历史构造分析和大地构造分区省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

.5.10.5.101 1第1页历史大地结构学历史大地结构学 历历史大地史大地史大地史大地结结构及其分析方法构及其分析方法构及其分析方法构及其分析方法 地槽、地台概念地槽、地台概念地槽、地台概念地槽、地台概念 板板板板块结块结构介构介构介构介绍绍 大地大地大地大地结结构分区构分区构分区构分区结结构旋回、旋回和构旋回、旋回和构旋回、旋回和构旋回、旋回和阶阶段段段段.5.10.5.102 2第2页 经过对不一样地域、不一样时期经过对不一样地域、不一样时期地层进行综合研究地层进行综合研究,确定其结构发展确定其结构发展状态和过程，划分结构演化和大地结状态和过程，划分结构演化和大地结构分区构分区,恢复不一样地域、不一样块恢复不一样地域、不一样块体之间相互关系及演化过程即为体之间相互关系及演化过程即为历史历史大地结构分析。大地结构分析。.5.10.5.103 3第3页每每个个一一定定范范围围区区域域都都以以其其结结构构和和演演化化上上有有一一定定共共同同特特征征和和邻邻区区相相区区分分，因因而而能能够够划划分分出出不不一一样样区区域域结结构构单单元，这就是元，这就是大地结构分区大地结构分区。.5.10.5.104 4第4页历历史史大大地地结结构构学学家家把把地地壳壳划划分分为为活活动动地槽地槽和稳定和稳定地台地台。板板块块结结构构理理论论把把全全球球地地壳壳划划分分成成许许多多板块板块和和板块边缘接合带板块边缘接合带。.5.10.5.105 5第5页大地结构理论大地结构理论(1)以以我我国国大大地地结结构构学学家家黄黄汲汲清清教教授授为为代代表表地地槽槽地地台台发展多旋回理论，简称发展多旋回理论，简称“多旋回多旋回”说。说。(2)以以我我国国大大地地结结构构学学家家张张文文佑佑教教授授为为代代表表断断裂裂体体系系与与断断块大地结构理论，简称块大地结构理论，简称“断块结构断块结构”学说。学说。(3)以以西西北北大大学学张张伯伯声声教教授授为为代代表表地地壳壳波波状状镶镶嵌嵌结结构构理理论论，简称简称“镶嵌结构镶嵌结构”说。说。(4)中中南南大大地地结结构构研研究究所所陈陈国国达达教教授授提提出出地地壳壳结结构构发发展展第第三单元三单元地洼区学说简称地洼区学说简称“地洼地洼”说或说或“地台活化地台活化”说。说。(5)我我国国著著名名地地质质学学家家李李四四光光教教授授创创建建了了地地质质力力学学，以以地地质力学观点对中国结构体系进行了划分。质力学观点对中国结构体系进行了划分。.5.10.5.106 6第6页第一节第一节历史大地结构分析法（内容）历史大地结构分析法（内容）.5.10.5.107 7第7页一、沉积组合一、沉积组合(建造建造)分析分析概念：在一定时期内形成、能够反应概念：在一定时期内形成、能够反应其沉积过程主要结构背景沉积岩共其沉积过程主要结构背景沉积岩共生综合体生综合体 。概念关键：概念关键：1.沉积时结构条件沉积时结构条件 2.较长时期较长时期 3.一定区域范围一定区域范围 4.综合特征综合特征(组分组分-结构结构-结构等结构等)结构背景分类：稳定、过渡、活动三种类型结构背景分类：稳定、过渡、活动三种类型.5.10.5.108 8第8页沉沉积组合与合与结构性构性质.5.10.5.109 9第9页在在不不一一样样结结构构单单元元内内有有不不一一样样岩岩石石组组合合(建建造造)，在在同同一一结结构构分分区区内内，不不一一样样结结构构阶阶段段上上也也有不一样岩石组合。有不一样岩石组合。.5.10.5.101010第10页（一）活动类型岩石组合（一）活动类型岩石组合(1)硬砂岩建造硬砂岩建造包含硬砂岩，岩屑砂岩和长石砂岩。包含硬砂岩，岩屑砂岩和长石砂岩。这这些些岩岩石石都都含含有有较较多多不不稳稳定定组组分分，是是在在地地形形高高差差大大、沉沉积积速速度度快快活活动动结结构构环环境境中中形形成。成。.5.10.5.101111第11页(2)混杂岩与变质岩建造混杂岩与变质岩建造混混杂杂岩岩是是由由时时代代不不一一样样、性性质质不不一一样样、大大小悬殊各种岩块组成一个结构角砾岩。小悬殊各种岩块组成一个结构角砾岩。蓝闪石片岩蓝闪石片岩是一个高压低温变质岩；是一个高压低温变质岩；蓝晶石片岩蓝晶石片岩是一个高温低压变质岩。是一个高温低压变质岩。上上述述混混杂杂岩岩和和变变质质岩岩是是在在活活动动大大陆陆边边缘缘形形成。成。.5.10.5.101212第12页(3)复理石建造复理石建造在在古古代代活活动动深深海海环环境境中中形形成成砂砂泥泥质质浊浊积积岩岩，含含有有薄薄层层递递变变层层理理。是是古古代代活活动动大大陆陆边边缘缘沉沉积积建建造造(地地槽槽发发展展后后期期沉积建造沉积建造)，反应活动强烈结构环境。，反应活动强烈结构环境。.5.10.5.101313第13页（4）蛇绿岩套）蛇绿岩套超超基基性性岩岩(橄橄榄榄岩岩、蛇蛇纹纹岩岩、辉辉长长岩岩）、基基性性岩岩（枕枕状状玄玄武武岩岩）和和远远洋洋沉沉积积物物（放放射射虫虫硅硅质质岩岩，软软泥泥）组组成成“三三位一体位一体”共生综合体。共生综合体。.5.10.5.101414第14页（5）磨拉石建造）磨拉石建造是是由由一一套套巨巨厚厚砾砾岩岩、砂砂岩岩为为主主及及杂杂粘粘土、泥灰岩等组成沉积岩系。土、泥灰岩等组成沉积岩系。是是长长久久沉沉降降活活动动区区，以以后后褶褶皱皱隆隆起起成成为为山山脉脉时时，在在其其山山前前拗拗陷陷地地带带或或山山间间盆盆地地快快速速堆堆积积所所形形成成一一套套岩岩层层，厚厚数数千米，属陆相沉积或陆源滨海相沉积。千米，属陆相沉积或陆源滨海相沉积。.5.10.5.101515第15页2稳定类型岩石组合稳定类型岩石组合稳稳定定型型岩岩石石组组合合主主要要在在稳稳定定区区沉沉积积形成。形成。包含包含石英砂岩组合石英砂岩组合 铁、铝质岩组合铁、铝质岩组合 碳酸盐岩组合碳酸盐岩组合 海陆交相互含煤岩石组合海陆交相互含煤岩石组合 内陆盆地各类碎屑岩组合内陆盆地各类碎屑岩组合.5.10.5.101616第16页二、沉积厚度分析二、沉积厚度分析普普通通地地壳壳下下降降速速度度大大、幅幅度度大大，代代表表地地壳壳活活动动性性强强，相相反反，则则表表示示地地壳壳活活动性弱，而稳定性强。动性弱，而稳定性强。.5.10.5.101717第17页1、赔偿沉积、赔偿沉积沉沉积积物物沉沉积积速速度度等等于于地地壳壳下下降降速速度度时时沉沉积积作作用。用。2非赔偿沉积非赔偿沉积沉沉积积物物沉沉积积速速度度小小于于地地壳壳下下降降速速度度，地地层层厚厚度度小小于于地地壳壳下下降降幅幅度度，沉沉积积环环境境发发生生改改变变，沉积相也会发生对应改变。沉积相也会发生对应改变。3超赔偿沉积超赔偿沉积沉沉积积物物沉沉积积速速度度大大于于地地壳壳下下降降速速度度，地地层层厚厚度度大大于于地地壳壳下下降降幅幅度度，沉沉积积环环境境也也会会发发生生改改变，比如海退，沉积相也随之改变。变，比如海退，沉积相也随之改变。.5.10.5.101818第18页厚度升降幅度结构性质.5.10.5.101919第19页示赔偿盆地与非赔偿盆地示赔偿盆地与非赔偿盆地.5.10.5.102020第20页在在地地质质历历史史上上，大大多多数数地地层层是是在在浅浅海海区区沉沉积积形形成成，主主 要要 是是 赔赔 偿偿 沉沉 积积。如如 渤渤 海海，渤渤 海海 面面 积积 有有82700km2，平平均均水水深深21m，经经计计算算大大约约只只需需要要l0就就可可能能填填平平。按按渤渤海海所所经经历历时时间间，它它早早就就该该填填平平了了，但但至至今今渤渤海海依依然然存存在在。这这是是因因为为渤渤海海在在接接收收沉沉积积同同时时，其其基基底底地地壳壳也也在在不不停停下下降降。钻钻探探资资料料证证实实，渤渤海海第第四四系系厚厚800m1000m以以上上，第第四四系系岩岩相相均均一一改改变变不不大大，表表明明第第四四纪纪渤渤海海沉沉积积环环境境改改变变不不大大，是是一一个个赔赔偿偿沉沉积积状状态态，渤渤海海基基底底地地壳在第四纪下降幅度在壳在第四纪下降幅度在800m1000m以上。以上。.5.10.5.102121第21页三、沉积相改变分析三、沉积相改变分析依依据据岩岩相相纵纵向向上上改改变变，能能够够推推断断地地壳运动发展历史。壳运动发展历史。.5.10.5.102222第22页四、结构运动面分析四、结构运动面分析结构运动面，是地壳运动直接纪录结构运动面，是地壳运动直接纪录。角角度度不不整整合合，代代表表了了早早期期形形成成地地层层经经过过不不一一样样变变形形，并并通通常常伴伴有有一一定定程程度度变变质质改改造造，遭遭受受剥剥蚀蚀，而后在接收沉积。而后在接收沉积。假假整整合合反反应应早早期期形形成成地地层层经经整整体体抬抬升升，遭遭受受剥剥蚀蚀，而后接收沉积。而后接收沉积。.5.10.5.102323第23页五、岩浆活动和变质作用五、岩浆活动和变质作用地地层层中中岩岩浆浆岩岩越越多多，地地层层岩岩石石变变质质越越深深越越普普遍遍，表表明明地地层层所所经经受受结结构构运动越强烈。运动越强烈。.5.10.5.102424第24页只只有有对对一一个个地地域域全全部部地地层层作作全全方方面面分分析析，才才能能知知道道这这一一地地域域何何时时处处于于活活动动状状态态，何何时时处处于于稳稳定定状状态态，才才能能确确定定这一地域在结构分区中所处位置。这一地域在结构分区中所处位置。比如华北地域。比如华北地域。.5.10.5.102525第25页第二节大地结构分区第二节大地结构分区一、槽台学说介绍一、槽台学说介绍地壳上强烈活动地域地壳上强烈活动地域地槽区地槽区。地壳上相对稳定地域地壳上相对稳定地域地台区地台区。.5.10.5.102626第26页（一）地槽（一）地槽地地槽槽为为地地壳壳上上巨巨大大狭狭长长地地带带，长长可可达达几几百百至至几几千千公公里里，宽宽达达几几十十至至几几百百公公里里，是是结构运动十分强烈结构运动十分强烈地域。地域。.5.10.5.102727第27页1地槽区主要特征地槽区主要特征地壳升降运动速度和幅度都很大。地壳升降运动速度和幅度都很大。碎屑沉积分选性普通都较差。碎屑沉积分选性普通都较差。复理石沉积。复理石沉积。蛇绿岩蛇绿岩套是优地槽经典特征。套是优地槽经典特征。强烈褶皱运动上升为高峻山系。强烈褶皱运动上升为高峻山系。地地层层褶褶皱皱及及断断裂裂，并并遭遭受受了了普普遍遍区区域域变变质质作用。作用。磨拉石沉积。磨拉石沉积。.5.10.5.102828第28页地槽内结构单位地槽内结构单位地地槽槽又又深深入入划划分分成成优优地地槽槽、冒冒地地槽槽、地地向向斜斜、地地背斜。背斜。火山活动强烈，富含火山岩凹陷带火山活动强烈，富含火山岩凹陷带优地槽优地槽。缺乏或极少火山岩凹陷带缺乏或极少火山岩凹陷带冒地槽冒地槽。地槽区内长久隆起地带称为地槽区内长久隆起地带称为中间地块中间地块。.5.10.5.102929第29页地槽分带.5.10.5.103030第30页2地槽发展阶段地槽发展阶段早期强烈下降。早期强烈下降。以基性火山活动为主。形成蛇绿岩套等建造，以基性火山活动为主。形成蛇绿岩套等建造，后期强烈上升。后期强烈上升。以中酸性火山活动为主。形成巨厚复理石建造等以中酸性火山活动为主。形成巨厚复理石建造等最最终终上上升升成成褶褶皱皱山山系系。在在山山间间凹凹陷陷和和山山前前凹凹陷陷形形成成磨拉石建造。磨拉石建造。.5.10.5.103131第31页地槽结构旋回地槽结构旋回地地槽槽从从开开始始形形成成坳坳陷陷，继继之之强强烈烈沉沉降降，然然后后经经造造山山运运动动使使地地槽槽闭闭合合，形形成成褶褶皱皱带带这这个个完完整整演演化化过过程。程。.5.10.5.103232第32页黄汲清教授多旋回观点：黄汲清教授多旋回观点：一一个个地地槽槽全全部部形形成成褶褶皱皱带带是是经经历历了了屡屡次次沉沉积积建建造造形形成成、屡屡次次褶褶皱皱运运动动作作用用和和屡屡次岩浆活动。次岩浆活动。.5.10.5.103333第33页（二）地台（二）地台1地地台台区区是是地地壳壳上上面面积积广广大大相相对对稳稳定定地地域域，它它轮轮廓廓普普通通呈呈方方圆圆形形，可可达达几几万万或或几十万平方公里。几十万平方公里。.5.10.5.103434第34页地台区含有双层结构地台区含有双层结构基底和盖层。基底和盖层。基基底底是是由由古古老老结结晶晶变变质质岩岩系系，并并经经强强烈烈褶褶皱皱变变形形和岩浆侵入地层组成。和岩浆侵入地层组成。盖盖层层不不整整合合于于基基底底之之上上，由由一一套套厚厚度度不不大大，结结构构变动轻微，岩浆活动很微弱未变质沉积岩层组成。变动轻微，岩浆活动很微弱未变质沉积岩层组成。.5.10.5.103535第35页地台双层结构地台双层结构.5.10.5.103636第36页2地台区主要特征地台区主要特征地地台台型型沉沉积积，厚厚度度较较小小，结结构构型型态态比比较较简简单。单。纯净石英砂岩。纯净石英砂岩。碳酸盐地层发育。碳酸盐地层发育。岩岩浆浆活活动动微微弱弱，普普通通都都没没有有遭遭受受区区域域变变质质作用。作用。.5.10.5.103737第37页地台内部结构单位地台内部结构单位地地台台又又深深入入划划分分成成台台向向斜斜、台台背背斜斜、沉沉降降带带、地地盾或地轴。盾或地轴。没没有有或或极极少少有有沉沉积积盖盖层层，前前古古生生界界变变质质岩岩系系(褶褶皱皱基基底底)直直接接露露出出地地表表，这这是是一一个个长长久久隆隆起起单单位位，被被称称作作地地盾盾(轮轮廓廓似盾形似盾形)或地轴（长条形或地轴（长条形)。个别地域下降较强烈，沉积厚度较大，称个别地域下降较强烈，沉积厚度较大，称沉降带。沉降带。.5.10.5.103838第38页.5.10.5.103939第39页二、板块结构学说介绍二、板块结构学说介绍板板块块结结构构学学说说认认为为地地壳壳水水平平运运动动占占主主导导地地位位，大大陆和海洋位置不是固定不变。陆和海洋位置不是固定不变。基基本本论论点点是是：地地球球上上岩岩石石圈圈分分成成若若干干个个大大刚刚性性板板块块，它它们们沿沿着着岩岩石石圈圈和和软软流流圈圈界界面面经经历历着着长长久久、迟迟缓缓而而规规模模巨巨大大相相对对水水平平位位移移。板板块块在在大大洋洋中中脊脊裂谷带拉开，形成新洋壳并发生裂谷带拉开，形成新洋壳并发生海底扩张海底扩张。洋壳在深海沟洋壳在深海沟岛弧带俯冲消亡。岛弧带俯冲消亡。板块水平位移原因在于地幔中热对流，板块水平位移原因在于地幔中热对流，.5.10.5.104040第40页板块结构板块结构:地球表面是由为数不多地球表面是由为数不多,大小不等岩石大小不等岩石圈板状体拼合而成圈板状体拼合而成,这些板状体这些板状体(板块板块)相对相对于赤道或地极可发生大规模横向水平位移于赤道或地极可发生大规模横向水平位移.板块之间通常以大洋中脊、海沟、转换断层、板块之间通常以大洋中脊、海沟、转换断层、大陆裂谷和褶皱带等为边界大陆裂谷和褶皱带等为边界,板块间离合碰板块间离合碰撞及其相关地质现象主要发生在板块边缘撞及其相关地质现象主要发生在板块边缘.4.3.1 Concept and history.5.10.5.104141第41页当初作为一个青年（当初作为一个青年（32-3532-35岁）气象学家，勇于大胆岁）气象学家，勇于大胆 提出较系统提出较系统大陆漂移假说大陆漂移假说大陆漂移假说大陆漂移假说（得益于古气候、古生（得益于古气候、古生（得益于古气候、古生（得益于古气候、古生 物和地质学多学科结合）物和地质学多学科结合）物和地质学多学科结合）物和地质学多学科结合），曾受到他岳父劝阻，曾受到他岳父劝阻 ，但通俗易懂新奇学说马上引发学术界轰动。，但通俗易懂新奇学说马上引发学术界轰动。Wegener,Alfred Lothar.5.10.5.104242第42页大陆漂移大陆漂移古古生生代代期期间间全全球球只只有有一一块块大大陆陆，称称为为泛泛大大陆陆，大陆周围海洋称为，大陆周围海洋称为泛大洋泛大洋。大大约约在在距距今今2亿亿年年前前，泛泛大大陆陆开开始始分分裂裂，以以后分开大陆块分别漂移向现在位置。后分开大陆块分别漂移向现在位置。.5.10.5.104343第43页.5.10.5.104444第44页.5.10.5.104545第45页.5.10.5.104646第46页.5.10.5.104747第47页.5.10.5.104848第48页大陆漂移证据大陆漂移证据(1)大陆边缘吻合。大陆边缘吻合。如南美洲和非洲大西洋边缘能够吻合拼接在一起。如南美洲和非洲大西洋边缘能够吻合拼接在一起。.5.10.5.104949第49页(2)古生物证据古生物证据(3)冰冰川川证证据据晚晚古古生生代代石石炭炭二二叠叠纪纪南南半半球球冰冰川川堆堆积积，广广泛泛分分布在澳洲、南美洲南部、南极洲以及印度、非洲等靠近赤道热带布在澳洲、南美洲南部、南极洲以及印度、非洲等靠近赤道热带。(4)结构和岩石证据结构和岩石证据(5)古古地地磁磁证证据据 地地史史中中磁磁极极位位置置改改变变，以以及及同同一一时时代代各各大大陆陆磁磁极极位位置置不不相相符符合合，海海陆陆固固定定论论是是无无法法解解释释，假假如如认认可可大大陆陆相相正正确确水水平平移动，则迎刃而解。移动，则迎刃而解。海底扩张海底扩张.5.10.5.105050第50页洋底火山岩年代分布图洋洋壳壳和和陆陆壳壳不不一一样样：组组成成岩岩石石不不一一样样，年年纪纪不不一一样。样。.5.10.5.105151第51页洋底扩张洋底扩张 大大洋洋海海岭岭中中央央有有大大洋洋裂裂谷谷，岩岩浆浆由由大大洋洋裂裂谷谷喷喷出出形形成成玄玄武武岩岩洋洋壳壳，后后形形成成新新洋洋壳壳向向两两侧侧推推挤挤先先形形成老洋壳，于是海底逐步向外扩张。成老洋壳，于是海底逐步向外扩张。没没有有喷喷出出岩岩浆浆在在软软流流层层中中形形成成对对流流体体，对对流流体体运运动对海底扩张有一定推进作用。动对海底扩张有一定推进作用。.5.10.5.105252第52页.5.10.5.105353第53页离散型离散型:大洋中脊大洋中脊 俯冲型俯冲型:海沟海沟 汇聚型汇聚型 碰撞型碰撞型:喜马拉雅山喜马拉雅山 平错型平错型:转换断层转换断层板板块边界界类型型.5.10.5.105454第54页板块边界类型板块边界类型1离散型边界离散型边界海底扩张海底扩张太太平平洋洋中中脊脊扩扩张张速速率率为为4.5cma，大大西洋扩张速率为西洋扩张速率为12cma。.5.10.5.105555第55页离散型离散型 .5.10.5.105656第56页2汇聚型边界汇聚型边界相相当当于于海海沟沟及及年年轻轻造造山山带带部部位位，在在其其两两侧侧板板块块相相向而行。向而行。俯俯冲冲型型，相相当当于于海海沟沟部部位位，发发育育于于太太平平洋洋周周缘缘。普普通通来来说说总总是是大大洋洋板板块块俯俯冲冲于于大大陆陆板板块块之之下下，大大洋洋板板块块潜潜没没消消亡亡于于地地壳壳之之中中俯俯冲冲消消减减带带或或毕毕鸟夫带鸟夫带。混杂堆积混杂堆积碰碰撞撞型型，相相当当于于年年青青造造山山带带部部位位，是是大大洋洋闭闭合合、大大陆陆碰碰撞撞接接触触地地缝缝合合线线（巨巨大大而而复复杂杂超超岩岩石石圈圈深深断裂带）断裂带）97页。页。.5.10.5.105757第57页汇聚型汇聚型.5.10.5.105858第58页日本岛弧俯冲带、火山活动及双变日本岛弧俯冲带、火山活动及双变质带示意图质带示意图.5.10.5.105959第59页3平错型边界平错型边界相当于转换断层。相当于转换断层。.5.10.5.106060第60页.5.10.5.106161第61页.5.10.5.106262第62页.5.10.5.106363第63页.5.10.5.106464第64页全球岩石圈板块划分全球岩石圈板块划分.5.10.5.106565第65页板块结构与地槽地台关系板块结构与地槽地台关系 Relations between plate and platform-geosyncline 板板块结构与地槽地台关系构与地槽地台关系.5.10.5.106666第66页第三节结构旋回和结构阶段第三节结构旋回和结构阶段一、结构旋回一、结构旋回地地球球岩岩石石圈圈结结构构演演化化含含有有显显著著规规律律性性旋旋回回现现象象，我们把这种全球性结构旋回现象称为结构旋回。我们把这种全球性结构旋回现象称为结构旋回。威威尔尔逊逊旋旋回回（胚胚胎胎期期 初初始始洋洋盆盆期期 成成熟熟大大洋洋期期 衰退大洋期衰退大洋期 残余洋盆期残余洋盆期 消亡期）消亡期）大大陆陆边边缘缘旋旋回回（开开裂裂沉沉降降 闭闭合合褶褶皱皱 隆隆升升成成山）山）.5.10.5.106767第67页二、结构阶段二、结构阶段不不一一样样结结构构旋旋回回所所占占有有时时间间能能够够划划分分成成不不一一样样结结构构阶阶段段。作作为为一一定定时时期期结结构构时时间间结结构构旋旋回回和和发发生生这这些些事事件件结结构构阶阶段段是是相相互互对对应。应。.5.10.5.106868第68页三、地质历史时期主要结构阶段三、地质历史时期主要结构阶段 欧美习用欧美习用：加里东结构阶段：加里东结构阶段(Z-Pz(Z-Pz1 1),),海西海西（华力西）阶段（华力西）阶段（PzPz2 2），老阿尔卑斯阶），老阿尔卑斯阶段，新阿尔卑斯阶段（段，新阿尔卑斯阶段（CzCz）。）。中国中国：阜平吕梁阶段：阜平吕梁阶段(Ar)(Ar)；吕梁晋宁阶段；吕梁晋宁阶段（PtPt1-21-2）；加里东结构阶段）；加里东结构阶段(Z-Pz(Z-Pz1 1)；海；海西（华里西）结构阶段西（华里西）结构阶段(Pz(Pz2 2)；印支结构；印支结构阶段阶段(T)(T)；燕山结构阶段；燕山结构阶段(J-K)(J-K)；喜马拉；喜马拉雅结构阶段雅结构阶段(Cz).(Cz).5.10.5.106969第69页