1、第二章第二章 地质构造地质构造第一节 地质年代第二节 地质构造第三节 阅读地质图第四节 活断层第五节 地 震附附 :地壳运动地壳运动一 .地壳运动的概念地壳运动又称构造运动,主要是指由地球内力引起岩石圈的变形、变位以及洋底的增生和消亡的作用。它使地壳产生倾斜、褶皱、断裂等各种地质构造,引起海、陆分布变化,地壳隆起和凹陷,以及形成山脉、海沟,产生火山、地震等。人们常把晚第三纪(或称新第三纪)以来发生的构造运动称为新构造运动;把晚第三纪以前发生的构造运动称为古构造运动;把人类历史时期到现在所发生的构造运动称为现代构造运动。二 .地壳运动的基本形式地壳运动的基本方式有两种:水平运动和垂直运动。1.水
2、平运动地壳或岩石圈大致沿地球表面切线方向的运动称之为水平运动。其表现为岩石圈的水平挤压或水平拉伸。引起岩层的褶皱和断裂,可形成巨大的褶皱山系、裂谷和大陆漂移等。故又称水平运动为造山运动。( 1)相邻块体分离形式 ( 2)相邻块体相向汇聚( 3)相邻块体剪切、错开2.垂直运动地壳或岩石圈沿垂直于地表即沿地球半径方向的运动称之为垂直运动(升降运动)。其表现为岩石圈的垂直上升或下降。需要进一步说明的是,地壳运动在漫长的地质时期里,有时表现为和缓的变动,有时又表现为剧烈的变动,二者相互交替,使地壳按照螺旋式上升的规律向前发展。水平运动和垂直运动是相互依存、相互制约的,也就是说在以水平运动为主的地壳运动
3、中伴随着垂直运动,而以垂直运动为主的地壳运动中也常伴随着水平运动。地壳运动也就是在这种极其复杂的环境下不断向前发展的。3.地壳运动理论地壳运动理论地质力学(李四光)重力构造(马杏垣)波浪镶嵌构造(张伯声)地洼学说(陈国达)断块学说(张文佑)地槽 -地台多旋回构造学说(黄汲清)板块构造学说(尹赞勋,李春昱,郭令智)历史大地构造(王鸿祯)1.隆起说是第一个大地构造假说,系 赫顿 (J.Hutton, l788)等人于十八世纪晚期创立。岩浆入侵于沉积岩之中,以及现代火山活动的壮观景象,给隆起说学者以深刻的印象。他们推论地壳的各种地质现象都是由地下热能在上升过程中造成的,从而认为,地壳运动中起主导作用
4、的是垂直方向的上升运动,隆起的原因在于熔融岩浆的上升。当岩浆向上侵入挤进岩层之中,还会派生出斜压力或水平侧压力,再加上岩层本身的重力及所受阻力的共同作用,会导致岩层发生褶皱变形。这种褶皱应围绕着隆起中心向四周推挤而成。2.收缩说到了十九世纪三、四十年代,隆起说渐趋衰落,代之而起的是法国地质学家博蒙( Elie de Beaumont 1830, 1852)提出的收缩说。上述平行延伸的剧烈的褶皱变形,用水方向收缩作用来解释是很自然的。收缩说认为早期的地球曾一度处于熔融的液态,以后逐渐冷却收缩。冷却先从地球表层开始,地壳就是这种冷却固结的产物。随后,冷却收缩作用进一步发展到地球的深部。结果,相对于
5、正在缩小的地球内部来说,地壳是太宽敞了,于是迫使地壳收缩形成褶皱系,就象干缩的苹果皮一样。徐士 (Suess)于 1876年对收缩说作了重要补充。他把地壳划分为刚性和柔性地段,当整个地壳发生收缩时,刚性地段并未卷入褶皱作用,相反对柔性地段起着老虎钳的作用。柔性地段 (巨厚的地槽沉积 )便在不断靠拢着的较刚性的地台或中间地块之间被揉皱,形成带状的褶皱山系。3.膨胀说放射性元素的发现,促使一些学者注意地球变热和膨胀的可能性。地球膨胀说 (O.C.Hilgengerg, 1933等 )在理论前提上与收缩说恰好对立。收缩说注意到陆上褶皱山系的压缩褶皱现象,膨胀说则着眼于现代大洋的扩张新生性质。二十世纪
6、五十年代晚期张性的全球性裂谷系的发现,使得膨胀说增添了一些新的信徒。可是,地球上除扩张带外还存在着压缩带 (格皱山系 ),这是地球膨胀说所无法解释的。如果认为大陆曾一度盖满整个地球表面,则当时地球半径只有目前地球半径的二分之一左右,当时地球物质的密度要大于目前好几倍,还难以想象何种物质能有这么高的密度。古地磁资料的推算也得出,从二叠纪以来,地球的体积并没有发生过显著的变化。这样,地球膨胀说的信徒只有少数人。4.脉动说脉动说最早是由 RothPletz(1902)应运而生。脉动说的较完善形式是由美国地质学家布克 (BucherJl933)、苏联学者乌索夫(1940)等提出的。此说认为,在地球的发
7、展过程中,膨胀和收缩是交替发生的。前者与放射性热的积聚有关,后者与放射性热的强烈折出有关。在地球膨胀时期,地壳开裂,形成地槽,伴随着玄武岩喷溢;在地球收缩时期,充填地槽的沉积物变形,形成褶皱山系,伴随着花岗岩侵入。脉动说对于单纯强调压缩的收缩说是一种改善和发展。不过,脉动说也有其严重的弱点。例如经常可以见到,在同一地质时期,一些地区在扩张,另一些地区则处于压缩状态;更重要的是,还缺乏地球体积有过明显变化的证据。5.地幔对流说英国地质学家 霍姆斯 ( 1928)用地幔对流的上升流阐述大陆地壳的破裂、拉开及大洋的形成,从而把地幔上升流和下降流组合成统一的对流图式。霍姆斯还将地幔对流说与活动论(当时以大陆漂移说为代表)相互结合起来。大陆和岩石圈驮伏在地幔对流体上,从大洋中部的扩张带向两侧的挤压带移动;扩张带位于上升流处,挤压带(如海沟)位于下降流之上。这实际上已粗略地勾画出了六十年代海底扩张和板块构造概念的轮廓。