綽爾河
[拼音]:dicao
[英文]:geosyncline
地殼上的強烈構造活動帶。地槽地臺學說中地槽與穩定的克拉通或地臺構成地殼的兩種基本構造單元。曾譯為地向斜。
研究簡史
1859年美國地質學家J.霍爾注意到北美東部阿巴拉契亞山的古生界比出露在西側平原區(即北美地臺)的同時代地層幾乎厚10倍,因而認為褶皺山系是在地殼的巨大坳陷部位生成。在山脈形成前,這裡是一個狹長的沉降帶軸部所在地,並稱之為“大向斜軸”。1873年美國地質學家J.D.丹納首先使用“地槽”一詞,以描述強烈下降並逐漸被沉積物所充填的坳陷。霍爾與丹納都認為地槽發育在大陸邊緣,其中的沉積物形成於淺海環境。所以北美地質學家強調前期的強烈坳陷是地槽的首要標誌。1900年歐洲地質學家採納了地槽概念,但對阿爾卑斯的研究發現,那裡地槽前期只有厚度不大的深海沉積,但後期卻有強烈的造山形變,所以歐洲和蘇聯的地質學家把造山形變作為地槽識別的主要標準。此外,他們認為地槽是發育在兩個克拉通之間的一個深陷的凹槽,因此是陸間的。
特徵
地槽是地殼上最活動的構造帶,其特徵表現在:
(1)形態上呈長條狀分佈於大陸邊緣或兩個大陸之間,長度可上千公里,寬可達數百公里。在地槽發展的晚期,劇烈的造山運動使地槽褶皺成山。世界上一些著名的造山帶,如阿巴拉契亞、阿爾卑斯、安第斯、喜馬拉雅、秦嶺-崑崙等,其前身都是地槽。
(2)特定的沉積建造和建造序列。如硬砂岩建造、矽質-火山岩建造、復理石建造、磨拉石建造等。其沉積物成熟度低,厚度變化劇烈,空間上往往成楔狀體或凸鏡狀體。
(3)廣泛強烈的岩漿活動。一般規律是早期海底細碧-角斑質火山噴發,中期中、酸性深成活動,晚期高位切割型花崗岩到後期大陸溢流玄武岩。
(4)構造變形強烈。以遍佈的緊閉線形褶皺和多層次逆衝-推覆構造區別於地臺的近水平產狀地層或斷續的短軸褶皺。
(5)受造山運動強烈擠壓和熱影響發生大規模區域變質作用。
(6)具有成礦專屬性,如與中酸性侵入活動有關的銅、鐵、鎢、鎢鉬礦,與基性、超基性岩有關的鉻、鎳礦,以及稀有金屬礦等。
(7)地球物理場具有呈條帶狀分佈的重力和磁異常以及高熱流值的地熱分佈。
分類和偶極性
W.H.施蒂勒把地槽分為2類:
(1)正地槽,位於克拉通或地臺的邊緣,構造活動性強。其中靠近克拉通一側,很少甚至缺失火山活動的稱為冒地槽;遠離克拉通一側,火山活動強烈的稱為優地槽,以基性熔岩和蛇綠岩廣泛分佈為特徵。
(2)準地槽,位於克拉通或地臺內部,活動性較弱。J.奧布萬1965年指出,優地槽與冒地槽往往成對出現,組成地槽偶,其排列如圖所示。地槽的演化及後期造山作用都是從優地槽靠大洋一側開始,逐漸向冒地槽和大陸推進的,這就是地槽的極性。地槽偶和地槽極性的研究對於恢復古大陸邊緣格局和演化是非常重要的。
演化
地槽從產生到封閉總體經歷了地槽(即坳陷)階段、造山階段(地槽中沉積層發生褶皺,並逐漸抬升,形成褶皺帶)和後造山階段(褶皺帶全面隆起,地槽封閉)而轉化為穩定的地臺,即為一個地槽旋迴。一個地槽的發展全過程可能經歷不止一個構造旋迴(見多旋迴構造運動說)。地槽從前期下降到後期抬升,其間地殼運動方向的轉折稱為構造回返或褶皺回返,標誌造山形變發生的時期。構造回返以後地槽就轉化為褶皺帶,地臺演化階段是從褶皺帶夷平的基礎上開始的。褶皺帶的時代依據地槽回返時期確定,如祁連山加里東褶皺帶是指祁連山的地槽坳陷階段是在早古生代末結束的。經典的地槽地臺學說認為,地殼演化的前進性質就表現在地史期間地臺規模依靠地槽的縮小而穩定地擴大,其基本思想是從地殼上相對穩定和相對活動地區的對比中產生的,並由此出發研究地殼演化的規律。
從板塊構造學觀點看,地槽總體上與大陸邊緣的大陸坡相當,其演化反映了洋陸之間複雜的相互作用。地槽前期坳陷階段的構造狀況相當於大西洋型被動大陸邊緣,從大陸架到陸隆,沉積總的成兩個楔狀體分佈,其中陸坡以上部分為冒地槽,以淺海沉積為主,並位於陸殼之上;陸基部位為優地槽,主要為深水相沉積,部分位於蛇綠岩為代表的洋殼之上。地槽後期的造山階段相當於太平洋型活動大陸邊緣,由於大洋岩石圈向大陸下俯衝而導致強烈的火山-深成活動和復理石等造山階段沉積,構造變形是從海溝向大陸(前陸)方向發展的,最終洋盆消失,造山帶形成。
參考書目
Jean Aubouin,Geosyncline,Elesevier PublishingCompany,Amsterdam,1965.
R.S.Dietz,Geosynclines,Mountains and ContinentBuilding,Scientific American,226,3,Scientific American Inc.,New York,1972.