區(qū)域大地構(gòu)造第二章造山帶沉積建造

二、造山帶（一）概念地殼上的強(qiáng)烈的變形帶，呈長(zhǎng)條狀、線狀，是褶皺、斷裂和火山活動(dòng)十分發(fā)育的地帶。（二）基本地質(zhì)特征形態(tài)：線狀沉積厚度巨大。典型沉積建造：復(fù)理石建造、細(xì)碧角斑巖建造、磨拉石建造、硅質(zhì)巖建造3.構(gòu)造變動(dòng)強(qiáng)烈，變形復(fù)雜4.巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈5.廣泛的變質(zhì)作用沉積建造沉積建造泛指在一定構(gòu)造背景條件下，當(dāng)?shù)貧ぐl(fā)展到某一階段時(shí)所形成的一套具有特定巖相組合的沉積巖系。沉積建造是一定大地構(gòu)造和古氣侯背景下的巖石共生組合體，包括：建造的巖性巖相共生組合、建造的構(gòu)造旋回（時(shí)代）、建造的區(qū)域大地構(gòu)造環(huán)境、建造的古氣侯背景。因此沉積建造分析是構(gòu)建古構(gòu)造環(huán)境和大地構(gòu)造相的重要方面。造山帶中典型沉積建造復(fù)理石建造：一種有規(guī)律的復(fù)雜互層的巨厚沉積，絕大部份為很規(guī)則的單調(diào)的砂巖和泥（頁(yè)）巖互層，或夾有少量的泥灰?guī)r、灰?guī)r。典型沉積——濁積巖細(xì)碧角斑巖建造：海底基性火山巖。玄武巖發(fā)生洋底變質(zhì)作用后形成細(xì)碧角斑巖。磨拉石建造：出現(xiàn)于造山階段之后，由于造山隆起，在造山帶內(nèi)部或外側(cè)形成補(bǔ)償性凹陷，其中堆積的以礫巖、砂巖等粗碎屑物質(zhì)。一般磨拉石的出現(xiàn)代表一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的結(jié)束。硅質(zhì)巖建造：深水化學(xué)沉積，與細(xì)碧角斑巖建造常共生，兩者也叫硅質(zhì)—火山巖建造。（三）地球物理特征地殼結(jié)構(gòu)厚度大，莫霍面明顯凹入，雙突型2、熱流值：較高，一般為1.5~1.8.卡/cm2.s(HFU)3、磁異常：線性排列，幅值變化大，正值往往對(duì)應(yīng)花崗巖類(lèi)，負(fù)值往往對(duì)應(yīng)大斷裂。4、重力異常：一般負(fù)異常，負(fù)值一般-200~-300毫伽。

（四）造山帶與地槽

JamesHoll（1859）研究美國(guó)東部阿帕拉契亞山脈時(shí)發(fā)現(xiàn)上萬(wàn)米的古生代沉積，比密西西比平原幾乎成水平產(chǎn)出的古生代地層厚十多倍，兩者形成鮮明的對(duì)比。他指出山脈占據(jù)了長(zhǎng)條形的沉降地帶，其中堆積了很厚的沉積物，褶皺山系是在地殼上巨大凹陷的部位形成的。J.D.Dana(1873)稱(chēng)這一巨大凹陷為地槽。歐洲學(xué)者研究Alps造山帶后發(fā)現(xiàn)，Alps造山帶形成之前并沒(méi)有巨厚的淺海相沉積層，但發(fā)現(xiàn)厚度不大的深海沉積，他們認(rèn)為地槽凹陷未必表現(xiàn)在沉積物的巨大堆積厚度上，也可以反映在深海洋殼盆地的出現(xiàn)，沉積物沒(méi)有得到補(bǔ)償。因此H.Stille認(rèn)為地槽的主要特征是后期強(qiáng)烈的褶皺作用。地槽發(fā)展的兩階段：早期：下降為主，差異性強(qiáng)，海水總趨勢(shì)是不斷加深，沉積物又粗到細(xì)，構(gòu)造變動(dòng)主要為伸展斷裂，巖漿活動(dòng)為海底噴發(fā)的基性火山熔巖。晚期：上升為主，海侵范圍不斷縮小，直至最后脫離海侵，沉積物由細(xì)到粗，構(gòu)造變動(dòng)強(qiáng)烈，褶皺和斷裂十分發(fā)育，巖漿活動(dòng)以中酸性為主，并伴隨變質(zhì)作用，最后形成山脈。

（五）造山作用與造山帶概念起源：起源于早期地質(zhì)學(xué)家們對(duì)地球表面山鏈成因的思考，Boue(1874)最早提出造山作用(orogeny)這一術(shù)語(yǔ)，指出山脈的的形成是由構(gòu)造原因引起，Gilbert(1889)指出造山作用就是形成山脈的過(guò)程。顯然，早期地質(zhì)學(xué)家們就已把造山作用理解為以山脈為結(jié)果的一種構(gòu)造作用。

地槽理論對(duì)造山作用賦予了構(gòu)造含義：地槽理論的推崇者們則更多強(qiáng)調(diào)的是其構(gòu)造含義，而忽略了其形態(tài)含義，如Haug(1907)年將造山作用定義為形成地殼起伏時(shí)的一個(gè)構(gòu)造幕，并明確指出它是一種可以在褶皺地區(qū)看到記錄的構(gòu)造作用；Stille(1919)定義造山作用為“一個(gè)改變巖石組構(gòu)的幕式過(guò)程，這個(gè)過(guò)程產(chǎn)生一些肉眼能看到的構(gòu)造變動(dòng)，如斷層、褶皺、逆沖構(gòu)造等”，并指出造山運(yùn)動(dòng)的最明顯的證據(jù)就是角度不整合。Stille的這一定義具有很強(qiáng)的的可操作性，因而很快被廣大地質(zhì)學(xué)家所采用，并成為造山帶概念的基礎(chǔ)。然而，限于當(dāng)時(shí)的地質(zhì)認(rèn)識(shí)水平，Stille的定義過(guò)分強(qiáng)調(diào)了造山作用的短暫的幕式事件的特征。板塊構(gòu)造理論興起以來(lái)對(duì)造山作用的新理解：板塊構(gòu)造理論造山作用理解為板塊邊界的相互作用的過(guò)程，而板塊邊界的相互作用往往是長(zhǎng)期的持續(xù)作用過(guò)程，從而對(duì)造山作用又賦予了許多新的含義，但也出現(xiàn)許多對(duì)造山作用的不同理解。Monger和Francheteau(1987)指出“造山的形變發(fā)生在會(huì)聚板塊、離散板塊和轉(zhuǎn)換板塊等邊界”。Sengor(1992)在系統(tǒng)評(píng)述前人對(duì)造山作用概念理解的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)更為嚴(yán)格的定義，提出“造山作用是一個(gè)用以表征會(huì)聚板塊邊緣所有地質(zhì)過(guò)程的集合名詞”，大陸內(nèi)部構(gòu)造研究對(duì)造山作用的一些新認(rèn)識(shí)：Sengor等的定義把造山作用限制在會(huì)聚板塊邊界。但80年代中后期以來(lái)的研究表明，造山作用并不局限于板塊邊界，板塊內(nèi)部同樣會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈造山作用，并形成“板內(nèi)造山帶”或“陸內(nèi)造山帶”

，楊巍然則用“斷裂造山作用”來(lái)概括板內(nèi)造山作用。Weinicker(1981,1985)把強(qiáng)烈拉張區(qū)(如美國(guó)西部盆嶺區(qū))與強(qiáng)烈擠壓區(qū)比較，劃出一類(lèi)“拉張?jiān)焐綆А?/p>

，顯然，這些對(duì)造山作用的理解把裂谷等伸展構(gòu)造都納入了造山帶的范疇。

綜上所述，目前對(duì)造山作用的一般理解如下：造山作用是以收縮擠壓作用為主導(dǎo)，沿地殼或巖石圈的巨大狹長(zhǎng)地帶發(fā)生的所有地質(zhì)過(guò)程。強(qiáng)調(diào)以收縮擠壓作用為主導(dǎo)有三方面含義：(1)收縮擠壓的構(gòu)造體制可以發(fā)生在會(huì)聚板塊邊界，也可發(fā)生在大陸板塊內(nèi)部，即造山作用不局限于會(huì)聚板塊邊界；(2)造山作用是一復(fù)雜過(guò)程，以收縮擠壓作用為主導(dǎo)并不排除斜向會(huì)聚擠壓的轉(zhuǎn)換壓縮(從應(yīng)力角度為壓扭)造山作用；(3)造山作用是一漫長(zhǎng)過(guò)程，形成的造山帶更是經(jīng)歷了長(zhǎng)期的發(fā)展演化，因而，以收縮擠壓作用為主導(dǎo)形成的造山帶中可以出現(xiàn)一些伸展構(gòu)造，這些伸展構(gòu)造既可以是同造山的(造山作用過(guò)程中的短期應(yīng)力松弛或伸展)，也可以是后造山的。青藏高原新生代主要構(gòu)造分布圖（引自汪洋等，2006）

圖中標(biāo)示出主要斷層的初始活動(dòng)時(shí)間，走滑斷層的滑移速度以及主要縫合帶位置。MCT—主中央逆沖斷層；MBT—主邊界逆沖斷層；STDS—藏南拆離系；GCT—大反向逆沖斷層；GST—岡底斯逆沖斷層；NLTB—北部拉薩逆沖斷層系；GSB—改則—色林錯(cuò)反沖斷層；SGAT—獅泉河—改則—安多沖斷層；LRT—魯谷—絨瑪逆沖斷層；WKTB—西昆侖逆沖斷層帶；QT—祁漫塔格逆沖斷層；QTNKT—祁漫塔格—北昆侖逆沖斷層帶；NQT—北柴達(dá)木逆沖斷層；NTB—南山?jīng)_斷帶；YZS—雅魯藏布江縫合帶；BNS—班公湖—怒江縫合帶；JS—金沙江縫合帶；AKMS—阿里瑪切—昆侖—木孜塔格縫合帶；SQS—南祁SQS—南祁連山縫合帶青藏高原下地殼層流構(gòu)造模式（李德威，2003）1.

碎屑巖；2.磨拉石建造；3.花崗巖;4.蛇綠巖;5.韌性下地殼;6.部分熔融;7.逆沖斷層;8.正斷層和剝離斷層;9.下地殼層流方向?qū)υ焐綆У母拍钚吕斫?/p>

造山帶(orogenicbelt)是一與造山作用既有聯(lián)系又有區(qū)別的術(shù)語(yǔ)第一，它首先是經(jīng)歷了造山作用過(guò)程而形成的地殼或巖石圈中的巨大狹長(zhǎng)的構(gòu)造活動(dòng)帶，有其特有的地質(zhì)特征；第二，造山帶的發(fā)展并不僅限于造山作用階段，它具有更為長(zhǎng)期的地質(zhì)演化過(guò)程和復(fù)雜的物質(zhì)組成、多期強(qiáng)烈的構(gòu)造變形和強(qiáng)烈的熱液活動(dòng)。（六）造山帶類(lèi)型的劃分不同學(xué)者有不同的劃分方案按巖石圈板塊聚合階段1、陸緣造山帶——環(huán)太平洋2、陸間造山帶——天山—興蒙、秦祁昆—大別—蘇魯3、陸內(nèi)造山帶——燕山Sengor的劃分1、轉(zhuǎn)換擠壓型2、俯沖型3、增生型4、仰沖型5、碰撞型許志琴按構(gòu)造類(lèi)型劃分1、疊覆型造山帶山鏈2、增生弧型造山帶山鏈3、雙向型造山帶山鏈李繼亮詳?shù)鹊呐銎拮苍焐匠鰩Х诸?lèi)陸—陸店碰撞型陸—前困緣弧碰移撞型陸—?dú)埥y(tǒng)留弧碰課撞型陸—增晴生弧碰眠撞型弧—脆弧碰舒撞型陸—集弧—容陸碰帶撞型（七）蠢造山作擾用與成廚山作用造山作及用（Or脂og劇en伙y）以收縮擠擠壓作薄用為主河導(dǎo)，沿需地殼或好巖石圈木的巨大紐奉狹長(zhǎng)地騎帶發(fā)生月的所有責(zé)地質(zhì)過(guò)貍程。1、造山作恥用不局店限于板竭塊邊界2、造西山作用事是一漫梨長(zhǎng)過(guò)程成山作顯用（Mou寶nta圣in宵bui峽ldi筐ng）指山身脈的俘形成壘過(guò)程恨。1、造字山作用鋪可以包碼含成山稿作用，稍也可以川不包括導(dǎo)成山作饒用，即繞造山不判成山2、錄造山慌帶必牛然包燙含造姐山作嶄用和來(lái)成山拋?zhàn)饔萌鄡呻A冊(cè)段3、遷不是炒所有篇的山挨脈都達(dá)屬造餡山帶（八清）造用山帶擺其它然相關(guān)各術(shù)語(yǔ)拉概念拆沉想作用冤(de彩la科mi伸na籍ti漿on)拆沉播作用則概念悲最初遵由Bir日d(1洪978態(tài),19寇79)提出，忌指由于糕大陸下稅巖石圈殲地幔密械度較軟流盛圈大餓而產(chǎn)險(xiǎn)生的掀重力璃不穩(wěn)術(shù)定性漿，當(dāng)仁存在管適當(dāng)值的破糟裂時(shí)離，巖櫻石圈手地幔廉沉入擋于軟流圈中造，從而抱與巖石債圈拆離題開(kāi)來(lái)，緣瑞此即為滑通常所緒指的狹盟義的拆炎沉作用進(jìn)。最近彎人們對(duì)道造山兆帶的嬌研究清發(fā)現(xiàn)觸，被杠構(gòu)造缸加厚仗的造澤山帶張地殼頸下部(大于索40km)將形成錄較其下部地紙幔巖石損密度更胖大的榴躁輝巖(傾在60剃0MPa和室月溫下虧榴輝焦巖和搬地幔恰巖石融密度灑分別為3筒.4抓3gcm-3和3.宴29gcm-3)，另外可，基富性巖吩漿底梨侵于悠下地外殼底瘡部以游及下泡地殼它部分熔顏融產(chǎn)源生的粥殘留威體，互經(jīng)過(guò)等麻粒覆巖相靠變質(zhì)講作用良同樣節(jié)會(huì)獲港得較雜高的已密度涼(3批.3痰~3乓.6gcm-3)，因此殖，由淋這些農(nóng)榴輝揭?guī)r和虛基性鏈麻粒蜘巖組恨成的廚下地瘦殼也拍將形瞧成重力淡的不花穩(wěn)定性，沈并將沉舌入地幔漲，構(gòu)成榆所謂的贏大陸下拆地殼的富拆沉作肥用。洋添殼俯沖酷于大陸壇之下一定兇深度也社會(huì)相變島為密度挨較大的粘榴輝巖衡而導(dǎo)致詳重力不委穩(wěn)定，鑰從而造帥成洋殼腳的拆沉作迎用。綜票合起來(lái)元，拆沉隸作用應(yīng)萌泛指由猾于重力宗的不穩(wěn)騰定而引堅(jiān)起的巖傭石圈地除幔、大陸虧下地剝殼或鹽洋殼聰沉入蔥軟流落圈或朝地幔徹的過(guò)召程。陜重力雕不穩(wěn)仿定是部拆沉蠟作用行的驅(qū)摸動(dòng)力蜜，直接酸結(jié)果原是巖根石圈吊地幔融和下郊地殼倒沉入腰軟流壩圈，丹并引鏈起熱脾的軟換流圈萄與下泡地殼努直接接觸壟，從監(jiān)而對(duì)翼下地炸殼迅野速加嗓熱而霸發(fā)生餡廣泛表的部騾分熔太融，倉(cāng)引起權(quán)造山擊帶范霧圍內(nèi)棉廣泛的酸性程巖漿活繭動(dòng)。由卷于重的教榴輝巖挖和麻粒嫌巖等基處性物質(zhì)明組成的押巖石圈者地?；驓埾碌貧ぜ宄寥朐撚谲泩?bào)流圈膀或地匆幔中謊，因中而下墨地殼碰或地梨殼總甩體成偵分將年向長(zhǎng)刮英質(zhì)顆方向系演化滅。巖石位圈的摧減薄佛將導(dǎo)疏致重圍力重筐新調(diào)賠整，嚼其結(jié)略果是銅深部雨物質(zhì)渡抬升闖，大拉規(guī)模騙花崗葬巖巖漿向上喜地殼的蹲侵入會(huì)馳加劇這秤一抬升皇過(guò)程。從殼幔箱相互作不用角度肝，拆沉照作用是震一種十相分重要謎的動(dòng)力粗學(xué)過(guò)程退：它反鎮(zhèn)映地殼逮、巖石捏圈地幔饒和軟流嘴圈地幔暑三者之跡間的物幸質(zhì)交換曉和動(dòng)力蔑學(xué)過(guò)程衫。1、地殼侍加厚2、相扮變獲銳得高川密度下地博殼鎂應(yīng)鐵質(zhì)-超鎂老鐵質(zhì)婦麻粒窯巖相寫(xiě)變?yōu)榈V榴輝蘇巖。透大陸蕩深俯紹沖過(guò)胞程中居部分囑表殼鮮巖、哈變基咳性火膨山巖限和玄王武巖賊質(zhì)巖漏石也蘋(píng)可以潔相變茫為含坦柯石刺英（久或微樸粒金監(jiān)剛石牢）榴廈輝巖星。3、密度計(jì)倒轉(zhuǎn)引咽起重力首不穩(wěn)定榴輝巖爛密度（ρ>3違.3茫g/c咱m3）明顯軟大于上崖地幔橄訴欖巖密全度（ρ<3態(tài).2g屋/cm）。底這種愚巖石呆密度衫的差樣異引散起重初力不坊穩(wěn)定碑性和缺負(fù)向繪浮力梯。4、拆序沉在構(gòu)造伶應(yīng)力的虎驅(qū)動(dòng)下歐高密度傻下地殼木和部分立巖石圈惠通過(guò)斷玩開(kāi)和拆誤沉作用劍返回地譽(yù)幔5、軟流旗圈上涌畏，下地恩殼加熱駛，部分訓(xùn)熔融形跳成花崗篇巖漿上咽侵，殼-幔物消質(zhì)再依循環(huán)緒。拆

沉吐作匪用

的姻基逗本

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