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1、2019年1月,板块构造与地槽的关系,2019年1月,板块构造与地槽的关系,地槽这个术语已经有一百多年了。在我国现在对地槽的认识有分歧。有人认为有地槽，“有人认为没有地槽，有人谈到地槽时就加一个引号。尹赞勋(1973)引进板块构造理论，他对地槽持有慎重态度。李春昱认为，地槽的名称可以沿用，其含义可以有变更，实际上地槽的含义本身已在不断变更和发展。今天我们用板块观点认识地槽，就跟过去的意义不同。,槽,2019年1月,最初，地槽的概念来至美国东部的阿巴拉契亚山。那里有很厚的地层，它们的东部是大西洋，以西是稳定的地台型沉积。最初是由霍尔(J.Hall)提出来的,后来丹纳 (J.D.Dana,1873
2、)正式提出地槽“Geosyncline” 这个术语,他们认为地槽位于大陆的边缘,一边是大洋,一边是大陆。,2019年1月,后来，欧洲的地质学家们从阿尔卑斯来认识地槽。这个地区的地层特别厚，比别处厚,褶皱成山，岩石易变质，邀拙的地艘溉念截蒸馒阿拯嘎期，因为阿尔卑斯褶皱带位于欧洲和非洲之间，故认为地槽是到回，取名“Mesogeosyncline”译成中文就是陆间地槽，有人译成“中型地槽”不太合适，好像有大型地槽和小型地槽。所以应该译成陆间地槽。因为这个陆间地槽最初是由豪格(Haug)根据阿尔卑斯褶皱带提出的，所以他得出一个错误的结论，认为地槽都是在两个大陆之间。后来发现许多地槽山脉不在中间，而在大
3、陆边缘，如安第斯山和科迪勒拉。这样1907年他做了一张全球地槽分布图，提出“太平洋大陆”“大西洋大陆”，认为大洋是后来沉下去的。现在看来无疑是错误的。今天的太平洋是汪洋大海，怎么会是大陆呢?这就是从错误概念出发而得到的结论。,2019年1月,到了1936年，德国地质学家施蒂勒(H.Stille)，改变了豪格的概念，他不叫太平洋大陆，而起了新名词。他提出了一个术语叫“克拉通” (Kraton)，译成中文即指稳定的比较较坚固的地块。克拉通不一定是大陆,海洋也可以是克拉通,地槽就形成在两个克拉通之间。他认为介于两个克拉通之间的地槽叫做正地槽 (Orthogeosynklinale)，位于克拉通内部的
4、坳陷叫准地槽(Parageosynklinale)，并且他认为两个克拉通中，一个为高克拉通Hochkraton; 一个为深克拉通 (Tiefkraton)，有人译低克拉通，这不对,高低是相对的，高、低克拉通都可以指大陆壳，而深克拉通则是指大洋壳。由于施蒂勒考虑到很多地槽不在两大陆之间，也不在大陆内部，所以取名克拉通，但我们知道，海洋地壳很薄，不为克拉通。,2019年1月,1940年,施蒂勒写了一本北美洲的大地构造，可惜这本书刚印出来，还没有发行就遇上第二次世界大战，大部分被毁掉了，后来只在美国和西欧留下为数有限的几本。在此书中施蒂勒把地槽分作两类即Eug eosynklinale和Miogeo
5、synklinal,根据其第一个音节，中文就译做“优地槽”和“冒地槽”。 1951年，凯依 (M.Kay )在北美洲的地槽一书中，就用了优地槽和冒地槽的概念,中国后来已将这本书翻译，故很多人误认为是凯依首先提出这两个概念的。,2019年1月,所谓优地槽是以有岩浆活动(主要是基性岩浆的活动)为特征;而冒地槽就没有岩浆活动。这是什么原因呢?这主要是在于他们的基底不同。实际上，优地槽是以大洋壳为基底， 大洋壳比较薄，一般47公里:下面都是基性岩，地壳稍微一活动，基性岩浆就侵入或喷发出来。而冒地槽是以大陆地壳为基底，大陆地壳厚达几十公里，岩浆活动是难于侵入和喷发的。,2019年1月,施蒂勒又将地槽和褶
6、皱分成内带和外带，靠近克拉通的为外带，属于冒地槽沉积环境，远离克拉通的为内带，属于优地槽沉积环境，并有基性岩浆活动，他的内带和外带是从传统的地槽概念命名的。 1949年韦尔斯(Wel1s)提出了硅铝基底地槽和硅镁基底地槽，可见地槽的性质是完全取决于基底性质的。,2019年1月,1951年凯依 (W.kay)又提出了大陆边缘地槽 (Paraliageosyncline)，这就把地槽概念又推进了一步。因为那时还没有提出板块构造学说，他无法解释在表面上看来是位于大陆内部的古地槽、所以他指的是现代大陆边缘地槽。 后来板块构造问世以后，迪茨(Dietz，R.S)和霍尔登 (Holde, J.C.)对ge
7、osyncine不叫地槽，而叫大地斜坡(Geocline)，认为地槽不是一个两边高中间低的地带，而是一个大地斜坡。,2019年1月,从亚洲的地质特征看,认为地槽不在两大陆之间,也不在两高地之间,而在大陆边缘。 在我国东南沿海的华南褶皱系，是一个下古生代的冒地槽，位于中国大陆边缘，西北侧是大陆，东南侧是大海，那里过去和现在都不存有大面积古陆。这个地槽既不是在大陆内部，也不是位于两个大陆之间。,2019年1月,我国台湾是一个在白垩纪以前褶皱基底上的白垩纪第三纪的地槽。地槽的西部是中间大陆，东部是太平洋。它不是位于大陆内部，也不是位于两个陆块之间，或者可以说它相当于施蒂勒的大陆克拉通与海洋克拉通之间
8、的正地槽，实际上是一个大陆边缘地槽。 日本没有很老的地层，但地层中有1020亿年的砾石，志留系和泥盆系出露也不多，石炭系和二叠系属于优地槽沉积，从它的古地理位置上说，是在亚洲大陆边缘，东部是太平洋，从来不是古陆，所以日本地槽不是在大陆内部，也不是介于两个大陆块之间，其性质和台湾地槽很相似，是一个大陆边缘地槽。,2019年1月,不好解释的是乌拉尔山脉和喜马拉雅山脉，它们现在部位于大陆中间，在没有板块构造概念的时候，认为它们是两个大陆之间的地槽，而现在用板块构造的观点看问题，就不是这样了。鸟拉尔西部为俄罗斯板块，东部是哈萨克斯坦板块和西伯利亚板块，中间是很宽很宽的海洋，其西部有俄罗斯大陆边缘地槽，
9、中间是哈萨克斯坦中间地块及其周围地槽，东部有西伯利亚大陆边缘地槽，两者相距很远。在石炭纪以前，生物群是被隔开的，两边的生物群差异很大，至石炭纪其化石才相近似了，原来只有西边才有的大个长身贝，后来在东边也出现了，为了解释这一现象，当时苏联人就认为存在一个很长的“地峡”，“地峡”这个概念的意义相当于黄汲清提出的“地轴”，不过“地峡”的提出是在“地轴”之后。,2019年1月,其实没有地峡，生物群照伴可以分野，海水达到一定的深度，压力太大，光线不足，温度以及食物等其它条件都不适应于生物的生存，因此也能把两侧的生物截然分开。 喜马拉雅也是一样，喜马拉雅本身不是一个褶皱带，喜马拉雅北坡(即藏南地区)是一古
10、生代地台及冒地槽褶皱带。它原是冈瓦纳大陆的一部分，近几年的研究认为，班公湖东巧丁青一线以南的地方也曾属于冈瓦纳大陆的一部分，是在后来它们才分裂、漂移、碰撞和接结至欧亚大陆上来的。,2019年1月,在赛弗特 (C.K.Seyfcrt)和斯尔金 (L.A.Sirkin)合写的地球历史与板块构造一书中认为，现在地槽都是环绕着大陆边缘，推测古代地槽也同样地是环绕着古代地块的边缘。从前寒武纪开始，把每个地史时期的大陆边缘都划不出来，这和我们从研究亚洲地质所得到的认识，基本上是一致的。 综上所述，我们对地槽的认识，可以归纳为以下几点:,2019年1月,(1).地槽主要是位于大陆块的边缘。陆块上没有盖层的隆
11、起部分叫地盾。地块上平坦有地层沉积的部位、基底较稳定、盖层沉积不厚的叫地台。 从大陆向外延展，逐渐进入地槽，因而地槽与地台之间是相互连接的, 现在地槽形成的山脉虽然在大陆内部，但在沉积的时候，两侧地块互相分离、地槽还是位于当时古陆块的边缘。,2019年1月,(2).靠近大陆的地槽，基底主要是陆壳，构造比较稳定，没有什么火山活动，沉积物以陆源物质为主，它叫做冒地槽。离大陆较远部分，基底已属大洋壳，活动性较强，有蛇绿岩、有火山喷发，断裂也较发育，沉积物除部分陆源物外，有较多的包括火山碎屑岩及熔岩的火山岩，褶皱带内常出现蛇绿岩套，它叫做优地槽。,2019年1月,(3).虽然地壳的垂直升降运动对地层沉
12、积起着一定的作用，但地层沉积主要是从大陆向海洋方同逐渐推进的。从前认为，由于造陆运动结果，在一个地槽区沉积厚度可达两万米，好像原地就下沉了两万米, 这是比较令人费解的。实际上,并不等于一个地方的地层沉积有两万米，因为某一地区多半是老地层，另一地区多半是新地层，但要知道，老地层区没有新地层，新地层区域没有老地层, 近古陆地区往往老地层比较发育，而在距古陆较远的地区则新地层比较发育。当然在海进的情况下，也会使新地层超覆在老地层之上。,2019年1月,(4).在地槽区内也常有古岛屿或中间地块存在。在中间地块上面可以有地台型沉积，中间地块的外围也可以构成局部性的冒地槽。 (5).在大陆内部可以有坳陷带
13、，也可以沉积相当厚的海相或陆相地层:但它只能是冒地槽，不会是优地槽。,2019年1月,施蒂勒早就提到过，在地槽的初期主要出现是基性超基性岩活动，在地槽褶皱时期(即中期)出现中酸性岩浆活动，在地槽褶皱以后 (即后期)则常为碱性岩浆和大量玄武岩的喷发。但其原因没有解释。这用板块观点解释是很容易的，在地槽的沉积阶段，地壳很薄受到地壳运动后，基性超基性岩很容易就上来。当地槽褶皱阶段，俯冲下去的地壳物质熔融后再上来，就是钙碱性的火山岩和侵入岩，在后期如果由裂缝上来的就是大量的玄武岩和碱性系列的火山岩。,2019年1月,有些人认为基性超基性岩是岩浆结晶分异的产物，而我们认为世界上绝大多数的基性超基性尚是大
14、洋壳的东西，它们生成于地槽的初期，经过了侵位才被推移到地表来，当然在野外有时能见到明显的超基性岩侵入到围岩中。但要看它侵入到什么时代的地层里，比如祁连山地区。,2019年1月,板块构造与地槽的关系,板块构造能否适用于大陆和古代地质? 前面我们讲的主要是现代大陆边缘的特征，而且划分的板块又是现代的。那么板块构造是否适用于大陆内部和古代地质呢?我们认为可用于大陆内部，也可用于古代板块研究，至少古生代就可以用，板块构造至少在显生宙以来就存在。我们国内实际应用的都是古代板块构造。经过近十年对大陆区古板块构造研究，已有了很大的发展。至少已开始对中生代以来矿床及其成因的关系进行了研究。近几年来蛇绿岩的研究
15、促进了对大陆上的古代的大洋演化历史的研究。,2019年1月,古生代以后大陆上板块构造研究标志 1.深大断裂 无论是一个板块分裂成两个板块，还是两个板块聚合成一个板块，其板块边界必定是一条深大断裂，也就是必须是岩石圈断裂。 2.沉积岩相差异 二个板块的沉积岩相有很大差异，中国北方和南方就大不一样，为两个板块，以祁连山和秦岭为界，北为地台型，南为地槽型。 3.混杂体或混杂堆积或混杂岩 有混杂岩的地方也可能是板块构造的俯冲带，但不一定是缝合线。而两个板块碰撞的边界上多半有混杂体。,2019年1月,4.高压低温变质带 这条带在板块构造标志中很重要，要特别注意。它的形成与板块有关，变质岩呈带状平行于缝合
16、线或俯冲带，必与板块构造有关，别的构造无法解释这种带状分布。 5.钙碱性岩浆岩的分布 它是由板块俯冲前端熔融上升而形成的，美国西部有一条俯冲带，没有什么别的标志，只有火山岩的带状分布。从一个标志来划分俯冲带随虽不太可靠，但是也可以作为一个板块边界的标志。,2019年1月,6.蛇绿岩带 这很重要，把古代洋壳掀到大陆上，在一般小构造应力作用下是难以理解的。有人认为这些超基性岩是从深大断裂上来的侵入岩，但超基性岩往往不在深大断裂上，常出露在断裂一侧，离开一段距离。而且这种岩体长比宽相差很大，有几十公里长，几百米宽，长而窄又无蚀变，两侧都是断裂，应是构造侵位 (emplacement)产物。 7. 古地磁 板块界线两侧的古地磁特征是不一样的。,2019年1月,大陆裂谷的地质特征,裂谷系具有丰富的火山岩，以拉斑玄武岩或以碱性玄武岩的广泛喷溢为特征，具特有的碱性玄武岩一响岩或拉贸玄武岩一流纹岩组合，称为双模式火山岩。部分属钙碱性序列，轻稀土元素的富集是裂谷带火山岩的特点之一;同位素Sr87/Sr86从07030.710。裂谷火山岩类型具分带性，轴部SiO
