【7A文】板块构造与地槽的关系

1、2019年1月,板块构造与地槽的关系,2019年1月,板块构造与地槽的关系,地槽这个术语已经有一百多年了。在我国现在对地槽的认识有分歧。有人认为有地槽，“有人认为没有地槽，有人谈到地槽时就加一个引号。尹赞勋(1973)引进板块构造理论，他对地槽持有慎重态度。李春昱认为，地槽的名称可以沿用，其含义可以有变更，实际上地槽的含义本身已在不断变更和发展。今天我们用板块观点认识地槽，就跟过去的意义不同。,槽,2019年1月,最初，地槽的概念来至美国东部的阿巴拉契亚山。那里有很厚的地层，它们的东部是大西洋，以西是稳定的地台型沉积。最初是由霍尔(J.Hall)提出来的,后来丹纳 (J.D.Dana,1873)正式提出地槽“Geosyncline” 这个术语,他们认为地槽位于大陆的边缘,一边是大洋,一边是大陆。,2019年1月,后来，欧洲的地质学家们从阿尔卑斯来认识地槽。这个地区的地层特别厚，比别处厚,褶皱成山，岩石易变质，邀拙的地艘溉念截蒸馒阿拯嘎期，因为阿尔卑斯褶皱带位于欧洲和非洲之间，故认为地槽是到回，取名“Mesogeosyncline”译成中文就是陆间地槽，有人译成“中型地槽”不太合适，好像

2、有大型地槽和小型地槽。所以应该译成陆间地槽。因为这个陆间地槽最初是由豪格(Haug)根据阿尔卑斯褶皱带提出的，所以他得出一个错误的结论，认为地槽都是在两个大陆之间。后来发现许多地槽山脉不在中间，而在大陆边缘，如安第斯山和科迪勒拉。这样1907年他做了一张全球地槽分布图，提出“太平洋大陆”“大西洋大陆”，认为大洋是后来沉下去的。现在看来无疑是错误的。今天的太平洋是汪洋大海，怎么会是大陆呢?这就是从错误概念出发而得到的结论。,2019年1月,到了1936年，德国地质学家施蒂勒(H.Stille)，改变了豪格的概念，他不叫太平洋大陆，而起了新名词。他提出了一个术语叫“克拉通” (Kraton)，译成中文即指稳定的比较较坚固的地块。克拉通不一定是大陆,海洋也可以是克拉通,地槽就形成在两个克拉通之间。他认为介于两个克拉通之间的地槽叫做正地槽 (Orthogeosynklinale)，位于克拉通内部的坳陷叫准地槽(Parageosynklinale)，并且他认为两个克拉通中，一个为高克拉通Hochkraton; 一个为深克拉通 (Tiefkraton)，有人译低克拉通，这不对,高低是相对的，高、低

3、克拉通都可以指大陆壳，而深克拉通则是指大洋壳。由于施蒂勒考虑到很多地槽不在两大陆之间，也不在大陆内部，所以取名克拉通，但我们知道，海洋地壳很薄，不为克拉通。,2019年1月,1940年,施蒂勒写了一本北美洲的大地构造，可惜这本书刚印出来，还没有发行就遇上第二次世界大战，大部分被毁掉了，后来只在美国和西欧留下为数有限的几本。在此书中施蒂勒把地槽分作两类即Eug eosynklinale和Miogeosynklinal,根据其第一个音节，中文就译做“优地槽”和“冒地槽”。 1951年，凯依 (M.Kay )在北美洲的地槽一书中，就用了优地槽和冒地槽的概念,中国后来已将这本书翻译，故很多人误认为是凯依首先提出这两个概念的。,2019年1月,所谓优地槽是以有岩浆活动(主要是基性岩浆的活动)为特征;而冒地槽就没有岩浆活动。这是什么原因呢?这主要是在于他们的基底不同。实际上，优地槽是以大洋壳为基底， 大洋壳比较薄，一般47公里:下面都是基性岩，地壳稍微一活动，基性岩浆就侵入或喷发出来。而冒地槽是以大陆地壳为基底，大陆地壳厚达几十公里，岩浆活动是难于侵入和喷发的。,2019年1月,施蒂勒又将地槽和褶

4、皱分成内带和外带，靠近克拉通的为外带，属于冒地槽沉积环境，远离克拉通的为内带，属于优地槽沉积环境，并有基性岩浆活动，他的内带和外带是从传统的地槽概念命名的。 1949年韦尔斯(Wel1s)提出了硅铝基底地槽和硅镁基底地槽，可见地槽的性质是完全取决于基底性质的。,2019年1月,1951年凯依 (W.kay)又提出了大陆边缘地槽 (Paraliageosyncline)，这就把地槽概念又推进了一步。因为那时还没有提出板块构造学说，他无法解释在表面上看来是位于大陆内部的古地槽、所以他指的是现代大陆边缘地槽。 后来板块构造问世以后，迪茨(Dietz，R.S)和霍尔登 (Holde, J.C.)对geosyncine不叫地槽，而叫大地斜坡(Geocline)，认为地槽不是一个两边高中间低的地带，而是一个大地斜坡。,2019年1月,从亚洲的地质特征看,认为地槽不在两大陆之间,也不在两高地之间,而在大陆边缘。 在我国东南沿海的华南褶皱系，是一个下古生代的冒地槽，位于中国大陆边缘，西北侧是大陆，东南侧是大海，那里过去和现在都不存有大面积古陆。这个地槽既不是在大陆内部，也不是位于两个大陆之间。,201

5、9年1月,我国台湾是一个在白垩纪以前褶皱基底上的白垩纪第三纪的地槽。地槽的西部是中间大陆，东部是太平洋。它不是位于大陆内部，也不是位于两个陆块之间，或者可以说它相当于施蒂勒的大陆克拉通与海洋克拉通之间的正地槽，实际上是一个大陆边缘地槽。 日本没有很老的地层，但地层中有1020亿年的砾石，志留系和泥盆系出露也不多，石炭系和二叠系属于优地槽沉积，从它的古地理位置上说，是在亚洲大陆边缘，东部是太平洋，从来不是古陆，所以日本地槽不是在大陆内部，也不是介于两个大陆块之间，其性质和台湾地槽很相似，是一个大陆边缘地槽。,2019年1月,不好解释的是乌拉尔山脉和喜马拉雅山脉，它们现在部位于大陆中间，在没有板块构造概念的时候，认为它们是两个大陆之间的地槽，而现在用板块构造的观点看问题，就不是这样了。鸟拉尔西部为俄罗斯板块，东部是哈萨克斯坦板块和西伯利亚板块，中间是很宽很宽的海洋，其西部有俄罗斯大陆边缘地槽，中间是哈萨克斯坦中间地块及其周围地槽，东部有西伯利亚大陆边缘地槽，两者相距很远。在石炭纪以前，生物群是被隔开的，两边的生物群差异很大，至石炭纪其化石才相近似了，原来只有西边才有的大个长身贝，后来在东边

6、也出现了，为了解释这一现象，当时苏联人就认为存在一个很长的“地峡”，“地峡”这个概念的意义相当于黄汲清提出的“地轴”，不过“地峡”的提出是在“地轴”之后。,2019年1月,其实没有地峡，生物群照伴可以分野，海水达到一定的深度，压力太大，光线不足，温度以及食物等其它条件都不适应于生物的生存，因此也能把两侧的生物截然分开。 喜马拉雅也是一样，喜马拉雅本身不是一个褶皱带，喜马拉雅北坡(即藏南地区)是一古生代地台及冒地槽褶皱带。它原是冈瓦纳大陆的一部分，近几年的研究认为，班公湖东巧丁青一线以南的地方也曾属于冈瓦纳大陆的一部分，是在后来它们才分裂、漂移、碰撞和接结至欧亚大陆上来的。,2019年1月,在赛弗特 (C.K.Seyfcrt)和斯尔金 (L.A.Sirkin)合写的地球历史与板块构造一书中认为，现在地槽都是环绕着大陆边缘，推测古代地槽也同样地是环绕着古代地块的边缘。从前寒武纪开始，把每个地史时期的大陆边缘都划不出来，这和我们从研究亚洲地质所得到的认识，基本上是一致的。 综上所述，我们对地槽的认识，可以归纳为以下几点:,2019年1月,(1).地槽主要是位于大陆块的边缘。陆块上没有盖层的隆

7、起部分叫地盾。地块上平坦有地层沉积的部位、基底较稳定、盖层沉积不厚的叫地台。 从大陆向外延展，逐渐进入地槽，因而地槽与地台之间是相互连接的, 现在地槽形成的山脉虽然在大陆内部，但在沉积的时候，两侧地块互相分离、地槽还是位于当时古陆块的边缘。,2019年1月,(2).靠近大陆的地槽，基底主要是陆壳，构造比较稳定，没有什么火山活动，沉积物以陆源物质为主，它叫做冒地槽。离大陆较远部分，基底已属大洋壳，活动性较强，有蛇绿岩、有火山喷发，断裂也较发育，沉积物除部分陆源物外，有较多的包括火山碎屑岩及熔岩的火山岩，褶皱带内常出现蛇绿岩套，它叫做优地槽。,2019年1月,(3).虽然地壳的垂直升降运动对地层沉积起着一定的作用，但地层沉积主要是从大陆向海洋方同逐渐推进的。从前认为，由于造陆运动结果，在一个地槽区沉积厚度可达两万米，好像原地就下沉了两万米, 这是比较令人费解的。实际上,并不等于一个地方的地层沉积有两万米，因为某一地区多半是老地层，另一地区多半是新地层，但要知道，老地层区没有新地层，新地层区域没有老地层, 近古陆地区往往老地层比较发育，而在距古陆较远的地区则新地层比较发育。当然在海进的情况下

8、，也会使新地层超覆在老地层之上。,2019年1月,(4).在地槽区内也常有古岛屿或中间地块存在。在中间地块上面可以有地台型沉积，中间地块的外围也可以构成局部性的冒地槽。 (5).在大陆内部可以有坳陷带，也可以沉积相当厚的海相或陆相地层:但它只能是冒地槽，不会是优地槽。,2019年1月,施蒂勒早就提到过，在地槽的初期主要出现是基性超基性岩活动，在地槽褶皱时期(即中期)出现中酸性岩浆活动，在地槽褶皱以后 (即后期)则常为碱性岩浆和大量玄武岩的喷发。但其原因没有解释。这用板块观点解释是很容易的，在地槽的沉积阶段，地壳很薄受到地壳运动后，基性超基性岩很容易就上来。当地槽褶皱阶段，俯冲下去的地壳物质熔融后再上来，就是钙碱性的火山岩和侵入岩，在后期如果由裂缝上来的就是大量的玄武岩和碱性系列的火山岩。,2019年1月,有些人认为基性超基性岩是岩浆结晶分异的产物，而我们认为世界上绝大多数的基性超基性尚是大洋壳的东西，它们生成于地槽的初期，经过了侵位才被推移到地表来，当然在野外有时能见到明显的超基性岩侵入到围岩中。但要看它侵入到什么时代的地层里，比如祁连山地区。,2019年1月,板块构造与地槽的关系,板

9、块构造能否适用于大陆和古代地质? 前面我们讲的主要是现代大陆边缘的特征，而且划分的板块又是现代的。那么板块构造是否适用于大陆内部和古代地质呢?我们认为可用于大陆内部，也可用于古代板块研究，至少古生代就可以用，板块构造至少在显生宙以来就存在。我们国内实际应用的都是古代板块构造。经过近十年对大陆区古板块构造研究，已有了很大的发展。至少已开始对中生代以来矿床及其成因的关系进行了研究。近几年来蛇绿岩的研究促进了对大陆上的古代的大洋演化历史的研究。,2019年1月,古生代以后大陆上板块构造研究标志 1.深大断裂 无论是一个板块分裂成两个板块，还是两个板块聚合成一个板块，其板块边界必定是一条深大断裂，也就是必须是岩石圈断裂。 2.沉积岩相差异 二个板块的沉积岩相有很大差异，中国北方和南方就大不一样，为两个板块，以祁连山和秦岭为界，北为地台型，南为地槽型。 3.混杂体或混杂堆积或混杂岩 有混杂岩的地方也可能是板块构造的俯冲带，但不一定是缝合线。而两个板块碰撞的边界上多半有混杂体。,2019年1月,4.高压低温变质带 这条带在板块构造标志中很重要，要特别注意。它的形成与板块有关，变质岩呈带状平行于缝合线或俯冲带，必与板块构造有关，别的构造无法解释这种带状分布。 5.钙碱性岩浆岩的分布 它是由板块俯冲前端熔融上升而形成的，美国西部有一条俯冲带，没有什么别的标志，只有火山岩的带状分布。从一个标志来划分俯冲带随虽不太可靠，但是也可以作为一个板块边界的标志。,2019年1月,6.蛇绿岩带 这很重要，把古代洋壳掀到大陆上，在一般小构造应力作用下是难以理解的。有人认为这些超基性岩是从深大断裂上来的侵入岩，但超基性岩往往不在深大断裂上，常出露在断裂一侧，离开一段距离。而且这种岩体长比宽相差很大，有几十公里长，几百米宽，长而窄又无蚀变，两侧都是断裂，应是构造侵位 (emplacement)产物。 7. 古地磁 板块界线两侧的古地磁特征是不一样的。,2019年1月,大陆裂谷的地质特征,裂谷系具有丰富的火山岩，以拉斑玄武岩或以碱性玄武岩的广泛喷溢为特征，具特有的碱性玄武岩一响岩或拉贸玄武岩一流纹岩组合，称为双模式火山岩。部分属钙碱性序列，轻稀土元素的富集是裂谷带火山岩的特点之一;同位素Sr87/Sr86从07030.710。裂谷火山岩类型具分带性，轴部SiO

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