大地构造环境103周178节

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1、第三章地层形成的大地构造环境----地层与大地构造分区第一节大陆地壳分区的经典理论---槽台学说第二节现代板块构造理论对地槽、地台的解释第一节大陆地壳大地构造分区的经典理论---槽台学说经典比较大地构造学研究将大陆地壳划分为两种基本构造单元：地壳上强烈的活动地区——地槽区；地壳上相对稳定的地区——地台区。1859年美国地质学家霍尔（J.Hall）在研究北美时第一次注意到古生界同一时代地层在阿帕拉契亚山要比毗邻的密西西比河平原几乎厚十倍，从而提出褶皱山系是在地壳的巨大拗陷部位生成的。到1873年丹纳（J.Dana）正式把这种拗陷称为地槽。

2、一些欧洲学者在研究了阿尔卑斯造山带以后，发现阿尔卑斯造山带形成之前并没有巨厚的浅海相沉积，却发现厚度不大的深海相沉积物，所以认为地槽坳陷不一定表现在沉积物的巨大厚度上，也可以表现为深海盆地薄层沉积的出现。因此，布勃诺夫和施蒂勒（H.stille）认为，鉴别地槽的主要标志不是厚度，而是后期强烈的造山形变，形成褶皱山系。一、地槽区1概念：地槽是地壳上强烈活动的构造带。它可以被沉积物所补偿，形成有巨厚的海相沉积物巨大的拗陷带，也可以不被沉积物所补偿，形成深海盆地。在晚期经强烈褶皱后转变为褶皱山脉。2.地槽特点（1）现代地貌上常为年轻的狭长山系

3、，长达几百至几千公里，宽达几十至几百公里。（2）地壳构造运动十分强烈，升降运动的速度和幅度都很大，因此形成巨厚的沉积，岩性和厚度在横向上变化很大。----“早期沉降，晚期褶皱回返造山。”（3）具有特殊的地槽型沉积建造：①复成分碎屑岩（硬砂岩）建造；碎屑成分复杂，分选不好，磨圆度差，多含有一些易于风化的长石等矿物，说明沉积时地形起伏大，剥蚀沉积快，这种环境多出现在地槽形成初期构造不稳定环境下。②“复理石”建造---浊流沉积；具有薄层的递变层理。它主要由泥灰岩、砂质、钙质页岩、泥岩，与砾岩、砂岩和硬砂岩等组成具有明显韵律层的岩石组合，它形成

4、于海洋浊流环境。它形成于一个地槽演化的晚期阶段.③海底基性、中基性火山喷发岩建造；④海底硅-铁质沉积建造（如放射虫硅质岩建造）________硅质－火山岩建造（优地槽产物）一般由硅质页岩、碧玉岩等硅质岩组成，并与安山玄武岩、凝灰岩和火山碎屑岩伴生，相当于蛇绿岩套的一部分，说明地槽下沉最强烈的阶段，断裂、火山活动发育。⑤“磨拉石”建造---晚期褶皱回返造山期后。以砾、砂成分为主，分选差。常分布于山前和山间凹陷中。大部分为河流相，洪积相，向外远离山系逐渐变为湖相红色砂泥岩，夹蒸发岩（石膏等），再向外粒度变细，说明为造山运动之后的阶段形成(4

5、)构造变形强烈，普遍发育褶皱和逆冲断层推覆构造等。（5）广泛的、强烈的岩浆活动也是地槽的重要标志。岩浆活动的一般规律是：早期发育海底基性火山喷发，有时伴有基性、超基性岩构造侵位。晚期有大规模花岗岩侵入及中酸性火山喷发。（6）晚期遭受不同程度的区域变质作用。（7）地槽即是一个地球物理上的异常带，又是一个高热流的地震带，重力异常往往成带状，具一定方向性，磁异常多为正负相间的线状特征。3．地槽的分类（1）冒地槽紧邻地台区，一般缺少火山岩。冒地槽相当大陆架下部至大陆斜坡地段。（2）优地槽离地台区远，富含火山岩。基性岩、超基性岩和深海相沉积（放射

6、虫硅质岩）组成的蛇绿岩套是优地槽的典型特征。优地槽则相当岛弧、深海沟及深海区。图3-1优地槽、冒地槽划分的模式图（据Aubouin，1961）地槽的对偶性1947年施蒂勒把原提出的正地槽又分为优地槽和冒地槽。优地槽远离克拉通、具有强烈的火山活动，以发育有基性熔岩与蛇绿岩为特点。冒地槽则靠近克拉通，没有或几乎没有火山活动。地槽从其开始发育到最后封闭大致经历了以下演化阶段：广泛接受沉积的地槽坳陷阶段；强烈构造变形形成褶皱带并逐渐抬升的造山阶段；褶皱带全面隆起、地槽封闭的后造山阶段。这3个阶段构成了地槽发展全过程的构造旋回，至此地槽转化为稳定

7、的地台。从板块构造学观点看，地槽总体上与大陆边缘的大陆坡相当，但并不相同。地槽的演化反映了洋陆之间复杂的相互作用。地槽的发育要经历两大阶段。第一阶段以强烈下沉为主，堆积了厚达1－2万米的沉积物，伴随有玄武岩喷发。第二阶段以隆起为主（一般从中央部分先开始），沉积地层发生强烈的线状褶皱，伴以花岗岩侵入和区域变质作用。原先深陷的海槽变成了高耸的山脉，山前坳陷内堆积磨拉石。上升的山脉被不断地剥蚀夷平，地壳的活动性也迅速减弱。准平原化后，在褶皱基底上沉积了盖层，这种构造单元叫地台。换言之，地台的基本特征是具双层结构；变质的褶皱基底及不整合面以上的

8、盖层。根据槽台论的基本观点，地壳的发展和地表形态的演化几个主要发展阶段：（1）太古代和元古代。地壳普遍处于不稳定的地槽状态，造山运动比较频繁。那时地表还没有广阔的大陆，到元古代中期，开始出现广大的相对稳定地