区域大地构造（第一章 绪论、岩石圈、造山带）.ppt

模式g: 地壳很薄，约10km,由基性岩组成。——大洋岩石圈40km以上岩石圈为脆性层。 岩石圈力学强度模型（Jackson，2003） 岩石圈的温度结构 壳幔的温度状态主要是通过热流量获得的。热流是地表单位面积上在单位时间内由地球内部散发出来的热量， 单位:HFU[微卡/（厘米2.秒]，1HFU=41.8mW/(m2.s) 全球已有测量数据: 大陆和大洋平均值：1.5HFU 洋中脊：2.5~3HFU，最高达8HFU 海沟：约1HFU；岛弧及边缘海：约2HFU 岩石圈热状态主要与U、Th、40K等生热放射性同位素有关，它们主要富集在大陆花岗岩、流纹岩中，比基性、超基性岩生热率大上千倍。 岩石圈的化学结构 大陆地壳：复杂的成分结构 地幔岩石圈：多认为是橄榄石、辉石和石榴石的某种组合 壳幔的化学过程：主要通过几个方面研究： 玄武质岩石的信息 花岗质岩石的信息 捕虏体与捕虏晶的研究：岩石探针 流体包裹体的研究 2、岩石圈构造基本类型 大陆岩石圈 大陆裂谷、地台、造山带 过渡岩石圈 岛弧、边缘海、陆间裂谷、弧前盆地、 弧间盆地 大洋岩石圈 大洋中脊、大洋盆地、大洋火山岛、海沟 3、对岩石圈结构的一些新认识（1）岩石圈的纵向和横向不均一性 对岩石圈的经典理解 ——刚性的固体板块 超深钻和地球物理探测发现： a、岩石圈存在垂向的分层性 构造证据：不同规模、不同层次的层间滑动断裂，如变质岩区普遍存在的顺层韧性剪切带（一定层次）、固态流变构造、大型伸展剥离断层和逆冲推覆构造 地球物理证据： 广泛存在低速层和高导层， 大陆岩石圈存在“三明治”结构。 b、岩石圈存在横向的不均一性 不规则的多边形结构（陆块构造） 多级次（10-8~108）的强变形带围绕弱变形域而构成的网结状构造。 壳内低速层的不连续 全球统一的软流圈是否存在？ 岩石圈之下的软流圈一般为低速层，但有些大陆没有观测到软流圈的低速层。 岩石圈纵横向上的不均一性的发现其意义在于： 大陆构造是极为复杂的，其成因机制也是复杂的——提出了大陆动力学的研究方向 对经典板块构造理论提出了质疑 壳内高导低速层的解释 显生宙盖层与结晶基底的界面 上地壳的低速层与含水和岩石破碎有关——来自俄罗斯科拉半岛超深钻的观测资料 下地壳中包含的沉积岩层 地壳深处水平层状的物质流动层 下地壳的部分熔融岩浆 (2)、岩石圈的力学性质—岩石圈的流变分层性 传统的岩石圈流变学分层性 均一的地壳 ——以石英为代表的流变学行为 均一的上地幔 ——以橄榄石为代表的流变学行为 三明治式的多层流变模型 存在一个或多个塑性强度低的或不能干的层分隔开具有脆性破裂特征的强度高或能干的层。这种三明治式的多层流变结构是地壳（岩石圈）厚度、岩石学特征、温度等物理状态的函数。 Ranalli和Murphy(1987)建立的七种岩石圈流变学剖面模型 模式a: 40km的石英—花岗质地壳——前寒武地盾区，如加拿大地盾（1）上地壳（20-25km以内）——脆性（2）下地壳(25-40km)——塑性（3）上地幔上部（40-80km)——脆性（4）上地幔下部——强度逐渐减小 模式b: 40km厚的地壳，但上地壳为石英—花岗质地壳；下地壳为中基性——部分前寒武地盾区 整个地壳和上地幔均为脆性，仅在上地壳和下地壳底部存在薄的塑性层。 模式c: 60km的石英—花岗质地壳——中新生代大陆对接带 与模式a类似，但因地壳厚度大，其塑性的下地壳厚度大，且强度很低 模式d: 60km厚的地壳，但上地壳为石英—花岗质；下地壳为中基性——造山带区与模式b不同的是，由于地壳厚度的加大，在20-30km处和40-60km处各存在一个塑性变形带，分隔三个脆性层。 模式e: 30km厚的地壳，脆性层10-15km厚，其它部分以塑性变形为主，但在莫霍面附近蠕变强度有一个突然变化。可能的构造区——大陆伸展构造区、板内或板间走滑构造带。 模式f: 30km的地壳厚度。上地壳为石英—花岗质；下地壳为中基性。（1）10-15km有一个塑性层，分隔上地壳和下地壳内部的脆性层。莫霍面附近也存在蠕变强度突变带。 模式g: 地壳很薄，约10km,由基性岩组成。——大洋岩石圈40km以上岩石圈为脆性层。 区域大地构造学 课程目的 了解区域大地构造基本概念 了解区域大地构造基本分析方法 了解中国区域地质基本轮廓 课程特点 涉及学科多 涉及地域广 涉及资料量大，综合性强 强调三基：基本概念、基本理论、基本方法、 理论体系 活动论的理论思想体系 新全球构造 授课方