中南大学大地构造试卷答案.doc

“大地构造概论”考试试卷答案
地质工程实验班12级，2015 年1月

一、名词解释 每题3分
1、地磁场反向年表，地磁场倒转是因为地球磁极方向改变的原因，因此具有全球一致性，根据这一原理，在陆地上进行火山熔岩古地磁的测定，编制出近400万年以来地磁场反向年表，是在全球适用的，年表中大的分期从老到新为吉尔伯特反向期、高斯正向期、松山反向期、布容正向期，并划分出次一级的地磁场反向的事件。海底磁异常条带是地磁场倒转在海底扩张中形成的，是在海底平面上铺开的地磁场反向年表，指示了自洋中脊为中心发生的扩张运动。
2、板块球面运动，板块运动符合欧拉定律的球面几何学规则，经过地球球心的旋转轴可以操作板块运动。板块运动方向平行转换断层，垂直洋中脊，前者为小圆弧，后者为大圆弧。垂直转换断层的直线延长后交汇于一点，即旋转极位置，板块运动的线速度远离旋转极增大，表现为对应洋中脊扩张速度的增大。
3、蛇绿岩套，在洋脊处形成一种特殊的岩浆岩组合，它在剖面上为典型的三层结构，即下层杆榄岩，中层辉长岩，上层玄武岩，最顶层为放射虫沉积层。其中玄武岩又分为下部垂直岩墙岩脉和上部枕状玄武岩层，蛇绿岩套是大洋岩石圈共同的剖面组成特征。大洋闭合后，蛇绿岩经构造侵位作用保存在大陆上，成为恢复古板块边界的重要证据之一。
4、碰撞型裂谷，为岩石圈活动的裂谷类型之一，裂谷带垂直于大陆造山带走向，由碰撞造山挤压力派生的拉伸力形成。现代碰撞型裂谷有，形成于喜马拉雅造山带的贝加尔裂谷和山西地堑，形成于阿尔卑斯造山带的莱茵地堑。
5、正地槽，处在地壳活动区的地槽为正地槽，分布在克拉通即稳定区的边缘，正地槽包括优地槽和冒地槽两种类型的组合。优地槽是含有强烈火山活动的地槽，冒地槽是没有火山活动，以沉积岩为主的地槽。正地槽划分为陆缘地槽和陆间地槽两类，陆缘地槽属于洋陆碰撞成因，以安第斯型地槽为代表；陆间地槽属于大陆碰撞成因，以地中海地槽为代表。

二、填空 每题5分
1，在地球的圈层结构中，岩石圈包含 地壳 和 上地幔盖层 ，软流圈的上部为 低速层 ，处在 上地幔 中，软流圈底界的深度一般为 400km ，软流圈底界处在 过渡带 中。
2，在表现大陆漂移的古地磁研究中，分别测量古地磁的 磁偏角 和 磁倾角 ，假设大陆位置固定，作出 磁极移动 曲线，如果两个大陆的曲线重合，说明是 地球地理极 在漂移，如果它们不重合，说明是 地壳 在漂移。
3，描述板块相对运动的参照系是 相邻板块 ，描述板块绝对运动的参照系是 地理极，或统一板块 ，在全球二板块运动中描述的是板块的 纯转动 运动，在三板块运动中描述板块的 纯转动 和 平移运动 运动。
4，弧前盆地处在 火山弧与海沟之间 位置，扩张型弧后盆地处在 边缘弧与大陆之间 位置，弧间盆地处在 漂移弧与残留弧之间 位置，弧背盆地处在 山弧与大陆之间 位置，前陆盆地处在 造山带前陆与逆冲带之间 位置。
5，说明在不同构造位置发育的沉积岩，大陆架发育 河流三角洲和碳酸盐岩 沉积，大陆麓发育 浊流 沉积，被动大陆边缘沉积层之下为 大陆裂谷 沉积，海沟发育 混杂岩 沉积，弧前盆地发育 火山碎屑岩 沉积。

三、叙述题 每题10分
1被动大陆边缘的演化特征
被动大陆边缘处于板块内部的洋陆分界带上，是新生大洋的边缘。被动陆缘是经大陆分裂演化而来的，所以陆洋转换是其演化特征之一，具有陆缘的大规模沉陷为特征之二，第三是具有被动陆缘的沉积作用，不同于活动陆缘的火山活动。
大陆裂谷阶段，大陆裂谷是被动陆缘的前身，陆缘斜坡最初就是裂谷的边坡，大陆分裂的伸展作用造成陆缘减薄形成陆架到陆坡的形态，同时裂谷边坡的地堑系和盆地沉积地层都成为陆缘的一部分，为被动陆缘的裂谷期构造层。
新生大陆边缘阶段，至陆间裂谷阶段由于陆壳已完全分离，使陆壳拉张而发生地堑断裂活动的应力条件消失，裂谷构造期结束，转化为洋脊的活动，而原作为裂谷边坡带现变成新生大陆边缘。此时洋脊带狭窄，新生陆缘紧靠洋脊，新生陆缘的陆架较窄，陆坡陡，原谷肩山岭已不发展，受剥蚀后逐渐扩宽陆架范围，而陡陆坡发生崩塌滑坡减小坡度，并开始陆麓的沉积。本阶段由于蒸发强烈，形成黑色腐植质软泥和蒸发盐层以及热液活动的金属软泥，为新生陆缘沉积特征。
成熟大陆边缘阶段，随大洋扩宽，陆缘远离洋脊成为板内地带，陆缘岩浆活动停止，陆缘发生大规模沉降形成巨厚的沉积层。在此阶段逐渐形成陆架，陆坡和陆麓的发育完整的沉积系列，如陆架三角洲沉积和碳酸盐沉积，陆坡以细粒沉积物为主，厚度不大，是供应陆麓沉积的通道和源区，陆麓以浊流，崩塌沉积外，还有等深线流的细粒沉积，陆麓向洋侧过渡为深海盆沉积。
2以台湾岛为例说明弧陆碰撞带构造特征
（把弧陆碰撞一般地质特征和过程，与台湾构造进行比较说明即可）
台湾为现代反向岛弧与被动大陆边缘碰撞运动性质。台湾东部为菲律宾海板块，属于弧间盆地，台湾西南部的南海属于残留弧后盆地，东海大陆架为被动大陆边缘，台湾东部吕宋岛弧为残留弧。南海在马尼拉海沟发生反向俯冲，处在亚欧大陆与吕宋岛弧之间的南海北延部分已经俯冲消减完毕，使东海大陆架（亚欧板块）边缘与吕宋岛弧发生碰撞运动，岛弧仰冲于被动陆缘之上，形成台湾弧陆碰撞构造带。最后发生菲律宾海板块向台湾岛之下的俯冲，形成菲律宾海沟。台湾弧陆碰撞构造组成是，西部中央山脉为亚欧大陆被动大陆边缘，在弧陆碰撞中，被动陆缘沉积岩形成逆冲推覆构造的造山带。台湾东部海岸山脉为吕宋岛火山弧，是在残留弧基础上，由南海发生反向俯冲形成。台东纵谷为弧陆碰撞缝合带，分布蛇绿岩，代表残留弧后盆地（边缘海）消减位置。
3大陆与大陆碰撞造山带构造组成和特征
大陆碰撞造山带形成了规模巨大的造山带，它包含高原，逆冲带，前陆岩石圈挠褶带，造山带根带以及前陆或后陆宽广的变形带等五个部分。逆冲带发育在缝合带向前陆过渡地带，是由叠瓦逆冲推覆断层带组成，这里地壳厚度比造山带内部已大为减小，称为薄皮构造带。逆冲断层平缓，在滑脱带之上岩层能大幅度缩短变形，而基底岩层可保持不变形，逆冲带发育在大陆相对俯冲的一侧。造山带根带变形强烈，地层陡立并可发生翻转，这里地壳厚度最大，为厚皮构造，岩层组合中含有洋壳成分的蛇绿岩以及高压变质的蓝片岩相。前陆挠曲带是因逆冲带加厚使地壳增加荷载而下弯导致的宽缓的起伏变形带，这里可产生前陆盆地沉积。高原是喜马拉雅造山带特有的变形，形成世界屋脊青藏高原，这主要是因为亚洲板块边界年青，又由一系列岛弧带拼合而成的相对薄而软弱的陆缘带，在碰撞中易于隆升。因为存在碰撞大陆刚性程度明显差异，在高原带中形成具有共轭关系的两组平移断层，符合滑移线场机制和分布排列规则。在上述构造带以外的广大前陆和后陆地区也可发生变形，甚至深入陆内几千公里，例如沿祁连山，河西走廊的新构造运动，以及山西汾河地堑的活动都是源于喜马拉雅造山带的作用，这一方面表明大西洋和印度洋洋脊活动的持续加强，另方面板块内部应力的长途传递能力也是重要的。

四、问答题 每题15分
1举例说明现代板块绝对运动对相对运动影响的基本类型
（根据教材和考题附的世界现代板块相对运动和绝对运动图，进行比较后进行说明。四种基本运动类型，可以有多个答案，各举一个实例即可）
板块相对运动表示相邻板块边界的构造性质，是离散，汇聚或平移。但由于板块绝对运动方向的差异，使得板块相对运动出现不同的类型。比如相同的板块边界性质，会有相向，相背，同向追尾，同向落后的板块构造差异，就是板块绝对运动对相对运动的影响。
在现代板块运动中这种影响的实例说明如下。相向运动实例，南美板块和纳兹卡板块，南美板块绝对运动向西，纳兹卡板块绝对运动向东，相对运动也是相向的，形成汇聚俯冲带边界。相背运动实例，纳兹卡板块和太平洋板块，纳兹卡板块绝对运动方向向东，太平洋板块绝对运动方向向西，相对运动也是相背的，形成离散洋脊边界。（还有非洲与南美之间的运动关系）。同向追尾运动实例，太平洋板块与欧亚板块绝对运动都是向北西方向运动，但太平洋板块运动速度更快，它们之间相对运动是汇聚的，形成俯冲带边界。（还有北美与太平洋之间，印澳与太平洋之间，印澳与欧亚之间的运动关系）。同向落后运动实例，欧亚板块与北美板块的绝对运动都是向偏西方向运动，但北美板块运动速度更快，它们之间相对运动是离散的，形成洋脊边界。
2简要说明大陆太古代基底的岩石学特征和成因
太古代地壳主要由二部分组成，即花岗岩-绿岩带地体和高级变质地体，它们在不同的古陆中分布比例不同。绿岩带呈带状分布，呈不规则弯曲，主要岩性为镁铁质火山岩，也含有安山岩和长英质火山岩，此外还有沉积岩夹层，有浊积岩和浅海相碳酸盐岩石英岩等。绿岩带仅受低级变质作用，达绿片岩相，绿岩带形成于浅水环境中。花岗质岩石包括三种类型，片麻杂岩，花岗深成岩基，晚期小型花岗侵入体，绿岩带岩石被花岗质岩石包围。高级变质地体主要由石英长石片麻状混合岩组成，含少量表壳岩石，层状侵入杂岩，镁铁质岩，变质程度从中角闪岩相到上麻粒岩相，发生多期复杂变形构造，总体看高级地体年龄比绿岩带年龄老。
太古代基底的成因探讨，太古代是地壳形成期，研究认为原始地壳是硅铝质的，由早期地球的分异作用直接形成。原始地壳厚度较小，地热梯度高，使硅铝质地壳易于变质。绿岩带形成于硅铝质地壳的深槽中，一种观点认为高级变质片麻岩形成于岛弧环境，而绿岩带形成于弧后盆地环境。在岛弧区发生基性和中酸性岩浆活动改造片麻岩基底，形成高温变质带。随之出现弧后拉张使硅铝质地壳拉薄，超镁铁质和镁铁质火山岩喷出，同时有沉积岩形成，组成绿岩带。由于高地热梯度使地幔熔融深度浅，生成了超镁铁质岩浆，是太古代的特征。太古代地壳簿，地幔浅而软流圈对流强，使早期地壳易于裂解和强裂活动，岛弧带和弧后带的不断封闭使大陆扩展，形成绿岩带和片麻岩带组合的面貌。