第三章-地槽-地台学说剖析课件.ppt
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1、第三章地槽地台说第三章地槽地台说第一节第一节 地槽、地台的基本概念地槽、地台的基本概念第二节第二节 地槽、地台的基本特征地槽、地台的基本特征第三节第三节 地槽、地台的内部构造地槽、地台的内部构造第四节第四节 地槽、地台的发展地槽、地台的发展第五节第五节 地槽、地台说的评价地槽、地台说的评价一、地槽的概念一、地槽的概念地槽概念历史上包括两大学派:地槽概念历史上包括两大学派:(一)北美学派(一)北美学派第一节第一节 地槽、地台的基本概念地槽、地台的基本概念霍尔提出霍尔提出褶皱山系前身是不断坳陷堆褶皱山系前身是不断坳陷堆积巨厚沉积物的沉降地带积巨厚沉积物的沉降地带。霍尔霍尔 (1859)(1859)
2、阿巴拉契亚山脉古生代地阿巴拉契亚山脉古生代地层厚逾层厚逾1 1万米,而美国中万米,而美国中部平原地区同时期地层厚部平原地区同时期地层厚度约度约1 1千米。千米。丹纳丹纳1883年提出年提出地槽地槽概念:概念:地槽是强烈下降并逐地槽是强烈下降并逐渐被沉降物充填的坳陷渐被沉降物充填的坳陷。至。至19世纪末形成了以卡尔世纪末形成了以卡尔宾斯基为代表的学派宾斯基为代表的学派北美学派。北美学派。中心含义:中心含义:(1)一个沉降槽地;()一个沉降槽地;(2)堆积巨)堆积巨厚的浅海沉积物;(厚的浅海沉积物;(3)沉积物发生褶皱、变质作用、)沉积物发生褶皱、变质作用、岩浆作用;(岩浆作用;(4)形成于大陆边
3、缘,边沉降边接受沉)形成于大陆边缘,边沉降边接受沉积。积。动力为地壳的垂直运动,地球受热膨胀引起全动力为地壳的垂直运动,地球受热膨胀引起全球性的拉张作用造成地槽沉降和造山带的褶皱。球性的拉张作用造成地槽沉降和造山带的褶皱。(二)欧洲学派(二)欧洲学派 20世纪初法国世纪初法国奥格奥格等等 欧洲地质学家研究阿尔卑欧洲地质学家研究阿尔卑斯山区时逐渐形成了以斯山区时逐渐形成了以施蒂勒施蒂勒为代表的学派,为代表的学派,认为认为地槽主要特征是后期强烈的褶皱作用,是大陆之间地槽主要特征是后期强烈的褶皱作用,是大陆之间的海洋地区内发育的一个狭长的深海槽。的海洋地区内发育的一个狭长的深海槽。中心含义:中心含义
4、:(1)一个深海槽;()一个深海槽;(2)堆积厚度)堆积厚度不大的深海或远海沉积物;(不大的深海或远海沉积物;(3)沉积速率小于沉)沉积速率小于沉降速率;(降速率;(4)形成于两个大陆之间。)形成于两个大陆之间。地球的收缩和水平挤压产生地槽坳陷,持续挤地球的收缩和水平挤压产生地槽坳陷,持续挤压导致巨厚沉积物褶皱成山,动力为水平运动。压导致巨厚沉积物褶皱成山,动力为水平运动。地槽的概念:地槽的概念:地槽褶皱带是指地壳上规模巨大的槽型的地槽褶皱带是指地壳上规模巨大的槽型的强烈构造活动带。(强烈构造活动带。(1)前期经历强烈的差异沉降前期经历强烈的差异沉降,堆积巨厚的沉积物,或具有深海沉积物和海底火
5、堆积巨厚的沉积物,或具有深海沉积物和海底火山喷发。山喷发。后期褶皱隆起后期褶皱隆起,形成褶皱山系(褶皱,形成褶皱山系(褶皱带),并伴随强烈的构造变动、岩浆活动和变质带),并伴随强烈的构造变动、岩浆活动和变质作用;(作用;(2)时间时间上是指上是指古生代以来古生代以来有过强烈活动有过强烈活动的地带;(的地带;(3)地槽地槽主要位于主要位于大陆边缘大陆边缘,少数位于,少数位于两个大陆之间。两个大陆之间。地台是大陆地壳上相对稳定的构造单元地台是大陆地壳上相对稳定的构造单元,它是由下伏的巨厚的结晶变质岩系和上覆(或它是由下伏的巨厚的结晶变质岩系和上覆(或部分上覆)的厚度较薄、变形轻微的沉积岩系部分上覆
6、)的厚度较薄、变形轻微的沉积岩系组成,两者之间为一重要的不整合,组成,两者之间为一重要的不整合,即地台具即地台具有基底和盖层的双层结构有基底和盖层的双层结构。在构造单元划分中,。在构造单元划分中,地台相对于地槽而言,在时间上是指具地台相对于地槽而言,在时间上是指具前寒武前寒武结晶基底结晶基底的区域。的区域。二、地台的概念二、地台的概念 奥地利修斯1885地球的面貌中提出的。一、地槽的主要特征一、地槽的主要特征第二节第二节 地槽、地台的基本特征地槽、地台的基本特征 地槽是地壳上最活动的构造带,其活动性表现在地质构造的各地槽是地壳上最活动的构造带,其活动性表现在地质构造的各个方面。个方面。1 1地
7、槽通常出现在大陆边缘地带,并沿大陆边地槽通常出现在大陆边缘地带,并沿大陆边缘延伸缘延伸 地槽一般都具有狭长的形态,在地壳上呈带状分地槽一般都具有狭长的形态,在地壳上呈带状分布。其规模很大,长度往往可达近千千米到几千千米,布。其规模很大,长度往往可达近千千米到几千千米,宽度也可达近百千米到几百千米。宽度也可达近百千米到几百千米。有些已经褶皱成山有些已经褶皱成山的地槽往往因为侧向挤压和消减作用,其宽度大大缩的地槽往往因为侧向挤压和消减作用,其宽度大大缩减,还有一些褶皱带由于大陆的碰撞和移离,不仅会减,还有一些褶皱带由于大陆的碰撞和移离,不仅会改变其原有的宽度和长度,而且可能发生很大的位移。改变其原
8、有的宽度和长度,而且可能发生很大的位移。2 2发展中的地槽,其地貌与近代大陆边缘特征一致发展中的地槽,其地貌与近代大陆边缘特征一致 地槽既可以形成宽阔的大陆架地槽既可以形成宽阔的大陆架-大陆坡大陆坡-大陆基,比大陆基,比较简单的较简单的大西洋型大西洋型大陆边缘,也可出现很窄的大陆架大陆边缘,也可出现很窄的大陆架-大陆坡大陆坡-海沟,起伏显著的海沟,起伏显著的太平洋型太平洋型大陆边缘。已经褶大陆边缘。已经褶皱的地槽,在地形上通常成为山系,在地球表面形成一皱的地槽,在地形上通常成为山系,在地球表面形成一系列大致系列大致平行的线状山脉平行的线状山脉,延续距离以近百千米至几千,延续距离以近百千米至几千
9、千米。特别是比较年青的中、新生代褶皱隆起的山系,千米。特别是比较年青的中、新生代褶皱隆起的山系,崇山峻岭的面貌变化更为明显。现代地球上所见的许多崇山峻岭的面貌变化更为明显。现代地球上所见的许多雄伟山系,差不多都分布在环太平洋带和阿尔卑斯雄伟山系,差不多都分布在环太平洋带和阿尔卑斯-喜喜马拉雅带,这些地带都是中、新生代地槽分布的范围。马拉雅带,这些地带都是中、新生代地槽分布的范围。而古生代褶皱带由于长期的剥蚀和破坏,一般山系海拔而古生代褶皱带由于长期的剥蚀和破坏,一般山系海拔较低,地形起伏不显著。较低,地形起伏不显著。在地槽发育阶段,沉积物以浅海相沉积为主沉积物以浅海相沉积为主,有时还可出现半深
10、海相和深海相沉积,沉积物分选性差,沉积厚度很大,可达上万米或更厚。岩性、岩相和厚度变化显著。地槽中经常可见一些特有的沉积组合,如硬砂岩沉积组合、地槽中经常可见一些特有的沉积组合,如硬砂岩沉积组合、细碧角斑岩沉积组合、复理石沉积组合和磨拉石沉积组合细碧角斑岩沉积组合、复理石沉积组合和磨拉石沉积组合等。等。地槽的沉积组合发育于强烈构造运动的条件下,构造地槽的沉积组合发育于强烈构造运动的条件下,构造运动速度快、幅度大,而且极其频繁,因此沉积组合在时运动速度快、幅度大,而且极其频繁,因此沉积组合在时空上的变化很大。在垂直地槽走向上经常交叉变换,明显空上的变化很大。在垂直地槽走向上经常交叉变换,明显地受
11、隆起、拗陷和断裂的控制,岩相、沉积组合往往成带地受隆起、拗陷和断裂的控制,岩相、沉积组合往往成带状分布,形成构造岩相带状分布,形成构造岩相带。3 3地槽在沉积上往往表现为长条状的地槽在沉积上往往表现为长条状的坳陷,有一定的方向性坳陷,有一定的方向性 地槽褶皱带中经常见到地槽褶皱带中经常见到紧密褶皱、大型断裂和紧密褶皱、大型断裂和逆掩推复构造逆掩推复构造,以及由它们复合组成的复背科、复,以及由它们复合组成的复背科、复向斜、断裂带和褶皱带。向斜、断裂带和褶皱带。地槽褶皱带构造的另一特地槽褶皱带构造的另一特征是经常表现为线型构造。征是经常表现为线型构造。在在平面上平面上一系列褶皱和一系列褶皱和逆掩断
12、裂逆掩断裂沿一定方向延伸沿一定方向延伸,与地槽总体走势一致与地槽总体走势一致;在剖面上在剖面上褶皱和断裂褶皱和断裂紧密排列紧密排列,连续发育,不间断,连续发育,不间断地布满在整个地槽褶皱带;在相当大的范围内,褶地布满在整个地槽褶皱带;在相当大的范围内,褶皱轴面和逆掩断层面向一个方向倾斜,显示了组成皱轴面和逆掩断层面向一个方向倾斜,显示了组成褶皱的岩层物质向同一方向推移的趋向。褶皱的岩层物质向同一方向推移的趋向。4 4地槽发展晚期,一般经历了剧烈地槽发展晚期,一般经历了剧烈的构造变动,地槽中的岩层发生褶的构造变动,地槽中的岩层发生褶皱和断裂,形成十分复杂的构造皱和断裂,形成十分复杂的构造 5 5
13、广泛的、强烈的岩浆活动也是地槽广泛的、强烈的岩浆活动也是地槽 的重要标志的重要标志 不少地槽往往不少地槽往往具有剧烈的海底火山喷发,它与沉积岩具有剧烈的海底火山喷发,它与沉积岩相伴生,形成特殊的火山一沉积组合系列。有些地槽还有相伴生,形成特殊的火山一沉积组合系列。有些地槽还有基性、超基性岩侵位,其中有些部分是洋壳组成部分。在基性、超基性岩侵位,其中有些部分是洋壳组成部分。在地槽发展晚期有大规模的花岗岩侵入,形成巨大的岩基。地槽发展晚期有大规模的花岗岩侵入,形成巨大的岩基。6 6地槽褶皱带往往有成对的变质带出现地槽褶皱带往往有成对的变质带出现 经受过强烈变动的地槽经受过强烈变动的地槽,由于变动期
14、中岩石在异常明,由于变动期中岩石在异常明显的压力、热力以及外加物质成分的影响下,发生变质显的压力、热力以及外加物质成分的影响下,发生变质作用,使原有的岩石在结构、构造和成分上发生变化。作用,使原有的岩石在结构、构造和成分上发生变化。地槽褶皱带往往可以发现有成对的变质带出现:一个是地槽褶皱带往往可以发现有成对的变质带出现:一个是以高压一低温变质及大量基性、超基性岩为特征:一个以高压一低温变质及大量基性、超基性岩为特征:一个是以低压一高温变质及花岗岩广泛侵入为特点。是以低压一高温变质及花岗岩广泛侵入为特点。7 7地槽有丰富的矿产地槽有丰富的矿产 地槽内地槽内的矿产丰富,并以内生矿床为主,的矿产丰富
15、,并以内生矿床为主,如与基性、如与基性、超基性有关的铬、镍、钛、铂和黄铁矿型铜矿;与中酸性超基性有关的铬、镍、钛、铂和黄铁矿型铜矿;与中酸性侵入岩有关的铁、铜、钨、钼等矽卡岩型矿床;钨、锡、侵入岩有关的铁、铜、钨、钼等矽卡岩型矿床;钨、锡、钼、铋、铜、铅、锌、银、锑、汞等热液矿床,以及稀有钼、铋、铜、铅、锌、银、锑、汞等热液矿床,以及稀有金属伟晶岩矿床等。金属伟晶岩矿床等。8 8地槽常常是地球物理异常带地槽常常是地球物理异常带 由于地槽带地壳深部结构、物质组成和物质运动的特由于地槽带地壳深部结构、物质组成和物质运动的特点,因此在地球物理点,因此在地球物理重力重力、地磁场、地热流量、地、地磁场、
16、地热流量、地应力场、地震活动等方面都有反映。重力异常带往往也应力场、地震活动等方面都有反映。重力异常带往往也是地震活动带,并具有较高的地热流量。是地震活动带,并具有较高的地热流量。二、地台的主要特征二、地台的主要特征 特征既是识别地槽、地台标志,又是划分特征既是识别地槽、地台标志,又是划分地槽、地台的依据。地槽、地台的依据。1 1地台一般具面状展布的几何形态地台一般具面状展布的几何形态 与地槽的长条形形态不同,与地槽的长条形形态不同,地台大多数地台大多数呈不规则圆形、菱形、多边形等外形呈不规则圆形、菱形、多边形等外形,其大,其大小自数十万平方千米至数百万平方千米。世小自数十万平方千米至数百万平
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