中国区域地质基本特征

第二章中国区域地质基本特征《中国区域大地构造学》的历史沿革•鲁迅中国地质略论1903•李四光中国地质学1939•黄汲清中国主要地质构造单位1945•俞德渊中国地质学1959•杨森楠中国区域大地构造学1982•马文璞区域构造解析1992•程裕淇中国区域地质概论1994•孙殿卿中国地质学（扩编版）1999内容纲要现今中国区域大地构造背景及其独特性中国及邻区现今大地构造基本格局中国大地构造单元划分全球构造开合动态图一、现今中国区域大地构造背景及其独特性中国大地构造背景图中国大陆不像北美大陆（北美地台为主体）、欧洲大陆（俄罗斯地台为主体）、南美、非洲、澳大利亚等以平原（或高原）为中心，山系环绕周围，显示出大陆同心式的向外生长，而是由一些小陆块和众多微陆块及其间的造山带组合而成的复合大陆。从地质历史角度分析，显生宙期间，中国大地构造及其演化依次受古亚洲洋、特提斯－古太平洋和印度洋－太平洋三大动力学体系控制。分别形成了以海西造山为主旋回的古亚洲构造域、燕山造山为特征的环（滨）太平洋构造域和以喜马拉雅造山为标志的特提斯构造域，经历不同时期的构造过程；与其相应，形成中国西部以东西向构造为主，中国中东部在东西向构造基础上，叠加北北东向－近南北向构造的复杂叠置的构造格局，铸成现今的地壳结构和地表地质面貌。构造背景及其独特性现今全球板块构造格局中，中国大陆处于欧亚板块、印度板块和太平洋板块三大板块交汇的特殊区域，构成了中国独特的地球动力学背景，制约中国大陆中新生代(65Ma)以来的板块运动和板内构造作用，并控制着中国大陆南、北有别，东、西差异显著的地质结构和构造面貌。在全球构造格局中，中国大陆显生宙构造突出显示古亚洲构造域的小陆块群的复杂聚合、增生形成统一古大陆，并在此基础上，环太平洋构造域和特提斯构造域叠加改造的强烈活动性。西伯利亚和印度的构造关系，特提斯域和环太平洋域的相互作用等都要通过我国区域构造的研究才能联系成为一个整体。二、中国及邻区现今大地构造基本格局现代构造形迹和地壳活动性可以从地势和地球物理场等方面判读出来。1.中国地势地貌与构造一个地区的地势，包括海拔标高和切割程度是地史期间内外动力地质作用的综合结果。地槽－地台理论中可知，地势反差与一个地区构造活动性密切相关。褶皱带多表现为线状山系，而克拉通往往呈块状平原或高原，因此区域的地势特征提供了一个有用的判据。全球大陆地形图东北山地平原区华北平原区东南丘陵区西南中高山区黄土高原区北方干旱沙漠区青藏高原区中国地形环境分区中国阶梯状地势图第一台阶：青藏高原海拔4000米以上，世界屋脊第二台阶：青藏高原以北，大兴安岭－太行山－雪峰山以西，海拔1000－2000米，包括内蒙高原，黄土高原、云贵高原及塔里木、准噶尔和四川等大型盆地与山脉相间；第三台阶(200-500m)：包括松辽、华北、江汉等东部平原、平原东侧的胶辽山地、东南沿海山地、海南岛、台湾和渤海、黄海、东海浅水大陆架；第四台阶：大陆边缘东部深水盆地，包括南海、冲绳海槽等，海深在2000米以下。中国地势基本特征1—阶梯状地形东部以中、低山和丘陵为主，山系走向北东－北北东，与相同方向的平原和盆地相间排列，其整体高度低，地貌反差小。西部山系以北西西走向为主，夹持着近东西向的菱形盆地，海拔高度大，地貌反差强烈；中国地势基本特征2—以贺兰山、龙门山至横断山一线为界，东西两部分的山势走向和地表高度显著不同。马宗晋，2004中国地势基本特征3－三条东西向山脉分隔了四大水系阴山－燕山山脉、秦岭－昆仑山脉、南岭山脉松花江、黄河、长江、珠江2.地球物理场特征地壳厚度等值线走向与地势一致—西部近东西向，东部为北东向0510152025303540455005101520253035404585909510010511011512012513013565707580859095100105110115120125130135140145150155160中国及邻域地壳等厚线图说明：（1）（M）面起伏与山脉都是最新构造运动的产物，其历史一般不超过10-3Ma，青藏高原新到0.9-0.8Ma，所以，(M)面埋深图反映的是现代构造格局。（2）阴山-燕山山脉、秦岭-大别山、南岭等三条东西向山脉在（M）面起伏上无反映，说明这些山脉比（M）面的形成要老，现在是无根的山脉。2005年8月中国海洋大学21中国10×10平均布格重力异常图中国上地幔密度分布示意图（单位：8/cm3）地形高低与莫霍面（M）深度成镜象反映青藏高原（M）面埋深50-60km，最厚达70km，而东部（M）面埋深20-30km，地壳厚度减薄，说明地幔软流圈的上隆；60657075808590951001051101151201251301351401456065707580859095100105110115120125130135140145中国及邻近陆域海域莫霍界面深度图051015202530354045505560051015202530354045505560606570758085909510010511011512012513013514014505101520253035404550556060657075808590951001051101151201251301351401450510152025303540455055604812162024283236404448525660646872有两个地幔斜坡带（梯度带）青藏高原的边缘（M）面埋深从50km到60km，变化幅度10km，青藏高原为地幔盆；大兴安岭-太行山-雪峰山是第二个梯度带（M）面埋深从36km到40km，变化幅度4km，东部为地幔隆，其他大部分地区为地幔坪。中国地热分布图处于地幔隆起带上方的大陆裂谷部位南海盆地鲁西黄骅拗陷辽宁盘山西藏羊八井陆内俯冲引起的壳内熔融云南腾冲活动断裂全球地震分布图中国地震分布图西部地震带贺兰山-六盘山-龙门山-横断山地震带邻近环太平洋地震带地震活动带的制约因素：现代应力场--现代应力集中的部位；活动构造带--现代裂谷区（汾渭地堑）和活动断层带（云南、甘肃、新疆、西藏）。基底性质--华北地台由太古界组成的刚性基底，往往容易沿着基底断裂发生应力集中，因此大地震多发；而扬子地台由下-中元古界组成的柔性基底，地应力往往通过基底变形而释放，因此地震就少。3.中国活动断裂—现今应力场中国主要活动断裂图（丁国瑜等，1991）4.中国区域构造特征—小结①中国区域地质是显生宙以来洋盆闭合、陆块（地块）汇聚拼合和陆内不同构造域长期复杂构造作用叠加改造的综合结果；②现今的综合地质特征表现为以贺兰山－三江近南北向构造带为界：西部地区，盆山共存，近东西向分布，以挤压构造为主；东部地区，以北北东向的盆山共存，以伸展构造为主，在此格架下，保存近东西向分布的挤压造山带；2005年8月中国海洋大学32③中国地表地质和深部地质既具协调性，又存在不协调性。协调性:现今地貌和构造与深部地球物理场特征的一致性。中国东部地壳、岩石圈厚度变化、重力梯度带及上地幔密度的分布均呈北北东-近南北向展布，与宏观地貌、地形、中新生代陆内断陷盆地和隆起带的分布格局相吻合。不协调性:表现为中东部浅、深层次的立交桥结构。中东部大陆造山带的构造线均呈近东西向分布，与上述的北北东向－近南北向结构构造构成三维空间的立交桥式结构。这种结构实质是在古亚洲构造域、环太平洋构造域和特提斯构造域不同时期，不同方式方向的动力学作用下，地幔物质调整，地壳结构构造叠加改造综合反映，揭示了中国大陆动力学的丰富内涵和特殊过程。东亚及西太平洋边缘海Vs速度分布(depth=10km)东亚及西太平洋边缘海Vs速度分布(depth=40km)东亚及西太平洋边缘海Vs速度分布(depth=85km)东亚及西太平洋边缘海Vs速度分布(depth=150km)三、中国大地构造单元划分1.有明确的构造边界存在;2.有特定构造时期发生的地质事件;3.有特定构造-岩石组合的空间结构;4.有特定的优势大地构造相（亚相）;5.有控制时空结构单元的动力学背景;6.与相邻单元构成特定的构造关系。大地构造分区原则及基本要素华北地台扬子地台塔里木地台天山-兴蒙地槽系1、槽台观点对中国大地构造单元的划分兴凯期南海地台兴凯期海西期海西期加里东期喜山期喜山期印支期加里东期燕山期2、板块观点对中国大地构造单元的划分汤耀庆等，1984印度板块冈底斯-拉萨板块哈萨克斯坦板块华南-羌塘板块菲律宾板块中朝-塔里木板块西伯利亚板块中国蛇绿岩带分布图3、中国大陆构造域的划分构造域的概念：构造域（tectonicdomain）是由一个或一个以上大陆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。有两种类型：大陆型构造域：包括一个大陆地块及其周围的陆缘区。陆缘型构造域：包含一组小型地块群及其间的褶皱带（一个复杂的大陆边缘），类似于现代西太平洋陆缘区，构造上是不均一的复杂地区，但在构造发展史中又是具有一定稳定程度的整体。1、阿尔泰-兴安带：额尔古纳块、北兴安块、托托山块2、佳木斯-布列亚带：佳木斯断块、松辽块、锡林浩特块3、哈萨克斯坦构造域：伊宁地块、准葛尔块、吐哈地块4、塔里木构造域5、中朝构造域6、扬子-羌塘构造域7、华夏构造域8、西藏-缅甸构造域—特提斯构造域9、环太平洋构造域王鸿祯对中国构造域的划分（1985、1986、1990、1996）---九大构造域（四个稳定构造域和五个活动构造域）构造域划分主体板块+亲缘微地块缝合带分类对接带叠接带阿尔泰-兴安带佳木斯-布列亚带哈萨克斯坦构造域塔里木构造域中朝构造域扬子-羌塘构造域华夏构造域西藏-缅甸构造域环太平洋构造域总论绪论岩石圈结构及演化槽台学说简介板块构造学说简介深断裂地壳的形成及演化造山带沉积盆地《中国区域地质》纲要中国区域地质中国区域地质基本特征特提斯构造体系域与青藏高原古亚洲构造体系域环太平洋构造体系域华北克拉通华南地区秦岭-大别中央造山带