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  第三章 地槽-地台学说剖析_中职中专_职业教育_教育专区。第三章 地槽-地台学说剖析

  第三章 地槽地台说 第一节 地槽、地台的基本概念 第二节 地槽、地台的基本特征 第三节 地槽、地台的内部构造 第四节 地槽、地台的发展 第五节 地槽、地台说的评价 第一节 地槽、地台的基本概念 一、地槽的概念 地槽概念历史上包括两大学派: (一)北美学派 霍尔 ( 1859 ) 阿巴拉契亚山脉古生代地 层厚逾1万米,而美国中 部平原地区同时期地层厚 度约1千米。 霍尔提出褶皱山系前身是不断坳陷堆 积巨厚沉积物的沉降地带。 丹纳1883年提出地槽概念:地槽是强烈下降并逐 渐被沉降物充填的坳陷。至 19 世纪末形成了以卡尔 宾斯基为代表的学派——北美学派。 中心含义:( 1 )一个沉降槽地;( 2 )堆积巨 厚的浅海沉积物;(3)沉积物发生褶皱、变质作用、 岩浆作用;(4)形成于大陆边缘,边沉降边接受沉 积。 动力为地壳的垂直运动,地球受热膨胀引起全 球性的拉张作用造成地槽沉降和造山带的褶皱。 (二)欧洲学派 20世纪初法国奥格等 欧洲地质学家研究阿尔卑 斯山区时逐渐形成了以施蒂勒为代表的学派,认为 地槽主要特征是后期强烈的褶皱作用,是大陆之间 的海洋地区内发育的一个狭长的深海槽。 中心含义:(1)一个深海槽;(2)堆积厚度 不大的深海或远海沉积物;( 3 )沉积速率小于沉 降速率;(4)形成于两个大陆之间。 地球的收缩和水平挤压产生地槽坳陷,持续挤 压导致巨厚沉积物褶皱成山,动力为水平运动。 地槽的概念: 地槽-褶皱带是指地壳上规模巨大的槽型的 强烈构造活动带。(1)前期经历强烈的差异沉降, 堆积巨厚的沉积物,或具有深海沉积物和海底火 山喷发。后期褶皱隆起,形成褶皱山系(褶皱 带),并伴随强烈的构造变动、岩浆活动和变质 作用;(2)时间上是指古生代以来有过强烈活动 的地带;(3)地槽主要位于大陆边缘,少数位于 两个大陆之间。 二、地台的概念 奥地利修斯 1885《地球的面 貌》中提出的。 地台是大陆地壳上相对稳定的构造单元, 它是由下伏的巨厚的结晶变质岩系和上覆(或 部分上覆)的厚度较薄、变形轻微的沉积岩系 组成,两者之间为一重要的不整合,即地台具 有基底和盖层的双层结构。在构造单元划分中, 地台相对于地槽而言,在时间上是指具前寒武 结晶基底的区域。 第二节 地槽、地台的基本特征 一、地槽的主要特征 地槽是地壳上最活动的构造带,其活动性表现在地质构造的各 个方面。 1.地槽通常出现在大陆边缘地带,并沿大陆边 缘延伸 地槽一般都具有狭长的形态,在地壳上呈带状分 布。其规模很大,长度往往可达近千千米到几千千米, 宽度也可达近百千米到几百千米。有些已经褶皱成山 的地槽往往因为侧向挤压和消减作用,其宽度大大缩 减,还有一些褶皱带由于大陆的碰撞和移离,不仅会 改变其原有的宽度和长度,而且可能发生很大的位移。 2.发展中的地槽,其地貌与近代大陆边缘特征一致 地槽既可以形成宽阔的大陆架-大陆坡-大陆基,比 较简单的大西洋型大陆边缘,也可出现很窄的大陆架大陆坡-海沟,起伏显著的太平洋型大陆边缘。已经褶 皱的地槽,在地形上通常成为山系,在地球表面形成一 系列大致平行的线状山脉,延续距离以近百千米至几千 千米。特别是比较年青的中、新生代褶皱隆起的山系, 崇山峻岭的面貌变化更为明显。现代地球上所见的许多 雄伟山系,差不多都分布在环太平洋带和阿尔卑斯-喜 马拉雅带,这些地带都是中、新生代地槽分布的范围。 而古生代褶皱带由于长期的剥蚀和破坏,一般山系海拔 较低,地形起伏不显著。 3.地槽在沉积上往往表现为长条状的 坳陷,有一定的方向性 在地槽发育阶段,沉积物以浅海相沉积为主,有时还 可出现半深海相和深海相沉积,沉积物分选性差,沉积厚 度很大,可达上万米或更厚。岩性、岩相和厚度变化显著。 地槽中经常可见一些特有的沉积组合,如硬砂岩沉积组合、 细碧角斑岩沉积组合、复理石沉积组合和磨拉石沉积组合 等。 地槽的沉积组合发育于强烈构造运动的条件下,构造 运动速度快、幅度大,而且极其频繁,因此沉积组合在时 空上的变化很大。在垂直地槽走向上经常交叉变换,明显 地受隆起、拗陷和断裂的控制,岩相、沉积组合往往成带 状分布,形成构造岩相带。 4.地槽发展晚期,一般经历了剧烈 的构造变动,地槽中的岩层发生褶 皱和断裂,形成十分复杂的构造 地槽褶皱带中经常见到紧密褶皱、大型断裂和 逆掩推复构造,以及由它们复合组成的复背科、复 向斜、断裂带和褶皱带。地槽褶皱带构造的另一特 征是经常表现为线型构造。在平面上一系列褶皱和 逆掩断裂沿一定方向延伸,与地槽总体走势一致; 在剖面上褶皱和断裂紧密排列,连续发育,不间断 地布满在整个地槽褶皱带;在相当大的范围内,褶 皱轴面和逆掩断层面向一个方向倾斜,显示了组成 褶皱的岩层物质向同一方向推移的趋向。 5.广泛的、强烈的岩浆活动也是地槽 的重要标志 不少地槽往往具有剧烈的海底火山喷发,它与沉积岩 相伴生,形成特殊的火山一沉积组合系列。有些地槽还有 基性、超基性岩侵位,其中有些部分是洋壳组成部分。在 地槽发展晚期有大规模的花岗岩侵入,形成巨大的岩基。 6.地槽褶皱带往往有成对的变质带出现 经受过强烈变动的地槽,由于变动期中岩石在异常明 显的压力、热力以及外加物质成分的影响下,发生变质 作用,使原有的岩石在结构、构造和成分上发生变化。 地槽褶皱带往往可以发现有成对的变质带出现:一个是 以高压一低温变质及大量基性、超基性岩为特征:一个 是以低压一高温变质及花岗岩广泛侵入为特点。 7.地槽有丰富的矿产 地槽内的矿产丰富,并以内生矿床为主,如与基性、 超基性有关的铬、镍、钛、铂和黄铁矿型铜矿;与中酸性 侵入岩有关的铁、铜、钨、钼等矽卡岩型矿床;钨、锡、 钼、铋、铜、铅、锌、银、锑、汞等热液矿床,以及稀有 金属伟晶岩矿床等。 8.地槽常常是地球物理异常带 由于地槽带地壳深部结构、物质组成和物质运动的特 点,因此在地球物理——重力、地磁场、地热流量、地 应力场、地震活动等方面都有反映。重力异常带往往也 是地震活动带,并具有较高的地热流量。 二、地台的主要特征 特征既是识别地槽、地台标志,又是划分 地槽、地台的依据。 1.地台一般具面状展布的几何形态 与地槽的长条形形态不同,地台大多数 呈不规则圆形、菱形、多边形等外形,其大 小自数十万平方千米至数百万平方千米。世 界上最大的非洲地台面积达2000×104km2。 相比之下,中国的华北地台、扬子地台和塔 里木地台面积都比较小。 2.地台内部起伏较小,整体高程较一致 地台在地形上大多形成平原和高原,地台整体高 程较一致,内部起伏较小,相对高差不大,地台没人 海洋的部分往往也出现大陆架和海湾。 3.地台结构的显著特点是具有双层结构 地台结构的显著特点是其双层结构。下构造层为 基底岩系,由经过褶皱和变质的前寒武系组成,上构 造层称盖层,由显生宙岩系组成,以沉积层薄、构造 变形微弱和岩石未变质为特点,上、下构造层以角度 不整合分隔。 4.地台盖层的沉积组合是在相对稳定的 构造环境中形成的,通常不呈带状分布 地台沉积的岩性一般比较单一,结构也较均匀, 在剖面上或是平面上变化不大,在广阔的范围内比较 稳定,以砂质、泥质和碳酸盐岩为主,海相沉积物居 多,也有部分陆相沉积,365速发国际APPapp下载官网或出现海陆交互相沉积;沉 积组合的厚度较小,而且各地差别不显著;沉积岩层 之间多为整合或平行不整合接触;常见石英砂岩沉积 组合、铝土铁质沉积组合、石灰岩沉积组合、石膏白 云岩沉积组合、含煤沉积组合、红色碎屑岩沉积组合。 5.地台岩浆活动较微弱 与地槽相比,地台发展阶段的岩浆活动在规 模、活动方式和岩性上都有明显的差别。典型 的地台岩浆活动较微弱,一般出现两种类型, 一类是浅成的小型侵入体,一类是大片的玄武 岩流。这种岩石形成于比较稳定的构造环境, 有利于侵入岩浆的晶体缓慢生长,形成环状构 造。 6.地台盖层构造变形一般比较微弱 典型的地台型的褶皱构造比较平缓开阔,常常出 现各种断续的褶皱。如穹窿、长垣、短轴背斜和构造 盆地等。这些褶皱的特点是成孤立的褶曲分布于近于 水平产状的岩层之间,即背斜两则未必有同等发育的 向斜存在;褶皱缺乏长条形定向延伸的性质,有时很 难出现褶皱之间在走向上存在着的直接联系;组成褶 皱的岩层缺乏水平定向的特性。地台上的断裂变动一 般也不强烈,且多为高角度的正断层,主要发育在地 台上的隆起区。在穹窿上的断裂多呈环状或放射状分 布,在长垣和短轴背斜上的断裂与褶皱轴向可成平行、 垂直或斜交等多种形式出现。 特征既是识别地槽、地台标志,又是划分地槽、地台的依据。 地质特征 形态 地貌 地层 沉积组合 构造形态 岩浆活动 变质作用 地槽 狭长的条带状 宏伟长条山系 厚度大,岩性复杂、岩相、 厚度多变 地台 近圆形的块状,数千平方公里 地势平坦 厚度小,岩性、岩相稳定 硬砂岩、复理石、磨拉石、 石英砂岩、碳酸岩、红色碎屑 细碧角斑岩等 岩,含煤-铝土-铁质岩等 复杂,褶皱、断裂多 强烈,不同时期性质不同 一定程度的区域变质 简单,褶皱微弱 微弱 一般无 矿产 地球物理 内生矿 异常带,变化剧烈 外生矿 异常小 第三节 地槽、地台的内部构造 一、地槽的内部构造单元划分 阶段 造山期前 一级 地槽系 二级 地槽 中间地块 构造带 三级 造山期后 造山带 地向斜 地背斜 复向斜 复背斜 边缘坳陷 山前坳陷 山间坳陷 优地槽位于远离大陆靠近大洋的一侧,地壳活动性强,以 强烈的火山活动,特别是以发育蛇绿岩套为特征,后期作 为主要的造山作用场所。 冒地槽位于较靠近大陆的一侧,火山活动较弱,以较厚的 浅海碎屑岩和碳酸盐岩为主,后期作为次要的造山作用场 所。 地背斜:地槽内次一级正向(隆起)构造单元,与地向 斜相间排列,共同组成一个完整的地槽。 地向斜:地槽内次一级负向(坳陷)构造单元,这种强 烈下沉的构造单元在地槽发展的早期表现得尤为明显。 中间地块是指被地槽包围的面积较大的相对稳定的地 区。 地台 边缘坳陷: 又称前缘坳陷,伴随地槽褶皱隆起,在它 与地台交界地带形成的大型带状坳陷,其内部结构具 有不对称性,并被独特的沉积组合(近海含煤沉积组合、 磨拉石沉积组合、含盐沉积组合)所充填。 山前坳陷: 地槽褶皱隆起以后,在造山带前缘形成大 型带状坳陷。 山间坳陷:山间坳陷是地槽褶皱回返以后,在褶皱山系 内部于不同时期形成的坳陷。 二、地台的内部构造单元划分 可划分为地盾、地轴、台背斜、台向斜和台褶带等二 级构造单元。 地盾:地台相对最稳定部分,几乎无沉积盖层,前寒 武纪变质基底大面积出露。 地轴:地台相对活动性较大的部分,长期相对上隆, 具长条形轮廓,区内断层、岩浆活动比较剧烈。365速发国际APPapp下载官网 台背斜:二级正向构造单元,长期上隆,沉积间断多。 台向斜:二级负向构造单元,相对坳陷区,沉积盖层 厚度大,褶皱宽缓,岩浆、变质作用弱。 台褶带:长条形、活动相对较大的地台,早期强烈坳 陷,巨厚沉积,晚期构造变形,形成过渡性褶皱,但未经 历旋回。 第四节 地槽、365速发国际APPapp下载官网地台的发展演化 一、地槽的发展模式 1 、沉降阶段:海底火山喷发建造,海相沉积为主: (1)下降初期,最下部陆源碎屑沉积组合,上 部海相沉积组合; (2)下降后期,海侵,碳酸盐岩沉积组合,泥 质页岩组合。 强烈下降伴生巨大断裂,海底火山喷发建造。 2、上升阶段 以强烈上升、褶皱为特征,下部为海相、上部为 陆相沉积 ( 1)上升初期,地壳运动较活跃,下部形成复 理石沉积组合,上部为陆源碎屑沉积组合; ( 2)上升后期,形成山前坳陷,含膏盐沉积组 合;在边缘坳陷中形成含煤沉积组合。 强烈上升诱发大规模的岩浆侵入 二、地台的发展模式 1、早期阶段 差异升降较明显,地台内部差异升降弱,形成开阔的大 型隆起和坳陷,接受少量沉积;地台边部差异明显,形成狭 长带状隆起和坳陷,局部有断裂、火山活动。 2、中期阶段 地台整体沉降,沉积厚度小,稳定,以滨、浅海沉积为主, 构造变动弱。 3、晚期阶段 整体上隆,内部出现断块差异升降,形成内陆坳陷或断 陷盆地,发育陆相含油、煤、膏盐沉积,构造比较强烈,形 成平缓开阔褶皱以及地堑-半地堑构造。 第五节 对地槽地台说的评价 一、优点 (1)在分析方法上无疑是正确的,槽台说基本 上属于历史大地构造学的范畴。 (2)对岩相古地理、沉积作用、沉积盆地、沉 积建造等方面的研究作出了贡献。 (3)把地壳划分为活动单元(地槽)和稳定单 元(地台),并以他们之间的转化作为地壳演化的 标志。 二、不足 (1)无法解释海洋构造; ( 2 )地壳分为地槽、地台构造单元无法概况 全球地壳的构造类型; ( 3 )用槽台转化模式解释地壳构造的发展演 化不能解释各地质时期动力环境的多样性; ( 4 )多注重地壳的垂直运动,忽视了水平运 动,思想体系属于海陆固定论; ( 5 )各级构造名称繁杂,使地槽的概念陷于 混乱.

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