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1、大地構(gòu)造學(xué)說簡介一、地槽—地臺(tái)學(xué)說二、多旋回構(gòu)造與地洼學(xué)三、地質(zhì)力學(xué)學(xué)說四、板塊構(gòu)造學(xué)說概述地殼運(yùn)動(dòng)學(xué)說(又稱大地構(gòu)造學(xué)說),是地質(zhì)科學(xué)的重要理論。其內(nèi)容主要是研究地質(zhì)構(gòu)造的分布規(guī)律,地殼運(yùn)動(dòng)發(fā)生的時(shí)間、運(yùn)動(dòng)方式和規(guī)模,以及地完運(yùn)動(dòng)的起因和動(dòng)力來源。直到現(xiàn)在還沒有一個(gè)學(xué)說能全面完整地解釋各種問題,因而各家提出的多還是一些假說。有關(guān)地殼運(yùn)動(dòng)及其成因的假說很多,主要有:收縮說、膨脹說、均衡說、對(duì)流說、波動(dòng)說、大陸漂移說等等。下面簡介四個(gè)重要的地殼運(yùn)動(dòng)學(xué)說一、地槽—地臺(tái)學(xué)說地槽—地臺(tái)學(xué)說(傳統(tǒng)大地構(gòu)造學(xué)說)。是在19世紀(jì)中期以來研究大
2、陸型地殼構(gòu)造而逐漸建立起來的?;居^點(diǎn):地殼運(yùn)動(dòng)主要受垂直運(yùn)動(dòng)所控制,水平運(yùn)動(dòng)是次要的,地殼運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力來源是地球內(nèi)部物質(zhì)的重力分異作用,物質(zhì)受熱變輕向上流動(dòng)造成地表上升降起,物質(zhì)冷卻變重下沉則造成地表下降凹陷。地球上的海陸變遷和地質(zhì)構(gòu)造,主要就是由地殼這樣的升降運(yùn)動(dòng)所造成。因此,它根據(jù)各個(gè)地區(qū)的升降運(yùn)動(dòng)、沉積建造、構(gòu)造變動(dòng)、巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用等方面進(jìn)行分析,確定地殼在各個(gè)不同發(fā)展階段的性質(zhì),而把地殼劃分為地槽、地臺(tái)和過渡區(qū)等構(gòu)造單元。(一)地槽區(qū)1、地槽的概念、地槽(geosyncline)——是地殼中強(qiáng)烈活動(dòng)的地帶,多呈狹長帶
3、狀。在這里,升降運(yùn)動(dòng)的速度和幅度很大,因而在地槽凹陷里堆積了巨厚的沉積物,構(gòu)造變動(dòng)和巖漿活動(dòng)激烈頻繁,變質(zhì)作用顯著,是地殼上相對(duì)活動(dòng)的構(gòu)造單元。槽臺(tái)說認(rèn)為,現(xiàn)今世界上幾乎所有的大山脈,原來都是地槽而裕皺升起的。因此根據(jù)對(duì)巨大的榴皺山脈的研究,認(rèn)為地槽的發(fā)展經(jīng)歷了兩大發(fā)展階段。2、地槽的發(fā)展過程第一階段:強(qiáng)烈下降為主的階段??傁陆邓俣群头榷己艽?,但內(nèi)部還是有差異的,有的地方下降幅度大些,稱為地向斜,是地槽中最活動(dòng)的部分;有的地方下降得慢些,相對(duì)地隆起,稱為地背斜。因此,地槽內(nèi)部實(shí)質(zhì)是由一系列平行排列的勘陷和隆起所組成。由于地槽下
4、降幅度大,從鄰區(qū)搬來的大量碎屑物迅速堆積,形成巨厚的沉積層(厚達(dá)1-2萬m)。隨著地槽不斷下降,海侵逐漸加大,沉積物由顆粒較粗的碎屑巖漸變?yōu)轭w粒較細(xì)的碎屑巖到石灰?guī)r。在地槽強(qiáng)烈下降過程中,可導(dǎo)致地殼產(chǎn)生斷裂,造成巖漿通道,出現(xiàn)有基性到中性的海底火山噴發(fā)。第二階段:強(qiáng)烈上升為主的階段(回返階段)。當(dāng)?shù)乜陆颠_(dá)到極限時(shí),就開始上升。上升也是不平衡發(fā)展的。一般從最活動(dòng)的——地向斜開始,由于地向斜上升隆起,叫做“中央隆起”,在中央隆起的兩側(cè)相對(duì)發(fā)生拗陷.稱“邊緣拗陷”,在兩個(gè)相鄰的中央隆起中間,形成“山間拗陷”。伴隨地槽的上升而發(fā)生海退
5、,陸地漸增。沉積物由碳酸鹽類沉積變成具有明顯韻律層理的碎屑沉積。由于在沉積過程中,地槽時(shí)升時(shí)降,巖性和巖相反復(fù)變化,故常出現(xiàn)砂巖一頁巖一泥灰?guī)r等交替的沉積韻律,這套巖層稱之為復(fù)理石建造。在地槽強(qiáng)烈回返上升時(shí),原來下降時(shí)沉積的巨厚巖層受到擠壓,發(fā)生強(qiáng)烈的褶皺和斷裂,巖漿也隨之大規(guī)模侵入,形成以酸性為主的侵入巖,巖層也遭受強(qiáng)烈的區(qū)域變質(zhì)。最后,地槽的各個(gè)部分都先后褶皺隆起,海水完全退出,地槽變成錯(cuò)綜復(fù)雜的山脈(又稱褶皺帶)。當(dāng)?shù)夭廴炕胤敌纬筛呗柹絽^(qū)時(shí),在各個(gè)拗陷中迅速堆積了由山上剝蝕下來的大小碎屑物,形成很厚的分選差的粗碎屑巖,這
6、套巖層稱為磨拉石建造。從地槽下降經(jīng)回返、褶皺隆起成為褶皺帶,這樣一個(gè)完整的過程,稱為一個(gè)構(gòu)造旋回。地槽區(qū)經(jīng)歷一個(gè)旋回發(fā)展后,就由相對(duì)活動(dòng)轉(zhuǎn)為相對(duì)穩(wěn)定的地區(qū)。有些地槽區(qū)經(jīng)一次構(gòu)造旋回發(fā)展就轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的地臺(tái)區(qū),而有些地槽區(qū)要經(jīng)過多次構(gòu)造旋回才轉(zhuǎn)變成地臺(tái),稱多旋回發(fā)展(圖3)。地槽形成過程示意圖3.地槽區(qū)的特征1.巨厚的沉積建造2.強(qiáng)烈的構(gòu)造變動(dòng)3.頻繁的巖漿活動(dòng)4.顯著的變質(zhì)作用5.豐富的礦產(chǎn)資源(二)地臺(tái)區(qū)1、地臺(tái)的概念地臺(tái)——是地槽經(jīng)回返上升后轉(zhuǎn)化而成的相對(duì)穩(wěn)定的地區(qū),或者說是褶皺帶經(jīng)準(zhǔn)平原化以后轉(zhuǎn)變而成。所以,地臺(tái)是地殼上相對(duì)
7、穩(wěn)定的構(gòu)造單元,活動(dòng)性比較輕微,只以大面積的緩慢的升降運(yùn)動(dòng)為主,構(gòu)造變動(dòng)、巖漿活動(dòng)相變質(zhì)作用都比較微弱,形狀多成較平坦的巨大地塊。2、地臺(tái)區(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由于地臺(tái)還是有升降運(yùn)動(dòng),因此上升的部分成為陸地,而下降的部分可發(fā)生海侵形成地臺(tái)淺海,或者形成內(nèi)陸盆地而接受沉積。由地臺(tái)下降沉積形成的巖層稱之為沉積蓋層。因此,地臺(tái)的結(jié)構(gòu)可以分為兩個(gè)基本構(gòu)造層(稱雙層結(jié)構(gòu)),下構(gòu)造層為褶皺基底,上構(gòu)造層為沉積蓋層,中間為一個(gè)不整合面分隔開(圖3.70)。褶皺基底是地臺(tái)形成前的地槽階段形成的,巖層時(shí)代較老,褶皺復(fù)雜,變質(zhì)強(qiáng)烈,主要出結(jié)晶變質(zhì)巖組成。圖3
8、-70地臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖沉積蓋層是在褶皺帶形成后,經(jīng)長期剝蝕準(zhǔn)平原化之后再下降接受沉積而成的新巖層(即地臺(tái)階段的沉積)。由于這時(shí)已轉(zhuǎn)變成較穩(wěn)定的地臺(tái),故沉積的巖層層次清楚,巖性、巖相變化小,分布面積廣泛,但厚度較小(幾十至幾千米)。地臺(tái)一般具有此雙層結(jié)構(gòu)特征,但也有