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槽台学说槽台学说槽台学说（地槽地台学说）是一百多年以前在欧美建立起来的大地构造学说，其学术思想差不多在整整一个世纪内在国际地质学界中占据着统治地位，对地质学的各个方面有重要的影响，从而形成一套对地壳形成、演化系统完整的经典性理论。1965年贝布英的地槽专著全面地总结了地槽学说，标志着槽台说达到了高峰。20世纪60年代以来，板块构造学说的兴起，使人们改变了许多地槽、地台的传统概念，并用板块构造学说的观点来解释地槽，从而在新的基础上给地槽以新的内容。一、槽台学说的基本概念二、槽台学说的基本特征三、槽台学说的内部构造四、槽台学说的发展五、槽台学说的评价一、槽台学说的基本概念人们经过长期对大陆上不同地区的观察和对比，发现有两类性质不同的地区：一类是地层厚度巨大、岩层强烈褶皱、呈狭长带状分布的山脉，它曾经是地壳强烈活动区，称为地槽；一类是地层厚度较小、岩层褶皱平缓、甚至近乎水平、地势平缓的广大地区，它是地壳上相对稳定的地区，称为地台。地槽、地台是地壳的基本构造单元，具有不同的地壳活动性质和强烈程度，它们在地史演化中经历了不同的发展阶段。A、地槽的概念地槽的概念由美国的霍尔(Hall)于1859年提出，他注意到美国东部阿巴拉契亚山区遭受强烈褶皱的古生代地层，厚度比美国中部产状平缓的平原区的同时代地层厚度大十倍之多，两者之间形成了鲜明的对比。他提出：阿巴拉契亚山是由那些原来堆积在沉降槽地内的一套巨厚浅海沉积物变形升高而成的，认为坳陷是由于沉积物的巨大重荷引起的，并伴随发生岩层的褶皱与变质作用。霍尔提出的地槽概念，把山脉和沉降带紧密地联系起来，沉降地带是山脉的前身，山脉是沉降地带的岩层褶皱而的。1883年，美国的丹纳（Dana）提出，地槽是由于地球冷却不均匀的收缩而产生的侧向水平压力造成的，随后发生沉积物的褶皱与变质以及岩浆活动；并认为地槽是在大陆边缘上发育起来的，在那里地壳一边下降一边接受沉积。目前，地槽的概念一般理解为：①地槽具有两重性质：早期主要表现为地壳上形成深坳陷，这种深坳陷可以被沉积物所补偿，从而形成被巨厚沉积物所占据的沉降带，也可以不被沉积物所补偿，形成深海盆地；晚期强烈褶皱上升形成巨大的山系；②时间上指古生代以来曾经有过强烈活动的地带；③地槽主要位于大陆边缘，少数位于两个大陆之间。B、地台的概念地台的概念由奥地利地质学家休斯于1885年提出。他认为地台是地壳上稳定的、自形成后不再遭受褶皱变形的地区。这种地区岩层产状十分平缓，因而具有十分平坦的地貌，故称为地台(Platform，平坦形态之意)。在地台概念提出之前，俄国的卡尔宾斯基(1883)在研究俄罗斯平原的地质特征时，指出该区的基岩由上、下两个明显不同的构造层组成，这两个构造层在形成规律和发展特征上都显著不同，代表了两个不同的大地构造发展阶段。地台概念提出之后，阿尔汉格尔斯基(1923)在详细研究俄罗斯地台的基础上，指出“地台具有双层结构”。地台是地壳上相对稳定的、具有明显双层结构的地区。下构造层由巨厚的、强烈褶皱的变质岩和岩浆岩组成的复杂岩系，称为结晶基底或褶皱基底，代表地壳处于强烈活动的发展过程，实际上就是地槽阶段的产物；上构造层由未变质的、产状平缓和厚度较小的沉积岩层组成，称为沉积盖层，代表地壳处于相对稳定的发展过程，是地台发展阶段的产物；褶皱基底和沉积盖层之间被区域角度不整合面隔开，标志着他们是完全不同的两个大地构造发展阶段的产物。因此，划分地台的重要依据之一是由活动向稳定转化的时间。通常，把寒武纪以前结束活动转化为稳定的地区统称为地台；把古生代以来结束活动转化为稳定的地区，按其转化的时间划分为各个时期的褶皱带。如加里东褶皱带、海西褶皱带、印支褶皱带、燕山褶皱带、喜山褶皱带。二、槽台学说的基本特征地槽和地台是：地壳上两个地壳活动性质及强烈程度不同的构造单元，具有明显不同的特征。这些特征既是：认识地槽和地台的标志，也是划分地槽和地台的重要依据。地质特征地槽地台形态特征呈狭长的条带状，长达数百至数千km、宽仅数十至数百km呈近方园形的块状，面积广大，达数百至数千km2地貌特征宏伟的长条形山脉地势平坦地层特征厚度巨大，沿地槽走向分布，岩性复杂，岩相、厚度变化大厚度不大，岩性、岩相、厚度较稳定沉积建造硬砂岩建造、复理石建造、磨拉石建造、细碧角斑岩建造等石英砂岩建造、碳酸岩建造、红色碎屑岩建造等构造形态复杂，褶皱强烈，形成巨大紧密线形褶皱，断裂发育简单，褶皱微弱，岩层产状近水平，形成宽缓短轴褶皱岩浆活动强烈，不同时期有不同岩性、不同类型和产状的岩浆岩微弱，仅局部沿断裂有少量侵入体和喷发岩分布变质作用岩石常遭受一定程度的区域变质岩石一般无区域变质现象矿产特征以内生矿产为主，伴随不同时期的岩浆活动有相应的矿产类型以外生矿产为主，Fe、Mn、P、Al、煤、石油、膏盐等地球物理多为地震活动带；M—面深；具异常上地幔；重力异常呈带状展布；磁异常呈一定规模沿走向线形分布；热流值高无异常上地幔；重力异常为低负值，不规则，变化平缓；磁异常常呈宽缓的不规则形；异常幅度变化较小；热流值低A、地槽的主要特征⑴地槽通常出现在大陆边缘地带，并沿大陆边缘延伸，一般都具有狭长的形态，呈带状分布。规模很大，长度达近千km到几千km、宽度达近百km到几百km。已经褶皱成山的地槽因侧向挤压和消减作用，其宽度可大大缩减，还有一些褶皱带由于大陆的碰撞和移离，不仅改变其原有的宽度和长度，而且可能发生很大的移位。⑵发展中的地槽，与现代大陆边缘的地貌特征一致，既可以形成宽阔的大陆架—大陆坡—大陆基，也可出现很窄的大陆架，起伏显著的大陆边缘；已褶皱的地槽，地形上通常成为山系，形成一系列大致平行的线状山脉，延续距离以几百至几千km，特别是中、新生代褶皱隆起的山系，更具明显崇山峻岭的面貌特征。⑶地槽往往表现为长条状的坳陷，有一定的方向性，在地槽发育阶段沉积物以海相沉积为主，有时还可出现半深海相和深海相沉积，沉积物分选性差，沉积厚度很大，可达上万m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、硅质火山岩沉积组合、复理石沉积组合和磨拉石沉积组合等。⑷地槽发展晚期，剧烈的构造变动使地槽中的岩层发生褶皱和断裂，形成十分复杂的构造，如紧密褶皱、大型断裂和逆掩推覆构造以及由它们复合组成的复背斜、复向斜、断裂带和褶皱带。地槽褶皱带构造的另一特征是表现为线型构造，在平面上一系列褶皱和逆掩断裂沿一定方向延伸，与地槽总体走势一致；在剖面上褶皱和断裂紧密排列，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。⑸广泛的、强烈的岩浆活动也是地槽的重要标志。不少地槽往往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—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。在地槽发展晚期有大规模的花岗岩侵入，形成巨大的岩基。⑹经受过强烈变动的地槽，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，发生变质作用，使原有的岩石在结构、构造和成分上发生变化。经过详细研究的地槽褶皱带，往往可以发现有成对的变质带出现：一个是以高压低温变质及大量基性、超基性岩为特征；一个是以低压高温变质及广泛花岗岩侵入为特点。⑺地槽有丰富的矿产，其中尤以内生矿床为主，如与基性、超基性有关的铬、镍、钛、铂和黄铁矿型铜矿；与中酸性侵人岩有关的铁、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，以及稀有金属伟晶岩矿床等。B、地台的主要特征⑴地台一般具面状展布的几何形态，大多数呈不规则圆形、菱形、多边形等外形，其大小自数十万至数百万km2。世界上最大的非洲地台面积达二千万km2。相比之下，中国的华北地台，扬子地台和塔里木地台面积都比较小。⑵世界上主要的地台，在地形上大多形成平原(如西伯利亚地台、俄罗斯地台、北美地台)和高原(如非洲地台、澳大利亚地台)，地台整体高程比较一致，内部起伏较小，相对高差不大，地台没入海洋的部分往往也出现大陆架和海湾。总之，地台的地形多反映出老年期的地貌的特征。但中国的华北地台和扬子地台，其地形较为复杂，平原与高原往往交替出现，在四周还常见较高的山脉。⑶地台盖层的沉积组合是在相对稳定的构造环境中形成的，沉积组合和岩相通常不呈带状分布。岩性一般比较单一，结构也较均匀，在剖面上、平面上变化不大，在广阔的范围内比较稳定，以砂质，泥质和碳酸盐岩为主，海相沉积物居多，也有部分陆相沉积，或出现海陆交互相沉积；沉积建造的厚度较小，且各地差别不显著；沉积岩层之间多为整合或平行不整合接触；常见石英砂岩沉积组合、铝土铁质沉积组合、石灰岩沉积组合、石膏白云岩沉积组合、含煤沉积组合、红色碎屑岩沉积组合。⑷典型的地台岩浆活动较微弱，一般出现浅成的小型侵入体和大片的玄武岩流，其活动与断裂活动密切相关，岩性上多以碱性岩系列为特征。更长环斑花岗岩是地台上特有的岩石，其主要特点是长石集合体特别巨大，长石成分从晶体内部向外部发生变异。这种岩石形成于比较稳定的构造环境，有利于侵入岩浆的晶体缓慢生长，形成环状构造。⑸地台盖层构造变形比较微弱．典型的地台型的褶皱构造比较平缓开阔，常常出现各种断续的褶皱。褶皱缺乏长条形定向延伸的性质，有时很难出现褶皱之间在走向上存在着直接联系；组成褶皱的岩层缺乏水平定向的特性。断裂变动一般也不强烈，且多为高角度的正断层，主要发育在地台上的隆起区。在穹隆上断裂多呈环状或放射状分布，在长垣和短轴背斜上，断裂与褶皱轴向可以平行、垂直或斜交等多种形式出现，并具不同的性质。三槽台学说的内部构造一地槽的部构造单元划分演化阶段一级二级三级四级造山期前地槽系中间地块地槽优地槽优地向斜优地背斜冒地槽冒地向斜冒地背斜造山期后造山带构造带复向斜复背斜边缘坳陷山间盆地前陆盆地地槽结构剖面(上)表示地槽偶的优地槽与冒地槽的组合(下)表示产生双侧对称山链的背离双偶特征四、槽台学说的发展A、地槽的发展地槽是地壳不断演化过程中的产物，它从强烈活动开始到最后褶皱隆起形成褶皱带．并向稳定方向转化，经历了复杂的但又是有规律的发展历史,演化的总趋势是从活动转向稳定，从洋壳转变为陆壳。一般都将地槽的发展过程分为沉降阶段和上升阶段：1沉降阶段沉降阶段以强烈下降为主，下降速度快、下降幅度大，从邻区搬运来的大量沉积物快速堆积，沉积厚度可达几km甚至1—2万米，除下部有少量陆相沉积外，主要为海相沉积。强烈下降常伴生巨大的断裂，导致中—基性为主的海底火山喷发和侵入活动，形成与之有关的海底火山—沉积建造。沉降阶段可划分为初期和后期两个次级阶段：①下降初期：沉积物主要是相邻大陆地区剥蚀、搬运来的陆源碎屑物质，最下部以长石石英砂岩、硬砂岩等陆源碎屑沉积为特征，称为下部陆源碎屑建造，下部为陆相、上部为海相。②下降后期：海侵范围扩大，在广阔的浅海里，陆源碎屑成分减少，生物化学沉积多，形成成分不纯的碳酸盐岩建造并夹有粘土岩、细碎屑岩和硅质岩，也有泥质页岩建造。2上升阶段上升阶段以强烈上升、褶皱为特征，下部为海相、上部为陆相沉积。强烈的上升诱发大规模的岩浆侵入，中期有大、中型花岗岩侵入，后期有碱性岩侵入和火山喷发。上升阶段也可分为初期和后期两个次级阶段：①上升初期：地槽处于升降交替的阶段，地壳运动较活跃，诱发的浊流较发育，形成复理石沉积组合，继之形成上部陆源碎屑沉积组合。②上升后期：各中央隆起之间形成若干山前坳陷，其中往往有残留海水，四周被山地阻隔而与外海隔绝，因强烈的蒸发作用而形成含膏盐沉积组合；由于中央隆起部分为植物繁生提供了场所，在边缘坳陷中形成含煤沉积组合。地槽上升后，出现高耸山区，剥蚀的碎屑物质快速充填于山间、山前坳陷中形成磨拉石沉积组合。B、地台的发展阶段地台的发展可分为三个发展阶段：①早期阶段：差异升降较明显，内部构造有一定程度的分异。地台内部差异升降微弱，形成开阔的大型隆起和坳陷，接受少量沉积，岩相、厚度较稳定；地台边缘差异升降较明显，形成狭长带状的隆起和坳陷，坳陷内沉积厚度较大，岩相、厚度变化较大，局部有断裂和火山