地球的起源和基本特征.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,地球的起源和基本特征,第一节 地球的起源,第二节 地球的圈层结构,第三节 地球的非对称性,第四节 地球构造活动的韵律性,第一节 地球的起源,科学的地球起源研究与整个太阳系的起源联,系在一起，认为地球是从太阳系星云中诞生的，,是由较重元素组成的星子聚集、增生，即通过吸,积凝结作用形成的。,宇宙的年龄为137亿年,太阳系约形成于100亿年,地球起源的年龄约在46亿年,太阳由70左右的H、27左右He以及3左,右的其它一百多种元素所组成，以最轻的元素为,主，它与太阳系原始星云的成分比较接近。,地球由34.6的Fe、29.5的O、15.2的,Si、12.7的Mg、2.4的Ni、2.2的Ca和Al、,1.9的S以及1.5的其它一百多种元素所组,成，重元素含量比太阳多得多。,大陆地壳的平均化学成分由5.8的Fe、,45.2的O、27.2的Si、2.77的Mg、,8的Al、5.06的Ca、2.32的Na、,1.68的K、0.68的Ti、0.14的H、,0.10的Mn、0.10的P以及0.95的其他,一百多种元素所组成。,根据月球演化资料判断，陨石大量撞击,并使地球的质量与体积不断增大的吸积作,用，大约仅持续了5000万年，以后便按指,数方程的特征快速衰减。在最近40亿年以,来，陨石撞击地球的数量骤减，由陨石撞击,而造成地球质量的增大只增加了1025g，即,大约增加了地球总质量（5.9761027g）,的六百分之一，这就是说，近40亿年来，,地球的质量和体积都没有发生过大幅度的变,化，吸积作用早已结束。,非均匀吸积多阶段堆积模型：,由直径大于3000 km的巨,星子,堆积形成相当,于现今地球质量7090大小的原始地球，巨,星子由金属铁组成的M群星子和类似于月球组成,的L群星子构成。,在吸积、增生的同时，地球物质在,万有引力,作,用下向中心聚集，体积缩小，压力增大，放出热,量，使地球内部相对均匀的富含镁铁质的硅酸盐,发生,全部熔融,，从而导致物质按照密度的不同，,沿地球半径方向发生分异和迁移。,地核、下地幔、原始地壳,约在,4460 Ma前,，原始地球基本形成，以,后则一直比较稳定，大致保持其重力均衡和,圈层结构的特征。,第二节 地球的圈层结构,目前，通过钻探能直接研究的地球深度刚超过,13 km,，因地壳上升而被剥蚀出露的岩石其原来,形成时的深度也,不超过25 km,，这与地球的平均,半径（6367 km）相比显得微不足道。,对地球更深部的了解只能通过间接的地球物理,手段来研究，其中最主要、最有效的方法就是利,用,地震波,来研究地球的内部结构。,地球内部结构主要是通过对地震波以及由大地,震所激发的地球自由振荡的观测和研究确定的。,地震波是一种机械运动的传播，产生于地球介,质的弹性。地震波到达之处，介质就产生形变。,地震波可分为体波和面波两大类，其中体波可,在地球内部的三维空间内传播，并可分为P波和,S波两类。,P波,又叫纵波、压缩波或初至波，是由地球内,部物质的压缩产生的，质点位移与传播方向一,致。P波能在固体和液体中传播。,S波,又叫横波、剪切波、畸变波或次波、续至,波，质点位移方向与传播方向垂直。S波仅能在,固体中传播。,地震波的传播速度决定于介质的弹性与密,度之比。在地球内部，岩石的弹性和密度都,是随深度而增加的，不过弹性增加得更快，,所以，地震波的速度一般是随深度而增加。,1909年，莫霍洛维奇(Mohorvcic)根据近,震初至波的走时，算出地下56 km深处存在,一间断面，其上物质的波速为5.6 km/s，其,下为7.8km/s。后来称这一间断面为,莫霍面,或M面,，这个面以上的圈层称为,地壳,。,1914年，古登堡(Gutenberg)根据地震,波走时，测定出在2900 km深度处存在,一间断面。后来称这一间断面为,古登堡,面或G面,，这个面以下的部分为地核，,以上直至地壳底部的部分为,地幔,。,1936年，莱曼(Liehnmnn)根据通过地,核的地震纵波走时，首先提出在地核内,部,5100 km,还存在一个间断面，由此又,将地核分成了,内核,和,外核,。进一步观测,研究表明，外核不能传播S波，而内核,可以传播S波，推断外核为液态、内核,为固态。,布伦(Bullen，1963，1975)根据地球内部,地震波的速度分布，将固体地球分为7层：,地,壳为A层，地幔为B、C、D三层，外核为E,层，内、外核的过渡区为F层，内核为G层,；,后来他又根据新的资料，把,D层分为D和D”,层,。,区域,深度范围/km,名 称,P波和S波速度的特征,A,033,地壳,复杂,B,33410,上地幔,梯度正常,C,4101000,梯度较大,D,10002700,下地幔,梯度正常,D,27002900,梯度近于零,E,29004980,外核,P波梯度正常,F,49805120,过渡区,不详,G,51206370,内核,梯度很小,1914年，美国地质学家巴雷尔(Barrell)根,据地壳均衡理论推测在地球深处存在塑性,层，首先提出把地球上部刚性部分叫岩石圈,(层)，其下塑性较大的部分叫软流圈(层)。,1926年，古登堡发现，当地震波通过,100200km深度时，P波速度由8.18.5,km/s减慢到7.27.8km/s。,地球表面至低速层，包括地壳和上地幔,上部的部分称为,岩石圈,，而将其下的低速,层称为,软流圈,。岩石圈分为,地壳岩石圈,和,地幔岩石圈,因此，对地球内部的圈层划分又有了岩,石圈、软流圈、,中圈,和,地核,的划分方案，,中圈指软流圈底至核幔边界的地幔部,分。,一、地壳,1、地壳的类型,地壳是莫霍面之上的地球最外层。无论是厚度,还是成分，地壳都是很不均匀的，最明显的差别,是在大陆地壳和大洋地壳之间。因此，一般将地,壳分为大陆型地壳、大洋型地壳和过渡型地壳三,大类。有的学者则将地壳分为大陆型地壳、大洋,型地壳、次(亚)大洋型地壳和次(亚)大陆型地壳4,种基本类型。,平均而言，大陆地壳比大洋地壳厚，比大洋地,壳老，也比大洋地壳的密度小。就化学和矿物成,分而言，这两类地壳也明显不同。,2、地壳的分层,长期以来，认为大陆地壳分为上层的花岗质岩层和下,层的玄武质岩层，两者之间的界面称为,康拉德界面，,或康氏面、K面,。,随着地震测深技术在仪器、方法和理沦上的发展，发,现地壳的结构十分复杂，并存在明显的侧向变化。地,壳中有很多不连续面，很难说它们之中的哪一个更为,重要，哪一个是康氏面。因此，无沦是从地震波速度,还是从岩石学性质方面划分的康氏面，就逐渐被多数,学者废弃了。,现代研究结果表明，大部分陆壳具有悠久而复杂的历,史，并且经历过多期碰撞、张裂、受热、冷却及其他,作用，其结构很难用简单的双层模型加以概括。,地壳的岩石学垂直分层：,在未变质的表壳岩石下面的,上地壳,由绿片岩相,岩石组成；,中地壳,主要为经过富铝的、伴随局部混合岩化,及花岗岩化的角闪岩相岩石；,下地壳,为含有长英质片麻岩和多种侵入体的麻,粒岩相岩石。,按照一般地温梯度(30,/,km)推算，上述分层界,面的大致深度为5 km、15 km和25 km左右。,地壳物质结构的基本特点，是石英含量向下减,少，长石含量向下增多。,变质相以岩石中出现定的变质矿物组合为标志，反映变质作用发生时特定的温度压力条件。以不同的变质相为标志，可得出地壳岩石学分层,。,Q-石英 Ab-钠长石 Pl-斜长石 Bi-黑云母 Ms-白云母 Ch-绿泥石 Ep-绿帘石 Sps-锰铝硫石 Act-阳起石 Alm-铁铝榴石 Sep-蛇纹石 Hb-普通角闪石 Di-透辉石 Px-辉石 Fo-镁橄榄石,3、中地壳低速高导层,中地壳的地震波速低、电导率高，常成为中地,壳低速高导层，其深度与过去所谓的康氏面相,当。中地壳低速高导层在分布上表现为一个不,连续的界面，不像莫霍面那样到处都存在。在,地表断裂构造活动性较强的地区和地震活动性,较强的地带常发育中地壳低速高导层，如华北,各地震带、天山带、东南沿海带和青藏高原地,区等；而一些近期构造活动性较差和缺乏地震,活动的地区，常常不存在中地壳低速高导层，,如扬子古板块、阴山、燕山地区、塔里木和准,噶尔的大部分地区等。,4、莫霍面的性质,Steinhart(1967)给莫霍面下了一个很实用的,定义：“莫霍洛维奇不连续面是地球中纵波速度,迅速地或不连续地增大到介于7.68.6 km/s之,间某个值的界面。在没有可识别的波速增大的,情况下，莫霍洛维奇不连续面被认为是纵波速,度首次超过7.6km/s的界面”。,莫霍面的传统工作模型包括下述要素：,莫霍面是分异地球的表现和地壳与地幔界面的标志；,莫霍面是地震波速度和岩石成分的一级(即零厚度)不连续面；,莫霍面是均质的镁铁质岩层(上面)与超镁铁质岩层(下面)之间的界面；,莫霍面在全世界范围都存在，其深度有侧向变化，洋壳为58 km，陆壳为2070 km；,在莫霍面上波速有明显的跳跃，纵波速度从莫霍面以上的7.6 km/s增加到莫霍面以下的7.6 km/s。,近期研究成果表明，莫霍面可以是一个厚达数km的,过渡带，具有构造和岩石的复杂性、性质和深度上的侧,向变化性。,大多数证据表明，大洋莫霍面是一个复杂的、互层,的、03 km厚的结晶质堆积岩过渡带，过渡带覆于上,地幔残留的橄榄岩之上，顶部主要为镁铁质成分、底部,主要为超镁铁质成分。在断裂带附近，大洋莫霍面变,浅；在大洋热点区，莫霍面异常厚。,大陆莫霍面尽管是全球性分布，但比大洋莫霍面复杂,得多，厚度和深度上表现出极大的复杂性和侧向可变,性。最古老的陆壳下面的莫霍面比显生宙地壳(不包括,年轻造山带)下面的莫霍面深得多(4050 km)；在年轻,的造山带下面的莫霍面地形起伏，地壳增厚；在拉伸作,用区，有年轻的高度活动的莫霍面存在。,5、大陆地壳的结构研究中遇到的问题,当代地壳结构研究主要从两个方面独立发展：,一是以地球物理方法为主的地学大剖面研究,一是科学深钻或超深钻的实施,这两个研究方向都获得了举世瞩目的进展，成,果引人注目。但前苏联、前德国、美国、法国、,瑞典等许多国家的科学钻深发现，凡是根据地球,物理和地表地质确定的深度超过1500m的既定目,标几乎都未得到钻孔的证实，因而在地学界产生,了极大的冲击波，使地学界目瞪口呆，对地球物,理探测方法的地质解释提出了非常严重的挑战。,前苏联实施的三口超深井的既定目标都落空。,科拉超深井预测7 km处见到K-面，但达到,12261m也未见到；,克里沃罗格超深井预测910 km深处出现太,古宙岩系，结果2350m就进入太古宙斜长花岗岩,中；,高加索的萨阿特累超深井预测缺乏花岗岩层、,7 km处出现玄武岩，结果3.5 km出现中生代玄武,岩层，6 km出现中生代流纹岩、英安岩。,地壳反射层为构造断裂的想法未得到科学,钻探成果的证实。,瑞典深钻穿过的三个反射层，原先认为是近,水平断裂构造，结果证实是基性岩床；,原德国超深钻原认为3400m处的反射界面为,近水平断裂构造，但深钻穿过6000m也未见到这,个断裂构造面。,二、地幔,1、上地幔物质组成和构造的非均质、非均匀特性,上地幔地震波速度在垂向和侧向上都有变化。在稳定,的地盾区，地震波传播的速度较快，而在构造活动性,较强和年轻的海洋岩石圈地幔则较慢；在200250,km、400410 km、550 km和670 km的深度上的速,度不连续跳跃以及在400500 km之间异常高的速度,梯度带，在一定程度上是全球性的。,上地幔内存在着若干个不同尺度的化学成分不连续界,面,，,上地幔的矿物相组合随深度产生惭变或突变而引,起层状非均质性,，上地幔动力作用过程的非均匀导致,构造的非均匀性。,2、软流圈,20世纪80年代初期，认为软流圈具有以下一些特点：,深度一般为60250 km，各地厚薄不一；,软流圈的顶、底不是一个平整的面，而是逐渐过渡的层带，一般在大约60 km深处地幔开始由脆性向塑性过渡，在大于250 km深处物质又变为较坚硬的状态；,岩石处于熔融或塑性状态，很小的应力作用就能引起物质的流动，并会带动岩石圈的运动；,洋壳下的软流圈比陆壳下的软流圈厚，洋壳下面的软流圈底板深度为400 km，厚度约350 km；陆壳下面的软流圈顶板深度为100 km，底板为200250 km，厚度约100150 km；,软流圈物质的密度比周围地幔的密度小，在岩石圈薄弱处软流圈轻物质上涌，引起岩石圈的各种岩浆活动和构造运动。,20世纪80年代以来，对软流圈有了新,的认识：软流圈是一横向变化带，如在,克拉通下软流圈始于150 km深度，在某,些区域软流圈延伸的深度大于400 km,3、下地幔,在下地幔上部的150km内，显示地震波速度高,梯度，因此，“下地幔本体”的深度是从800km左,右一直到核幔边界之上300,km左右，主要成,分是MgO和SiO2，其次是CaO和A12O3。下地,幔并像以前认为的那样均匀，特别是在靠近核,幔边界的底层，横向变化和各向异性较为显著。,4、D”层,位于核幔边界之上的下地幔D”层，是地球内,部横向变化最大、各向异性明显的复杂区域。,D”层S波速度变化可达5、P波速度的变化,为2.5，且在顶部速度随深度增大，在下部速,度随深度减小。,D”层的复杂性还表现为厚度和位置的不确定，,厚度变化于100450 km之间，平均约250265,km；在地理位置上更是变化莫测，时隐时现，可,在很短的距离(10100 m)内中断，也可在很长的,距离(1000 km)内出现。,三、核幔边界和地核,1、核幔边界,地球的固态地幔和液态外核之间的界面，即古登堡间,断面，深度为2900km。,核幔边界不是一个光滑的界面，存在地形起伏，起,伏为几km，横向不均匀性不及D”层显著。,核幔边界之下的地核与之上的地幔，无论在物质组,成、力学性质还是电学性质上都有巨大的差异，即，,核幔边界是一个明显的物理界面。,核幔边界是不均匀的超低速带，P波和S波速度分,别降低10%和30%，超低速带的厚度变化于550 km,之间。,2、外核的成分和结构,外核的刚度极小，粘度与水近似，密度比纯铁,约小10，温度可能也比纯铁的熔点低。外核的,成分有人提出为FeS的二元模型，还有Fe,SOSi的四元模型，目前比较公认的是Fe,SO或FeSSi三元模型，即外核的组成元素,很接近于纯铁，但在状态下要求在外核中掺杂有,轻元素。,除接近内、外核的边界和核幔边界地区外，,横向上外核具均匀的密度和速度结构。,3、内核的成分和结构,内核的半径为1222 km，密度约为13g/cm,3,，质,质量约为地球质量的1.7，成分为FeO或,FeNiO、纯铁或铁镍合金，呈固态。,内核有低的S波速度和高的地震衰减。在横向上,和纵向上，内核的P波都表现为各向异性，各向,异性甚至可以扩展到地球中心。但是，内核顶部,150 km各向异性已很弱，在顶部60 km则几乎是,各向同性。在各向同性的内核上部与各向异性的,内核下部之间，好像有一明显的过渡。,第三节 地球的非对称性,一 地球南、北非对称性的证据,二 地球东、西非对称性的证据,三 地球非对称性的动力学解释,一 南北半球非对称的证据,大陆占全球面积的十分之三，但大陆本身的三分之二以上集中在北半球。北半球是陆半球，南半球是海半球。,全球的大洋脊四分之三位于南半球，那里有南大西洋、太平洋、印度洋和环南极四条洋脊，而北半球只有北大西洋一条洋脊。,19002001年全球共发生M8级地震47次，30次发生在北半球。全球大陆内部M7级的强震几乎全部集中发生在北半球，而且在北纬2050的环带内特别集中。,全球中、新生代造山带四分之三集中在北半球，而且在北纬2060之间的环带内，大陆、内陆造山带和大陆地震集中并且经向构造十分发育（图31），南半球则不存在这样的现象。俄罗斯的乌拉尔山、中国的横断山、美国的落基山、横穿阿留申岛弧西段的帝王海山，还有规模小一些的库页岛、西地中海的撒丁岛、希腊、土耳其交界的南北向构造带等，这些经向构造带的间距大约是经度20的公倍数，可以看作是北纬2060之间的南北挤压带派生出来的一组等间距性的“横褶曲”。,地球的构造分区,南半球是总体的高热流区，洋脊构造集中，是表面引张的半球，说明南半球岩石圈的构造表现与南半球地幔的物理状态是对应的；相反，北半球是总体的低热流区，岩石圈碰撞挤压构造相对集中，表面挤压的半球。,研究表明，南半球的平均热流值达99.3 mW/m,2,，高出全球平均值（87 mW/m,2,）14；北半球的平均热流值是74.0 mWm,2,，比全球平均值低15。,就热散失量而言，全球热散失量（44.2l0,12,W）中的57(即25.310,12,W)来自南半球，43（18.910,12,W）来自北半球。,计算表明，南半球的地幔热散失量为22.110,12,W，占全球地幔热散失量（32.910,12,W）的67，是北半球地幔热散失量（10.810,12,W）的两倍。,大气运动的赤道带略向北偏，而大气运动的,复杂程度呈现北繁南简的特征。大气角动量与地,面之间的相互输送，主要发生在北半球北纬20,60之间的纬向环带之内。,海流的形式与环流带的位置表现为南、北不,对称。南半球高纬度东向暖流位于南纬50，,北半球高纬度东向暖流位于北纬40，而赤道带,的东向暖流则北偏到北纬10附近。,上地幔顶部和底部、下地幔顶部和底部四个,层的S波速度横向变化图都显示：,南半球以S波负距平区即慢速区为主，其可,能的物理含义是地幔内相对的热区；相反，北,半球则是正距平区，即快速区为主，其可能的,物理含义是相对的高密度区。,如南半球是总体的高热流区，是洋脊构造,集中的半球，说明南半球岩石圈的构造表现与,南半球地幔的物理状态是对应的；相反，北半,球是总体的低热流区，是岩石圈碰撞挤压构造,相对集中的半球，也说明北半球的岩石圈构造,与北半球地幔的物理状态相对应。,1.S波速度快于平均值的区域;2.S波速度慢于平均值的区域;,3.S波速度比差等值线(差0.5%),地球内部S波速度横向变化图,0200km,400670km,10221284km,28302891km,根据全球地震的分布及其运动学和动力学特征，可,将全球最活动的构造划分为三个一级构造系统：,环太,平洋构造系,，它以大洋岩石圈向大陆岩石圈的深俯冲为,构造特征；,大洋脊构造系,，它以大洋岩石圈内裂谷,转换断层的组合构造为特征；,北大陆构造系，简称大,陆构造系,，它主要分布在北纬2050的纬向环带，,以大陆岩石圈的边缘和内部的各种断裂的相互作用为特,征。,这三个一级构造系统不仅在构造样式及其组合构造表,现上各有特色，而且在地理分布和动力学环境上也各有,不同。这三个一级的构造系统揭示全球构造的差异和动,力环境的非均匀性。,全球型构造系的基本特征,二 地球东、西非对称性的证据,以北半球而论，东北球(即北半球东半)以,欧亚大陆为主体，陆多于海；而西北球(即北半,球的西半)则只有较小的北美大陆。,如果地球是均质旋转球，它应当是轴心对,称的，但实际上太平洋两侧和大西洋两侧都是,非对称的，这就可能与地球的非均一性有关。,造山带的长度、地质构造变动的强度与频,度、地震和火山的强度与频度以及大气运动的复,杂程度，东、西两半也有明显差别。,大体以180经度为界，把太平洋分为东、西,两半。东、西太平洋两侧的地质构造、成矿带的,结构与成矿种类、地震和火山带的结构及形态、,板块俯冲带的俯冲角与形态、弧沟边缘海的,组合结构以及东、西太平洋洋底的地貌、地层、,海水盐度，以至大气和海流的运动型式与温度分,布等许多方面都有重要差别。,大致以西经20为界，沿大西洋脊把大西,洋分为东、西两半，它们的海底结构、深度、,海水温度、盐度、洋流的冷暖、大气的运动与,气温分布等也是东、西反对称的。由于大西洋,两侧没有像环太平洋一样的构造俯冲带存在，,所以，地质上的东、西差异不如太平洋两侧明,显。,以0,o,经线为中线的半球叫0,o,半球，180经,线为中线的半球叫180半球。0半球客观上就,是大西洋半球，180半球则是太平洋半球。太平,洋的海水体积是大西洋的2倍。太平洋半球的构造,运动以太平洋环带为最主要特征，全球近80的,地震能量是从这个环带释放的，它是大洋地壳与,大陆地壳之间强烈挤压插入的地带；相反，大西,洋半球则以大洋地壳非均匀的拉张为特征。太平,洋半球可看作是挤压半球，或边缘挤压半球；,大西洋半球则是引张半球，或面状引张半球。,三 地球非对性的动力学解释,1960年，Licht曾提出经向三环地幔对流的模,式，上升流位于南极，中、低纬度带对流环的,上表面是由南向北的平流，其下降区和上升区,分别对称分布在北纬30和南纬30。,万天丰(2004)将把Licht(1960)的模式修改为,非对称的经向三环地幔对流模式，南半球上升对,流区位于环南极裂谷系的下面，成为该洋脊裂谷,系扩张的动力和物质来源；而北半球的下降对流,区位于北纬2050左右的环带上，导致对,流纬向环带的纵向挤压。这个对流模式有助于解,释大陆构造系和洋脊构造系的非对称，解释大,陆、大陆造山带和大陆地震为什么集中在北半球,这个环带内，还可以解释在这个纬度环带内纬向,和经向构造为什么格外发育。,地球的非对称经向对流模式,(a)卫星资料作出的地球形状断面；,(b)非对称经向对流模式,这一模式中的经向流、纬向流和地球转速变化,引起的惯性流，构成了地球非对称性的动力学背,景，并决定了全球构造系统的格局。,解释地球非对称性的地球动力学模式,C,14,大陆地震系的四个分区;O洋脊系(O,1,北大西洋;O,2,南大西洋,O,3,环南极);S推测的地幔对流胞(S,n,北极,向上,S,b,中、低纬,向北,S,c,南级,向下),第四节 地球构造活动韵律性,一 地球韵律性变动的分级,二 长韵律（10,9,10,6,a）的证据,三 地球构造活动长韵律的成因解释,地球的变化史主要通过地壳的演化史来表现，,无论在沉积史、变质史、岩浆史、成矿史还是在,构造史中，某些地质事件基本上是有规则的重复,发生，显示出周期或准周期的特征。,韵律性是指地球历史中某一事件的时大时小、,时强时弱的交替变化，它既包括时间长度严格相,等的物理学上的周期、时间长度不严格相等的准,周期和地质学中的特定术语旋回，而又具有更广,泛的节奏的含义。,一 地球韵律性变动的分级,地球在其演变的初期，大约从40亿年前开始，,岩石圈、水圈和大气圈已分成各自独立而又互相,联系的系统。它们在40多亿年的历史中，发生了,一系列,各种时间尺度韵律性,变化。为了对它们的,韵律性进行系统研究，以它们的代表性事件为参,考，在10,9,10,-3,年时间尺度范围内划分出长韵,律、中韵律、短韵律和微韵律四个层次、12个韵,律级别。,不同韵律层次的研究对象有质的差别，研究方法的原则也有所不同。,不同韵律层次的存在可能是不同类型天文周期因素对地球作用的效应。,4个韵律层次研究的重点和所要解决的科学课题也各有不同。,二 长韵律（10,9,10,6,a）的证据,1 时间尺度在（12）Ga间的长韵律,目前公认的地球年龄是4.6Ga。由地表岩层记,录恢复的地球演化史显示，地球自形成之后大约,每1Ga左右经历一次明显的突变，而在此大阶段,内则共性较多。,第一个突变标志的年限是3.6Ga。老于3.6Ga,的岩石以基性一超基性岩浆岩为主，无酸性岩，,表壳岩也很少发现。而在此时限之后，地球上出,现了海洋化学岩和斜长岩类的第一个峰值，有了,叠层石及富钠的最古老的“花岗岩”等。,第二个突变标志的年限是2.6Ga，它与国际地,层表确定的太古宙与元古宙的时间界限2.5Ga十,分接近。老于2.6Ga的岩石以绿岩建造和碧玉铁,质岩建造的交互层占优势，而在此时限之后，这,类建造已退居到南半球的冈瓦纳大陆，北半球的,劳亚大陆已很少硅铁沉积。从古元古代开始，白,云岩增多，大有取代硅铁沉积在海洋化学岩中占,统治地位之势；在太古宙末，“花岗岩”开始富,钾，但真正的富钾花岗岩出现在距今2.6Ga之后,至1.6Ga之前。代表稳定地块沉积的石英砂岩和,显示硅铁沉积结束并开始出现叠层石赤铁矿的红,层也在这一阶段内出现。,第三个突变标志的年限是1.6Ga。1.6Ga之后，,地表出现了大范围的地台盖层沉积，是地壳进,入又一发展阶段的标志。硅质条带白云岩取代,了上一阶段中占优势的块状白云岩。斜长岩的,第二次峰值也发生在1.6一1.0Ga之间。,第四个突变标志的年限是0.6Ga，是“隐生宙”,与显生宙的时间界限。在此时限之后才有典型,的普通花岗岩、纯净的海相石灰岩和典型的碱,性岩。,若以3.6Ga、2.6Ga、l.6Ga和0.6Ga为界，可,将4.6Ga以来的地球演化史划分为5大阶段。在这,5大演化阶段中，极有意义的现象是，地球上先,后出现过两次斜长岩事件，一次在3.6Ga之后发,生、在3.0Ga前结束，另一次在1.6Ga之后发生、,在1.0Ga前结束，两次的初始时间差和结束时间,差均为2.0Ga。在海洋化学岩中，条带状硅铁建,造始于3.6Ga，条带状硅镁建造始于1.6Ga，其先,后出现的时间间隔也是2.0Ga，并且，在它们之,后的大阶段内出现的是无硅质条带海洋化学岩。,这两组有意义的韵律现象说明，在地球的演化史,中存在2.0Ga的超长韵律。,2 时间尺度在1Ga250Ma的长韵律,在岩石圈的构造演化过程中，联合古陆,或泛大陆的形成和聚散是最引人注目的事,件。一般认为，在地质历史中曾出现过陆,核型联合古陆(早于3200Ma)、地块型联合,古陆(25001800Ma)、地台型联合古陆,(1000800Ma)、大陆型联合古陆(257,205Ma)四次联合古陆，其聚散周期或韵律,值为500800Ma，约为23个银河年。,3 时间尺度在2501Ma间的长韵律,这个时间尺度内最重要的韵律是,35Ma左右的,周期,，它在地质演化中主要表现有：,沉积作用及海平面变化,生物集群绝灭,构造事件,岩浆活动,大气圈变化,磁极倒转,陨击事件,地史上35Ma左右的重要地质事件集中期与太阳系穿越银道面时间对比,三 地球构造活动长韵律的成因解释,地球构造活动长韵律的成因，归纳起来不外乎,地内起因和地外起因两大类。地外起因论认为地,球构造活动长韵律性与银河系、太阳系运动的周,期性有关，地内起因论目前最流行的是认为与地,幔柱活动的周期性有关。,地外起因论认为，35Ma左右的韵律性与太阳,系穿越银道面一次的时间接近；65Ma左右的周,期是太阳系在银饼上、下做波状运动的结果；,100Ma左右的周期是由于太阳系围绕银河系中,心运动过程中处于远银心点和近银心点受的影响,不同引起的；220Ma左右的周期是受银河系周期,性自旋运动的影响。,地内起因论将联合古陆的分散归因于上升超地,幔柱的作用，将联合古陆的形成归因于下降超地,幔柱的影响，它们对应于D”层以上的全地幔对,流系统；将35Ma左右的韵律性归因于地幔柱周,期性脱离核幔边界。,