四區(qū)域大地構(gòu)造研究方法

1、第四章 區(qū)域大地構(gòu)造研究方法1Tectonics 基本思維方法：將今論古和以古示今原則：今天是認(rèn)識(shí)過去的鑰匙The present is the key to the past比較大地構(gòu)造學(xué)方法：Model資料模型檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?34大地構(gòu)造研究基本方法：歷史構(gòu)造分析方法 從各種地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)的資料入手，按地史發(fā)展順序，歸納不同大地構(gòu)造發(fā)展階段的特點(diǎn)，比較地殼、地幔各部分構(gòu)造的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)化，找出共性和個(gè)性，總結(jié)出地殼巖石圈發(fā)生發(fā)展演化規(guī)律。出發(fā)點(diǎn)：從區(qū)域地質(zhì)研究入手5以地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)等資料為基礎(chǔ)以構(gòu)造為主線的多學(xué)科研究方法不同時(shí)期、不同構(gòu)造單元地質(zhì)綜合對(duì)比研究區(qū)域大地構(gòu)造形成

2、演化過程及動(dòng)力學(xué)探討地層系統(tǒng)及其研究地層系統(tǒng)時(shí)空分布地層關(guān)系及其地質(zhì)事件地層研究沉積組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造研究沉積相環(huán)境及古地理分布沉積盆地成因分析沉積作用研究幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)研究流變學(xué)研究構(gòu)造序列及年代學(xué)研究構(gòu)造動(dòng)力學(xué)研究構(gòu)造作用研究巖漿組合及系列巖漿作用方式及動(dòng)力巖漿作用構(gòu)造環(huán)境巖漿作用研究變質(zhì)巖組合及關(guān)系變質(zhì)溫壓及PTt軌跡變質(zhì)作用及構(gòu)造背景變質(zhì)作用研究典型礦床地質(zhì)地球化學(xué)礦床成礦系列研究成礦動(dòng)力學(xué)研究成礦作用研究地質(zhì)作用研究區(qū)域地球化學(xué)研究不同巖石組合地球化學(xué)特征構(gòu)造環(huán)境示蹤信息地球化學(xué)研究地球物理場(chǎng)縱橫向特征研究地表及深部結(jié)構(gòu)構(gòu)造研究地球物理研究區(qū)域大地構(gòu)造研究基本內(nèi)容6一、建造分析沉積建造：

3、泛指在一定構(gòu)造背景條件下，當(dāng)?shù)貧ぐl(fā)展到某一階段時(shí)所形成的一套具有特定巖相組合的沉積巖系。沉積建造是一定大地構(gòu)造和古氣侯背景下的巖石共生組合體，包括：建造的巖性巖相共生組合、建造的構(gòu)造旋回（時(shí)代）、建造的區(qū)域大地構(gòu)造環(huán)境、建造的古氣侯背景。因此沉積建造分析是構(gòu)建古構(gòu)造環(huán)境和大地構(gòu)造相的重要方面。7不同環(huán)境常見的沉積建造陸棚環(huán)境：石英砂礫巖建造、粉砂巖-泥巖建造、鐵質(zhì)巖建造、錳質(zhì)巖建造、磷質(zhì)巖建造、火山碎屑沉積建造、硅質(zhì)泥巖-硅質(zhì)巖建造。臺(tái)地碳酸鹽環(huán)境：生物屑亮晶碳酸鹽巖建造、生物屑泥晶碳酸鹽巖建造、藻紋層藻團(tuán)粒碳酸鹽巖建造、礁碳酸鹽巖建造、瀝青質(zhì)碳酸鹽巖建造、礫屑灰?guī)r建造、硅質(zhì)團(tuán)塊-條帶碳酸鹽巖

4、建造、硅質(zhì)灰?guī)r建造、瘤狀碳酸鹽巖建造、白云質(zhì)灰?guī)r-白云巖建造、磷質(zhì)巖建造。陸緣斜坡環(huán)境：陸源碎屑濁積巖建造、碳酸鹽巖濁積巖建造、滑混巖建造、火山碎屑沉積建造、等深積巖建造。8陸內(nèi)裂谷環(huán)境：粉砂巖-泥巖建造、長(zhǎng)石石英砂巖建造、復(fù)成分礫巖建造、滑混巖建造、陸源碎屑濁積巖建造、碳酸鹽巖濁積巖建造、火山碎屑濁積巖建造、雙峰系列火山巖建造。大陸邊緣裂谷環(huán)境：粉砂巖-泥巖建造、有機(jī)質(zhì)泥巖建造、長(zhǎng)石石英砂巖建造、復(fù)成分礫巖建造、礁碳酸鹽巖建造、瀝青質(zhì)碳酸鹽巖建造、陸源碎屑濁積巖建造、滑混巖建造、碳酸鹽巖濁積巖建造、火山碎屑濁積巖建造、雙峰系列火山巖建造。坳陷盆地環(huán)境：石英砂礫巖建造、鋁土質(zhì)巖建造、含煤碎屑巖

5、建造、炭質(zhì)泥巖-油頁巖建造、泥晶灰?guī)r-泥灰?guī)r建造、蒸發(fā)巖建造。斷陷盆地環(huán)境：復(fù)成分砂礫巖建造、復(fù)成分粉砂巖-泥巖建造、雜砂巖建造、含煤碎屑巖建造、蒸發(fā)巖建造、火山碎屑沉積建造、堿性火山巖建造、堿玄巖建造、雙峰系列火山巖建造。拉分盆地環(huán)境：粉砂巖-泥巖建造、雜砂巖建造、復(fù)成分礫巖建造、火山碎屑沉積建造、火山碎屑濁積巖建造、陸源碎屑濁積巖建造、炭質(zhì)泥巖-油頁巖建造。9前陸盆地環(huán)境：磨拉石建造（長(zhǎng)石石英砂巖建造、復(fù)成分礫巖建造、陸源碎屑濁積巖建造）。島弧環(huán)境：鈣堿性堿性火山巖建造、火山碎屑巖建造、陸源碎屑濁積巖建造。海溝增生柱環(huán)境：混雜堆積，包括滑塌沉積、大洋板塊表面鏟刮下來的物質(zhì)（包括洋殼表面的覆

6、蓋物、洋殼、洋島、海山及大陸碎塊等）洋島環(huán)境：洋島型大洋拉斑玄武巖建造、海山碳酸鹽巖建造洋盆環(huán)境：大洋拉斑玄武巖建造、遠(yuǎn)洋放射蟲硅質(zhì)巖建造。10建造分析主要方法沉積建造和火山建造野外：厚度、巖石組合、巖相標(biāo)志、室內(nèi)：巖石化學(xué)、地球化學(xué)、構(gòu)造環(huán) 境判別11建造研究的基本手段 巖石地層剖面的測(cè)制 各種區(qū)域大地構(gòu)造信息的提取12有序地層建造研究的基本內(nèi)容和方法：1、調(diào)查各巖石地層單位主要巖性特征（物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造）、厚度、接觸關(guān)系性質(zhì)、疊覆特征及空間變化特點(diǎn)以及地球化學(xué)特征，并廣泛收集沉積相（原生及成巖構(gòu)造特點(diǎn)，古生物化石及其遺跡化石和古生態(tài)、古環(huán)境、古流向等）資料。2 、總結(jié)沉積巖巖性巖相變化和

7、盆地充填序列,為研究形成演化規(guī)律提供基礎(chǔ)資料。 13研究?jī)?nèi)容從整體上查明“構(gòu)造混雜巖”的內(nèi)部構(gòu)成和分布延伸范圍，除對(duì)外來巖片（塊）進(jìn)行系統(tǒng)的“物態(tài)”、“時(shí)態(tài)”、“相態(tài)”、“位態(tài)”和“變形變質(zhì)”歷程調(diào)查外，還要對(duì)外來巖片（塊）賦存的“基質(zhì)” 進(jìn)行系統(tǒng)的物質(zhì)成分、時(shí)代、變形變質(zhì)特點(diǎn)調(diào)查，即分別收集構(gòu)造混雜巖的巖片（塊）和基質(zhì)兩者各自的巖性、巖相、時(shí)代、構(gòu)造過程、變質(zhì)過程依據(jù)。 無序地層構(gòu)造混雜巖系研究的基本內(nèi)容和方法14研究方法15東昆侖研究實(shí)踐161718龍什更公瑪混雜巖地層剖面Trachysphaeridium sp.(粗面球藻) Prototracheites porus(具穴原始擬導(dǎo)管)

8、Asperatopsephospaera sp.(糙面球藻) Leiosphaeridia sp(光面球藻)Buedingiisphaeridium sp(布丁球藻)Ophiceras sp.（蛇菊石）192021 運(yùn)用大地構(gòu)造相方法，進(jìn)行包括生物古地理、構(gòu)造古地理、古地磁、古海盆演化分析，將造山帶內(nèi)之各種構(gòu)造巖片，恢復(fù)到原位原態(tài)。22東昆侖東段構(gòu)造巖相古地理圖23二、構(gòu)造分析幾何學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)流變學(xué)動(dòng)力學(xué)年代學(xué)24構(gòu)造研究基本思路 應(yīng)用構(gòu)造解析方法，對(duì)各種規(guī)模大小不等的構(gòu)造變形形跡（包括褶皺、斷裂、韌性剪切帶以及各種面理、線理等）的產(chǎn)狀、性質(zhì)、規(guī)模、位態(tài)及有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征等資料進(jìn)行詳細(xì)收集，查明其區(qū)

9、域分布特點(diǎn)和組合規(guī)律；研究其構(gòu)造層次及構(gòu)造變形相，建立區(qū)域構(gòu)造變形序列，確定構(gòu)造變形時(shí)限，為探討認(rèn)識(shí)區(qū)域大地構(gòu)造演化奠定基礎(chǔ)。 25構(gòu)造研究的基本內(nèi)容1、走向和倒向2、構(gòu)造變形運(yùn)動(dòng)型式3、構(gòu)造組合類型與構(gòu)造樣式4、構(gòu)造層次、流變學(xué)行為5、構(gòu)造分期與配套6、構(gòu)造的遷移性7、特殊地質(zhì)體的構(gòu)造意義 如蛇綠巖、混雜巖、榴輝巖8、構(gòu)造的時(shí)間界定構(gòu)造年代學(xué)26阿爾卑斯造山帶27 雙側(cè)造山帶指在造山變形過程中, 組成造山帶的物質(zhì)由軸帶分別向兩側(cè)運(yùn)移、褶皺一逆沖, 形成兩個(gè)共扼的強(qiáng)烈變形帶。28典型碰撞造山帶結(jié)構(gòu)Dezes, U. of Lausanne29三、巖漿活動(dòng)分析30（一）火山巖的研究建立火山巖巖石

10、地層層序根據(jù)沉積或噴發(fā)疊復(fù)或橫向變化關(guān)系、噴發(fā)旋回、噴發(fā)韻律、巖漿演化特點(diǎn)綜合考慮，正確建立巖石地層層序，合理劃分正式與非正式巖石地層單位。確定火山活動(dòng)時(shí)代通過尋找沉積巖夾層中的化石，為地層時(shí)代對(duì)比提供依據(jù)，在無化石的情況下，采集同位素年齡樣品確定其噴發(fā)時(shí)代。31 研究火山作用的大地構(gòu)造環(huán)境研究與火山活動(dòng)有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造特征，結(jié)合火山巖巖石學(xué)、巖石化學(xué)、巖石地球化學(xué)以及相關(guān)的沉積巖性巖相特點(diǎn)和巖漿侵入活動(dòng)等資料，探討火山作用的大地構(gòu)造環(huán)境 32 侵入體形態(tài)、組成結(jié)構(gòu)研究 包括侵入巖體的產(chǎn)狀、規(guī)模、巖石類型、礦物成分、結(jié)構(gòu)、巖石化學(xué)、巖石地球化學(xué)、穩(wěn)定同位素、形成的溫壓條件或深度、巖體原生和變形構(gòu)

11、造、剝蝕情況、接觸關(guān)系性質(zhì)和產(chǎn)狀、脈巖和包體、流體（成分、形態(tài)、分布、含量等）特征。 侵入巖時(shí)代的確定 根據(jù)有關(guān)地層和巖體的相互關(guān)系及同位素測(cè)年手段確定其侵入時(shí)代。 研究就位機(jī)制、構(gòu)造環(huán)境、 區(qū)域巖漿演化及成礦作用 在綜合研究不同類型侵入巖資料的基礎(chǔ)上，研究其就位機(jī)制探討各類侵入巖形成的構(gòu)造環(huán)境，建立區(qū)域巖漿演化旋回或序列，探討巖漿活動(dòng)的演化歷史及其與成礦作用的關(guān)系。（二） 侵入巖研究33 四 變質(zhì)作用分析變質(zhì)巖系是在一定大地構(gòu)造環(huán)境下形成的不同成因類型的原巖建造在地殼演化過程中經(jīng)受多期構(gòu)造變形、變質(zhì)作用改造的產(chǎn)物。區(qū)域大地構(gòu)造研究中必須對(duì)區(qū)域變質(zhì)巖的原巖成分、建造類型及其后期變質(zhì)、變形疊加改

12、造的特點(diǎn)，以及與巖漿巖作用和成礦作用的關(guān)系等進(jìn)行綜合，獲取有關(guān)區(qū)域大地構(gòu)造演化中的熱歷史和熱動(dòng)力過程信息。34變質(zhì)作用PTtD軌跡研究P-T-t軌跡的重建需要盡可能完整地建立起整個(gè)變質(zhì)過程序列和成分演化序列。過程分析的性質(zhì)貫穿野外地質(zhì)調(diào)查階段、室內(nèi)的巖相學(xué)礦物成分分析階段、溫度壓力計(jì)算階段和軌跡的解釋階段，并要求研究者同時(shí)具備構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、大地構(gòu)造學(xué)、礦物學(xué)巖石學(xué)、巖石物理化學(xué)、同位素地質(zhì)年代學(xué)等知識(shí)。基本工作步驟：1、明確研究對(duì)象所在的大地構(gòu)造單元和大體的演化歷史；2、建立研究對(duì)象的構(gòu)造變形序列；3、建立和劃分研究對(duì)象的變質(zhì)相和變質(zhì)相系;4、選取典型露頭，采集能反映變質(zhì)變形的樣品，樣品所屬的巖石類型應(yīng)是包含變質(zhì)歷史信息的泥質(zhì)變質(zhì)巖和基性變質(zhì)巖類，鈣質(zhì)變質(zhì)巖類也可以參考;5、室內(nèi)進(jìn)行細(xì)致的巖相學(xué)研究，著重核實(shí)變質(zhì)變形關(guān)系，完善變質(zhì)變形序列，特別注意變斑晶礦物與基質(zhì)的關(guān)系和變斑晶有無結(jié)構(gòu)環(huán)帶，注意發(fā)現(xiàn)變質(zhì)礦物之間的轉(zhuǎn)變反應(yīng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系，建立變質(zhì)反應(yīng)序列;356、對(duì)相應(yīng)的礦物序列中不同世代的礦物進(jìn)行系統(tǒng)的礦物成分分析，尤其注意微區(qū)成分和變斑晶礦物，特別是石榴石和斜長(zhǎng)石、角閃石和輝石等礦物的剖面成分分析。對(duì)礦物世代單一變質(zhì)礦物的成分環(huán)帶分析對(duì)揭示巖石的溫壓歷史幫助極大；7、計(jì)