大地構(gòu)造分析基礎(chǔ)

大地構(gòu)造分析基礎(chǔ)第一頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日教學參考書

車自成大地構(gòu)造學概論，1987，陜西科技出版社黃幫強等大地構(gòu)造學基礎(chǔ)及中國區(qū)域構(gòu)造概要地質(zhì)出版社1984

K.C康迪板塊構(gòu)造與地殼演化地質(zhì)出版社1984萬天豐，2004.中國區(qū)域大地構(gòu)造學，車自成，劉良，羅京海，2002.中國及鄰區(qū)區(qū)域大地構(gòu)造學.科學出版社.馬宗晉等.地球構(gòu)造與動力學.廣東科技出版社.相關(guān)文獻資料大地構(gòu)造分析——緒論第二頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日課程總體安排理論與術(shù)語體系（基礎(chǔ)）研究方法（思維）基本輪廓需掌握內(nèi)容基本概念、基本理論、基本方法主要巖石圈構(gòu)造類型基本特征中國主要區(qū)域構(gòu)造單元基本地質(zhì)特征第三頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日教學內(nèi)容概論大地構(gòu)造分析基礎(chǔ)固體地球的物理性質(zhì)大地構(gòu)造分析中的巖石學問題傳統(tǒng)大地構(gòu)造學理論造山帶與地槽克拉通與地臺現(xiàn)代大地構(gòu)造學理論與方法大陸漂移－海底擴張－板塊構(gòu)造大陸動力學中國大地

構(gòu)造分析中國造山帶－克拉通中國板塊構(gòu)造中國大地構(gòu)造－地貌第四頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日教學方式授課與文獻查閱緊密結(jié)合典型性與全面性的結(jié)合第五頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論一大地構(gòu)造學研究的對象和任務1.來源：出自于希臘語(Τεκτουικοξ)——（上層）建筑

Tectonics，Geodynamics19世紀中葉（Naumnn.1850）－地殼的組成和結(jié)構(gòu)20世紀初發(fā)展成為地質(zhì)學中的一門分支學科

第六頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日

露頭尺度區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造大地構(gòu)造顯微構(gòu)造小構(gòu)造大構(gòu)造構(gòu)造尺度的劃分特定地區(qū)例如龍門山地區(qū)整個巖石圈甚至整個地球鏡下手標本和野外露頭第七頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論一大地構(gòu)造學研究的對象和任務狹義(傳統(tǒng))概念：研究地殼構(gòu)造發(fā)生、發(fā)展、演化及其運動規(guī)律的科學。側(cè)重構(gòu)造特征和構(gòu)造發(fā)展史的研究，以地質(zhì)歷史分析方法為主，涉及范圍限于地殼(表面)和大陸。第八頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論一、大地構(gòu)造學研究的對象和任務2.學科特點（性質(zhì)）（1）區(qū)域性強（2）歷史性強（3）綜合性強3.課程性質(zhì)：綜合性很強的地質(zhì)專業(yè)課，涉及面廣（包括基礎(chǔ)地質(zhì)學、地球物理學及相關(guān)學科）4.概念(廣義)：研究地殼和上地幔(巖石圈)結(jié)構(gòu)、組成、構(gòu)造特征及其演化、成因、運動學、動力學的科學。第九頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論一、大地構(gòu)造學研究的對象和任務4.概念(廣義)：研究地殼和上地幔(巖石圈)結(jié)構(gòu)、組成、構(gòu)造特征及其演化、成因、運動學、動力學的科學。大地構(gòu)造學的廣義概念擺脫了單純的構(gòu)造發(fā)展歷史分析(狹義)，以地球動力學作為立論基礎(chǔ)，研究方法注意了地球物理、地球化學和地質(zhì)學的結(jié)合；同時注意了地球動力作用的制約下的構(gòu)造運動、地質(zhì)作用的關(guān)聯(lián)性和整體性，研究涉及的范圍更廣(全球)、更深(巖石圈)第十頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論一、大地構(gòu)造學研究的對象和任務理論體系活動論的理論思想體系新全球構(gòu)造觀大陸動力學思想第十一頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論一、大地構(gòu)造學研究的對象和任務5.研究對象：地球表面——固體巖石圈（構(gòu)造）的各種構(gòu)造類型、特征；

(巖石圈構(gòu)造在時空上差異的殼－幔運動造成的結(jié)果)。6.研究內(nèi)容：巖石圈各構(gòu)造單元的沉積建造、巖漿作用、變形作用、成礦作用、構(gòu)造作用以及地球化學、地球物理特征。重塑各構(gòu)造單元大地構(gòu)造性質(zhì)及發(fā)展歷史；劃分不同巖石圈構(gòu)造類型。

第十二頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論一、大地構(gòu)造學研究的對象和任務7.研究意義：

理論意義——闡明一個地區(qū)乃至全球構(gòu)造運動規(guī)律、成因、地球起源與演化，天體演化與成因等。實踐意義——礦產(chǎn)資源形成及分布規(guī)律、地震預報、區(qū)域穩(wěn)定性評價等。

第十三頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論二、大地構(gòu)造學研究的方法(一)歷史分析法

地質(zhì)歷史分析法（又叫歷史－構(gòu)造比較分析法）是以各種地質(zhì)、地球物理、地球化學資料為基礎(chǔ)，按地史發(fā)展的順序，探討不同階段大地構(gòu)造的特點。第十四頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日以地質(zhì)、地球物理、地球化學等資料為基礎(chǔ)

以構(gòu)造運動為指導思想的多學科研究方法不同時期、不同構(gòu)造單元地質(zhì)綜合對比研究區(qū)域大地構(gòu)造形成演化過程及動力學探討地層系統(tǒng)及其研究地層系統(tǒng)時空分布地層關(guān)系及其地質(zhì)事件地層研究沉積組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造研究沉積相環(huán)境及古地理分布沉積盆地成因分析沉積作用研究幾何學、運動學研究流變學研究構(gòu)造序列及年代學研究構(gòu)造動力學研究構(gòu)造作用研究巖漿組合及系列巖漿作用方式及動力巖漿作用構(gòu)造環(huán)境巖漿作用研究變質(zhì)巖組合及關(guān)系變質(zhì)溫壓及PTt軌跡變質(zhì)作用及構(gòu)造背景變質(zhì)作用研究典型礦床地質(zhì)地球化學礦床成礦系列研究成礦動力學研究成礦作用研究地質(zhì)作用研究區(qū)域地球化學研究不同巖石組合地球化學特征構(gòu)造環(huán)境示蹤信息地球化學研究地球物理場縱橫向特征研究地表及深部結(jié)構(gòu)構(gòu)造研究地球物理研究區(qū)域大地構(gòu)造研究基本方法第十五頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論二、大地構(gòu)造學研究的方法1.沉積巖相、建造分析沉積建造：泛指在一定構(gòu)造背景條件下，當?shù)貧ぐl(fā)展到某一階段時所形成的一套具有特定巖相組合的沉積巖系。

地層發(fā)育、巖性、巖相、厚度、接觸關(guān)系以及它們在空間和時間的變化，恢復古地理面貌、古氣候、隆起、拗陷、地殼沉降幅度與速度、構(gòu)造狀況以及演化歷史。通過對地層沉積特征及其演變的研究，推斷地層形成的大地構(gòu)造背景(環(huán)境)、性質(zhì)和演化，相應的方法稱之為歷史大地構(gòu)造分析方法，相應的學科稱之為歷史大地構(gòu)造學。第十六頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論二、大地構(gòu)造學研究的方法(一)歷史分析法2巖漿與巖漿作用巖漿

是局部形成于地殼深部或上地幔的軟流圈，以硅酸鹽為主要成分的、熾熱、粘稠并富含揮發(fā)分的熔融體。其實是熔融的硅酸鹽巖石。經(jīng)過巖漿熔融之后，再冷凝下來的巖石，都叫做巖漿巖（也稱火成巖）。按照硅酸鹽中SiO２含量的多少，巖漿可分為四種基本類型：即酸性巖漿（SiO２65％），中性巖漿（SiO２65～52％），基性巖漿（SiO２52～45％），超基性巖漿（SiO２45％）。酸性巖漿中，由于SiO２高，硅氧四面體鏈較多，使巖漿粘度（）較大，不易于流動，常起源于地殼下部?；曰虺詭r漿，SiO２含量低，巖漿粘滯度（）則小，巖漿顯得易于流動，常起源于巖石圈下部或軟流圈。第十七頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論二、大地構(gòu)造學研究的方法(一)歷史分析法3.構(gòu)造變動(形)分析

從地層接觸關(guān)系和褶皺、斷裂類型，確定構(gòu)造運動時期、強度、影響范圍，劃分出大地構(gòu)造發(fā)展歷史，重塑地殼構(gòu)造運動史。第十八頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論二、大地構(gòu)造學研究的方法(一)歷史分析法4變質(zhì)作用變質(zhì)作用占巖石圈體積大部分。變質(zhì)作用是指在巖石圈特定的環(huán)境中，由于溫度、壓力或流體作用的影響，使原巖在基本上為固態(tài)條件下，發(fā)生物質(zhì)成分與結(jié)構(gòu)、構(gòu)造變化。由變質(zhì)作用所形成的新巖石稱為變質(zhì)巖。所謂原巖，可以是三大類巖石中的任何一種，一旦它們所處的物理、化學環(huán)境與原來不同，在一定的溫度、壓力或流體影響下就可發(fā)生變質(zhì)作用。引起變質(zhì)作用的因素主要為溫度、靜巖壓力、構(gòu)造應力及各類流體。變質(zhì)作用的溫度范圍從150～200℃，直到700～900℃，壓力可以從上百兆帕斯卡到上千兆帕斯卡，流體以H２O與CO２為主，溶解了許多易揮發(fā)的物質(zhì)及SiO２等許多礦物質(zhì)。第十九頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論二、大地構(gòu)造學研究的方法(一)歷史分析法5.成礦作用分析從礦產(chǎn)類型和特征、成礦時期、圍巖類型以及空間等分析，確定成礦作用與各種地質(zhì)作用的關(guān)系及其大地構(gòu)造背景。6.地球物理探測資料分析地殼與上地慢的重力、磁力和熱流，震源分布和電導率的變化。7.地球化學資料分析研究不同地區(qū)地殼與上地慢各種化學元素、同位素的時空變化同地殼與上地慢對比等。第二十頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論二、大地構(gòu)造學研究的方法(二).力學分析法地質(zhì)力學:

70年代以來，研究地殼伸長、縮短和大型平移中，應用礦物的構(gòu)造效應、晶格位錯和構(gòu)造應力場及有關(guān)實驗模擬等。研究運動學和動力學的重要輔助手段。

地球自轉(zhuǎn)速率變化推動全球構(gòu)造運動的可能性（王仁，何國琦，王永法，國際交流地質(zhì)學術(shù)論文集，地質(zhì)出版社，1980年5月）王仁等進行軸對稱計算，認為粘性應力（涉及到粘度系數(shù)）松弛后，應力數(shù)量級為100kg/cm，仍能推動地殼運動。第二十一頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論二、大地構(gòu)造學研究的方法(三).地球物理方法1.地震法2.重力法3.磁法4.電法5.熱流法

第二十二頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論二、大地構(gòu)造學研究的方法(四).大地構(gòu)造研究中的其它方法1.遙感遙測2.高溫高壓試驗3.數(shù)理統(tǒng)計和電算4.深海鉆探5.行星類比第二十三頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論三、大地構(gòu)造學發(fā)展動向(五).大地構(gòu)造的研究動向

國際地科聯(lián)、國際大地測量協(xié)會和地球物理聯(lián)合會（1959年）開展了三個計劃：

1.1959－1969地球物理年

2.1960－1970國際上地幔計劃

3.1970－1979國際地球動力學計劃

板塊學說就是國際間協(xié)作的顯著成果。

巖石圈計劃是國際地科聯(lián)、國際大地測量協(xié)會和地球物理聯(lián)合會（1980－1989年）開展的第四個計劃。

青藏高原和雅魯藏布江縫合帶，中國東部濱太平洋構(gòu)造和古亞洲斷裂構(gòu)造等方面，是板塊構(gòu)造解釋的關(guān)鍵所在。第二十四頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論三、大地構(gòu)造學發(fā)展動向(五).大地構(gòu)造的研究動向1.深部物理性質(zhì)研究——深部物質(zhì)組成及運動、全球構(gòu)造動力來源2.深部構(gòu)造及構(gòu)造性質(zhì)研究——深部斷裂、性質(zhì)3.大陸動力學研究——大陸內(nèi)部造山帶及動力來源研究第二十五頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論三、大地構(gòu)造學發(fā)展動向4.超越板塊構(gòu)造

（BeyondPlateTectonics）第二十六頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論三、大地構(gòu)造學發(fā)展動向超越板塊構(gòu)造產(chǎn)生背景(1)對大陸地質(zhì)的研究，大批的高精度定量數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)和相關(guān)理念的長足進步，例如：地表位移：以全球定位系統(tǒng)(GPS)和合成孔徑干涉雷達(InSAR)為手段的大地測量技術(shù)

深部結(jié)構(gòu)：地震層析技術(shù)

時間約束：精確的熱年代學測年技術(shù)和宇宙成因同位素測年技術(shù)等。第二十七頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論三、大地構(gòu)造學發(fā)展動向超越板塊構(gòu)造產(chǎn)生背景(2)作為地質(zhì)科學帶頭學科的大地構(gòu)造學面臨著新的發(fā)展機遇，出現(xiàn)一些新的學科生長點：大陸地質(zhì)構(gòu)造理論的創(chuàng)新(涉及造山帶形成的深部機制，力學過程，地殼和巖石圈地幔結(jié)構(gòu)等)大地構(gòu)造與人類居住環(huán)境關(guān)系(比如，構(gòu)造與氣候以及地球表面過程相互作用關(guān)系)的研究大地構(gòu)造演化對生物演進的制約研究地震發(fā)生與長期巖石圈構(gòu)造變形的關(guān)系研究等.

第二十八頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論三、大地構(gòu)造學發(fā)展動向(3)大陸地質(zhì)研究的深入對傳統(tǒng)板塊構(gòu)造理論在解釋大陸地質(zhì)方面提出質(zhì)疑和挑戰(zhàn)。比如：

兩個大陸間的大洋板塊俯沖消減之后,兩相碰撞的大陸塊體的地殼部分和其深部會采取什么方式繼續(xù)造山活動

深部過程和拆沉與底侵作用在大陸造山過程中的效應

大陸中、下地殼的相對強度

大陸變形所采取的力學方式及物理化學機制超越板塊構(gòu)造產(chǎn)生背景第二十九頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論三、大地構(gòu)造學發(fā)展動向

因此，美國的一批構(gòu)造地質(zhì)學家和大地構(gòu)造學家根據(jù)地球科學發(fā)展的潮流，于2002年9月在美國科羅拉多州丹佛市召開了題為“構(gòu)造地質(zhì)學和大地構(gòu)造學的新航程(Newdeparturesinstructuralgeologyandtectonics)”的構(gòu)造研討會。在此次研討會中。美國構(gòu)造地質(zhì)學家和大地構(gòu)造學家在相繼提出大陸動力學和21世紀地質(zhì)科學基礎(chǔ)研究的機遇等基礎(chǔ)上。首次明確指出板塊構(gòu)造理論模式不適合于大陸地質(zhì)。并提出超越板塊構(gòu)造（BeyondPlateTectonics）概念。第三十頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造分析——緒論三、大地構(gòu)造學發(fā)展動向提出當代大地構(gòu)造學所面臨的4個重大課題（超越板塊構(gòu)造研究的方向）(1)板塊構(gòu)造:流變學與大陸造山作用;(2)丟失的聯(lián)結(jié):從地震到造山作用;(3)大地構(gòu)造、氣候和地表系統(tǒng)的動態(tài)相互作用;(4)地球和生命的協(xié)同演化第三十一頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)

固體地球的物理性質(zhì)——（形狀、大小、密度、壓力、溫度、放射性、磁性、電性、彈塑性等）一、地球的彈塑性——地震1.彈塑性的表現(xiàn)彈性表現(xiàn)：傳播地震波；固體潮塑性表現(xiàn)：旋轉(zhuǎn)橢球；褶皺等第三十二頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日一、地球的彈塑性——地震2.地震波類型縱波（P）體波橫波（S）－剪切波(水平＋垂直)地震波(彈性)駐波(自由震蕩)面波(體波折射派生的分界面或表面

傳播的波)波速與密度和彈性關(guān)系：Vp＝√（k＋4/3μ）/ρ；

Vs＝√μ/ρ

（ρ：密度，k：體變模數(shù)，μ：切變模數(shù)）大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)第三十三頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)一、地球的彈塑性——地震3.地球的主要分層1)按地震波速度和速度梯度變化——

地殼

地幔（上地幔、過渡帶、下地幔）地核（外核、過渡層、內(nèi)核）2)按地震波速度反映的物質(zhì)狀態(tài)——

巖石圈、軟流圈、中間圈第三十四頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日康拉德界面莫霍面（Moho）地球分層結(jié)構(gòu)及巖石圈分層性第三十五頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)一、地球的彈塑性——地震3.地球的主要分層第三十六頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)一、地球的彈塑性——地震4.巖石圈的主要性質(zhì)地殼＋上地幔的剛性頂蓋，脆性固體的強硬外殼，由結(jié)晶巖石組成，厚50～150km，大陸地盾（克拉通）區(qū)厚110～150km；大洋中厚20～80km，洋中脊僅20～30km，地球的主要變形圈層——構(gòu)造圈。第三十七頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日對巖石圈含義的不同理解力學的巖石圈

彈性或繞曲的巖石圈，相對剛性，可以在塑性的軟流圈上發(fā)生漂移。熱學的巖石圈

支撐一個熱傳導梯度的地球的冷外層，計算厚度約100km地震波的巖石圈大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)第三十八頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日地震波的巖石圈

地震發(fā)生或人工爆炸時，能量就會以彈性波的形式向各個方向傳播，并通過折射和反射先后到達地面接收點。由于地震波傳播速度取決于地球介質(zhì)的彈性和密度，接收點所獲得的不同波速就反映了地球內(nèi)部介質(zhì)的性質(zhì)和組成，因此地球內(nèi)部的分層（殼、幔、核及巖石圈等）就是這樣確定的。當?shù)厍騼?nèi)部的物質(zhì)組成和性質(zhì)發(fā)生突然變化時，地震波就表現(xiàn)出突變和不連續(xù)性，構(gòu)成不連續(xù)面（震波間斷）。巖石圈底界就是一個地震波不連續(xù)面，其下波速降低——低速層，或者稱之為軟流圈。界面深度在年輕大洋下不到45km，大陸下約為150km。大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)第三十九頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)二、地殼的結(jié)構(gòu)類型依據(jù)厚度、結(jié)構(gòu)和組成（成分）的差異劃分三類1.大陸型地殼（具有雙層結(jié)構(gòu)）平均厚度：30～50km，最厚70km雙層結(jié)構(gòu)：上層10～20km，Vp＝5.5～6.4km/s，

硅鋁（花崗質(zhì)，SiO2＞69％）───康拉德面───下層15～25km，Vp＝6.5～7.2km/s，

硅鎂（玄武質(zhì)，SiO2≤53％）安山質(zhì)

SiO2＝53~69％

第四十頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)二、地殼的結(jié)構(gòu)類型2.大洋型地殼（缺乏硅鋁層，幾乎全為硅鎂層）厚度5～15km，成分為硅鎂質(zhì)結(jié)構(gòu)：上層：0～1km，Vp＝2～2.2km/s，

未固結(jié)沉積層中層：0～2.0km，Vp＝4.5～5.5km/s，

玄武質(zhì)層下層：Vp＝6.5～7.7km/s，

橄輝質(zhì)層玄武質(zhì)層

SiO2＜53％）

第四十一頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)二、地殼的結(jié)構(gòu)類型3.過渡性地殼（大陸/大洋之間過渡類型）（1）次大陸型（大西洋型）－指被動大陸邊緣，大陸/大洋地殼呈過渡，硅鋁層呈楔型尖滅（2）次大洋型（太平洋型）－指活動大陸邊緣，大陸/大洋地殼呈疊覆邊緣海：平均厚10～15km，具地塹、地壘結(jié)構(gòu)，沉積層薄島?。?～35km，火山巖層堆積于大洋地殼之上（千島群島），但大多數(shù)有大陸地殼結(jié)構(gòu)（日本島）內(nèi)陸海：15～25km，有較厚的沉積物，屬下沉了的大陸殼第四十二頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日地殼地幔典型大陸和大洋區(qū)巖石圈的特征對比(巖漿活動與天然超深鉆直接取樣)大陸克拉通區(qū)巖石圈厚度大地殼年齡老金伯利巖活動VS.

大洋區(qū)巖石圈厚度小洋殼年齡新玄武巖漿噴發(fā)第四十三頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大陸巖石圈構(gòu)造研究中幾個需要思考的方面(一)大陸板塊與大洋板塊的物性差異1.大洋巖石圈板塊呈剛性特征,而大陸巖石圈具有非剛性特征,相對于大洋巖石圈板塊,大陸巖石圈板塊在強度上要軟弱一些.2.相對大洋板塊而言,大陸巖石圈的組成和物性變化很大,不像大洋板塊具有上述物質(zhì)組成的相對均一性,大陸巖石圈的組成缺乏一個共同的成因方式.大陸巖石圈的組成上部是由非均一成分和具有復雜構(gòu)造和熱演化史的不同塊體拼合而成,因而它們具有不同的強度.大陸下地殼的性質(zhì)因地而異,不同的性質(zhì)造成了復雜多樣的效應與結(jié)果。大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)第四十四頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大陸巖石圈構(gòu)造研究中幾個需要思考的方面(二)大陸下地殼與地幔的相對強度目前,地殼和地幔的強度對巖石圈性質(zhì)所作的貢獻的相對大小仍不清楚.軟弱的和富含流體的下地殼的想法在過去15年間主導了大陸構(gòu)造研究.即大陸巖石圈的“三明治”或“五明治”結(jié)構(gòu)。然而,現(xiàn)在新的研究認為大陸巖石圈是由軟弱的中地殼和強的下地殼組成,并且下地殼的強度可能超過其下伏的地幔。這些論點是基于由地震分布和地形負載的彈性厚度作出的推斷。因為缺乏其他佐證，這樣的推斷是間接的并具有假定性。大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)第四十五頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大陸構(gòu)造研究中幾個需要思考的方面（三）大陸變形的流變學特點由于大陸與大洋板塊力學性質(zhì)的差異,導致了它們構(gòu)造變形的不同.大洋板塊表現(xiàn)了在俯沖帶的相對單一的消減作用,采取的主要是剛性的變形方式.而大陸的非剛性特點,造成了寬廣的大陸造山帶內(nèi)廣布式變形和內(nèi)部構(gòu)造,主要表現(xiàn)為流變學行為與方式.除了考慮介質(zhì)材料的力學性質(zhì)之外,流變學研究將時間因素引入變形力學.從廣義上講,流變學包含了所有隨時間變化的變形力學.而流變學行為即是在時間因素起作用的條件下的變形方式.在應力保持不變的的條件下,變形強度隨時間增強.這一變形的力學方式是大陸與大洋板塊變形的最大不同。近期研究已經(jīng)揭示,造山帶的深部結(jié)構(gòu)整體上往往呈雙向俯沖構(gòu)造扇形。大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)第四十六頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日兩種可能模型：1、大陸地幔巖石圈相對強硬,因此它以板塊形式消減,而軟弱的、具浮力的地殼被遺留在后形成加厚的造山帶2、大陸地幔巖石圈軟弱，行為更像流體.地幔回流可能卷入了一個穩(wěn)定的對稱或非對稱的下降流,或者幕次式的水滴狀回流。陸—陸碰撞的不同地?；亓鞣绞降臄?shù)字模型大陸巖石圈地幔以板塊方式俯沖消減;具有幕次式的水滴狀脈動的對稱回流.第四十七頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日（四）大陸巖石圈變形中的流體作用大陸變形中的流體作用值得重視,因為大陸巖石圈與流體和熔體的相互作用可以大大改變其流變學結(jié)構(gòu),而我們對流體存在的效應和作用過程還知之甚少.最近,人們已經(jīng)認識到橄欖石中微量含水組分對改變大洋巖石圈流變學行為的重要性.在裂谷環(huán)境中熔體里水的析出導致了大洋巖石圈強度的顯著增強.根據(jù)美國2001年“地球科學基礎(chǔ)研究的機遇”的研究,即使流體含量很小,但它在任何深度的地殼作用過程中都有較大的影響.極少量的水都會對巖石的延展性和摩擦力產(chǎn)生作用.有關(guān)研究認為發(fā)育完整的走滑斷裂(如圣安德列斯斷裂)的內(nèi)部各帶要比典型的地殼巖石軟得多,而斷裂帶內(nèi)流體壓力的增大是這種軟弱性的可能原因.另外,脆-韌性過渡變形似乎與斷裂作用中的流體作用密切相關(guān),這種關(guān)系體現(xiàn)在影響斷層和寄主巖石的正負膨脹變形機制上.顆粒粒度減小和巖石與斷層泥的混合改變了斷層寄主系統(tǒng)的滲透性.流體遷移影響顆粒接觸部位的溶解、運移和膠結(jié)物的沉淀.第四十八頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日

(四)大陸巖石圈變形中的流體作用

大陸變形中的流體作用值得重視,因為大陸巖石圈與流體和熔體的相互作用可以大大改變其流變學結(jié)構(gòu),而我們對流體存在的效應和作用過程還知之甚少.最近,人們已經(jīng)認識到橄欖石中微量含水組分對改變大洋巖石圈流變學行為的重要性.在裂谷環(huán)境中熔體里水的析出導致了大洋巖石圈強度的顯著增強.大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)第四十九頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日

(四)大陸巖石圈變形中的流體作用根據(jù)美國2001年“地球科學基礎(chǔ)研究的機遇”的研究,即使流體含量很小,但它在任何深度的地殼作用過程中都有較大的影響.極少量的水都會對巖石的延展性和摩擦力產(chǎn)生作用.有關(guān)研究認為發(fā)育完整的走滑斷裂(如圣安德列斯斷裂)的內(nèi)部各帶要比典型的地殼巖石軟得多,而斷裂帶內(nèi)流體壓力的增大是這種軟弱性的可能原因.另外,脆-韌性過渡變形似乎與斷裂作用中的流體作用密切相關(guān),這種關(guān)系體現(xiàn)在影響斷層和寄主巖石的正負膨脹變形機制上.顆粒粒度減小和巖石與斷層泥的混合改變了斷層寄主系統(tǒng)的滲透性.流體遷移影響顆粒接觸部位的溶解、運移和膠結(jié)物的沉淀.大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)第五十頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)三、重力1.重力：地球全部質(zhì)量產(chǎn)生的萬有引力與地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的向量和g＝Gm/r22.重力異常：經(jīng)校正后的重力值與同一地點標準重力之差自由空氣校正（海平校正）布格校正：觀測值－海平之間巖石吸引力（說明均衡補償程度）均衡校正：均衡理論

第五十一頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)四、地磁1.古地磁

（1）剩余磁性和巖石剩余磁性（古地磁），巖石在形成時在當?shù)氐卮艌龅挠行в绊懴禄畹玫拇判裕c當時當?shù)氐卮艌鲆恢?。熱剩余磁性（TRM）化學剩余磁性（CRM）沉積剩余磁性（DRM）－化學沉積作用，成巖過程中的化學作用（2）軸向地心偶極場定理（3）地磁極游移第五十二頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)四、地磁2反向磁化（地磁場倒轉(zhuǎn)）（1）機理Fe3O4→FeO·Fe2O3幾何結(jié)晶格架排列為2格亞格地球的反向旋轉(zhuǎn)熱電流假說：70年代初，許多學者用“雙耦合發(fā)電盤”作出了解釋：液體外核中，兩部線路聯(lián)通的直流發(fā)電機，在運行過程中旋轉(zhuǎn)角速度不同，便會產(chǎn)生擾動、系統(tǒng)電流也將發(fā)生變化，當電流擾動加大到一定程度時，系統(tǒng)電流就可反向流動，從而造成磁場的翻轉(zhuǎn)。第五十三頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)四、地磁2反向磁化（地磁場倒轉(zhuǎn)）（2）反向磁化規(guī)律周期性——1～300萬年，一般幾十萬年過渡性——磁場強度由強變?nèi)踉僮儚姷谖迨捻?，共一百零二頁，編輯?023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——固體地球的物理性質(zhì)四、地磁2反向磁化（地磁場倒轉(zhuǎn)）（3）海底磁異常規(guī)律正負交替性對稱相間性第五十五頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題一.巖石圈的成分1.研究手段（間接推測）（1）地球物理性質(zhì)（2）隕石及其他星球物質(zhì)成分對比（球粒隕石研

究），占隕石80％（3）地表出露的火成巖研究（4）高溫高壓實驗（＜60km）（5）沖擊波（原子量→晶體結(jié)構(gòu)→成分）第五十六頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題一.巖石圈的成分2.地殼成分(總的地殼成分與陸殼平均成分接近－安山質(zhì)、閃長質(zhì))第五十七頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題一.巖石圈的成分2.地殼成分(總的地殼成分與陸殼平均成分接近－安山質(zhì)、閃長質(zhì))(1)沉積層：總體積11×109km3，SiO2低(50％)，Al2O3、CaO高，揮發(fā)分顯著偏高(S、Cl、F、Ba等)，F(xiàn)e2O3/FeO比值高。(2)陸殼上層：30×109km3，花崗質(zhì)，SiO2、堿元素(K＞Na)和稀有元素(U、Th、TR、Zr、N、Be)偏高。第五十八頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題一.巖石圈的成分2.地殼成分(3)陸殼下層：32×109km3，變粒巖相中基性火山巖

——閃巖。(4)大洋殼：表面不厚的沉積層(SiO2低，CaO高)洋殼上層(層2)：大洋拉斑玄武巖洋殼下層：蛇紋石化橄欖巖、輝長巖、

角閃巖、堆積輝長巖（大洋拉斑

玄武質(zhì)角閃輝長巖）第五十九頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日對陸殼成分結(jié)構(gòu)的新認識

（主要針對下地殼成分）科拉半島超深鉆揭示，原預測的7km深處的康拉德面并不存在，在該深度以下仍為斜長片麻巖、花崗片麻巖和角閃巖，只是隨著深度增加角閃巖夾層增多。剝露到地表的麻粒巖相下地殼成分往往以長英質(zhì)片麻巖、麻粒巖為主體。很多新的火山巖攜帶的大量下地殼包體往往也以長英質(zhì)片麻巖、麻粒巖為主體。因此，陸殼的下地殼成分可能仍以長英質(zhì)或花崗質(zhì)成分為主。大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題第六十頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題一.巖石圈的成分2.地殼成分★總的地殼成分相當于安山－閃長質(zhì)，與地幔和原始隕石比較：SiO2，堿元素（K、Na、CaO），稀有金屬元素；鐵族元素（Mg、Fe、Co、Ni、Cr）低?！锏貧て骄瘜W成分隨深度變化（自上而下）：Mg、Fe、Si增加；結(jié)構(gòu)水（H2O＋）減少。K、Na減少，K2O/Na2O、Fe2O3/FeO減少?！锏貧さ倪@些性質(zhì)說明它是由地幔經(jīng)熔融和脫氣逐步分異出來的。第六十一頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題一.巖石圈的成分3.上地幔的成分★上地幔組成類似高鈣無球粒隕石－超鎂鐵、鎂鐵質(zhì)巖石SiO2、FeO、MgO總重量（約90％）；CaO、Al2O3、Na2O約5～10％，其中Al2O3、Na2O偏低（虧損），MgO偏高（富集）★超鎂鐵質(zhì)巖（橄欖巖）、鎂鐵巖（榴輝巖－富Na單斜輝石〈綠輝石〉＋富Na石榴石〈鎂榴石〉）；

超基性巖（SiO2＜45％）≠超鎂鐵巖（橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、金云母＞70％）第六十二頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題一.巖石圈的成分4.莫霍面（地震波速折射界面）厚度數(shù)千米★

相轉(zhuǎn)換界面－輝長巖/榴輝巖界面；橄欖石、輝石、斜長石/石榴子石、綠輝石、石英。需要10～30km過渡（但只有幾千米），地震波速折射更模糊（高熱流區(qū)）★化學不連續(xù)面－輝長巖/橄欖巖界面（大洋），或者閃巖（中性高壓變粒巖）/橄欖巖、榴輝巖界面（陸殼）第六十三頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題一.巖石圈的成分5.低速帶（S波不傳播）計算表明：當存在1％熔體，P波波速即降低形成低速帶，且S波即不傳播。因此，低速帶僅是地幔物質(zhì)狀態(tài)的變化，而成分無大的變化，通常，它也是巖漿源區(qū)和巖石圈的動力源。第六十四頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題二.巖漿巖組合(一)火山巖的研究★建立火山巖巖石地層層序根據(jù)沉積或噴發(fā)疊復或橫向變化關(guān)系、噴發(fā)旋回、噴發(fā)韻律、巖漿演化特點綜合考慮，正確建立巖石地層層序，合理劃分正式與非正式巖石地層單位?！锎_定火山活動時代通過尋找沉積巖夾層中的化石，為地層時代對比提供依據(jù)，在無化石的情況下，采集同位素年齡樣品確定其噴發(fā)時代。★研究火山作用的大地構(gòu)造環(huán)境研究與火山活動有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造特征，結(jié)合火山巖巖石學、巖石化學、巖石地球化學以及相關(guān)的沉積巖性巖相特點和巖漿侵入活動等資料，探討火山作用的大地構(gòu)造環(huán)境。第六十五頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題二.巖漿巖組合

(二)侵入巖研究★侵入體形態(tài)、組成結(jié)構(gòu)研究

包括侵入巖體的產(chǎn)狀、規(guī)模、巖石類型、礦物成分、結(jié)構(gòu)、巖石化學、巖石地球化學、穩(wěn)定同位素、形成的溫壓條件或深度、巖體原生和變形構(gòu)造、剝蝕情況、接觸關(guān)系性質(zhì)和產(chǎn)狀、脈巖和包體、流體（成分、形態(tài)、分布、含量等）特征?！锴秩霂r時代的確定

根據(jù)有關(guān)地層和巖體的相互關(guān)系及同位素測年手段確定其侵入時代?！镅芯烤臀粰C制、構(gòu)造環(huán)境、區(qū)域巖漿演化及成礦作用

在綜合研究不同類型侵入巖資料的基礎(chǔ)上，研究其就位機制探討各類侵入巖形成的構(gòu)造環(huán)境，建立區(qū)域巖漿演化旋回或序列，探討巖漿活動的演化歷史及其與成礦作用的關(guān)系。第六十六頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題二.巖漿巖組合1.巖漿巖系列－指成因上有關(guān)的巖石共生組合劃分依據(jù)－里特曼指數(shù)

（K2O＋Na2O）2/SiO2－43

低鉀拉斑玄武巖

(按環(huán)境分為：大洋、島嶼、

(1)拉斑玄武巖島弧、大陸)(玄武巖組合)高鈉拉斑玄武巖

高鋁拉斑玄武巖第六十七頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題二.巖漿巖組合1.巖漿巖系列－指成因上有關(guān)的巖石共生組合

(2)鈣堿性系列

島弧拉斑玄武巖亞系（低鉀）－拉斑玄武巖

(玄武巖＋安山巖鈣堿性亞系－安山巖＋英安巖

＋流紋巖組合)橄欖安粗巖亞系－橄欖安粗巖＋富鉀安山巖

成分極性第六十八頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題二.巖漿巖組合1.巖漿巖系列－指成因上有關(guān)的巖石共生組合

鈉質(zhì)堿性巖組合(堿性橄欖玄武巖、中長

(3)堿性系列玄武巖、橄欖粗安巖、粗面巖堿性流紋巖)

橄欖安粗巖組合

第六十九頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題二.巖漿巖組合1.巖漿巖系列－指成因上有關(guān)的巖石共生組合

(4)雙峰式系列－基性玄武巖/酸性火山巖(流紋、英安巖)

拉斑玄武巖－流紋巖組合堿性玄武巖－粗面巖

第七十頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題二.巖漿巖組合巖漿巖系列－指成因上有關(guān)的巖石共生組合

★反映構(gòu)造環(huán)境：鈣堿性系列出現(xiàn)在擠壓應力為主地區(qū)

（匯聚板塊邊緣）

堿性系列出現(xiàn)在張應力為主地區(qū)

（洋中脊、裂谷）

拉斑玄武巖系列在洋中脊(低鉀拉斑)、

島?。ǖ外洠?、大陸裂谷（拉斑）、

邊緣谷地（低鉀）等構(gòu)造環(huán)境中。

雙峰系列出現(xiàn)在大陸張應力地區(qū)(裂谷)第七十一頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題二.巖漿巖組合巖漿巖系列－指成因上有關(guān)的巖石共生組合

★拉斑玄武巖系列可出現(xiàn)在多種環(huán)境中，但總趨勢是從洋→陸，由低鉀向高鉀，高鈉向低鈉演變，除此之外，稀土元素和穩(wěn)定同位素等亦可反映不同特征。第七十二頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題二.巖漿巖組合2.稀土元素和穩(wěn)定同位素

(1)稀土元素(REE)

：La→Lu15種稀土元素具有相似的化學性質(zhì)），稀土元素不易受風化和熱液飾變的影響，比較穩(wěn)定，能提供巖石成因的許多問題，對地球乃至宇宙的演化都具有重要意義。

稀土元素分為輕稀土(LREE)和重稀土(HREE)

：

LREE：La、Ce、Pr、Nd、Rm、SmHREE：Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Rb、Lu第七十三頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題二.巖漿巖組合2.稀土元素和穩(wěn)定同位素

稀土元素(REE)

原理：初始地幔的REE豐度與平均球粒隕石相同為前提，當?shù)蒯Ｈ廴诨蚍蛛x結(jié)晶時，REE按各自分配系數(shù)被分配到固相或液相中。稀土元素的分配型式反映了母巖和成巖過程的某些信息，據(jù)此可以討論巖石的成因。第七十四頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題二.巖漿巖組合2.稀土元素和穩(wěn)定同位素

(1)稀土元素(REE)

巖漿作用過程中，REE主要出現(xiàn)三類變化(分配)：a.REE

總豐度變化b.LREE、HREE相對豐度變化上部：LREE富集，HREE虧損

下部：LREE虧損，HREE富集c.Eu的分餾作用，±Eu異常第七十五頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題二.巖漿巖組合2.稀土元素和穩(wěn)定同位素

(2)穩(wěn)定同位素Sr同位素－測定年齡和判斷構(gòu)造環(huán)境(深度)：

Sr由宇宙源的Sr88、Sr86和Rb87的衰變產(chǎn)物Sr87三種同位素組成，Rb87的變化是極其緩慢的。這樣從巖漿生成到地殼某處固結(jié)為火成巖期間，同位素組成幾乎沒有什么變化，故可以用來測定巖石的年齡和討論巖石的成因。除此之外，Rb、Pb、Sm、Nd等同位素都具有這樣的性質(zhì)。第七十六頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題二.巖漿巖組合3.巖石組合與構(gòu)造環(huán)境包括離散板塊邊界、匯聚板塊邊界構(gòu)造環(huán)境

匯聚板塊邊界鈣堿性系列(三個亞系)拉斑玄武巖系列(大洋中脊、島嶼

大洋中脊拉斑玄武巖：低K，高Na)大洋堿性玄武巖大陸裂谷拉斑玄武巖(高K

、低Na)大陸裂谷大陸裂谷堿性玄武巖雙峰式火山巖離散邊界

第七十七頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題二.巖漿巖組合4.巖漿作用的演化地殼是巖漿作用整個演化過程的產(chǎn)物，隨地幔不可逆分異過程的進行，巖漿作用由老至新，也表現(xiàn)出一定的演化順序：

1)科馬提巖、紫蘇花崗巖、斜長巖、花崗片麻巖、混合巖分布減少；

2)斜長花崗巖→高鉀花崗巖Sr87/Sr86比值增加，鈣性→鈣堿性→堿性；

3)拉斑玄武巖系列→鈣堿性系列；第七十八頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題二.巖漿巖組合4.巖漿作用的演化地殼是巖漿作用整個演化過程的產(chǎn)物，隨地幔不可逆分異過程的進行，巖漿作用由老至新，也表現(xiàn)出一定的演化順序：4)巖漿活動趨勢：面型巖漿作用→線型(造山帶)巖漿作用集中；5)連續(xù)巖漿作用→脈動的、間歇性巖漿作用；6)堿性巖出現(xiàn)于晚元古代以來；第七十九頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題三、構(gòu)造沉積作用與構(gòu)造-沉積組合(沉積建造)研究思路：沉積組合→古構(gòu)造環(huán)境→大地構(gòu)造作用1.構(gòu)造-沉積作用(容納沉積物的堆積地都是構(gòu)造變動的產(chǎn)物)沉積作用的內(nèi)因是沉積物本身的物理、化學性質(zhì)的制約；外部控制因素主要是氣候和大地構(gòu)造，大地構(gòu)造的升降運動造成海平面的升降，使沉積巖相、厚度、層序和巖性方面呈現(xiàn)出構(gòu)造痕跡來。

第八十頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日三、構(gòu)造沉積作用與構(gòu)造-沉積組合(沉積建造)有序地層建造研究的基本內(nèi)容和方法：(1)調(diào)查各巖石地層單位主要巖性特征（物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造）、厚度、接觸關(guān)系性質(zhì)、疊覆特征及空間變化特點以及地球化學特征，并廣泛收集沉積相（原生及成巖構(gòu)造特點，古生物化石及其遺跡化石和古生態(tài)、古環(huán)境、古流向等）資料。(2)總結(jié)沉積巖巖性巖相變化和盆地充填序列，為研究形成演化規(guī)律提供基礎(chǔ)資料。

大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題第八十一頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日從整體上查明“構(gòu)造混雜巖”的內(nèi)部構(gòu)成和分布延伸范圍，除對外來巖片（塊）進行系統(tǒng)的“物態(tài)”、“時態(tài)”、“相態(tài)”、“位態(tài)”和“變形變質(zhì)”歷程調(diào)查外，還要對外來巖片（塊）賦存的“基質(zhì)”進行系統(tǒng)的物質(zhì)成分、時代、變形變質(zhì)特點調(diào)查，即分別收集構(gòu)造混雜巖的巖片（塊）和基質(zhì)兩者各自的巖性、巖相、時代、構(gòu)造過程、變質(zhì)過程依據(jù)。三、構(gòu)造沉積作用與構(gòu)造-沉積組合(沉積建造)無序地層—構(gòu)造混雜巖系研究的基本內(nèi)容和方法大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題第八十二頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日研究方法第八十三頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題三、構(gòu)造沉積作用與構(gòu)造-沉積組合(沉積建造)1.構(gòu)造-沉積作用

(1)巖相(單一巖性組合，反映某種沉積環(huán)境)★

巖相的更替是地殼拗陷和隆起的一種表現(xiàn)，?。衷斐赡撤N沉積環(huán)境的變遷，從而導致同一地區(qū)的巖相發(fā)生改變。★巖相本身只與拗陷速度有關(guān)，與拗陷幅度沒有直接的關(guān)系。★拗陷速度對相帶寬度具有控制作用：

x＝h/s(h：剝蝕區(qū)上升速度，s：沉降區(qū)沉降速度)

拗隆速度(s、h)越快，寬度(x)越小，反之亦然?！镛窒菟俣冗€制約巖相類別：拗陷越快，粗碎屑巖越多，而速度較慢時，以細屑巖或化學沉積為主。第八十四頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題三、構(gòu)造沉積作用與構(gòu)造-沉積組合(沉積建造)1.構(gòu)造-沉積作用

(2)厚度★厚度是地殼升降幅度的一種體現(xiàn)，基于“拗陷基本得到

補償，隆起被剝蝕所抵消”這一設想。★拗陷幅度與沉積厚度關(guān)系取決于三個因素：

①構(gòu)造拗陷幅度，

②沉積物堆積速度，

③自然地理狀況。補償（拗陷幅度＝補償厚度），巖相無變化未補償（拗陷幅度＞補償厚度），巖相變化，海進超補償（拗陷幅度＜補償厚度），巖相變化，海退第八十五頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題三、構(gòu)造沉積作用與構(gòu)造-沉積組合(沉積建造)1.構(gòu)造-沉積作用

(3)層序(多種巖性巖相組合)同一類型沉積物的單層－復合組合反映的海進－海退作用，以及由海退－海進反映的地殼升降。海進層序：未補償作用，拗陷幅度＞沉積幅度海退層序：超補償作用，后期補償作用，去補償作用，

拗陷幅度＜沉積幅度第八十六頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題三、構(gòu)造沉積作用與構(gòu)造-沉積組合(沉積建造)1.構(gòu)造-沉積作用

(4)巖性克里寧(1942)詳細研究過造山旋回中的沉積物質(zhì)變化：開始階段石英巖→CO2巖地槽階段低級雜砂巖(以沉積巖屑、低變質(zhì)巖屑為主)

高級雜砂巖(高級變質(zhì)巖屑、花崗質(zhì)巖屑)造山階段富長石砂巖、長石砂巖成熟度降低第八十七頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題三、構(gòu)造沉積作用與構(gòu)造-沉積組合(沉積建造)2.構(gòu)造-沉積環(huán)境★

槽臺環(huán)境：地槽代表活動沉積環(huán)境；地臺代表穩(wěn)定沉積環(huán)境。★現(xiàn)代大地構(gòu)造－沉積環(huán)境：(1)大洋盆地：包括大洋盆地；洋脊、島鏈和海臺。沉積物包括遠海沉積－紅色粘土，硅質(zhì)軟泥和陸源沉積－濁積。冰川陸源泥砂，地形較高的島鏈，海臺可有Ca質(zhì)軟泥、硅灰?guī)r，洋脊常有重金屬軟泥。(2)被動大陸邊緣：包括下部陸相碎屑、鹽類；上部碎屑、碳酸鹽沉積物構(gòu)成的海浸系列。第八十八頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題三、構(gòu)造沉積作用與構(gòu)造-沉積組合(沉積建造)2.構(gòu)造-沉積環(huán)境★現(xiàn)代大地構(gòu)造-沉積環(huán)境：(3)活動大陸邊緣：沉積環(huán)境復雜，包括海溝－島嶼－(弧后盆地)亞環(huán)境，沉積物以陸源碎屑，火山碎屑，濁積物等，還可能有化學沉積等。(4)克拉通盆地：河湖相盆地(與構(gòu)造有關(guān))(5)大陸裂谷(線狀拉張型克拉通盆地)：陸相碎屑、鹽類、火山碎屑等第八十九頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題三、構(gòu)造沉積作用與構(gòu)造-沉積組合(沉積建造)3.構(gòu)造沉積-組合(指與一定構(gòu)造環(huán)境密切伴生的巖石共生組合)(1)硅質(zhì)巖組合(2)深水碳酸鹽建造：形成深度－4000～－7000m，碳酸鹽軟泥堆積而成，以泥晶方解石為主，常與硅質(zhì)巖伴生或富含硅質(zhì)，常有碳酸鹽碎屑流構(gòu)造發(fā)育。(3)復理石(Flysh)——薄的濁積巖和深海頁巖的單調(diào)互層組成的巨厚沉積體系活動復理石(富含火山碎屑，成分、結(jié)構(gòu)成熟度低)穩(wěn)定復理石(少含火山碎屑，富含石英，成分、結(jié)構(gòu)

成熟度高)類復理石(富含灰質(zhì)砂、泥巖互層巨厚沉積體系)雜砂巖第九十頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題三、構(gòu)造沉積作用與構(gòu)造-沉積組合(沉積建造)3.構(gòu)造沉積-組合(指與一定構(gòu)造環(huán)境密切伴生的巖石共生組合)(4)磨拉石(Mollasse)造山期快速沉積的粗碎屑巖體系陸相－海陸交互相沉積體系，粗碎屑(礫巖)

占70～80％一是代表造山開始，二是代表形成于造山帶和穩(wěn)定地塊邊緣(5)滑塌堆積大陸斜坡地帶由重力形成的雜亂沉積體系(6)混雜堆積不同巖性、不同形狀大小、不同時代共生在一起的地質(zhì)體。多由斜坡上的泥礫混雜(巖)，少量洋殼產(chǎn)物(蛇綠混雜)第九十一頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題三、構(gòu)造沉積作用與構(gòu)造-沉積組合(沉積建造)3.構(gòu)造沉積-組合(7)含煤鋁土－鐵質(zhì)巖組合穩(wěn)定地臺(克拉通)的沉積(8)石英砂巖組合(9)含磷沉積組合(10)臺地碳酸鹽組合以碎屑、亮晶灰?guī)r為主，生物發(fā)育，厚度不大，淺水沉積構(gòu)造發(fā)育(11)內(nèi)陸盆地紅色沉積組合含鹽類，黑色泥、煤、綠色砂巖。第九十二頁，共一百零二頁，編輯于2023年，星期日大地構(gòu)造基礎(chǔ)——全球構(gòu)造中的巖石學問題三、構(gòu)造沉積作用與構(gòu)造-沉積組合(沉積建造)4.沉積作用演化由于大陸面積的不斷擴大，沉積作用總的趨勢為強度、速度不斷增大。沉積類型和化學成分也顯示某種規(guī)律的變化：(1)大陸上沉積巖分布面積不斷擴大火山巖(基性)面積減少。花崗巖和正片麻巖早期－中元古宙呈擴大并達到最大，之后開始減小。一般認為45～38億年間是沒有沉積作用發(fā)生的。(2)大陸增生導致陸相沉積的擴大和海相沉積面積的相對減少，海陸面積在地球歷史上的擴大、縮小是交替發(fā)生的，最大海浸主要出現(xiàn)在O、D2～C1、K2；最大海退發(fā)生在D1