大地構(gòu)造基本理論-第四節(jié) 古板塊的研究.ppt

1、第四節(jié) 古板塊的研究,一、巖石學(xué)方面 二、構(gòu)造方面 三、地球物理學(xué)方面 四、古生物和古氣候方面,緒 言,板塊構(gòu)造理論是根據(jù)現(xiàn)代的海洋、弧溝系、洋中脊等特征，并結(jié)合大陸漂移的成果總結(jié)出來的規(guī)律。 大陸演化的歷史，是許多分離的、中間隔著海洋的板塊聚匯而形成大陸塊的過程，聚匯過程中大洋消失，但大陸上還保留一些大洋殼的殘片和構(gòu)造遺跡，可提供從事大陸古板塊構(gòu)造研究的作用。,研究大陸上的古板塊具有重要意義： 它是研究含油氣盆地形成和演化必不可少的構(gòu)造背景； 是尋找各種金屬礦床的指示燈； 是探索地殼演化的鑰匙。,緒 言,關(guān)鍵：古板塊邊界的尋找和確定 重建消失在山脈中的古海洋及褶皺山系的發(fā)展、演化歷史。 研究

2、古板塊邊界方法：“將今論古”，把與現(xiàn)代板塊邊界有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象及其規(guī)律性，即巖石構(gòu)造組合和成分極性搞清楚。 研究古俯沖-碰撞帶是研究大陸古板塊構(gòu)造的重點(diǎn)。,緒 言,(一)蛇綠巖套古大洋巖石圈 1什么是蛇綠巖套 “蛇綠巖(ophiolite)”一詞最初是由布朗格尼持(Brongniart，1827)用來描述蛇紋巖的。遭受剪切應(yīng)力作用的蛇紋巖，略帶綠色，呈斑紋狀，具發(fā)亮的外貌，近似某些蛇紋，故名蛇綠巖。 斯持曼(Steinmen，1927)擴(kuò)大了蛇綠巖的概念，他將蛇綠巖定義為橄欖巖(蛇紋巖)、輝長巖、細(xì)碧巖其它有關(guān)巖石的組合。,一、巖石學(xué)方面,其成因是： 優(yōu)地槽發(fā)育早期海底巖漿侵位而形成的“三位

3、一體”的巖石組合。所謂三位即蛇紋巖、輝綠巖細(xì)碧巖和隧石(深水放射蟲巖)。他以此來解釋阿爾卑斯造山帶內(nèi)的鎂鐵和超鎂鐵巖石組合，得到歐洲許多地質(zhì)學(xué)家的贊同。,(一)蛇綠巖套古大洋巖石圈,2蛇綠巖與現(xiàn)代洋殼的對比 大量的海上地震和深海鉆孔資料表明現(xiàn)代洋殼由三個(gè)不同的巖層組成。 層；遠(yuǎn)洋沉積，由放射蟲硅質(zhì)巖和遠(yuǎn)洋粘土等組成，平均厚0.3km，地震波速(Vp)為2.22km/s。 層：枕狀玄武巖為主，平均厚度1.30.5km，平均地震波速(Vp)為5.070.63km/s。 層：有時(shí)稱為大洋層，以蛇紋石化超鎂鐵巖石為主，包括輝長巖、橄纜巖、蛇紋巖及角閃巖等，平均厚度4.791.25km，平均地震波速(V

4、p)為6.690.26km/s。,(一)蛇綠巖套古大洋巖石圈,在層的底部還有一基底層，厚3km，在太平洋各部分具有異常高的波速(7.1-7.7km/s)。在層之下，或莫霍面之下即為固相變形的純橄欖巖組成的地幔。,理想的蛇綠巖剖面,3蛇綠巖的成因及其意義 從板塊構(gòu)造的觀點(diǎn)看，蛇綠巖代表洋殼和地幔的物質(zhì)成分，形成于洋中脊，通過海底擴(kuò)張，側(cè)向水平傳送到海溝俯沖下去，部分再熔，部分碎塊通過擠壓-剪切而推移到目前出露的位置，或者楔入深海沉積物內(nèi)，被稱作構(gòu)造侵位。 常與構(gòu)造混雜巖共生，因而有人稱為蛇綠巖套混雜巖，其例證有我國臺灣東部、日本島弧和美國西海岸山脈的巖系。,(一)蛇綠巖套古大洋巖石圈,當(dāng)大陸與大

5、陸或大陸與島弧碰撞時(shí)，在消減帶上的蛇綠巖套、構(gòu)造混雜巖和海相碎屑巖組合在一起，呈推覆體構(gòu)造，標(biāo)志著兩個(gè)大陸地殼縫合線所在地。例如西藏的雅魯藏布江縫合線。,都城秋穗(AMiyashiro，1961)認(rèn)為蛇綠巖套可形成于不同的構(gòu)造環(huán)境。 與拉斑玄武巖質(zhì)系列有關(guān)的蛇綠巖套發(fā)育于島弧外側(cè)和大洋中脊，如波多黎各島； 與鈣磁性系列和拉斑玄武質(zhì)系列有關(guān)的蛇綠巖套發(fā)育于島弧，如塞浦路斯的特羅多斯； 與拉斑玄武質(zhì)系列和堿性系列有關(guān)的蛇綠巖套發(fā)育于高壓地區(qū)，如美國西海岸的弗蘭西斯科。,(一)蛇綠巖套古大洋巖石圈,明確了蛇綠巖套的板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)成因，可認(rèn)為當(dāng)今大陸上出現(xiàn)的蛇綠巖套，系古洋殼變動(dòng)后保留下來的殘片。 因而

6、對推斷古板塊活動(dòng)的蹤跡、了解古洋殼和上地幔的物質(zhì)成分、地殼演化的趨勢，以及尋找鉻、鎳及鉑族等金屬礦產(chǎn)均有重要的意義。,(一)蛇綠巖套古大洋巖石圈,1混雜巖的定義 “混雜巖(Melange)”:1919年格林利在研究威爾土地區(qū)安格爾西島(Anglesey)晚前寒武紀(jì)莫納(Mona)雜巖時(shí)提出的，稱之為原地碎屑混雜巖(autoclastic melange)或稱混雜巖(Melange)。 混雜巖是變形巖石的雜亂堆積體，由外來巖塊、原地巖塊和基質(zhì)三部分組成。,(二)混雜巖 鑒別古板塊俯沖帶的重要標(biāo)志之一,外來巖塊來自與混雜巖無關(guān)的其它巖石單元，從外部推覆而來，在時(shí)代、生物化石組合等方面與原地成分有較

7、大的區(qū)別。 原地巖塊是一些基質(zhì)較脆的夾層，如砂巖、灰?guī)r、基性巖和超基性巖等，受強(qiáng)大壓力而破碎，在塑性變形的基質(zhì)中形成石香腸等構(gòu)造包體，其時(shí)代及所含生物化石常與基質(zhì)一致。 基質(zhì)一般為塑性巖石，普遍有剪切、塑性變形甚至流動(dòng)等構(gòu)造特征，常被擠壓充填在巖塊間的空隙中，屬流動(dòng)變形過程中混合而成的細(xì)?；旌衔镔|(zhì)。,(二)混雜巖,2混雜巖的特征 湯耀慶(1984)歸納混雜巖有下述四個(gè)特點(diǎn)： (1)混雜巖組分復(fù)雜，由不同性質(zhì)、不同時(shí)代的外來巖塊、原地巖塊和基質(zhì)三部分組成。它們來自海溝的濁積巖、洋中脊的蛇綠巖套及其它地層的沉積巖、變質(zhì)巖等，因此，“Melange”一詞又譯作“混雜堆積”。 (2)巖塊大小不一，形狀

8、各異，大到幾公里或幾十公里，小到幾厘米。整個(gè)混雜巖延伸很長，有時(shí)可組成一條山脈。,(二)混雜巖,(3)基質(zhì)和巖塊普遍受到不同程度的剪切，發(fā)育有石香腸、菱形體楔狀體等。與下伏巖層通常以斷層面或剪切面為界，與上覆巖層是構(gòu)造接觸，或不整合接觸?；|(zhì)在剪切作用下破碎、扭曲和流動(dòng)。代表一種構(gòu)造變形的巖石組合，橫向上有連續(xù)性，縱向上有明顯的上下分界面，在填圖工作中可作為一個(gè)構(gòu)造地層單位整體地填出來。 (4)分布在俯沖板塊前端的疊瓦構(gòu)造帶，常與蛇綠巖套、高壓低溫變質(zhì)帶共生，平行匯聚于板塊的邊緣。,2混雜巖的特征,3混雜巖與滑積巖的區(qū)別 在野外實(shí)際工作中，還會遇到特征相似而成因不同的混雜堆積，許靖華(1971

9、)稱之為海底滑積層(Olistostrome)，中國的一些學(xué)者稱為滑混堆積、泥礫混雜巖、重力滑塌巖等。 滑積巖是在正常地質(zhì)層序中混雜的外來巖體，由海底滑坡作用形成，其規(guī)模也可達(dá)到填圖單位。,(二)混雜巖鑒別古板塊俯沖帶的重要標(biāo)志之一,外來巖塊經(jīng)水介質(zhì)搬運(yùn)而磨圓，時(shí)代往往老于基質(zhì)。 基質(zhì)常為塑性泥砂質(zhì)復(fù)理石沉積。 與上覆和下伏地層為正常沉積接觸關(guān)系。 形成的構(gòu)造部位，可在各種合適的古地理環(huán)境下發(fā)生，如構(gòu)造陡坎的底部、陡傾斷層的下盤、推覆體的前鋒部分折斷處、由于地震或重力作用形成的海底滑坡、復(fù)理石盆地或磨拉石盆地陡翼的沉降地帶等。,3混雜巖與滑積巖的區(qū)別,混雜巖與滑積巖特征對比表,美國西海岸山脈的

10、弗蘭西斯科混雜堆積。南北延伸大于1000km。,沿俯沖帶分布的混雜巖,典型實(shí)例是美國西海岸山脈的弗蘭西斯科混雜堆積，另外在美國的阿巴拉契亞、英國威爾士、意大利的阿平寧、伊郎的扎格羅斯、土耳其的托羅什等山脈均有出路。我國臺灣東部縱谷晚第三紀(jì)的利吉層，代表了上新世太平洋板塊與歐亞板塊啪，沿消減帶上分布的構(gòu)造混雜巖；此外在北祁連、西秦嶺、金沙江、雅魯藏布江等地也有混雜巖的發(fā)現(xiàn)。,雅魯藏布江大竹卡混雜巖剖面圖(據(jù)高延林等，1984),(三)雙變質(zhì)帶,1變質(zhì)相和變質(zhì)作用 1915年愛斯科拉(P.Eskola)首先提出變質(zhì)相的概念，即在一定壓力-溫度條件下重結(jié)晶的巖石組合可歸屬于一定的變質(zhì)相。 1961年

11、都城秋穗(A.Miyashiro)進(jìn)一步發(fā)展了變質(zhì)相的概念，根據(jù)壓力及溫度的條件，劃分出三種相系，相應(yīng)地得出高壓型、低壓型和中壓型三種變質(zhì)作用類型。,板塊俯沖邊界不同部位的變質(zhì)相據(jù)W.G.Emst,1975) (1)沸石相 (2)葡萄石綠纖石相 (3)藍(lán)片巖相 (4)榴輝巖相(5)綠片巖相 (6)低級角閃巖相 （7）高級角閃巖相 (8)麻粒巖相 M代表莫霍面,(1)高壓變質(zhì)作用 特征礦物為藍(lán)閃石、硬玉或硬玉質(zhì)輝石、石英、硬柱石、文石及多硅白云母，由于藍(lán)閃石分布面廣、在變質(zhì)相中屬藍(lán)閃石片巖相，常用來代表高壓的變質(zhì)作用；但當(dāng)溫度升到450，即出現(xiàn)不穩(wěn)定性，又具有低溫的變質(zhì)作用，形成于低地?zé)崽荻鹊沫h(huán)

12、境(約10km)，故常以它代表高壓低溫的變質(zhì)作用(高PT型)。 常見的高壓相系有葡萄石 綠纖石相 藍(lán)片巖相 綠片巖相，局部還可能有榴輝巖相。,1變質(zhì)相和變質(zhì)作用,(2)低壓變質(zhì)作用。 特征礦物為紅柱石，溫度較高時(shí)還可出現(xiàn)硅線石，常見有堇青石、十字石、黑云母。壓力高達(dá)5108Pa時(shí)，紅柱石不穩(wěn)定。 這類變質(zhì)作用發(fā)生在高地?zé)崽荻葏^(qū)(40km)，故又稱低壓高溫變質(zhì)作用(低PT型)。 常見的低壓相系有沸石相 葡萄石相 綠纖石相 綠片巖相 角閃巖相 麻粒巖相。,1變質(zhì)相和變質(zhì)作用,(3)中壓變質(zhì)作用 處于高壓和低壓變質(zhì)作用之間，特征礦物有藍(lán)晶石、硅線石。常見礦物有鐵鋁榴石、十字石、黑云母、缺失堇青石。這

13、種變質(zhì)作用發(fā)生在中低地溫梯度(20km)環(huán)境。 在缺少硬柱石和藍(lán)閃石高壓變質(zhì)礦物而又出現(xiàn)藍(lán)晶石時(shí)，才能確定為中壓變質(zhì)作用。 常見的中壓相系為沸石相 葡萄石相 綠纖石相 綠片巖相 角閃巖相 麻粒巖相。,1變質(zhì)相和變質(zhì)作用,2雙變質(zhì)帶與板塊俯沖帶 雙變質(zhì)帶是指區(qū)域分布上大體平行、地質(zhì)時(shí)代相近、性質(zhì)不同、成對出現(xiàn)的高壓相系和低壓相系兩條變質(zhì)帶。如日本已查明有三對變質(zhì)帶。,(三)雙變質(zhì)帶,日本的三對變質(zhì)帶 （Miyashiro，1972）,2雙變質(zhì)帶與板塊俯沖帶 當(dāng)冷洋殼板塊沿海溝俯沖時(shí)，溫度的加熱作用遠(yuǎn)跟不上冷板塊的俯沖作用，而出現(xiàn)低地?zé)崽荻群偷蜔崃髦?，這就為高壓低溫變質(zhì)作用提供了條件。 在火山島弧

14、區(qū)，板塊俯沖導(dǎo)致火山噴發(fā)和巖漿活動(dòng)，使地溫梯度和熱流值增高，地殼張裂使壓力降低，因而為低壓高溫的變質(zhì)作用創(chuàng)造了環(huán)境。 雙變質(zhì)帶是板塊俯沖活動(dòng)的結(jié)果，故根據(jù)雙變質(zhì)帶在大陸上的出現(xiàn)，可推斷古板塊邊緣的展布、活動(dòng)方向及其性質(zhì)。,(三)雙變質(zhì)帶,環(huán)太平洋地區(qū)已發(fā)現(xiàn)14對不同時(shí)代的雙變質(zhì)帶，形成的時(shí)代多屬中生代和早第三紀(jì)，尚未發(fā)現(xiàn)中新世以后的雙變質(zhì)帶。都城秋穗(1972)根據(jù)它們所處的構(gòu)造位置分為三類： (1)陸緣雙變質(zhì)帶。于南美西緣安第斯大陸邊緣。在弗蘭西斯科和內(nèi)華達(dá)山脈有中生代的雙變質(zhì)帶；在智利有晚古生代雙變質(zhì)帶。 (2)正向島弧雙變質(zhì)帶。見于東北日本島弧和千島弧，西南日本的晚古生代和中生代的雙變質(zhì)

15、帶。 (3)反向島弧雙變質(zhì)帶。見于日本北海道古近紀(jì)雙變質(zhì)帶，那里西側(cè)的日本邊緣海板塊可能向東俯沖。,(三)雙變質(zhì)帶,此外，世界上也發(fā)現(xiàn)有不成對的雙變質(zhì)帶。如阿爾卑斯只見到高壓變質(zhì)帶，未見低壓型變質(zhì)帶(可能與未暴露有關(guān))。 都城秋穗(1962)指出：歐洲的海西褶皺帶主要是低壓變質(zhì)帶，未見有高壓變質(zhì)情況(可能與板塊俯沖速度較慢，不足以形成高壓變質(zhì)作用有關(guān))。,(三)雙變質(zhì)帶,郭令智等(1977)綜合國內(nèi)外的資料，將復(fù)理石沉積分為六種類型，并指出島弧型復(fù)理石建造、配合蛇綠巖套與古火山巖是鑒定古弧溝系的三個(gè)重要標(biāo)志。 (1)大西洋型復(fù)理石建造。位于穩(wěn)定的大陸邊緣。 含有成分較成熟的濁積巖，石英比例高，

16、有一些長石，富含變質(zhì)巖巖屑。 沉積主要為粉砂質(zhì)泥巖。 在側(cè)向上可與淺海相的成熟石英巖碳酸鹽巖共生，或與三角洲沉積共生。,(四)復(fù)理石建造,(2)日本海(邊緣海)型：出現(xiàn)在靠近大陸一側(cè) 與大西洋型復(fù)理石建造相似，碎屑成熟度高，向大陸方向過渡為大陸架和三角洲沉積，常見凝灰質(zhì)成分。 若靠近島弧出現(xiàn)時(shí)，鈣堿性火山成因濁積巖和凝灰?guī)r更為富集。 前復(fù)理石沉積可能位于深海沉積物或早期島弧帶的堿性橄欖玄武巖之上。,(四)復(fù)理石建造,(3)島弧型(海溝型)：分布在島弧向海的一側(cè) 由不成熟的濁積巖組成，缺石英成分，但富含中酸性火山巖屑或花崗巖屑。 當(dāng)這類復(fù)理石建造上隆時(shí)，其上可生長礁塊。 前復(fù)理石沉積常蓋在蛇綠巖

17、套及早期的火山島弧之上。,(四)復(fù)理石建造,(4)安第斯型：位于大陸邊緣向海的一側(cè)。 為不成熟的濁積巖，富石英質(zhì)及火山物質(zhì)，也可見到滑積巖。 可與磨拉石建造同時(shí)形成，大陸架沉積不廣泛。 這類復(fù)理石如果形成于仰沖板塊之上，可覆蓋大陸基巖；如果形成于海溝中，可沿俯沖帶變形而成為混雜巖的基質(zhì)。,(四)復(fù)理石建造,(5)地中海型復(fù)理石建造。 地中海沉積盆地被大陸和年輕山脈環(huán)繞，因此它含有較典型的濁積巖和野復(fù)理石，火山活動(dòng)不發(fā)育，只在局部地方形成凝灰?guī)r和火山碎屑濁積巖。 這種復(fù)理石建造是同造山期的，上覆巖石為磨拉石建造；下伏巖石為大陸巖基，也可是大洋底巖石，它決定于盆地是隆起或沉降背景。,(四)復(fù)理石建

18、造,(6)加里福尼亞型：位于過渡殼的接合帶上 沒有火山活動(dòng)，濁積巖發(fā)育。 這種復(fù)理石建造可能是同造山期的，發(fā)育時(shí)間短暫，空間分布不廣泛。 向上和兩側(cè)過渡為磨拉石建造，下伏巖石可能為不同的類型。,(四)復(fù)理石建造,(五)巖漿巖的分布,現(xiàn)代火山巖集中分布于島弧、活動(dòng)陸緣、洋中脊、邊緣海、大洋島嶼、甚至大陸內(nèi)部。一般認(rèn)為島弧火山巖主要是安山質(zhì)巖石，然而構(gòu)造背景各異，相應(yīng)的火山巖組分也有所差異。安山質(zhì)火山巖多集中于深源地震深度范圍內(nèi)。 世界上活動(dòng)火山島弧主要由玄武質(zhì)安山質(zhì)巖石組成，通常缺少流紋質(zhì)巖石，而年輕島弧則以玄武巖為主。,拉斑玄武質(zhì)系列火山巖。見于所有的構(gòu)造環(huán)境，但其地球化學(xué)特征有一定的差異性。

19、,(五)巖漿巖的分布,拉斑玄武質(zhì)系列火山巖、地球化學(xué)特征（據(jù) 都成秋穗，1975）,鈣堿性火山巖系列。產(chǎn)于島弧和活動(dòng)陸緣，也產(chǎn)于大陸內(nèi)部。鈣-堿型巖石比例隨著向大陸型演化而增加。 堿性火山巖系列。產(chǎn)于洋中脊的破碎帶、海丘、大洋島嶼、大陸附近島弧邊緣和大陸內(nèi)部。,(五)巖漿巖的分布,這三種巖石系列分布和化學(xué)成分有一定的規(guī)律性。從大洋向大陸方向有如下的次序： (1)拉斑玄武質(zhì)系列 鈣堿系列 堿性系列。 (2)玄武巖 安山巖 英安巖 流紋巖。 (3)拉斑玄武巖 高鋁玄武巖 堿性玄武巖。 (4)SiO2含量、Na20+K20的含量、K20Na20比值、K20/ SiO2比值、87Sr 88Sr比值，均

20、向大陸方向增加。,(五)巖漿巖的分布,火山巖的堿度向大陸增高與SiO2增加相對應(yīng)。 據(jù)實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)研究，在高壓下部分熔融產(chǎn)生的液體有較強(qiáng)的SiO2不飽和的趨勢，因此，堿度增高是由于巖漿生成的深度和壓力朝著大陸增大引起的。 巖漿沿著貝尼奧夫帶或朝著大陸傾斜的下降板塊頂面活動(dòng)。SiO2的含量增加是地殼及加厚的地殼內(nèi)部局部熔融的高硅質(zhì)巖漿的混雜作用的結(jié)果。 研究火山巖水平分帶的規(guī)律性，也可判斷古弧溝系的位置。,(五)巖漿巖的分布,(一)超殼深大斷裂 俯沖帶無疑是一個(gè)超殼斷裂帶。具有如下特點(diǎn)： (1)是一個(gè)“深、長、寬、斜”的巨型破裂帶。深度70-700多公里，地表寬度幾公里到幾十公里，空間延伸幾百公到

21、一千多公里，傾角一般4510，下延變緩，會聚于沖斷層或低速層，形成上陡下緩的犁式斷層。 (2)它在時(shí)間發(fā)展上是多期的和長期的，并且有繼承活動(dòng)和演化的特點(diǎn)。,二、構(gòu)造方面,(一)超殼深大斷裂,幾個(gè)主要識別標(biāo)志： 通常是兩個(gè)巨大的構(gòu)造單元的分界線，即兩側(cè)構(gòu)造巖石組合，包括沉積建造、建造系列、巖相、厚度、古生物群、礦產(chǎn)、構(gòu)造特征等截然不同。 具有多期火山活動(dòng)的特征，在其上盤分布著島弧型或活動(dòng)陸緣型的火山巖及其火山巖體。 具有多期內(nèi)生成礦作用。 具有一巨大動(dòng)力變質(zhì)帶(高壓變質(zhì)帶)、混雜巖帶、硅化帶、破碎帶(糜棱巖帶)。倒轉(zhuǎn)褶皺和疊瓦構(gòu)造發(fā)育。,通常是兩個(gè)反差強(qiáng)烈的正、負(fù)性構(gòu)造地貌單元的分界線，并具有一

22、系列線狀地貌景現(xiàn)。 通常為地球物理異常帶(如磁力、重力、地?zé)岙惓?或橫越線形構(gòu)造出現(xiàn)異常帶突變。 通常是一個(gè)地震活動(dòng)帶和地殼厚度劇變帶。 上述種種標(biāo)志并非在每一條古超深斷裂帶上都發(fā)育而表現(xiàn)得很完善。要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析。,(一)超殼深大斷裂,1地槽概念的演變 造山帶指地槽回返形成的狹長褶皺構(gòu)造地帶。 過去用來劃分大地構(gòu)造單元-地槽和地臺?，F(xiàn)在認(rèn)為是板塊活動(dòng)后保留在大陸上的構(gòu)造遺跡。 研究地槽概念的演變不僅有益于大地構(gòu)造歷史的認(rèn)識和繼承，而且是重塑古板塊活動(dòng)的重要科學(xué)依據(jù)。,(二)造山帶,J.Dana、J.Hall（1873）提出地槽(geosycline)這一術(shù)語(或稱地向斜)認(rèn)為地槽

23、位于大陸邊部，不斷下沉，沉積巖基本是海相的。 法國地質(zhì)學(xué)家E.Haug（1900）從分析阿爾卑斯山的構(gòu)造出發(fā)，認(rèn)為地槽位于兩大陸之間，其沉積是淺海陸棚沉積上的深水相，與霍爾的原定義不同，因而出現(xiàn)“美國學(xué)派”和“歐洲學(xué)派”之爭。 美國地質(zhì)學(xué)家C.Schuchert（1923）是從美洲地質(zhì)出發(fā)，對地糟概念提出新認(rèn)識。他把兩大陸之間的地槽，叫做陸間地槽(mesogeosycline)或地中海地槽（miditerrenean type geosycline）；大陸邊緣地糟叫做副地槽或準(zhǔn)地槽（Parageosycline）。,1地槽概念的演變,施蒂勒（1924，1936）提出兩個(gè)克拉通之間的地槽為正地槽

24、(orthogeosycline)，相當(dāng)于舒克持的陸間地槽。在克拉通內(nèi)部海盆的塌陷叫作副地槽成準(zhǔn)地槽。1940年又提出優(yōu)地槽和冒地槽。 R.S.Dietz和J.C.Holdon（1966)以板塊構(gòu)造的觀點(diǎn)研究現(xiàn)代大陸邊緣，認(rèn)為那里的沉積層從未形成向斜狀，因而提出地斜(geosycline)這一名稱。 許靖華(1972-1973)認(rèn)為“地槽沉積物大都沉積于古大陸邊緣上的”。冒地槽沉積物，實(shí)際上是被動(dòng)大陸邊緣上的沉積層序，優(yōu)地槽沉積物是在洋底上的遠(yuǎn)洋沉積。,1地槽概念的演變,1983年我國地質(zhì)學(xué)家李春昱，認(rèn)為“地槽主要是位于大陸板塊邊緣，它不是一個(gè)向斜狀槽谷，而是向海洋傾斜的斜坡”?！案鶕?jù)地槽所在

25、的位置和板塊移動(dòng)的關(guān)系，大陸邊緣地槽又可分為大西洋型、安第斯型及日本海型”。,大西洋型地槽示意圖（據(jù) 李春昱，1983）,2從板塊構(gòu)造觀點(diǎn)看地槽的演化 地槽之所以發(fā)生沉降作用，并不是霍爾（1859）沉積載荷說，或丹納（1837）的地殼擠壓說，或米茲(1934)的對流下坳說所闡明的原因，而是由于地幔密度變化導(dǎo)致地殼拉張減薄而發(fā)生沉降的。 地槽發(fā)展中的旋回性所反映出的巖石序列為：早地槽階段出現(xiàn)的石英砂巖，地槽階段出現(xiàn)的磨拉石和蛇綠巖，后地槽階段出現(xiàn)的復(fù)理石和巖漿巖，完全可用大陸拉張分離、海底擴(kuò)張和洋殼俯沖以至大陸碰撞的板塊運(yùn)動(dòng)模式來解釋。,(二)造山帶,地槽褶皺形成造山帶的過程中，出現(xiàn)的多褶皺旋回

26、(褶皺幕)，是由于板塊在連續(xù)移動(dòng)過程中，甲板塊作用到乙板塊邊緣的的應(yīng)力，形成集累和釋放的過程。 在此過程中，在乙板塊邊緣的沉積層褶皺變形，便反映出階段性。 當(dāng)甲板塊移動(dòng)緩慢時(shí)，乙板塊邊緣處于應(yīng)力積累階段，地層也保持平靜階段，為連續(xù)性沉積。 當(dāng)甲板塊移動(dòng)加快時(shí)，乙板塊邊緣處于應(yīng)力釋放階段，地層發(fā)生褶皺，形成以后沉積覆蓋下的不整合。 乙板塊邊緣應(yīng)力的積累和釋放的多次返復(fù)，就造成地槽發(fā)展過程中的多期旋回，或發(fā)生多次褶皺幕。,2從板塊構(gòu)造觀點(diǎn)看地槽的演化,3地槽造山帶新的涵義 了解了地槽概念的演變及地槽的主要地質(zhì)現(xiàn)象和板塊構(gòu)造之間的關(guān)系之后，就理解了地槽之所以分布在大陸邊緣，而地槽造山帶是活動(dòng)的大陸邊

27、緣的原因。同時(shí)，也不難理解地槽造山帶是由于大洋板塊向大陸板塊俯沖或兩個(gè)大陸板塊發(fā)生碰撞而形成的原因。 故可依據(jù)地槽造山帶保留的各種巖石序列，重建古板塊活動(dòng)的狀態(tài)。,(二)造山帶,(三)大陸裂谷系,板塊分離從大陸裂谷開始，大洋盆地的形成是裂谷擴(kuò)張發(fā)育結(jié)果，穩(wěn)定大陸地槽的產(chǎn)生，也是以大陸裂谷為前提的。 保存在大陸內(nèi)部或邊緣的古裂谷，常是三叉裂谷系(Three-armed rift systems)中發(fā)育不完全的一支。沙茨基(1945，1946)稱為坳拉谷(aulacogen)。 世界大陸和大洋裂谷系總長超過10104km，其中世界大洋洋底裂谷縱貫全球，總長6.4104km，每年從大洋中脊(裂谷)有

28、10km3的玄武巖漿和約1.6104t鐵帶到地表上來。因此，有人稱“裂谷系是地球上的傷痕”。,大洋中脊裂谷系與大陸裂谷帶的分布 (據(jù)Nyamweru，1980,略作修改) A軟流圈； B.突出于海平面上的火山島； C .現(xiàn)代海平面之下的熔巖流； F.洋中脊裂谷上的斷層帶； L.巖石圈； Tr過渡性地殼,因此研究大陸裂谷系，特別是古裂谷是識別古板塊離散的重要標(biāo)志。 從板塊構(gòu)造理論提出的熱點(diǎn)理論解釋裂谷的成因機(jī)制，就可從大陸上出現(xiàn)的坳拉谷，推斷另兩支裂谷發(fā)育成洋的情況，從而獲得古板塊離散的信息。,(三)大陸裂谷系,如晚古生代四川攀西裂谷的出現(xiàn)，駱耀南(1981)認(rèn)為與蘆霍康定小洋盆和龍門山塌陷帶的

29、形成有關(guān)。羅志立、金以鐘(1985)認(rèn)為與古特提斯洋的打開有關(guān)。,早古生代賀蘭山裂陷槽的形成，與祁連和秦嶺地槽的發(fā)展有密切關(guān)系 (趙重遠(yuǎn)，1981)。,關(guān)于裂谷的成因機(jī)制 國內(nèi)外許多學(xué)者常用裂谷作用(rifting)這一術(shù)語描述，最有代表性的解釋為地裂運(yùn)動(dòng)(Taphrogenesis）（1922年由德國地質(zhì)學(xué)家E.Krenkel提出)。 板塊構(gòu)造出現(xiàn)后，J.H.Hlies（1974)認(rèn)為“地裂運(yùn)動(dòng)起源于上地?！?，“地裂運(yùn)動(dòng)與造山運(yùn)動(dòng)并列，為一連續(xù)地殼板塊中，有似對立統(tǒng)一體兩個(gè)方面，互為補(bǔ)償彼此影響”。,(三)大陸裂谷系,這一認(rèn)識具有深遠(yuǎn)的地質(zhì)意義：由于應(yīng)力聚集擠壓而發(fā)生的造山運(yùn)動(dòng)（orogen

30、esis）和地殼裂谷區(qū)由于應(yīng)力釋放拉張的地裂運(yùn)動(dòng)聯(lián)系了起來；使人們對地殼運(yùn)動(dòng)發(fā)展的認(rèn)識進(jìn)入了有張有弛而又有聯(lián)系有斗爭的辯證思維過程。 羅志立、童崇光(1989)結(jié)合中國大陸演變的歷史和油氣分布的關(guān)系，提出中國存在三次地裂運(yùn)動(dòng)：晚元古代的興凱地裂運(yùn)動(dòng)、晚古生代的峨眉地裂運(yùn)動(dòng)和中新生代的華北地裂運(yùn)動(dòng)。,(三)大陸裂谷系,大陸裂谷系的重要意義： 不僅在地質(zhì)理論中是大陸分離最早形成的地質(zhì)現(xiàn)象，而且是許多內(nèi)生和外生礦床聚集的場所，特別是與許多大油氣區(qū)的關(guān)系密切，如國外的北海區(qū)、西西伯利亞油區(qū)等。國內(nèi)石油儲量和產(chǎn)量的90也集中在中國東裂谷系內(nèi)(童崇光，1979)。 大陸裂谷從元古代到中新生代均存在，因而研

31、究古裂谷的形成和特征，是研究古板塊運(yùn)動(dòng)的重要標(biāo)志。,(三)大陸裂谷系,(一)地震震中的線狀分布 地震震中主要分布在現(xiàn)代板塊邊界上，特別是與匯聚板塊邊緣密切相關(guān)。古板塊俯沖或碰撞帶，盡管活動(dòng)停止了，但畢竟還是一個(gè)古超殼深斷裂帶，不一定完全固化，仍可存在一定的地震活動(dòng)。如我國南北地震帶的南段，就與揚(yáng)子古板塊的邊緣相對應(yīng)；藏南的東西向地震帶就與雅魯藏布江縫合線相對應(yīng)。,三、地球物理學(xué)方面,(二)地磁極移動(dòng)曲線,板塊俯沖的過程，也是其上所馱的兩個(gè)大陸相向移動(dòng)、接近以至碰撞結(jié)合在一起的過程。在兩個(gè)大陸碰撞之前，應(yīng)具有不同的磁極移動(dòng)曲線。碰撞對接之后，兩個(gè)大陸塊的磁極移動(dòng)曲線也就互相接近或重合了。 因而古地磁極的測定，對于確定古板塊相對運(yùn)動(dòng)具有極其重要意義。,據(jù)張正坤等(1982)的研究，華北與揚(yáng)子古板塊，在古生代晚期均位于赤道附近低緯度帶，華北古板塊位于赤道之北1448，揚(yáng)子古扳塊位于赤道之南224，兩者在二疊紀(jì)晚期緯度相差172(即存在愈1000km寬的秦嶺大洋)。 現(xiàn)在的華北與揚(yáng)子兩個(gè)陸塊位于北緯3748和2924，緯度差824。說明自二疊紀(jì)晚期以來，兩者各自向北移動(dòng)20以上(約2