大地构造学第一章绪论

中国区域大地构造学主讲：王刚电话：[phone]Email：[e-mail]办公地点：地科院南翼楼507答疑：随时欢迎学习这门课程有什么用处？目的：1、了解主流大地构造学说2、学习解析区域地质演化的方法3、了解中国主要构造分区的地质演化另外课程将介绍：构造地质学领域内的部分前沿研究；几种重要的地质体测年方法及其应用。课程结构第一章绪论：什么是大地构造学和区域地质学第二章地槽第三章地台第四章深断裂第五章大陆漂移第六章海底扩张第七章板块构造第八章陆内变形第九章青藏高原的演化第十章中国东部中新生代地质概略怎样获得一个好成绩？•平时成绩1(读书报告+考勤)：50%•考试成绩，闭卷：50%•要求：1、到课堂听讲；2、不瞌睡、不喧哗；3、欢迎提问和讨论！读书报告题目一1、中生代华北高原研究综述要点：华北高原这一概念是谁提出的？华北高原存在的地质证据有哪些？高原何时隆升，何时垮塌？高原为何隆升和垮塌？你的见解和疑问？2、龙门山晚新生代地貌形成过程研究综述要点：龙门山在哪里？哪些证据证明龙门山的隆升？龙门山为什么在晚新生代发生了隆升？隆升与剥蚀具有怎样的联系？龙门山剥蚀产物去了哪里？低温热年代学数据怎样约束了龙门山的隆升-剥蚀历史？3、四川盆地沉积建造历史4、峨眉山玄武岩研究综述要点：峨眉山玄武岩的分布、时代、岩相，地裂运动与地幔柱？读书报告题目二5、秦岭造山带研究综述要点：秦岭造山带的分布范围；它何时俯冲？何时碰撞？秦岭洋的概念及洋盆演化历史。6、大别山超高压变质作用研究综述要点：何为超高压变质作用？动压力与静压力？快速折返机制？何时发生的？7、藏南拆离系研究综述8、青藏高原地区地球物理探测研究综述9、15年来Nature、Science两个刊物发表的关于青藏高原地质演化的文献统计及介绍10、青藏高原隆升历史的约束11、流体力学研究在青藏高原构造演化中的应用12、高原及造山带垮塌读书报告题目三13、红河-哀牢山断裂系研究综述14、东昆仑断裂研究综述15、鲜水河-小将断裂系研究综述16、龙门山断裂系研究综述17、华夏板块与扬子板块碰撞史18、中国东部中生代岩浆活动研究综述19、中生代华北克拉通破坏过程研究综述20、国内外地质学专业期刊及数据库统计21、昆黄运动研究综述22、构造热年代学应用研究综述23、构造转换读书报告的要求1、至少阅读5篇以上的文献；2、报告中引用的数据、观点等要注明出处；例如：青藏高原大陆动力学演化模型较多，如双层地壳(Beghouletal.,1993)、岩石圈深俯冲(CowardandButler,1985)、大陆滑移线场理论(Tapponnieretal.,1982;PeltzerandTapponnier,1988)等模型。报告中他人的资料或观点要引用，自己的观点讲清楚。3、报告最后附参考文献，格式为：1.ZhaoW.J.,MorganW.J.,1987,InjectionofIndiancrustintoTibetanlowercrust:atwo-dimentionalfiniteelementmodelstudy.Tectonics,6:489-504.2.柏道远,孟德保,刘耀荣,马铁球,2003,青藏高原北缘昆仑山中段构造隆升的磷灰石裂变径迹记录.中国地质,30(3):240-246.3.陈杰,陈宇坤,丁国瑜等,2003,2001年昆仑山口西Ms8.1级地震地表破裂带.第四纪研究,23(6):629-639.读书报告的要求4、有一个报告题目，注明姓名、学号；5、上交纸质材料，打印或手写均可；6、好的读书报告结构清晰、不大段引用原作者内容，关键的，在于理解原作者的证据-推论-观点，总结研究进展，发现其中尚存在的问题；7、本课程计划空出2次课的时间用于本报告的编写；8、百度等网上科普性的材料尽量少用，更多的引用正式发表的科技文献或出版的著作。怎样获得一个好成绩？•平时成绩1(读书报告+考勤)：50%•考试成绩，闭卷：50%•要求：1、到课堂听讲；2、不瞌睡、不喧哗；3、欢迎提问和讨论！课程结构第一章绪论：什么是大地构造学和区域地质学第二章地槽第三章地台第四章深断裂第五章大陆漂移第六章海底扩张第七章板块构造第八章陆内变形第九章青藏高原的演化第十章中国东部中新生代地质概略第一章绪论什么是大地构造学和区域地质学•第一节构造尺度的划分•第二节大地构造学的派别•第三节大地构造学的研究方法第一章什么是大地构造学和区域地质学•第一节构造尺度的划分•第二节大地构造学的派别•第三节大地构造学的研究方法第一节构造尺度的划分第一节构造尺度的划分第一节构造尺度的划分第一节构造尺度的划分第一节构造尺度的划分第一节构造尺度的划分露头尺度构造区域地质构造大地构造显微构造小构造大构造构造尺度的划分特定地区例如龙门山地区、四川盆地、青藏高原地壳、岩石圈甚至整个地球镜下手标本和野外露头第一节构造尺度的划分•构造地质学structuregeology：研究地壳或岩石圈地质构造的一门地质学分支学科。•区域地质学regionalgeology：调查与解释特定地区的地质特征与演化历史的地质学分支学科。•大地构造学tectonics：研究地壳、岩石圈甚至整个地球的演化和运动规律的地质学分支学科。第一节构造尺度的划分什么是大地构造学？怎样看待“大构造”和“小构造”？不能人为的将它们割裂开来，应该将不同尺度的构造变形系统地加以看待，离开翔实的地质资料所建立的大地构造假说只能是空中楼阁，离开大地构造理论的指导，局部地区的构造分析将变得迷惑不清。第一节构造尺度的划分大地构造学是一门综合性的学科，如果将地质学领域各分支学科称为一颗颗美丽的珍珠，那么大地构造学是将它们串在一起的项链。沉积地质学岩石学地球化学地球物理矿物学古生物学大地构造学我国辽西及其邻区“热河生物群”这些恐龙为什么会长毛？为了飞翔？古生物学研究否认了部分长毛恐龙飞翔功能为了保暖？气候寒冷高纬度高海拔高大山脉？高原？张旗等人提出了中生代华北高原的概念怎样证明？地壳加厚岩浆作用生物生长碳氧同位素为何出现高原的隆升？燕山地区板内造山秦岭-大别碰撞造山太平洋板块俯冲古地磁研究沉积相应盆地分析第一章什么是大地构造学和区域地质学•第一节构造尺度的划分•第二节大地构造学的派别•第三节大地构造学的研究方法大地构造学派1、槽台学说、多旋迴学说、地洼学说；2、地质力学；3、板块构造（大陆漂移-海底扩张-板块构造）；4、其他：深大断裂、地球膨胀说、收缩说、波浪镶嵌学说。地体构造、地幔柱、多岛洋、盆山耦合、变质核杂岩等概念。第二节大地构造学的派别全球尺度地壳块体性质的不均匀性第二节大地构造学的派别区域尺度地块间性质的不均匀性第二节大地构造学的派别区域尺度地块间性质的不均匀性第二节大地构造学的派别手标本尺度岩石-矿物性质的不均匀性第二节大地构造学的派别显微尺度矿物间性质的不均匀性地球深部结构及热流分布的不均匀性第二节大地构造学的派别地壳和岩石圈的不均匀性•大陆－大洋•陆壳－洋壳•大陆岩石圈－海洋岩石圈•地震稳定地区－地震活动地区•褶皱、变质、岩浆不活动地区－强烈活动地区为什么存在这种不均匀性？其动力来源是什么？不同块体的地质演化历史有何差异？第二节大地构造学的派别为何出现众多的大地构造学派？槽台学说--强调地壳物质的垂直运动。地洼学说--强调地块垂直运动的强弱变化。地质力学--强调地球自转角速度变化造成的影响。大陆漂移--强调大陆的水平运动。海底扩张--强调洋壳的诞生和消亡。板块构造--强调地幔物质热的对流运动。其他：地球膨胀说、收缩说、波浪镶嵌学。还有其它解释区域地质演化时提出的概念，例如：地体构造、多岛洋、盆山耦合、变质核杂岩、地幔柱等。第二节大地构造学的派别槽台学说的由来和发展•1859年，美国地质学者霍尔发现，阿巴拉契亚山脉强烈褶皱的古生代浅海相地层厚达12km以上，较此山脉以西同时代无褶皱的地层厚10-20倍。1873年美国的丹纳据此提出地槽概念(Geosyncline)。•1885年，奥地利的休斯提出在地壳上存在一些稳定地区，其上的沉积层平缓，地貌平坦。他把这种地壳上稳定的、自形成后不发生褶皱变形的地区，称为地台(Platform)。•1900年，法国的奥格把地槽和地台统一起来，认为二者是地壳上两个基本构造单元，形成了槽台学说。第二节大地构造学的派别黄汲清(1904-1995)男儿立志多雄风，等闲总统鄙富翁。但愿足踏额非尔士之高峰，痛饮帕米尔高原之晴空。1945年，他的著作《中国主要地质构造单位》，系统划分了中国的大地构造旋回和基本构造单元，提出多旋回构造运动，创建了中国大地构造理论体系。在他的理论指导下，发现了松辽盆地的大庆油田。第二节大地构造学的派别陈国达(1912-2004)1956年，陈国达根据我国的实际资料，发现地壳继相对稳定的地台阶段之后又重新强烈活动，提出地槽、地台以外的第三种基本构造单元，称为活化区，1959年又称其为地洼区，建立了系统的地洼概念。著有《地洼学说-活化构造及成矿理论体系概论》。第二节大地构造学的派别李四光(1889-1971)1926年和1928年发表《地球表面形象变迁之主因》及《晚古生代以后海水进退规程》，从理论上探讨自水圈运动到岩石圈变形，自大陆运动到构造形迹等问题；1929年提出构造体系这一重要概念，建立了一系列构造体系类型。1941年李四光在演讲“南岭地质构造的地质力学分析”时正式提出了“地质力学”一词。1945年发表《地质力学的基础与方法》，对地质力学理论作了系统的概括。地质力学用力学原理研究地壳构造和地壳运动及其起因，强调地球自转速度变化对地壳变形的影响-大陆车阀作用。第二节大地构造学的派别大陆漂移学说的创始人魏格纳(AlfredWegener，1880-1930）第二节大地构造学的派别魏格纳搜集了大量地质构造、岩石、化石和古气候等资料，分析研究了它们的相似性和相关性。1912年魏格纳在法兰克福地质学会上做了题为“大陆与海洋的起源”的演讲，提出了大陆漂移的假说。在随后的第一次世界大战中，他的研究工作中断了，在战场上身负重伤，养病期间他于1915年出版了《海陆的起源》TheOriginofContinentsandOceans一书，系统地阐述了大陆漂移说。但由于当时科学发展水平的限制，大陆漂移由于缺乏合理的动力学机制遭到正统学者的非议。魏格纳的学说成了超越时代的理念。他在反对声中继续搜集证据，1930年11月2日，魏格纳在第4次考察格陵兰时遭到暴风雪的袭击，在零下65℃的酷寒下，倒在茫茫雪原上。第二节大地构造学的派别H.H.赫斯(1906-1969)海底扩张学说创始人之一，二战期间任职于美国海军，战后在Princeton大学任教。1960-1962年美国的赫斯（Hess）和迪茨（Dietz）考察大洋中脊时发现，远离洋中脊洋底沉积物年龄越来越老，在地幔对流说的启发下提出了“海底扩张说”。海底扩张说实际上是新形式下的大陆漂移说，也是板块学说的重要理论支柱。第二节大地构造学的派别1962年，剑桥大学研究生瓦因和马修斯参加了深海考察，在太平洋洋中脊两侧发现了正、负相间的磁异常条带。他们借助地球磁场不断倒转的事实，认为这些正负条带正是海底扩展过程中不断受到地磁极倒转影响的结果。冰岛洋中脊附近的海底地磁测量完全证实了他们的设想。他们的发现强有力地支持了海底扩张假说。第二节大地构造学的派别二十世纪六十年代，由法国的勒皮雄(X.LePichon)、摩根(W.J.Morgan)、麦肯齐(D.P.Mckenzie)等人共同提出板块理论，认为地球的刚性岩石圈被分裂成若干巨大的板块(plate)，被驮在软流圈之上作大规模的水平运动，并在各个板块之间发生相互作用。第二节大地构造学的派别威尔逊（1908-1993）加拿大地质学家板块构造理论的奠基人之一威尔逊旋回第二节大地构造学的派别实践检验板块构造学说经历了从大陆漂移假说、海底扩张假说，最后经过发展、完善，形成系统的板块构造理论，不断补充最新的观测资料，目前得到绝大多数地质学家的接受。但在解释某些陆内变形