北京大学-地史学3章-历史构造分析和全球构造体系课件.ppt

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1、第三章历史构造分析和全球构造体系§3.1地壳构造运动及其物质记录—历史构造分析在地质历史中，地壳的构造运动不但导致地壳物质结构改变和位移，同时也在不断地塑造着地球表面的形貌特征。尽管目前我们对地壳构造运动的根本原因的认识还十分薄浅，地质历史中的地壳构造运动我们也无法观察到，但保存在地质记录中的大量地壳构造运动的痕迹（如变形、位移和不整合）和地层记录本身为我们提供了有关地壳构造运动历史的重要信息。强烈褶皱的地层宽缓褶曲--背斜（右上）和向斜（右下）岩层中的小正断层美国著名的圣安德列斯走滑断层地壳运动断层类型1．地层的变形和位移与地壳构造运动的表现形式1）地壳运动

2、基本表现形式及其在物质记录中的特征：垂直运动和水平运动是地壳构造运动两种最基本的表现形式从一个地区的地层变形和位移特征上，我们可以知道它是垂直运动的结果，还是水平运动的结果，或是两种运动方式叠加的结果。a.垂直运动为主的地壳构造运动地表形成大面积的隆起或凹陷引起大规模的海侵或海退。产生比较简单的地壳变形（如大型宽缓褶曲）和垂向为主的位移（如正断层[normalfault]和高角度逆断层[reversefault]）。青藏高原和渤海湾可以说是近代地壳垂直运动的代表。b.水平运动为主的地壳构造运动表现为水平方向的挤压。地质记录中往往形成强烈的地壳变形（褶皱）及有些大

3、型低角度逆掩断层（overthrust）并常常伴随有大量的岩浆活动和区域变质作用的发生。水平运动的结果往往形成高大的褶皱山系，故水平运动也称为褶皱运动或造山运动（orogenicmovement）。如现代的阿尔卑斯山脉，喜马拉雅山脉。2）大地构造分区一百多年以前，地质学家就发现，根据古生代以来形成地层的变形程度差异可以把陆地上的地壳划分出两类大地构造性质不同的地区：一类是长期以来地壳构造活动性微弱，地层变形简单或无变形的相对稳定地区，这类地区往往构成了大陆的核心区域，另一类是曾经或仍在强烈活动，地层强烈变形的地区，它们常常环绕相对稳定的地区呈狭长带状分布。地质学

4、家分别给它们命名为克拉通(craton)和造山带(orogenicbelt，又称褶皱带)。它们构成了大陆地壳的基本大地构造单元。克拉通(craton)：由古生代之前的古老褶皱变质结晶岩系构成基底的大陆地壳区域。地盾(shield)--克拉通内古老褶皱变质结晶岩系出露的地区。地台(platform)--有古生代以来沉积盖层覆盖的地区。地台二元结构：古生代之前的古老褶皱变质基底和古生代以来的盖层沉积。造山带(orogenicbelt)：在克拉通周围边缘的、经历了古生代以来强烈构造挤压变形的一些狭长地区。今天，我们可以通过高频率的地震活动和火山喷发识别最年轻的造山带。

5、而过去的造山带则以地层的强烈变形和变质，地壳的位移，大量火成岩侵入等为特征，与陆地上的山脉地区相对应。早古生代（加里东）褶皱带、晚古生代（海西）褶皱带、中生代（印支，燕山）褶皱带、新生代（喜马拉雅）地壳运动思考题：地质学家为什么要以古生代为界把地壳分为克拉通和褶皱带两种构造性质的区域？或古生代之前的地壳是否也存在这两种构造性质的区域？2．地壳构造运动与沉积记录的关系地势差异是地壳构造活动性（或构造状态）差异通过地壳构造运动在地表的地貌表现。大幅快速上升的地区会由于来不及被剥蚀夷平而保持高峻的地形特征（山脉）--地壳构造活动强烈地区快速下降的地区会由于来不及被沉积

6、物填满而成为地表的凹陷区（山间盆地，海沟）。--地壳构造活动强烈地区。大面积缓慢升降的地区则表现为呈现为广阔的平原、陆棚浅海。地壳构造活动性微弱地区----相对稳定的地区。由地势分异所产生的各种特定沉积环境，其内的沉积作用，除了有自然地理环境意义外，必然还具有构造环境的意义。大幅快速升降的地区也必将发生强烈的剥蚀作用和快速的堆积作用。大面积缓慢升降的地区则必将出现充分的风化侵蚀作用和缓慢的沉积作用。一个地区的地壳构造活动性（构造状态性质）在地质历史中会由于地壳的结构改变而发生变化。通过地层沉积物的性质，岩石组合类型及地层的厚度等特征及其演变规律分析和推论一个地区

7、地壳构造活动性发展变化规律的方法---历史构造分析。1）沉积物性质与构造环境条件一个地区的构造活动性可以通过沉积物的性质（组分、结构和几何形态）反映出来。具有板状或席状几何形态的高成熟度沉积物是地壳构造活动性相对稳定的重要标志。如冲积平原和陆棚浅海沉积。具有楔状或带状几何形态的低成熟度沉积物是地壳构造活动性相对活动的重要标志。如山间盆地和山麓地区的冲积扇沉积；火山岛弧周围大量堆积的棱角状火山物质和岩屑、泥质沉积；稳定陆棚外侧的大陆斜坡上形成的巨厚浊流沉积虽然在矿物成分上是高成熟度，但在结构上属于低成熟度。地壳运动2）沉积厚度与地壳的升降幅度当地壳的某一部分下降时

8、，就会不断接受沉积；相反