区域大地构造 第二章 大洋盆地、大洋中脊、大洋火山岛.ppt

六、大洋盆地、大洋中脊与大洋火山岛 （一）洋底地形 （二）沉积：为深海沉积，沉积物薄，主要有深海红粘土、硅质生物软泥等 （三）火山活动：地球上火山活动最强烈的地带，类型主要大洋拉斑玄武岩，枕状构造极为发育。 （四）大洋火山岛链显示大洋板块运动的方向和速度 （五）洋壳的基本结构 自上而下： 1、远洋深水沉积 2、为基性枕状熔岩，为大洋拉斑玄武岩 3、为辉绿岩墙或岩床，底部为席状岩墙群 4、铁镁质深成杂岩，辉长岩、角闪岩 5、橄榄岩 这种洋壳构成也被称为蛇绿岩套。 七、全球构造学说要点 （一）板块及板块边界类型 轻、软、热的软流圈上漂浮着刚性和弹性的冷的岩石圈，岩石圈被一系列构造带分隔，这些构造带包括大洋中脊、海沟、转换断层、地缝合带等，这些被分割的块体就是板块。分隔板块的构造带就是板块的边界。 板块边界类型 1、离散边界 2、汇聚边界 （1）俯冲带 （2）碰撞带（地缝合线、对接带） （3）转换边界 （二）全球板块划分 （三）古板块的研究 古板块的研究首先是要确定古板块的的边界，标志有： 1、是一个褶皱带或造山带 2、岩石圈或超岩石圈断裂 3、蛇绿岩的存在 4、混杂堆积 5、高压变质带 6、存在岛弧型钙碱性陆缘火山岩带 7、地缝合线两侧古生物、古气候存在巨大差异 8、活动类型沉积建造，岩相突变 9、地缝合线两侧古地磁明显不同 10、区域地球化学标志 （四）大洋的开合旋回—威尔逊旋回 地慢柱理论的形成与提出 1963年Wilson为解释板内岩浆作用，特别是呈链状分布的火山作用(如夏威夷一皇帝海火山链)时提出“热点”（hot spot）概念，即地幔中相对固定和长期的热物质活动中心。1972年，Morgan为解释热点的成因而提出地幔柱概念，指的是地幔深处，甚至是核幔边界上产生的圆柱状上升的热物质流，它相对静止，在地表表现为热点。它携带地幔物质和热能直至地幔上层，并在岩石圈和软流圈分界处四散外流，激起软流圈中的水平运动，从而将地幔柱当作板块运动的驱动机制之一。Morgan进一步推测地慢柱是由地慢对流体系中的上升流构成，并强调热点大体上固定于地幔中，板块相对于热点的运动便是相对于地幔固定部分的运动，也就是相对于地理极或地球自转轴的绝对运动。 地幔柱存在的主要依据 地幔热柱的关键标志是： （1）大面积洋岛型和大陆裂谷型玄武质火山喷发； （2）岩石圈尺度的伸展与相应的裂谷盆地的发育； （3）软流圈埋深浅。 超级地慢柱(Superplumes) Larson （1991）提出的超级地慢柱(superplumes)概念和热柱活动的周期性。Larson认为，在白垩纪中期，地慢对流系统曾遭受过一次大规模的扰动，而该事件是源自核慢边界的多个大规模地慢热柱(称为超级地慢柱)上涌的结果。在超级地慢柱活动期间，洋底扩张和黑色页岩沉积速率显著加快，全球温度上升，海平面上升。超级地慢柱活动开始时间与白垩纪长期正地磁极期(long normal magnetic polarity superchron)的起始时间相吻合。这些现象可能与从核慢边界以超级地慢柱形式导致大量热量的释放和大量深部物质的提取有关。 地慢柱构造学说(Plume Tectonics) Maruyama（1994）在已有的地慢柱学说基础上，提出了一种新的全球构造观—超级地慢柱构造(Plume Tectonics)。他根据全球P波层析资料所作的地质解释，认为全球在南太平洋及非洲存在两大超级上升地慢柱，而在亚洲存在一个超级下沉地慢柱，大西洋中脊则是一个次一级的上升地慢柱。这一格局主宰了现今全球构造。他强调板块构造理论只能解释地球表层200 km内的现象，而只有地慢柱构造才能说明星球各个层次的演化历史。Stein和Hofmann（1994）认为消减板块不仅可以停留在670 km间断面，而且可以下沉至“D”层（“D”层是指位于核慢边界附近地震波速梯度异常低的区域），而起源于核慢边界的深部物质又可以以地慢柱的形式穿透上、下地慢之间的不连续面到达地表，从而构成巨型幕式旋回。 Mantle Plume: How to Identify? Long-lived track Flood basalts at their initiation High flux value (>1000 kg/s) High He isotopic ratios Low velocity (Vp) 地慢柱与大火成岩省 大火成岩省(Large Igneous Provinces，简称 LIP)是指规模巨大，岩性主要为镁铁质的喷出岩和侵入岩。它包括大陆溢流玄武岩和相伴生的侵入岩(CFB，如德干高原，西伯利亚溢流玄武岩等)，被动火山边缘，洋脊高地，大洋盆地溢流玄武岩(如加勒比海溢流玄武岩)以及火山链(如夏威夷一皇