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大地构造学若干常见术语简释(1)
2022-03-13 | 阅:  转:  |  分享 
  
大地构造学若干常见术语简释(1)

胡经国



本文作者的话

本文根据有关大地构造文献和资料编写而成。现将它作为大地构造学初步基础知识介绍,奉献给地球科学爱好者阅读,供大家进一步了解和研究参考。



1、大地构造学

大地构造学(Geotectonics)主要是研究岩石圈物质组成、结构、运动(包括变形与变位)及演化规律的一门综合性很强的地质学分支学科。

根据《地球科学大辞典》提出的定义,大地构造学是研究大陆、大洋或其某一区域地壳或岩石圈的组成、结构和演化历史的学科,其目的是为了了解海洋、大陆、山脉和盆地的成因和发展过程,认识地壳或岩石圈的演化规律。它包括了研究造山带、陆块的组成、结构和发展,区域构造、岩石组合、分布规律和相互关系以及历史演化和动力学机制。

2、地球动力学

地球动力学(EarthDynamics)是研究驱动地壳-岩石圈形成、运动、演化的基本动力的大地构造学分支学科。由于地球动力学是地质学各种学说的立论基础,因而它已经成为当今地质学研究中最热门的话题。

地球动力学是通过研究地球及其组成部分的运动、变形和动力过程来研究地球运动和演化的原因以及规律的科学。

3、地球动力系统

地球动力系统(EarthDynamicalSystem)包括重力、膨胀收缩与脉动、地幔分异与对流、地球自转和星际作用。

4、多旋回构造说与多旋回板块构造模式

多旋回构造学说(PolycyclicTectonicTheory)或多旋回构造理论,简称多旋回说,是由黄汲清先生于1945年创立。该学说认为,造山带(褶皱带)的形成往往经历了多旋回构造运动,即多旋回发展。后来发现,这是地槽特别是优地槽发展的一般规律。在地槽发展的全过程中,不仅构造运动是多旋回的,而且沉积建造、岩浆活动、变质作用和成矿作用也是多旋回的。这就是地槽发展的多旋回观点。一般来说,每个旋回先出现基性超基性岩,之后地槽部分褶皱并有花岗岩侵入,随后碱性或偏碱性岩浆出现,形成一个构造岩浆旋回。这样的旋回可出现若干次,然后地槽才全部褶皱回返封闭形成造山带。世界上许多地槽都是多旋回发展的。其典型事例有:中国的天山地槽系和秦岭地槽系,澳大利亚的塔斯曼地槽系等。

在板块构造学说兴起之后,黄汲清先生于1979年结合板块构造学说,通过北美科迪勒拉地槽、西南日本地槽、南美安第斯地槽的研究,提出了地槽发展的多旋回模式。他指出,板块构造运动是长期的、多阶段发展的,也是多旋回发展的。它包括多旋回板块碰撞、多旋回板块俯冲、多旋回消减作用等。正是板块构造的多旋回运动导致了地槽的多旋回发展。板块构造说和多旋回构造说不但不相互排斥,而且可以相互借鉴和补充。

5、板块构造说

板块构造说(PlateTectonics),是20世纪60年代兴起的当代地球科学中最有影响的全球构造学说。它认为,地球岩石圈分裂成为若干巨大的板块,岩石圈板块沿着塑性软流圈发生大规模水平运动;板块与板块之间或相互分离,或相互汇聚,或相互错动,从而引起地震、火山活动和构造运动。板块构造说囊括了大陆漂移、海底扩张、转换断层、大陆碰撞等概念,为解释全球地质作用提供了颇有成效的理论。

板块构造学说是在大陆漂移学说和海底扩张学说的基础上提出的。根据这一新学说,地球表面覆盖着不变形且坚固的岩石圈板块。这些板块确实在以每年1~10厘米的速度在移动。

岩石圈板块边界分为三种类型:其一为彼此接近的汇聚型板块边界;其二为彼此远离的分离型板块边界;其三为彼此错动的转换型板块边界。

固体地球上层在垂向上可分为物理性质截然不同的两个圈层,即上部具有一定刚性的岩石圈和下垫的略具塑性的软流圈。岩石圈包括地壳和一小部分上地幔,厚度不一,约在几十公里至200公里以上。软流圈大体相当于上地幔低速层,或电导率较高的高导层(低阻层),Q值(介质品质因素,与地震波衰减程度成反比)较低,表明其物质较热、较轻、较软,具有一定塑性。存在着可以缓慢蠕动的软流圈,是上覆岩石圈发生大规模运动的基本前提。

板块是由地震带所分割的内部地震活动较弱的岩石圈单元。由于板块的横向尺度比厚度大得多,故而得名。狭长而连续的地震带勾划出了板块的轮廓,它是板块划分的首要标志。全球岩石圈可划分为六大板块,即:欧亚板块、非洲板块、美洲板块、印度板块(或称印度洋板块、澳大利亚板块)、南极洲板块和太平洋板块。有人将美洲板块分为北美洲板块和南美洲板块,这样全球有7大板块。根据地震带的分布及其他标志,人们进一步划出纳斯卡板块、科科斯板块、加勒比板块、菲律宾海板块等次一级板块。板块的划分并不遵循海陆界线(海岸线),也不一定与大陆地壳、大洋地壳之间的分界有关。大多数板块包括大陆和洋底两部分。太平洋板块是唯一一个基本上由洋底岩石圈构成的大板块。

6、构造域

构造域(TectonicDomain)是指由一个或一个以上大陆地台(地块)及其周围的大陆边缘区组成、在地球历史上长期形成相对稳定的整体。关于构造域的定义尚有不同的观点。按照黄汲清先生的定义,构造域是指作为中国大地构造单元划分的更高一级的构造单元,即作为不同时期控制中国构造发展的更高一级的构造单元。鉴于中国大地构造的复杂性,在漫长地质发展历史中,在周边不同板块的影响下,中国大地构造在不同时期表现出不同的特征。他指出,在古生代时期,中国处于古亚洲构造域控制下,而在中生代以后则转而以特提斯构造域和环太平洋构造域的作用为主。因此,人们也把构造域作为岩石圈构造单元划分中的最大一级构造分区。

构造域有以下两大类型:

⑴、大陆型构造域:包括一个大陆地块及其周围的陆缘区。

⑵、陆缘型构造域:包括一组小型地块群及其间的褶皱带(一个复杂的大陆边缘),类似于现代的西太平洋陆缘区,在构造上是不均一的复杂地区,但是在构造发展史上又是具有一定稳定程度的整体。

7、克拉通

克拉通(Kraton),是指大陆地壳上长期稳定的构造单元,即大陆地壳中长期不受造山运动影响,只受造陆运动影响发生过变形的相对稳定部分,常与造山带(Orogen)相对应。W.H.施蒂勒1936年提出,克拉通是与造山带相对应的地壳稳定地区。克拉通一词源于希腊语Kratos,意为“强度”。1921年柯柏称之为Kratogen;1936年施蒂勒改称Kraton。当时,还划分出高克拉通和低克拉通,分别对应于大陆和大洋盆地。由于后来已证实大洋是活动的年轻地壳,因而现今克拉通一词仅用于大陆地区,是地盾和地台、准地台的统称。

8、地槽

地槽(Geosyncline),是指地层厚度大、岩层强烈褶皱、呈狭长带状分布的山脉,曾经是地壳上的强烈活动带。

地槽是地壳上的槽形坳陷。地槽具有以下特征:呈长条状分布于大陆边缘或两大陆之间,具有特征性的沉积建造并组成地槽型沉积建造序列,广泛发育强烈的岩浆活动,构造变形强烈,区域变质作用发育等。

按W.H.施蒂勒的分类,地槽分为位于克拉通或地台边缘的正地槽和位于克拉通或地台内部的准地槽。其中,正地槽又分为近克拉通侧、且很少火山活动的冒地槽和远离克拉通、火山活动强烈的优地槽。准地槽相对于正地槽,其活动性较弱。

9、地台

地台(Platform),是指地层厚度相对较小、岩层褶皱平缓甚至近于水平、地势平坦的广大地区,是地壳上相对稳定的地区。

在地槽地台学说(槽台学说)中,地台是与地槽相对应的地壳稳定构造单元,以具有未变质的沉积盖层区别于地盾。

地台具有双层结构,即由结晶基底和沉积盖层构成。结晶基底由前震旦纪或前寒武纪的巨厚已变质的沉积岩系与火山岩组成,构造复杂,一般遭受过较强区域变质作用。结晶基底岩石建造序列属地槽型。沉积盖层由震旦纪或寒武纪以来的沉积岩系组成,其厚度一般不超过1000~2000米,未经受区域变质作用。其沉积物组成地台型建造序列。盖层与基底之间呈角度不整合接触关系。

准地台是槽台说中所划分地台的一种,与(正)地台相对应。准地台是活动性比较强的地台。它的基底硬化程度一般较低,盖层厚度较大,在地台的发展过程中有显著而广泛的褶皱和断裂运动以及规模较大的中酸性岩浆活动。其代表有中国的中朝准地台、扬子准地台等。

10、沉积建造

沉积建造(SedimentaryFormation),泛指在一定构造环境条件下,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,如碳酸盐岩建造、含煤建造、红色建造、潟湖建造、复理石建造、磨拉石建造等。

11、沉积相





2017年11月2日撰写于重庆

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(本文系胡经国图书...原创)