大地构造学(克拉通裂谷)课件.ppt

1、第五章、克拉通第五章、克拉通(Craton)地台地台（Plateform)裂谷（裂谷（Rift）一、一、克拉通基本含义克拉通基本含义 克拉通克拉通(CratonCraton)一词最早来源于希腊语一词最早来源于希腊语“KratosKratos”，意指强度。意指强度。19211921年年L.KoberL.Kober将之引入到地质学中，用将之引入到地质学中，用kratogenkratogen一一词来表达地壳上比较稳定部分，并将大陆上的稳定词来表达地壳上比较稳定部分，并将大陆上的稳定地块称为高位克拉通（大陆克拉通），大洋中的稳地块称为高位克拉通（大陆克拉通），大洋中的稳定地块称为低位克拉通（大洋克拉通

2、）。定地块称为低位克拉通（大洋克拉通）。19361936年年H.StilleH.Stille改称改称kratonkraton，泛指前寒武纪的稳定，泛指前寒武纪的稳定区，从他的概念中克拉通只限于大陆部分。区，从他的概念中克拉通只限于大陆部分。因此，克拉通是指具有厚层大陆地壳、长期保持相因此，克拉通是指具有厚层大陆地壳、长期保持相对稳定的广大地区，一般指具有前寒武纪基底的地对稳定的广大地区，一般指具有前寒武纪基底的地盾和地台，也有人将具有古生代褶皱基底或其它前盾和地台，也有人将具有古生代褶皱基底或其它前中生代增生的现在已经稳定的大陆岩石圈也涵盖在中生代增生的现在已经稳定的大陆岩石圈也涵盖在克拉通的

3、概念中。克拉通的概念中。板快构造学说诞生以来，由于对大板快构造学说诞生以来，由于对大洋认识的深化，人们认识到大洋部份不洋认识的深化，人们认识到大洋部份不可能存在克拉通，因此现在一般概念上可能存在克拉通，因此现在一般概念上的克拉通只限于大陆地区，指地壳上早的克拉通只限于大陆地区，指地壳上早已固结、并在至少自古生代以来的漫长已固结、并在至少自古生代以来的漫长的地质历史时期里长期保持稳定、很少的地质历史时期里长期保持稳定、很少受到变形的部分。在概念上相当于槽台受到变形的部分。在概念上相当于槽台理论的地台。理论的地台。地地 台台 和和 地地 盾盾地台概念由奥地利人地台概念由奥地利人E.Suess 于于

4、1885年提出，年提出，基本含义是：地壳上长期稳定的、自形基本含义是：地壳上长期稳定的、自形成以后不再遭受褶皱变形的地区，岩层成以后不再遭受褶皱变形的地区，岩层产状平，地貌平坦。产状平，地貌平坦。地盾是指前寒武纪基底长期暴露的稳定地区地盾是指前寒武纪基底长期暴露的稳定地区 大陆克拉通（地台）基本地质特征大陆克拉通（地台）基本地质特征形态成面状，不规则，地形简单，平坦，常形态成面状，不规则，地形简单，平坦，常呈高原、平原、盆地呈高原、平原、盆地具有双层结构，下部为基底，上部为盖层盖具有双层结构，下部为基底，上部为盖层盖层，层，盖层与基底之间以角度不整合面分开盖层与基底之间以角度不整合面分开盖层沉

5、积为稳定类型沉积建造盖层沉积为稳定类型沉积建造岩浆活动微弱岩浆活动微弱构造变动微弱构造变动微弱盖层基本无变质作用，或变质作用极为微弱盖层基本无变质作用，或变质作用极为微弱大陆克拉通的基本结构大陆克拉通的基本结构双层结构双层结构盖层：盖层：沉积较薄，岩相变化不大，稳定类型沉积较薄，岩相变化不大，稳定类型沉积，产状平缓，地壳运动为大面积的缓慢沉积，产状平缓，地壳运动为大面积的缓慢的升降运动，岩浆活动微弱，很少受变质作的升降运动，岩浆活动微弱，很少受变质作用用基底：基底：活动类型沉积，构造复杂，深成岩系活动类型沉积，构造复杂，深成岩系发育，深融作用普遍，区域变质作用强发育，深融作用普遍，区域变质作用

6、强大陆克拉通基底大陆克拉通基底前寒武纪地质前寒武纪地质1.原始地壳性质：原始地壳性质：有年龄的地球最老岩石记录为有年龄的地球最老岩石记录为3638亿年，最亿年，最老的碎屑锆石年龄有老的碎屑锆石年龄有41亿年。亿年。推测的地球形成于推测的地球形成于46亿年左右（与月岩对比）亿年左右（与月岩对比）问题：问题：46亿年至亿年至40亿年左右地球外层性质如何？亿年左右地球外层性质如何？Distribution of the Oldest rocks and zircons in China四种不同意见四种不同意见 1.花岗质壳（花岗质壳（Si-Al质岩石）：地幔部份熔质岩石）：地幔部份熔融分离上升形成的

7、融分离上升形成的Si-Al薄壳薄壳2.安山质壳：理由是现在地壳平均成分为安山质壳：理由是现在地壳平均成分为安山质安山质3.斜长岩：与月岩对比，月岩浅色斜长岩斜长岩：与月岩对比，月岩浅色斜长岩年龄年龄4445亿年；暗色玄武岩年龄亿年；暗色玄武岩年龄3139亿年亿年4.玄武岩：地幔部分熔融分异出玄武岩岩玄武岩：地幔部分熔融分异出玄武岩岩浆浆2.太古宙地壳厚度太古宙地壳厚度估算方法：估算方法：地球化学估算法地球化学估算法:如李继亮估算冀东太古宙地壳如李继亮估算冀东太古宙地壳厚度厚度 Ar1:1617km;Ar2：2428km变质矿物温压估算法：如格陵兰绿岩中麻粒岩形变质矿物温压估算法：如格陵兰绿岩中

8、麻粒岩形成深度成深度3040km绿岩厚度估算法绿岩厚度估算法 两种意见：两种意见：1.太古宙地壳厚度已经很大，与现代地壳厚度相差太古宙地壳厚度已经很大，与现代地壳厚度相差无几无几2.太古宙早期地壳很薄，太古元古宙地壳厚度不太古宙早期地壳很薄，太古元古宙地壳厚度不断增大，刚性不断增强。元古宙以后地壳厚度稳断增大，刚性不断增强。元古宙以后地壳厚度稳定定2.太古宙地壳演化太古宙地壳演化太古宙变质地体三种不同类型：太古宙变质地体三种不同类型：1.高级片麻岩区：高级变质岩区，麻粒岩相高级片麻岩区：高级变质岩区，麻粒岩相角闪岩角闪岩相变质岩系，以片麻岩为主。面状或线状展布相变质岩系，以片麻岩为主。面状或线

9、状展布2.花岗花岗绿岩区（绿岩带）：绿岩区（绿岩带）：Greenstone belt最早由最早由Anhaeusser研究南非巴伯顿地区太古宙时提出。基研究南非巴伯顿地区太古宙时提出。基本特征是：本特征是：组成：变质镁铁质组成：变质镁铁质超镁铁质火山岩超镁铁质火山岩钙碱性火钙碱性火山岩山岩沉积岩组合，下部含有科马提岩，镁铁质沉积岩组合，下部含有科马提岩，镁铁质火山岩比例高。火山岩比例高。变质程度：较低，为绿片岩相（也可到角闪岩相）变质程度：较低，为绿片岩相（也可到角闪岩相）形状：带状形状：带状构造：复式向斜构造：复式向斜侵入岩：大量花岗岩侵入破坏侵入岩：大量花岗岩侵入破坏3.内克拉通盆地：相对稳

10、定的盆地沉积区内克拉通盆地：相对稳定的盆地沉积区太古宙地壳演化在很大程度上涉及高级变质岩区与花岗绿岩带之太古宙地壳演化在很大程度上涉及高级变质岩区与花岗绿岩带之间的相互关系及演化，多种观点：间的相互关系及演化，多种观点：1.传统槽台观点传统槽台观点马杏垣对华北地台基底演化的认识：马杏垣对华北地台基底演化的认识：陆核萌地台、萌地槽雏地台、雏地槽原地台、原地槽地台、陆核萌地台、萌地槽雏地台、雏地槽原地台、原地槽地台、地槽地槽2.陆壳裂陷观点陆壳裂陷观点Anhaeusser设想，绿岩带是沿陆壳与洋壳交界的主要断裂带形成的，设想，绿岩带是沿陆壳与洋壳交界的主要断裂带形成的，或是在不稳定的硅铝质原始地壳

11、上的平行断陷槽或是在不稳定的硅铝质原始地壳上的平行断陷槽Glikson认为高级变质体是在绿岩带之后或同时形成的壳内根部认为高级变质体是在绿岩带之后或同时形成的壳内根部3.均变的板块构造观均变的板块构造观以以Windley为代表，认为现代板块构造观点完全可以运用于早前寒为代表，认为现代板块构造观点完全可以运用于早前寒武纪地壳演化。绿岩带相当于边缘海盆地、裂谷或原始洋中脊；武纪地壳演化。绿岩带相当于边缘海盆地、裂谷或原始洋中脊；高级变质地体与岛弧带类比。高级变质地体与岛弧带类比。4.非均变的板块构造观非均变的板块构造观以以Goodwin和和Kroner等为代表，承认板块构造在太古宙已经存在，等为代

12、表，承认板块构造在太古宙已经存在，但不同时期板块作用方式有其特殊性。但不同时期板块作用方式有其特殊性。Kroner的有限板块构造模型：地壳薄，小规模地幔对流，地壳分裂的有限板块构造模型：地壳薄，小规模地幔对流，地壳分裂形成绿岩带，根部高级变质，闭合发生挤压褶皱，这一过程无形成绿岩带，根部高级变质，闭合发生挤压褶皱，这一过程无需俯冲带出现。需俯冲带出现。克拉通内盆地克拉通内盆地沉积盖层沉积盖层系指位于前寒武纪结晶基底之上的盆地。发育于系指位于前寒武纪结晶基底之上的盆地。发育于克拉通边缘或内部，可以表现为凹陷，也可克拉通边缘或内部，可以表现为凹陷，也可以表现为断裂控制的裂谷或拗拉谷以表现为断裂控制

13、的裂谷或拗拉谷大陆克拉通（地台）典型沉积建造大陆克拉通（地台）典型沉积建造内克拉通盆地沉积内克拉通盆地沉积石英砂岩建造石英砂岩建造石灰岩建造石灰岩建造碎屑含媒建造碎屑含媒建造膏盐建造膏盐建造红色碎屑岩建造红色碎屑岩建造克拉通内盆地地层层序及边界不整合研究克拉通内盆地地层层序及边界不整合研究 克拉通内盆地层序提供了划分盆地演化阶段的克拉通内盆地层序提供了划分盆地演化阶段的基础基础克拉通内与边缘地层层序的对比或不同克拉通克拉通内与边缘地层层序的对比或不同克拉通之间层序的对比，可以分析区域板块构造乃至之间层序的对比，可以分析区域板块构造乃至全球构造环境与克拉通内盆地发育的联系全球构造环境与克拉通内盆

14、地发育的联系层序边界的不整合记录了与板块构造作用驱动层序边界的不整合记录了与板块构造作用驱动相关的地质事件，因此可以了解克拉通内盆地相关的地质事件，因此可以了解克拉通内盆地形成和演化的动力机制。形成和演化的动力机制。克拉通内盆地中构造地层事件与板块构造事克拉通内盆地中构造地层事件与板块构造事件的对比是追踪克拉通内盆地演化的重要途径。件的对比是追踪克拉通内盆地演化的重要途径。如形成褶皱带的造山事件与板内挤压变形相关如形成褶皱带的造山事件与板内挤压变形相关联。联。克拉通内盆地克拉通内盆地 成因成因 地壳伸展：岩石圈细颈化热沉降地壳伸展：岩石圈细颈化热沉降热衰减：热穹窿作用及其后的侵蚀热衰减：热穹窿

15、作用及其后的侵蚀或减薄、冷却收缩或减薄、冷却收缩克拉通边缘的构造负荷克拉通边缘的构造负荷板内应力板内应力大陆克拉通（地台）大陆克拉通（地台）地球物理特征地球物理特征地壳厚度一般地壳厚度一般3540km地壳结构简单地壳结构简单地热热流值较低，一般地热热流值较低，一般11.3HFU重力：布格重力异常重力：布格重力异常-10-50mg,变变化幅度和梯度均较小，显示接近均化幅度和梯度均较小，显示接近均衡状态衡状态地震活动微弱地震活动微弱 中国克拉通区的特殊性中国克拉通区的特殊性 相对其它克拉通区，中国克拉相对其它克拉通区，中国克拉通区在经历了古生代稳定发展后，通区在经历了古生代稳定发展后，到中新生代表

16、现出一些与典型克拉到中新生代表现出一些与典型克拉通特征不相容的现象通特征不相容的现象出现巨大的断裂带出现巨大的断裂带产生巨厚的沉积产生巨厚的沉积出现较强烈的岩浆活动出现较强烈的岩浆活动 中国克拉通区为什么活动？中国克拉通区为什么活动？几种观点：几种观点：1、别洛乌索夫（别洛乌索夫（1954）将之称为）将之称为后地台阶段或地台活化后地台阶段或地台活化 2、陈国达称后地台阶段为地洼发、陈国达称后地台阶段为地洼发展阶段，作为与地槽和地台并列的第三展阶段，作为与地槽和地台并列的第三构造单元类型构造单元类型地洼地洼 3、黄汲清提出准地台的概念，与、黄汲清提出准地台的概念，与地台活化概念不同的是，准地台是

17、指活地台活化概念不同的是，准地台是指活动性较大的地台，活动性表现在整个发动性较大的地台，活动性表现在整个发展过程中，而不仅限于中新生代。展过程中，而不仅限于中新生代。TSARJSWDDBSL4 4、与中国大陆处于三大构造动力学体、与中国大陆处于三大构造动力学体系有关？系有关？阿尔卑斯喜马拉雅构造动力学体系；阿尔卑斯喜马拉雅构造动力学体系；西太平洋构造动力学体系；西太平洋构造动力学体系；在古亚洲构造动力学体系基础上的中新在古亚洲构造动力学体系基础上的中新生代环西伯利亚构造动力学体系生代环西伯利亚构造动力学体系三大构造体系域三大构造体系域:阿尔卑斯阿尔卑斯喜马拉雅、西太平洋喜马拉雅、西太平洋和中新

18、生代环西伯利亚构造体系域及其复合汇交和中新生代环西伯利亚构造体系域及其复合汇交华北地台在古生代发育金伯利岩，表明当华北地台在古生代发育金伯利岩，表明当时岩石圈厚度在时岩石圈厚度在200km200km左右，而新生代的岩左右，而新生代的岩石圈厚度仅几十公里；表明华北地台在中生石圈厚度仅几十公里；表明华北地台在中生代期间发生岩石圈的减薄代期间发生岩石圈的减薄 5、与拆沉作用和岩石圈破坏减薄有关？、与拆沉作用和岩石圈破坏减薄有关？华北华北北部的北部的出露出露岩石岩石(Liu et al.,1992)和和南部的南部的麻麻粒岩捕虏体粒岩捕虏体(Zheng et al.,2004),都说明都说明:早早中生代

19、前还是是中生代前还是是一一典型的克拉通典型的克拉通.一些基本地质事实一些基本地质事实古生代古生代:山东蒙阴山东蒙阴-辽宁复县辽宁复县 含含金刚石金刚石金伯利岩侵位，金伯利岩侵位，岩石圈岩石圈厚度大厚度大(地温地温低低)新生代新生代:大量玄武岩喷发大量玄武岩喷发 岩石圈岩石圈厚度小厚度小(地温地温高高)*中中新生代间新生代间,华北岩石圈减薄了华北岩石圈减薄了 100 km!(Menzies et al.,1993;郑建平郑建平,1999)早中生代时早中生代时:扬子大陆向华北大陆的深俯冲扬子大陆向华北大陆的深俯冲碰撞作用碰撞作用(Li et al.,1992),俯冲深度俯冲深度.晚中生代以来晚中生

20、代以来:*强烈的强烈的构造构造活动活动(燕山运动燕山运动),*广泛的广泛的岩浆岩浆作用作用,*大型的大型的盆地盆地形成形成.这些现象与深部过程这些现象与深部过程(减薄减薄/破坏破坏)有何联系有何联系?岩石圈及岩石圈根的减薄，岩石圈及岩石圈根的减薄，主要主要是是通过拆沉作用方式实现通过拆沉作用方式实现。其控制因其控制因素是重力或密度差素是重力或密度差及熔体及熔体。此外，此外，还有拉伸作用引起的力学减薄、软还有拉伸作用引起的力学减薄、软流圈上涌等引起的热减薄流圈上涌等引起的热减薄。a)渐近的渐近的 热侵蚀作用模型热侵蚀作用模型 -热热和和轻轻物质上涌物质上涌 强调强调化学化学过程过程(克拉通内部克

21、拉通内部)b)突发的突发的 拆沉作用模型拆沉作用模型 -冷冷和和重重物质下沉物质下沉 强调强调物理物理过程过程(边部和造山带边部和造山带)破坏机制破坏机制“渐近的渐近的”热侵蚀作用模型热侵蚀作用模型:先大幅度减薄先大幅度减薄,后小幅度增厚过程后小幅度增厚过程(Zheng et al.,2007 GCA)Gao et al.(2004)Wu et al.(2000)突发的突发的 拆沉作用模拆沉作用模型型,有有:*地幔的地幔的/岩石圈的岩石圈的,*整体一次整体一次局部多次局部多次.主要通过火山岩研究间接获得主要通过火山岩研究间接获得岩石圈破坏和大陆伸展构造之间的联系岩石圈破坏和大陆伸展构造之间的联

22、系目前解释岩石圈减薄破坏主要用拆沉模式，目前解释岩石圈减薄破坏主要用拆沉模式，而拆沉作用主要考虑的是壳幔相互作用，拆沉而拆沉作用主要考虑的是壳幔相互作用，拆沉作用的主要证据似乎主要来自岩石地球化学和作用的主要证据似乎主要来自岩石地球化学和地球物理研究所揭示的深部过程，地球物理研究所揭示的深部过程，如此巨量如此巨量的拆沉和岩石圈破坏减薄必然在地壳层次留下的拆沉和岩石圈破坏减薄必然在地壳层次留下伸展构造的痕迹，然而这种深部过程在浅部的伸展构造的痕迹，然而这种深部过程在浅部的响应，特别是浅部的构造变形作用考虑较少。响应，特别是浅部的构造变形作用考虑较少。如何建立岩石圈破坏和大陆伸展构造之间的联如何建

23、立岩石圈破坏和大陆伸展构造之间的联系是当前构造地质学研究的新课题。系是当前构造地质学研究的新课题。王涛等（王涛等（2007）认为，从建立华北克拉通岩石圈破坏和大）认为，从建立华北克拉通岩石圈破坏和大陆伸展构造之间的联系的角度需要解决的基本问题是：陆伸展构造之间的联系的角度需要解决的基本问题是：1、推覆与伸展的转化机制及增厚地壳向伸展减薄的起因、推覆与伸展的转化机制及增厚地壳向伸展减薄的起因和过程和过程2、伸展构造的区域运动学规律、水平切向剪切作用及地、伸展构造的区域运动学规律、水平切向剪切作用及地壳伸展减薄的运动学模式壳伸展减薄的运动学模式3、伸展剪切带的剪切类型及地壳减薄变形机制、伸展剪切带

24、的剪切类型及地壳减薄变形机制4、伸展构造分布和规模及地壳减薄的空间发育特征和规、伸展构造分布和规模及地壳减薄的空间发育特征和规模。模。5、伸展发育过程和岩石圈减薄的时限、伸展发育过程和岩石圈减薄的时限6、岩石圈减薄过程中深部和浅部的互动响应、岩石圈减薄过程中深部和浅部的互动响应（岩石圈减薄模式：纯剪模式、分布式剪切模式和单剪模（岩石圈减薄模式：纯剪模式、分布式剪切模式和单剪模式）式）7、伸展发育的构造动力学背景和华北克拉通破坏、岩石、伸展发育的构造动力学背景和华北克拉通破坏、岩石圈减薄的地球动力学背景。圈减薄的地球动力学背景。二、二、大陆裂谷和陆间裂谷大陆裂谷和陆间裂谷（Rift)(一）概念一

25、）概念英国地质学家英国地质学家GregoryGregory研究东非裂谷时提出，定义为：研究东非裂谷时提出，定义为：地壳断裂作用形成的谷状地形。地壳断裂作用形成的谷状地形。现在的完整理解：地壳上延伸很长，切割很深的张裂现在的完整理解：地壳上延伸很长，切割很深的张裂带，有两个要点：带，有两个要点：1 1、规模大，所发育的断裂可切割整个岩石圈。、规模大，所发育的断裂可切割整个岩石圈。2 2、处于引张环境，地形上表现为纵长的凹陷和谷地。、处于引张环境，地形上表现为纵长的凹陷和谷地。简言之：裂谷是地壳岩石圈上的大型构造类型，是由简言之：裂谷是地壳岩石圈上的大型构造类型，是由于地壳或岩石圈的伸展作用而形成

26、的延伸很长的狭长断陷于地壳或岩石圈的伸展作用而形成的延伸很长的狭长断陷带。带。发育于陆壳上的裂谷就是大陆裂谷发育于陆壳上的裂谷就是大陆裂谷（二）地质特征（二）地质特征1、地形上的狭长、地形上的狭长谷地，裂缘带常谷地，裂缘带常表现为陡峭断崖，表现为陡峭断崖，高约几百米甚至高约几百米甚至上千米如东非大上千米如东非大裂谷、贝加尔裂裂谷、贝加尔裂谷谷大陆裂谷的地貌形态大陆裂谷的地貌形态 著名的著名的“东非大裂东非大裂谷谷”亦称亦称“东非大东非大峡谷峡谷”或或“东非大东非大地沟地沟”。裂谷宽几。裂谷宽几十至十至200 km，深达，深达10002 000m，谷壁，谷壁刀削斧劈，长度相刀削斧劈，长度相当于地

27、球周长的当于地球周长的1/6，气势宏伟，景色壮气势宏伟，景色壮观，是世界上最大观，是世界上最大的裂谷带，被形象的裂谷带，被形象地称为地称为“地球表皮地球表皮上的一条大伤痕上的一条大伤痕”。南起赞比西河的下游谷地，向北延南起赞比西河的下游谷地，向北延仲到马拉维湖北部，并在此分为东仲到马拉维湖北部，并在此分为东西两条，东面的一条是主裂谷，穿西两条，东面的一条是主裂谷，穿越坦桑尼亚中部，经肯尼亚北部及越坦桑尼亚中部，经肯尼亚北部及埃塞俄比亚高原中部，继续向北直埃塞俄比亚高原中部，继续向北直抵红海和亚丁湾，全长抵红海和亚丁湾，全长5000多公里多公里;西面一条经坦噶尼喀湖、基伍湖、西面一条经坦噶尼喀湖

28、、基伍湖、爱德华湖、艾尔伯特湖等一直到苏爱德华湖、艾尔伯特湖等一直到苏丹境内的白尼罗河附近，全长丹境内的白尼罗河附近，全长1 700多公里。多公里。从整个非洲大陆来看，东非大裂从整个非洲大陆来看，东非大裂谷是全非洲最高地带，属东非裂谷谷是全非洲最高地带，属东非裂谷高原区，总面积高原区，总面积500多万平方公里，多万平方公里，占非洲面积的占非洲面积的1/6多，非洲的几座海多，非洲的几座海拔在拔在4500 m以上的高峰，全部分布以上的高峰，全部分布在这个自然区内，其中有著名的乞在这个自然区内，其中有著名的乞力马扎罗山、肯尼亚山、埃尔贡山力马扎罗山、肯尼亚山、埃尔贡山等。等。2、构造上以、构造上以断

29、裂为边界，且断裂为边界，且断层均为正断层，断层均为正断层，垂直断距可达几垂直断距可达几公里，形成盆岭公里，形成盆岭构造。如美国西构造。如美国西部盆岭区。部盆岭区。3、类型上有、类型上有平行式和三叉裂平行式和三叉裂谷式谷式假假想想的的构构造造剖剖面面东东非非裂裂谷谷带带的的构构造造东东非非裂裂谷谷系系的的主主要要单单元元坦坦噶噶尼尼喀喀湖湖的的半半地地堑堑金金戈戈马马盆盆地地内内部部构构造造坦噶尼喀湖半地堑剖面坦噶尼喀湖半地堑剖面坦噶尼喀湖的多道地震剖面坦噶尼喀湖的多道地震剖面4 4、大多伴有强火山活动及深成岩浆活动，并常有、大多伴有强火山活动及深成岩浆活动，并常有地幔岩包体。大陆裂谷火山岩以碱

30、性玄武岩为主，地幔岩包体。大陆裂谷火山岩以碱性玄武岩为主，当向过渡型裂谷发展时，可以出现拉斑玄武岩。当向过渡型裂谷发展时，可以出现拉斑玄武岩。裂谷火山岩的另一特点是常出现裂谷火山岩的另一特点是常出现双峰式火山岩系列双峰式火山岩系列：基性岩浆与酸性岩浆大致同时喷发，几乎缺失过渡基性岩浆与酸性岩浆大致同时喷发，几乎缺失过渡的中性岩浆。基性岩浆属幔源，酸性岩浆属壳源。的中性岩浆。基性岩浆属幔源，酸性岩浆属壳源。5 5、堆积厚度很大，可达几公里，沉积序列一般：、堆积厚度很大，可达几公里，沉积序列一般：下部：粗碎屑岩下部：粗碎屑岩中部：深湖沉积，有泥岩和湖相浊积岩等中部：深湖沉积，有泥岩和湖相浊积岩等上

31、部：往往形成蒸发盐岩上部：往往形成蒸发盐岩地层中常厚度不等的含有火山岩地层中常厚度不等的含有火山岩双峰式火山岩岩套双峰式火山岩岩套东非裂谷东非裂谷系沉积与系沉积与火山盖层火山盖层坦桑尼亚的东非裂谷影像加拿大阿撒普斯科坳拉槽加拿大阿撒普斯科坳拉槽夭折裂谷夭折裂谷（三）地球物理特征（三）地球物理特征1、浅源地震活动带，震源深度一般、浅源地震活动带，震源深度一般2045km2、一般为负的布格重力异常。负异常的的、一般为负的布格重力异常。负异常的的产生是由于厚的沉积物和下部存在低密产生是由于厚的沉积物和下部存在低密度的异常地幔度的异常地幔3、地壳厚度较薄，一般小于、地壳厚度较薄，一般小于30km。4、热流值较大，一般比两侧高、热流值较大，一般比两侧高23倍。一倍。一般大于般大于1.5HFU，最高可达最高可达3.84.4HFU.（四）裂谷形成和演化的地球动力模型（四）裂谷形成和演化的地球动力模型1 1、早期成穹阶段早期成穹阶段2 2、断裂下陷阶段、断裂下陷阶段3 3、陆间裂谷阶段或裂谷消亡阶段、陆间裂谷阶段或裂谷消亡阶段拗拉槽概念：延进大陆内部以高角度和地槽延进大陆内部以高角度和地槽(洋盆洋盆)相连的未相连的未得到充分发展的残余裂谷得到充分发展的残余裂谷大陆裂谷 陆间裂谷 大洋中脊裂谷