大地构造课后题

1、大地构造课后题 绪论 （1） 什么是大地构造 大地构造学是研究地壳和上地幔（主要为岩石圈）的结构、组成、构造特征及其演化、成因、运动、动力的一门学科大地构造学是研究地壳和上地幔（主要为岩石圈）的结构、组成、构造特征及其演化、成因、运动、动力的一门学科（黄邦强，1984）。（1） 大地构造学的研究内容和方法有哪些？大地构造学要解决的中心问题是： 地壳运动的方向，即水平运动和升降运动 地壳运动踪迹的空间分布规律，即活动区和稳定区 地壳运动随时间的发展规律，即活动的周期性 地壳运动的动力来源，即驱动力的问题在研究内容和方法上，大地构造学主要包括三个方面： 地质学方面：主要通过各种地质手段研究深部作用的地质表现及其发展规律 地球物理方面：主要根据地震、重力、地磁和地热等资料研究地壳及上地幔的内部结构和发育过程 地球化学方面：主要研究地壳和上地幔的成分，构造圈内的物质交换以及岩浆活动、变质作用的原因和机理（2） 大地构造学发展经历了哪几个阶段？大地构造学研究简史： 感知时期（前17世纪） 萌芽时期（17世纪中19世纪初） 历史大地构造学时期（19世纪20世纪中） 板块构造时期（20世纪中）中国大

2、地构造学研究简史： 1926年以前，以外国人为主。 1927-1955，中国大地构造的开创奠基时期。 1956-1976，大地构造学派百家争鸣时期。 1976年以来，板块构造盛行并“一统天下”时期。（4）区域地质构造的概念、研究方法？区域大地构造学：应用大地构造理论来研究区域地质的基本特征，特别是古生代以来的区域大地构造基本特征，揭示其岩石圈形成、发育和演化的基本规律，以及各类地质矿产的成矿规律和分布特征。区域大地构造学的研究方法： 历史构造分析法 将今论古法 构造类比法地壳和上地幔构造（1） 掌握地球内部圈层划分情况（主要界面及各圈层特征）康拉德面为地球内部的次级不连续面 在此面上地震波发生加速，纵波（P波）由5.6km/s左右增加到7.6km/s左右，横波（左右，横波（S波）由3.2km/s左右增加到左右增加到4.2km/s左右 大陆地壳内花岗岩层和玄武岩层之间的界面在莫霍面上下，纵波速度从7.0 km/s迅速增加到8.1 km/s左右；横波速度则从4.2km/s增加到4.4km/s左右 莫霍面出现的深度，大陆下平均为33 km，大洋下平均仅为7km 莫霍面之上称为地壳 1914年

3、由美籍德裔学者古登堡（年由美籍德裔学者古登堡（B. Gutenberg, 1889 1960）发现 在此不连续面上下，纵波速度由 13.64km/s突然降低为7.98km/s；横波速度从7.23km/s到突然消失 该界面位于地下2885 km处。莫霍面之下到古登堡面之间称为地幔，此界面之下到地心，称为地核软流圈 上地幔顶部存在着一个地震波低速层，其深度一般在地表之下100km-350km。是低速带内的物质发生部分熔融使其强度降低的结果。该带易于发生塑型流动，称软流圈。其上的地壳和上地幔顶部组成岩石圈。（2） 理解岩石圈板块垂向和横向上的不均一性的表现大陆岩石圈成分的不均一性 大陆岩石圈的上部是由非均一成分和具有复杂构造和热演化史的不同块体拼合而成，因而它们具有不同的强度。 大陆下地壳的性质因地而异，不同的性质造成了复杂多样的效应与结果。岩石圈的纵向和横向不均一性：岩石圈存在垂向的分层性和横向的不均一性 （3） 重力场、地热场、地磁场在大地构造学理论中的应用（结合后面学习内容） 地热场衡量地热的两个参数是地温梯度和热流值地温梯度：常温层以下，每向下加深100米所升高的温度热流值：每秒通过

4、地表单位面积的热量，为岩石热导率和地温梯度的乘积，单位为毫瓦/米2常用单位为HFU（微卡/厘米2，1HFU=41.87毫瓦/米2） 地磁场 地磁三要素 磁场强度 磁偏角 磁倾角地球磁场包括基本磁场、变化磁场和磁异常地球中心假定的磁柱被称为磁偶极子，由它产生的偶极子磁场占地磁场成分的95%以上，是构成稳定地磁场的主体，即地球的基本磁场。基本地磁场的强度在地表附近较强，向上在空气中逐渐减弱。这说明它主要为所地内因素控制。变化磁场主要由于来自地球外部的带电粒子的作用，叠加在基本磁场上。太阳是这些带电粒子流的主要来源。地壳浅部具有磁性的岩石或矿石所引起的局部磁场，它也叠加在基本磁场之上。一地的磁异常为实测磁场强度减去基本磁场的正常值来求得。所得值为正值称正异常，为负值称负异常。地壳内含铁较多的岩石和富含铁族元素（Fe、Ti、Cr等）的矿体常可引起正异常，而膏岩矿床，石油天然气储层，富水地层或富水的岩石破碎带则常引起负异常。（4）基本概念：岩石圈、布格重力异常、重力均衡岩石圈：地球表层的刚性壳，由能够独立地相互运动的不连续的板块组成，这种板块的组合就构成地球的岩石圈。厚50-200km布格重力异

5、常：经过高度和剩余物质校正的重力异常。重力均衡：地壳物质为适应重力的作用，总是力求与其更深部的物质之间达到质量或重量上的平衡状态的现象。地台与地槽（1） 地槽和地台的概念关于地槽的理解： 地槽的概念具有两重性质，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 时间上指古生代以来曾有过强烈活动的地带 地槽主要位于大陆边缘，少数位于大陆内部地台是地壳上相对稳定、具有明显双层结构的地区。（2） 复理石沉积组合和磨拉石沉积组合的涵义及其揭示的大地构造意义复理石建造：是地槽沉积建造中的重要类型。复理石是一种有规律的复杂互层的巨厚沉积建造，通常有两种或两种以上的岩石在剖面上有韵律地交互出现。绝大部分为很规则的单调的砂岩和泥（页）岩互层，或夹有极少的泥灰岩、灰岩。单个韵律厚度较小，仅为0.5m-2m，韵律底部较粗，向上顺序变细，顶部韵律常有大量的各种象形印模和沉积物的滑动痕迹。岩层中几乎不含化石，层理一般很好，但岩石分选性差，显然没有遭受波浪的再造作用和再沉积作用。形成复理石建造的

6、构造环境是在地槽处于褶皱回返前奏的构造运动，当时地槽分裂成几个槽型盆地，其间有岛屿和岛列隆起，正在隆起的山脉遭受强烈的侵蚀，泥砂碎屑物质在陡峻的斜坡上，一次又一次地受到重力滑动的扰动，巨大的沉积体被卷入浊流，不断地冲流到槽型盆地中，每一次扰乱的浊流按粒级分选堆积，形成复理石韵律。磨拉石建造：出现于褶皱回返期后阶段。磨拉石建造通常分布在地槽褶皱带外侧的边缘盆地中，这个坳陷是由于地槽褶皱隆起而形成的补偿性坳陷。建造物质组成中以砾岩、长石砂岩、复矿砂岩等粗碎屑岩占绝对优势，此外尚夹有粉砂岩、粘土岩。边缘坳陷是一个不对称的坳陷盆地，近地槽褶皱带的一侧下陷快而幅度大，发育大量砾岩，时夹砂岩，这些沉积物大部分是快速水流搬运和沉积的河流相、洪积相，所以它们具有明显的流水层理交错层，沉积厚度大，变化快，自几百米到几千米。向外他们就迅速变为红砂岩和泥（页）岩，夹蒸发岩沉积，再向外随着远离山系，颗粒就变得更细。（3）对比地槽和地台的主要特征（4） 优地槽和冒地槽的区别及联系优地槽：以坳陷过程中伴有强烈的海底岩浆喷溢，形成细碧角斑岩沉积组合为特征。沉积物巨厚，且多为深水相浊流沉积，这些沉积岩系遭受了晚期的强

7、烈构造改造，并叠加有广泛的区域变质作用。当优地槽与冒地槽共生时，优地槽总是位于远离大陆的一侧冒地槽：以缺乏喷溢火山岩的巨厚沉积岩系为特征，浅海碳酸盐岩沉积占优势。在造山过程中，缺少大规模的中、酸性岩浆侵入活动，变质作用也不十分明显。当冒地槽与优地槽共生时，冒地槽总是位于靠近大陆的一侧（5） 地槽和地台的发展演化过程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，沉积厚度可达几千米甚至上万米，除下部有少量陆相沉积外，主要为海相沉积。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，因此最下部形成以长石石英砂岩、硬砂岩等陆源碎屑岩沉积为特征，称为下部陆源碎屑沉积组合。下部为陆相，上部为海相沉积组合。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，生物化学沉积增多，形成成分不纯的碳酸盐岩，并夹有粘土岩、细碎屑岩和硅质岩；也有泥质页岩沉积组合强烈下降常伴生巨大断裂，导致中性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组合，伴有基性-超基性侵入体2 上升阶段上升阶段以强烈上升、

8、褶皱为特征，下部为海相、上部为陆相沉积。上升初期：地槽正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。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，四周被山地阻隔而外海隔绝，因强烈的蒸发作用而形成含膏盐沉积组合；又由于中央隆起部分为植物繁生提供了场所，在边缘坳陷中常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强烈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地台发展可分为三个阶段：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与坳陷，坳陷内沉积厚度大，岩相、厚度变化也较大，局部有断裂和火山活动。中期阶段：地台整体沉降或大面积差异沉降，内部差异沉降微弱，沉积厚度小且稳定，岩相稳定，以滨、浅海相的碎屑岩、碳酸盐岩和海陆交互相含煤沉积为主，构造变形、岩浆活动和变质作用十分微弱。晚期阶段：地台整体上隆，发生海

9、退，内部可出现断块差异隆升，形成内陆坳陷或断陷盆地，发育陆相含煤、含油与膏盐沉积组合，构造变动较强烈，形成平缓开阔褶皱及地堑-半地堑构造（6）评述槽台学说的价值及局限性价值和意义： 槽台学说主要从地壳组成的观点研究大地构造，强调对组成地壳的沉积岩、岩浆岩、变质岩的性质和分布及其发展历史的研究，各学科之间横向交叉受到了鼓励 槽台学说从对立统一的观点出发，把地壳划分为相对稳定和相对活动的构造单元，并以它的转化作为地壳演化的标志简历了地壳构造发展的阶段性的观点，由此产生的比较大地构造学思路对区域地质工作者具有深刻的影响局限性： 槽台学说的基本出发点是固定论，在分析地壳运动时，多数学者只注重垂直运动而忽视了水平运动，学术思想体系属于海陆固定论，也没有使地质科学摆脱描述为主的状态 槽台学说取材于大陆，未涉及占全球70%以上面积的洋底；工作也多侧重在易于大范围对比的古生代浅海相地层，以偏概全，把根据大陆范围内古生代这个短暂阶段的资料概括出来的规律性认识，不加限制地外推到全球整个地质历史时期，导致很多认识上的失误 将地壳划分为地槽和地台两种基本构造单元不足以概括全球地壳的构造类型 用槽台转化模式解释地壳的发展演化不能解释各地质时期动力环境的多样性 各级构造名称繁杂，使地槽的概念陷于混乱大陆漂移学说（1） 大陆漂移学说的基本观点 石炭纪以前全球只有一个大陆（泛大陆、Pangea 联合古陆）和一个大洋（泛大洋） 大陆由较轻的、刚性的硅铝层组成，它漂浮在较重的、黏性的硅镁层之上 从中生代开始，在潮汐力和离心力的作用下，联合古陆逐渐破裂、分离，产生离极漂移和向西漂移，造成现在的海陆分布 大西洋、印度洋是在大陆分裂漂移的过程中形成的，太平洋是泛大洋的残余 大陆漂移的驱动力主要是向西漂移的力和指向赤道的离极力，西漂的力源于日月引力所产生的潮汐摩擦力，离极力则来自地

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