第十章 大地構(gòu)造學(xué)說(shuō)_第1頁(yè)
第十章 大地構(gòu)造學(xué)說(shuō)_第2頁(yè)
第十章 大地構(gòu)造學(xué)說(shuō)_第3頁(yè)
第十章 大地構(gòu)造學(xué)說(shuō)_第4頁(yè)
第十章 大地構(gòu)造學(xué)說(shuō)_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

第十章大地構(gòu)造學(xué)說(shuō)第一頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五第一節(jié)

地槽——地臺(tái)說(shuō)

地槽—地臺(tái)說(shuō)是傳統(tǒng)的大地構(gòu)造學(xué)說(shuō)。1859年美國(guó)的霍爾在對(duì)阿巴拉契亞山地的研究中,認(rèn)為山脈是在地殼的巨大拗陷中形成的。1873年丹納把這種拗陷地帶叫做地向斜(又譯為地槽)。1885年,休斯又首先提出地臺(tái)概念,他認(rèn)為地臺(tái)是地殼上穩(wěn)定的地區(qū)。1900年法國(guó)E·奧格在他的《地槽和大陸塊》一書中,才把地殼劃分為地槽和地臺(tái)兩種基本構(gòu)造單元。第二頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五槽臺(tái)論認(rèn)為,地槽是地球表面分布高峻的山脈或島弧的地區(qū),都曾是地殼的活動(dòng)地帶。地臺(tái)也稱陸臺(tái),代表地殼上比較穩(wěn)定的地塊,其輪廓呈渾圓狀,在現(xiàn)代地形上一般表現(xiàn)為丘陵起伏的波狀平原、低山綿延的大片高原或微傾的大陸架淺海地區(qū)。第三頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五

地槽發(fā)展到一定階段時(shí),就由下沉而轉(zhuǎn)為上升,經(jīng)過(guò)褶皺變質(zhì),逐漸變成穩(wěn)定的陸臺(tái)。 在地殼演化的不同地質(zhì)時(shí)期內(nèi),都有一部分地槽向陸臺(tái)轉(zhuǎn)變,因而地槽的面積就逐漸縮小,陸臺(tái)的面積逐漸擴(kuò)大。第四頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五一、地槽區(qū)

地槽區(qū)代表地殼上構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈活動(dòng)的地帶,垂直運(yùn)動(dòng)速度快、幅度大,沉積作用、巖漿作用、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和變質(zhì)作用都十分強(qiáng)烈和發(fā)育。地槽區(qū)是由地向斜和地背斜相間排列組成的狹長(zhǎng)地帶,呈狹長(zhǎng)帶狀,寬可數(shù)百千米,長(zhǎng)可達(dá)數(shù)千千米。第五頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五如北美西部的科迪勒拉山脈、南美西部的安第斯山脈、亞歐之間的烏拉爾山脈、橫貫歐亞大陸呈東西走向的阿爾卑斯山脈、喜馬拉雅山脈,以及我國(guó)的天山、秦嶺、祁連山等山脈,都是世界著名的地槽區(qū)。第六頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五(一)地槽區(qū)的發(fā)展過(guò)程可以分為兩個(gè)大的階段,第一階段以下降運(yùn)動(dòng)為主,但伴隨著次一級(jí)的上升運(yùn)動(dòng);第二階段以上升運(yùn)動(dòng)為主,但伴隨著次一級(jí)的下降運(yùn)動(dòng)。1.下降階段

整個(gè)地槽區(qū)以下降運(yùn)動(dòng)為主,下降速度快、幅度大。主要是接受沉積,并時(shí)常伴隨有海底火山噴發(fā)活動(dòng)

2.上升階段

整個(gè)地槽區(qū)以上升運(yùn)動(dòng)為主,又稱回返階段。這時(shí),巖層強(qiáng)烈褶皺隆起,海水完全退出,地槽區(qū)變成了錯(cuò)綜復(fù)雜的褶皺山脈,稱為褶皺帶。第七頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五從地槽區(qū)下降,經(jīng)過(guò)回返隆起成為褶皺帶,這樣一個(gè)完整的構(gòu)造發(fā)育過(guò)程,稱為一個(gè)構(gòu)造旋回。一個(gè)構(gòu)造旋回大約要經(jīng)歷幾千萬(wàn)年到1億多年。第八頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五括起來(lái),地槽區(qū)的升降運(yùn)動(dòng)有如下特點(diǎn):一是升降幅度很大,可達(dá)一兩萬(wàn)米;其次是升降速度相對(duì)較快,但按年平均計(jì)仍是微不足道,一般也只有一或數(shù)毫米;三是升降差異性明顯,從地槽區(qū)橫斷面來(lái)看,升降幅度、速度很不均一,所以沉積物的厚度和巖相,其橫向變化很大。第九頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五(二)地槽區(qū)的特征

1.巨厚的沉積建造

(1)沉積厚度很大,可達(dá)一兩萬(wàn)米;但無(wú)論是在縱向和橫向上,巖性和厚度有很大變化。(2)常表現(xiàn)為由陸相到海相,又由海相到陸相的一套完整的沉積系列。(3)具有明顯的節(jié)奏和清楚的韻律,即自下而上形成有節(jié)奏的沉積順序

第十頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五2.強(qiáng)烈的構(gòu)造變動(dòng)

3.頻繁的巖漿活動(dòng)

4.顯著的區(qū)域變質(zhì)作用

5.豐富多樣的礦產(chǎn)資源

第十一頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五

二、地臺(tái)區(qū)

地臺(tái)區(qū)代表地殼上構(gòu)造活動(dòng)微弱、相對(duì)穩(wěn)定地區(qū),垂直運(yùn)動(dòng)速度緩慢、幅度小,沉積作用廣泛而較均一,巖漿作用、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和變質(zhì)作用也都比較微弱。地臺(tái)區(qū)的外形呈近似圓形,直徑可達(dá)數(shù)千千米,是地殼大地構(gòu)造中相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造單元。在文獻(xiàn)中有“克拉通”(Craton)一詞,意義大致與此相當(dāng)。第十二頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五(一)地臺(tái)區(qū)的發(fā)展過(guò)程按照槽臺(tái)論的觀點(diǎn),地槽區(qū)旋回結(jié)束變成褶皺帶,便由相對(duì)活動(dòng)向相對(duì)穩(wěn)定發(fā)展,最終形成地臺(tái)區(qū),也就是說(shuō)地臺(tái)區(qū)是地槽區(qū)發(fā)展演變的產(chǎn)物。地臺(tái)的結(jié)構(gòu)可以分為兩個(gè)基本構(gòu)造層,下層稱地臺(tái)的褶皺基底,上層稱地臺(tái)的蓋層,中間被一個(gè)不整合面所分開(kāi)。第十三頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五根據(jù)地臺(tái)基底的形成時(shí)期,可以分為古地臺(tái)和年輕地臺(tái):如果基底褶皺時(shí)代在寒武紀(jì)以前,這種地臺(tái)便稱古地臺(tái),如中國(guó)地臺(tái)、俄羅斯地臺(tái)等;如果基底褶皺時(shí)代在寒武紀(jì)以后,這種地臺(tái)便稱年輕地臺(tái)。第十四頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五根據(jù)地臺(tái)區(qū)上有無(wú)蓋層及其厚度大小等,可以劃分出次一級(jí)的構(gòu)造單元

1.地盾

又稱臺(tái)盾,是指地臺(tái)區(qū)中有大面積基底巖石出露的地區(qū)。地盾是從古生代以來(lái)趨向上升的構(gòu)造單元,長(zhǎng)期穩(wěn)定隆起,遭受剝蝕,沒(méi)有蓋層,如淮陽(yáng)地盾等。第十五頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五2.臺(tái)向斜

是地臺(tái)區(qū)長(zhǎng)期趨向下降的次一級(jí)構(gòu)造單元,面積廣闊,直徑由數(shù)百至上千千米,上面覆有沉積蓋層,具二層結(jié)構(gòu)。如我國(guó)四川臺(tái)向斜。

3.臺(tái)背斜

是地臺(tái)區(qū)與臺(tái)向斜相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)期趨向隆起的次一級(jí)構(gòu)造單元,面積相當(dāng)廣闊,沉積蓋層由邊緣向中心逐漸變薄,中心部分有較老巖層出露,甚至有基底出露,沉積建造中常有缺失或間斷。如華北地臺(tái)上有山西臺(tái)背斜。

第十六頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五4.沉降帶

又稱臺(tái)褶帶,是地臺(tái)區(qū)長(zhǎng)期下沉的最活動(dòng)的地帶,多呈狹長(zhǎng)帶狀,拗陷較深,地層發(fā)育完全,構(gòu)造變動(dòng)比較強(qiáng)烈,有時(shí)還伴有海底火山噴發(fā)活動(dòng)以及花崗巖侵入活動(dòng)。華北地臺(tái)上的燕遼沉降帶是一個(gè)典型例子。沉降帶一般常位于地臺(tái)區(qū)的邊緣地帶,其形成可能與深斷裂的控制有關(guān)。第十七頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五三、過(guò)渡區(qū)

在地槽褶皺隆起過(guò)程中,在其與地臺(tái)交界的地區(qū),同時(shí)形成了大型帶狀拗陷,稱為前緣拗陷,由于它具有從地槽向地臺(tái)過(guò)渡的性質(zhì),所以又稱為過(guò)渡區(qū)或過(guò)渡帶。過(guò)渡區(qū)的結(jié)構(gòu)往往是不對(duì)稱的,與地槽毗鄰的一邊具有地槽的特征;與地臺(tái)毗鄰的一邊又具有地臺(tái)的性質(zhì)。第十八頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五(二)地臺(tái)區(qū)的特征1.厚度較小的沉積建造

2.不太強(qiáng)烈的構(gòu)造變動(dòng)

3.微弱的巖漿活動(dòng)

4.不太顯著的變質(zhì)作用

5.豐富的沉積礦產(chǎn)

常形成沉積鐵礦、錳礦、鋁土、粘土、煤、油頁(yè)巖、石油、鹽、石膏等礦產(chǎn)。第十九頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五第二節(jié)

多旋回構(gòu)造運(yùn)動(dòng)說(shuō)和 地洼學(xué)說(shuō)

我國(guó)有兩位地質(zhì)學(xué)者在槽臺(tái)說(shuō)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐和研究,提出有創(chuàng)見(jiàn)性的大地構(gòu)造學(xué)說(shuō),這就是黃汲清的“多旋回構(gòu)造運(yùn)動(dòng)說(shuō)”和陳國(guó)達(dá)的“地洼學(xué)說(shuō)”。第二十頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五德國(guó)著名地質(zhì)學(xué)家H.施蒂勒曾提出地槽發(fā)展的單旋回觀點(diǎn),多年來(lái)一直為各國(guó)地質(zhì)學(xué)者所接受。其要點(diǎn)是任何地槽從下降沉積開(kāi)始,伴有基性巖漿噴發(fā)活動(dòng);然后地槽上升、巖層褶皺,伴有大規(guī)?;◢弾r侵入;造山后期有安山巖噴發(fā)和各種小型侵入體;最后地槽褶皺形成褶皺帶,并由玄武巖噴發(fā)活動(dòng),轉(zhuǎn)化為地臺(tái)。這就是一個(gè)構(gòu)造旋回。地槽的孕育、發(fā)展和封閉,是通過(guò)一個(gè)構(gòu)造旋回完成的。第二十一頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五黃汲清在長(zhǎng)期研究并總結(jié)我國(guó)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育特征的基礎(chǔ)上,于1945年指出:地槽的發(fā)展不是單旋回的,而是多旋回的。即一個(gè)褶皺帶的形成,往往要經(jīng)歷許多發(fā)展階段,即前期旋回、主旋回及后期旋回。每個(gè)旋回都可以出現(xiàn)施蒂勒所說(shuō)的各種巖漿活動(dòng),而沉積建造、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、變質(zhì)作用和成礦規(guī)律等也都是多旋回的。第二十二頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五二、地洼學(xué)說(shuō)

50年代末期,陳國(guó)達(dá)認(rèn)為中生代以來(lái)地殼演化進(jìn)入了新階段,其大地構(gòu)造性質(zhì)既不屬于地臺(tái),也不屬于地槽,而是一種新型活動(dòng)區(qū),是從地臺(tái)區(qū)向活動(dòng)區(qū)轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物。陳國(guó)達(dá)把這種新型活動(dòng)區(qū)叫做“地洼區(qū)”,它是大陸殼發(fā)展演化的第三個(gè)構(gòu)造單元。第二十三頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五地洼區(qū)的最主要特征是地殼運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,區(qū)內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)度很大的構(gòu)造起伏,既形成上升的短帶狀隆起,稱為“地穹”,各隆起之間,也形成相對(duì)下陷的短帶狀盆地,稱為“地洼”。地洼中充填了地洼沉積,因此地洼具有三層結(jié)構(gòu),即地臺(tái)基底、蓋層和最上面的地洼沉積層。第二十四頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五地洼說(shuō)認(rèn)為:地殼由地槽區(qū)演化到地臺(tái)區(qū),是由動(dòng)到“定”;由地臺(tái)區(qū)演化到地洼區(qū),是由“定”到動(dòng);地殼的活動(dòng)區(qū)與相對(duì)穩(wěn)定區(qū)相互轉(zhuǎn)化和交替更迭的過(guò)程,稱之為動(dòng)“定”轉(zhuǎn)化。地洼說(shuō)還認(rèn)為:這種動(dòng)“定”轉(zhuǎn)化并非地殼構(gòu)造單元的簡(jiǎn)單重復(fù),而是由低級(jí)向高級(jí)、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,螺旋式不斷向前發(fā)展(例如地洼區(qū)還要進(jìn)一步向著另一新型的穩(wěn)定發(fā)展,…),這種發(fā)展過(guò)程,稱之為“遞進(jìn)”。地殼的發(fā)展規(guī)律叫做“動(dòng)‘定’轉(zhuǎn)化遞進(jìn)律”。第二十五頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五第二十六頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五地洼說(shuō)認(rèn)為:地殼運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源于上地幔物質(zhì)因熱力和重力作用產(chǎn)生的離心擴(kuò)散和向心凝聚。地殼發(fā)展就是這樣在地球內(nèi)部物質(zhì)的凝聚與擴(kuò)散的矛盾中互相轉(zhuǎn)化而遞進(jìn)的。第二十七頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五

第三節(jié)

地質(zhì)力學(xué)

(地球自轉(zhuǎn)速度變化說(shuō))對(duì)地殼構(gòu)造空間展布規(guī)律方面的研究,李四光教授(1889—1971)所創(chuàng)立的“地質(zhì)力學(xué)”有著重要的貢獻(xiàn)。地質(zhì)力學(xué)認(rèn)為,地殼運(yùn)動(dòng)力的來(lái)源是地球自轉(zhuǎn)速率的變化,因此稱為地球自轉(zhuǎn)速度變化說(shuō)。又因地質(zhì)力學(xué)的核心是“構(gòu)造體系”,所以又稱“構(gòu)造體系說(shuō)”。第二十八頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五一、地質(zhì)力學(xué)的創(chuàng)立及其主要內(nèi)容

地質(zhì)力學(xué)是力學(xué)與地質(zhì)學(xué)相結(jié)合的邊緣科學(xué),是地質(zhì)學(xué)的一門分支學(xué)科,即用力學(xué)原理研究地殼構(gòu)造和地殼運(yùn)動(dòng)及其起因的科學(xué)。其基本觀點(diǎn)現(xiàn)概述如下:第二十九頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五首先,地質(zhì)力學(xué)認(rèn)為地殼上的許多地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象,都是地殼運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,因此要想研究地殼運(yùn)動(dòng),就必須研究由地殼運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象,即“構(gòu)造形跡”。具體地說(shuō):從構(gòu)造形跡探討地應(yīng)力作用的方式和方向;從地應(yīng)力作用的方式和方向追索地殼運(yùn)動(dòng)的方式和方向;從地殼運(yùn)動(dòng)的方式和方向推論地殼運(yùn)動(dòng)力的來(lái)源。第三十頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五其次,地質(zhì)力學(xué)認(rèn)為地質(zhì)構(gòu)造形跡,和其他一切自然現(xiàn)象一樣,錯(cuò)綜復(fù)雜,千變?nèi)f化,但它們不是孤立存在的,而是互相聯(lián)系、互相制約的,每項(xiàng)構(gòu)造形跡都有和它相伴生的有成因聯(lián)系的一群構(gòu)造形跡。這種由“許多不同力學(xué)性質(zhì)、不同形態(tài)、不同序次和不同等級(jí),但具有生成聯(lián)系的各項(xiàng)構(gòu)造形跡所組成的構(gòu)造帶,以及它們之間所夾的巖塊或地塊組合而成的總體”,即統(tǒng)一的整體,稱為構(gòu)造體系。構(gòu)造體系被認(rèn)為是地質(zhì)力學(xué)的核心。第三十一頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五二、構(gòu)造體系

就目前認(rèn)識(shí)的范圍和程度,構(gòu)造體系可劃歸三類,即緯向構(gòu)造體系、經(jīng)向構(gòu)造體系和扭動(dòng)構(gòu)造體系。第三十二頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五(一)緯向構(gòu)造體系又稱東西復(fù)雜構(gòu)造帶,指出現(xiàn)在一定緯度上規(guī)模巨大的構(gòu)造帶,在大陸上往往表現(xiàn)為橫亙東西的山脈。第三十三頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五每條構(gòu)造帶都自成體系,其主體是走向東西的劇烈擠壓帶,由褶皺和壓性斷裂帶構(gòu)成,一般常伴有東西走向的巖漿帶分布;同時(shí)還有與它垂直的張斷裂,和與它斜交的兩組扭斷裂,以及低序次的構(gòu)造體系。它們是在南北向擠壓作用下形成的。每一條宏偉的東西構(gòu)造帶,都經(jīng)歷了長(zhǎng)期復(fù)雜的演變過(guò)程、反復(fù)多次的強(qiáng)烈變動(dòng)和構(gòu)造運(yùn)動(dòng),對(duì)許多礦產(chǎn)的形成和分布起著控制作用。第三十四頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五在我國(guó)境內(nèi)有五條,但主要有三條發(fā)育極為良好。自北而南它們是:

1.陰山-天山構(gòu)造帶

2.秦嶺-昆侖構(gòu)造帶

此構(gòu)造體系,肯定至少?gòu)墓派詠?lái)經(jīng)過(guò)多次強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。火成巖特別發(fā)育,內(nèi)生礦床豐富,主要有鐵、銅、鉬、汞、鉻等礦床。3.南嶺構(gòu)造帶

除去上述,在我國(guó)境內(nèi),還有一條橫亙海南島的構(gòu)造帶,在北緯18°—20°間;和另一條位于黑龍江附近的構(gòu)造帶,在北緯49°—51°間。第三十五頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五(二)經(jīng)向構(gòu)造體系又稱南北構(gòu)造帶,大體與經(jīng)向平行,呈南北方向排列。它的規(guī)模和性質(zhì)不盡相同,可以是壓性的,也可以是張性的。第三十六頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五在我國(guó)出露的南北構(gòu)造帶,主要由南北走向的褶皺和壓性斷裂以及與之伴生的張性斷裂、扭性斷裂組成。如賀蘭山-六盤山-龍門山-大雪山;大興安嶺-太行山-雪峰山-苗嶺;在地球上的其它地方,如北美西部的科迪勒拉山脈、落基山脈和南美的安第斯山脈,東非大斷裂帶、歐洲萊茵河流域等地的斷裂構(gòu)造,都是南北向的經(jīng)向構(gòu)造體系。第三十七頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五(三)扭動(dòng)構(gòu)造體系上述二類構(gòu)造帶反映了經(jīng)向和緯向的水平擠壓或引張作用,是地殼構(gòu)造的兩個(gè)基本方向。但因地殼組成的不均一性,使經(jīng)向或緯向作用力發(fā)生變化,導(dǎo)致局部地殼發(fā)生扭動(dòng),形成各種扭動(dòng)構(gòu)造體系,它往往反映區(qū)域地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。扭動(dòng)構(gòu)造體系根據(jù)作用力方式的不同,又分為直線扭動(dòng)(簡(jiǎn)稱直扭)和曲線扭動(dòng)(簡(jiǎn)稱旋扭)。第三十八頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五1.直扭構(gòu)造體系

包括多字型構(gòu)造、山字型構(gòu)造、棋盤格式構(gòu)造和入字型構(gòu)造等。(1)多字型構(gòu)造是最常見(jiàn)最基本的一種構(gòu)造型式。地殼巖體在力偶的扭動(dòng)下,必然產(chǎn)生一系列斜列的壓性結(jié)構(gòu)面和與其垂直的張性結(jié)構(gòu)面,其組合形態(tài)像“多”字,故稱多字型構(gòu)造。第三十九頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五(2)山字型構(gòu)造

此構(gòu)造型式因像漢文“山”字而得名。山字型構(gòu)造的組成:①前弧②脊柱③馬蹄形盾地。我國(guó)已發(fā)現(xiàn)有20幾個(gè)山字型構(gòu)造,規(guī)模最大的是祁呂賀山字型構(gòu)造,即賀蘭山、六盤山為脊柱,祁連山為前弧西翼,呂梁山為前弧東翼,弧頂在寶雞、天水一帶。第四十頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五2.旋扭構(gòu)造體系

是在曲線扭動(dòng)或旋轉(zhuǎn)扭動(dòng)力偶作用下形成的由一群弧形構(gòu)造形跡和環(huán)繞的巖塊或地塊所組成的構(gòu)造體系。其類型很多,包括帚狀構(gòu)造、S狀或反S狀構(gòu)造、歹字型構(gòu)造、蓮花狀構(gòu)造、漩渦狀構(gòu)造等,這里不多作介紹。第四十一頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五三、地殼運(yùn)動(dòng)的原因(一)地殼運(yùn)動(dòng)的方式和方向根據(jù)以上各種構(gòu)造體系的介紹,說(shuō)明地殼運(yùn)動(dòng)的方式和方向是有規(guī)律可尋的。地球上緯向構(gòu)造帶的存在,反映沿南北方向(經(jīng)向)有一股反復(fù)作用力的存在;同時(shí),山字型構(gòu)造的弧頂,在北半球幾乎全部朝南,而在南半球幾乎全部朝北,也就是弧頂都指向赤道。這些規(guī)律表明地殼運(yùn)動(dòng)的一個(gè)主要趨向,是自兩極向赤道方向推動(dòng)的水平運(yùn)動(dòng)。第四十二頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五

地球上經(jīng)向構(gòu)造體系的存在,以及某些山字型構(gòu)造的弧頂朝西(如祁陽(yáng)山字型、巴西山字型)的現(xiàn)象,表明地殼運(yùn)動(dòng)的另一個(gè)趨向,是由東向西(緯向)的水平運(yùn)動(dòng)。

相鄰大陸或大陸殼和大洋殼相對(duì)扭動(dòng),或者經(jīng)向力和緯向力聯(lián)合作用,便產(chǎn)生各種扭動(dòng)構(gòu)造體系。 總之,各種構(gòu)造體系的展布規(guī)律,表明地殼運(yùn)動(dòng)的主要方式是水平運(yùn)動(dòng)。第四十三頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五(二)地殼運(yùn)動(dòng)力的來(lái)源地質(zhì)力學(xué)認(rèn)為,地殼運(yùn)動(dòng)的起源不是地球自轉(zhuǎn),而是地球自轉(zhuǎn)速度的變化。(三)地球自轉(zhuǎn)速度為何變化——大陸車閥說(shuō)第四十四頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五第四節(jié)板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)認(rèn)為,地球表層是由一些大小不一的、堅(jiān)硬的板塊鑲嵌構(gòu)成。板塊之間的邊界處事內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用表現(xiàn)最為強(qiáng)烈的地帶。如構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地震、火山活動(dòng)等。第四十五頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立過(guò)程板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)是60年代興起的一種構(gòu)造運(yùn)動(dòng)理論。它是在大陸漂移學(xué)說(shuō)、海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。大陸漂移學(xué)說(shuō)海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)第四十六頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五一、大陸漂移說(shuō)板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立過(guò)程大陸漂移:是德國(guó)探險(xiǎn)家和地球物理學(xué)家魏格納提出。他從大西洋兩岸大陸邊緣形態(tài)正好可以拼接起來(lái)的現(xiàn)象著手,收集了大量有關(guān)地質(zhì)構(gòu)造、古氣候、巖石和化石等資料,分析研究了他們的相似性之后,提出了大陸漂移的設(shè)想。魏格納第四十七頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五第四十八頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五第四十九頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五大陸漂移說(shuō)認(rèn)為:較輕的硅鋁質(zhì)(花崗巖質(zhì))大陸是在較重的硅鎂質(zhì)(玄武巖質(zhì))海底上漂移的,并列舉了許多事實(shí)來(lái)證明這種漂移。漂移說(shuō)還認(rèn)為:大陸漂移有兩個(gè)明顯的方向性。一個(gè)是從兩極向赤道的離極運(yùn)動(dòng),是由地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力引起的,如東西向的阿爾卑斯山脈等。第五十頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五另一個(gè)是從東向西的運(yùn)動(dòng),是日月對(duì)地球的引力所產(chǎn)生的潮汐(摩擦力)作用引起的。如科迪勒拉山脈和安第斯山脈。

這個(gè)學(xué)說(shuō),在當(dāng)時(shí)有兩點(diǎn)引起人們的興趣。一是水平運(yùn)動(dòng)對(duì)地殼構(gòu)造形成的主導(dǎo)作用;二是大陸和大洋的位置并不是固定不變的。這個(gè)學(xué)說(shuō)的缺陷是:大陸漂移的驅(qū)動(dòng)力和一些其他問(wèn)題沒(méi)有得到解決。第五十一頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五二、海底擴(kuò)張說(shuō)通過(guò)研究大洋中脊形態(tài)、海底地?zé)崃鞣植籍惓!⒑5椎卮艞l帶異常、海底地震帶及震源分布、島弧及與其伴生的深海溝、海底年齡及其對(duì)稱分布、地幔上部的軟流圈等等。在這些新資料的基礎(chǔ)上,產(chǎn)生了一個(gè)嶄新的學(xué)說(shuō)——海底擴(kuò)張說(shuō)。第五十二頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五海底擴(kuò)張說(shuō)的一些證據(jù)

(一)地球表面最長(zhǎng)的山脈—大洋中脊

大洋中脊,或稱洋脊,指海底縱橫綿延的山脈,總長(zhǎng)度可達(dá)65000km,是地球上最長(zhǎng)的山脈。

根據(jù)實(shí)地勘測(cè),發(fā)現(xiàn)洋脊具有如下地球物理方面的特點(diǎn):第一,洋脊為高地?zé)崃鳟惓^(qū)。第二,中央裂谷一帶常表現(xiàn)為重力負(fù)異常區(qū)。第三,地震波的研究表明,在洋脊下方的地幔中,波速小于正常值,同時(shí)莫霍面不清,地殼有明顯變薄的趨勢(shì)。第五十三頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五綜上所述,洋脊位于溫度較高的地幔軟流圈上隆的地段,是巖石圈的巨型張裂谷,是巖漿的涌出口和地?zé)崤判箍?,也是區(qū)域變質(zhì)發(fā)生的地帶。第五十四頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五第五十五頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五(二)大洋中脊兩側(cè)的地質(zhì)特征

1.地質(zhì)現(xiàn)象的對(duì)稱性

2.海底磁條帶的對(duì)稱排列

3.洋底年齡的特征 海底沉積物還具有兩個(gè)特點(diǎn):一是最老的沉積物年齡不早于侏羅紀(jì),即不早于2億年,遠(yuǎn)比大陸上最古老的巖石(38億年)年輕。二是海底沉積物年齡從洋脊到兩側(cè)由新到老對(duì)稱分布。

第五十六頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五(三)切穿巖石圈的巨型斷裂—海溝在環(huán)太平洋地帶,有一圈下陷很深的負(fù)地形海溝,最深超過(guò)負(fù)一萬(wàn)米。據(jù)近年海底深潛觀察和重力、地?zé)崃鞯葴y(cè)量,發(fā)現(xiàn)海溝具有如下特征:1.海溝是切穿巖石圈的深大斷裂

2.海溝是陸殼和洋殼交叉重疊的復(fù)雜地帶

3.海溝是不對(duì)稱的地?zé)崃鳟惓^(qū)

總之,大洋中脊是將巖石圈拉開(kāi),而海溝帶則是使巖石圈受到壓縮。第五十七頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五海底擴(kuò)張:美國(guó)的赫斯和迪茨在地幔對(duì)流說(shuō)的基礎(chǔ)上,提出了海底擴(kuò)張說(shuō)。這一學(xué)說(shuō)認(rèn)為地幔物質(zhì)從大洋中脊和大陸裂谷處上升涌出,涌出的地幔物質(zhì)冷凝成新鮮的洋底,并推開(kāi)先成的洋底,逐漸向兩側(cè)對(duì)稱擴(kuò)張。當(dāng)洋底擴(kuò)張到達(dá)海溝處向下俯沖,重新回到地幔中。板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立過(guò)程第五十八頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五三、板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的誕生

1965年,加拿大的威爾遜提出了轉(zhuǎn)換斷層的機(jī)制。1967年,美國(guó)普林斯頓大學(xué)的摩根、英國(guó)劍橋大學(xué)的麥肯齊、法國(guó)的勒皮雄等人,把海底擴(kuò)張說(shuō)的基本原理擴(kuò)大到整個(gè)巖石圈,并總結(jié)提高為對(duì)巖石圈的運(yùn)動(dòng)和演化的總體規(guī)律的認(rèn)識(shí),這種學(xué)說(shuō)被命名為板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō),或新的全球構(gòu)造理論。到1973年,這個(gè)學(xué)說(shuō)基本成型,直到現(xiàn)在仍在繼續(xù)發(fā)展。第五十九頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五(一)板塊構(gòu)造的基本思想板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)認(rèn)為:1.地球表層的硬殼——是剛性的巖石圈(或稱構(gòu)造圈),其下面是粘滯性很低的軟流圈。2.巖石圈并非是整體一塊,它具有側(cè)向的不均一性,被許多活動(dòng)帶如大洋中脊、海溝、轉(zhuǎn)換斷層、地縫合線、大陸裂谷等分割成大大小小的塊體,這些塊體就是所說(shuō)的板塊第六十頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五

3.全球可劃分為七大板塊:太平洋板塊、印度洋板塊、歐亞板塊、非洲板塊、南極洲板塊、北美洲板塊、南美洲板塊4.板塊內(nèi)部是穩(wěn)定的,而板塊的邊緣和接縫地帶則是地球表面的活動(dòng)帶,有強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、沉積作用、深成作用、巖漿活動(dòng)、火山活動(dòng)、變質(zhì)作用、地震活動(dòng),又是極有利的成礦地帶。第六十一頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五5.巖石圈板塊是活動(dòng)的,是圍繞著一個(gè)旋轉(zhuǎn)擴(kuò)張軸在活動(dòng)的,并且以水平運(yùn)動(dòng)占主導(dǎo)地位,可以發(fā)生幾千公里的大規(guī)模的水平位移;在漂移過(guò)程中,板塊或拉張裂開(kāi),或碰撞壓縮焊結(jié),或平移相錯(cuò)。這些不同的相互運(yùn)動(dòng)方式和相應(yīng)產(chǎn)生的各種活動(dòng)帶,控制著全球巖石圈運(yùn)動(dòng)和演化的基本格局。第六十二頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五總之,板塊構(gòu)造說(shuō)是海底擴(kuò)張說(shuō)的發(fā)展和延伸,而從海底擴(kuò)張到板塊構(gòu)造,又促進(jìn)了大陸漂移的復(fù)活。因此,人們稱大陸漂移、海底擴(kuò)張和板塊構(gòu)造為不可分割的“三部曲”。第六十三頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五第六十四頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五(二)巖石圈板塊的劃分

巖石圈板塊的劃分1968年法國(guó)勒皮雄根據(jù)地震、地形和地質(zhì)等方面的資料將全球等方面的資料將全球劃分七個(gè)板塊:太平洋板塊、歐亞板塊、印度板塊、非洲板塊、北美板塊、南美板塊和南極板塊第六十五頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五(三)板塊的邊界及其類型

第六十六頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五1.拉張型邊界

又稱離散型邊界,主要以大洋中脊(或中隆、海嶺)為代表。它是巖石圈板塊的生長(zhǎng)場(chǎng)所,也是海底擴(kuò)張的中心地帶。大陸裂谷也屬于拉張性邊界。第六十七頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五2.擠壓型邊界

又稱匯聚型邊界或消亡帶,也稱為貝尼奧夫帶。

一是島弧-海溝型西太平洋這種型式最為典型,如日本島弧-海溝,是洋殼—洋殼碰撞。

二是山弧-海溝型如安第斯山,是洋殼—陸殼碰撞。三是山弧-地縫合線型如阿爾卑斯-喜馬拉雅褶皺帶,是陸殼—陸殼碰撞。第六十八頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五第六十九頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五安第斯山脈的形成第七十頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五3.剪切型邊界

又稱平錯(cuò)型邊界,這種邊界是巖石圈既不生長(zhǎng),也不消亡,只有剪切錯(cuò)動(dòng)的邊界,轉(zhuǎn)換斷層就屬于這種性質(zhì)的邊界。第七十一頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期五(四)轉(zhuǎn)換斷層(transformfault)

威爾遜(J.T.Wilson)于1965年提出的一種新型斷層,它構(gòu)成了板塊構(gòu)造模式中最重要的特點(diǎn)之一。大洋中脊常為垂直于它的橫斷層所錯(cuò)開(kāi),并常切成許多段。從表面看,這些斷層非常像平推斷層,但經(jīng)過(guò)地震發(fā)震機(jī)制等研究,它又和平推斷層有許多差異。第七十二頁(yè),共八十四頁(yè),編輯于2023年,星期

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