中国地质学(非地质专业研究生)

山东科技大学地质学院李守军中国地质学(GeologyofChina)第二章中国区域地质研究进展一、中国历史构造单元划分补充内容历史构造学说——地槽、地台理论第一节地槽一、地槽及其有关的概念1.地槽的提出1859年，Hall(美)研究阿巴拉契亚山Pz浅海相厚度约10000米，10倍于美国中部平原区产状平缓的岩层厚度；远远大于海水深度。Hall的地槽形成模式成因解释：重力原因——坳陷是由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Dana(美)的研究1873年，Dana称该地区为地槽（地向斜），地槽之间沉积岩薄或缺失的隆起区称地背斜。地向斜下弯与地背斜上拱相互补偿。Dana(美)的地槽形成模式成因解释：地球冷却—不均匀收缩—产生水平压力沉积岩褶皱、变质；岩浆活动2.地槽的概念地壳上具有强烈活动的狭长长条状地带早期强烈差异下降接受巨厚沉积后期强烈褶皱上升形成巨大的山系古生代以来有过强烈活动冒地槽优地槽地槽偶：冒地槽和优地槽冒地槽靠近大陆，基底属于陆壳，活动性较弱，沉积物以陆缘碎屑岩及碳酸岩盐为主，其中没有或很少火山物质。优地槽靠大洋一侧，基底属于洋壳，活动性较强，有蛇绿岩套，沉积物以浊流及火山碎屑岩为主，夹火山熔岩。地槽偶冒地槽位于近大陆一侧，优地槽远离大陆二、地槽的基本特征1.形态特征：一般呈狭长带状，延伸具方向性。2.地貌特征：常为宏伟的长条形山脉，地形切割较强。3.地质特征：各时期地层沿地槽走向呈狭长带状分布、岩性复杂、富含有机质、常夹火山岩。海相为主，厚度巨大，岩相厚度变化大有硬砂岩建造，细碧-角斑岩建造，复理石建造和磨拉石建造。在优地槽地向斜中常发育蛇绿岩套。4.地球物理特征：多为地震活动带;莫霍面深，具异常上地幔;重力异常呈带状。磁异常呈线状或链状分布;热流值高。第二节地台一、地台概念的提出和发展1883年，俄罗斯人卡尔宾斯基俄罗斯平原的基岩有上、下构造层1885年，奥地利休斯在《地球的面貌》首次用地台原指：地壳上稳定的，自形成后不再遭受褶皱变形的地区二、原始地壳的组成前寒武结晶基底的原岩地盾中有多个绿岩带(Greenstonebelt)南非地盾有绿岩带36亿年，围岩是花岗片麻岩34亿年1973年，格陵兰发现最老的岩石：花岗片麻岩37.870.85亿年三、地台的概念1.地壳上相对稳定的地区2.具有明显的双层结构3.下构造层是巨厚的、强烈褶皱的变质岩和岩浆岩组成的结晶基底4.上构造层是未变质的、产状平缓和厚度较小的沉积岩组成的沉积盖层四、地台的基本特征1.形态特征：地台呈近卵形或等轴形。2.地貌特征：地势平坦，起伏不大。3.地质特征：各时期沉积盖层呈面形分布岩性较简单-成分成熟的碎屑岩、碳酸盐岩厚度不大，只有地槽的1／10岩相、厚度变化不大石英砂岩、碳酸盐岩、含煤、铝土、铁质岩建造，红色岩和陆相火山一碎屑岩建造构造简单岩层产状近水平，褶皱宽缓深断裂发育在地台边缘、与地槽的分界处岩浆活动微弱局部有基性－超基性、碱性侵入体和玄武岩类的喷发。岩层无区域变质现象外生矿产丰富水平岩层水平岩层一般出现在地壳运动影响轻微的地区。4、地球物理特征：地壳厚度接近平均值无异常上地幔低速带埋藏深重力布格异常为低负值图片磁异常幅度变化小热流值低地台晚期--较强烈活动时期这种状况有多种说法“地台活化”----别洛乌索夫（1954）地台转化为地槽----谢音曼（1937）次生地槽----帕甫洛夫斯基（1948）块断带----米尔钦克（1940）陈国达---地洼---第三种构造单元黄汲清大陆边缘活动带大陆裂谷再生地槽五、槽台学说的评说作为在一个多世纪占主导地位的大地构造学说，槽台学说在组织实际材料、推动地球科学发展、满足生产需要曾起过重要作用，对认识地壳构造的发展规律，做出了一定的贡献。然而，槽台学说存在明显的不足与局限。取材的局限，取材只局限于大陆，未涉及占地球表面积70%的大洋底，这样从大陆概括出来的认识，推到全球整个地质历史时期，会导致许多错误。五、槽台学说的评说槽台学说并没有阐明地槽发生、发展、迁移和封闭的本质，也不能解释为什么地壳上会出现长条状的活动带和其间大面积的稳定区。槽台学说强调建造的分析、强调垂直运动，导致认识上的局限。(一）地台——基底1800Ma前固结：中朝地台、塔里木地台。（2）（二）地块——基底1000-800前固结：扬子地块、准噶尔地块、柴达木地块、松辽地块、羌塘地块、喜马拉雅地块。（6）进入正题：中国历史构造单元划分（23个单元）中朝地台塔里木地台扬子地块准噶尔地块柴达木地块松辽地块羌塘地块喜马拉雅地块（三）加里东褶皱区（早古生代）祁连山、东秦岭、江南、华夏。（4）（四）海西褶皱区（晚古生代）天山-北山、兴安-蒙古、长白、昆仑。（4）（五）印支-燕山褶皱区（中生代）松潘-三江、西秦岭、西藏-滇西、闽浙沿海、那丹哈达。（5）（六）喜山褶皱区（新生代）台湾、雅鲁藏布。（2）中朝地台塔里木地台扬子地块准噶尔地块柴达木地块松辽地块羌塘地块喜马拉雅地块祁连山东秦岭江南华夏天山-北山兴安-蒙古长白昆仑松潘-三江西秦岭西藏-滇西那丹哈达闽浙沿海、。台湾雅鲁藏布二、中国各大板块发展史前寒武纪的划分：Ma显生宙寒武纪542元古宙(Pt)新元古代：震旦纪630南华纪800青白口纪1000中元古代：蓟县纪1400长城纪1800（1600）古元古代2500太古宙(Ar)新太古宙3100古、中太古宙3800冥古宙4600（一）华北板块：1、太古宙：陆核形成期（鄂尔多斯、冀辽、河淮陆核经阜平运动，褶皱变质，扩大了结晶基底，形成了稳定的陆核。）2、古元古代：板块形成期（雏形期+定型期）3、中、新元古代：似盖层形成期（华北板块缺失了震旦纪地层）（二）扬子板块1、无陆核期2、古元古代：板块雏形期3、中、新元古代：板块形成期（定型期+似盖层形成期）（扬子板块具有完整的震旦系）（三）塔里木板块：新元古代（四）华夏板块：新元古代志留纪（加里东运动）后与扬子板块合并成为华南板块。（五）柴达木微板块、羌塘微板块、秦岭微板块新元古代（六）准噶尔板块：哈萨克斯坦板块的一部分。（七）东准噶尔和兴安板块：西伯利亚板块的一部分。古生代末，华北板块、哈萨克斯坦板块、西伯利亚板块合并成统一板块，古亚洲洋消失。（八）保山微板块、冈底斯微板块、拉萨微板块冈瓦纳板块的一部分。三、中国显生宙海陆变迁史（一）华北板块和扬子板块古生代的海陆变迁史华北板块扬子板块（1）寒武纪：大都缺失€11-2€1与Z连续海侵。但不稳定，€13—€3滨浅海沉积。部分地区缺失€3（2）奥陶纪：水浅，浅海为主，水较深，正常浅海与闭塞滞发育O1和O21，此后逐渐抬升。留海交替。缺失O22—C1。（3）志留纪：缺失。海、陆交互相（部分为陆）。（4）泥盆纪：缺失。中扬子区（D2+3海陆交互相）下扬子区（D3近海河湖相）（5）石炭纪：缺失C1，海相C2海陆交互相（6）二叠纪：陆相沉积海相，P2出现海陆交互相€1O1S1-2D1D3C2P2（二）中国中生代的古地理1、T：南海、北陆（秦岭为界），印支运动（T2-3）华南发生海退（拉丁期海退）。2、J-K:结束了南北差异，出现东西差异：大兴安岭-太行山-武陵山为界。东部：小型断陷盆地（火山）；西部：大型盆地；青藏：海洋。T1T3J3K（三）新生代的古地理1、青藏高原的形成：E2:印度板块与亚洲板块对接碰撞、俯冲，致使青藏高原隆升。N：印度板块继续向北移动，形成一系列向北倾斜的逆冲断层，造成大陆壳大规模逆掩叠覆，使陆壳加厚，同时青藏高原迅速抬升，形成世界屋脊。Q：俯冲继续，形成高原、山系与盆地相间的地势。2、中国新生代古地理：（1）第三纪:以陆相河流沉积为主，海相沉积仅限于西藏南部、塔里木盆地西南缘及中国东南部大陆架海域。陆相第三系以贺兰山-龙门山为界，分为东、西两大区，东区称为环太平洋带（广义）。（2）第四纪：三级台阶式的地貌逐渐形成，西部近东西向盆地，东部北北东向的沉积盆地。E四、中国大地构造单元综合划分潘桂棠等（2007，2009）全国大地构造分区（潘桂棠等，2007）全国大地构造分区包括一级分区9个，二级分区52个，三级分区142个。一级区为造山系、陆块区和叠加造山（-裂谷）系。全国共划分为五个造山系，天山一兴蒙造山系、秦祁昆造山系、武夷一云开一台湾造山系、西藏一三江造山系、菲律宾造山系；四个陆块区：华北陆块区、塔里木陆块区、扬子陆块区、印度陆块区。189个三级构造单元2010.9.13，潘桂棠研究员在山东科技大学作报告《中国大地构造几个问题的讨论》，请参考。