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大地构造演化与成矿 胡祥昭 大地构造学说 地槽－地台学说 地槽——地台学说是关于大地构造的传统学说，它形成于19世纪中叶，直到目前还有非常大的影响，在地理学教科书和其他文献中经常出现。 基本观点 1.地壳地运动主要受垂直运动所控制 2.地壳由活动的地槽和相对稳定的地台组成 3.地台是由地槽发展演化而来的 4.地壳运动的驱动力是地球重力分异和热力作用，即认为地球上的物质是处于均衡状态的，如果一些地方的物质太多，均衡状态遭到破坏，便在重力作用下沉降；同时另外一些地方物质肯定发生减少，均衡状态也遭到破坏，便上升降起，建立新的平衡。 另外，在热力作用下，地幔物质膨胀，引起地表拉张，断裂下陷形成地槽或裂谷。之后，由于热量散失，地幔也开始冷却，引起侧向水平挤压，形成褶皱和构造山脉，地表出现了相对稳定的构造单元——地台。 地槽－地台学说 地槽的概念 关于地槽的概念，首先是美国的霍尔在1859年提出来的。当时他对美国东南部阿巴拉契亚山的研究中发现，山脉的沉积岩厚约一万米，比美国中部平原地区的岩层厚10倍左右。因此，他认为“纽约州的阿巴拉契亚山是由那些原来堆积在一个沉降槽地内的一套巨厚浅海相积物变形升高而成的。”后来（1873年）J.D.丹纳将这种沉积槽称为 geosgncline，中文译为地槽。 现代一般认为，地槽是地壳上 具有强烈活动的狭长地带，早 期强烈差异下降接受巨厚沉积， 后期强烈褶皱上升形成的巨大 山系的“构造单元”。 地槽－地台学说 地槽的发展过程 ①强烈差异下降阶段：在这一阶段通常认为是地幔物质受热膨胀阶段，地壳被扩张变薄，并出现断裂，在重力作用下沉降。在这个阶段，下降幅度很大，下降速度也很快，由于海侵不断扩大，从而接受了从邻区搬运来的大量沉积物，沉积厚度可达几千米至1-2万米。但是在地槽的不同部分，下降幅度和速度有很大的差异性。同时，地壳的断裂伴随岩浆喷发和侵入。 ②强烈褶皱上升阶段：在这一阶段，通常认为是地幔接近地表热量散失，并开始收缩，使原来的地槽区在水平挤压作用下，强烈抬升，海水面积不断缩小，海相沉积发生中断。原来沉积的岩石发生大规模褶皱和断裂运动，同时岩浆也大规模侵入，形成以酸性岩浆岩为主的岩基及各种岩脉。广大地区的岩层也发生了强烈的区域变质作用和成矿作用。 最后，海水完全退去，岩层褶皱成山脉，地壳活动逐渐稳定，在长期的外力作用下，被剥蚀夷平成地台。 地槽－地台学说 地槽的主要特征 ①巨厚的沉积建造 ②强烈的构造变动和频繁的岩浆活动，表现为大规模的褶皱和断裂 ③显著的区域变质作用：地壳大幅度拗陷及上覆巨厚岩层的形成，会使岩层受到地下高温高压的影响，引起区域变质作用的发生。同时岩浆活动也会使固岩发生热液变质，构造运动引起动力变质，形成各种变质岩。 ④矿产资源丰富：在巨厚的沉积岩中，可形成如煤、石油等有机岩石。石灰岩是重要的建筑材料。岩浆活动形成的各种岩浆中含有多种金属矿藏。 地槽－地台学说 地台的概念 又称陆台。奥地利地质学家休斯1885年提出的一个概念。他认为地台是地壳上稳定的，自形成后不再遭受褶皱变形的地区。法国地质学家奥格1900年首次明确地把地槽和地台视为对立的两大构造单元。 至于地台的系统理论及构造单元命名等，则是俄国地质学家卡尔宾斯基等详细研究了俄罗斯地台后逐渐提出的。 地台是大陆的一部分，其上部覆盖着水平的或缓倾斜的岩层，（主要是沉积岩）其下伏岩层事埋深不同的结晶基底，结晶基底是在更早期变形时固结的。可见地台具有双层结构，下层为褶皱基底，上层为沉积盖层。地台以升降运动为主，但升降幅度和变化都较小，因而沉积盖层较薄，厚度和岩相亦较稳定，构造变动、岩浆活动和区域变质作用都较弱。上述特点都说明地台的活动性比地槽小，地台是地壳中相对稳定的大地构造单元（克拉通的组成部分）。一般认为，地台是由地槽褶皱带转化来的，但地台形成之后，仍在继续发展，并非僵化不变。 地槽－地台学说 地台的发展过程 ①具有两层结构：即地台的下部为岩层经过褶皱并发生变质的古老岩层，称为“褶皱基底”。有些地方地势比较低洼，形成产状大致水平的陆相或湖泊沉积岩层，称之为“盖层”，在褶皱基底和陆相沉积岩层之间有一个角度不整合面。在地势比较高的地方，长期接受风化剥蚀，而没有沉积陆相和湖相沉积物，或陆相沉积物被剥蚀，下部古老的褶皱基底露出地表，这种结构单元称为地盾。它不具有双层结构，只有一层古老变质者。 ②构造变动和岩浆活动很微弱：所以地台的地貌表现比较开阔平坦，陆相沉积岩的产状多为水平状。 ③变质作用不明显：由于地台的升降幅度小，构造运动和岩浆活动微弱，故盖层变质不太显著，很少出现区域变质现象。 ④矿产资源丰富：在盖层中有比较丰富的煤、石油、铁和铝土等，但有色金属矿藏带不多。 地槽－地台学说 地槽