第三章-地槽-地臺學說剖析課件

第三章地槽地臺說第一節(jié)地槽、地臺的基本概念第二節(jié)地槽、地臺的基本特征第三節(jié)地槽、地臺的內(nèi)部構造第四節(jié)地槽、地臺的發(fā)展第五節(jié)地槽、地臺說的評價第三章地槽地臺說第一節(jié)地槽、地臺的基本概念1一、地槽的概念地槽概念歷史上包括兩大學派：（一）北美學派第一節(jié)地槽、地臺的基本概念霍爾提出褶皺山系前身是不斷坳陷堆積巨厚沉積物的沉降地帶?；魻?1859)阿巴拉契亞山脈古生代地層厚逾1萬米，而美國中部平原地區(qū)同時期地層厚度約1千米。一、地槽的概念第一節(jié)地槽、地臺的基本概念霍爾提出褶皺山系前2

丹納1883年提出地槽概念：地槽是強烈下降并逐漸被沉降物充填的坳陷。至19世紀末形成了以卡爾賓斯基為代表的學派——北美學派。

中心含義：（1）一個沉降槽地；（2）堆積巨厚的淺海沉積物；（3）沉積物發(fā)生褶皺、變質(zhì)作用、巖漿作用；（4）形成于大陸邊緣，邊沉降邊接受沉積。動力為地殼的垂直運動，地球受熱膨脹引起全球性的拉張作用造成地槽沉降和造山帶的褶皺。丹納1883年提出地槽概念：地槽是強烈下降并3

（二）歐洲學派20世紀初法國奧格等

歐洲地質(zhì)學家研究阿爾卑斯山區(qū)時逐漸形成了以施蒂勒為代表的學派，認為地槽主要特征是后期強烈的褶皺作用，是大陸之間的海洋地區(qū)內(nèi)發(fā)育的一個狹長的深海槽。中心含義：（1）一個深海槽；（2）堆積厚度不大的深?；蜻h海沉積物；（3）沉積速率小于沉降速率；（4）形成于兩個大陸之間。

地球的收縮和水平擠壓產(chǎn)生地槽坳陷，持續(xù)擠壓導致巨厚沉積物褶皺成山，動力為水平運動。（二）歐洲學派4

地槽的概念：地槽－褶皺帶是指地殼上規(guī)模巨大的槽型的強烈構造活動帶。（1）前期經(jīng)歷強烈的差異沉降，堆積巨厚的沉積物，或具有深海沉積物和海底火山噴發(fā)。后期褶皺隆起，形成褶皺山系（褶皺帶），并伴隨強烈的構造變動、巖漿活動和變質(zhì)作用；（2）時間上是指古生代以來有過強烈活動的地帶；（3）地槽主要位于大陸邊緣，少數(shù)位于兩個大陸之間。

地槽的概念：5

地臺是大陸地殼上相對穩(wěn)定的構造單元，它是由下伏的巨厚的結晶變質(zhì)巖系和上覆（或部分上覆）的厚度較薄、變形輕微的沉積巖系組成，兩者之間為一重要的不整合，即地臺具有基底和蓋層的雙層結構。在構造單元劃分中，地臺相對于地槽而言，在時間上是指具前寒武結晶基底的區(qū)域。二、地臺的概念

奧地利修斯1885《地球的面貌》中提出的。地臺是大陸地殼上相對穩(wěn)定的構造單元，它是由下伏的6

一、地槽的主要特征第二節(jié)地槽、地臺的基本特征地槽是地殼上最活動的構造帶，其活動性表現(xiàn)在地質(zhì)構造的各個方面。1．地槽通常出現(xiàn)在大陸邊緣地帶，并沿大陸邊緣延伸

地槽一般都具有狹長的形態(tài)，在地殼上呈帶狀分布。其規(guī)模很大，長度往往可達近千千米到幾千千米，寬度也可達近百千米到幾百千米。有些已經(jīng)褶皺成山的地槽往往因為側向擠壓和消減作用，其寬度大大縮減，還有一些褶皺帶由于大陸的碰撞和移離，不僅會改變其原有的寬度和長度，而且可能發(fā)生很大的位移。一、地槽的主要特征第二節(jié)地槽、地臺的基本特征7

2．發(fā)展中的地槽，其地貌與近代大陸邊緣特征一致地槽既可以形成寬闊的大陸架-大陸坡-大陸基，比較簡單的大西洋型大陸邊緣，也可出現(xiàn)很窄的大陸架-大陸坡-海溝，起伏顯著的太平洋型大陸邊緣。已經(jīng)褶皺的地槽，在地形上通常成為山系，在地球表面形成一系列大致平行的線狀山脈，延續(xù)距離以近百千米至幾千千米。特別是比較年青的中、新生代褶皺隆起的山系，崇山峻嶺的面貌變化更為明顯?，F(xiàn)代地球上所見的許多雄偉山系，差不多都分布在環(huán)太平洋帶和阿爾卑斯-喜馬拉雅帶，這些地帶都是中、新生代地槽分布的范圍。而古生代褶皺帶由于長期的剝蝕和破壞，一般山系海拔較低，地形起伏不顯著。2．發(fā)展中的地槽，其地貌與近代大陸邊緣特征一致8

在地槽發(fā)育階段，沉積物以淺海相沉積為主，有時還可出現(xiàn)半深海相和深海相沉積，沉積物分選性差，沉積厚度很大，可達上萬米或更厚。巖性、巖相和厚度變化顯著。地槽中經(jīng)常可見一些特有的沉積組合，如硬砂巖沉積組合、細碧角斑巖沉積組合、復理石沉積組合和磨拉石沉積組合等。地槽的沉積組合發(fā)育于強烈構造運動的條件下，構造運動速度快、幅度大，而且極其頻繁，因此沉積組合在時空上的變化很大。在垂直地槽走向上經(jīng)常交叉變換，明顯地受隆起、拗陷和斷裂的控制，巖相、沉積組合往往成帶狀分布，形成構造巖相帶。3．地槽在沉積上往往表現(xiàn)為長條狀的坳陷，有一定的方向性在地槽發(fā)育階段，沉積物以淺海相沉積為主，有時9

地槽褶皺帶中經(jīng)常見到緊密褶皺、大型斷裂和逆掩推復構造，以及由它們復合組成的復背科、復向斜、斷裂帶和褶皺帶。地槽褶皺帶構造的另一特征是經(jīng)常表現(xiàn)為線型構造。在平面上一系列褶皺和逆掩斷裂沿一定方向延伸，與地槽總體走勢一致；在剖面上褶皺和斷裂緊密排列，連續(xù)發(fā)育，不間斷地布滿在整個地槽褶皺帶；在相當大的范圍內(nèi)，褶皺軸面和逆掩斷層面向一個方向傾斜，顯示了組成褶皺的巖層物質(zhì)向同一方向推移的趨向。4．地槽發(fā)展晚期，一般經(jīng)歷了劇烈的構造變動，地槽中的巖層發(fā)生褶皺和斷裂，形成十分復雜的構造地槽褶皺帶中經(jīng)常見到緊密褶皺、大型斷裂和逆掩推復構10

5．廣泛的、強烈的巖漿活動也是地槽的重要標志不少地槽往往具有劇烈的海底火山噴發(fā)，它與沉積巖相伴生，形成特殊的火山一沉積組合系列。有些地槽還有基性、超基性巖侵位，其中有些部分是洋殼組成部分。在地槽發(fā)展晚期有大規(guī)模的花崗巖侵入，形成巨大的巖基。6．地槽褶皺帶往往有成對的變質(zhì)帶出現(xiàn)經(jīng)受過強烈變動的地槽，由于變動期中巖石在異常明顯的壓力、熱力以及外加物質(zhì)成分的影響下，發(fā)生變質(zhì)作用，使原有的巖石在結構、構造和成分上發(fā)生變化。地槽褶皺帶往往可以發(fā)現(xiàn)有成對的變質(zhì)帶出現(xiàn)：一個是以高壓一低溫變質(zhì)及大量基性、超基性巖為特征：一個是以低壓一高溫變質(zhì)及花崗巖廣泛侵入為特點。5．廣泛的、強烈的巖漿活動也是地槽不少地槽往往具有11

7．地槽有豐富的礦產(chǎn)

地槽內(nèi)的礦產(chǎn)豐富，并以內(nèi)生礦床為主，如與基性、超基性有關的鉻、鎳、鈦、鉑和黃鐵礦型銅礦；與中酸性侵入巖有關的鐵、銅、鎢、鉬等矽卡巖型礦床；鎢、錫、鉬、鉍、銅、鉛、鋅、銀、銻、汞等熱液礦床，以及稀有金屬偉晶巖礦床等。8．地槽常常是地球物理異常帶由于地槽帶地殼深部結構、物質(zhì)組成和物質(zhì)運動的特點，因此在地球物理——重力、地磁場、地熱流量、地應力場、地震活動等方面都有反映。重力異常帶往往也是地震活動帶，并具有較高的地熱流量。7．地槽有豐富的礦產(chǎn)地槽內(nèi)的礦產(chǎn)豐富，并以內(nèi)生礦床12

二、地臺的主要特征特征既是識別地槽、地臺標志，又是劃分地槽、地臺的依據(jù)。1．地臺一般具面狀展布的幾何形態(tài)

與地槽的長條形形態(tài)不同，地臺大多數(shù)呈不規(guī)則圓形、菱形、多邊形等外形，其大小自數(shù)十萬平方千米至數(shù)百萬平方千米。世界上最大的非洲地臺面積達2000×104km2。相比之下，中國的華北地臺、揚子地臺和塔里木地臺面積都比較小。二、地臺的主要特征特征既是識別地槽、地臺13

地臺在地形上大多形成平原和高原，地臺整體高程較一致，內(nèi)部起伏較小，相對高差不大，地臺沒人海洋的部分往往也出現(xiàn)大陸架和海灣。2．地臺內(nèi)部起伏較小，整體高程較一致3．地臺結構的顯著特點是具有雙層結構地臺結構的顯著特點是其雙層結構。下構造層為基底巖系，由經(jīng)過褶皺和變質(zhì)的前寒武系組成，上構造層稱蓋層，由顯生宙巖系組成，以沉積層薄、構造變形微弱和巖石未變質(zhì)為特點，上、下構造層以角度不整合分隔。地臺在地形上大多形成平原和高原，地臺整體高程較一致14

地臺沉積的巖性一般比較單一，結構也較均勻，在剖面上或是平面上變化不大，在廣闊的范圍內(nèi)比較穩(wěn)定，以砂質(zhì)、泥質(zhì)和碳酸鹽巖為主，海相沉積物居多，也有部分陸相沉積，或出現(xiàn)海陸交互相沉積；沉積組合的厚度較小，而且各地差別不顯著；沉積巖層之間多為整合或平行不整合接觸；常見石英砂巖沉積組合、鋁土鐵質(zhì)沉積組合、石灰?guī)r沉積組合、石膏白云巖沉積組合、含煤沉積組合、紅色碎屑巖沉積組合。4．地臺蓋層的沉積組合是在相對穩(wěn)定的構造環(huán)境中形成的，通常不呈帶狀分布地臺沉積的巖性一般比較單一，結構也較均勻，在剖面15

與地槽相比，地臺發(fā)展階段的巖漿活動在規(guī)模、活動方式和巖性上都有明顯的差別。典型的地臺巖漿活動較微弱，一般出現(xiàn)兩種類型，一類是淺成的小型侵入體，一類是大片的玄武巖流。這種巖石形成于比較穩(wěn)定的構造環(huán)境，有利于侵入巖漿的晶體緩慢生長，形成環(huán)狀構造。5．地臺巖漿活動較微弱與地槽相比，地臺發(fā)展階段的巖漿活動在規(guī)模、活動方式和巖166．地臺蓋層構造變形一般比較微弱

典型的地臺型的褶皺構造比較平緩開闊，常常出現(xiàn)各種斷續(xù)的褶皺。如穹窿、長垣、短軸背斜和構造盆地等。這些褶皺的特點是成孤立的褶曲分布于近于水平產(chǎn)狀的巖層之間，即背斜兩則未必有同等發(fā)育的向斜存在；褶皺缺乏長條形定向延伸的性質(zhì)，有時很難出現(xiàn)褶皺之間在走向上存在著的直接聯(lián)系；組成褶皺的巖層缺乏水平定向的特性。地臺上的斷裂變動一般也不強烈，且多為高角度的正斷層，主要發(fā)育在地臺上的隆起區(qū)。在穹窿上的斷裂多呈環(huán)狀或放射狀分布，在長垣和短軸背斜上的斷裂與褶皺軸向可成平行、垂直或斜交等多種形式出現(xiàn)。6．地臺蓋層構造變形一般比較微弱典型的地臺型的褶皺構17

特征既是識別地槽、地臺標志，又是劃分地槽、地臺的依據(jù)。地質(zhì)特征地槽地臺形態(tài)狹長的條帶狀近圓形的塊狀，數(shù)千平方公里地貌宏偉長條山系地勢平坦地層厚度大，巖性復雜、巖相、厚度多變厚度小，巖性、巖相穩(wěn)定沉積組合硬砂巖、復理石、磨拉石、細碧角斑巖等石英砂巖、碳酸巖、紅色碎屑巖，含煤-鋁土-鐵質(zhì)巖等構造形態(tài)復雜，褶皺、斷裂多簡單，褶皺微弱巖漿活動強烈，不同時期性質(zhì)不同微弱變質(zhì)作用一定程度的區(qū)域變質(zhì)一般無礦產(chǎn)內(nèi)生礦外生礦地球物理異常帶，變化劇烈異常小特征既是識別地槽、地臺標志，又是劃分地槽、地臺的18第三節(jié)地槽、地臺的內(nèi)部構造一、地槽的內(nèi)部構造單元劃分階段一級二級三級造山期前地槽系地槽中間地塊地向斜地背斜造山期后造山帶構造帶復向斜復背斜邊緣坳陷山前坳陷山間坳陷第三節(jié)地槽、地臺的內(nèi)部構造一、地槽的內(nèi)部構造單元劃分階段一19優(yōu)地槽位于遠離大陸靠近大洋的一側，地殼活動性強，以強烈的火山活動，特別是以發(fā)育蛇綠巖套為特征，后期作為主要的造山作用場所。冒地槽位于較靠近大陸的一側，火山活動較弱，以較厚的淺海碎屑巖和碳酸鹽巖為主，后期作為次要的造山作用場所。優(yōu)地槽位于遠離大陸靠近大洋的一側，地殼活動性強，以強烈的火山20地背斜：地槽內(nèi)次一級正向(隆起)構造單元，與地向斜相間排列，共同組成一個完整的地槽。地向斜：地槽內(nèi)次一級負向(坳陷)構造單元，這種強烈下沉的構造單元在地槽發(fā)展的早期表現(xiàn)得尤為明顯。中間地塊是指被地槽包圍的面積較大的相對穩(wěn)定的地區(qū)。地背斜：地槽內(nèi)次一級正向(隆起)構造單元，與地向斜相間排列，21邊緣坳陷:又稱前緣坳陷，伴隨地槽褶皺隆起，在它與地臺交界地帶形成的大型帶狀坳陷，其內(nèi)部結構具有不對稱性，并被獨特的沉積組合(近海含煤沉積組合、磨拉石沉積組合、含鹽沉積組合)所充填。山前坳陷:地槽褶皺隆起以后，在造山帶前緣形成大型帶狀坳陷。山間坳陷:山間坳陷是地槽褶皺回返以后，在褶皺山系內(nèi)部于不同時期形成的坳陷。地臺邊緣坳陷:又稱前緣坳陷，伴隨地槽褶皺隆起，在它與地臺交界地22

二、地臺的內(nèi)部構造單元劃分

可劃分為地盾、地軸、臺背斜、臺向斜和臺褶帶等二級構造單元。

地盾：地臺相對最穩(wěn)定部分，幾乎無沉積蓋層，前寒武紀變質(zhì)基底大面積出露。

地軸：地臺相對活動性較大的部分，長期相對上隆，具長條形輪廓，區(qū)內(nèi)斷層、巖漿活動比較劇烈。

臺背斜：二級正向構造單元，長期上隆，沉積間斷多。

臺向斜：二級負向構造單元，相對坳陷區(qū)，沉積蓋層厚度大，褶皺寬緩，巖漿、變質(zhì)作用弱。

臺褶帶：長條形、活動相對較大的地臺，早期強烈坳陷，巨厚沉積，晚期構造變形，形成過渡性褶皺，但未經(jīng)歷旋回。二、地臺的內(nèi)部構造單元劃分23

第四節(jié)地槽、地臺的發(fā)展演化一、地槽的發(fā)展模式1、沉降階段：海底火山噴發(fā)建造，海相沉積為主：（1）下降初期，最下部陸源碎屑沉積組合，上部海相沉積組合；（2）下降后期，海侵，碳酸鹽巖沉積組合，泥質(zhì)頁巖組合。強烈下降伴生巨大斷裂，海底火山噴發(fā)建造。第四節(jié)地槽、地臺的發(fā)展演化一、地槽的發(fā)展模式1、24

2、上升階段以強烈上升、褶皺為特征，下部為海相、上部為陸相沉積（1）上升初期，地殼運動較活躍，下部形成復理石沉積組合，上部為陸源碎屑沉積組合；（2）上升后期，形成山前坳陷，含膏鹽沉積組合；在邊緣坳陷中形成含煤沉積組合。強烈上升誘發(fā)大規(guī)模的巖漿侵入2、上升階段25第三章-地槽-地臺學說剖析課件26

二