大地構(gòu)造學(xué)-第3章-地槽地臺(tái)學(xué)說(shuō)

1、地球科學(xué)與資源系大地構(gòu)造學(xué)主講：邸英龍1自18世紀(jì)末美國(guó)地質(zhì)學(xué)家霍爾、丹納提出“地槽”學(xué)說(shuō)以來(lái)，關(guān)于地球的結(jié)構(gòu)、組成、演化規(guī)律的探討始終是地質(zhì)學(xué)領(lǐng)城占主導(dǎo)地位的學(xué)科。地槽的概念主要是用地質(zhì)學(xué)方法來(lái)研究大陸造山帶的發(fā)生、發(fā)展歷史。著名學(xué)者霍爾、丹納、施蒂勒、休斯、奧格、凱依、沙茨基、別洛烏索夫、奧布英等及黃汲清和陳國(guó)達(dá)等對(duì)地槽也進(jìn)行了許多研究。1965年奧布英的地槽專(zhuān)著全面地總結(jié)了該學(xué)說(shuō)，標(biāo)志著這一學(xué)說(shuō)達(dá)到了高蜂。地槽說(shuō)在1960年代以前占絕對(duì)統(tǒng)治地位，被稱(chēng)為經(jīng)典大地構(gòu)造理論，深刻地影響了地質(zhì)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。第3章 地槽地臺(tái)學(xué)說(shuō)2 地槽學(xué)說(shuō)的初步形成早期概念：強(qiáng)烈下降并逐漸被沉積物所充填的坳陷稱(chēng)之

2、為地槽 (Geosyncline)。18世紀(jì)末與19世紀(jì)初，地質(zhì)學(xué)者在歐洲和北美洲廣泛系統(tǒng)地進(jìn)行了巖層的劃分和對(duì)比工作。在此基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了造山帶與相鄰區(qū)域比較，地層發(fā)育情況差別巨大，萌發(fā)了地槽的概念。由于歐、美學(xué)者的研究區(qū)域的地質(zhì)情況不同，早期地槽的概念有兩種觀點(diǎn)。地槽的相關(guān)概念3美國(guó)地質(zhì)學(xué)家霍爾(J.Hall)4霍爾(1859)研究了北美東部和中部的古生代地層，阿帕拉契亞山為遭受強(qiáng)烈褶皺的古生代地層，厚達(dá)10100m，較密西西比平原近水平產(chǎn)出的古生代地層厚出十倍之多，形成了鮮明的對(duì)比。指出山脈往往占據(jù)了長(zhǎng)條形的沉降地帶，其中堆積了很厚的沉積物，下沉作用和褶曲作用是由于沉積物在比較狹窄地帶上的

3、負(fù)荷作用而引起的。霍爾最早把山脈和沉降地帶緊密地聯(lián)系起來(lái)，沉降地帶是山脈的前身，沉降地帶由于巖層的褶皺作用而成為現(xiàn)在所見(jiàn)到的山系，即褶皺山系是在地殼上巨大坳陷部位形成的，它在褶皺之前曾經(jīng)是個(gè)不斷坳陷、并堆積了巨厚沉積物的沉降地帶。美國(guó)學(xué)者的基本觀點(diǎn)56/xiaoxiangchenxi7美國(guó)地質(zhì)學(xué)家丹納(J.D.Dana)8美國(guó)學(xué)者丹納(1883)在研究北美地質(zhì)構(gòu)造時(shí)也得到同樣的概念，他發(fā)現(xiàn)同一時(shí)代地層的厚度在有些地方很大，而在另外一些地方則很小甚至尖滅，并且厚度較大的地區(qū)在平面上常呈桶圓形或狹長(zhǎng)帶狀。丹納把強(qiáng)烈下降并逐漸被沉積物所充填的坳陷稱(chēng)之為地槽(最早譯為地向斜geosyncline)，而

4、將地槽之間沉積巖層變薄或缺失的相對(duì)隆起區(qū)叫作地背斜。美國(guó)學(xué)者的基本觀點(diǎn)9一些歐洲學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，Alps造山帶形成之前并沒(méi)有巨厚的淺海相沉積層，卻發(fā)現(xiàn)了厚度不大的深海相沉積物，他們認(rèn)為地槽坳陷未必表現(xiàn)在沉積物的巨大堆積厚度上，也可以反映在深海洋殼盆地的出現(xiàn)，深海盆地中的深水沉積物沒(méi)有補(bǔ)償巨大的海盆深度。布勃諾夫(Bubnoff)和施蒂勒(Stille)認(rèn)為地槽的主要特征是后期強(qiáng)烈的褶皺作用，他們把構(gòu)造變動(dòng)強(qiáng)度作為劃分地槽的主要依據(jù)。把那些以后產(chǎn)生了強(qiáng)烈褶皺的Alps型山系的坳陷稱(chēng)為地槽，高大的褶皺山系只能在原來(lái)的地槽位置上產(chǎn)生。歐洲學(xué)者的基本觀點(diǎn)10 美 國(guó)歐 洲地槽位置大陸邊緣兩大陸之間或大陸

5、邊緣沉積相淺海沉積深海沉積蛇綠巖造山期侵入巖大洋基底沉積速率和沉降速率相等不相等現(xiàn)代地槽的標(biāo)準(zhǔn)例子墨西哥灣的海岸平原印度尼西亞群島美國(guó)和歐洲地槽概念的主要差別11地槽的現(xiàn)代概念：地殼上具有強(qiáng)烈活動(dòng)(包括顯著的差異升降和強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用和多次內(nèi)生成礦作用等)的狹窄長(zhǎng)條狀地帶。早期主要表現(xiàn)為地殼上形成深坳陷，可以被沉積物所補(bǔ)償，從而形成被巨厚沉積物所占據(jù)的沉降帶，也可以不被沉積物所補(bǔ)償，形成深海盆地；晚期則是地槽的強(qiáng)烈褶皺，并形成褶皺帶。時(shí)間上一般指古生代以來(lái)曾有過(guò)強(qiáng)烈活動(dòng)的地帶。地槽的相關(guān)概念12優(yōu)地槽和冒地槽是基本的兩種地槽類(lèi)型。優(yōu)地槽：發(fā)育火山巖，早期有基性熔巖噴溢和超基性巖的侵

6、位，晚期經(jīng)造山作用形成山系，并有酸性巖漿巖侵入。冒地槽：巖漿活動(dòng)微弱，缺乏火山巖，它是沿穩(wěn)定的大陸地塊邊緣延伸的沉降帶，其中為沉積物所充填。地槽的相關(guān)概念13 許多學(xué)者指出：現(xiàn)代的地槽相當(dāng)于現(xiàn)代的大陸邊緣的大陸架、大陸坡、邊緣海、島弧和深海溝(少數(shù)位于兩大陸之間)。其中大陸架和大陸坡，具硅鋁質(zhì)基底，上面堆積起來(lái)的淺水沉積棱柱體，沉積物主要為陸源碎屑巖和碳酸鹽巖，火山物質(zhì)極少，與冒地槽相當(dāng)；而邊緣海、海溝地帶，則出現(xiàn)硅鎂質(zhì)基底，發(fā)育濁積巖、火山碎屑巖和火山巖，沉積物往往不能補(bǔ)償坳陷，與優(yōu)地槽相當(dāng)。地槽的相關(guān)概念14褶皺帶褶皺帶褶皺帶褶皺帶褶皺帶褶皺帶褶皺帶褶皺帶褶皺帶褶皺帶褶皺帶褶皺帶褶皺帶15

7、濁積巖：是濁流沉積形成的各類(lèi)沉積巖的統(tǒng)稱(chēng)。常見(jiàn)的有硬砂巖質(zhì)濁積巖、碎屑灰?guī)r質(zhì)濁積巖，還有多種濁流成因的巖石類(lèi)型。地槽的相關(guān)概念16濁積巖17四川九龍縣江浪穹窿地區(qū)發(fā)育的二疊系滑塌灰?guī)r堆積18現(xiàn)在位于大陸內(nèi)部的許多地槽褶皺帶，當(dāng)其發(fā)育接受沉積時(shí)，兩側(cè)的大陸塊是互相分離的，所以這種地槽也是位于當(dāng)時(shí)大陸的邊緣。靠近大陸，基底屬于陸殼，活動(dòng)性較弱，沉積物以陸源碎屑巖及碳酸鹽巖為主，其中沒(méi)有或很少火山物質(zhì)，是冒地槽?？看笱笠粋?cè)，基底屬于洋殼，活動(dòng)性較強(qiáng)，有蛇綠巖套，沉積物以濁流及火山碎屑巖為主，夾火山熔巖，是優(yōu)地槽。19地臺(tái) 冒地槽 優(yōu)地槽冒地槽 優(yōu)地槽 優(yōu)地槽20212223地槽通常出現(xiàn)在大陸邊緣地帶

8、，并沿大陸邊緣延伸:一般都具狹長(zhǎng)的形態(tài)、在地殼上呈帶狀分布。其規(guī)模很大，長(zhǎng)度往往可達(dá)近千公里到幾千公里，寬度也可達(dá)近百公里到幾百公里。有些已經(jīng)褶皺成山的地槽往往因?yàn)閭?cè)向擠壓和消減作用，其寬度可大大縮減，還有一些褶皺帶由于大陸的碰撞和移離，不僅改變其原有的寬度和長(zhǎng)度，而且可能發(fā)生很大的移位。地槽的主要特征24發(fā)展中的地槽的地貌與近代大陸邊緣特征一致:既可以形成寬闊的大陸架-大陸坡-大陸階，比較簡(jiǎn)單的大西洋型大陸邊緣，也可出現(xiàn)很窄的大陸架、起伏顯著的大陸邊緣。已經(jīng)褶皺的地槽在地形上通常成為山系，在地球表面形成一系列大致平行的線狀山脈。延續(xù)達(dá)幾百公里至幾千公里。特別是比較年青的中、新生代褶皺隆起的山

9、系。現(xiàn)代地球上所見(jiàn)的許多雄偉山系，基本都分布在環(huán)太平洋帶和Alps-Tethys帶，且都是中新生代地槽分布的范圍。而古生代褶皺帶由于長(zhǎng)期的剝蝕和破壞，一般山系較低，地形起伏不顯著。地槽的主要特征25地槽在沉積上往往表現(xiàn)為長(zhǎng)條狀的坳陷，有一定的方向性，在地槽發(fā)育階段沉積物以海淺海相沉積為主，有時(shí)還可出現(xiàn)半深海相和深海相沉積，沉積物分選性差，沉積厚度很大，可達(dá)上萬(wàn)米或更厚。巖性、巖相和厚度變化顯著。地槽中常見(jiàn)一些特有的沉積建造，如硬砂巖建造、硅質(zhì)火山巖建造、復(fù)理石建造和磨拉石建造等。 地槽的主要特征26復(fù)理石:一種由半深海、深海相沉積所構(gòu)成的韻律層系。一般認(rèn)為地槽回返初期，陸地面積逐漸擴(kuò)大，碎屑物

10、質(zhì)逐漸增多，地殼頻繁地周期性振動(dòng)，由此形成復(fù)理石層。主要特征是：具多次重復(fù)性韻律層理，每一韻律層都包含由砂巖到泥質(zhì)巖的順序規(guī)律；單個(gè)韻律層厚度不大，但總厚度巨大；巖石類(lèi)型單一 ，主要為礦巖和粘土巖，其次為灰?guī)r，礫巖少見(jiàn)；象形印痕 、波痕發(fā)育，化石罕見(jiàn)。另外還認(rèn)為復(fù)理石是深海濁流沉積作用的產(chǎn)物，但濁積巖并不都限于有復(fù)理石韻律，對(duì)探討構(gòu)造與古地理環(huán)境具有重要意義。磨拉石(molasse):泛指那些以陸相為主、巨厚的礫巖和砂巖占優(yōu)勢(shì)的沉積巖層，巖層的分選性差，層理不規(guī)則，相變急劇，是造山帶山前地區(qū)的典型沉積類(lèi)型。一般在壓陷前陸盆地出現(xiàn)較多。地槽的主要特征27復(fù)理石建造：復(fù)理石是一種有規(guī)律的復(fù)雜互層的

11、巨厚沉積建造，通常有兩種或兩種以上的巖石在剖面上有韻律地交互出現(xiàn)。絕大部分為很規(guī)則的單調(diào)的砂巖和泥(頁(yè))巖互層，或夾有極少的泥灰?guī)r、灰?guī)r；單個(gè)韻律厚度較小，0.5-2m；韻律底部較粗，向上變細(xì)，頂部韻律常有大量的各種象形印模和沉積物的滑動(dòng)痕跡。巖層中幾乎不含化石；層理一般很好，但巖石分選性差。它們顯然沒(méi)有遭受波浪的再造作用和再沉積作用。地槽的主要特征28復(fù)理石建造：多次重復(fù)的韻律性層理(復(fù)理石韻律)，每一韻律包括砂巖到泥質(zhì)巖或灰質(zhì)巖的韻律層序(鮑瑪序列)，總厚達(dá)數(shù)千米至萬(wàn)米。主要為砂巖和泥巖，海相濁流沉積。29鮑瑪層序鮑瑪層序由五種巖性組成，自下而上依次為：底部粗粒遞變層：由礫-砂-粉砂組成，

12、具正粒序，粒土雜基多；底部有沖刷面，含礫石(為下伏頁(yè)巖碎屑及生物碎屑等)，巖層底面各種印模構(gòu)造發(fā)育，砂巖中有異地淺水化石；下平行紋層：由粉砂、細(xì)砂及泥組成，也顯粒序性，具平行層理構(gòu)造；流水波紋層：粒度變化不大，多為細(xì)砂、粉砂，具流水波紋狀層理、小型斜層理及變形層理；上水平紋層：主要為泥質(zhì)及少量粉砂，可見(jiàn)植物化石及其碎片，具微細(xì)水平層理。以上四個(gè)小層是一次濁流形成的，共厚幾毫米至6米或更厚；深海頁(yè)巖層：由各種深海軟泥組成，多為頁(yè)巖或泥灰?guī)r，含有典型的遠(yuǎn)洋生物化石；具微細(xì)水平層理，層薄、層面平坦。這是一個(gè)完整的鮑瑪層序系列，由于離濁流發(fā)源地的遠(yuǎn)近不同，在不同地方可以完全或不完全地出現(xiàn)某幾個(gè)層段。3

13、031鮑瑪層序32硅質(zhì)巖軟泥沉積：常見(jiàn)的軟泥沉積物有含硫化鐵的藍(lán)泥和灰泥、含氧化鐵的紅泥和含海綠石的綠泥。深海帶則主要為各種生物軟泥，如抱球蟲(chóng)軟泥、硅藻軟泥、放射蟲(chóng)軟泥。33愈來(lái)愈多的學(xué)者認(rèn)為：形成復(fù)理石建造的構(gòu)造環(huán)境是在地槽處于褶皺回返前奏的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)地槽分裂成為幾個(gè)槽型盆地，其間有島弧和島列隆起，正在隆起的山脈遭受強(qiáng)烈的侵蝕，泥砂碎屑物質(zhì)在陡峻的斜坡上一次又一次地受到重力滑動(dòng)的擾動(dòng)，巨大的沉積體就被卷入渦流(蝕流)，不斷地沖流到槽形盆地中，每一次擾亂的濁流按粒級(jí)分選堆積，形成復(fù)理石韻律。復(fù)理石建造成因34磨拉石建造是地槽急劇隆起，形成于山前坳陷的巨厚的以粗碎屑為主的一套巖系。其成分中礫

14、巖占7080，含砂巖、灰?guī)r、泥灰?guī)r、頁(yè)巖、鹽類(lèi)、煤等。巖層松軟，厚度巨大，常見(jiàn)交錯(cuò)層和波痕，相變急劇。以陸相沉積為主，也有海相和海陸交互相沉積。成分變化有一定規(guī)律，從山區(qū)到平原往往由礫巖過(guò)渡為砂巖、粉砂巖、粘土巖；縱向上，從上到下由陸相過(guò)渡為海相。地槽的主要特征35磨拉石建造(磨礫層)：出現(xiàn)于褶皺回返期后階段。磨拉石建造通常分布在地槽褶皺帶外側(cè)的邊緣坳陷中，這個(gè)坳陷是由于地槽褶皺隆起而形成的補(bǔ)償性坳陷。巖石組成以礫巖、長(zhǎng)石砂巖、復(fù)礦砂巖等粗碎屑巖占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，此外尚夾有粉砂巖、粘土巖。邊緣坳陷是一個(gè)不對(duì)稱(chēng)的坳陷盆地，近地槽褶皺帶的一側(cè)下陷快而幅度大，發(fā)育大量礫巖夾砂巖，屬快速水流搬運(yùn)和沉積的河流

15、相、洪積相，具明顯的流水層理，沉積厚度大，變化快，自幾百米到幾千米。向外它們就迅速變?yōu)楹嗟募t砂巖和泥(頁(yè))巖，夾蒸發(fā)巖沉積，再向外隨著遠(yuǎn)離山系，顆粒就變得更細(xì)。地槽的主要特征36磨拉石建造 molasse formation：以礫巖為主要成分的陸相粗碎屑巖，反映近源、快速堆積，一般位于造山帶前緣。37磨拉石建造38磨拉石建造39新疆西準(zhǔn)噶爾地區(qū)二疊系的磨拉石40新疆西準(zhǔn)噶爾地區(qū)二疊系的磨拉石41硬砂巖建造碎屑巖成分復(fù)雜，分選不好，磨圓度差。多含易于分解的長(zhǎng)石、巖屑和暗色礦物，按礦物成分比，分別組成硬砂巖、長(zhǎng)石砂巖、復(fù)礦砂巖，巖石中出現(xiàn)大量的硬砂巖，則可稱(chēng)為硬砂巖建造。代表地形起伏比較大、迅速

16、剝蝕、搬運(yùn)和堆積的條件下形成的沉積。多出現(xiàn)在地槽形成的初期構(gòu)造不穩(wěn)定的環(huán)境下。地槽的主要特征42硬砂巖，也稱(chēng)雜砂巖，是一種暗色堅(jiān)硬的巖石，主要由各種棱角狀巖屑（包括基性噴發(fā)巖、淺變質(zhì)巖、砂質(zhì)頁(yè)巖和凝灰?guī)r等）以及石英和長(zhǎng)石碎屑組成，常含粘土雜基(1540)。硬砂巖主要是海相的，代表造山帶的產(chǎn)物，在穩(wěn)定的克拉通地區(qū)通常沒(méi)有硬砂巖。 43硅質(zhì)-火山巖建造一般由硅質(zhì)頁(yè)巖、碧玉巖等硅質(zhì)巖為主組成，并與細(xì)碧巖、安山玄武巖、火山角礫巖及凝灰?guī)r伴生。這些火山巖為海底噴發(fā)、富含鈉質(zhì)，當(dāng)火山巖中細(xì)碧巖和角斑巖大量出現(xiàn)時(shí)，稱(chēng)為細(xì)碧角斑巖建造。大多數(shù)硅質(zhì)火山巖都是地槽坳陷中的深水相沉積，形成于地槽強(qiáng)烈下降階段，有些則

17、認(rèn)為是洋殼組成。沉積鐵礦和錳礦常與硅質(zhì)火山巖建造有關(guān)。地槽的主要特征44細(xì)碧巖：在水的參與下形成的變質(zhì)基性火山巖，或是變了質(zhì)的玄武巖。角斑巖：一種中性海底噴發(fā)巖，呈致密角巖狀，大多為斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要是鈉長(zhǎng)石或鈉長(zhǎng)石-更長(zhǎng)石。45細(xì)碧-角斑巖建造46地槽發(fā)展晚期，一般經(jīng)歷了劇烈的構(gòu)造變動(dòng)，地槽中的巖層發(fā)生褶皺和斷裂，形成十分復(fù)雜的構(gòu)造。地槽褶皺帶中經(jīng)常見(jiàn)到緊密褶皺、大型斷裂和逆掩推覆構(gòu)造，以及由它們復(fù)合組成的復(fù)背斜、復(fù)向斜、斷裂帶和褶皺帶。地槽的主要特征47雅魯藏布江地區(qū)白堊系的深海沉積(復(fù)理石)變形48阿巴拉契亞山，具緊密褶皺加拿大落基山，褶皺和逆沖斷層都有發(fā)育阿爾卑斯山，復(fù)雜倒轉(zhuǎn)褶皺和推復(fù)

18、構(gòu)造49廣泛而強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)有不同時(shí)期、不同巖性、不同類(lèi)型和產(chǎn)狀的火山巖與侵入巖，它們?cè)跁r(shí)間和空間上的分布具明顯的規(guī)律。在早期，不少地槽有劇烈的海底火山噴發(fā)，與沉積巖相伴生，形成特殊的火山-沉積建造系列。有些地槽還有基性、超基性巖的侵位，其中有些部品就是洋殼的組成部分。在地槽發(fā)展中-晚期有大規(guī)模的花崗質(zhì)巖侵入，形成巨大的巖基。晚期為堿性系列的噴發(fā)活動(dòng)和小型淺成侵入活動(dòng)。早、晚期巖漿活動(dòng)多受深斷裂控制，呈帶狀分布；中期花崗巖類(lèi)巖基侵入體多分布于復(fù)背斜核部。地槽的主要特征50一般伴隨褶皺而具一定程度的區(qū)域變質(zhì)作用：經(jīng)受過(guò)強(qiáng)烈變動(dòng)的地槽，由于變動(dòng)期中巖石在異常明顯的壓力、熱力以及外加物質(zhì)成分的影響下

19、發(fā)生變質(zhì)作用，使原有的巖石在結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和成分上發(fā)生變化。經(jīng)過(guò)詳細(xì)研究的地槽褶皺帶，往往可以發(fā)現(xiàn)有成對(duì)的變質(zhì)帶出現(xiàn)：一帶以高壓-低溫變質(zhì)及大量基性、超基性巖為特征；一帶以低壓-高溫變質(zhì)及廣泛花崗巖侵入為特點(diǎn)。地槽的主要特征51地槽有豐富的礦產(chǎn)，以?xún)?nèi)生礦床為主；如與基性、超基性有關(guān)的鉻、鎳、鈦、鉑和黃鐵礦型銅礦；與中酸性侵入巖有關(guān)的鐵、銅、鎢、矽卡巖型礦床；鎢、錫、鉬、鉍、銅、鉛、鋅、銀、銻、汞等熱液礦床，以及稀有金屬偉晶巖礦床等。地槽的主要特征52地球物理特征常常出現(xiàn)異常：地槽-褶皺帶多為地震活動(dòng)帶。莫霍界面埋藏深、具異常上地幔。重力異常呈帶狀，為強(qiáng)烈正負(fù)異常地區(qū)的結(jié)合。磁異常呈一定規(guī)模的線狀或

20、鏈狀分布，異常走向與地槽延伸方向一致向出現(xiàn)正負(fù)異常交替。熱流值高。一般地，地槽褶皺帶的時(shí)代愈新，熱流值愈高。地槽的主要特征53地槽演化的模式奧布英在對(duì)歐洲海西褶皺山系研究的基礎(chǔ)上，指出地槽基本單位是地槽偶，即地槽是由成對(duì)的優(yōu)地槽和冒地槽組成，優(yōu)地槽位于靠近大洋的一側(cè)，稱(chēng)內(nèi)帶，包括一個(gè)優(yōu)地槽溝和一個(gè)與大洋為界的優(yōu)地背斜脊，冒地槽靠近大陸克拉通(或前陸)的一側(cè)，稱(chēng)外帶，由一個(gè)冒地槽溝和一個(gè)冒地背斜脊組成。54(a)地槽的演化格局。地槽期晚地槽期后地槽期A發(fā)生階段B發(fā)展階段C造山階段(終止階段)。發(fā)展階段分為：B()前復(fù)理層期；B()復(fù)理層(b)示意表達(dá)地槽偶的地槽極性。造山階段(C)從優(yōu)地背斜脊開(kāi)

21、始，槽從構(gòu)造帶內(nèi)向外遷移。 55地臺(tái)的基本概念地臺(tái)由修斯 (Edward Suess)于1885年提出。56地臺(tái)的基本概念 (一)地臺(tái)的基本概念一般認(rèn)為地臺(tái)是地殼上相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造單位。地臺(tái)最重要的特點(diǎn)是具雙層結(jié)構(gòu)，下層稱(chēng)基底，上層稱(chēng)蓋層，兩者之間為不整合面分開(kāi)。 地臺(tái)上沉積蓋層比較薄，巖相變化不大，多為穩(wěn)定類(lèi)型的沉積，構(gòu)造變動(dòng)輕微，巖層產(chǎn)狀平緩，地殼運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為大面積的緩慢的升降運(yùn)動(dòng)。 巖漿活動(dòng)較微弱，巖石很少受到區(qū)城變質(zhì)作用。57(一)地臺(tái)的基本概念與沉積蓋層相反，結(jié)晶基底常為巨厚的變質(zhì)沉積巖系和火山巖系組成，構(gòu)造也往往比較復(fù)雜，混合巖化、花崗巖化相當(dāng)普通?；讕r系的上述特點(diǎn)，表明它形成時(shí)

22、曾褶皺上升并經(jīng)過(guò)侵蝕夷平，其上發(fā)育起沉積蓋層。換句話說(shuō)，地臺(tái)是由地槽演變而來(lái)的，地槽由于褶皺作用而失去活動(dòng)性，轉(zhuǎn)化為相對(duì)穩(wěn)定的地臺(tái)。地臺(tái)的基本概念58(一)地臺(tái)的基本概念由于地槽褶皺期不同，因此，地臺(tái)的形成時(shí)間也是有差別的。依據(jù)褶皺基底的形態(tài)時(shí)代，可把地臺(tái)劃分為古地臺(tái)和年輕地臺(tái)。古地臺(tái)通常就稱(chēng)地臺(tái)，或稱(chēng)大陸克拉通，基底由前寒武系組成，地臺(tái)基底固結(jié)程度比較高。年輕地臺(tái)或新地臺(tái)，基底褶皺形成于顯生宙。地臺(tái)的基本概念59華北地臺(tái)塔里木地臺(tái)揚(yáng)子地臺(tái)印度地臺(tái)阿拉伯地臺(tái)西伯利亞地臺(tái)60地臺(tái)一般具面狀展布的幾何形態(tài)，多呈不規(guī)則圓形、菱形、多邊形等外形。與地槽那種長(zhǎng)條形的形態(tài)不同。其大小自數(shù)十萬(wàn)平方公里至數(shù)百

23、萬(wàn)平方公里。世界上最大的非洲地臺(tái)面積達(dá)二千萬(wàn)平方公里。地臺(tái)的基本特征61世界上主要的地臺(tái)，在地形上大多形成平原(如西伯利亞地臺(tái)、俄羅斯地臺(tái)、北美地臺(tái))和高原(如非洲地臺(tái)、澳大利亞地臺(tái))，地臺(tái)整體高程比較一致，內(nèi)部起伏較小，相對(duì)高差不大，地臺(tái)沒(méi)入海洋的部分往往也出現(xiàn)大陸架和海灣。地臺(tái)的地形多反映出老年期的地貌的特征。中國(guó)的華北地臺(tái)和揚(yáng)子地臺(tái)，其地形較為復(fù)雜，平原與高原往往交替出現(xiàn)，在四周還常見(jiàn)較高的山脈。地臺(tái)的基本特征62地臺(tái)結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是其雙層結(jié)構(gòu)。下構(gòu)造層為基底巖系，由經(jīng)過(guò)褶皺和變質(zhì)的前寒武系組成，上構(gòu)造層稱(chēng)蓋層，由顯生宙巖系組成，以沉積較薄，構(gòu)造變形微弱和巖石未變質(zhì)為特點(diǎn)，其間為角度不整

24、合所分。地臺(tái)的基本特征63地臺(tái)蓋層的沉積建造是在相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境中形成的，因此它具有下列特征：巖性以砂質(zhì)、泥質(zhì)和碳酸鹽巖為主，海相沉積物居多，也有部分陸相沉積，或出現(xiàn)海陸交互相。具有地臺(tái)特征的沉積建造有：石英砂巖建造，鋁土鐵質(zhì)建造，石灰?guī)r建造，石膏白云巖建造，含煤建造，紅色碎屑巖建造等。地臺(tái)的基本特征64組成地臺(tái)沉積建造的巖性，一般比較單一，結(jié)構(gòu)也較均勻，在剖面上或是平面上變化不大，在廣闊的范圍內(nèi)比較穩(wěn)定，建造和巖相通常不呈帶狀分布。沉積建造的厚度較小，且各地差別不顯著。沉積巖層之間多為整合或平行不整合接觸。地臺(tái)的基本特征65地臺(tái)最主要的沉積建造特征如下：A.石英砂巖建造：是地臺(tái)上常見(jiàn)的沉積

25、建造，石英砂巖礦物成分單一，極大部分是由石英顆粒組成，分選好，磨圓高。只有少量長(zhǎng)石(不超過(guò)5)，極少的重礦物(小于1)，有些海相石英砂巖含海綠石。巖石顯然是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積形成的。地臺(tái)的基本特征66 B.鋁土鐵質(zhì)建造：多出現(xiàn)在海侵巖系的底部，與長(zhǎng)期風(fēng)化侵蝕面的形成有重要聯(lián)系。建造多由砂質(zhì)粘土沉積和與之共生的鋁土巖，鐵質(zhì)巖，耐火粘土等沉積組成。 一般認(rèn)為這一類(lèi)建造的形成，除了穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境外，還與大陸平原地形及濕熱氣候條件有關(guān)，我國(guó)華北地區(qū)上石炭統(tǒng)底部巖層是這類(lèi)建造的典型實(shí)例。地臺(tái)的基本特征67C.石灰?guī)r建造：是地臺(tái)型沉積建造中廣泛分布的一種，主要是由石灰?guī)r或白云巖化的石灰?guī)r組成，成

26、分純凈是其重要特點(diǎn)。石灰?guī)r大多顏色較淺，常見(jiàn)為淺灰白，淺黃色，而暗色的石灰?guī)r在地臺(tái)中較少見(jiàn)到。石灰?guī)r中有時(shí)有泥質(zhì)混入物或頁(yè)巖薄層夾層。灰?guī)r在剖面上較穩(wěn)定。我國(guó)華北地區(qū)廣布的馬家溝灰?guī)r是一例。地臺(tái)的基本特征68D. 石膏白云巖建造：白云巖是其中主要成分，有時(shí)也可見(jiàn)到石膏白云巖建造的形成。E.含煤建造：含煤建造往往沿近海地區(qū)或古河流地區(qū)沿伸，也可出現(xiàn)在海陸交互相巖系中，由陸相砂巖、頁(yè)巖和海泥灰?guī)r、泥巖組成。煤層通常厚度不大，層數(shù)較少，煤層單層厚度一般只有24m，很少起過(guò)10m，但空間分布面積很大。F.紅色碎屑巖建造：多為內(nèi)陸河湖相沉積，以紅色、雜色的砂巖、頁(yè)巖為主，盆地邊緣可出現(xiàn)一些礫巖。這類(lèi)建造

27、多見(jiàn)于地臺(tái)的隆起階段的陸相盆地中。 地臺(tái)的基本特征69地臺(tái)發(fā)展階段的巖漿活動(dòng)與地槽相比，無(wú)論在規(guī)模、活動(dòng)方式和巖性上都有明顯的差別。典型的地臺(tái)巖漿活動(dòng)較微弱，一般出現(xiàn)兩種類(lèi)型，一類(lèi)是淺成的小型侵入體，一類(lèi)是大片的玄武巖流，其活動(dòng)與斷裂活動(dòng)密切相關(guān)，巖性上多以堿性巖為特征。地臺(tái)的基本特征70地臺(tái)蓋層構(gòu)造變形一般比較微弱，典型的地臺(tái)型的褶皺構(gòu)造比較平緩開(kāi)闊，常常出現(xiàn)各種斷續(xù)性的褶皺。如穹隆、長(zhǎng)垣、短軸背斜和構(gòu)造盆地等。地臺(tái)的基本特征71 地質(zhì)特征 地 槽 地 臺(tái) 形態(tài)特征呈狹長(zhǎng)的條帶狀，長(zhǎng)達(dá)數(shù)百至數(shù)千km、寬僅數(shù)十至數(shù)百km呈近方園形的塊狀，面積廣大，達(dá)數(shù)百至數(shù)千km2地貌特征宏偉的長(zhǎng)條形山脈地勢(shì)平坦地層特征厚度巨大，沿地槽走向分布，巖性復(fù)雜，巖相、厚度變化大厚度不大，巖性、巖相、厚度較穩(wěn)定沉積建造 硬砂巖建造、復(fù)理石建造、磨拉石建造、細(xì)碧角斑巖建造等石英砂巖建造、碳酸巖建造、紅色碎屑巖建造等構(gòu)造形態(tài) 復(fù)雜，褶皺強(qiáng)烈，形成巨大緊密線形褶皺，斷裂發(fā)育簡(jiǎn)單，褶皺微弱，巖層產(chǎn)狀近水平，形成寬緩短