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秦岭及邻区区域大地构造背景和区域地质概况

秦岭及邻区区域大地构造背景和区域地质概况
秦岭及邻区区域大地构造背景和区域地质概况

秦岭及邻区区域大地构造背景和区域地质概况

区域现今的地壳结构构造和地表地质面貌是地质历史过程长期复杂演化的综合结果,经历了不同时期、不同构造体制的演变,是多元多源地球动力学作用的产物,既主要受控于全球统一动力背景及其派生的区域动力作用,也不能排除可能是区域局部特殊动力作用所致,具有十分丰富的地质信息。因此,在区域地质研究中首先要充分重视研究区的区域大地构造背景,不仅避免“坐井观天”之弊,而且又能获取区域地质共性和差异性信息,为客观研究认识区域地质特征和形成演化奠定基础。

(一)区域大地构造背景

在现今的全球板块构造格局中,中国大陆位于欧亚板块的东南部,它东邻俯冲的太平洋板块及其俯冲带,南接印度板块及与欧亚板块的碰撞造山带(图2-1),恰处于欧亚板块、印度板块和太平洋板块三大板块交汇的特殊区域,构成了中国独特的地球动力学背景,制约着中国大陆中新生代以来的板块运动和板内构造作用,并控制着中国大陆南、北有别,东、西差异显著的地质结构和构造面貌(图2-2)。

图2-1 全球板块构造格局中的中国大陆

(引自金性春,1984)

1.离散边界;

2.转换断层;

3.俯冲边界;

4.碰撞边界

从地质历史角度分析,显生宙期间,中国大地构造及其演化依次受古亚洲洋、特提斯-古太平洋和印度洋-太平洋三大动力学体系控制。在其

作用和影响下,形成了以海西造山为主旋回的古亚洲构造域;以燕山造山为特征的环(滨)太平洋构造域和以喜马拉雅造山为标志的特提斯构造域(任纪舜等,2000,图2-3),经历不同时期的构造过程(表2-1),与其相应,形成中国西部以东西向构造为主,中国中东部在东西向构造基础上,叠加北北东向-近南北向构造的复杂叠置的构造格局,铸成现今的地壳结构和地表地质面貌。在全球构造格局中,中国大陆显生宙构造突出显示古亚洲构造域的小陆块群的复杂聚合、增生形成统一古大陆,并在此基础上,环太平洋构造域和特提斯构造域叠加改造的强烈活动性。在全球古陆块和造山带分布图上,中国大陆内的小型古陆块的发育表现得尤为显著(图2-4),表明中国大陆地壳结构有别于世界其他大陆的独特性。

图2-2 东亚地区现代板块及板内运动状况略图(据丁国瑜等,1987)

表2-1 中国及邻区构造旋回划分及大地构造年表(据任纪舜等,2000)

图2-3 亚洲构造域简图(任纪舜等,2000)

G.冈瓦纳大陆;R.俄罗斯克拉通;S.西伯利亚克拉通;

SK.中朝克拉通;T.塔里木克拉通;Y.扬子克拉通;

1. 主要缝合线;

2. 现代贝尼奥夫带;

3. 构造分区界线;

4. 劳亚大陆上的克拉通;

5. 冈瓦纳大陆上的克拉通;

6. 古亚洲构造域;

7. 滨(环)太平洋构造域;

8. 特提斯构造域

图2-4 大西洋(陆)半球构造简图(Dott et al.,1988,转引自任纪舜等,2000)

G.冈瓦纳大陆;NA.北美克拉通;R.俄罗斯克拉通;S.西伯利亚克拉通;

1.中朝克拉通;

2.扬子克拉通;

3.塔里木克拉通

(二)区域地质特征和地球物理特征

依据区域地表地质和地球物理特征,中国大陆中东部地区可划分为三大基本构造单元,它们是华北陆块、扬子陆块以及两陆块之间所夹的秦岭-大别造山带(图2-5)。

图2-5 中国大陆中东部构造单元划分图

①商丹板块缝合带;②勉略板块缝合带

华北陆块和扬子陆块分别形成固结于吕梁运动(1 800Ma±)和晋宁运动(1 000Ma±),在显生宙的地质演化过程中,它们基本上保持了稳定古陆块性质,并经历了在震旦纪至早古生代成为与古秦岭洋盆、海盆相关的广阔陆表海盆和陆缘海盆;在晚古生代-中生代初,受秦岭-大别造山作用及其影响,华北陆块由陆缘滨浅海盆向克拉通内的陆相湖盆发展,扬子陆块主体则仍为陆表海盆;中新生代华北和扬子区均转化为复合型克拉通内陆相沉积盆地,分别被称为鄂尔多斯盆地和四川盆地。同时在其相关的中国大陆东部地区,它们作为统一整经历以挤压-伸展的构造作用过程,不仅造成中国东部北北东-近南北向褶皱、逆冲和走滑断裂的发育,同时发育濒太平洋的燕山期广泛的岩浆活动。在此背景上,产生了一系列呈北北东-近南北向延展又被东西向构造带分割的中生代末-新生代的陆内断陷沉积盆地。华北陆块与扬子陆块总体均呈现显著的基底与盖层分明的地壳二元结构,其盖层表现为由稳定性沉积组成,沉积地层基本保持未变质且具弱构造变形的特点,并成为我国煤、油、气三大能源的重要开发基地。

秦岭山脉西接祁连山、昆仑山,东连大别山,横贯中国大陆中部,绵延千余公里,既是世界典型大陆造山带,又是中国大陆南北地质、地理和人文景观的天然分带。秦岭-大别造山带内的前震旦纪基底岩系均呈巨大的透镜状块体出露,并遭受显生宙构造作用强烈叠加改造乃至再造。造山带内的震旦纪至古生代地层由与洋盆和不同陆缘海盆相关的沉积岩系和不同构造环境的火山-沉积岩组成,它们不同程度遭受早古生代末-中生代初洋盆俯冲、陆块汇聚碰撞和陆内逆冲推覆的复杂强烈变形、变质改造(局部发育高压、超高压变质)和深成岩浆的侵入。中生代末和新生代的红色断陷盆地叠置其上,造成了秦岭-大别造山带断续延伸的现今面貌。秦岭-大别造山带贵金属、多金属矿产发育并具相当规模,是我国重要的成矿

带之一。

秦岭-大别造山带及相邻地区上述的地表地质特征及其相关性和差异性,也直接反映在由地球物理资料提供的地壳组成和结构构造方面。在秦岭及邻区航磁△T异常平面图上(图2-6),秦岭造山带以复杂东西向线状异常为主,并在东西两侧呈发散状,构成哑铃型,其束状紧缩区在西安-宁陕一带。哑铃型的南北两侧即为华北和扬子陆块的平缓非线性异常区。重力布格异常图(图2-7)和莫氏面等深度图(图2-8)亦显示类似特征。

图2-6 秦岭及邻区航磁△T异常图(王相等,1996)

1.正等值线;

2.零等级组成;

3.负等值线,单位nT

依据遥感(图2-9)和重磁(图2-10)的解释提供,秦岭造山带和邻区的构造特征突出显示华北陆块和扬子陆块的相对稳定性和秦岭造山带的显著活动性,而且秦岭造山带主断裂分布总体亦呈现哑铃型,主断裂呈近东西向延展,并与中国活动断裂分布的宏观格局相吻合(图2-11)。

图2-7 秦岭及邻区重力布格异常图(王相等,1996)

图2-8 秦岭及邻区莫氏面等深度图(王相等,1996)

图2-9 秦岭造山带及邻区遥感构造解释图(王相等,1996)

1.基底断裂;

2.一级断裂;

3.断裂;

4.线性构造;

5.环形构造;

6.弧形构造

图2-10 秦岭造山带重磁构造解释图(王相等,1996)

1.深大断裂构造特征线;

2.较大断裂构造特征线;

3.中浅层断裂构造特征线

图2-11 中国主要活动断裂图(丁国瑜等,1991)

1.正断层;

2.逆断层;

3.平移正断层;

4.平移逆断层;

5.平移断层;

6.性质不明、推测及隐伏断层;

7.地震断裂或裂缝带

①西域断裂系;②天山断裂系;③西昆仑断裂系;④阿尔金断裂系;⑤祁连断裂系;

⑥柴达木断裂系;⑦昆仑-秦岭断裂系;⑧河西断裂系;⑨巴颜喀喇断裂系;

B10金沙江-红河断裂系;B11班公错-澜沧江断裂系;B12雅鲁藏布江断裂系;

B13西藏断裂系;B14康滇断裂系;B15龙门山断裂系;B16河套断裂系;

B17汾渭断裂系;B18下辽河-华北断裂系;B19皖、鄂、湘断裂系;

B20郯城-庐江断裂系;B21东北-华北北西断裂系;B22苏北-黄海断裂系;

B23东海断裂系;B24东南沿海断裂系;B25台湾断裂系;B26南海断裂系

(三)秦岭造山带及邻区的地壳、上地幔结构-镶嵌构造和立交桥式结构

中国地壳结构构造在平面上的镶嵌格局(张伯声,1980;王战等,1996;任纪舜等,2000)和地壳-上地幔结构构造在三维空间上的立交桥式结构是中国大陆结构构造的基本特征(任纪舜,1991;任纪舜等,1991,1994,2000;张国伟等,1995,1996,2001)。镶嵌构造在中国大陆中东部地区非常醒目的表现为华北陆块和扬子陆块以秦岭-大别造山带为嵌接带的有机嵌合,并由前述的地表地质和地球物理资料共同反映出来,在地表和上地壳层次上呈现为两块夹一山和造山带以近东西向构造为主导的总体特征。

中国大陆中东部地区三维空间的立交桥式结构表现在,若对比观察中国大陆中东部地区的地表地质(图2-2、9、10、11)、地壳和岩石圈厚度变化(图2-12),反映地壳深层地质构造和物质分布的1°×1°平均布格重力异常图(图2-13)和上地幔密度分布图(图2-14)可以发现,中国大陆中东部地区地表、上地壳层和地幔之间存在结构构造的既协调又不协调的关系。协调关系表现为,中国大陆中东部宏观地貌、地形和地壳、岩石圈厚度变化、重力梯度带的分布及上地幔密度分布均呈近南北向展布,并与区内中新生代陆内断陷盆地和隆起带的北北东-近南北向分布的构造格局相吻合。不协调关系主要表现在本区大陆造山带的构造线均呈近东西向分布,与上述的北北东向-近南北向结构构造构成三维空间的立交桥式结构(任纪舜等,1991,1994,2000;张国伟等,1995,1996,2001),这一结构构造特征在秦岭造山带得以精细的解析(张国伟等,1995,1996,2001)。中国中东部地区地壳平面上的镶嵌构造和地壳-上地幔在三维空间的立交桥式结构,实质是中国中东部地区在古亚洲构造域、环太平洋构造域和特提斯构造域不同时期,不同方式方向的动力学作用下,地幔物质调整,地壳结构构造叠加改造的不同层次耦合、非耦合关系的综合反映,

揭示了中国大陆动力学的丰富内涵和特殊过程(任纪舜等,2000;张国伟等,2001)。

图2-12 中国大陆与邻区海域地壳、岩石圈厚度图(黄怀曾等,1994)

70~80地壳厚度/km;80~100岩石圈厚度

图2-13 中国10×10平均布格重力异常图

(殷秀华,史志宏,刘占坡和张玉梅编,引自丁国瑜等,1991)

图2-14 中国上地幔密度分布示意图(单位:8/cm3)

(冯锐,1985,转引自王相等,1996)

(四)秦岭造山带及邻区同位素地球化学省

同位素地球化学填图是确定岩石圈构造地球化学省,揭示岩石圈结构、区别陆块的差异性和相关性,探讨陆块离散、汇聚、拼贴、增生构造演化的有效示踪。秦岭造山带及邻区Pb、Nd同位素地球化学填图(张理刚等,1993;朱炳泉等,1993;张本仁等,1995,1998)结果表明,华北和扬子陆块区分属两个不同的构造-地球化学省(图2-15)。华北陆块区的壳、幔铅同位素组成比扬子陆块区贫放射性成因铅,尤其贫U-Pb;而且前者的太古宙和古元古代上地幔一直处于稳定弱亏损状态(εNd(t)=+2~+3),而后者的北部新元古代的上地幔基本接近原始地幔(εNd(t)=+0.3左右),并自古元古代向中元古代发展显示出愈益亏损的明显趋势(εNd(t)由+4.5增至+7.8)(张本仁等,1995)。二阶段Nd模式年龄分布特征揭示华北陆块的大陆增长时间范围主要在3 700~2 500Ma,扬子陆块的大陆增长时间范围主要在2000~1200Ma(朱炳泉,2000),表明两陆块地壳增生历史和岩石圈早期演化明显不同。而以内源沉积物纯碳酸盐岩成分反映的古边缘

海盆水体化学特征,也提供华北陆块南缘和扬子陆块北缘元古宙至早古生代处于不同的沉积域(张本仁等,1995)。

秦岭造山带中的华北陆块南缘构造带属华北地球化学省,北秦岭和南秦岭虽同属扬子地球化学省,但北秦岭的Pb同位素填图已发现,北秦岭是与华北和扬子陆块都不同的具有高放射性成因Pb同位素组成的独立微陆块(许继峰等,1996)。北秦岭元古宙上地幔属强亏损型(εNd(t)=+7.6~+6.3),也显示出既不同于华北陆块古元古代的上地幔特征,亦不同于扬子陆块早期上地幔的演化趋势而具有独特性(张本仁等,1995,1998;韩吟文等,1996)。另外,同位素地球化学填图还揭示,秦岭造山带中沿北秦岭北界的洛南-栾川-方城一线是一明显的地球化学边界(朱炳泉,1995,1998;张本仁等,1996),该边界是区域前震旦纪构造演化的重要边界,而与秦岭带内显生宙的商丹缝合带不相吻合,反映了秦岭造山带结构构造的复杂性和演化的长期性。

秦岭造山带及邻区同位素地球化学研究的上述信息,为划分区域构造单元并探讨区域构造演化提供了不容忽视的示踪信息。

图2-15 中国大陆矿石铅同位素省划分(朱炳泉,1993)

A.华南地体;

B.华北地台;

C.新疆地体;

D.扬子地体;

E.青藏高原;

F.东北北部

(五)秦岭造山带及邻区构造单元划分

按照板块构造理论研究的现状,全球构造单元主要涉及不同规模的岩

石圈板块的划分和不同类型造山带的划分。岩石圈板块是依据离散边界、

转换边界和汇聚边界来确定。而造山带可划分为俯冲型造山带、转换挤压

型造山带和碰撞型造山带三大基本类型(Dewey et al.,1970;金性春等,1984;Sengor,1991;李继亮等,1999)。如图2-16所示,并主要依据不同类型造山带的构造变形、岩浆作用特征和蛇绿岩(蛇绿混杂岩)的发育等给予确定。不同类型造山带均以规模较大的断层系统与其他构造单元分隔。但是在实际的区域地质研究中,同一区域不同构造单元的划分因不同研究者的理解和认识的不同往往争议较大,因此有必要强调下述问题。

首先,板块构造背景下的各类造山带的分布均不局限于狭窄地带而具有广泛的弥散性变形特征。若以碰撞造山带为例,造山带实际是发育在两个碰撞板块之间而且影响了两板块边缘相当区域的强烈构造变形带(图2-16B)。因此,碰撞缝合带只不过是划分板块的边界,而不是造山带的边界。造山带的边界应以前陆冲断带的前缘逆冲断裂为界。

图2-16 板块构造背景下的不同类型造山带的结构构造模式图

A.俯冲型造山带;

B.碰撞型造山带;

C.转换挤压型造山带

其次,对于类似秦岭造山带这类经历长期不同构造演化过程的复合型大陆造山带而言,应当重视地壳构造及其相应构造单元随时间的非同时性演变和随空间的非均一性转化,因此,不同构造旋回造山带的边界是动态

的,而绝不是固定不变的(周鼎武等,1994)。

鉴于上述,本教材按印支-燕山期的构造特征对秦岭造山带及邻区的构造单元做如下划分(图2-5,图2-17)。

按现今地表地质、地球物理、同位素地球化学提供的地壳结构构造特征,可将秦岭造山带和邻区划分为华北陆块、秦岭造山带和扬子陆块三大基本构造单元(图2-5)。华北陆块与秦岭造山带的边界更可能在西起渭河地堑北侧的草碧-老龙山-圣人桥的逆冲推覆断裂带(周鼎武等,1994),向东隐伏于汾渭地堑之下并与东部的潼关-宜阳-淮南逆冲推覆断裂带相连。主要依据是,秦岭造山带的构造单元划分主要是依据印支-燕山期的构造特征确定的。汾渭地堑是叠置在印支-燕山期构造基础上的晚白垩世-新生代断陷盆地,它尽管在相当范围掩盖了华北陆块与秦岭造山带邻接部位的地表地质面貌,但汾渭地堑东部广大地区(张国伟等,1988,1996,2001)和渭河地堑北部(周鼎武等,1994)均有良好出露,这里发育一条规模较大,并且向北逆冲推覆的断裂带(图2-18,图2-19)。而且该断裂带之南的地壳结构构造虽继承了华北陆块二元结构的基本特征,但构造变形和岩浆活动又显著与华北陆块不同,故属华北陆块南缘构造带(图2-17)。

对于扬子陆块和秦岭造山带的分隔边界来说,若认为略阳-勉县-方城-青峰-襄樊带为板块缝合带,则此带不是造山带的边界,造山带的南界应是该带之南的巴山-大别山南缘巨型推覆构造的前缘逆冲带(图2-17),在该带的不同区段(图2-20)均表现出由叠瓦状逆冲推覆断层及其相应的强烈紧闭倒转褶皱组成的北倾南倒的构造组合。

图2-17 秦岭造山带构造单元划分略图(张国伟等,2001稍有修改)

Ⅰ.华北陆块南缘构造带;Ⅱ.北秦岭构造带;Ⅲ.南秦岭构造带;Ⅳ.扬子陆块北缘构造带;

F1草碧-老龙山-圣人桥-潼关-宜阳-淮南逆冲推覆断裂带;SF1.商丹断裂带(商丹板块缝合带);

SF2.勉略断裂带(勉略板块缝合带);F18.巴山-大别山南缘逆冲推覆断裂带

1. 火山-沉积杂岩带;

2. 超基性埋岩;

3. 高压、超压变质岩(带)

按板块构造格局分析,由于秦岭造山带中发育商丹和勉略两条不同时期的缝合带,因此有必要对区域板块划分做如下讨论。

●商丹缝合带

该带西起甘肃天水向东经凤县唐藏、岩湾,太白黄柏塬,周至厚畛子,宁陕沙沟,商州三十里铺、丹凤、商南至河南南阳,再向东因涉及大别造山带内蛇绿岩和高压超高压变质岩带划分、形成时期及动力学意义的争论,

故将其暂定为向信阳以东延伸(图2-17)。

商丹缝合带现今由不同时期、不同性质、不同规模、不同构造层次的韧性、韧脆性、脆性断层复杂叠置,共同组成大致近东西向延展的巨大断裂系统(张国伟等,1988,2001)。宁陕沙沟、丹凤和商南等区段的解剖研究表明,现存断裂经历323~314~276Ma(糜棱岩中角闪石K-Ar,裴先治,1994;云母矿物39Ar-40Ar,许志琴等,1985;于在平等,1996)的左行走滑韧性剪切作用;211Ma±(糜棱岩锆石U-Pb,张国伟,Kroner,1990)的走滑-逆冲韧性剪切作用;(126±9)Ma(糜棱岩Sm-Nd定年)逆冲韧性剪切作用和45~100Ma(假玄武玻璃Rb-Sr全岩等时线年龄)的脆性走滑剪切作用的多期构造活动信息。但这只是区域构造作用保存在断层带中的直观记录,而沿商丹断裂带构造作用的其他信息则具更深刻的地质内涵,主要表现在商丹断裂之北不仅断续出露一条变火山-沉积岩带(图2-17),该带是由洋岛型、岛弧型和洋壳型的蛇绿岩和非蛇绿岩残片组成的构造混杂岩带,而且在商丹断裂之北的北秦岭带广泛发育由辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩等组成的俯冲、碰撞型的深成岩浆杂岩带。它们的形成时代由同位素年龄限定在500~400Ma,而商丹带之北的变质沉积-火山岩中发现的放射虫限定为奥陶纪-志留纪(崔智林等,1995),上述共同提供沿商丹断裂带近东西一线在500~400Ma期间,可能经历了秦岭早古生代古洋盆俯冲和华北板块与扬子板块的对接-碰撞的构造作用过程。因此,商丹缝合带应是加里东期划分华北板块与扬子板块的重要边界。加里东造山期间,南秦

岭已增生于华北板块南部边缘,而后进入勉略洋的发展时期。

图2-18 草碧-老龙山-圣人桥的逆冲推覆带不同区段构造剖面图(据周鼎武等,1994)

1.黄土;

2.砂岩;

3.砂页岩;

4.页岩;

5.断层带劈理及透镜体;6逆冲断层

7.三叠-二叠系;8.中下奥陶统;9.下奥陶统;10.下古生界顶面;11.下古生界底面

●勉略缝合带

该带在康县-略阳-勉县区段呈近东西向延伸,向东呈弧形经高川、城口延至襄樊。勉略区段缝合带宽约8~10km,以多条主干断裂为骨架,强烈活动并卷入不同地层块体,其中尤以发育由超基性岩、堆晶辉长岩、拉斑玄武岩和硅质岩组成的蛇绿岩块为特点,构成蛇绿构造混杂岩带(张国伟等,1996,2000)。其中基性火山岩的Sm-Nd全岩等时线年龄为(242±21)Ma,Rb-Sr全岩等时线年龄为(211±13)Ma,由在硅质岩中发现的放射虫确定时代为早石炭世(冯庆来等,1996),据此分析,勉略至高川一线,确曾存在消失了的石炭纪-二叠纪古洋盆。由勉略缝合带北侧发育一系列碰撞型花岗岩,其锆石U-Pb定年为(220~206±2)Ma分析,

印支期区内经历过洋盆闭合、陆块的碰撞过程。

勉略缝合带是否沿巴山弧形带继续东延尚存在较大争议,争议的关键在于:

①勉略缝合带之北的俯冲、碰撞型花岗岩带为什么沿宁陕-柞水呈北东方向延伸,而沿巴山弧形构造带向东再无任何迹象?

②勉略带的蛇绿岩或蛇绿混杂岩向东,除在随州花山有报道(董云鹏等,1999),但形成时代不确定外,其他区段再无出露。上述启示,勉略缝合带可能只限于勉略至高川区段,并具有限洋盆性质,向东仅为裂谷-裂陷带,它可能是中国西部特提斯洋伸入陆内的分支。

图2-19 秦岭大别造山带北缘逆冲推覆带各地段构造剖面图(张国伟等,2000) 1.河南渑池;2.河南宜阳;3.河南鲁山;4.河南舞阳;5.周口盆地南缘;6.淮南

图2-20 秦岭造山带南缘逆冲推覆带不同区段构造剖面

1.宁强-大安剖面(张国伟等,2001);

2.石泉县曾溪河口-龙湾剖面(张国伟等,2001);

3.城口-鲁家坪剖面(张国伟等,2000);

4.巫溪-两河口剖面(何建坤等,1997);

5.房县三叶湖-两河口剖面(蔡学林等,1988)

参考文献

董云鹏,张国伟,赖少聪等.1999.随州花山蛇绿构造混杂岩的厘定及其大地构造意义.中国科学(D辑),29(3):222~231

韩吟文,柳建华,许继锋.1996.秦岭造山带前寒武纪地幔化学分区及壳幔物质循环.地球科学,24(5):457~463

葛肖虹老师主讲的中国区域大地构造课件

不同专业人士不懂《中国区域大地构造学》为何物?为此需要做一些科普,分以下三部分介绍,以求扩大视野,起到普及地球科学的作用,不知能否凑效? 《中国区域大地构造学教程》是研究我国境内岩石圈组成、结构和演化的学科。它是对我国区域地质调查成果的理论概括,研究我国不同地区和全国所处的大地构造环境、特征及其在地质历史上的演变。不仅因涉及到矿产资源和灾害地质分布与预测的战略性决策,是国土资源调查和国民经济宏观规划的基础内容之一;而且由于我国在全球构造中所处的特殊位置,多源区的复合陆块群、中国大陆长期处在蒙古-鄂霍茨克、特提斯和环太平洋等全球三个巨型构造动力学体系的复合交接部位、新生代崛起的青藏高原以及世界最高和最年青的喜马拉雅山脉、大别-苏鲁造山带中的大规模超高压变质带等都是世界罕见的地质形迹,对它们的深入研究将会对全球固体地球科学理论的发展做出重大贡献;本学科把地质、地球物理、地球化学及其他相关学科统一到为探寻地球演化趋向所必须的宽阔基础领域中,对于高等院校地质专业高年级学生、研究生和从事区域地质调查、矿产预测与国民经济宏观规划的地质工作者,这是一门集各类基础地质学科大成的宏观、综合性学科,是为培养综合性研究人才必不可少的课程。 《中国区域大地构造学教程》的前身《中国地质学》始见于1920-1926年李四光、葛利普(A.W.Grabau)在北京大学地质系,以及

1934-1935年李四光在英国伦敦各大学的讲学。作为高等院校地质专业高年级课程《中国地质学》1955-1958年在北京地质学院由王鸿祯、张文佑、边兆祥、马杏垣教授开始讲授;长春地质学院由喻德渊教授讲授。1960年始北京地质学院以马杏垣教授为首的区域地质教研室为全院地质类专业高年级学生开设《中国区域地质》课程,并于1963年出版了《中国区域地质》教材。按照地质矿产部教材编审委员会1982年审定的《中国区域大地构造学》教学大纲,1985年出版了杨森楠、杨巍然主编的高等学校教材《中国区域大地构造学》;1992年出版了马文璞编著的普通高等教育地质矿产类规划教材《区域构造解析——方法理论和中国板块构造》,本教材《中国区域大地构造学教程》是在综合上述教材的基础上编写而成的。 地球科学是人类在利用矿产资源、避让自然灾害和适应生存环境的长期实践中逐步发展起来的。我国早在公元前7,000-6,000年的仰韶文化时期先民们就知道用陶土焙烧器皿。以后经青铜时期进入文明社会再到工业化时代,所用资源也从各种金属、非金属矿产扩大到煤和石油、天然气等化石能源的大规模开采。人类繁衍,人口密度增大并扩散到全球各地,使对地震、洪泛、火山喷发及山体滑坡等各种自然灾害的防治和预测成为现实课题。二十世纪后半叶全球工业化的普及和加速发展导致了对自然资源的更大需求、废弃物排放和污染急遽增加,人类赖以生存的环境遭受前所未有的压力。改善生态环境、保持人和自然界相协调的可持续发展成为二十一世纪地球科学第三方 面的任务。

区域地质与大地构造学复习

《大地构造学》课程复习提纲 一沉积大地构造 1. 2. = 3. - 4. 。 1、地貌上通常为准平原或广阔的陆棚或浅海 2、岩浆作用和变质作用微弱34 5. 6. 组合特征。 1. 1 1( 2 3 岩浆喷溢

4 5 2 1: 2 代表古准平原的风化壳 3 4 3 1 2 3 4 2.试举例说明将今论古方法及其适用范围 (以河流作用为例) a) b 其适用范围为比较的对象的物理化学条件相同或相似 3.试述单旋回说、多旋回说和地洼说对地壳演化规律的认识(P14、P18、P30) 1 1 2 3 2 1 回、岩浆旋回和变质旋回。 2 互相转化。 3 1 2 3——动“定”转化递进律 4.试述沉积大地构造理论对固体地球科学的主要贡献 1 2 的结果。

3 5 (1) 萍乡式建造(含煤建造): (2) 建德式建造(火山建造): 中期(激烈期)( (3) 南雄式建造(红岩建造): (4) 丹霞式建造(红岩):形成于地洼发展中晚期(余动期) 物逐渐变细。 (5) (余动期) 二喷发大地构造 1. 板块与大陆板块的汇聚边界。 2. 块体。 两者 ——缝合 3. 断层。 也称离散边界 4. 弧盆发育齐全。 5. (大陆地壳)由于在其下的大洋地壳的相对软弱,而在地球 表面进行漂移的过程 6.

,充填裂谷,产生新的海底,并逐渐向洋中脊或裂谷两侧扩张的过程 7. ,达到岩石圈之下再转为横向流动,随着温度下降,又转向地球内部的运动过程。 8. 100千米的带有弹性的坚硬岩石。由地壳和上地幔顶 ,一般深度在60400 9. 边界地带,呈弧形排列,弧一般凸向大洋,但也有例外。 (陆侧)与大陆之间的深海盆地,一般是由弧后扩张形成的。 1.试述大陆漂移说、地幔对流说、海底扩张说、板块说的关系(P63) 性理论。 2. 核心模型: : 3.试述Wilson旋回及其与地槽演化的关系 Wilson 成的基本认识 1)裂形成大陆裂谷以陆相碎屑沉积为主(相当于地槽说的陆源碎屑建造) 2)- 3) 4)(大陆边缘为复理石建造) 5) 6)成褶 4 1 2

区域大地构造学题库

区域大地构造学复习资料—资源2班 一名词解释 1 大地构造学:是研究岩石圈的组成、结构、构造特征及其演化、成因、运动、动力的一门综合性很强的构造地质学分支学科 2 区域地质学:是大地构造学的基础,主要任务是应用大地构造理论,研究区域地质的基本特征,揭示其岩石圈形成、发育和演化的基本规律,以及各类地质矿产的成矿规律和分布特征。 3 构造旋回:地槽从开始活动下陷接受沉积到最后褶皱上升成为褶皱山系的整个构造发展过程。 4 构造序列:是指按各次构造事件发生的时间或相对的先后关系排列而成的构造演化顺序 5 岩石圈:是指软流圈之上的部分物质均为,具有较强的刚性。 6低速高导层:指地壳中地震波速低、电导率高的部分,其深度与过去的所谓康氏面相当。 7地槽:是地层厚度巨大、岩层强烈褶皱、呈狭长带状分布的山脉,它曾经是地壳强烈活动区。 8地台:是地层厚度较小、岩层褶皱平缓、甚至近乎水平、地势平缓的广大地区,它是地壳上相对稳定的地区。 9复理石建造:复理石是一种有规律的复杂互层的巨厚沉积,通常有两种或两种以上的岩石在剖面上呈韵律性交互出现。 10磨拉石建造:建造物质组成以砾岩、长石砂岩、复矿砂岩等粗碎屑岩占绝对优势,此外尚夹有粉砂岩、粘土岩。

11构造回返:地槽从前期下陷活动转变为后期强烈褶皱上升的构造状况变化 12构造层:一次构造旋回时间内受地壳运动的作用(包括沉积建造、构造变动、岩浆活动、变质作用等)而形成的一套综合地质体。 13板块三联点:如果有三个板块相交,分割三个板块的边界交会于一点。 14被动大陆边缘:又称大西洋型大陆边缘或稳定大陆边缘,构造上长期处于相对稳定状态,是伸展作用体制下大陆岩石圈减薄和大幅度沉陷形成的活动微弱的大陆边缘 15活动大陆边缘:又称太平洋型大陆边缘或活动大陆边缘,是洋陆汇聚、大洋板块向毗邻大陆板块之下俯冲消减形成的强烈活动的大陆边缘 16蛇绿岩套:是一套基性—超基性岩和深海含放射虫的硅质岩的共生组合体,代表了洋壳的典型剖面。 17双变质带:两个板块相撞,在俯冲一侧的上面和仰冲一侧的下面,由于海沟热流温度较低,带着冷岩石俯冲,再加上下冲的压力很大,常常形成以蓝闪石片岩为代表的蓝片岩带(其中杂有大量玄武岩和蛇纹质岩石),称为高压低温变质带。在仰冲板块的一侧(相当岛弧或大陆边缘的火山岩带),其下俯冲带因摩擦熔化消失,导致岩浆的形成、侵入或喷出,并常在侵入岩的接触带上形成低压高温变质带。

区域地质构造试题

“区域地质与大地构造”试题 一、名词解释(任选5个) 非火山外弧,前陆盆地,优地槽,岩石圈,古地磁,蛇绿岩套,毕尼奥夫带,软流圈,莫霍面,海底磁异常,海沟,被动大陆边缘,地震波,大洋中脊,拗拉槽 二、填空题 1.地球圈层划分为____,____,____,____,____,____ 2.俯冲带的地质活动特征表现在____,____,____,____,____,____ 等6个方面 3.转换断层的类型有____,____,____,____,____,____ 4.大陆-大陆碰撞造山带可以划分为____,____,____,____,____等 几个部分 5.地槽的发展可以分为____,____,____,____,____几个阶段 6.地壳按结构不同分为____,____和____三大类型 7.大陆漂移学说的地质证据包括____,____,____,____,____,____ 和____等方面 8.二战后海洋地质研究取得主要进展包括____,____和____等三个方面 9.大陆型大地构造单元按板块边界环境可分为____,____,____和____ 10.蛇绿岩套自下而上分为____,____,____,____等4层 11.威尔逊旋回包括____,____,____,____,____,____等6期 12.岛弧-海沟系可分为____,____,____,____,____,____等6个组成 单元 13.地球岩石圈划分为七大板块,它们是____,____,____,____,____, ____,____ 14.岛弧可以划分为五种类型,它们是____,____,____,____,____ 15.现代地槽类型有____,____,____,____,____,____,____ 三、叙述题(任选3个) 1.简述全球现代洋中脊系统的分布特征。 2.简述被动大陆边缘的地质特征。 3.简述地台组成的特点和类型。 4.简述魏格纳大陆漂移说的证据。 5.简述二战后海洋地质研究的主要进展。 6.简述按板块边界环境划分的大地构造类型。

《大地构造学》知识点总结.

《大地构造学》知识点总结 第一章绪论 一、大地构造学的研究对象、内容、方法、意义 研究对象:大地构造学,是研究地球过程的综合学科。 研究内容:①区域或全球尺度的地壳与岩石圈构造变形特征及圈层相互作用,如:大洋-大陆相互作用、地球内部圈层相互作用、造山带与盆地的形成过程等;②构造变形与岩浆作用-沉积作用-变质作用的相互关系;③地壳与岩石圈的形成与演化过程;④地球表面海-陆的形成与演变方式及过程;⑤地球深部作用过程及其机制。 研究方法:大地构造学研究方法需要综合利用地质学其他学科以及地球物理探测、地球化学的研究手段与研究成果。 研究意义:大地构造学研究可以为认识和分析构造地质学的研究背景和形成机制提供宏观的上成因解释。 二、固体地球构造的主要研究方法 主要包括固体构造几何学与构造运动学的研究。 固体地球的构造几何学:主要研究地球的组成成分及结构。方法有:①研究暴露在地表的中、下层地壳乃至地幔顶部剖面,通过地质、地物、地化综合研究,揭示地壳深部物质组成、结构构造、物理性质、岩石矿物及元素的物化行为、温压条件、地热增温率、有关元素及矿物成分的聚散规律;②研究火山喷发携带到地表的深源包裹体,揭示深部物质与构造特征;③人工超深钻探直接取样(目前为止涉及最深深度12km);④地震探测:分为天然地震探测和人工地震探测,利用地震波的折射与反射可揭示地球深部构造特征。 固体地球构造运动学:主要研究地质历史时期的大地构造运动学与现今固体地球表面的构造运动。地质历史时期的大地构造运动学可以利用古地理学(岩相、生物、构造)、古气候分区、地球物理学与古地磁学进行研究;现今固体地球表面的构造运动可以利用空间对地的观测与分析技术。 三、大地构造学研究意义 理论意义:可以为认识和分析构造地质学的研究背景和形成机制提供宏观的上成因解释; 实际应用意义:①大型成矿集中区(矿集区)等成矿构造背景、资源规划;②大规模破坏性地震产生于形成的地质构造背景与稳定性评价;③绝大对数大型、灾难性地震都发生在活动板块边缘带(区)上,或与板块相互作用有关的次级活动构造单元边界区域。 第二章固体地球主要构造特征 一、地球表面基本面貌:海陆分布、高程分布及其意义 海陆分布特征:陆地面积占29.22%;海水覆盖面积70.78%; 高程分布特征:陆地主要分布在海平面以上数百米高程范围,大洋的主体分布在海平面以下5km的高程上;

地质构造常识

地质构造常识 一、节理 (一)基本概念 1、节理:岩石受力作用形成的破裂面或裂纹,称为节理,它是破裂面两侧的岩石没的一种构造。 节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。 2、节理组和节理系:在同一时期,同一成因条件下形成的,彼此相互平行或近于平节理组;在同一构造应力作用下,形成有规律组合的节理组,叫节理系。 (二)节理分类 1、按节理的成因分类 节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。 (1)原生节理:指岩石形成过程形成的节理,如玄武岩的柱状节理 (2)构造节理:是岩石受地壳构造应力作用产生的,这类节理具有明显的方向性和规较大,对地下水的活动和工程建设的影响也较大。构造节理与褶皱、断层及区域性地质切的联系,它们常常相互伴生,是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节 (3)表生节理:又称风化节理、非构造节理,是岩石受外动力地质作用(风、水、生物由风化作用产生的风化裂隙等,这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中,对工程建设有较大的影响。 2、按力学性质进行分类 (1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理,叫张节理。张节理大多中,尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育,它主要有以下特征:裂口是张开的,剖面呈上宽下窄的楔形,常被后期物质或岩脉填充;

节理面粗糙不平,一般无滑动擦痕和磨擦镜面; 产状不稳定,沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭; 在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒,其张裂面明显凹凸不平张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。 (2)剪节理:岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理,叫剪节理,它一般在与最夹角的平面上产生,且共轭出现,呈X状交叉,构成X型剪节理。它具有以下特征:剪节理的裂口是闭合的,节理面平直而光滑,常见有滑动擦痕和磨光镜面; 剪节理的产状稳定,沿其走向和倾向可延伸很远; 在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉,而不改变其方向; 剪节理的发育密度较大,节理间距小而且具有等间距性,在软弱薄层岩石中常常密集 张节理剪节理 3、按节理与岩层走向关系分类 (1)走向节理:节理延伸方向大致与岩层走向平行。 (2)倾向节理:节理延伸方向大致与岩层走向垂直。 (3)斜交节理:节理延伸方向与岩层走向斜交。 4、根据节理与褶皱轴的关系,可将节理分为: (1) 纵节理-节理走向与褶皱轴向平行 (2) 横节理-节理走向与褶皱轴向直交

大地构造读书报告

峨眉山玄武岩研究综述 要点:峨眉山玄武岩的分布、时代、岩相,地裂运动与地幔柱? 峨眉山玄武岩由赵亚曾于1929年命名,特指覆盖于四川西南峨眉山区含Neoschwagerina 蜓化石茅口组之上的玄武岩[1-3]。现作为一个岩石单位广泛使用[3],指分布于云、贵、川三省、出露面积约2·5×105km2的晚二叠世大陆溢流玄武岩[4-5],称广义峨眉山玄武岩(本文简称峨眉山玄武岩)。峨眉山玄武岩是目前我国境内唯一被国际学术界认可的大火成岩省。 一、峨眉山玄武岩系的时空分布 二、 本区二益纪玄武岩系分布十分广泛.已知分布范围在东经97“30‘一108030’,北纬2lO20’一33。,在金沙江一哀牢山断裂(F3)以西多零星分布,F,以东多呈面型分布.在l分区内还有两处(南盘江地区和川东北地区)隐伏的玄武岩.全区已知的露头面积为37,38平方公里,估计当时的玄武岩覆盖面积超过40万平方公里,火山喷发物的体积约28万立方公里.除少数零星外,玄武岩系平均厚度为705米.主要沿断裂带分布,如Fl:断裂带两侧33个厚度点平均,为880米,F,断裂带11个厚度点平均130。米.二叠纪玄武岩系的喷发时代,从本区西南绿春、景洪、孟连等地的早二叠世栖霞期向北东方向,时代越来越新.在F,两侧为茅口期,到了古板块内部以晚二叠世龙潭期为主.长兴组的火山岩仅见于景谷东侧通达河的局部地段. 三、峨眉山玄武岩各构造岩石分区的地质特征 I分区即大陆裂谷系峨眉山玄武岩分布区.玄武岩浆的喷溢活动受攀西裂谷系,司的控制,其活动时代从下二叠世晚期到上二叠世晚期,龙潭期是火山活动的高峰期.熔岩覆盖面积约27万平方公里,西厚东薄,平均厚度是村o米.1区是以陆相为主,为间歇性的,裂隙式多中心的喷发型,可属冰岛型.本分区玄武岩系从下而上,分三个大旋迥.下部为碱性玄武岩,以杏仁状和斑状熔岩为主,夹少量同性质的火山碎屑岩.见于东川大坪子,厚325米.上部为流纹英安质火山熔岩和碎屑岩,见于建水核桃园,厚为242米.应着重指出,在三省交界的数万平方公里宣威组煤层中,已发现多层由流纹质火山灰蚀变而成的夹歼.这可表明二委纪晚期确有相当规模的酸性火山活动.中部为典型的大陆拉斑玄武岩.它可与非洲卡鲁玄武岩、印度德干高原玄武岩、西伯利亚的暗色岩系和哥伦比亚河玄武岩相对比,不但在规模,而且在岩石组合上.中部旋迥的底部多为火山角砾岩(或集块岩),向上为玄武熔岩,而中、上部可见到较多的沉积夹层(沉凝灰岩、湖沼相的粘土岩和砂页岩等),厚度不大,一般为数厘米至数米,在四川境内,中部旋迥的顶部或上部层位还见有铁质粘土岩、赤铁矿层和直接以矿浆形式出现的玄武磁铁岩.本分区普遍缺乏安山岩,而呈现出与华力西晚期发育的攀西裂谷带有成因联系的双模式火山岩特征 II分区即弧后边缘海的双海拉斑玄武岩系【1].它处于扬子准地台与三江地槽褶皱系之间的构造过渡带.典型的蛇绿岩或深海沉积在本区不多见.笔者利用了川地区调队近年在巴塘、理塘、木里等地零星出露的下部古生代地层资料和二叠纪海下喷发的低钾高镁为大洋拉斑玄武岩的发现(据扬朗先,‘1983;刘宝田,1982),认为本区应是早二盈世开裂,晚三盈世或更晚闭合的弧后海盆,推测的扩张脊在马

大地构造学讲解

吉林大学 读书报告 大地构造学与区域大地构造学理论及关系 2016年 6 月

大地构造学(Tectonics或Geotectonics)是研究岩石圈组成、结构、运动(包括变形和变位)及演化的一门综合性很强的地质学分支学科。一般说来,大地构造学应该是一门研究整个地球的组成、结构、运动和演化的学科,但是受技术手段和研究方法的局限,要实现这个目标,还要经过很漫长的道路,目前正在努力之中。目前,大地构造学是以地质学方法为主来进行研究的,因此还不能真正研究整个岩石圈,更不用说整个地球,实际上重点研究的是大陆地壳表层几千米之内区域的组成、结构、运动和历史演化。近年来,随着地球物理学和地球化学方法的引入,大地构造学正在逐渐扩展其研究的深度、广度与时间尺度。 研究地壳形成演化基本动力的大地构造学分支统称为地球动力学(Geodynamics),由于地球动力学是各种学说的立论基础,因而成为当今地质学中最热门的话题。地球动力总的来讲可归结为五大系统:重力、膨胀收缩与脉动、地幔分异与对流、地球自转与星际作用等,它们又可细分为若干个不同的学派或假说,而且新的学说仍在不断涌现。 由于历史的局限,不同学者观察分析手段的不同,分析问题方法的不同,先后提出了以不同地球动力作为自己立论基础的大地构造假说,如地槽地台学、地质力学、板块构造学、地幔柱构造学等,其中在地学领域影响最为深远的是地槽地台假说(槽台说)和板块构造假说。槽台说是在长期的大陆地质研究基础上提出来的假说,20世纪60年代以前在地学界占有绝对的统治地位,因此被称为经典大地构造理论,深刻影响了地质学的各个领域;板块构造学是在海洋地质研究基础上提出来的假说,它把地幔对流作为动力来源,主要研究板块间的分裂、漂移、俯冲、碰撞等过程,是20世纪60年代以来占主导地位的大地构造学理论。值得一提的是,地幔柱构造学是针对板块构造说在大陆构造应用中存在的问题的基础上提出来的,创导者认为地幔柱构造学是不同于板块构造学的一种新的全球构造学说,它既能解决大陆构造的问题也能解决大洋构造的问题。 就大地构造学的理论体系而言,国内外常见的有四种类型,分别以区域大地构造学、构造模式、构造解析方法和构造演化历史为主线(万天丰,2004): ⑴以区域大地构造学为主线,区域大地构造学是大地构造学的基础,大地构造学的确也是在区域大地构造学研究基础上发展起来的,我国早年的大地构造学几乎都附属在区域大地构造学之中,例如,北京地质学院区域地质教研室(1963)出版的《中国区域地质》和杨森楠、杨巍然(1985)编写的《中国区域大地构造学》教科书实际上都是以区域大地构造学为基础来讨论大地构造学的;程裕淇院士(1994)主编的《中国区域地质概论》更是在系统总结中国区域大地构造资料的基础上,阐明对于中国大地构造的认识;最近,车自成等(2002)编著的《中国及其邻区区域大地构造学》也是以地块的区划研究作为主线的。以区域大地构造为主线的体系,对于了解各地区的特征比较有利,但是对于中国大陆宏观的总体特征,就可能稍嫌薄弱。 ⑵以构造模式为主线,李四光先生创导的地质力学,在讨论中国大地构造时,就是以构造模式为主线,他称之为“构造体系”,即按构造线的组合特征和地质体所受作用力的类型不同,来建立构造模式,如山字型、多字型、旋卷构造、棋盘格式构造、入字型构造等。20世纪30年代,李四光(1926、1947、1962)就提出了上述构造体系,是世界上第一批从构造变

内蒙古大地构造单元划分及其地质特征

摘要:依据地层建造类型、生物区系特征、各块体构造及边界构造特征、构造活动演化特点,采用板块构造学术观点,对内蒙古大地构造单元进行了重新认识和划分。划分为华北板块、西伯利亚板块、塔里木板块和哈萨克斯坦(准葛尔)板块四个一级构造单元。华北地块、华北北部陆缘增生带、哈萨克斯坦东南陆缘增生带、塔里木东部陆缘增生带、西伯利亚东南陆缘增生带五个二级构造单元。并进一步划分了火山型和非火山型被动陆缘等九个三级构造单元。对各构造单元地质特征及边界构造特征进行了论述,对几个重要地质问题进行了讨论。 关键词: 内蒙古 大地构造单元 建造类型 生物特征 构造演化 内蒙古地域辽阔,地质构造复杂。有不少学者进行全国地质构造单元划分时对内蒙古地质构造单元做过初步划分,如(黄汲清,任纪舜,姜春发等.1977.)进行中国大地构造基本轮廓的研究中,将内蒙古划为中朝准地台和天山兴安地槽褶皱区及额尔古纳地槽褶皱系两个大的构造单元;(李春昱.1981.)对中国板块构造轮廓研究和划分中,将内蒙古划为中朝板块和西伯利亚板块两大板块;《内蒙古自治区区域地质志》(内蒙古地质矿产局,1991)划分为华北地台、内蒙古中部地槽、兴安地槽、天山地槽。后来有一些学者通过研究又有不同的认识和划分,(邵积东.1998)划分为西伯利亚板块、华北板块和塔里木板块;(潘桂棠,肖庆辉,陆松年,邓晋福等.2009)将内蒙古也划为塔里木板块、西伯利亚板块、华北板块。(任纪舜,王作勋,陈炳蔚等.1993)在《中国大陆构造研究新进展》中,曾经提出古亚洲洋中可能存在一个规模相当大的哈萨克斯坦―准葛尔古陆块。通过对1:20万区调资料,特别是近年完成的1:5万和1:25万区调成果资料以及地球物理资料的详细研究,认为北山北带的地层建造、古生物区系特征明显不同于北山南带,应分属两个不同的构造块体,提出北山北带属哈萨克斯坦(准葛尔)板块的新认识。并对关键性地质问题进行了讨论。 1. 大地构造单元划分 根据1:20万区调资料和近年完成的1:5万区调、1:25万区调最新成果以及一些新的科研成果资料,结合《内蒙古自治区区域地质志》(内蒙古地质矿产局,1991)、《内蒙古自治区岩石地层》(内蒙古地质矿产局,1996)。通过全面、系统的研究,并采用板块构造学术观点,依据地层建造类型、生物群系特征、不同块体的构造及其边界构造(蛇绿岩带)特征,将内蒙古中新元古代―古生代大地构造单元划分为华北板块、西伯利亚板块、哈萨克斯坦(准葛尔)板块和塔里木板块四个一级构造单元。并根据构造活动性质的不同,进一步划分为华北地块、华

大地构造学基础及中国区域构造概要

大地构造学基础及中国区域构造概要 1、大地构造学:是研究地壳和岩石圈中地质构造的发生、发展、演化及其运动规律的科学。 2、岩石圈(构造圈):包括地壳和上地幔顶部的刚性顶盖,厚50-150km。 3、软流圈:岩石圈底部到700km深度左右,容易蠕动变形而能缓慢流动的区域。是产生岩石圈运动的主要场所,包括水平运动和垂直运动。 4、中间圈:软流圈以下的上地幔和下地幔。 5、大地构造学说 国际上:经典大地构造假说:隆起说;收缩说;深层分异说;膨胀说;地槽-地台学说;板块构造说;地体构造。 中国:地质力学(李四光院士1965,1:400万中国大地构造图及说明书《中国主要构造体系》);断块构造说(张文佑1950,1:400万中国及邻国边境大地构造图及说明书《中国大地构造纲要》);多旋回说(黄汲清1950,1:300万中国大地构造图及说明书《中国大地构造基本特征》);地洼说(陈国达院士1960,1:400万中国大地构造图及说明书《中国大地构造纲要》);波浪状镶嵌构造说(张伯声院士1970,1:1000万中国大地构造图及说明书《中国地壳的波浪桩镶嵌构造》)6、板块构造-新全球构造理论 国外:魏格纳大陆漂移;霍姆斯地幔对流-热对流理论;赫斯大洋中脊;狄茨、瓦因、马修斯洋底扩张;柯克斯地磁年表;威尔逊转换断层和威尔逊旋回;勒皮雄岩石圈板块划分。 中国:尹赞勋引入,研究先驱李春昱、郭令智、常承发、王鸿祯、朱夏。 7、地槽-地台说 地槽概念是美国的霍尔研究阿巴拉契亚山与中部平原时发现(1859)、丹纳定义。定义:地壳上具有强烈活动的狭窄长条状地带,早期强烈差异下降接受巨厚沉积,后期强烈褶皱上升形成巨大的山系。与地台相对立,时间上一般指古生代以来曾经有过强烈活动的地带。

区域地质与大地构造学练习题

读书破万卷下笔如有神 《区域地质与大地构造学》练习题 一、填空题 1.根据火山岩、蛇绿岩发育程度及构造活动性的大小,地槽的类型可分为冒地槽 和优地槽两类。 2.大洋活动带包括大洋裂谷活动带和大洋边缘活动带,大陆活动带 包括大陆裂谷活动带和大陆边缘活动带 3.中国的现代岩石圈厚度变化总趋势:东部岩石圈薄50-100km ,西部岩石圈厚 130-200km ,中部岩石圈厚度处于过渡。 4.在时间上,地槽一般是指古生代以来地壳上曾有过强烈活动的狭窄长条形地 带。 5. 地台内部的二级构造单元主要包括地轴、台隆、台拗 和台褶带四种类型。 6、地槽内部二级构造单元主要包括优质向斜、冒地向斜、地背斜 -褶皱带 和边缘拗陷四种类型。 7. 按动力学条件不同,板块边界类型可分为离散型边界、聚敛型边界和 剪切型边界三类。 8.完整的大陆裂谷的演化过程一般可分为穹窿型起、断裂下陷 和陆间裂谷三个阶段。 9. 地槽的发展过程程一般可分为下降阶段、上升阶段和褶皱系发展 期三个阶段。 10. 地台沉积盖层发育时期的大地构造发展过程一般可分为地台内部、 地台和活化阶段三个阶段。 读书破万卷下笔如有神 11.华北地台的基底是吕梁运动后最终固结的,中晚元古代为沉积盖层发育 时期。 12.按中国大地构造单元的划分,中国的地台有华北、扬子、 塔里木、南海和喜马拉雅辗掩构造 13.按中国大地构造单元的划分,中国的地槽褶皱区包括北部地槽褶皱、西 南地槽褶皱和环太平洋地槽褶皱。

14. 中国东部最重要的三条NNE向深断裂带是剡庐断裂、大兴安岭- 太行山-武陵山断裂和台湾纵谷。 15.典型的地槽型沉积建造有硬矽岩建造、复理石、磨拉 石、硅质火山岩;典型的地台型沉积建造有石英砂岩、碳酸盐岩、含煤- 铝土-铁质岩、红色碎屑岩。 16.随地壳演化,地台的范围因褶皱带的形成而下降,地台的数量则上升。 17.大陆裂谷常见的火山岩组合有超基性岩和碳酸盐岩。 18.据大陆壳速度结构,正常情况下上地壳Vp为 5.7-6.3km/SVp为 6.4-6.7KM/S 19.中国的三大深断裂体系分别是古亚洲断裂体系、特提斯-喜马拉雅和环太平 洋。 20.高压低温变质带的特征矿物为兰闪石,高温低压变质带的特征矿物为 红柱石、矽线石、蓝晶石的特征矿物为柯石英。 21.富集地幔指大离子元素富集的地幔。 22. 增生型板块边界主要有拉张型板块和洋脊洋隆。 23.汇聚型板块边界可分为碰撞和挤压…俯冲两类。 24.中国的深断裂体系可分为古亚洲断裂体系、特提斯—喜马拉雅断裂体系和 环太平洋断裂体系。 读书破万卷下笔如有神 25. 岛弧-海沟系大陆边缘由大陆架海沟岛弧组成。 二、判断题对者打“√”,错者打“×” 读书破万卷下笔如有神 1、历史分析法中沉积建造分析是重要内容。O 2、中国岩石圈速度结构具明显的不均匀性。 O 3、壳内低速层是指地壳内存在的地震波速度低于正常梯度的高导低速层。 O 4、在化学组成或结构上,大陆型地壳的与大洋型地壳相似。 X 5、大洋盆地的地壳化学结构与大陆区相似X 6、磨拉石建造以海相沉积为主。X 7、复理石建造以陆相沉积为主。 X 8、陆相火山岩建造常出现在地台活化阶段。O 9、红色碎屑岩建造常出现在地台活化阶段。 O 10、红柱石、十字石是高压低温变质带的典型矿物。 X 11、华南地区主要为加里东地槽褶皱系的组成部分。 O

二、秦岭及邻区区域大地构造背景和区域地质概况

二、秦岭及邻区区域大地构造背景和区域地质概况 区域现今的地壳结构构造和地表地质面貌是地质历史过程长期复杂演化的综合结果,经历了不同时期、不同构造体制的演变,是多元多源地球动力学作用的产物,既主要受控于全球统一动力背景及其派生的区域动力作用,也不能排除可能是区域局部特殊动力作用所致,具有十分丰富的地质信息。因此,在区域地质研究中首先要充分重视研究区的区域大地构造背景,不仅避免“坐井观天”之弊,而且又能获取区域地质共性和差异性信息,为客观研究认识区域地质特征和形成演化奠定基础。 (一)区域大地构造背景 在现今的全球板块构造格局中,中国大陆位于欧亚板块的东南部,它东邻俯冲的太平洋板块及其俯冲带,南接印度板块及与欧亚板块的碰撞造山带(图2-1),恰处于欧亚板块、印度板块和太平洋板块三大板块交汇的特殊区域,构成了中国独特的地球动力学背景,制约着中国大陆中新生代以来的板块运动和板内构造作用,并控制着中国大陆南、北有别,东、西差异显著的地质结构和构造面貌(图2-2)。 图2-1 全球板块构造格局中的中国大陆 (引自金性春,1984) 1.离散边界; 2.转换断层; 3.俯冲边界; 4.碰撞边界 从地质历史角度分析,显生宙期间,中国大地构造及其演化依次受古亚洲洋、特提斯-古太平洋和印度洋-太平洋三大动力学体系控制。在其作用和影响下,形成了以海西造山为主旋回的古亚洲构造域;以燕山造山为特征的环(滨)太平洋构造域和以喜马拉雅造山为标志的特提斯构造域

(任纪舜等,2000,图2-3),经历不同时期的构造过程(表2-1),与其相应,形成中国西部以东西向构造为主,中国中东部在东西向构造基础上,叠加北北东向-近南北向构造的复杂叠置的构造格局,铸成现今的地壳结构和地表地质面貌。在全球构造格局中,中国大陆显生宙构造突出显示古亚洲构造域的小陆块群的复杂聚合、增生形成统一古大陆,并在此基础上,环太平洋构造域和特提斯构造域叠加改造的强烈活动性。在全球古陆块和造山带分布图上,中国大陆内的小型古陆块的发育表现得尤为显著(图 2-4),表明中国大陆地壳结构有别于世界其他大陆的独特性。

区域地质概况

区域地质概况 一、区域地层 新安县位于华北地层豫西分区渑池—确山小区内,出露地层如下: (一)元古界 仅出露中、上元古界。 1、中元古界熊耳群(Pt2xn) 分布在曹村乡瓦村一带,区内出露面积很小,岩性为紫灰色绿色杏仁状玻璃质安山岩及辉石安山岩,厚约1000m。 2、中元古界汝阳群(Pt2xy) 主要分布在区内西北部山区,其岩性下部为灰紫色、紫红色中厚层状石英砂岩及砂质页岩、砂砾岩、砾岩;中部为薄层状石英砂岩与紫戏色页岩互层;上部为灰白色、肉红色石英砂岩夹少量绿色页岩。厚约187-394m,与下伏地层呈角度不整合接触。 3、上元古界洛峪群(Pt2ly) 仅在方山及曹村乡杨扒一带零星出露,其岩性下部为灰绿色、紫红色页岩、杂色矿质页岩、石英砂岩等;上部为灰白色、紫红色石英砂岩、海绿石砂岩等。厚140~200m,与下伏地层平行不整合接触。 (二)古生界 1、寒武系(∈) 主要分布在曹村——黄河岸边及方山等地,新安城南也有出露,该系下统出露不全。 下统:岩性主要为紫红、黄绿色页岩、铝质页岩,灰黄色灰岩及泥质灰岩,底部为厚层状灰岩、白云质灰岩。厚32~215m,与下伏地层平行不整合接触。

中统:中下部主要为鱼鲕状灰岩、泥质条带灰岩、竹叶状灰岩夹紫红、黄绿色页岩、砂质页岩、海绿石砂岩等;上部为深灰色鲕状灰岩等。厚50~650m。 2、奥陶系(O) 该系在本区缺失上、下统沉积,中经近平行分布于寒武系之东部,岩性主要为深灰色、泥质灰岩、白云灰岩及白云岩。底部有时为硅质岩、页和砂砾岩。厚42~125m,与下伏寒武系平行不整合接触。 3、石灰系(C) 该地层在本区缺失上统,中、下统,主要出露在石寺——西沃一带。厚度较小,主要岩性下部为铝土页岩、粘土岩夹泥灰岩;上部为灰黑色灰岩、燧石团块灰岩、石英砂岩、砂质粘土岩等。厚50~180m,与下伏奥陶系中统不整合接触。 4、二叠系(P) 二叠系出露于石寺镇以东畛河两岸,向北至黄河。 下统:下部为灰、深灰色砂质页岩、炭质页岩及可采煤层,底部为长石石英砂岩;上部为灰白、深灰色砂质页岩夹薄层可采煤。厚53~227m,与下伏石炭系平行不整合接触。 上统:下部为灰色及杂色粘土岩、页岩、细砂岩、石英砂岩、粉砂等。厚580~1844.7m。 (三)中生界 三叠系(T)零星出露于涧河南岸。 中下统:主要岩性为紫红色、黄绿色长石石英砂岩、紫红色钙质粉砂岩,砂质页岩、泥质页岩互层。厚322~609m,与下伏地层整合接触。 上统:岩性上部为黄绿色、紫红色砂岩、砂质页岩夹炭质页岩,

中国区域大地构造学

《中国区域大地构造学》教学大纲 课程代码:0706522016 课程名称:中国区域大地构造学 课程英文名称:Geotectonic of China 学分:2.5学分 编写人:葛肖虹教授、周建波教授 一课程目的与要求: 《中国区域大地构造学》是为本科地质专业高年级学生开设的专业必修课程。本课程属综合性宏观地质课程。 1.启发学生运用地质科学各基础学科和《大地构造学》基础知识,去分析中国区域地质实 例。 2.以建立中国区域大地构造发展轮廓为主线,介绍各主要构造单元的基本特征与大地构造 演化史。 3.中国地质学实践性很强,要加强实线教学环节,通过地质图件综合分析,编制平、剖面 图,编写实习综合报告等形式培养学生综合分析、形象思维和动手能力。 4.要注意结合中国区域地质研究的最新成就丰富教学内容。 二课程简介: 《中国区域大地构造学》课程全面讲述中国大陆及邻近海域区域大地构造基本特征及其地质构造发展历史。学生在学习和掌握构造地质、地层古生物、岩石、地球演化、大地构造等地球科学基本理论以后,通过对中国及邻近海域区域地质的学习,不仅能够了解掌握中国大陆及邻海的基础区域大地构造特征,还可以加深对地球科学各基本学科知识的理解和运用,培养宏观思维和综合分析的能力。为毕业论文编写服务,也为今后继续从事地球科学基础研究或深造打下良好基础。 三、课程内容和学时分配 (一)课程安排 绪论――2学时 一、中国区域大地构造学学科性质、内容、方法 二、中国区域大地构造学研究历史 第一章中国区域大地构造概况――4学时 第一节中国现代地貌及深部地球物理场 第二节中国的大地构造背景——中国在全球构造中的位置 第三节中国及邻近海域大地构造单元划分 第四节中国大地构造发展阶段 第二章华北地台(中朝板块)――5学时 第一节概述与大地构造演化特征 第二节太古宙-早元古宙基底演化阶段的构造轮廓; 第三节长城纪-三叠纪克拉通演化阶段的构造特征; 第四节中-新生代活动构造演化阶段(西太平洋构造带影响时期)的构造 特征;

大地构造分区

地质勘查工作中区域地质资料的解读 初稿 在矿产地质勘查工作中对区域地质资料的解读,是建立区域成矿背景及研究成矿条件的重要资料之一。区域成矿地质背景又是决定着同一成矿带不同勘查区块成矿地质条件和成矿类型。通过对区域地质资料的解读,初步了解一个勘查区块所处的大地构造位置,成矿地质背景、已知矿床赋存地质条件及矿体的找矿标志(层位、构造、蚀变等)。通过对区域及勘查区块周边地质条件的解读,类比勘查区块的成矿地质条件,找出相同与不同之处,根据成矿地质理论确立找矿地质工作思路,选择合理的工作手段,制定合理的工作方法和程序。 一、区域地质资料的解读 解读区域地质资料,往往是主要从事矿区地质工作者所忽略的或不愿深入的领域,摘录、转抄或粘贴前人资料成为编写设计、报告的主要手段。因此,造成设计、报告编写中对成矿背景认识陷入人云亦云、不求甚解的局面。 解读区域地质资料,在任何一个地区,必须运用的地质资料为:其一为区域地质志和岩石地层划分两本书;其二为不同比例尺的各种地质图件。 如何解读区域地质资料的思路应由面到点分层次解读,根据区域地质志、岩石地层划分和小比例尺地质图资料,确定勘查区块所处大地构造位置,所属地层区、构造单元及成矿带。 1、大地构造位置的解读

陕西省大地构造单元划分不同学者有不同的划分方案,反映出不同学者所重视的主所在,目前划分比较详细的主要有传统的槽台观点和现在兴盛的板块构造观点。 (1)槽台构造说大地构造单元划分 中国槽台说有黄汲清为创始人,现在的传人以任纪舜、姜春发等为代表。 槽台说将大地构造单元分为两大类,即地壳构造主要由地台和地槽。地台反映相对稳定的构造单元,具有不规则的形状,有古老的地壳存在,构造作用强度相对较弱,变质作用较浅,岩浆岩不发育等地质特征;地槽反映相对不稳定的构造单元,具有长条形的形状,有巨厚的地层沉积,构造作用强度相对较强,变质作用较浅,岩浆岩不发育等地质特征; 槽台说大地构造单元的划分有成熟的划分方案,有系统的构造单元术语和命名系统列(表1)。 表1 槽台说构造单元命名术语表 1989年出版的陕西省区域地质志根据槽台学说观点对陕西省境内地质单元进行详细划分(图1),将陕西境内大地构造单元划分出三个一级构造单元:中朝准地台、秦岭褶皱系及扬子准地台;十二个二级构造单元划分和二十一个三级构造单元(表3)。

中国区域大地构造-第9讲

中国区域大地构造学 赵剑波 第九讲 早白垩世中期‐古新世(四川期,135‐52Ma)的构造演化 ---四川构造体系形成,东部盆岭构造发育,主应力方向的顺时针转变,班公错-怒江碰撞带形成,全球板块普遍北移 〇、教学目标、重难点及教学方法 1.教学目标 1)知识与技能:知道四川期的概念,知道西川构造体系概念和特征,知道四川期正逆断层和盆岭发育状况,知道中国大陆及周边地区的顺时针转动及其证据,知道四川期的岩浆活动情况,知道班公错‐怒江碰撞带形成与演化过程。 2)过程与方法:知道将构造、岩浆、沉积特征与时代相结合,并能说出不同时代、不同地区的构造、岩浆及沉积特点。 3)情感态度与价值观:知道大陆是不断离散、拼合的结果;知道中国大陆的形成与发展是全球构造运动的一部分。 2.重难点 1)重点:四川期,四川构造体系,班公错‐怒江碰撞带。 2)难点:东部盆岭构造,班公错‐怒江碰撞带。 3.教学方法 1)课堂讲授 2)提问与讨论 3)学术论文查找与汇报 前言 四川运动最早由谭锡畴、李春昱在上世纪四五十年代研究四川西部的西康地质时提出来的。中国大陆的多数地区白垩系与古近系是整合接触,没有构造事件发生。四川期构造作用的高潮发生在古新世末期或早始新世末期,而四川期本身可从早白垩世中期开始,延续到古新世末期。 中国大陆四川期的沉积,除了塔里木西南和藏南地区还有残留海分布外,在大部分地区都以山麓、河湖相的红色碎屑岩系以及火山岩系为主要

特征。反映了当时干旱炎热的大陆沉积环境。对于中国大陆西北的大多数地区来说,四川期构造作用相当不明显,侏罗系、白垩系、古近系之间均表现为连续沉积,地层之间几乎都是整合接触。 补充: 谭锡畴:河北吴桥人,1892‐1952,我国第一批地质学家之一。他参与进行的第一件工作,是对北京西山进行全面的地形地质测量。完成了《北京西山地质志》。这部专著的最重要部分是1:10万北京西山地质图,这是中国人自己测制的第一幅详细地质图件。1929年秋,谭锡畴和李春昱一起去西南,对四川、西康作大规模的区域地质调查。此次考察,行程上万里,历时2年多,作1:20万路线地质图30余幅。他们是最早进入这一地区的中国地质学家,是我国最早穿过大巴山并对其地质构造进行研究的地质学家。1931年,北平研究院成立地质研究所,谭锡畴兼任该所研究员。1938年他到云南以后,一边在西南联合大学任教授,一边应地方政府之请,主持宣威煤矿的勘探和开采工作;1939—1940年,又兼任云南易门铁矿局局长。谭锡畴从事教学,对自己要求严格,对学生也从不放松。 李春昱,河南汲县人。1904年5月8日~1988年8月6日。 区域地质、构造地质学家。1928年毕业于北京大学。1937年获德国柏林大学博士学位。为中国科学院地学部学部委员(院士)。曾任中国地质科学院地质研究所研究员。1950年发表“四川运动及其在中国之分布”一文,提出“四川运动”的重要概念,揭示了中、新生代之交的地壳运动。70年代初,他发表了“试谈板块构造”与“再谈板块构造”两篇评介文章,积极引进板块构造新观点。他首次在中国发现混杂堆积,首次用板块演说系统解释了秦岭、祁连山的构造发展史,多次指出塔里木-中朝地块以北古生代板块缝合带的存在及其对地质矿产勘查的重要意义。 古近纪:国际地层委员会(ICS)已将原来的第三系分为古近系(Paleogene)和新近系(Neogene),古近系的含义和原来的下第三系相同,包括了古新统、始新统和渐新统。古近系的顶、底界线已经确定,顶界年龄为23.03 Ma,底界年龄为(65.5±0.3)Ma。 一、板内构造变形与应力场 1、四川构造体系 四川期的构造变形以形成轴向WNW的宽缓褶皱、WNW向逆掩断层、NNE向正断层、NE或NW向的走滑断层为主要特征。它们在四川期构造应力场的作用下,形成了四川构造体系。四川期轴向WNW向的宽缓褶皱分布十分广泛,这种宽缓、波状起伏的地层样式在盆地内部方向十分稳定,但在盆地边缘,地层都朝盆地中央倾斜,四川盆地南部此类褶皱最为明显。综合其它地区的褶皱轴向资料可以看出,中国大陆四川期的褶皱是西南强烈、东北微弱。 2.构造应力值差异 据万天丰等人测定,四川期的构造应力作用强度是目前已经测到数据中最大的,平均是107.4Mpa,同时表现为西南部较强,东北部较弱。在阿里‐雅鲁藏布江带可达183.5Mpa,秦岭大别带为145 Mpa,东北地区一般

中国现今大地构造格局

中国地处欧亚大陆东南缘、印度板块和太平洋(菲律宾)板块交汇位置(图1), 地表起伏巨大,经历了漫长的地质演化过程,是地球上地质构造最复杂的地区之一。区内青藏高原被称为世界屋脊,喜马拉雅山脉中珠穆朗玛峰全球海拔最高,同时全球海拔最低点也十分靠近中国大陆(陆上海拔最低贝加尔湖,海底海拔最低马里亚纳海沟)。中国大陆同时又受世界两大地震带(环太平洋地震带和地中海-喜马拉雅地震带)影响,地震等地质灾害频发(最近如2008年8.0级四川大地震和2010年7.2级玉树地震)。中国大陆板块内部构造变形复杂,使之成为世界著名的板内构造和大陆动力学研究的热点地区之一。另外,西北太平洋板块在东亚(以及东南亚)地区的深俯冲作用,形成了世界上最典型的沟-弧-盆(trend-arc-basin)体系,是研究火山活动、板块俯冲、中深源地震等极好的地区。因此,了解和认识现今中国大地构造格局,具有重要的意义。 图1. 中国及临区主要的构造单元(Zhao et al.,2011)。说明:彩 色指示地形的起伏变化,白线指示板块边界,灰色线指示大断裂以及区内主要的构造板块边界,黑色三角指示主要的火山。相类似的图如

下图(Huang and Zhao,2006) 常用术语: 临区板块:Pacific Plate 太平洋板块 Philippine Sea Plate 菲律宾板块 Indian Plate 印度板块 Kazak Shield 哈萨克地盾 West Siberia Plain 西西伯利亚平原 Sino-Korean Craton 中朝板 North China Craton(NCC) 华北克拉通 Yangtze (para-)Platform(Block) 扬子(准)地台(板块) Cathaysia Block 华夏板块(注:对于华夏板块的认识目前比较有争议,这里暂且以“华夏板块”称呼) 临区海洋:the Pacific (ocean) 太平洋 Sea of Okhotsk 鄂霍次克海 Japan Sea 日本海 Bohai Bay 渤海湾 Yellow Sea 黄海 East China Sea 东海 South China Sea 南海 平原盆地:North China (rift)Basin(HBB) 华北(裂谷)盆地(平原)

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