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历史大地构造学


岩屑砂岩
4.1 历史大地构造分析
4.1.1 析 4.1.2 4.1.3 4.1.4
地层成分、结构和体态分 厚度-相分析 沉积组合和沉积盆地分析 不整合分析
4.1.2 沉积物厚度-相分析
沉积物厚度及沉积相可以反 映地壳升降运动的幅度(与 基盘的下降和物质供给的多 少有关)
补偿
非补偿
超补偿
欧 洲 著 名 的 加 里 东 运 动
第4章 历史大地构造学
4.1 历史大地构造及其分析方法 4.2 地槽、地台的概念 4.3 板块构造简介 4.4 古板块的恢复方法 4.5 大地构造分区、旋回和阶段
4.2 地槽、地台的概念 地槽(geosyncline):以发育巨厚海相 沉积为主的活动大地构造单元。(也 称为褶皱带) 美国学者J. Hall(1859) and J. D. Dana(1873), 在北美的 Appalachian地 区创立陆缘地槽的概念. 欧洲学者E. Suess(1875), E. Haug(1900)在Alps创 立陆间地槽的概念.
不同地区地壳垂直和水平运动的幅度和 速度不一样,对沉积物的迁移距离、分 选程度、沉积速度都有影响,最终反映 到沉积物中。 平原地区的河流: 山麓带洪冲积: 平坦的陆架及滨浅海沉积: 岛弧带沉积: 大陆斜坡沉积:
不同大地构造性质的地层成分、结构和体态特征
类型 特征
稳定型
次稳定型
非稳定型
基质含量最低 >90% 石英岩砾岩; 石英 砂岩; 稳定组分的 主要物质成分组 泥岩 (如高岭石粘 合 土岩) 、可燃有机 岩(如孢子煤、树 皮煤) 微量元素分配类 规则型为主 型 沉积旋回韵律 简单
5 生物古地理
生物古地理分区的概念 生物古地理的实例
生物古地理分区主要指因温度控制和 地理隔离两大因素的长期作用而产生 的生物分类和演化体系在空间上的分 异
地台(plateform):具有平整沉积盖层 的稳定大地构造单元,通常由基底和 盖层两部分组成,其间为大型的角度 不整合面。 奥地利学者S. Suess(1875) 在东欧俄 罗斯平原创立。
第4章 历史大地构造学
4.1 历史大地构造分析 4.2 地槽、地台的概念 4.3 板块构造简介 4.4 古板块的恢复方法
沉积组合与构造性质
稳定 过渡 活动
游移盆地湖泊碎 屑组合;内陆盆 近 海 盆地 碎屑 泥 山麓山间粗碎屑(磨 大陆 地 河 湖 泥 质 组 质组合; 海陆交互 拉石)组合;大陆火 合;近海盆地含 相碎屑泥质组合 山喷发—碎屑组合 煤碎屑组合 岛弧海岩屑杂砂岩 非 补 偿边 缘海 碳 —火山岩组合; 滨浅海碎屑岩或 质、 硅质组合;活 海洋 半深海至深海砂泥 碳酸盐岩组合 动 陆 棚泥 质碳 酸 质复理石组合;蛇绿 盐岩组合 岩组合
第4章
历史大地构造学
第4章 历史大地构造学
4.1 历史大地构造及其分析方法 4.2 地槽、地台的概念 4.3 板块构造简介 4.4 古板块的恢复方法 4.5 大地构造分区、旋回和阶段
几个实例 1.天津Q沉积
2.山西C沉积 3.西藏吉隆盆
地壳垂向运动
地高山栎化石的发现
4.雅鲁藏布江两侧C-P地层的差异----地壳水平运动
4.5 大地构造分区、旋回和阶段
4.3 板块构造简介 4.3.1 概念及由来 4.3.2 板块的边界类型 4.3.3 板块构造(空间)模式 4.3.4 Wilson 旋回(时间) 4.3.5 板块构造与地槽地台的关系
4.3.1 板块构造概念及由来
板块构造: 地球表面是由为数不多,大小
不等的岩石圈板状体拼合而成的.这些板状 体(板块)相对于赤道或地极可发生大规模 的横向水平位移.板块之间通常以大洋中脊、 海沟、转换断层、大陆裂谷和褶皱带等为 边界.板块间的离合碰撞及其相关地质现象 主要发生在板块的边缘.该思想的创导者是 德国气象学家A. Wegener(1912,35岁殉职), 美国学者W.J.Morgan(1968)对此进行了最 早和最系统的总结.
沉积物厚度分析的基本步骤
地层压实校正 准确确定古水深 构造沉降分析
构造沉降曲线公式
Y=[S*(Pm―Ps)∕(Pm―Pw)]+Wd―△SL[ Pm∕(Pm―Pw)]
Y为构造沉降,S*为压实校正地层厚度,PS 为平 均沉积物密度, Pm 为平均地幔密度 (3.4g/CM3),PW 为平均海水密度 (1.03g/CM3),Wd为沉积物沉积实水深,Δ SL 为相对现在海平面高度的全球海平面变化。
地壳水平及垂向上都在运动 现代的可以测量 古代的如何测量或判断?如何判断某一 地区大地构造背景?活动或稳定? 必须研究地壳运动在地层中留下的证 据————历史大地构造
历史大地构造的概念
通过对地层沉积特征和与之相关的 构造-岩浆-变质特征及其演变的研究, 推断地层形成的大地构造背景(环境)、 性质和演化,相应的方法称之为历史大 地构造分析方法,相应的学科称之为历 史大地构造学.
1 地缝合线----板块构造的最直接证据 蛇绿岩套:由基性、超基性岩(橄榄岩、辉长岩)、枕状 混杂堆积:为不同时代、不同成因和不同板块物质的混杂
体,是海沟—俯冲带的典型产物
玄武岩和远洋沉积组成的“三位一体”共生综合体,代表洋壳残 片
双变质带:指板块碰撞俯冲带附近发育的高压低温变质带
(蓝闪石片岩)、高温低压变质带(红柱石、矽线石、兰晶石), 它们往往沿缝合线相伴出现
160万年地壳下降 了700 m,每年下降 0.44mm
1500万年下降了 150 m,每年下降 0.01mm
400万年上升了2500m, 每年 上升0.63mm
2.5亿年间水平移动了3000-4000 km
大地构造性质
稳定: 无或少地震、火山活动,壳幔 物质交换不频繁; 地壳的升降幅 度小 过渡: 介于二者之间 活动: 地震、火山活动频繁,壳幔物 质交换频繁; 地壳的升降幅度大
沉积物厚度-相分析的有关概念
补偿:沉积基盘的下降速度等于沉积物的堆积速 度时,水深不变,岩相不变。 非补偿:沉积基盘下降速度大,物质供应不足, 水深变大,表现为海进序列。这类盆地也称饥饿 盆地。 超补偿:沉积基盘下降慢,物质供应多,水体变 浅,表现为海退。
1)单个地层剖面反映出的海水进退往往与:地壳均衡(eustasy), 地壳下沉(subsidence), 物源供给(supply)有关,因而不要与海 进海退相混淆。 2)地史中常见的为补偿类型沉积,其厚度代表沉积盆地下降幅度
大地构造背景与沉积盆地分类
裂谷及夭折裂谷盆地 被动大陆边缘盆地 伸展背景下的沉 积盆地 汇聚背景下的沉 积盆地 转换或走滑背景 下的沉积盆地 陆内裂谷,大陆边缘裂谷,裂陷槽盆地 大陆架,大陆坡,大陆隆
大洋盆地 奥拉槽盆地,初始洋盆 洋岛,海山,海底高原(大西洋型) 弧后盆地,弧间盆地,海沟,弧前盆地,大洋盆地,洋岛,海山等(西 太平洋型) 拉分盆地,走滑盆地 A 型(陆—陆)碰撞有关 的沉积盆地 B 型(弧—陆)碰撞有关 的沉积盆地 陆间残余盆地,弧后残余盆地,前渊、周 缘前陆盆地, 弧后前陆盆地, 背驮式盆地, 山间断陷盆地,山前断陷盆地,缝和线盆 地
胚胎期 初始洋盆期 成熟大洋期 衰退大洋期 残余洋盆期 消亡期
地壳拉张
1 胚胎期
形成裂谷
2 初始洋盆期
3 成熟大洋期
4 衰退大洋期
5 残余洋 盆期—地 中海
始新世
洋壳残片
6 消亡期
011053: 本周2晚19:00实习(大地 构造) 011054:本周4晚19:00实习(大地构 造) 015051,015052完成实习四中的作 业
4.1 历史大地构造分析
4.1.1 析 4.1.2 4.1.3 4.1.4
地层成分、结构和体态分 厚度-相分析 沉积组合和沉积盆地分析 构造-相分析
沉积组合(建造)分析
概念:在一定时期内形成的、能够反映 其沉积过程主要构造背景的沉积岩共 生综合体
概念核心:1.沉积时的构造条件 2.较长时期 3.一定的区域范围 4.综合特征(组分、结构、构造等特征) 构造背景分类:稳定、过渡、活动三种类型
大陆碰撞背景下 的沉积盆地
克拉通盆地
内克拉通盆地,克拉通盆地,克拉通内裂陷槽盆地
图4-2 板块背景下的部分沉积盆地分布示意图 (据Dickinson, 1974)
4.1 历史大地构造分析
4.1.1 析 4.1.2 4.1.3 4.1.4
地层成分、结构和体态分 厚度-相分析 沉积组合和沉积盆地分析 不整合分析
4.3 板块构造简介 4.3.1 概念及由来 4.3.2 板块边界类型 4.3.3 板块构造(空间)模式 4.3.4 Wilson 旋回(时间) 4.3.5 板块构造与地槽地台的关系
4.3.5 板块构造与地槽地台的关系
互补关系:板块解释槽台 地台→板块的陆壳部分 冒地槽 →被动大陆边缘 优地槽→活动大陆边缘 地槽旋回→Wison旋回
蛇绿岩套
辉长岩
橄榄岩
Hale Waihona Puke 混杂堆积双变质带安 第 斯 型 板 块 边 界
2 沉积组合和沉积盆地的有序分布
3 与古气候有关的特殊沉积 和古生物类型
礁灰岩,厚层灰岩,铝土矿,煤层, 冰碛岩
4 古地磁学方法
tanI=2tanλ
(I为磁倾角,λ为古纬度)
印度板块的北移
欧洲和北美的 极移曲线
欧洲及北美大 陆寒武纪以来 的磁性迁移曲 线
基质含量 石英含量
基质含量较高 基质含量最高 90%_65% < 6 5 % 或< 1 5 % 花岗岩砾石, 长石 碎屑砂岩; 次稳定 组分的泥岩 (如水 云母粘土岩) 、可 燃有机岩 过渡型为主 复杂而节奏清晰 杂砾岩,杂砂岩、 硬砂岩, 火山碎屑 岩屑砂岩, 非稳定 组分的泥岩、 可燃 有机岩 紊乱型为主 沉积旋回相当复 杂, 从节奏明显至 无节奏
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