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1、大地构造学知识点总结L：大地构造学知识点总结第一章绪论一、大地构造学的研究对象、内容、方法、意义 研究对象：大地构造学，是研究地球过程的综合学科。研究内容：区域或全球尺度的地壳与岩石圈构造变形特征及圈 层相互作用，如：大洋-大陆相互作用、地球内部圈层相互作用、造山 带与盆地的形成过程等；构造变形与岩浆作用-沉积作用-变质作用 的相互关系；地壳与岩石圈的形成与演化过程；地球表面海-陆的 形成与演变方式及过程；地球深部作用过程及其机制。研究方法：大地构造学研究方法需要综合利用地质学其他学科以 及地球物理探测、地球化学的研究手段与研究成果。研究意义：大地构造学研究可以为认识和分析构造地质学的研究 背
2、景和形成机制提供宏观的上成因解释。二、固体地球构造的主要研究方法 主要包括固体构造几何学与构造运动学的研究。固体地球的构造几何学：主要研究地球的组成成分及结构。方法 有：研究暴露在地表的中、下层地壳乃至地幔顶部剖面，通过地质、 地物、地化综合研究，揭示地壳深部物质组成、结构构造、物理性质、 岩石矿物及元素的物化行为、温压条件、地热增温率、有关元素及矿 物成分的聚散规律；研究火山喷发携带到地表的深源包裹体，揭示 深部物质与构造特征；人工超深钻探直接取样（目前为止涉及最深 深度12km ）；地震探测：分为天然地震探测和人工地震探测，利 用地震波的折射与反射可揭示地球深部构造特征。固体地球构造运动学
3、：主要研究地质历史时期的大地构造运动学 与现今固体地球表面的构造运动。地质历史时期的大地构造运动学可 以利用古地理学（岩相、生物、构造）、古气候分区、地球物理学与 古地磁学进行研究；现今固体地球表面的构造运动可以利用空间对地 的观测与分析技术。三、大地构造学研究意义 理论意义：可以为认识和分析构造地质学的研究背景和形成机制 提供宏观的上成因解释；实际应用意义：大型成矿集中区（矿集区）等成矿构造背景、 资源规划；大规模破坏性地震产生于形成的地质构造背景与稳定性 评价；绝大对数大型、灾难性地震都发生在活动板块边缘带（区） 上，或与板块相互作用有关的次级活动构造单元边界区域。第二章固体地球主要构造特
4、征一、地球表面基本面貌：海陆分布、高程分布及其意义 海陆分布特征：陆地面积占%；海水覆盖面积%； 高程分布特征：陆地主要分布在海平面以上数百米高程范围，大洋的主体分布在海平面以下5km的高程上；意义：这种地形特征直接反映了大陆和大洋地壳物质组成、厚度 和密度的差异。也与构造变动、侵蚀作用、气候特征等因素有关。二、固体地球的圈层构造：成分分层（地壳、地幔、地核），洋 壳与陆壳的年龄及各自分布范围；流变学分层（岩石圈、软流圈、中 部层圈、地核）；各圈层的地震波传播速度特征成分分层：地壳： 大陆地壳面积%，大洋地壳面积占 %，最老的大陆壳，记录了地球演 化96%的历史，最老的大洋地壳，记录了地球演化
5、历史的4% ；地 幔：a.上地幔：范围：Moho面以下到大约400Km深处，在大洋区域: 100200Km 深度上存在明显低速地震速度异常区，这种低速异常在 大陆区域并不存在b.中地幔：位于400 - 670Km深度区间，存在一系 列地震速度突变，这种突变可能是由于地幔物质相变所造成的。c.下地 幔：位于670 - 2900Km深度区间，地震波速度随深度逐渐增加； 地核：液态外核和固态内核；流变学分层：岩石圈：地壳+上地幔（S 1300o C）；软流 圈：大洋部分均匀且厚，大陆部分较溥，局部不可见；中部层圈； 地核；各圈层的地震波传播速度特征：地球内部存在着地震波速度突变 的莫霍面和古登堡面，
6、将地球内部分为地壳、地幔和地核三个圈层。地震波分为横波纵波，横波能通过固体传播，纵波在固液态都能传播。 莫霍界面时，横纵波速度突然加快。古登堡界面时，横波消失，纵波 速度下降。三、大洋地壳：分布面积、年龄、厚度、地貌类型、物质组成与 构造特征分布面积：大洋地壳占地球地壳表面积的%，记录了 4%的地球演 化历史；年龄：最老大洋地壳时代为180Ma ;厚度：地壳厚度0-10km，多数3-10km，平均5km ;大洋地壳的组成：玄武岩或相当成分的侵入岩， Fe、Mg 硅酸盐 为主要组成矿物；大洋地壳的物质组成：深海沉积物 枕状玄武岩 席状岩墙群|/!Z2 1/ L-L-l辉长岩 堆晶岩 二二二二 M
7、oho 地幔（橄榄岩）大洋地壳的类型：大洋地壳边界区域：a.增生型洋壳边缘：时 代新，厚度薄，密度低，地势高，以洋中脊（中央海岭）为特征，高 出深海平原约2500m，延伸长逾40000km，海岭宽1000-3000km， 因此，中央海岭的边坡坡度一般仅有1-2。； b.消减型洋壳边缘：时代 老，厚度大，密度大，地势低，通常以延伸数千 km 的岛弧-深海沟对 的出现为标志性特征，岛弧中的火山岛一般间距80km，岛弧宽可达 数百km，海沟最深达海平面以下近12km，海沟宽度约100km，岛 弧地区地壳厚度平均约25km ; c.守恒型洋壳边缘：以地形起伏大、陡 倾走滑断层发育为重要特征，延伸长度最
8、大也可达10000km，-般宽 度较小，但也有的可达100km或更宽；大洋地壳内部：a.深海平原: 面积数百-数千km2,高出深海平原1-4km ,部分属于大陆块体，另外些则成因不明；b.无震海岭：一般由玄武岩质火山链组成，太平洋 中的夏威夷-皇帝海岭为代表，地壳厚度明显大于周围区域；c.洋底高 原；d.海山；e.海沟。四、大陆地壳：分布面积、年龄、类型（时代、 构造特征）、物质组成、不同构造区域的地壳厚度与地震波传播速度 特征；被动大陆边缘、主动大陆边缘分布面积：占%；年龄：时代老，最老将近4Ga ；厚度：厚度大，一般30-40km，平均35km，最厚可达70余km； 类型：前寒武纪地盾：a
9、.太古宙地体：以高级变质（角闪岩相- 麻粒岩相变质作用）片麻岩穹窿与绿片岩相或更低级变质岩组成的绿 岩带相间分布为主要构造特征，片麻岩穹窿与绿岩带之间的接触关系 比较复杂：高角度韧性断层（韧性剪切带）接触，绿岩带不整合沉积 于片麻岩穹窿之上，深成岩为主构成的片麻岩穹窿与绿岩带呈侵入接 触；b.元古代地体：可以划分为变形轻微的稳定区域和变形强度的活 动区域：稳定区域既克拉通，活动区域：a1.火山岩为主构成的太古宙 地体和元古代地体强烈变形区域；沉a2.积在线性区域中的巨厚沉积序 列后期强烈变形成为显生宙造山带；显生宙地区：a.大陆地台：相 对稳定的区域，具有古老的陆核结晶基底和稳定环境下形成的沉
10、积盖 层；b.地槽（造山带，活动带）：相对活动的带状凹陷区域，其中接 受了巨厚的沉积物，发展的后期因为发生褶皱作用而形成褶皱带或者 造山带；c.大陆裂谷；d.大陆边缘（主动大陆边缘、被动大陆边缘）； 五、大陆地壳与大洋地壳的区别：第三章大地构造学说的演变历史一、地球收缩、地球膨胀、地球波动假说及各自的主要论据 地球收缩：L. Kelvin :地球象一台热力机，通过火山作用和地壳 变动把原始熔融地球中的热力缓慢地发散出去； Elie de Beaumont（1829）:地球为了适应冷却和收缩的内核，就在外壳中形 成了褶皱和断层，因此，地球的外壳就受到各个方面的压缩； H . Jeffreys（1
11、953）:认为地球物理揭示的地球外部600Km的范围内是脆性 的，而在更深的范围内没有地震，因此支持地球收缩假说。挤压构造 现象的存在有利于收缩假说；地球膨胀：O. C. Hilgenberg（1930S）:地球内部的膨胀可以引起 大陆漂移；L. Egyed （1956）:从古地理方面论证了地球膨胀的假说； Carey（ 1975 ）:从古大陆拼合复原再造的角度证明地球在膨胀（晚 古生代的直径是目前的34）；王鸿祯先生（1995）主张存在着地球 的有限膨胀；主要依据：地球表面广泛发育的伸展构造（北美西南部 盆岭区、东非大裂谷、美国东部阿巴拉契亚三叠纪盆地地前系统 等）。地球自转速率变化对膨胀说
12、的支持：实际观测表明，地球的直 径在缓慢增大，导致潮汐阻力使地球自转速度在降低，目前每年降低 百万分之16秒；寒武纪初期，每天比现在短2小时15 分，即每年大 约有400天。地球波动：Van Bemmelen （1964, 1965, 1973）:地壳运动是地球 各级规模波动发育的结果，根据波长可以分为五个不同的级别：局部 的：1Km ；小型的：10Km ；中型的：100Km ；区域性的：1000Km ； 巨型的：10000Km ；二、地槽-地台学说：地槽基本概念与主要类型、地台基本概念与 主要特征、地槽概念的演变、地槽-地台学说对地壳构造运动性质的基 本认识地槽：相对活动的带状凹陷区域，其中
13、接受了巨厚的沉积物，发 展的后期因为发生褶皱作用而形成褶皱带或者造山带。地槽的内部结 构可分为：优地槽（Eugeosyncline ）:远离地台、具有火山活动 部分；冒地槽（Miogeosyncline ）:靠近地台、没有或极少火山活 动的部分；在现今地球表面没能找到向形（syncline）式的槽状凹陷区 域,而是存在单向式的条带状沉积区域，即地斜（Geocline）；地台：相对稳定的区域，具有古老的陆核结晶基底和稳定环境下 形成的沉积盖层。地槽-地台学说：早期狭长的凹陷接受沉积，凹陷达到极大时发生 火山活动，褶皱回返造山：褶皱回返往往先发生在优地槽部分，然后 才在冒地槽部分发生，“造山带的前
14、身是地槽”。关于地壳构造运动 属性的认识：地球表面的构造活动以垂向差异运动为主；地质历 史时期曾经存在水平运动，但是只是垂直运动派生的、次要的；地 壳构造运动的“固定论”观点，地质历史时期的海陆分布与目前状况 相去无几；三、大陆漂移假说：产生过程、主要论据、动力学机制产生过程：英国哲学家弗兰西斯培根(Francis Bacon , 1561- 1626) 1620年最早提出了西半球过去曾经与欧洲、非洲连接在一起的 可能性； 18世纪：法国人布丰( G. Buffon, 1707-1788)根据大西洋 两岸边生物亲缘关系，认为两大陆曾经是拼合在一起的； 19 世纪： An to nio Sn i
15、der-Pellgri ni ( 1858 )宇宙及其奥秘的揭露：从美洲 和欧洲的石炭纪(约 3 亿年前)植物化石不同区域的相似性得到启发， 认为所有大陆过去都曾经是单一陆块的一部分；20 世纪：联合古陆思 想的产生；主要论据：大西洋两岸海岸线的良好吻合；南非西部与南美 洲东南部古生代生物面貌的极端相似性；古生代末(220-300Ma)大 陆冰川的分布以及冰川运动的协调一致性；北美东海岸与欧洲西北部古生代造山带构造延伸状况与构造变 形的协调性；动力学机制：大陆漂移学说饱受质疑的是什么动力可以驱使大陆 发生大规模水平位移，主要动力源：地球自转引起的轴向压缩或固 体潮汐力，使大陆趋向于从两极向赤道
16、，从东向西漂移，地球自转导 致大陆从极地区域向赤道区域运动，欧亚大陆向南，非洲、印度等向 北漂移，从而形成了阿尔卑斯 -地中海-喜马拉雅挤压构造带，地球自 转形成的大陆向西漂移，在前沿区域形成了美洲西海岸的山脉；物 质流动与地球深部对流：对流上升大陆伸展构造区和大洋中脊形成部位；对流下降区域造山作用发生的地方；对流平流区域 -大陆漂移；四、海底扩张：海底地形探测与地磁异常、海底扩张假说的产生 海底地形探测与地磁异常：第二次世界大战以后，世界两大政治和军事阵营冷战时期的军备竞赛，导致了地球科学革命的提早到来， 用磁性探测方法对敌对方潜艇的监测，导致了海底磁性异常的发现， 同时为了为己方潜艇解决和确定良好的行进路线以及海底隐蔽场所而 进行的海底地形调查，发现了海洋地貌
