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1、大地构造基本概念,1.定义：研究全球性地壳运动。包括沉积作用、 构造变形、岩浆活动、变质作用、成矿规律等。 2.主要学说： 槽台学说（30-60年代统治全球地学理论）， 地洼学说（陈国达） 波浪镶嵌（张伯声） 多旋回学说(黄汲清) 断块学说（张文佑） 地质力学（李四光） 据说马杏垣当年也想挤到这个大地构造俱乐部里去，欲成为第六大构造学派，终因势单力薄，未能如愿 板块构造学说,2.1槽台学说 槽台学说的提出 关于地壳（基本）构造单元及演化规律的理论，自19世纪中期以来，一直流行的为地槽地台学说。该说是由美国JHall（1859）和JDDana（1983）以及奥国ESuess（1875）等提出并发
2、展而成的。 槽台学说的观点 槽台学说有二个主要论点：（1）地壳构造单元有二，即地槽区和地台区，前者属（强烈）活动区，后者属（相对）稳定区；后者是由前者转化而来的。（2）地壳的演化历程有二个阶段，即地槽阶段和地台阶段。 槽台学说的价值 100多年来，在鉴别一个地区的大地构造属性时，不是看作地槽区就是看作地台区，该说的优点和功绩在于阐明了地壳中人类最先认识的两个构造单元、它们的性质区别和历史生因关系，阐明了漫长的地壳演化史中两个最先认识的阶段及其代表的一段历程和部分规律，推动了当时地质学的发展并在指导找矿等生产实践中做出了许多贡献。 地槽：指沉降很深、狭长条形延伸的凹地：长数百到上千公里，宽数十到
3、上百公里。 位于陆-陆之间或洋-陆之间。 长期连续沉降与堆积：时间达数亿年，厚度大于一万米。 有火山岩的叫优地槽Eugeosyncline；无火山岩的叫冒地槽Miogeosyncline；两者成对出现。,2.1槽台学说 地台：指地壳上稳定的、形成后不再褶皱变形的地区。 具双层结构：褶皱基底和水平的盖层 盖层：沉积薄；面形分布；地层平缓倾斜到水平；边界为正断层； 区域变质极弱;无火山岩；煤、石油、沉积铁矿等矿产发育。 与地槽的关系：地槽褶皱上升-剥蚀夷平-活动性减弱并趋向稳定-正断层使之下降-缓慢地接受沉积（地台阶段）。 古地台：以前寒武系（Precambrian）为基底；年轻地台：以古生界（C
4、ambrian-Permian）为基底 地盾Shield：基底之上无沉积盖层（无沉积或沉积薄被剥蚀）。 世界著名的地台：北美地台、非洲地台、澳洲地台、西伯利亚地台、俄罗斯地台、扬子地台、华北地台、塔里木地台。,2.1槽台学说 槽台学说的不足 当它运用于解决世界上一些像中国东部那样的地壳发展史更为复杂的地区时，却遇到了困难。以中国东部地区为例，按照地槽地台说，其现阶段的大地构造性质为地台区-“中国地台”.实际资料表明，这一地区在中生代中期以前，确曾先后不一地经历过地槽及地台二个阶段。但自中生代中期以后，却出现了许多与地台特征不一致的新情况：地壳活动性转为十分强烈，发生造山运动，断裂、褶皱广布，使
5、原来平整的地台构造层受到明显改造，出现反差强烈的构造地貌起伏，高峻山脉与深浚盆地相间，形成盆岭格局。在造山运动进行中，还有广泛的岩浆活动和变质作用。由于盆岭的强烈地貌反差，便导致剥蚀与沉积作用盛行。如以“有色金属之家”的美称驰名于世的南岭所产的钨、锡、锑等矿床，即主要形成于此时。在盆地中，随着在沉积建造特征上各有特色的盆地堆积物的形成，便产生了油气、煤、盐类以及铀铜等沉积矿床。如大港、胜利、中原、江汉等，以及中国各个陆缘海大陆架上的许多新生代油田，即这种大地构造环境的产物。这一地区目前新构造运动仍很显著，地震带多见，有些地方如黑龙江省的五大连池等处，两百多年前仍有火山喷发的记录。所有这些现象，
6、都不是地槽地台学说所能解释的。因为它们不是作为稳定区的地台区应有的特征，而显然是活动区的典型标志。这些困惑之点，阻碍着人们对于这一地区地壳演化史及现阶段大地构造性质的正确认识，也就难于据此有效地确定找矿方向，合理地利用改造自然环境，预防和消减灾害。,2.2地洼学说,对于地台活化的本质问题存在着不同的理解，以致关于地台活化结果及由此所造成的构造单元，未能得到正确的认识。 主要观点有二：一种认为它仍然是地台；另一种则认为这是“地槽历史重演的极好范例”。 陈国达根据自己长期实地考察研究结果得知，这种构造区的特征无论与地台区还是地槽区都不相符合：一方面，它的强烈活动性与属于稳定区的地台区相对立；而另一
7、方面，它虽然属于活动区，与地槽区相似，但在地壳结构，沉积、岩浆、变质诸建造和构造型相，以至地球物理、地球化学等各方面的特征，均与地槽区有别，表明它实际上属于不同的活动区类型。显然，这是一个新被认识的构造单元，是除地槽区及地台区以外的第三个已知构造单元，是在地壳演化中出现于后地台阶段的一种新型活动区。因其形成过程是地台活化，即它是地台区向活动区转化的产物，陈国达于1956年初提出时命名为（地台）活化区。后来，又鉴于这种活化区的最主要的构造地貌标志特征是造山作用所形成的盆岭相间的格局，其中的山脉叫地穹，盆地叫地洼。故于1959年又称它为地洼区。目前这二名在国内外文献中通用，作为同义词。,2.3多旋
8、回构造运动说,20世纪40年代德国地质学家施蒂勒W.H.认为一个地槽系只经历一次造山运动产生一次变质及变形出现一套由超基性基性到酸性的岩浆活动以及与岩浆活动相对应的一次成矿作用从而转化成褶皱系。即一个地槽系只经历一个构造旋回就结束了地槽发展史。黄汲清分析中国实际资料後发现不仅地槽经历多旋回构造运动转化成褶皱系就是在地槽形成褶皱系後地壳仍有剧烈活动使褶皱系产生新的沉积新的变质和变形以及新的岩浆活动和成矿作用。1954年黄汲清在其著作中国主要地质构造单位中正式提出多旋回构造运动说。,2.3多旋回构造运动说,由呈周期出现的造山运动及其相伴随的一系列地质作用(沉积岩浆活动变质变形及成矿)所划分开的地质
9、历史阶段称为构造旋回简称旋回。 世界各地大量同位素地质年龄数据表明地球每隔810亿年便出现一次大的构造运动和岩浆活动高峰构成地质历史的分界线。这种由大的构造运动和岩浆活动高峰所划分开的历史阶段称为巨旋回 8亿年以来的地质历史阶段称为新地巨旋回可分为休伦旋回加里东旋回华力西旋回和阿尔卑斯旋回时间跨度在 2亿年左右。其中阿尔卑斯旋回又可分为印支亚旋回燕山亚旋回喜马拉雅亚旋回 3个亚旋回。巨旋回和旋回具有全球性即全球大体具同时性。亚旋回则是区域性的。如印支亚旋回在东亚非常重要而在欧洲特别是西欧则基本不存在。,2.4波浪状镶嵌构造说,一种阐明地壳的统一构造格局及地壳运动规律的假说。由张伯声于1962年
10、提出。它认为，整个地壳的构造是由大小不同的地壳块体和大小不同的活动带镶嵌而成的复杂构造图案，称为地壳的镶嵌构造。同一级别的活动带与地块带相间分布,在构造地貌上显示峰-谷起伏及疏-密相间，并具有近等间距性,称为波浪状构造。全球地壳表现为几个系统的一级套一级的活动带与地块带的定蓑排列，因而在几个方向上表现出一级套一级的波浪状构造。地壳几个系统的、从宏观到微观级级相套的地壳波浪状构造的交织与叠加，形成了十分复杂、但有一定规律的地壳的波浪状镶嵌构造。,2.5断块构造说,一种关于地球岩石圈构造及演化的理论。它认为岩石圈固结之后，断裂活动就占据了主导地位。断块就是被岩石圈中不同深度的断裂及层间滑动断裂所切
11、割成的块体，各块体之间在物质组成、构造滑动性和地质演化诸方面均有明显的差异。断块构造说强调块缘的形成与形变研究，因为它们是认识断块形成演化及其运动学和动力学的主要标志；同时也重视块内结构不均一性的研究，因为块内各种不均一地质因素，都可在同一区域应力场情况下导致块内应力的分布形式和边界条件的变化，使块内应变图像变得十分复杂。 断块构造说是张文佑于1974年提出的。它是以地质力学为基础，吸取了地槽地台学说和板块构造学等的有关内容，在研究中国及邻区大地构造特征和模拟实验的过程中建立和发展起来的。,2.6 地质力学,板块构造,板块构造学说认为，地球表层是由一些大小不一的、坚硬的板块镶嵌构成。板块之间的
12、边界处是内动力地质作用表现最为强烈的地带。如构造运动、地震、火山活动等。,2.7板块构造,板块构造学说的创立过程 板块构造学说是60年代兴起的一种构造运动理论。它是在大陆漂移学说、海底扩张学说的基础上发展起来的。,大陆漂移学说,海底扩张学说,板块构造学说,板块构造学说的创立过程,大陆漂移：是德国探险家和地球物理学家魏格纳提出。他从的西洋两岸大陆边缘形态正好可以拼接起来的现象着手，搜集了大量有关地质构造、古气候、岩石和化石等资料，分析研究了它们的相似性之后，提出了大陆漂移的设想。,板块构造, 板块构造学说的创立过程,大陆漂移：是德国探险家和地球物理学家魏格纳提出。他从的西洋两岸大陆边缘形态正好可
13、以拼接起来的现象着手，搜集了大量有关地质构造、古气候、岩石和化石等资料，分析研究了它们的相似性之后，提出了大陆漂移的设想。,板块构造,板块构造学说的创立过程,大陆漂移：是德国探险家和地球物理学家魏格纳提出。他从的西洋两岸大陆边缘形态正好可以拼接起来的现象着手，搜集了大量有关地质构造、古气候、岩石和化石等资料，分析研究了它们的相似性之后，提出了大陆漂移的设想。,板块构造,板块构造学说的创立过程 板块构造学说是60年代兴起的一种构造运动理论。它是在大陆漂移学说、海底扩张学说的基础上发展起来的。,大陆漂移学说,海底扩张学说,板块构造学说,板块构造,板块构造学说的创立过程,海底扩张：美国的赫斯和迪茨在
14、地幔对流说的基础上，提出了海底扩张说。这一学说认为，地幔物质从大洋中脊和大陆裂谷处上升涌出，涌出的地幔物质冷凝成新的洋底，并推开先形成的洋底，逐渐向两侧对称扩张。当洋底扩张到达海沟处，向下俯冲，重新回到地幔中 。,板块构造,板块构造学说的创立过程,海底扩张：美国的赫斯和迪茨在地幔对流说的基础上，提出了海底扩张说。这一学说认为，地幔物质从大洋中脊和大陆裂谷处上升涌出，涌出的地幔物质冷凝成新的洋底，并推开先形成的洋底，逐渐向两侧对称扩张。当洋底扩张到达海沟处，向下俯冲，重新回到地幔中 。,板块构造,板块构造学说的创立过程,海底扩张：美国的赫斯和迪茨在地幔对流说的基础上，提出了海底扩张说。这一学说认
15、为，地幔物质从大洋中脊和大陆裂谷处上升涌出，涌出的地幔物质冷凝成新的洋底，并推开先形成的洋底，逐渐向两侧对称扩张。当洋底扩张到达海沟处，向下俯冲，重新回到地幔中 。,板块构造,板块构造学说的创立过程,海底扩张,大西洋的海底地形,板块构造,板块构造学说的创立过程 板块构造学说是60年代兴起的一种构造运动理论。它是在大陆漂移学说、海底扩张学说的基础上发展起来的。,大陆漂移学说,海底扩张学说,板块构造学说,板块构造,板块构造学说的创立过程,1965年，加拿大的威尔逊在大陆漂移、海底扩张说的基础上，提出转换断层的机制，并通过布拉德对大陆的拼接后，才逐渐创立了板块构造说。近几年来，板块构造理论迅速进展，
16、它把全球构造作为整体来研究。因此，被称为“全球构造说”的理论。,板块构造,岩石圈板块的划分,1968年法国勒皮雄)根据地震带、地形和地质等方面的资料将全球划分为七大板块：太平洋板块、欧亚板块、印度板块、非洲板块、北美板块、南美板块和南极板块。,北美板块,南美板块,太平洋板块,南极板块,非州板块,印度板块,欧亚板块,板块构造,板块的边界类型,离散型板块边界 会聚型板块边界 平错型板块边界,安地斯山脉的形成,板块构造,板块运动的驱动力,地幔对流,板块构造,板块运动的驱动力,地幔对流,意义与问题 板块构造说以极其简洁的形式（最基本的就是板块的生长、漂移、俯冲和碰撞），深刻地解释了地震和火山分布,地磁
17、和地热现象,岩浆与造山作用；它阐明了全球性大洋中脊和裂谷系、环太平洋和地中海构造带的形成，也阐明了大陆漂移、洋壳起源、洋壳年青性、洋盆的生成和演化等重大问题。地球科学第一次对全球地质作用有了一个比较完善的总的理解。板块构造研究所阐明的地质构造背景和岩石圈活动规律，对于寻找金属矿、石油等矿产资源，以及预测地震、火山等地质灾害，有一定指导意义。 板块构造说还存在一些有待解决的难题 驱动机制一最大难题 板块构造模式不能有效地解释板块内部的地震、火山和构造活动，包括水平变形、隆起和陷落。 有关古板块的研究，仍有一些分歧意见。 板块构造模式尚不能圆满地解释大陆岩石圈的成因和演化。 需要进一步研究的课题： 板块的生长、漂移和俯冲是连续的还是幂次性的；板块俯冲如何开始;俯冲过程中沉积物的结局;边缘盆地的形成机制等。 目前，板块构造说仍在不断修正和发展中。,