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地質(zhì)類專業(yè)選修課程《大地構(gòu)造學(xué)概論與中國大地構(gòu)造學(xué)概要》

——大地構(gòu)造基礎(chǔ)知識目前一頁\總數(shù)四十頁\編于十一點第四章、主要的大地構(gòu)造學(xué)說目前二頁\總數(shù)四十頁\編于十一點1、地槽、地臺學(xué)說2、板塊構(gòu)造學(xué)說3、地幔柱構(gòu)造說4、中國主要大地構(gòu)造學(xué)派簡介目前三頁\總數(shù)四十頁\編于十一點3、地幔柱構(gòu)造說地幔柱構(gòu)造說,是一種地球內(nèi)部物質(zhì)運動方式和全球動力學(xué)假說,是以支配地幔大部分領(lǐng)域的地幔柱垂直流作為物質(zhì)主要流動形式的大地構(gòu)造學(xué)(Maruyama,1994)。地幔柱構(gòu)造說的研究者稱,地幔柱構(gòu)造說是繼大陸漂移和板塊構(gòu)造說之后人類認識地球的第三次浪潮。目前四頁\總數(shù)四十頁\編于十一點1、地幔柱構(gòu)造地幔柱構(gòu)造,是地幔中受幾個大的、垂直的地幔柱流控制的動力學(xué)區(qū)域(Maruy-ama,1994)。這幾個大的、垂直的地幔柱流就是目前南太平洋、非洲兩個上涌的熱地幔柱和中亞一個下降的冷地幔柱,它們占地幔體積的3/4,在地幔主要部分起支配作用,控制著地幔之上的熱作用和構(gòu)造再造等動力學(xué)過程。目前五頁\總數(shù)四十頁\編于十一點地幔柱構(gòu)造中并存的熱地幔柱和冷地幔柱的運動,是地球演化各階段地幔物質(zhì)的主要運動形式,導(dǎo)致前寒武紀超大陸解體-聚合旋回,驅(qū)動顯生宙板塊運動,引起地球各圈層相互作用,特別是殼一幔相互作用。熱地幔柱、冷地幔柱的對流,是地球內(nèi)部熱傳導(dǎo)的主要形式,并且可能貫穿于地球的整個演化過程。熱地幔柱的上升,導(dǎo)致巖石圈減薄和超級大陸解體,以及大陸巖石圈構(gòu)造體制向大洋巖石圈構(gòu)造體制轉(zhuǎn)化,對應(yīng)著熱點、裂解的超級大陸、大陸裂谷、大洋擴張、伸展盆地、變質(zhì)核雜巖、剝離斷層等各種張性-引張-伸展-離散環(huán)境;冷地幔柱的下降,引起超級大陸聚合、大陸裂谷夭折造山和洋殼俯沖消減碰撞造山,以及大洋巖石圈向大陸巖石圈構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變,對應(yīng)著大陸聚合、俯沖、逆沖推覆、碰撞造山等各種匯聚-碰撞-擠壓環(huán)境。地幔柱構(gòu)造目前六頁\總數(shù)四十頁\編于十一點一、熱地幔柱和冷地幔柱的概念1.熱地幔柱熱地幔柱是由地幔熱物質(zhì)構(gòu)成的上升地幔柱。P波層析成像(Fukao等,1994)顯示,熱地幔柱有D”層和400km深度的上地幔兩個來源。來源D”層的熱地幔柱又有兩種類型,一種是底面直徑約為5000km超級熱地幔柱,一種是底面直徑小于500km的小熱地幔柱起源于D”層、直徑達5000km的熱地幔柱,目前全球共有兩個,分別位于南太平洋和非洲下面。一般認為,太平洋的形成與南太平洋熱地幔柱的活動有直接有關(guān),是羅迪尼亞超級大陸在600~700Ma前由北美、西伯利亞和澳大利亞之間通過的RRR型板塊三聯(lián)點(圖6-2)擴張形成的。目前七頁\總數(shù)四十頁\編于十一點一、熱地幔柱和冷地幔柱的概念非洲熱地幔柱是導(dǎo)致200Ma前非洲大陸從岡瓦納大陸裂解出來的熱地幔柱,它與其他幾個也源于核一幔邊界的熱地幔柱共同組成中央泛大陸熱地幔柱鏈(圖6-3)。大西洋的形成和這個熱地幔柱鏈有關(guān),大西洋中脊可能由其中的某個熱地幔柱產(chǎn)生。岡瓦納大陸目前八頁\總數(shù)四十頁\編于十一點一、熱地幔柱和冷地幔柱的概念2.冷地幔柱

冷地幔柱是由滯留在上、下地幔界面附近的板片構(gòu)成的下降地幔柱,是不保持剛性板塊形狀而以巨石狀下落的物質(zhì)移動。研究表明:在670km深度,俯沖板塊受到下地幔黏度增加和相變吸熱等因素的影響會產(chǎn)生強大的阻力,使板塊近似水平地暫時滯留在670km深的不連續(xù)面上。滯留的板塊隨時間生長,并在其超過臨界體積時開始塌陷。滯留的板塊形態(tài)有東北日本型、巽他型、特提斯型和南極型四種類型(圖6-4)。目前九頁\總數(shù)四十頁\編于十一點①東北日本型,俯沖板塊從地表連續(xù)至670km間斷面,并且由于厚度增加,部分板塊已插入到670km間斷面的下面;②巽他型,板塊從地表連續(xù)插入下地幔,達到1200km深度;③特提斯型,板塊與上面不連續(xù),一個大的塊體正在下沉至1000-1500km深度,它大致與從阿爾卑斯經(jīng)中東至喜馬拉雅地區(qū)的板塊邊界平行;④南極型,現(xiàn)代無活動的俯沖板塊,在670km處滯留的板塊是100Ma前板塊俯沖造成的。這四種板片形態(tài)類型揭示了板塊俯沖、滯留聚集和最終塌陷沉沒的命運。俯沖板塊最終塌落在地核表面上,形成冷地幔柱。一、熱地幔柱和冷地幔柱的概念目前十頁\總數(shù)四十頁\編于十一點一、熱地幔柱和冷地幔柱的概念當大陸從周圍聚集形成超級大陸時,在超級大陸下面必然蓄積有大量沉沒的板片。亞洲下面的冷地幔柱,就是那時聚集在670km深度附近的大量滯留板片塌陷到下地幔中形成的。冷地幔柱一旦形成,上地幔內(nèi)的大規(guī)模地幔對流將受其強烈控制。漂浮在上地幔上的所有大陸都將朝向冷地幔柱移動,最終所有的大陸會集結(jié)在一起,在地表形成一個超級大陸。冷地幔柱的壽命估計為400~500Ma,如果目前的板塊移動再繼續(xù)250Ma,圍繞亞洲大陸會形成一個新的超大陸?!靖鶕?jù)晚古生代期間亞洲大陸的古地理重建圖推測,早一中二疊世,亞洲大陸還未形成,俄羅斯、西伯利亞、哈薩克斯坦、華北、華南、塔里木、印支等古板塊和一些更小的微古板塊分散在目前亞洲的位置上】目前十一頁\總數(shù)四十頁\編于十一點

板塊進入地幔轉(zhuǎn)換帶有面狀和線狀兩種方式。面狀方式是一種大面積或大區(qū)域范圍內(nèi)供給大量板塊的方式,地幔中的冷板塊是通過地表俯沖板塊提供的。根據(jù)中亞是由9個以上大陸碰撞、拼合形成的,可以推斷,在此時期會有大量板片滯留在亞洲大陸下,正是這些大面積的大量板片形成了一個冷地幔柱進入下地幔。線狀方式是一種沿條帶供給板塊的方式,主要指冷板塊沿俯沖板塊邊界連續(xù)不斷地供給。線狀供給可誘發(fā)一條帶狀排列的冷地幔柱鏈,特提斯和環(huán)太平洋地區(qū)的板塊消亡地就是實例。當一冷地幔柱接近核一幔邊界層時,邊界層上的低密度物質(zhì)被擠出其位置,在此位置附近,熱地幔柱被誘發(fā)生長并持續(xù)。冷地幔柱擠壓核一幔邊界層的方式有圍繞式擠壓和帶狀擠壓兩種。地核中的動力作用是由下落的巨石,即冷地幔柱引起的,冷地幔柱也引起D”層的超上涌流。所以,地球動力學(xué)運動最基本、最重要和最本質(zhì)的原因是冷地幔柱。

一、熱地幔柱和冷地幔柱的概念目前十二頁\總數(shù)四十頁\編于十一點二、地幔柱構(gòu)造體系及其特征地幔柱構(gòu)造體系是指地幔柱構(gòu)造作用過程及其產(chǎn)物所構(gòu)成的有機整體,包括熱地幔柱和冷地幔柱兩個構(gòu)造體系,分別構(gòu)成引張構(gòu)造體系和擠壓構(gòu)造體系。熱地幔柱構(gòu)造體系熱點大陸裂谷大洋擴張冷地幔柱構(gòu)造體系前寒武紀硅鋁殼造山顯生宙硅鋁殼/洋殼造山地球深部起源于地球深部的熱地幔柱和返回地球深部的冷地幔柱,直接制約和決定了地球演化各階段引張和擠壓兩大構(gòu)造動力體制,從而制約和影響著地球淺部的各個圈層。熱地幔柱和冷地幔柱之間的相互制約與轉(zhuǎn)化,又決定了引張和擠壓兩大構(gòu)造動力體制的相互制約與轉(zhuǎn)化,呈現(xiàn)出熱點、大陸裂谷、大洋擴張等引張構(gòu)造與俯沖、碰撞、造山等擠壓構(gòu)造的演化和復(fù)合疊加。目前十三頁\總數(shù)四十頁\編于十一點二、地幔柱構(gòu)造體系及其特征(1)熱地幔柱一個突出的特點,是具有多其次脈沖的旋回性,主要表現(xiàn)為熱點、大陸裂谷、大洋擴張三大構(gòu)造系統(tǒng)自身產(chǎn)生-發(fā)展-消亡的多期次旋回性——與威爾遜旋回有關(guān);(2)熱地幔柱構(gòu)造體系的另一個特點,主要表現(xiàn)為熱點、大陸裂谷、大洋擴張三大構(gòu)造系統(tǒng)之間在相同或不同地址時期的復(fù)合與疊加,以及三大構(gòu)造系統(tǒng)自身旋回性所表現(xiàn)的構(gòu)造作用及時空演化產(chǎn)物的復(fù)合與疊加。

冷地幔柱主要表現(xiàn)為超級大陸的聚合,主要與大規(guī)模地幔下降流-冷地幔柱引起的全球大規(guī)模造山擠壓構(gòu)造體系相對應(yīng),具有明顯的構(gòu)造局限性。而且,在冷地幔柱構(gòu)造演化過程中,往往具有由冷地幔柱構(gòu)造作用引起的次級局部熱地幔柱構(gòu)造作用的復(fù)合與疊加。冷地幔柱構(gòu)造體系主要包括顯生宙硅鋁殼一洋殼造山構(gòu)造系統(tǒng)和前寒武紀硅鋁殼造山構(gòu)造系統(tǒng),前者又包括硅鋁殼/洋殼碰撞造山構(gòu)造亞系統(tǒng)和洋殼俯沖島弧構(gòu)造亞系統(tǒng)。熱地幔柱構(gòu)造體系特征冷地幔柱構(gòu)造體系特征目前十四頁\總數(shù)四十頁\編于十一點二、地幔柱構(gòu)造的多級演化在空間上,地幔柱構(gòu)造可分為三個層次:①近地表的表皮板塊構(gòu)造;②中間的地幔噴流柱;③深部的地核生長構(gòu)造。地幔柱從核一幔邊界(2900km)的D”層上升并頸縮變細,到達地幔的中部后向上地幔底界(670km)逐漸擴展(圖6-6);在上地幔底界(670km)附近,巨型地幔柱停滯并分裂或分支成有一定間隔的二級地幔柱(地幔亞柱);二級地幔柱向上噴涌并再次變細,到達巖石圈底界(100km)再次擴展,二級地幔柱沿板塊的斷裂或薄弱地帶再分裂成三級地幔柱(幔支構(gòu)造),或隨著在巖石圈內(nèi)浮力和熱能的耗盡而平息。目前十五頁\總數(shù)四十頁\編于十一點2、地幔柱構(gòu)造說與板塊構(gòu)造說的關(guān)系

板塊構(gòu)造說與地幔柱構(gòu)造說的區(qū)別主要有三個方面:①板塊構(gòu)造主要涉及地球巖石圈的構(gòu)造運動,而地幔柱構(gòu)造提供了一種解釋固體地球不同圈層間相互作用的動力學(xué)框架,板塊作為一剛性固體塊體起作用的區(qū)域,是沿消減板塊邊界淺于670km、沿發(fā)散板塊邊界淺于150km處,而地幔柱構(gòu)造則在巖石圈下面的軟流圈和中圈內(nèi)起控制作用,地幔柱構(gòu)造作用還涉及地核;②板塊構(gòu)造主要討論板塊的水平運動,而地幔柱構(gòu)造主要討論地幔內(nèi)部的垂直運動;③板塊構(gòu)造說對發(fā)生在板塊邊界的現(xiàn)象能作出很好的解釋,對遠離板塊邊界的現(xiàn)象,如大洋火山鏈和大陸溢流玄武巖,則不能很好解釋,而地幔柱構(gòu)造說能對火山鏈和大陸溢流玄武巖之類的現(xiàn)象作出很好的解釋。目前十六頁\總數(shù)四十頁\編于十一點2、地幔柱構(gòu)造說與板塊構(gòu)造說的關(guān)系地幔柱構(gòu)造與板塊構(gòu)造之間的關(guān)系表現(xiàn)為,在俯沖帶未發(fā)育時,板塊構(gòu)造受地幔柱構(gòu)造控制,如大西洋就是由中央泛大陸超地幔柱鏈的上涌而張裂的,大西洋內(nèi)的板塊驅(qū)動力可能是核一幔邊界成因的地幔柱(圖6-7);當俯沖帶發(fā)育時,板塊構(gòu)造就不受地幔柱構(gòu)造約束,如在北面有俯沖帶的印度洋和兩側(cè)都有俯沖帶的太平洋中,洋中脊與超地幔柱沒有關(guān)系。目前十七頁\總數(shù)四十頁\編于十一點從行星的構(gòu)造演化角度看,地幔柱構(gòu)造和板塊構(gòu)造在地球構(gòu)造演化的不同時期所起作用的重要程度不同。地球形成后不久也具有高溫表面,初期地球也不存在剛性板塊,這個時期地幔柱起著更重要的作用。地幔柱的作用形成地球剛性巖石圈之后,板塊構(gòu)造才起重要作用,但即使在這一時期,地幔柱構(gòu)造仍起重要作用。因此,與板塊構(gòu)造相比,地幔柱構(gòu)造在地球形成和演化過程中起著更重要的作用。2、地幔柱構(gòu)造說與板塊構(gòu)造說的關(guān)系目前十八頁\總數(shù)四十頁\編于十一點地幔柱構(gòu)造說可對威爾遜旋回重新解釋如下:因超級地幔柱的上涌,超大陸裂開(圖6-8a);分離的大陸隨時間移動到超大洋內(nèi),并任意散布在其中;在大陸分散期間,俯沖帶在地球表面相當任意地發(fā)育,它們提供冷物質(zhì)(板塊)進入地幔,成為位于670km深度處的停滯巖塊;冷物質(zhì)適時地發(fā)生周期性重力塌陷,在下地幔形成任意分布的下降流;一旦吞沒了較小規(guī)模冷地幔柱的巨大而規(guī)則的下降流形成,所有大陸巖石圈就會朝冷地幔柱移動,形成一超大陸,并且俯沖帶將環(huán)繞此超大陸發(fā)育,最后形成一條位于超大陸旁的鏈。如200Ma前的勞亞古陸,由于停滯巖塊具有隨時間下沉的趨勢,在超大陸核部可產(chǎn)生巨大的克拉通沉積盆地(圖6-8b)。下沉巖塊擠壓的結(jié)果,一條熱超地幔柱可在超大陸的核部發(fā)育(圖6-8c)。目前十九頁\總數(shù)四十頁\編于十一點3、地史時期的地幔柱

受地幔柱控制的大規(guī)模巖漿活動,當巖漿噴出地表時就形成分布面積十分巨大的暗色巖系(以溢流玄武巖為主)區(qū),一般認為:大型火成巖省是地幔柱巨大的“蘑菇”狀頂冠到達地表形成的。大型火成巖省的特點是成分上以基性巖為主,體積巨大,出露面積多數(shù)大于1×106km2,而且這些熔漿主要在3Ma甚至<1Ma的短期內(nèi)噴發(fā)。

注:火成巖?。╨argeigneousprovinces,縮寫為LIPs)是近年來國際地學(xué)界關(guān)注的研究方向,含義是指連續(xù)的、體積龐大的由鎂鐵質(zhì)火山巖及伴生的侵入巖所構(gòu)成的巖漿建造。它們在很大程度上與來自深部的地幔柱活動有關(guān),是地幔柱巖漿活動的直接產(chǎn)物。目前二十頁\總數(shù)四十頁\編于十一點3、地史時期的地幔柱研究地史時期的地幔柱,特別是要判斷地質(zhì)歷史比較久遠時期存在的地幔柱,常常碰到證據(jù)被破壞或證據(jù)不夠充分的困難。相比之下,中生代以來的幾個超級地幔柱的證據(jù)比較多,公認程度比較高。根據(jù)侏羅紀早期(200Ma左右)北美洲、南美洲和非洲發(fā)育的中大西洋火成巖省的火山活動中心、巖床和放射狀巖墻群的分布,Condie(2001)推斷在三大洲之間存在一個超級地幔柱,正是這個超級地幔柱使潘基亞大陸裂解(圖6-9)。目前二十一頁\總數(shù)四十頁\編于十一點3、地史時期的地幔柱在非洲、南極洲和南美洲之間存在一個規(guī)模巨大的南大西洋溢流玄武巖省,包括卡羅、弗拉爾和喬艾克三個火山活動中心。馬爾維納斯(??颂m)群島周圍的這三個玄武巖的火山活動中心,構(gòu)成一個巨大的超級地幔柱。正是這個地幔柱造成的板塊三聯(lián)點,使岡瓦納大陸發(fā)生了初始的裂解。目前二十二頁\總數(shù)四十頁\編于十一點3、地史時期的地幔柱對比全球大地水準面的異常隆起和利用地震波計算出來的核幔邊界起伏的資料,以及利用洋底磁條帶所推算出來的地殼增生帶的分布,Pavoni(1997)推測,中侏羅世180Ma以來,非洲和太平洋板塊的深部存在超級地幔柱(圖6-11)。非洲板塊太平洋板塊目前二十三頁\總數(shù)四十頁\編于十一點4、白堊紀中期超地幔柱的地質(zhì)效應(yīng)

白堊紀中期,作為超地幔柱地質(zhì)效應(yīng)的一系列全球性異常事件主要有地磁正極性超時、全球洋殼增生率陡增、古溫度升高與海平面上升、黑色頁巖沉積與全球石油資源劇增和生物群體滅絕(萬天豐,2004;圖6-12)。一、地磁正極性超時:在地質(zhì)歷史時期,地磁場的正、負極性頻繁地發(fā)生倒轉(zhuǎn),長期處于某一極性而不發(fā)生倒轉(zhuǎn)屬于異常事件二、全球洋殼增生率陡增:根據(jù)洋脊擴張速率的增加和大洋高原的年齡分布計算地球大洋地殼的體積,得出過去150Ma大洋地殼生成率在120~80Ma期間增加了50%-75%。三、古溫度升高和海平面上升四、黑色頁巖沉積和全球石油資源劇增:全球已知石油的60%生成于112~88Ma期間(Irving等,1974)五、生物群體滅絕:Larson(1991)則認為,是白堊紀超地幔柱的強烈活動造成玄武巖火山作用廣泛發(fā)生,使全球氣候劇變,導(dǎo)致大量生物滅絕。目前二十四頁\總數(shù)四十頁\編于十一點4、中國主要大地構(gòu)造學(xué)派簡介中國地大物博,地質(zhì)現(xiàn)象非常豐富。20世紀50年代后期至60年代初是我國大地構(gòu)造學(xué)蓬勃發(fā)展的時期,這一階段早期全盤接受了地槽地臺說,晚期強調(diào)中國地質(zhì)特殊性的大地構(gòu)造學(xué)說大批涌現(xiàn),出現(xiàn)了以李四光為代表的地質(zhì)力學(xué),以黃汲清為代表的多旋回構(gòu)造說,以張文佑為代表的斷塊構(gòu)造說,以陳國達為代表的地洼構(gòu)造說,以張伯聲為代表的波浪鑲嵌構(gòu)造說。目前二十五頁\總數(shù)四十頁\編于十一點1、地質(zhì)力學(xué)地質(zhì)力學(xué)由李四光創(chuàng)立,它從觀察地質(zhì)構(gòu)造的現(xiàn)象(構(gòu)造形跡)出發(fā),分析地應(yīng)力分布狀況和巖石力學(xué)性質(zhì),追索力的作用,從力的作用方式進而追索地殼運動程式,并結(jié)合海水進退規(guī)程,探索地殼運動的規(guī)律和起源。它研究地殼運動產(chǎn)生的各種形變的規(guī)律及其引起的物質(zhì)變化規(guī)律,以及二者間的相互關(guān)系。目前二十六頁\總數(shù)四十頁\編于十一點1、地質(zhì)力學(xué)

地質(zhì)力學(xué)強調(diào):①任何一種地殼構(gòu)造運動的正確假說,都必須能夠完滿地說明客觀地質(zhì)現(xiàn)象,必須接受客觀地質(zhì)構(gòu)造實際(和水圈變化)的嚴格檢驗,地質(zhì)構(gòu)造是探索地殼構(gòu)造運動的主要研究客體;②各種地質(zhì)構(gòu)造大都是力作用的直接結(jié)果,它們都有一定的力學(xué)屬性和力學(xué)本質(zhì),查明地質(zhì)構(gòu)造的力學(xué)性質(zhì)就成為首要的基礎(chǔ)性工作;③任何地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象都不是孤立存在的,在它的發(fā)生和發(fā)展過程中,必有其不可分割的伴侶,成群成帶相伴出現(xiàn)的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象的總體構(gòu)成統(tǒng)一的構(gòu)造體系。現(xiàn)已認識的構(gòu)造體系,可劃分為緯向構(gòu)造體系、經(jīng)向構(gòu)造體系和扭動構(gòu)造體系三大主要類型。這些構(gòu)造體系主要是地殼的水平運動(經(jīng)向的和緯向的)造成的,而地球自轉(zhuǎn)速率的變化是發(fā)動地殼水平運動的主因。目前二十七頁\總數(shù)四十頁\編于十一點1、地質(zhì)力學(xué)主要內(nèi)容和一些基本概念:構(gòu)造要素:構(gòu)造地塊:構(gòu)造體系:構(gòu)造等級:構(gòu)造序次:構(gòu)造復(fù)合:構(gòu)造聯(lián)合:構(gòu)造應(yīng)力場:

李四光(1926)在《地球表面形象變遷之主因》一文中,首開將力學(xué)原理引入地殼運動問題研究之先河,并為創(chuàng)立地質(zhì)力學(xué)奠定了基礎(chǔ)。地質(zhì)力學(xué)認為:發(fā)生以水平運動為主導(dǎo)的地殼運動之主因,是在重力控制下的地球自轉(zhuǎn)離心力時而增大或減小的作用;而地球自轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)角速率變化引起的離心慣性力的水平分量和緯向慣性力,則為其主要動力來源。但也不能忽視地?zé)釄龊头派鋱龅绕渌麍瞿芰炕ハ噢D(zhuǎn)化及其對地殼運動發(fā)動過程的作用和影響。

目前二十八頁\總數(shù)四十頁\編于十一點2、多旋回構(gòu)造說黃汲清多旋回構(gòu)造說,亦稱多旋回造山運動說。黃汲清(1945)提出,一個褶皺帶(造山帶)的形成往往經(jīng)歷了多旋回造山運動,即多旋回的發(fā)展。后來發(fā)現(xiàn),多旋回造山運動是地槽特別是優(yōu)地槽發(fā)展的一般規(guī)律。在地槽發(fā)展的全部過程中,不僅構(gòu)造運動是多旋回的,而且?guī)r漿活動、沉積建造、變質(zhì)作用和成礦作用也是多旋回的,此即地槽發(fā)展的多旋回觀點。一般說來,每一旋回先出現(xiàn)基性超基性巖,之后地槽部分褶皺并有花崗巖侵入,隨后堿性或偏堿性巖漿出現(xiàn),形成一個構(gòu)造巖漿旋回。這樣的旋回可出現(xiàn)若干次,然后地槽系才全部褶皺封閉。世界上許多地槽系都是多旋回發(fā)展的,典型實例有中國的秦嶺地槽系和天山地槽系,澳大利亞的塔斯曼地槽系等。目前二十九頁\總數(shù)四十頁\編于十一點2、多旋回構(gòu)造說概括起來,多旋回包括多旋回沉積建造、多旋回巖漿活動、多旋回褶皺帶、多旋回深斷裂、多旋回成礦、多旋回發(fā)展的生物界、多旋回的冰期,甚至連板塊活動也是多旋回的。多旋回構(gòu)造的原因:中國的多旋回構(gòu)造現(xiàn)象比較典型。中國大陸地殼的塊狀結(jié)構(gòu)十分清楚,各塊體之間的分界一般是長期發(fā)育的深斷裂帶。這不僅是地殼表層物質(zhì)運動的反映,更重要的是深部特別是上地幔物質(zhì)運動的反映。將深部與地表特征綜合分析,中國境內(nèi)可劃分為三大塊體,分別稱之為古亞洲構(gòu)造域、濱太平洋構(gòu)造域、特提斯一喜馬拉雅構(gòu)造域。三大構(gòu)造域的發(fā)生、發(fā)展、交切、復(fù)合控制了古生代以來中國大地構(gòu)造的發(fā)展,也是形成多旋回造山運動的原因之一。目前三十頁\總數(shù)四十頁\編于十一點張文佑3、斷塊構(gòu)造說

斷塊構(gòu)造說是一種闡述地球巖石圈塊斷結(jié)構(gòu)及其運動規(guī)律的假說,由張文佑于20世紀50年代提出。應(yīng)用地質(zhì)力學(xué)分析和地質(zhì)歷史分析相結(jié)合的方法,研究形成與形變、建造與改造以及斷裂的力學(xué)機制及其與褶皺的伴生關(guān)系等,并側(cè)重研究地球上部巖石圈的塊斷結(jié)構(gòu)。目前三十一頁\總數(shù)四十頁\編于十一點3、斷塊構(gòu)造說斷塊構(gòu)造說認為,巖石圈被斷裂分割成大小不等、深淺不一、厚薄不同和發(fā)展歷史各異的斷塊,由此構(gòu)成巖石圈的多層、多級和多期發(fā)展的斷塊構(gòu)造格局。斷塊分為巖石圈斷塊、地殼斷塊、基底斷塊和蓋層斷塊四個等級;邊界斷裂按其深度規(guī)模和地球物理特征,也可相應(yīng)地分為巖石圈斷裂、地殼斷裂、基底斷裂和蓋層斷裂四個等級,還有一種層間滑動斷裂。斷裂的形成和發(fā)展過程,由剪切開始、拉張完成,即首先形成共軛剪切斷裂網(wǎng)絡(luò),繼而形成鋸齒狀張斷裂。斷塊不僅沿斷裂面滑動,而且也沿著軟流圈、莫霍面、康拉德面、變質(zhì)基底與蓋層界面滑動。沿斷塊邊界斷裂面產(chǎn)生錯動和沿斷塊的頂?shù)锥a(chǎn)生層間滑動,是巖石圈層狀塊體相對運動的兩種基本方式。淺層構(gòu)造受深部斷塊運動所控制,深層構(gòu)造又受淺層構(gòu)造的影響;基底斷裂??煽刂粕w層褶皺,蓋層褶皺也可影響基底斷裂。大陸和海洋是可以互相轉(zhuǎn)化的,大陸型地殼在拉開作用下可形成地塹,產(chǎn)生小海洋到大洋,而大洋型地殼在擠壓作用下,也可擠壓成島嶼或陸緣山脈,變成大陸。目前三十二頁\總數(shù)四十頁\編于十一點3、斷塊構(gòu)造說構(gòu)造應(yīng)力場產(chǎn)生的基本原因是地球內(nèi)部的熱力和重力所引起的脹縮交替作用,加上外部天體的影響、地球自轉(zhuǎn)角速度變化和地球自轉(zhuǎn)軸擺動的不均一性對地球的影響等,是大地構(gòu)造形成、發(fā)展的主導(dǎo)原因。驅(qū)動斷塊運動的力源是一個復(fù)雜的問題,斷塊構(gòu)造說認為地球內(nèi)部的熱力作用所引起的膨脹(并使比巖石圈物質(zhì)重的地幔物質(zhì)向外運移)和重力作用引起的收縮(并使重的物質(zhì)向內(nèi)聚集)是地球演化過程中的一對基本矛盾。在地球演化的各個地史階段中,有時熱力作用成為矛盾的主要方面,有時重力作用成為矛盾的主要方面。但迄今科學(xué)所積累的事實還不足以徹底解釋斷塊構(gòu)造運動的驅(qū)動力源。目前三十三頁\總數(shù)四十頁\編于十一點地洼構(gòu)造說,又稱活化區(qū)學(xué)說或活化構(gòu)造學(xué)說,陳國達1956年提出。它的主要內(nèi)容包括:①闡明一種新的大地構(gòu)造單元(第三構(gòu)造類型,活化區(qū)即地洼區(qū)),地洼構(gòu)造說認為,地槽說把地殼構(gòu)造劃分為地槽區(qū)(活動區(qū))和地臺區(qū)(穩(wěn)定區(qū)),后者由前者轉(zhuǎn)化而來的看法符合中國東部中生代以前的地質(zhì)實際,但從印支或燕山運動開始“中國地臺”已大部分先后衰亡,地臺經(jīng)活化轉(zhuǎn)化為新型活動區(qū)即后地臺階段的新構(gòu)造單元,而不再是地臺區(qū),也不是“準地槽”,故名活化區(qū)(1956)或地洼區(qū)(1959);②提出地殼動“定”轉(zhuǎn)化遞進說,認為中國東部自印支運動或燕山運動以來已進入新的階段即地洼階段,地殼是通過活動區(qū)與“穩(wěn)定”區(qū)互相轉(zhuǎn)化螺旋式發(fā)展的,叫地殼動定轉(zhuǎn)化遞進律;4、地洼構(gòu)造說陳國達目前三十四頁\總數(shù)四十頁\編于十一點③提出成礦理論,認為不同大地構(gòu)造單元各有成礦專屬性,地洼階段是一重要成礦階段,有色金屬、稀散元素、放射性元素及其他金屬等礦床特多,后成構(gòu)造單元可繼承先成構(gòu)造單元的礦產(chǎn),形成成礦疊加,地洼區(qū)是出現(xiàn)最晚的構(gòu)造單元,故礦種、礦床類型豐富多彩,先成礦床可受后階段成礦作用的疊加、改造或再造,導(dǎo)致富化或富集,形成以五多(多成礦大地構(gòu)造演化階段、多物質(zhì)來源、多成礦作用、多礦床類型、多控礦因素)為特色的多因復(fù)成礦床,在地洼區(qū)尤為多見,為尋找大型富礦的有利地區(qū);④提出地幔蠕動熱能聚散交替假說,試圖用以解釋地殼發(fā)展過程中的動“定”轉(zhuǎn)化更替、遞迭上升前進,以及巖石圈塊體在空間上的遷移和構(gòu)造定向性的根本原因和力學(xué)形成機制。4、地洼構(gòu)造說目前三十五頁\總數(shù)四十頁\編于十一點4、地洼構(gòu)造說地洼區(qū),又稱活化區(qū),指地臺活化并經(jīng)受強烈構(gòu)造巖漿活動的地區(qū),是與地臺區(qū)性質(zhì)對立、與地槽區(qū)性質(zhì)有別的一種新型的活動區(qū),是與地槽區(qū)、地臺區(qū)并列的一級構(gòu)造單元,通稱第三構(gòu)造類型。地洼區(qū)為地洼學(xué)說建立了基礎(chǔ),并為其核心組成部分。它的特征是在形成過程中,主要在激烈期,地殼水平運動占主導(dǎo)地位,由于拱曲、褶皺、斷裂作用強烈而出現(xiàn)反差強度大的構(gòu)造起伏,形成波距小、差異升降速度及幅度大的短帶狀隆起,稱地穹;其間介以相對下陷的短帶狀盆地,稱地洼。目前三十六頁\總數(shù)四十頁\編于十一點陳國達(1959)提出的關(guān)于地殼發(fā)展一般性規(guī)律的大地構(gòu)造理論,其主要論點為:1)在地殼構(gòu)造

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