1、第八章第八章 构造运动与地质构造构造运动与地质构造 Tectonic movement and geologic structuresTectonic movement and geologic structures 第一节第一节 地壳运动地壳运动 CrustalCrustal movement movement一一. . 基本概念基本概念1.1.地球是一层圈体地球是一层圈体, ,各层圈之间无休止地作相互运动。各层圈之间无休止地作相互运动。 地核间的差异旋转是地壳运动的内因地核间的差异旋转是地壳运动的内因( (发动机发动机););地壳运动地壳运动 与人类活动关系密切与人类活动关系密切, ,是形
2、成地表万象、大千世界的原因。是形成地表万象、大千世界的原因。2.2.地壳时刻在运动地壳时刻在运动, ,水平岩层的褶皱弯曲与破碎水平岩层的褶皱弯曲与破碎, ,都是地壳都是地壳 运动产物。只有急剧的地震才会被人们感觉到，缓慢的、运动产物。只有急剧的地震才会被人们感觉到，缓慢的、 深部的运动只能被大地测量、天文测量记录到。深部的运动只能被大地测量、天文测量记录到。 3.3.古地壳运动的证据记录在岩石中，现代地壳运动的证据古地壳运动的证据记录在岩石中，现代地壳运动的证据 记录在岩石和毁坏的建筑物中。记录在岩石和毁坏的建筑物中。4.4.地壳运动包括褶皱、断裂、岩浆三大类型。其方式有地壳运动包括褶皱、断裂
3、、岩浆三大类型。其方式有垂直垂直 运动运动、水平运动两种水平运动两种。二二. .地壳运动的实例地壳运动的实例地球运动：自转地球运动：自转1700km/1700km/小时；公转小时；公转17000km/17000km/小时。小时。垂直运动：同一地点、不同时间，升降交替；有升必有降。垂直运动：同一地点、不同时间，升降交替；有升必有降。水平运动：同一地点，有时挤压，有时拉伸，有时走滑。可以复合水平运动：同一地点，有时挤压，有时拉伸，有时走滑。可以复合。意大利：那不勒斯海的沉降，导至公元前意大利：那不勒斯海的沉降，导至公元前2 2世纪罗马建筑塞拉比斯神世纪罗马建筑塞拉比斯神 庙毁坏，现仅残留三根庙毁坏
4、，现仅残留三根1212米高的大理石柱。米高的大理石柱。喜山：喜山：300300万年上升万年上升60006000米，在北坡米，在北坡40004000米处发现海洋鱼龙化石。米处发现海洋鱼龙化石。 天山：滨海沼泽处形成的煤层，天山：滨海沼泽处形成的煤层，500500万年以来被抬升到万年以来被抬升到4000m4000m的高处。的高处。泰山：泰山：100100万年升高了万年升高了500500多米，平均多米，平均1mm/21mm/2年年. .天津：天津：100100万年来下降数十米，使永定河、海河经天津汇入渤海。万年来下降数十米，使永定河、海河经天津汇入渤海。宁宁- -镇：几多变迁，沧海良田。镇：几多变迁
5、，沧海良田。19961996年上海宋叔和等用年上海宋叔和等用GPSGPS测出太平洋板块以测出太平洋板块以3-5cm/an3-5cm/an朝西运动。朝西运动。1988-19921988-1992年的年的GPSGPS测出阿拉伯板块正以测出阿拉伯板块正以2.5cm/an2.5cm/an速度朝速度朝N-NW N-NW 、非洲、非洲 板块以板块以1.0cm/an1.0cm/an速率朝北向欧亚板块运动。二板块每年速率朝北向欧亚板块运动。二板块每年1.5cm1.5cm的差异的差异 运动导致了死海（运动导致了死海（Dead SeaDead Sea）转换断层的左旋运动。）转换断层的左旋运动。大量证据表明，水平运
6、动是主导的，垂直运动是次要的、派生的。大量证据表明，水平运动是主导的，垂直运动是次要的、派生的。 第二节第二节 岩石的变形构造岩石的变形构造 Deformation of rock一、一般概念一、一般概念1.1.Structural geologyStructural geology定义定义：是研究岩石的变形、分析外力：是研究岩石的变形、分析外力 作用方式的专门科学。作用方式的专门科学。2.2.褶皱褶皱与与断裂断裂: :岩石在外力作用下岩石在外力作用下, ,产生永久变形产生永久变形, ,形成各种形形成各种形 态的弯曲态的弯曲( (褶皱褶皱) )和不同方向的破裂和不同方向的破裂( (断裂断裂).
7、). 外力为各向不均匀力外力为各向不均匀力; ;各向均匀的外力只改变体积各向均匀的外力只改变体积, ,不改变不改变 形态。形态。3.3.构造变形与岩石力学性质构造变形与岩石力学性质( (弹性与塑性、脆性与韧性、刚性弹性与塑性、脆性与韧性、刚性 与粘性与粘性) )关系密切。关系密切。 弹性弹性: :受力变形受力变形, ,撤力回复原态撤力回复原态, ,如弹簧。如弹簧。塑性塑性: :撤力后不回复原态撤力后不回复原态, ,如页岩。如页岩。 脆性脆性:5%:10%10%的塑性变形的塑性变形, ,发生在中、下地壳。发生在中、下地壳。 刚性刚性：岩石不易变形弯曲的性质。：岩石不易变形弯曲的性质。粘性粘性：岩
8、石容易流动变形的性质。：岩石容易流动变形的性质。 elastic, plastic, brittle, ductile, rigid, viscouselastic, plastic, brittle, ductile, rigid, viscous4.4.空间位置由岩层的空间位置由岩层的走向、倾向、倾角走向、倾向、倾角( (产状三要素产状三要素) )所确定所确定 a.a.走向走向strikestrike：层面与假想水平面的交线方向。：层面与假想水平面的交线方向。 b.b.倾向倾向dipdip：倾斜线在水平面上的投影；倾斜线即层面上与：倾斜线在水平面上的投影；倾斜线即层面上与 走向垂直的线（指
9、向下方）。走向垂直的线（指向下方）。 c.c.倾角倾角dip angledip angle：层面与假想水平面的最大夹角：层面与假想水平面的最大夹角( (真倾角真倾角) )。 视倾角小于真倾角。视倾角小于真倾角。5.5.岩层厚度岩层厚度thicknessthickness：岩层顶底面之间的垂直距离：岩层顶底面之间的垂直距离( (真厚度真厚度);); 非垂直距离为假厚度（大于真厚度）。非垂直距离为假厚度（大于真厚度）。 倾斜岩层才有走向、倾向、倾角。倾斜岩层才有走向、倾向、倾角。 水平岩层的走向、倾向、倾角均为零。水平岩层的走向、倾向、倾角均为零。 垂直岩层无倾向垂直岩层无倾向, ,用走向描述。用
10、走向描述。 火成岩：层状侵入体有走向、倾向、倾角；厚度即二火成岩：层状侵入体有走向、倾向、倾角；厚度即二 边界之间的距离（无所谓顶底）。边界之间的距离（无所谓顶底）。 非层状火成岩形态复杂非层状火成岩形态复杂, ,其产状据其延伸方向确定。其产状据其延伸方向确定。二二. .褶皱褶皱 foldfold1 1 定义定义: : 在应力作用下岩层发生各种形态的弯曲现象。在应力作用下岩层发生各种形态的弯曲现象。 上凸的叫背斜上凸的叫背斜anticlineanticline, ,下凹的叫向斜下凹的叫向斜synclinesyncline。2 2 褶皱的几何要素（褶皱的几何要素（9393页，图页，图8-58-5
11、）a.a.翼翼limblimb：褶皱的二坡。：褶皱的二坡。b.b.核核corecore：褶皱的中心（分布最老或最新时代的地层）。：褶皱的中心（分布最老或最新时代的地层）。c.c.轴面轴面axial planeaxial plane：褶皱二翼近视的对称面。：褶皱二翼近视的对称面。d.d.枢纽枢纽hingehinge：褶皱轴面与层面的交线。或：褶皱轴面与层面的交线。或, ,沿单个褶皱走向，沿单个褶皱走向， 由一系列最大转折点（弧尖）构成的连线。由一系列最大转折点（弧尖）构成的连线。e.e.弧尖弧尖crestcrest: :褶皱横切面与枢纽的交线褶皱横切面与枢纽的交线( (横切面上最大转折点横切面上
12、最大转折点) )f.f.轴线轴线axial lineaxial line：轴面与地面的交线。：轴面与地面的交线。g.g.轴迹轴迹axial trackaxial track : :枢纽在地面的垂直投影。枢纽在地面的垂直投影。 几何关系：每个褶皱横切面上可确定几何关系：每个褶皱横切面上可确定- -弧尖弧尖, ,弧尖的连线弧尖的连线 为枢纽为枢纽, ,若干枢纽组成轴面。若干枢纽组成轴面。3 3 褶皱分类褶皱分类(93(93页页) )（1 1）根据轴面划分：直立，倾斜，倒转，平卧（躺）褶皱）根据轴面划分：直立，倾斜，倒转，平卧（躺）褶皱（2 2）根据剖面形态划分）根据剖面形态划分 a a 箱形褶皱箱
13、形褶皱：轴部开阔、二翼陡立。：轴部开阔、二翼陡立。 b.b.扇形褶皱扇形褶皱：轴部开阔、二翼倒转。：轴部开阔、二翼倒转。 c.c.单斜单斜：岩层向同一个方向倾斜，它可以是同斜倒转。：岩层向同一个方向倾斜，它可以是同斜倒转。（3 3）根据枢纽产状划分）根据枢纽产状划分 a.a.水平褶皱水平褶皱：枢纽水平、层面露头线平行。：枢纽水平、层面露头线平行。 b.b.倾伏褶皱倾伏褶皱：枢纽倾伏、层面露头线形成弧状合围。：枢纽倾伏、层面露头线形成弧状合围。 （4 4） 根据褶曲的长宽比例根据褶曲的长宽比例 a.a.线状褶皱线状褶皱: : 长长/ /宽宽10:110:1 b. b.短轴褶皱短轴褶皱: : 长长
14、/ /宽宽3:1-10:13:1-10:1 c. c.穹盆褶皱穹盆褶皱: : 长长/ /宽宽3:13:1 灰岩的小型褶皱构造灰岩的小型褶皱构造 （ T1q，南京湖山，南京湖山）尖棱褶皱尖棱褶皱褶皱航片显示褶皱航片显示4 4 褶皱的构造组合类型褶皱的构造组合类型 隔档式：背斜窄、向斜宽。隔档式：背斜窄、向斜宽。 隔槽式：向斜窄、背斜宽。隔槽式：向斜窄、背斜宽。 5 5 褶皱的野外识别标志褶皱的野外识别标志a. a. 地层对称、重复出现。地层对称、重复出现。 背斜：中间老、二侧对称变新（背斜：中间老、二侧对称变新（3-2-1-2-33-2-1-2-3）。）。 向斜：中间新、二侧对称变老（向斜：中间
15、新、二侧对称变老（1-2-3-2-11-2-3-2-1）。）。b.b.产状发生有规律的变化。产状发生有规律的变化。6 6 褶皱的形成时代褶皱的形成时代褶皱体的最新地层形成之后，未褶皱体的最老地层形成之前。褶皱体的最新地层形成之后，未褶皱体的最老地层形成之前。7 7 若干源自西欧阿尔卑斯山的术语若干源自西欧阿尔卑斯山的术语1 1） 地形倒置：地形倒置：地貌山地貌山- -谷与褶皱凸凹相反的现象。背斜成谷，谷与褶皱凸凹相反的现象。背斜成谷，向斜成山。原因：原始地形背斜山、向斜谷；因背斜顶部处向斜成山。原因：原始地形背斜山、向斜谷；因背斜顶部处于张应力状态，容易剥蚀；向斜核部处于压应力状态，剥蚀于张应
16、力状态，容易剥蚀；向斜核部处于压应力状态，剥蚀速度慢，故而倒置。速度慢，故而倒置。2 2）单斜山）单斜山：有些山岭既非背斜，也非向斜，而是由：有些山岭既非背斜，也非向斜，而是由 单斜岩层组成，称之。单斜岩层组成，称之。3 3）单面山）单面山：单斜山中，如岩层倾角平缓，且顺岩层：单斜山中，如岩层倾角平缓，且顺岩层 倾向一侧的山坡较缓，另一侧山坡较陡倾向一侧的山坡较缓，另一侧山坡较陡 者，称之。者，称之。4 4）猪背岭）猪背岭：岩层倾角和两侧的山坡均陡，外貌形同：岩层倾角和两侧的山坡均陡，外貌形同 猪背的山岭，称之。猪背的山岭，称之。 8 8 研究褶皱的意义研究褶皱的意义(1)(1)意义了解并确定
17、地壳变形性质及地壳缩短量意义了解并确定地壳变形性质及地壳缩短量( (率率) ) 确定地层正常与倒转确定地层正常与倒转 (2)(2)应用应用 确定地壳运动的性质确定地壳运动的性质 寻找油气矿产的富集部位寻找油气矿产的富集部位 确保工程建设质量确保工程建设质量 三三. .断裂构造断裂构造1.1.定义定义: :岩石中沿不同方向发生的破裂构造。岩石中沿不同方向发生的破裂构造。破裂面二侧岩石有明显位移的为断层；无明显位移的为节理。破裂面二侧岩石有明显位移的为断层；无明显位移的为节理。2.2.断层的几何要素断层的几何要素 断层面断层面：走向、倾向、倾角三要素：走向、倾向、倾角三要素. . 断层盘断层盘：断
18、层二侧的岩块：断层二侧的岩块 分上盘与下盘（根据所处位置）、上升盘与下降盘（根据动向）、分上盘与下盘（根据所处位置）、上升盘与下降盘（根据动向）、 东盘与西盘（断面直立）等东盘与西盘（断面直立）等 断层线断层线：断层面与地面的交线（与本身形态有关、与地：断层面与地面的交线（与本身形态有关、与地 形起伏有关）形起伏有关） 断层位移断层位移：P97P97图图8-138-13，总滑距、水平分量、倾向分量，总滑距、水平分量、倾向分量 AA为滑距，代表真位移为滑距，代表真位移 断层要素图解断层要素图解 3 3 断层分类断层分类(1)(1)根据两盘动向根据两盘动向, ,分分3 3种种: :a.a.正断层正
19、断层normal fault:normal fault:上盘下降上盘下降b.b.逆断层逆断层reverse fault(reverse fault(反断层反断层):):上盘上升上盘上升 倾角倾角2525度称为逆掩断层度称为逆掩断层overthrustoverthrust，形成推覆构造，形成推覆构造c.c.平移断层平移断层wrenching F, strike-slip F:wrenching F, strike-slip F:二侧岩块二侧岩块 水平滑动，断面近直立。有水平滑动，断面近直立。有sinistralsinistral,dextral,dextral二种二种 复合性质：平移复合性质：平
20、移- -正断层、平移正断层、平移- -逆断层、逆断层、 正正- -平移断层、逆平移断层、逆- -平移断层平移断层(2)(2)根据断层走向和地层走向关系分根据断层走向和地层走向关系分3 3种种: :a.a.走向断层走向断层：纵断层，断层走向和地层走向平行：纵断层，断层走向和地层走向平行b.b.倾向断层倾向断层：横断层，断层走向和地层走向垂直：横断层，断层走向和地层走向垂直c.c.斜向断层斜向断层：斜断层，断层走向和地层走向斜交：斜断层，断层走向和地层走向斜交逆掩断层（倾角逆掩断层（倾角 断层断层 地层地层 1,147HFU47HFU。 洋脊也是地震带洋脊也是地震带. .特点是震级低、震源特点是震
21、级低、震源 浅、地震频繁。浅、地震频繁。b.b.古生物古生物：三叠纪一种小的浅水爬虫中：三叠纪一种小的浅水爬虫中龙，本身不能远涉重洋；但同种化石却龙，本身不能远涉重洋；但同种化石却在相距在相距60006000公里的非洲和南美同时出现。公里的非洲和南美同时出现。 二叠纪的热带植物化石舌羊齿，现在二叠纪的热带植物化石舌羊齿，现在出露在寒带和非洲、南美、澳大利亚等出露在寒带和非洲、南美、澳大利亚等地。地。推理：上述不同地区原先是连在一起的。推理：上述不同地区原先是连在一起的。c.c.构造构造： 挪威挪威- -苏格兰的加里东期造山带苏格兰的加里东期造山带, ,越越过过大西洋大西洋后，在西岸的北美加拿大
22、和美后，在西岸的北美加拿大和美国再次出现。国再次出现。 特征相似的二叠系，同时在南非的开特征相似的二叠系，同时在南非的开普顿山和南美布宜诺斯艾利斯出现。普顿山和南美布宜诺斯艾利斯出现。 推理：在大西洋形成之前，它们是连推理：在大西洋形成之前，它们是连在一起的地质体。在一起的地质体。d.d.冰川冰川：石炭纪、二叠纪高寒带的冰川遗迹：石炭纪、二叠纪高寒带的冰川遗迹, , 现在现在 却分布在温带和热带的印度、澳大利亚、非洲、却分布在温带和热带的印度、澳大利亚、非洲、 南美、南极等地。南美、南极等地。 推理：这些不同地区原先是连在一起的。推理：这些不同地区原先是连在一起的。 因此，因此，1912191
23、2年魏格纳提出大陆漂移说。年魏格纳提出大陆漂移说。 引伸引伸1 1：联合古陆联合古陆 Pangaea Pangaea 2 2亿年前亿年前的超大陆。根据植物化石和冰川分布，认为的超大陆。根据植物化石和冰川分布，认为2 2亿年前亿年前时有两个古大陆。时有两个古大陆。劳亚古陆劳亚古陆（北半球）（北半球）LaurasiaLaurasia Land Land；冈瓦纳古陆冈瓦纳古陆（南半球）（南半球）GondwanaGondwana Land; Land;特提斯海特提斯海 TethysTethys ：位于两个古陆之间、开口朝位于两个古陆之间、开口朝 东、呈平躺东、呈平躺V V字型的古大洋。字型的古大洋。二
24、二亿亿年年前前的的地地球球 劳亚古陆劳亚古陆冈瓦纳古陆冈瓦纳古陆特提斯海特提斯海 引伸引伸2 2：海底扩张海底扩张（Wilson, 1965)Wilson, 1965)地幔物质从洋中脊涌出，推动二侧的物质对称地幔物质从洋中脊涌出，推动二侧的物质对称运移运移, ,使大洋生长变宽，冷却后密度变大，然后使大洋生长变宽，冷却后密度变大，然后断裂，形成海沟，洋壳板块在海沟处俯冲消减断裂，形成海沟，洋壳板块在海沟处俯冲消减。海底主要特征：海底主要特征：1.1.洋底扩张速度平均洋底扩张速度平均2-5cm/2-5cm/年；二亿年洋底更新一次。年；二亿年洋底更新一次。所以洋底无中生代以前的岩石。所以洋底无中生代
25、以前的岩石。2.2.洋底表层沉积物最厚处洋底表层沉积物最厚处600600米，相当于一亿年中堆米，相当于一亿年中堆积的厚度。积的厚度。3.3.存在一连串的海底平顶山。存在一连串的海底平顶山。大大 洋洋 的的 生生 与与 亡亡 平顶山成因平顶山成因地幔物质上涌到岩石圈底部，然后分熔成地幔物质上涌到岩石圈底部，然后分熔成中基性岩浆喷出，形成海底火山。中基性岩浆喷出，形成海底火山。热点的位置固定，而板块在移动，所以可热点的位置固定，而板块在移动，所以可形成一连串的火山。形成一连串的火山。火山开始时位置较高，山头容易被波浪削火山开始时位置较高，山头容易被波浪削平，最后成为海底平顶山平，最后成为海底平顶山
26、。3 3）地球物理证据）地球物理证据a a洋中脊二侧洋中脊二侧, ,海底岩石的海底岩石的正、负磁异常条正、负磁异常条 带对称分布带对称分布。洋中脊处形成的岩石，冷却时被磁化，记洋中脊处形成的岩石，冷却时被磁化，记 录了当时的磁场方向。由于地磁南北极的录了当时的磁场方向。由于地磁南北极的 多次转向多次转向, ,导致海底岩石对称的正、逆向导致海底岩石对称的正、逆向 磁异常条带。磁异常条带。现在现在-69-69万年为布容正向万年为布容正向,69,69万年万年-243-243万年万年 为松山反向为松山反向,242,242万年万年-332-332万年为高斯正向万年为高斯正向, , 332 332万年前为
27、吉尔伯特反向。万年前为吉尔伯特反向。核磁成因核磁成因b.b.地热、重力地热、重力放射热的不均匀聚集放射热的不均匀聚集, ,使地幔下层熔融体沿使地幔下层熔融体沿 洋脊上升，形成洋脊推张力。洋脊上升，形成洋脊推张力。故洋脊处重力故洋脊处重力 值小而热流值高值小而热流值高。在海沟处，洋壳冷而致密，。在海沟处，洋壳冷而致密， 导致洋壳下沉消减。导致洋壳下沉消减。故洋脊处重力值小而热故洋脊处重力值小而热 流值高。流值高。由此组成一个循环系统，驱动板块由此组成一个循环系统，驱动板块 不停运动。不停运动。部分洋壳物质被带到俯冲带深处，受热熔化部分洋壳物质被带到俯冲带深处，受热熔化 后上升喷发，形成后上升喷发
28、，形成安山岩安山岩。另外一些物质则另外一些物质则 被带到被带到100km100km以下，形成高级变质岩：以下，形成高级变质岩：含金含金 刚石榴辉岩。刚石榴辉岩。一部分可在后期折返到浅部。一部分可在后期折返到浅部。 在海沟处，部分地壳物质如厚大的海沟型在海沟处，部分地壳物质如厚大的海沟型复理石可通过铲刮增生到大陆边缘上，形成复理石可通过铲刮增生到大陆边缘上，形成俯冲型增生楔。俯冲型增生楔。c.c.地震地震 海沟是浅源、中源、深源地震的策源海沟是浅源、中源、深源地震的策源地。根据全球地震的密集分布规律，确定环地。根据全球地震的密集分布规律，确定环太平洋海沟是一个巨大的俯冲带。太平洋海沟是一个巨大的
29、俯冲带。 震源机制研究表明，洋陆板块在不同深度震源机制研究表明，洋陆板块在不同深度的摩擦与破裂（地震）是很有规律的。的摩擦与破裂（地震）是很有规律的。弧前浊积岩弧前浊积岩 大陆大陆浊积岩浊积岩大洋大洋 地地 震震 分分 布布 与与 板板 块块 构构 造造4).4).深海钻探和深潜器成果深海钻探和深潜器成果 证实了洋底确切地貌、洋中脊高热流、枕证实了洋底确切地貌、洋中脊高热流、枕 状熔岩的存在。状熔岩的存在。海洋地质调查表明海洋地质调查表明, ,海底没有比中生代更早海底没有比中生代更早 的岩石，海底岩石以洋中脊为中心向二侧的岩石，海底岩石以洋中脊为中心向二侧 依次对称变老。依次对称变老。 5 5
30、）大西洋脊边上的冰岛发现蛇绿岩套，完善）大西洋脊边上的冰岛发现蛇绿岩套，完善 了洋壳剖面了洋壳剖面. . A A 沉积岩沉积岩+ +枕状熔岩枕状熔岩 B B 单辉橄榄岩单辉橄榄岩+ +堆晶辉长岩堆晶辉长岩+ +基性岩墙基性岩墙 C C 纯橄榄岩、斜辉橄榄岩纯橄榄岩、斜辉橄榄岩 红色红色-冰岛热点冰岛热点 上是古新世上是古新世 下为现在下为现在 大西洋中脊上的冰岛大西洋中脊上的冰岛“三位一体三位一体”的大洋地壳的大洋地壳 OphioliteOphiolite6).6).转换断层转换断层: :发生在大洋底、与洋脊错位有关、不产发生在大洋底、与洋脊错位有关、不产生增生与消亡的一种特殊海底平移断层。特
31、点是相邻生增生与消亡的一种特殊海底平移断层。特点是相邻块体的剪切平移运动只在两个转换点之间发生块体的剪切平移运动只在两个转换点之间发生, ,一过转一过转换点换点, ,即无剪切。原因是断层延伸线两侧的洋脊错开方即无剪切。原因是断层延伸线两侧的洋脊错开方向相同。向相同。 如图，只有如图，只有bcbc产生剪切产生剪切, bc, bc断层动向与洋脊错开方断层动向与洋脊错开方向相反向相反, ,有地震。过有地震。过bc,bc,无剪切无剪切, ,与洋脊错开同向。与洋脊错开同向。 洋脊的错开是由扩张速率差异造成。洋脊的错开是由扩张速率差异造成。 扩张速度相同时，扩张速度相同时，bcbc不会变大。不会变大。 板
32、块理论建立的三大支柱：板块理论建立的三大支柱：海底磁异常条带海底磁异常条带转换断层转换断层地幔对流（板块驱动力）地幔对流（板块驱动力）: :霍尔姆斯最早提出。霍尔姆斯最早提出。转换断层模型转换断层模型三三. .板块的边界类型板块的边界类型1. 1. 板块只有大陆板块、大洋板块二类板块只有大陆板块、大洋板块二类2.2.边界类型边界类型离散边界离散边界: :洋中脊洋中脊 剪切边界剪切边界: :转换断层转换断层敛合边界敛合边界: : 1. 1.板块俯冲带板块俯冲带，形成沟、弧、盆体系，形成沟、弧、盆体系， 为地震、火山高发带，存在对变质带。为地震、火山高发带，存在对变质带。 2.2.陆陆- -陆碰撞
33、带陆碰撞带，印度与欧亚两个大陆碰撞，印度与欧亚两个大陆碰撞, , 形成双地壳厚度的世界屋脊：青藏高原。形成双地壳厚度的世界屋脊：青藏高原。 接合性质接合性质 分离分离 敛合敛合 洋壳洋壳- -洋壳洋壳 大西洋中脊大西洋中脊 阿留申海沟阿留申海沟 洋壳洋壳- -陆壳陆壳 无无 南美西海岸、日本海沟南美西海岸、日本海沟 陆壳陆壳- -陆壳陆壳 东非东非 喜马拉雅、阿尔卑斯喜马拉雅、阿尔卑斯3.3.活动大陆边缘活动大陆边缘1).1).太平洋型太平洋型：沟、弧、盆复合体系：沟、弧、盆复合体系2).2).安第斯型安第斯型：海沟：海沟- -山弧构造体系。山弧构造体系。4.4.稳定大陆边缘稳定大陆边缘( (
34、大西洋型大西洋型):):是一种无海沟，因而无火山活动的大陆边缘是一种无海沟，因而无火山活动的大陆边缘5.5.大陆内部古板块划分依据大陆内部古板块划分依据： 蛇绿岩套、高压变质带、岩浆活动、蛇绿岩套、高压变质带、岩浆活动、 地震活动、构造变形、变质作用、地震活动、构造变形、变质作用、 区域断裂、成矿作用区域断裂、成矿作用4.4.威尔逊旋回威尔逊旋回（19741974年提出，加拿大人，年提出，加拿大人，19931993年去世）年去世）定义：发生在岩石圈板块中复杂交替的大洋开合旋回。定义：发生在岩石圈板块中复杂交替的大洋开合旋回。 为板块构造理论的总纲和精髓为板块构造理论的总纲和精髓, ,它控制了地
35、球表层活它控制了地球表层活 动与演化格局。动与演化格局。 它将大洋演化分为它将大洋演化分为6 6大阶段：大阶段：胚胎期胚胎期( (裂谷裂谷, ,双峰火山岩；东非裂谷双峰火山岩；东非裂谷)幼年洋（狭海，双峰火山岩；红海）幼年洋（狭海，双峰火山岩；红海）成年洋成年洋( (洋中脊及洋盆，拉斑及碱性玄武岩；大西洋洋中脊及洋盆，拉斑及碱性玄武岩；大西洋)衰退期（沟衰退期（沟弧系弧系, ,安山岩和花岗闪长岩；太平洋）安山岩和花岗闪长岩；太平洋）终结期终结期( (造山带造山带, ,混杂岩体混杂岩体,S,S型花岗岩型花岗岩, ,蒸发岩蒸发岩; ;地中海地中海)遗痕期遗痕期( (造山后期红层堆积；喜山造山后期红
36、层堆积；喜山) )。 脊脊-洋洋-沟沟-弧弧板块构造与成矿作用图解板块构造与成矿作用图解 陆陆-洋碰撞构造洋碰撞构造 大大 裂裂 谷谷 四四. .全球板块划分全球板块划分（勒皮雄（勒皮雄( (法法) )方案，方案，Le PichonLe Pichon，19681968）1.1.六大板块六大板块: :美洲板块、太平洋板块、欧亚板块、美洲板块、太平洋板块、欧亚板块、 非洲板块、澳大利亚非洲板块、澳大利亚- -印度板块、南极洲板块印度板块、南极洲板块 ( (面积都大于面积都大于10108 8平方公里；仅太平洋板块全由平方公里；仅太平洋板块全由 洋壳组成洋壳组成) )。2.2.六个次级板块六个次级板块
37、: :加勒比板块、可可板块、纳滋加勒比板块、可可板块、纳滋 卡板块、富克板块、菲律宾板块卡板块、富克板块、菲律宾板块( (面积大于面积大于10106 6 平方公里平方公里) )，如果红海（特点：高热流、高盐，如果红海（特点：高热流、高盐 度）裂成大西洋，则还有度）裂成大西洋，则还有Saudi ArabiaSaudi Arabia板块。板块。五五. .地体构造地体构造 Tectono-stratigraphic terrane1 1. 构造地层地体构造地层地体：指的是以区域断裂为边界的，具：指的是以区域断裂为边界的，具有区域性延伸的、与相邻地体具完全不同地质发展有区域性延伸的、与相邻地体具完全不
38、同地质发展历史的地质实体（历史的地质实体（Howell等，等，1983）。）。 在成因学与运动学上，地体是曾经作为洋底高原在成因学与运动学上，地体是曾经作为洋底高原或岛屿的岩石圈碎块或地壳碎块随板块运移到活动或岛屿的岩石圈碎块或地壳碎块随板块运移到活动大陆边缘的增生体（卢华复等，大陆边缘的增生体（卢华复等，1990）。）。2. 增生作用增生作用：指的是地体合并于大陆的前缘，形成：指的是地体合并于大陆的前缘，形成大陆地壳的新增部分大陆地壳的新增部分,使大陆边缘不断扩大的过程。使大陆边缘不断扩大的过程。这种增生是高效率的这种增生是高效率的,不是一点一点地铲刮不是一点一点地铲刮,而是把一而是把一个一
39、定规模的地体整块地拼贴到大陆边缘上。个一定规模的地体整块地拼贴到大陆边缘上。3. 拼贴作用拼贴作用：指的是增生之前，二个或二个以上地：指的是增生之前，二个或二个以上地体可首先合并成联合地体，此种作用称之。体可首先合并成联合地体，此种作用称之。 它与增生作用差别它与增生作用差别：1) 它发生在增生之前它发生在增生之前, 2）拼）拼合产生的效应只限于联合地体内；而增生产生的效合产生的效应只限于联合地体内；而增生产生的效应可波及到大陆边缘相当深入的地带。应可波及到大陆边缘相当深入的地带。4. 离散作用离散作用：地体增生后的地壳运动可使地体被剪：地体增生后的地壳运动可使地体被剪切成碎片而位移，或通过拉
40、伸作用再次脱离大陆边切成碎片而位移，或通过拉伸作用再次脱离大陆边缘而运动，此作用称之。例如日本的米侬缘而运动，此作用称之。例如日本的米侬Mibo 、飞禅飞禅Hida、中国的台湾、海南岛等地体。、中国的台湾、海南岛等地体。 现代大陆轮廓本质上是由增生作用和离散作用联现代大陆轮廓本质上是由增生作用和离散作用联合而成的。合而成的。本章重点本章重点一、一、TermsTerms蛇绿岩套（洋壳剖面蛇绿岩套（洋壳剖面), ), 海底平顶山；大陆漂移，海底扩张；冈海底平顶山；大陆漂移，海底扩张；冈瓦纳大陆，特提斯；海底磁异常条带，转换断层瓦纳大陆，特提斯；海底磁异常条带，转换断层, ,地幔对流；威地幔对流；威
41、尔逊旋回；地体构造，增生作用，拼贴作用，离散作用。尔逊旋回；地体构造，增生作用，拼贴作用，离散作用。二、二、Basic featuresBasic features1 1 三种板块边界三种板块边界（压：俯冲带、造山带；张：洋中脊；剪：转换断层）（压：俯冲带、造山带；张：洋中脊；剪：转换断层）2 2 活动陆缘活动陆缘（太平洋：沟（太平洋：沟- -弧弧- -盆；沟盆；沟- -弧）弧）3 3 被动陆缘被动陆缘（大西洋：陆（大西洋：陆- -架架- -棚棚- -坡坡- -洋盆，无海沟洋盆，无海沟）4 4 全球六大板块全球六大板块 5 5 板块构造三大理论支柱板块构造三大理论支柱（刚体绕球面的运动或地幔对
42、流、海底磁异常、转换断层）（刚体绕球面的运动或地幔对流、海底磁异常、转换断层）6 6 海底扩张理论的六方面证据海底扩张理论的六方面证据1 1）地形吻合性；）地形吻合性；2 2）地质（洋中脊；古生物；构造；冰川；平顶山；洋中脊二侧岩石年龄变化的对称性）；）地质（洋中脊；古生物；构造；冰川；平顶山；洋中脊二侧岩石年龄变化的对称性）；3 3）地球物理（海底岩石的正、负磁异常条带对称分布；地热、重力；浅源、中源、深源地震集中分布在环）地球物理（海底岩石的正、负磁异常条带对称分布；地热、重力；浅源、中源、深源地震集中分布在环太平洋边缘带）；太平洋边缘带）；4 4）深海钻探（包括深潜器）证实了洋底确切地貌
43、、洋中脊高热流和枕状熔岩的存在。）深海钻探（包括深潜器）证实了洋底确切地貌、洋中脊高热流和枕状熔岩的存在。5 5）发现蛇绿岩套，完善了洋壳剖面。发现蛇绿岩套，完善了洋壳剖面。6 6）大洋中转换断层的发现。）大洋中转换断层的发现。7 (7 (板块构造的理论精髓板块构造的理论精髓) )威尔逊旋回六阶段特征威尔逊旋回六阶段特征(1)(1)定义定义,(2)6,(2)6阶段阶段: :萌芽阶段萌芽阶段( (东非裂谷东非裂谷)-)-幼年阶段幼年阶段( (红海红海)-)-成熟阶段成熟阶段( (大西洋大西洋)-)-收缩阶段收缩阶段( (太平洋太平洋)-)-结束阶段结束阶段( (地中海地中海)-)-碰撞阶段碰撞阶段( (喜山喜山),(3),(3)各阶段应力各阶段应力,(4),(4)沉积沉积,(5),(5)火成岩火成岩,(6),(6)变质等特征变质等特征
