岩相
岩相 (lithic facies)是一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合,它是沉积相的主要组成部分。岩相和沉积相是从属关系,而不是同一关系。另外,为了突出沉积环境中的古地理条件和沉积物特征中的岩性特征,通常把“岩相”和“古地理”这两个术语联系在一起,以表示沉积相中最重要最本质的内容。
简介
沉积物的沉积环境和表明沉积环境的岩性特征,生物特征,地球化学特征的总和,就叫做沉积相。
例如“浅海珊瑚灰岩相”。浅海说明环境,珊瑚礁反映古生物特征,灰岩反映岩性特征。总之,“相”是沉积物形成环境和条件的物质表现。沉积环境的特征反映在沉积物的颜色、成分、结构、构造所含的古生物及沉积物本身的原始产状等。
岩相分类
沉积岩的相可分陆相、海相、海陆过渡相三种基本类型。再根据岩石建造进一步划分亚类。
岩相是随时间的发展和空间条件的改变而变化的。岩相的变化可以从横向和纵向两方面来观察。同一岩层在水平方向的相变反映了,同一时期不同地区的自然地理条件(即沉积环境)的差异。如海洋沉积物可由滨海相过渡到浅海相,一般依次沉积砾岩、砂岩、粘土类,石灰岩等,而且所含生物化石也不相同。在垂直岩层剖面方向上的相变则反映了同
一地区但不同时间的自然地理环境的改变,而自然地理环境的重大改变则往往是地壳运动的结果。
海相沉积的总特点是:以化学岩、生物化学岩和粘土岩为主,如石灰岩等。离海岸愈远,碎屑沉积颗粒愈细。在水平方向上岩相变化小,沉积物中含海生生物化石和矿物。海相沉积又可分为滨海相、浅海相、半深海相及深海相四类。
陆相沉积:沉积物多以碎屑、粘土和粘土沉积为主,岩石碎屑多具棱角,分选欠佳,在水平方向上岩相变化大,含陆生生物化石。又可分为残积相、坡积相、洪积相、冲积相、湖积相、冰碛相、火山相等。
岩石建造
岩石建造的概念(或简称为地质建造):是指在时间和空间上彼此有密切联系的各种岩石天然组合(天然共生体)。即在一定的自然、地质环境下形成,并成为地壳发展某一阶段特有的各种岩石组合。
较详细地可以划分为岩浆建造、沉积建造、变质建造和与其有关的成矿建造。从上面所述的概念可以看出,它与前述成矿系列不同之处是强调了各种岩石组合与成矿系列在特定自然、地质环境之下形成的,而且与地壳的发展有密切的联系。
例如主要的岩浆建造及其成矿系列划分的依据就是成因相同、时代和构造位置相近的各种岩浆岩体的组合。除此之外,一般还都强调了大地构造背景,同时包括了在相似条件下形成的具有共同特征的杂岩体。
地槽
地槽是地壳上的槽形坳陷。地槽具有以下特征:呈长条状分布于边缘或二之间,具有特征性的沉积建造并组成地槽型建造序列,广泛发育强烈的岩浆活动,构造变形强烈,区域变质作用发育等特征。
简介
地壳上的槽形坳陷。在地槽地台学说中是与稳定的克拉通或地台相对立而存在的强烈构造活动带,二者构成地壳的两种基本构造单元。由美国地质学家 J.霍尔与 J.D. 丹纳于1859和1873年先后提出。曾译作大地向斜。
特征
地槽具有以下特征:
(1)呈长条状分布于边缘或二之间,宽可达上百千米,延伸可达上千千米。
(2)具有特征性的沉积建造并组成地槽型建造序列,如硬砂岩建造、复理石建造、硅质-火山岩建造、磨拉石建造等,沉积厚度巨大。
(3)广泛发育强烈的岩浆活动,有细碧-角斑质火山喷发,中、酸性岩浆浅成活动和玄武岩喷发等。
(4)构造变形强烈,普遍发育褶皱和逆冲断层推覆构造等。
(5)区域变质作用发育。
(6)具有成矿专属性,如与中、酸性侵入活动有关的铜、铁、钨、锡矿,与基性超基性岩有关的铬、镍矿等。
(7)地球物理场特点是具有呈现条带状分布的重、磁异常以及高热流值的地热分布。
发展阶段
根据槽台论的基本观点,地壳的发展和地表形态的演化,大致经历了如下几个主要发展阶段:
(1)太古代和元古代。地壳普遍处于不稳定的地槽状态,造山运动比较频繁。那时地表还没有广阔的,到元古代中期,开始出现广大的相对稳定地区,逐渐转化为古陆台。如非洲陆台、南美陆台、澳大利亚陆台、印度陆台等组成的冈瓦那古陆,以及北方的俄罗斯陆台、西伯利亚陆台、中国东部陆台、北美陆台。它们被蒙古地槽、乌拉尔地槽、加里东地槽、阿巴拉契亚地槽和古地中海地槽所隔开。此外,还有科迪勒拉地槽、安第斯地槽、西太平洋地槽等。
(2)早古生代后期。加里东运动发生,这在加里东地槽、蒙古地槽北缘、阿巴拉契亚地槽北段等表现尤为强烈,使原来的沧茫海底,褶皱成山,陆地范围扩大。
(3)二叠纪到三叠纪,海西运动掀起,许多地槽区先后褶皱隆起。中国的大部、欧洲中部、北美东部、非洲西北部、澳大利亚东部,以及亚欧之间的山脉都是海西运动的产物。这时亚欧连成一体,陆地面积空前扩大。而冈瓦那古陆出现趋势,局部地区发生
拗陷和下沉,海水侵入。
(4)从侏罗纪开始到白垩纪。太平洋运动(称旧阿尔卑斯运动)使环太平洋地槽靠部分的内带发生强烈的褶皱,造成东亚边缘和美洲西部高大山系,陆地又向外扩展一步。与此同时,在一些相对稳定的陆台区,地壳又重新趋于活动,产生断裂,大规模岩浆侵入和喷发,以及大幅度的拗陷。到中生代末,冈瓦那古陆彻底解体,南方各及印度洋、南大西洋已基本形成。
(5)新生代。这是最终形成现代地表形态的一个发展阶段,通过第三纪中期开始的新阿尔卑斯运动(也称喜马拉雅运动),古地中海地槽发生强烈褶皱,形成了横贯东西的、年轻高大的阿尔卑斯—喜马拉雅山系。环太平洋地槽的外带也相继褶皱上升,形成东亚岛弧山脉和美洲西岸山脉。新阿尔卑斯运动的影响还扩及的其它地区,如中亚、西欧等古生代褶皱带又被抬升和断裂,东非大裂谷继续扩大,并有大规模玄武岩喷发活动,等等。
地台
地台又称陆台,是指上自形成以来未再遭受褶皱变形的稳定地区。
地台 - 正文 上自形成以来未再遭受褶皱变形的稳定地区。又称陆台。1885年由E.修斯提出。在地槽地台学说中,地台是与地槽相对应的地壳稳定构造单元,以含有未变质的沉积盖层区别于地盾。
结构 地台具有双层结构,由上、下两个构造层构成。下构造层称基底,由前震旦纪
或前寒武纪的巨厚沉积岩系与火山岩组成,构造复杂,常伴有深成岩侵入及广泛的变质作用、混合岩化作用和花岗岩化作用,从而使沉积岩与火山岩受到大面积的中、深变质作用,也称结晶基底。如果变质程度浅,混合岩化作用和花岗岩化作用不发育,沉积岩与火山岩只表现出复杂的褶皱、断裂,则称褶皱基底。基底岩石建造序列属地槽型。上构造层称盖层,由震旦纪或寒武纪以来的沉积岩系组成,其厚度一般不超过1000~2000米,具有反映地壳较为稳定的条件下形成的地台型建造序列。盖层与基底以角度不整合接触(见不整合)。
特征 ①形态上呈等轴状,面积一般超过数十万平方公里,非洲地台达2000万平方公里,地貌反差小;②沉积建造多由高成熟度、分选良好的浅海或陆相地层组成,厚度不大但分布广泛,地层成席状体,对比性良好,有石英砂岩建造、铝土-铁质建造、碳酸盐建造等;③岩浆活动微弱,以大面积的陆相溢流玄武岩为特征,如西伯利亚通古斯暗色岩、扬子地台的峨眉山玄武岩等;④构造变形弱,多发育短轴背斜和盆地;⑤盖层未经受区域变质作用;⑥盛产石油、煤等能源和其他沉积矿产。
内部单元划分 地台内部按沉积盖层的发育及变形情况可划分出3种次级构造单元:台背斜是地台上的相对隆起区,盖层厚度小;台向斜是地台上相对坳陷区,盖层厚度大;台褶带是地台上构造性质相对最活动的带,地层厚度大,其中并可出现线状褶皱和断裂,一般认为它是在坳拉谷的基础上生成的。黄汲清还提出了准地台的概念,以把那些规模较小、活动性较大的地台(如中朝准地台)与世界上典型的地台(正地台),如俄罗斯地台相对比。
按照褶皱基底的形成时代,地台可划分为古老地台和年轻地台两类,前者指地台的基底在前寒武纪时已经形成。但是由于年轻地台基底形成时代晚,盖层相对不发育,有些甚至还未出现盖层(如喜马拉雅),在中国称之为褶皱带,地台这一术语只用于古老地台。
地槽地台学说认为地壳的演化规律是由活动转化为稳定,世界各地的地槽不断回返成为地台就体现了这种演化。但是中国的许多地台在古生代的稳定阶段以后,中、新生代期间重又活化。地台活化、地洼学说等理论就是试图解释这些现象的。
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