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大地构造整理
各类沉积盆地形成的大地构造环境
盆地是地壳表面三度空间上的凹地,沉积盆地的概念不完全相同,首先被厚层沉积物充填的盆地才能称为沉积盆地。
沉积盆地的另一层含义是:
它是地球历史上长期处于沉降的地区,或是未经造山隆起的沉降地区,这与造山带之前的盆地区分开来。
根据沉积盆地的成因类型将盆地分为
伸展型、挠曲型和走滑型三大类。
伸展型盆地是指在岩石圈伸展背景下发育的盆地,一般以地壳变薄、负布格重力异常为其主要特征,主要包括裂谷型盆地,被动陆缘盆地,陆内伸展盆地,克拉通盆地。
伸展盆地虽然多表现出断、挠相结合的构造样式,但因初始原因不同,进一步可将伸展盆地分为裂谷型和一般伸展盆地。
前者起因于热力驱动,多由地幔热柱上涌导致。
而一般伸展盆地起因于重力滑动,常表现为向一个方向伸展量不断增大的斜坡状凹陷,通常指被动陆缘盆地。
挠曲型盆地是地壳挠曲变形所形成的盆地,不仅仅发生在前陆地区,大洋盆地也是地热沉降导致上层挠曲变形的结果。
挠曲型盆地又分为前陆盆地,山前凹陷盆地,多发育于前陆与山前凹陷地带,受上覆载荷作用挠曲而成。
走滑型盆地即是与大型走滑活动有关的盆地。
一是走滑拉分盆地,可出现在任意类型的构造环境中,主要与一组离散型走滑断裂有关;二是滑脱型盆地,指因滑脱而导致的拉张断陷,主要出现在造山带中
华北地台构造演化史
一、华北地台大地构造演化概述
1)早前寒武纪(太古代-古元古代)
基底形成演化阶段(Ap-m陆核孕育阶段;An初始克拉通化;Pt1结晶基底形成);
2)晚前寒武纪(中—新元古代)—三叠纪
地台稳定发展阶段(Pt2-3大陆裂陷阶段;Pz稳定盖层沉积阶段);
3)中-新生代:
主要是侏罗纪——新生代
陆内构造阶段(或“地台活化”阶段/西太平洋构造带活动阶段)
二、基底构造演化四个阶段
①古陆核形成迁西期(Ae-Ap)
经历了3.2-3.0Ga迁西运动,并伴随大规模钠质花岗岩(奥长花岗岩)侵入,在冀东、辽北形成一些以绿岩-花岗岩地体为核心的古陆核。
②基底雏形形成阜平期(Am)
经历了2.9-2.8Ga阜平运动(全球性构造-热事件)大规模钾质花岗岩侵入,把孤立的古陆核联结成一个统一的太古宙克拉通,使冀鲁与鄂尔多斯陆核联成一体,奠定了华北地台的基底的雏形。
③新太古宙裂陷槽、裂谷出现五台期(An)
经历了2.6-2.5Ga的五台运动引起了裂陷槽内强烈的线性褶皱与变质并伴随钾质花岗岩侵入,使地壳增厚,稳定区进一步扩大,活动带逐渐缩小.
④华北地台基底形成吕梁期Pt1
经历了1.9-1.8Ga为主幕的吕梁(中条)运动引起区域变质与钾质花岗岩侵入最终形成了华北地台的基底,奠定了中元古宙以后的沉积基础。
地台基底形成的早晚和不均一性,决定了盖层发育阶段活动与稳定性的差异。
三、克拉通(盖层)构造演化阶段
1.中-新元古代是一个由活动到稳定的构造转变的过度时期,这个阶段在空间上的构造分异也很明显,三个裂陷槽表现了一定的活动性,诸如大幅度差异式的沉降和同沉积的火山活动,而克拉通主体山西-鄂尔多斯和鲁西地区则处于相对稳定的隆起状态。
晋宁造山运动后,华北地区进入稳定的板块发展阶段。
2.古生代:
早古生代:
(O3-C1)华北板块主体隆升为古陆;中晚古生代:
C-P(北半球主要成煤期)华北板块从海-陆交互相滨海转为陆相湖盆地
3.三叠纪—印支运动
印支期是中朝板块(包括整个中国东部)从南北分异的构造机制,向东西分异的构造机制转换的过渡时期;也是从构造稳定向活动转换的过渡时期。
4.中-新生代活动构造发展阶段
•燕山期
早-中侏罗世:
南北持续会聚-陆陆碰撞;西太平洋构造域开始活动。
晚侏罗世-早白垩世:
西太平洋构造域活动高潮,褶皱、断裂、岩石圈拆沉-剧烈岩浆活动
早-晚白垩世:
郯庐断裂走滑
•新生代(喜马拉雅期)
古近紀,伸展拉张-裂谷盆地发育:
K2-E时,由于太平洋板块转为高角度正向俯冲,中国东部大陆发生岩石圈上隆与拆沉,从而发生了大规模的伸展活动
新近紀,弧后盆地出现:
西太平洋以日本海盆形成为代表的弧后扩张正是发生在中新世,与中国东部转变为挤压活动同时发生。
中新世构造转变期,郯庐断裂带上出现了最强的玄武岩喷发,幔源包体指示断裂带已切穿了整个岩石圈。
第四纪,现代地貌形成
【前寒武纪构造】Precambriantectonics显生宙以前的构造及其演化。
地球在46亿年前生成,有硬体保存下来的化石到近6亿年前的显生宙才出现,因此它代表地球85%的历史。
整个前寒武纪大致可分成三个阶段:
①从46亿年前到全世界已知最古老的38亿年英云闪长质岩石露头之间,地球形成的最初8亿年没有地质记录存留下来,被称为地质历史的黑暗时期,一般认为当时有强烈而密集的陨石撞击有关。
这一时段的历史可从月球浅色高地上44亿~40亿年的斜长岩及其他火成岩中间接推断。
②38亿~25亿年太古宙阶段的情况表现在全球各主要克拉通的早前寒武纪基底杂岩中,科马提岩等独特岩类在其中产出、普遍的深变质作用、岩浆活动以及构造变形图式等都提示当时有一个更热和更薄的岩石圈,地表的物理环境和后来有很大不同。
南非克拉通的记录表明陆壳最早的克拉通化在30亿年前出现(见非洲地质条目)。
③元古宙(25亿~5.43亿年)属晚前寒武纪,是从早前寒武纪向显生宙的过渡阶段,条带状含铁建造(BIF)消失,标志含氧大气圈形成的叠层石碳酸盐、冰碛岩和红层的出现,以及预示生命大爆发的伊迪卡拉后生动物群等都发生在这一阶段。
第三阶段又可以18亿年为界分为早、晚两个时期,晚期的晚前寒武纪世界陆域已广泛发育有未变质的沉积岩系,它们广泛地不整合在早期的晚前寒武纪变质结晶基底之上;这一阶段的研究理论和方法已和显生宙基本相似。
早前寒武纪构造,因结晶基底由以深变质英云闪长岩类为主的花岗片麻岩和不同变质深度的花岗岩绿岩带二者组成,需要以构造热事件标志演化史序列,对构造样式、岩石组合及同位素年龄为基础进行综合分析,探索其地质构造演化特征。
应该指出,早前寒武纪(太古宙)已有30亿年龄值的由陆壳形成的古老克拉通,故有的学者认为自新太古代起已具板块构造基本演化模式,并使克拉通区残块留存至今,但这种看法还未得到公认。
戈德温(Godwin,1981)用丰富的资料令人信服地论证了地壳不可逆的前进演化。
【克拉通】craton,kraton,kratogen地壳形成之后(至少自显生宙以来)保持稳定状态、极少经受强烈构造变形的构造单元。
这个词汇的原意包括大陆和大洋。
但以后积累的地质和地球物理资料证实,克拉通
【华北地台】NorthChinaPlatform挟持于阴山燕山与秦岭大别两条造山带之间,范围包括华北、东北南部、渤海湾等地。
因它包括朝鲜半岛,黄汲清(1945)又称为中朝地台;鉴于它的面积较世界上其他地台小得多,且活动性较大,又以中朝准地台称之。
有些学者则叫做中朝克拉通(SinoKoreaCraton)。
华北地台是中国最古老的地台,冀东迁西群和辽宁鞍山群有38.4亿年的同位素年龄数据。
约25亿年前的阜平运动,23亿年前的五台运动和18亿年前的中条(吕梁)运动分别形成了该地台基底的三个组成部分。
中条运动形成了统一的华北地台基底。
其上的中元古代以来的沉积盖层都未经变质。
它的地台阶段历史可分为三个阶段:
①中—新元古代是地台早期裂陷阶段,沿蓟县—左权、豫陕边界和银川—磴口有三个伸向地台内部的坳拉谷;②古生代是地台最稳定的时期,寒武纪—中奥陶世主要为从南向北超复的浅海相碳酸盐岩沉积,晚奥陶世—早石炭世地台整体抬升、沉积缺失,中石炭世—中三叠世为一套从滨海沼泽相和陆相煤系沉积到红层的碎屑岩系;③晚三叠世开始华北地台解体,大致以太行山为界,其东成为亚洲东部活动大陆边缘的一部分,晚中生代时有强烈的火山喷发深成岩浆活动,地层发生褶皱并伴有逆冲推覆构造;而其西部的鄂尔多斯地区则仍保持稳定状态,中生代的湖相地层至今仍保持近水平产状。
中生代末地台东部转化为伸展拉张环境,渤海、华北平原等盆地就是这时形成的。
华北地台矿产资源丰富,是中国煤炭主要生产基地,前南华纪的鞍山式铁矿、山东的黄金和金刚石都是全国规模最大的;辽河、胜利、任丘、中原等油田的产量在中国油、气资源生产中也占据重要位置。
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
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。
(1)地槽和地台的概念
关于地槽的理解:
①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②时间上指古生代以来曾有过强烈活动的地带③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。
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
1、沉积建造:
泛指在一定构造背景条件下,当地壳发展到某一构造阶段时所形成的一套具有特定岩相组合的沉积岩系 。
2、沉积相:
沉积相就是指沉积环境及在该环境中形成的沉积岩(沉积物)特征的综合。
是沉积环境的物质表现,包含了岩相和古地理两方面的含义 。
3、克拉通:
地壳上长期稳定的构造单元 ,即地壳中长期不受造山运动影响,只受造陆运动发生变形的相对稳定部分 。
4、蛇绿岩套:
是一种变质岩,一组由蛇纹石化超镁铁岩、基性侵入杂岩和基性熔岩以及海相沉积物构成的岩套 。
蛇绿岩的代表层序自下而上是:
橄榄岩、辉长岩、席状基性岩墙和基性熔岩以及海相沉积物,其中橄榄岩和辉长岩在层序上可以重复多次 。
(4)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、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
海底扩张
(1)海底扩张学说的基本思想
海底扩张学说的基本思想:
★全球规模的大洋中脊是洋壳生长的地方。
大洋中脊顶部为地幔物质上升的涌出口,源源不绝的上涌地幔物质冷凝形成新的洋底,并推动先形成的洋底逐渐向两侧对称的扩张移动
★海底并不是无限扩张的,在海沟随着地幔下降流而俯冲消亡于地幔中,洋脊扩张中心的拉伸或增生作用与海沟俯冲带的消减作用并存
★大洋的形成和消亡使大陆发生破裂、漂移和拼合,并维持地球表面积的平衡
(2)海底扩张学说的主要证据
★大洋中脊和裂谷系★海沟及贝尼奥夫带★海底磁异常★深海钻探成果与海底年龄★转换断层
双变质带:
俯冲作用中,由于温度和压力作用,常形成高压低温型和高温低压型双变质带。
瓦因-马修斯假说:
海底磁异常条带是在地球磁场不断倒转的背景下,海底不断新生和扩张的结果。
高温的地幔物质不断沿大洋中脊轴部上涌冷却成新的海底,当它冷却至居里温度时,便会沿当时地球磁场被磁化;如某个时候地磁场发生转向,则这时形成的海底玄武岩层便在相反的方向上被磁化;扩张着的海底象录音带一样记录着地球磁场倒转的历史
转换断层(transformfault)由Wilson于1965年提出大西洋中脊被东西向转换断层错开。
转换是指一种构造转换为另一种构造,是运动方式或构造带类型的转换,转换断层就是位移突然终止或者改变形式和方向的断层
板块构造学说
(1)板块构造学说的基本内容
★固体地球上层在垂直方向上可划分为物理性质截然不同的两个圈层:
上部刚性的岩石圈和下部的塑性软流圈。
★整个地球的岩石圈并不是连续完整的圈层,它被中脊、海沟、转换断层及年青造山带几种活动带分割成若干大小不一的块体,叫做岩石圈板块,简称板块。
板块彼此间在软流圈之上作大规模水平运动。
★相邻岩石圈间水平运动有三种类型:
☆在洋中脊裂谷带,两板块作背向运动(离散),产生新洋壳和海底扩张
☆在海沟-岛弧带位置上,两板块相向运动(汇聚),伴随洋壳消亡或大陆碰撞;
☆在转换断层处,相邻板块间发生走向滑动,洋壳既无新生,也无消减。
★岩石圈板块横跨地球表面的大规模水平运动,可用欧拉定理描绘为一种球面上的绕轴旋转运动。
★在全球范围内,板块沿分离边界的扩张增生与沿汇聚边界的收敛消亡相互补偿抵消,从而使地球半径和体积保持不变。
★岩石圈板块运动的驱动力来自地球内部,最可能是地幔中的物质和热对流。
(2)威尔逊旋回的阶段划分及特征
一个统一的岩石圈板块从大陆裂谷开始破裂成为两个或多个岩石圈板块并形成新的大洋岩石圈,这个新生的大洋不断地扩张,而其它地区的大洋岩石圈相应地发生聚敛缩小,直至消亡,大洋岩石圈在这个过程中不断地得到更新,构成旋回式的演化过程。
加拿大学者威尔逊首先总结了板块构造运动的大洋演化规律,认为板块漂移意味着一系列连续的洋盆曾经经历过诞生、扩张、消亡和关闭的运动学过程,因而地学界将板块构造理论中关于大洋的这一演化过程称为威尔逊旋回
造山作用、造山带的概念
造山作用(orogeny)是在地球深部构造动力学背景下,岩石圈和地壳发生的剧烈构造变动、物质成分重组、结构重建的复杂的物理、化学的漫长连续地质作用过程,是造成岩石圈横向收缩、垂向增厚、隆升成山的作用。
造山带(orogenicbelt)是指在构造事件中因褶皱和其他变形作用形成的线状延伸地带,包含上层山脉的形成、逆掩、褶皱、断裂等过程以及深部的塑性变形、变质与岩浆作用等,其形成过程属于构造活动带范畴,后期多数呈现为山脉隆起带。
(1)造山作用存在的标志
★角度不整合:
地层的角度不整合是一次强烈构造作用的产物,代表了地壳经历过一次下降-抬升-再下降的过程,是造山作用发生的最明显证据。
★磨拉石沉积组合:
由于强烈的构造作用使岩层发生褶皱和断裂而隆升,并遭受剧烈剥蚀而形成快速堆积的产物,造山作用过程中,每一次较强的构造事件均会产生同造山磨拉石沉积组合,是造山作用产生的直接证据。
★沉积组合性质的突变:
造山作用发生之前多为稳定性的沉积组合,而在造山作用期间则以火山-沉积组合和磨拉石沉积组合为代表的非稳定型沉积组合类型为主。
造山作用前后沉积组合发生了巨大变化,沉积组合突变现象可以用来鉴定造山作用是否发生。
★构造变形:
强烈的构造变形是造山作用存在的直接标志。
造山作用期间,使地壳物质发生了强烈构造变形,如强烈褶皱和大规模逆冲推覆构造等,造成了地壳的大量缩短,这些构造变形特征,明显不同于造山作用前和造山作用后可能发生的较微弱变形
★动力变质作用:
在造山作用过程中,由于较强大的构造挤压作用,可使断裂带附近或整个地壳岩石发生普遍动力变质作用。
★岩浆活动:
剧烈的岩浆活动是造山作用的直接产物,在造山作用期间,随着大规模逆掩断层的形成,导致了地壳岩石发生部分熔融,形成的岩浆随着强烈的构造作用侵入或喷出至地表,造成了剧烈的岩浆活动
(1)主动(活动)陆缘、被动(稳定)陆缘、增生楔、岛弧、弧前盆地、弧后盆地
被动(稳定)大陆边缘:
洋盆两侧未发生俯冲作用洋陆边缘。
洋中脊新生的大洋岩石圈向两侧推挤时,带着大陆向两侧移动,使大陆“漂移开去”。
主动(活动)大陆边缘:
洋盆一侧或两侧开始了俯冲消减作用。
从大洋中脊新产生的大洋岩石圈,把老的大洋岩石圈向两侧推挤,到大陆边缘的海沟处,老的大洋岩石圈沿消减带俯冲到上地幔软流圈中
增生楔为俯冲的大洋板块从海沟下潜时被上盘板块刮削下来的沉积盖层和洋壳碎片,连同原地深海沉积物堆积到海沟的向陆侧而成。
碰撞型与陆内造山带
(1)岛弧—大陆碰撞带的形成过程和组成单元
相互靠拢着的被动大陆边缘与岛弧,前者通常覆有巨厚的沉积层,岛弧靠海沟一侧则发育复理石及含蓝片岩的混杂岩体大洋盆地或边缘盆地在洋底俯冲作用下逐渐关闭,残留萎缩的小洋盆中堆积起更多的复理石随着岛弧与大陆碰撞,海盆复理石和被动陆缘上的巨厚沉积物在俯冲带前受挤褶皱,以至发生逆掩推覆,出现一系列向内陆方向推挤的叠瓦状逆掩断层,混杂岩体推覆于被动陆缘的变形地层上岛弧另一侧洋底终将破裂,形成倾向相反的新俯冲带(俯冲带极性反转),碰撞作用结束,新俯冲带形成。
被动陆缘地层褶皱系:
缺失岩浆活动,其上褶皱变形的强度靠洋侧较强,可出现扇形褶皱、倒转褶皱、逆掩断层和推覆体,褶皱倒转的方向以及逆掩断层逆推的方向总是指向大陆,向内陆方向,变形强度渐趋减弱,褶皱变得平缓,以至消失,并过渡为大陆地台区
蛇绿岩带:
逆冲蛇绿岩推覆体被岛弧的增生杂岩体所掩覆,被动陆缘地层的推覆体又被逆冲蛇绿岩所逆掩。
岛弧与大陆碰撞,是蛇绿岩侵位于陆缘上的一种重要机制
岩浆活动带:
长期发育钙碱性为主的火山活动,且伴有高温变质作用。
由于被动陆缘的大量沉积物陷入俯冲带被熔化,故在碰撞阶段可形成酸性岩浆,出现大型花岗岩体
新生边缘褶皱系:
是新俯冲带活动的产物,火山-沉积地层的变形和逆掩推覆的方向指向大洋一侧,与被动陆缘地层褶皱系的变形方向恰好相反。
就整个岛弧-大陆碰撞带而论,两缘褶皱系的变形方向分别指向外侧,即呈现为背驰的双侧逆冲构造
(2)大陆-大陆碰撞带的形成过程、基本特征和基本类型
★碰撞带形成过程
大陆与大陆碰撞,一般是被动大陆边缘与安第斯型大陆边缘碰撞,后者仰冲于前者之上。
当二陆相接时,被动陆缘的巨厚沉积,以及安第斯型陆缘的复理石沉积,均受挤强烈变形,并向被动大陆边缘一侧逆掩推移。
当下插的大洋岩石圈俯冲已尽,由于大陆岩石圈难以整体地下潜,代之以出现遍及碰撞带的断裂与逆冲作用。
随着俯冲挤压作用加剧,地体向上隆升,顺坡的重力滑动可使一些推覆体进一步向前推进,并形成野复理石。
在碰撞发生前,可能有一些蛇绿岩被逆冲到陆缘上,原先发育于俯冲带处的蛇绿混杂岩体也可以在碰撞时被推挤出来,成为碰撞缝合带的标志。
扎格罗斯造山带是阿拉伯地盾与伊朗高原相撞的缝合线,包含有蛇绿岩、硅质页岩、复理石和混杂岩体。
随着大陆地壳楔的逆推和地壳的强烈缩短,沿大陆-大陆碰撞带,板块汇聚所受的阻力越来越大。
大陆的冲撞挤压不可能无止境地延续下去,大陆和大陆的碰撞最终也会沿大陆的另一缘形成新的海沟与新的俯冲带,大陆碰撞与挤压逆冲作用亦随着停息大陆和大陆碰撞也可以发生在两个活动大陆边缘之间的碰撞高加索地区在中、新生代就发生过这种形式的碰撞
(3)陆内造山带的主要特征、构造样式和动力学机
主要特征
分布特征:
陆内造山带主要分布在陆内横切板块边缘,形成时的地壳-岩石圈类型是大陆型地壳,包括克拉通范围内早已出现的古老地壳,也包括以前为洋壳或过渡壳转化而成的较新陆壳
构造变形:
陆内造山带为多条主干逆掩断层组成的大规模逆冲推覆构造系统,在几何形态上表现为后端厚前端薄的构造楔形体,构造楔形体基本上由位于造山带前缘的薄皮构造和位于造山带根部的厚皮构造两部分组成。
前陆沉积盖层在基底上滑脱变形,基底没有被卷入盖层变形的褶皱—逆冲带向下终止于巨大的底板滑脱面上,因而盖层与基底构成显著的构造不协调现象。
如果基底与其盖层一起卷入变形,则称为厚皮构造。
变质作用:
陆内造山带无区域变质作用发生,动力变质作用以出现高压变质岩为特征,并常以带状形式分布于主逆冲断层附近,多以似层状或透镜状赋存于围岩之中岩浆活动:
陆内造山带没有标志残余洋壳的蛇绿岩和远洋沉积;没有安山质火山岩及其相应的侵入岩,基本上为中上地壳部分熔融的产物,表现为酸性岩石组合和钙碱性岩石系列,并且在造山过程中具有分期演化的特征,往往构造活动最强烈的时期岩浆岩更偏酸性沉积组合:
陆内造山带的磨拉石沉积组合,分布于造山带的各个构造单元,且在造山过程中的每次强烈活动都会留下磨拉石沉积组合的记录,表现出分期演化的特征。
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