林伟等，2011. 辽东半岛晚中生代伸展构造—华北克拉通破坏的地壳 响应。中国科学(地球科学) , 41 ( 5)： 638 ~ 653.
辽东半岛变质核杂岩和同构造花岗岩冷却史图解
辽东半岛伸展构造的模式图解
四、大陆裂谷和陆间裂谷 （Rift)
(一）概念
英国地质学家Gregory研究东非裂谷时提出，定 义为：地壳断裂作用形成的谷状地形。 现在的完整理解： 地壳上延伸很长，切割很深的张裂带，有两个要点： 1、规模大，所发育的断裂可切割整个岩石圈。2、处于 引张环境，地形上表现为纵长的凹陷和谷地。 简言之：裂谷是地壳岩石圈上的大型构造类型，是由 于地壳或岩石圈的伸展作用而形成的延伸很长的狭长断 陷带。
（三）克拉通地球物理特征
•地壳厚度一般35~40km •地壳结构简单 •地热热流值较低，一般1~1.3HFU •重力：布格重力异常-10~-50mg,变 化幅度和梯度均较小，显示接近均 衡状态 •地震活动微弱
（四）中国Leabharlann 拉通区的特殊性相对其它大陆克拉通区，中 国克拉通区在经历了古生代稳定发 展后，到中新生代表现出一些与典 型地台特征不相容的现象 • 出现巨大的断裂带 • 产生巨厚的沉积 • 出现较强烈的岩浆活动
东非裂谷及其盐湖
4、大多伴有强火山活动及深成岩浆活动，并常有 地幔岩包体。大陆裂谷火山岩以碱性玄武岩为主， 当向过渡型裂谷发展时，可以出现拉斑玄武岩。 裂谷火山岩的另一特点是常出现双峰式火山岩系列： 基性岩浆与酸性岩浆大致同时喷发，几乎缺失过渡 的中性岩浆。基性岩浆属幔源，酸性岩浆属壳源。 5、堆积厚度很大，可达几公里，沉积序列一般： 下部：粗碎屑岩 中部：深湖沉积，有泥岩和湖相浊积岩等 上部：往往形成蒸发盐岩 地层中常厚度不等的含有火山岩
流圈上涌等引起的热减薄。
张旗（2008）以岩浆岩的地球化学特点 为依据提出晚中生代中国东部存在加厚 的地壳及古高原， 126 Ma～113 Ma发生 高原垮塌
中酸性岩浆岩的形成与压力有密切的关系，并且 可以按照其形成压力的大小区分为4类：埃达克岩、 喜马拉雅型、广西型、浙闽型和南岭型花岗岩
埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩指示存在加厚的地壳；
发育于陆壳上的裂谷就是大陆裂谷
（二）地质特征 1、地形上的狭长谷地，裂 缘带常表现为陡峭断崖， 高约几百米甚至上千米 如东非大裂谷、贝加尔 裂谷 2、构造上以断裂为边界， 且断层均为正断层，垂 直断距可达几公里，形 成盆岭构造。如美国西 部盆岭区。 3、类型上有平行式和三叉 裂谷式
著名的“东非大裂谷”亦称“东非大峡谷” 或“东非大地沟”。裂谷宽几十至200 km， 深达1000~2 000m，谷壁刀削斧劈，长度相 当于地球周长的1/6，气势宏伟，景色壮观， 是世界上最大的裂谷带，被形象地称为 “地球表皮上的一条大伤痕”。南起赞比 西河的下游谷地，向北延仲到马拉维湖北 部，并在此分为东西两条，东面的一条是 主裂谷，穿越坦桑尼亚中部的埃亚西湖、 纳特龙湖等，经肯尼亚北部的图尔卡纳湖 以及埃塞俄比亚高原中部的阿巴亚湖、兹 怀湖等，继续向北直抵红海和亚丁湾，全 长5000多公里;西面一条经坦噶尼喀湖、基 伍湖、爱德华湖、艾尔伯特湖等一直到苏 丹境内的白尼罗河附近，全长1 700多公里。 从整个非洲大陆来看，东非大裂谷是全 非洲最高地带，属东非裂谷高原区，总面 积500多万平方公里，占非洲面积的1/6多， 非洲的几座海拔在4500 m以上的高峰，全 部分布在这个自然区内，其中有著名的乞 力马扎罗山、肯尼亚山、埃尔贡山等。
Model
五、沟（海沟）—弧（岛弧）— 盆（边缘海）系列
（一）大陆边缘类型 1、活动大陆边缘（太平洋型） • 西太平洋型活动大陆边缘（日本型） • 东太平洋型活动大陆边缘（安第斯型） 2、被动大陆边缘（大西洋型大陆边缘）
（二）沟—弧—盆系列的典型结构：
大 陆 裂 谷
前 陆 盆 地
岛 弧
弧 前 盆 地
盖层：沉积较薄，岩相变化不大，稳定类型 沉积，产状平缓，地壳运动为大面积的缓慢 的升降运动，岩浆活动微弱，很少受变质作 用 基底：活动类型沉积，构造复杂，深成岩系 发育，深融作用普遍，区域变质作用强
克拉通盖层典型沉积建造
• • • • • 石英砂岩建造 石灰岩建造 碎屑含媒建造 膏盐建造 红色碎屑岩建造
（三）地球物理特征 1、浅源地震活动带，震源深度一般 20~45km 2、一般为负的布格重力异常。负异常的的 产生是由于厚的沉积物和下部存在低密 度的异常地幔 3、地壳厚度较薄，一般小于30km。 4、热流值较大，一般比两侧高2~3倍。一 般大于1.5HFU，最高可达3.8~4.4HFU.
东非裂谷重力与深部构造
Al2O3 >15 ％ Sr >400 ppm Yb <2 ppm 负铕异常 无或弱 熔融 石榴石＋ 残留相 金红石 压力(GPa) >1.5
高原的识别
Sr-Yb图的演变
花岗岩的分类
中 国 东 部 埃 达 克 岩 的 分 布
高原萌生期（170 Ma之前）
高 原 的 演 变
高原初期（170～160 Ma）
克拉通岩石圈破坏和大陆伸展构造之间的联系的角度 1、推覆与伸展的转化机制及增厚地壳向伸展减薄的起因 和过程 2、伸展构造的区域运动学规律、水平切向剪切作用及地 壳伸展减薄的运动学模式 3、伸展剪切带的剪切类型及地壳减薄变形机制 4、伸展构造分布和规模及地壳减薄的空间发育特征和规 模。 5、伸展发育过程和岩石圈减薄的时限 6、岩石圈减薄过程中深部和浅部的互动响应 （岩石圈减薄模式：纯剪模式、分布式剪切模式和单剪模 式） 7、伸展发育的构造动力学背景和华北克拉通破坏、岩石 圈减薄的地球动力学背景。
（二）大陆克拉通基本地质特征
• • • • • • 形态成面状，不规则，地形简单，平坦，常 呈高原、平原、盆地 具有双层结构，下部为基底，上部为盖层盖 层，盖层与基底之间以角度不整合面分开 盖层沉积为稳定类型沉积建造 岩浆活动微弱 构造变动微弱 盖层基本无变质作用，或变质作用极为微弱
克拉通的基本结构——双层结构
AR TS JS SL WD DB
中国克拉通（地台）区为什么活动性较大？
1、与中国大陆处于三大构造动力学体系有关？
①阿尔卑斯－喜马拉雅构造动力学体系； ②西太平洋构造动力学体系； ③在古亚洲构造动力学体系基础上的中新生代环西伯 利亚构造动力学体系
三大构造体系域:阿尔卑斯—喜马拉雅、西太平洋 和中新生代环西伯利亚构造体系域及其复合汇交
三、克拉通(Craton) 地台（Plateform)
（一）地台概念 1885年奥地利人E.Suess提出，基 本含义是： 地壳上长期稳定的、自形成以后不 再遭受褶皱变形的地区，岩层产状 平，地貌平坦。
克拉通基本含义
克拉通(Craton)一词最早来源于希腊语“Kratos”， 意指强度。 1921年L.Kober将之引入到地质学中，用kratogen一 词来表达地壳上比较稳定部分，并将大陆上的稳定地块 称为高位克拉通（大陆克拉通），大洋中的稳定地块称 为低位克拉通（大洋克拉通）。 1936年H.Stille改称kraton，泛指前寒武纪的稳定 区，从他的概念中克拉通只限于大陆部分。 因此，克拉通是指地壳上早已固结、具有厚层大陆 地壳、并在至少自古生代以来的漫长的地质历史时期里 长期保持稳定、很少受到变形的部分。在概念上相当于 槽台理论的地台。
增 生 柱
大 洋 盆 地 及 洋 中 脊
被 动 大 陆 边 缘
陆 陆 碰 撞 造 山 带
陆 内 弧 后 扩 张 盆 地
岛 弧
洋 内 岛 弧
洋 内 弧 后 扩 张
大陆 克拉通
更为复杂的情形
（三）海沟及俯冲带 沟—弧—盆系统（或安第斯型大陆边缘）的地震 震源分布及其含义： 环太平洋是地球上最强烈的地震带，浅源 （<70km)、中源(70~300km)、深源（300~670）地震 均有分布。震源的分布具有规律性。从海沟向大陆内 部地震震源越来越深，分别从浅—中—深，浅源地震 多集中于海沟的陆侧斜坡及岛弧带，中深源地震见于 弧后地区，这样构成一个自海沟向大陆的震源带，震 源机制解反映的是逆冲剪切带，与俯冲带相对应，因 此人们称此带为地震剪切带。20世纪50年代美国地震 学家Benioff首先对此带进行解释，为纪念他的功绩， 因而也称贝尼奥夫带(毕鸟夫带），其倾角一般在45o 左右，但可以在15~90之间变化。
刘俊来等，2008
1 .拆离断层; 2.变质核杂岩; 3 .断陷盆地; 4 .岩石圈厚度等值线; 5 .伸展方向
位于华北克拉通 东部的辽东半岛 记录了大量的晚 中生代的伸展构 造, 包括: (1)半地堑盆地 的发育：充填陆 相碎屑岩和溢流 喷出的火山岩 (2) 低角度拆离 断层; (3) 同构造花岗 岩; (4) 变质核杂岩.
2、与拆沉作用和岩石圈破坏减薄有关？
•华北地台在古生代发育金伯利岩，表明当 时岩石圈厚度在200km左右，而新生代的岩 石圈厚度仅几十公里；表明华北地台在中生 代期间发生岩石圈的减薄
岩石圈及岩石圈根的减薄，主要是 通过拆沉作用方式实现。其控制因
素是重力或密度差及熔体。此外，
还有拉伸作用引起的力学减薄、软
浙闽型和南岭型花岗岩代表正常的和减薄的地壳
花岗岩按照Sr－Yb的分类
特征 埃达克岩 高Sr低Yb 喜马拉雅型 低Sr低Yb <15 <400 <2 中等 石榴石＋ 斜长石 <1.5 浙闽型 南岭型 低Sr高Yb 非常低Sr高Yb <15 <400 >2 明显或不明显 角闪石＋ 斜长石 <1.0 <13 <100 >2 明显 辉石＋ 斜长石 <0.8
美国裂谷照片
北美盆岭区（The Basin and Range province of North America） • 板块构造位置: 南部-东太平洋 中脊北段以东。 北部-东太平 洋俯冲带以东 • 主导构造：系列正断层，断层 间块体掀斜. 谷地为地堑或半 地堑，岭为地垒或掀斜块体的 掀起端 • 位移：单条断层位移一般 8~10km，一些达15 ~20 km ， 总位移量 60 ~ 300 km. • 热流：正常地壳的三倍 • 岩浆活动：玄武岩和流纹岩 • 地壳结构：为覆于低速地幔上 的减薄的地壳 • 背景：东西向伸展的大陆伸展 区，伸展速率1-5 cm/yr （洋中 脊扩张速率一般2-20 cm/yr）