大地构造分区级构造环境

作者&投稿:歹强 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
大地构造环境~

区域构造部位属上扬子板块西缘NE向龙门山构造带中段南端,由平武—茂汶、北川—映秀、安县—灌县三条NE向压扭性逆冲断裂(N30°~60°E/NW∠40°~70°)、彭灌与宝兴两复背斜构成。主干断裂破碎带宽数米至数十米,主要由碎裂岩、角砾岩、压碎岩等组成,显示具右旋顺扭特征,地貌上线性影像十分清晰。并伴有次级褶曲和近SN向和近EW向的两组扭断裂以及NW向一组张性断裂。三大压扭性逆冲断裂从西北至东南分别是平武—茂汶断裂(龙门山后山断裂)、北川—映秀断裂(龙门山主中央断裂)和安县—灌县断裂(龙门山主边界断裂),工程区位于北川—映秀断裂和安县—灌县断裂之间(图2-1)。左岸坝前尖尖山推覆构造形迹极为明显,发育有呈NE向展布的懒板凳—白石飞来峰。

图2-1 龙门山中段区域地形地质剖面图

【任务描述】 ①了解槽台学说的主要内容;②理解板块学说;③掌握中国的古板块划分;④认识中国的地貌图及大地构造分区图。
一、槽台学说
槽台学说即传统大地构造学说。它认为地壳以垂直运动为主,一个地区地壳持续上升可成为陆地或山脉,反之可能成为海洋,其位置是固定不变的,所以槽台学说即固定论。槽台学说把地壳分为较稳定的地台区和活动的地槽区两种基本构造单元。
◎地台:地壳上巨大的构造稳定区(术语来源于东欧俄罗斯平原)。地台具有双层结构,即下部前古生代变质基底和上覆古生代开始的未变质沉积盖层,其间被明显的区域性角度不整合面所分割(图6-6)。地台上缺失沉积盖层、变质基底直接出露地表的部分称为地盾;沉积盖层发育巨厚的断陷带称为裂陷槽。

图6-6 地台的双层结构

(据ЛеоновГП,1980,简化)
◎地槽和褶皱带:地壳上垂直沉降接受巨厚海相沉积,最后又回返褶皱并上升成山系的巨型槽状凹陷带。以北美阿巴拉契亚山脉和南欧阿尔卑斯山脉为典型代表。两者由于当前在大陆上的位置不同,区分为阿巴拉契亚陆缘型和地中海陆间型两种类型。
地槽两侧的稳定地块称为前陆。地槽内部又可区分出次一级的地向斜(凹陷带)和地背斜(隆起带)。接近前陆的地槽外带不含大量火山岩,称为冒地槽。远离前陆的地槽内带含大量火山岩,称为优地槽(图6-7)。
◎地槽旋回:地槽的发展过程可分解为地壳下降和接受沉积(含基性火山岩喷发)为主的早期阶段,以及回返褶皱、酸性岩浆侵入和山脉升起的晚期阶段。由于在上述过程中无论在沉积作用、岩浆活动、构造变动和成矿作用等方面,都存在一定规律性的巨型旋回现象。所以,把一个地槽发展的全过程称为地槽旋回。

图6-7 优地槽、 冒地槽和前陆的主要特征

(据Aubouin J,1961)
二、板块学说
板块构造学说归纳了大陆漂移、海底扩张的重要成果,及时吸收了当时对岩石圈和软流圈所获得的新认识,从全球整体的角度,系统地阐明了岩石圈活动与演化的重大问题。板块构造学说的基本思想是:在固体地球的上层,存在比较刚性的岩石圈及其下伏的较塑性的软流圈;地表附近较刚性的岩石圈可划分为若干大小不一的板块,它们可在塑性较强的软流圈上进行大规模的运移;海洋板块不断新生,又不断俯冲、消减到大陆板块之下;板块内部相对稳定,板块边缘则由于相邻板块的相互作用而成为构造活动性强烈的地带;板块之间的相互作用控制了岩石圈表层和内部的各种地质作用过程,同时也决定了全球岩石圈运动和演化的基本格局。
三、大地构造分区和中国古板块划分
大地构造分区主要是根据构造活动程度及历史分析的原则按不同的构造阶段进行的。一级构造分区有稳定的板块区和板块间的构造活动带两类。二级构造分区包括稳定板块区内较活动的裂陷槽、陆内的碰撞带、板块间相对稳定的地块和微板块等。
根据地缝合线的分布及古生物、古地理、古气候分析,可将我国古大陆分为不同的古板块。它们以若干古缝合线相隔,这些古缝合线包括:华北-塔里木板块北部边界的艾比湖-居延海至索伦-西拉木伦线,分隔华北-塔里木板块、柴达木板块、秦岭微板块、扬子板块的修沟-玛沁-勉略线、北祁连线、丹凤-信阳线,扬子板块、义敦微板块、昌都-思茅微板块、东南亚板块、羌塘微板块、冈底斯微板块、印度板块之间的甘孜-理塘线、金沙江-藤条河线、北澜沧江-昌宁-孟连线、班公错-怒江线及雅鲁藏布江线,分隔扬子板块与华夏板块、南海板块的江绍-钦防线和琼州海峡线等。
四、技能训练——现代地理、地貌及大地构造分区识别
(1)阅读中国地形图,熟悉中国行政区划;对照高原山区至深海底地势剖面图(图6-8)及太平洋海底地貌图,了解中国地形、剥蚀区与沉积区的地势及空间分布特征;熟悉中国主要河流、山系和大型盆地的名称、位置及延伸方向(图6-9)。

图6-8 高原山区至深海底地势剖面图

(据刘本培,1996)
1)中国的主要山脉,其走向大致有三种类型:①近东西向(阴山山脉、秦岭、大别山、南岭、天山、祁连山、昆仑山、喜马拉雅山);②近北北东向(大兴安岭、太行山、吕梁山、雪峰山、龙门山);③近南北向(横断山脉、贺兰山)。
2)我国及亚洲东部主要地貌形态:①高原山区(青藏高原,剥蚀为主);②内陆盆地(塔里木盆地、柴达木盆地、准格尔盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地);③近海平原(松辽平原、华北平原、江汉平原);④陆表海(渤海);⑤陆棚海(黄海、东海、南海大部);⑥火山岛弧带(日本、琉球列岛、台湾岛及菲律宾群岛);⑦边缘海(日本海、东海东侧、南海大部);⑧海沟(日本海沟、马里亚纳海沟、菲律宾海沟等)。
(2)对照三大洋海底地貌图了解大陆边缘的基本类型及其特征。
◎被动大陆边缘:亦称大西洋型大陆边缘(图6-10)。主要特征是位于板块内部,与大洋之间没有海沟和俯冲消减带。

图6-9 中国及邻区造山带与盆地分布图

(据车自成等,2 0 0 2)

图6-10 大西洋型大陆边缘示意图

(据赵锡文等,1983)
◎活动大陆边缘:亦称主动大陆边缘。包括两种类型,安第斯型(图6-11),具海沟、火山山弧体系;西太平洋型(图6-12),具海沟、火山岛弧、边缘海,简称沟、弧、盆体系。

图6-11 安第斯型大陆边缘示意图

(据赵锡文等,1983)

图6-12 西太平洋型大陆边缘示意图

(据赵锡文等,1983)
(3)阅读中国构造分区图(图6-13)。

图6-1 3 中国构造分区图

(据程裕淇,1 9 9 4)

(一)大地构造分区

大地构造分区又叫大地构造单元划分,是大地构造研究成果的表达形式之一。一个大区域尺度的地壳物质结构组成、岩石构造组合,以及地球物理和地球化学场明显不同于相邻地域,这样的一个地域就是一个大地构造单元。构造单元既反映了地壳物质组构上大地构造环境的时空属性,又具有不同构造阶段的时空层次属性。大地构造分区图是大地构造相图的辅助图件,也是合理划分成矿区带的重要基础,一般以较小比例尺的附图来表示。

中国大陆可以分为陆块区、造山系两个相系(为一级大地构造单元)。每一类相系可以分为若干大相(为二级构造单元)。大相又依次细分出相、亚相及岩石-构造组合(微相)等次级构造分区单元。

(二)构造环境

本文的区域构造环境是分别指沉积岩、火山岩、侵入岩、变质岩以及大型变形构造带所形成的区域构造环境。

1.沉积岩形成的构造环境

沉积构造环境一般可理解为“沉积构造古地理环境”。按动力学的特征,沉积构造古地理环境分为板内稳定的、离散的、汇聚的、碰撞的和走滑的五大类,沉积构造古地理单元共划分出6个一级,25个二级单元。沉积构造古地理环境与大地构造环境(相)有其一定的对应性(表8-1)。

不同大地构造环境的沉积构造古地理单元及其判别标志见第三章有关内容。

2.火山岩形成的构造环境

同一种火山岩可以形成于不同的构造环境,不同的构造环境也会出现相同的火山岩组合,例如拉斑玄武岩可以形成于洋岛,也可以形成于岛弧,还可以出现在裂谷环境;而双峰式火山岩建造既可以出现在洋岛,也可以出现于裂谷。因此要确定火山岩形成的构造环境,单靠一般的岩石组合、岩石地球化学方法是不行的,必须借助于岩石构造组合的法则,要考虑到同期形成的侵入岩、沉积岩和变质岩的空间配置关系,例如在活动大陆边缘,CA火山岩+大致同期的CA侵入岩+高温低压变质岩(红柱石片岩、矽线石片岩等)+火山碎屑岩就构成了这一特定构造环境的构造岩石组合;而MORS型蛇绿岩+洋底变质作用而钠化的MORB玄武岩(细碧岩)+远洋放射虫硅质岩就构成了洋中脊环境特有的岩石构造组合,而SSZ型蛇绿岩+高镁安山岩+CA火山岩+CA侵入岩+火山碎屑岩(或陆源碎屑岩)就构成了弧后扩张洋脊环境特有的构造岩石组合。判别火山岩形成的构造环境是正确划分大地构造相(亚相)的基础,是确定与火山作用相关的矿产资源形成地质背景的主要依据,必须认真对待。借助于岩石构造组合确定的构造环境(大地构造相或亚相)必须按照本《技术要求》表示在专题图件上。火山岩的主要构造环境有:

1)洋中脊扩张环境(以形成MORS型蛇绿岩为标识);

2)弧后扩张洋脊环境(即俯冲带上扩展脊环境,以形成SSZ型蛇绿岩为标识,在空间上常和洋岛、岛弧火山岩伴生);

3)洋岛环境(以OIA洋岛碱性玄武岩、OIT洋岛拉斑玄武岩+礁灰岩建造为标识,不含陆源沉积);

表8-1 沉积构造古地理单元(环境)与大地构造相(环境)对应表

(据孟祥化,1993;Robertson,1994;李思田;2004,等)

4)岛弧环境(含洋内弧环境、一般岛弧环境、和成熟岛弧环境,其中洋内弧以出现高镁安山岩为标识,一般岛弧以发育安山岩为标识,成熟岛弧以出现碱性橄榄玄武岩为标识);

5)大陆边缘环境;

6)陆-陆(弧-陆、弧-弧)碰撞环境;

7)后碰撞环境;

8)后造山环境;

9)大陆裂谷环境;

10)伸展构造环境;

11)克拉通(陆块)环境。

不同构造环境的火山岩石组合及其判别标志见第四章有关内容。

3.侵入岩形成的构造环境

区分不同大地构造环境下侵入岩建造,包括岩浆构造带、段、区、组合、岩石成因类型、小岩体群、岩脉群等等。侵入岩浆构造带的研究,还应注意区分扩张期、消减期、同碰撞、后碰撞和后造山的物质组分、构造环境和演化历史。不同构造环境有不同类型的侵入岩组合。侵入岩产出的构造环境有:

1)洋中脊扩张环境;

2)洋岛环境;

3)岛弧环境;

4)活动大陆边缘弧环境;

5)与俯冲作用有关的岩浆弧环境;

6)陆-陆(弧-陆、弧-弧)碰撞环境;

7)后碰撞环境;

8)后造山环境;

9)大陆裂谷环境;

10)伸展环境;

11)克拉通(陆块)环境。

不同构造环境的侵入岩石组合及其判别标志见第五章有关内容。

4.变质岩形成的构造环境

研究不同期次形成的变质岩系的原岩建造、变质作用发生时的物理化学条件(变质相、变质相系)、变质作用后期演化特点(混合岩化或部分熔融),综合这些特点确定变质作用类型和变质热中心的位置,探讨变质作用演化特点。变质作用类型主要有埋深变质作用、区域低温动力变质作用、区域动力热流变质作用、区域中高温变质作用、接触变质作用、动力变质作用和洋底变质作用。依据变质单元和变质地带初步划分方案,确定研究区所处的变质单元和地带。对大地构造分区、变质岩系地层发育及变质地区划分有重大意义的大型断裂应表示在图面上。

不同构造环境有不同类型的变质变形组合特征。与变质变形有关的大地构造相环境有:

1)蛇绿岩亚相;

2)基底残块亚相;

3)高压变质亚相;

4)火山弧亚相;

5)弧后盆地相;

6)变质基底杂岩亚相;

7)陆内裂谷亚相;

不同构造相环境变质变形的岩石组合、变质建造、原岩建造、变质变形构造特征及其判别标志见第六章有关内容。

5.大型变形构造形成的构造环境

大型变形构造/区域断裂构造是指造山带内强变形低变质的构造带和较大规模的区域性断裂构造带。大型变形构造/区域断裂构造可以作为大地构造分区的边界,也可以划分成独立的次级大地构造相单元。对大型变形构造/区域断裂构造的研究首先要区分伸展构造组合、挤压构造组合和走滑构造组合。分别标明:正断层系、剥离断层系、变质核杂岩和断陷盆地;逆冲/推覆构造系、韧性剪切带、板理劈理带系、构造混杂岩带和压陷盆地;走滑断层、走滑拉分盆地和断隆构造等构造类型。

研究大型变形构造/区域断裂构造分布规律及其特点。根据大型变形构造/区域断裂构造,界定大地构造环境,包括结合带、弧盆系和陆块(地块)3个大类及其亚类。

依据断层产状划分断层类型(性质)、确定断层规模;通常将断层划分为正断层、逆断层、推覆断层和走滑断层。对多期活动断层,查明多期活动的运动学特征,突出表示对区域构造影响较大或有利于成矿作用的断层活动。理清不同期次断层的切割关系(形成序次)和组合特征。

重视研究构造破碎带、构造蚀变带、滑脱构造和片理化带等构造带,尤其是滑脱构造带和构造蚀变带往往与成矿作用密切相关,应研究其运动学和动力学特征。查明构造混杂带的物质组成,产状与规模,研究其大地构造意义。

(三)有关要素位置的确定

1.编图工作区范围大地构造位置

划定编图工作区范围,确定其大地构造位置,准确地将编图工作区的范围标定在相关大地构造分区图上。

2.各级成矿带大地构造位置

划定各级成矿带(Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级)的范围,确定其大地构造相的位置,准确地将各级成矿带的范围标定在相关大地构造相图上。各级成矿带(Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级)分别对应于不同级别的大地构造位置。例如:“西南三江成矿省”是一个Ⅱ级成矿区,其对应的大地构造位置是Ⅱ级构造单元“西南三江弧盆系”(大相)。再以义敦-沙鲁里多金属成矿带为例,说明其不同级别的成矿区带与大地构造位置的对应关系(表8-2),即昌台多金属成矿带所处的大地构造位置为:Ⅰ级单元西藏-三江造山系,Ⅱ级(大相)单元西南三江弧盆系,Ⅲ级(相)单元义敦-沙鲁里岛弧(T3)相,Ⅳ级(亚相)单元昌台-乡城弧间裂谷盆地亚相(T3),Ⅴ级(微相)单元昌台火山沉积盆地(双峰式岩石组合-呷村多金属矿)。

表8-2 不同级别的成矿区带与大地构造位置的对应关系简表

3.矿集区大地构造位置

划定矿集区的范围,确定其大地构造相的位置,准确地将矿集区的范围标定在相关大地构造相图上。

4.矿田地质构造位置

划定矿田的范围,确定其大地构造相的位置,准确地将矿田的范围标定在相关大地构造相图上。

5.矿床地质构造位置

划定矿床的范围,确定其大地构造相的位置,准确地将矿床的范围标定在相关大地构造相图上。

6.预测区大地构造位置

划定预测区的范围,确定其大地构造相的位置,准确地将预测区的范围标定在相关大地构造相图上。



不同板块构造环境裂谷火成岩特征
答:由于大地构造背景、动力学差异、伸展速率以及岩浆形成过程的不同,火山岩不仅在时空分布、频率和持续时间等方面存在明显差异,而且具有不同的岩石学和地球化学特征(表1-9)。 表1-9 不同类型裂谷中火山岩岩石地球化学特征[1] 1.大洋裂谷火山岩特征 大洋扩张的特征是具有强烈的岩浆活动,在大洋中脊地壳处发生大规模的...

地质与构造
答:研究区地处南岭南部,大地构造属于华南褶皱带,自泥盆纪以来的古生代主要沉积了一套滨海—浅海相碎屑岩-碳酸盐岩沉积组合、浅海海沟相硅质碎屑与碳酸盐岩沉积组合;中生代以来主要沉积了一套内陆盆地河湖相沉积组合。出露有从泥盆纪到第四纪(除二叠纪外)不同时代的岩石与地层[1],其中泥盆系灰岩分布最广,而三叠系、白垩...

东北地区中生代大地构造背景
答:开合的变化,反映了区域构造环境及岩浆成分的变化。一个区域开合构造常是多旋回叠加的,因此,火山岩的碱度、酸度也是多旋回叠加的。所以,火山岩成分的变化是构造环境变化的有效“探针”。以大庆火山岩主要微量元素、稀土元素的资料及个别火山碎屑沉积岩主要元素的研究,均说明火山岩形成于俯冲、裂谷、幔隆...

大地构造格架与弧-盆体系
答:本书根据板块构造理论中的大洋和大陆岩石圈构造演化体制相互转化关系来划分本区的大地构造单元。在大洋构造体制中划分出板块结合带、残余洋内岛弧带等构造单元。在大陆构造体制中划分出陆块、陆缘弧、陆缘岛弧、弧后盆地、前陆盆地、走滑拉分盆地、弧前盆地与拉伸盆地等构造单元。 详细的大地构造单元划分见图2.2。很...

区域地质环境
答:两种岩石圈活动构造带的汇聚作用造就了中国的大地构造格架和地势的基本轮廓,也决定了中国大陆的自然地质环境条件和地质灾害的多样性和频发性。 中国的大地构造单元基本是古生代以来的构造运动所奠定,一级构造单元划分为天山兴安地槽褶皱系、昆仑秦岭地槽褶皱系、塔里木地台、中朝准地台、扬子准地台、华南地槽褶皱系、滇藏地...

区域成矿大地构造环境
答:因此认为区域成矿大地构造环境为岛弧带或活动大陆边缘。然而,除了中国台湾省和东南沿海地区以外,中国大陆内大多数浅成热液型金矿床远离太平洋俯冲带和日本岛弧带,与太平洋板块俯冲并没有显示出清楚的直接成因关系。近几年的研究显示,浅成热液型金矿的区域成矿大地构造环境不仅仅是中、新生代太平洋板块的...

区域大地构造及研究意义
答:因此,研究区域大地构造及演化史,对于深化地质研究、深入了解与人类生活密切相关的自然资源、环境变化和规律,为人类社会可持续发展提供资源保障和环境支持,具有重要的理论和实际意义。 大地构造学是中国地质学研究中最活跃的学科之一,从19世纪晚期开始,中国大地构造的研究已经有100多年的历史。任纪舜、杨巍然等分别对中国...

邱县属于哪个市
答:邱县属于北暖温带亚湿润大陆性季风气候区,四季分明。截至2018年,邱县辖5个镇、2个乡,县政府驻新马头镇。根据第七次人口普查数据,截至2020年11月1日零时,邱县常住人口为210998人。2020年10月,入选河北省第一批新型智慧城市建设试点名单。地理环境 邱县所处大地构造分区位于中朝准地台,二级构造华北...

中国南部地壳的大地构造演化
答:此外,粤北地区中—下泥盆统的沉积(砂岩)古纬度为北纬9.11°(邢玉萩,1985)。广西横县六景下泥盆统的红色细砂岩、泥质粉砂岩与紫红色砂岩的古纬度为南纬2.8°(吴诒等,1987)。从曲靖、六景、粤北三地泥盆纪早期的区域地质、大地构造环境分析、三地属一个地块,居于古特提斯海域,并逐步向北...

大地构造演化各阶段
答:叶红青(1987)利用砂岩的矿物成分和化学成分判别其形成的大地构造环境时,亦指出了湖南区内二叠纪大部分砂岩形成于被动大陆边缘,只有少数砂岩的形成与火山活动有关。 由此可见,华南褶皱带是古扬子陆块与华夏陆块于晋宁运动和加里东运动中拼合而成的,拼合界线在绍兴—江山—萍乡—梧州一线,在加里东运动后进入板内发展...