大地构造学 6.ppt

Tectonics
Chapter 6经典大地构造学说
第一节地槽地台理论
一. 地槽及其演化
概念
特征和标志
对偶性
演化
迁移性
一. 地槽及其演化
1. 概念
1859年美国地质学家霍尔()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,但他错误地把地壳拗陷归困于沉积物的加载。到1873年丹纳()正式把这种拗陷称为地槽。
概念:地槽是地壳上强烈的构造带,曾经为巨大的拗陷带,沉积有巨厚的海相沉积物,在发展过程中各种活动都十分强烈,最后转变为褶皱山脉。
2. 特征和标志
(1)地槽通常出现在大陆边缘地带或两个大陆之间,因此,地槽一般都具有狭长的形态呈带状分布,规模很大,长几百至几千公里,宽几百公里,现今地槽多为褶皱山脉。
2. 特征和标志
(2)地槽沉积物分布在长条状的拗陷内,沉积物以海相为主,分选性差,厚度巨大,可达上万米。常常形成特殊的沉积建造和建造序列,由下而上依次为:A 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。B 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,并与细碧岩、安山玄武岩、石英角斑岩及其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。C 碳酸盐建造,一般不纯,常含泥质成分,说明为下沉最晚期海侵最广泛,陆源物少,地势平缓。D 复理石建造,海相沉积,以砂、粉砂、粘土等陆源碎屑为主交替组成的韵律组合,厚可达上万米,韵律厚为几十厘米,说明是一种浊流沉积(已往认为是地槽上下“振动”形成的),代表地槽上升初期阶段。E 磨拉石建造,以砾、砂成分为主,分选差,无韵律。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。
2. 特征和标志
(3)早期的细碧角斑岩建造常与块状硫化物矿床伴生,中期的为一些稀土元素矿,晚期主要为多金属矿床。
(4)地槽发展晚期阶段,发育有线形紧闭褶皱带、推覆构造、逆掩断层等,平面上构造线总体与地槽展布方向一致。
(5)由于P、T升高,发展晚期遭受不同程度的区域变质作用。
(6)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(图1)。优地槽远离克拉通、强烈的火山活动,以发育有基性熔岩与蛇绿岩为特点,造山期有研究活动。冒地槽则靠近克拉通,没有或几乎没有火山活动。
4 地槽演化
地槽发展总趋势是由从活动转向温度,从洋壳转变为陆壳的过程
(1) 下降阶段:下降强烈地段为地向斜,反之为地背斜,沉积物以硬砂岩建造、硅质-火山岩建造和碳酸盐建造为主。
(2) 上升阶段:褶皱回反,由优地槽开始逐渐向冒地槽移动,也就是由优地槽背斜向冒地槽背斜方向演化,沉积物以复理石、磨拉石建造为特征。
(3) 应力松弛阶段:形成区域性隆起及张性裂陷或地堑,常出现红层或含盐建造(蒸发环境)。