古板块的构造方面的研究

(一)超壳深大断裂

俯冲带无疑是一个超壳断裂带。具有如下特点：

(1)是一个“深、长、宽、斜”的巨型破裂带。深度70-700多公里，地表宽度几公里到几十公里，空间延伸几百公到一千多公里，倾角一般45°±10°，下延变缓，会聚于冲断层或低速层，形成上陡下缓的犁式断层。

(2)它在时间发展上是多期的和长期的，并且有继承活动和演化的特点。

几个主要识别标志：

①通常是两个巨大的构造单元的分界线，即两侧构造岩石组合，包括沉积建造、建造系列、岩相、厚度、古生物群、矿产、构造特征等截然不同。

②具有多期火山活动的特征，在其上盘分布着岛弧型或活动陆缘型的火山岩及其火山岩体。

③具有多期内生成矿作用。

④具有一巨大动力变质带(高压变质带)、混杂岩带、硅化带、破碎带(糜棱岩带)。倒转褶皱和叠瓦构造发育。

⑥通常是两个反差强烈的正、负性构造地貌单元的分界线，并具有一系列线状地貌景现。

⑦通常为地球物理异常带(如磁力、重力、地热异常带)或横越线形构造出现异常带突变。

⑧通常是一个地震活动带和地壳厚度剧变带。

上述种种标志并非在每一条古超深断裂带上都发育而表现得很完善。要结合实际情况进行综合分析。

(二)造山带

1．地槽概念的演变

造山带指地槽回返形成的狭长褶皱构造地带。

过去用来划分大地构造单元-地槽和地台。现在认为是板块活动后保留在大陆上的构造遗迹。

研究地槽概念的演变不仅有益于大地构造历史的认识和继承，而且是重塑古板块活动的重要科学依据。

J.Dana、J.Hall（1873）提出地槽(geosycline)这一术语(或称地向斜)认为地槽位于大陆边部，不断下沉，沉积岩基本是海相的。

法国地质学家E.Haug（1900）从分析阿尔卑斯山的构造出发，认为地槽位于两大陆之间，其沉积是浅海陆棚沉积上的深水相，与霍尔的原定义不同，因而出现“美国学派”和“欧洲学派”之争。

美国地质学家C.Schuchert（1923）是从美洲地质出发，对地糟概念提出新认识。他把两大陆之间的地槽，叫做陆间地槽(mesogeosycline)或地中海地槽（miditerrenean type geosycline）；大陆边缘地糟叫做副地槽或准地槽（Parageosycline）。

施蒂勒（1924，1936）提出两个克拉通之间的地槽为正地槽(orthogeosycline)，相当于舒克持的陆间地槽。在克拉通内部海盆的塌陷叫作副地槽成准地槽。1940年又提出优地槽和冒地槽。

R.S.Dietz和J.C.Holdon（1966)以板块构造的观点研究现代大陆边缘，认为那里的沉积层从未形成向斜状，因而提出地斜(geosycline)这一名称。

许靖华(1972-1973)认为“地槽沉积物大都沉积于古大陆边缘上的”。冒地槽沉积物，实际上是被动大陆边缘上的沉积层序，优地槽沉积物是在洋底上的远洋沉积。

1983年我国地质学家李春昱，认为“地槽主要是位于大陆板块边缘，它不是一个向斜状槽谷，而是向海洋倾斜的斜坡”。“根据地槽所在的位置和板块移动的关系，大陆边缘地槽又可分为大西洋型、安第斯型及日本海型”。

大西洋型地槽示意图（据 李春昱，1983）

2．从板块构造观点看地槽的演化

地槽之所以发生沉降作用，并不是霍尔（1859）沉积载荷说，或丹纳（1837）的地壳挤压说，或米兹(1934)的对流下坳说所阐明的原因，而是由于地幔密度变化导致地壳拉张减薄而发生沉降的。

地槽发展中的旋回性所反映出的岩石序列为：早地槽阶段出现的石英砂岩，地槽阶段出现的磨拉石和蛇绿岩，后地槽阶段出现的复理石和岩浆岩，完全可用大陆拉张分离、海底扩张和洋壳俯冲以至大陆碰撞的板块运动模式来解释。

地槽褶皱形成造山带的过程中，出现的多褶皱旋回(褶皱幕)，是由于板块在连续移动过程中，甲板块作用到乙板块边缘的的应力，形成集累和释放的过程。

在此过程中，在乙板块边缘的沉积层褶皱变形，便反映出阶段性。

当甲板块移动缓慢时，乙板块边缘处于应力积累阶段，地层也保持平静阶段，为连续性沉积。

当甲板块移动加快时，乙板块边缘处于应力释放阶段，地层发生褶皱，形成以后沉积覆盖下的不整合。

乙板块边缘应力的积累和释放的多次返复，就造成地槽发展过程中的多期旋回，或发生多次褶皱幕。

3．地槽造山带新的涵义

了解了地槽概念的演变及地槽的主要地质现象和板块构造之间的关系之后，就理解了地槽之所以分布在大陆边缘，而地槽造山带是活动的大陆边缘的原因。同时，也不难理解地槽造山带是由于大洋板块向大陆板块俯冲或两个大陆板块发生碰撞而形成的原因。

故可依据地槽造山带保留的各种岩石序列，重建古板块活动的状态。

板块分离从大陆裂谷开始，大洋盆地的形成是裂谷扩张发育结果，稳定大陆地槽的产生，也是以大陆裂谷为前提的。

保存在大陆内部或边缘的古裂谷，常是三叉裂谷系(Three-armed rift systems)中发育不完全的一支。沙茨基(1945，1946)称为坳拉谷(aulacogen)。

世界大陆和大洋裂谷系总长超过10×104km，其中世界大洋洋底裂谷纵贯全球，总长6.4×104km，每年从大洋中脊(裂谷)有10km3的玄武岩浆和约1.6×104t铁带到地表上来。因此，有人称“裂谷系是地球上的伤痕”。

大洋中脊裂谷系与大陆裂谷带的分布

(据Nyamweru，1980,略作修改)

A．软流圈；

B.突出于海平面上的火山岛；

C .现代海平面之下的熔岩流；

F.洋中脊裂谷上的断层带；

L.岩石圈；

Tr．过渡性地壳

(三)大陆裂谷系

研究大陆裂谷系，特别是古裂谷是识别古板块离散的重要标志。

从板块构造理论提出的热点理论解释裂谷的成因机制，就可从大陆上出现的坳拉谷，推断另两支裂谷发育成洋的情况，从而获得古板块离散的信息。

如晚古生代四川攀西裂谷的出现，骆耀南(1981)认为与芦霍—康定小洋盆和龙门山塌陷带的形成有关。罗志立、金以钟(1985)认为与古特提斯洋的打开有关。

早古生代贺兰山裂陷槽的形成，与祁连和秦岭地槽的发展有密切关系

(赵重远，1981)。

关于裂谷的成因机制

国内外许多学者常用裂谷作用(rifting)这一术语描述，最有代表性的解释为地裂运动(Taphrogenesis）（1922年由德国地质学家E.Krenkel提出)。

板块构造出现后，J.H.Hlies（1974)认为“地裂运动起源于上地幔”，“地裂运动与造山运动并列，为一连续地壳板块中，有似对立统一体两个方面，互为补偿彼此影响”。

这一认识具有深远的地质意义：由于应力聚集挤压而发生的造山运动（orogenesis）和地壳裂谷区由于应力释放拉张的地裂运动联系了起来；使人们对地壳运动发展的认识进入了有张有弛而又有联系有斗争的辩证思维过程。

罗志立、童崇光(1989)结合中国大陆演变的历史和油气分布的关系，提出中国存在三次地裂运动：晚元古代的兴凯地裂运动、晚古生代的峨眉地裂运动和中新生代的华北地裂运动。

大陆裂谷系的重要意义：

不仅在地质理论中是大陆分离最早形成的地质现象，而且是许多内生和外生矿床聚集的场所，特别是与许多大油气区的关系密切，如国外的北海区、西西伯利亚油区等。国内石油储量和产量的90％也集中在中国东裂谷系内(童崇光，1979)。

大陆裂谷从元古代到中新生代均存在，因而研究古裂谷的形成和特征，是研究古板块运动的重要标志。