷、山间坳陷介于二三级之间。2、地台的分类 双层结构中的不整合面是地台发展历史中的转折，并由此确定地台形成的时代。（1）古地台（克拉通） 前寒武纪形成的地台称古地台或克拉通。（2）新地台 显生宙期间形成的地台称为新地台，我国习惯用褶皱带这个名称。（3）地盾 有些克拉通的盖层由于长期剥蚀抬升，结晶基底大面积出露，这种地区称为地盾。3、地台的演化（1）裂陷槽（拗拉槽）发育阶

7、段 在地台形成的早期，在统一的盖层出现以前，是长期的裂陷槽发育阶段。如华北地台形成以后，在中晚元古代有裂陷槽发育，如燕辽裂陷槽（图）。（2）稳定盖层发育阶段 整个地台准平原化，并作为整体统一接受沉积。四、槽台学说的评述 作为在一个多世纪占主导地位的大地构造学说，槽台学说在组织实际材料、推动地球科学发展、满足生产需要曾起过重要的作用，对认识地壳构造的发展规律，作出了一定的贡献。然而，槽台学说存在明显的不足与局限。（1）取材的局限，取材只局限于大陆，未涉及占地球表面积70的大洋底，这样从大陆概括出来的认识，推到全球整个地质历史时期，会导致许多错误。（2）槽台学说并没有阐明地槽发生、发展、迁移和封闭

8、的本质，也不能解释为什么地壳上会出现长条状的活动带和其间大面积的稳定区。（3）槽台学说强调建造的分析、强调垂直运动，导致认识上的局限。五、板块构造理论对地槽、地台的解释1、地槽与大陆边缘 鉴别现代地槽的基本条件：呈长条状，宽数百公里长数千公里；它是一个拗陷地带，需要长期稳定的物质来源，使之足以累积起巨厚的沉积层。大陆内部一般难以大幅度沉降接受巨厚沉积，所以，不应当在大陆内部寻找现代地槽。 在优地槽褶皱带中，常有蛇绿岩套发育，说明优地槽发育于大洋基底上。但深海远洋地区，由于远离物质，沉积物极薄。只有大陆边缘符合上述所有条件，这样可以把大陆边缘看作现代地槽区。 一些地槽褶皱带目前看分布在大陆内部，如乌拉尔、天山等褶皱带，但是它们原先也分布在大陆边缘。2、褶皱造山带与会聚板块边界的关系 从世界地质图上可以看出，中、新生代形成的年青褶皱造山带，皆展布于板块的汇聚边界：环太平洋造山带发育与太平洋周缘的会聚边界，其形成与板块的俯冲活动有关；阿尔卑斯喜马拉雅造山带本身构成了欧亚板块和印度板块的会聚边界，其形成与板块的碰撞有关。 这样地槽“回返”和褶皱山系的形成从根本上说并非