大地构造基本理论-第四节古板块的研究.ppt

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1、第四节 古板块的研究,一、岩石学方面二、构造方面三、地球物理学方面四、古生物和古气候方面,绪 言,板块构造理论是根据现代的海洋、弧沟系、洋中脊等特征，并结合大陆漂移的成果总结出来的规律。大陆演化的历史，是许多分离的、中间隔着海洋的板块聚汇而形成大陆块的过程，聚汇过程中大洋消失，但大陆上还保留一些大洋壳的残片和构造遗迹，可提供从事大陆古板块构造研究的作用。,研究大陆上的古板块具有重要意义：它是研究含油气盆地形成和演化必不可少的构造背景；是寻找各种金属矿床的指示灯；是探索地壳演化的钥匙。,绪 言,关键：古板块边界的寻找和确定重建消失在山脉中的古海洋及褶皱山系的发展、演化历史。研究古板块边界方法：“

2、将今论古”，把与现代板块边界有关的各种地质现象及其规律性，即岩石构造组合和成分极性搞清楚。研究古俯冲-碰撞带是研究大陆古板块构造的重点。,绪 言,(一)蛇绿岩套古大洋岩石圈 1什么是蛇绿岩套“蛇绿岩(ophiolite)”一词最初是由布朗格尼持(Brongniart，1827)用来描述蛇纹岩的。遭受剪切应力作用的蛇纹岩，略带绿色，呈斑纹状，具发亮的外貌，近似某些蛇纹，故名蛇绿岩。斯持曼(Steinmen，1927)扩大了蛇绿岩的概念，他将蛇绿岩定义为橄榄岩(蛇纹岩)、辉长岩、细碧岩其它有关岩石的组合。,一、岩石学方面,其成因是：优地槽发育早期海底岩浆侵位而形成的“三位一体”的岩石组合。所谓三位

3、即蛇纹岩、辉绿岩细碧岩和隧石(深水放射虫岩)。他以此来解释阿尔卑斯造山带内的镁铁和超镁铁岩石组合，得到欧洲许多地质学家的赞同。,(一)蛇绿岩套古大洋岩石圈,2蛇绿岩与现代洋壳的对比 大量的海上地震和深海钻孔资料表明现代洋壳由三个不同的岩层组成。层；远洋沉积，由放射虫硅质岩和远洋粘土等组成，平均厚0.3km，地震波速(Vp)为2.22km/s。层：枕状玄武岩为主，平均厚度1.30.5km，平均地震波速(Vp)为5.070.63km/s。层：有时称为大洋层，以蛇纹石化超镁铁岩石为主，包括辉长岩、橄缆岩、蛇纹岩及角闪岩等，平均厚度4.791.25km，平均地震波速(Vp)为6.690.26km/s。

4、,(一)蛇绿岩套古大洋岩石圈,在层的底部还有一基底层，厚3km，在太平洋各部分具有异常高的波速(7.1-7.7km/s)。在层之下，或莫霍面之下即为固相变形的纯橄榄岩组成的地幔。,理想的蛇绿岩剖面,3蛇绿岩的成因及其意义 从板块构造的观点看，蛇绿岩代表洋壳和地幔的物质成分，形成于洋中脊，通过海底扩张，侧向水平传送到海沟俯冲下去，部分再熔，部分碎块通过挤压-剪切而推移到目前出露的位置，或者楔入深海沉积物内，被称作构造侵位。常与构造混杂岩共生，因而有人称为蛇绿岩套混杂岩，其例证有我国台湾东部、日本岛弧和美国西海岸山脉的岩系。,(一)蛇绿岩套古大洋岩石圈,当大陆与大陆或大陆与岛弧碰撞时，在消减带上的

5、蛇绿岩套、构造混杂岩和海相碎屑岩组合在一起，呈推覆体构造，标志着两个大陆地壳缝合线所在地。例如西藏的雅鲁藏布江缝合线。,都城秋穗(AMiyashiro，1961)认为蛇绿岩套可形成于不同的构造环境。与拉斑玄武岩质系列有关的蛇绿岩套发育于岛弧外侧和大洋中脊，如波多黎各岛；与钙磁性系列和拉斑玄武质系列有关的蛇绿岩套发育于岛弧，如塞浦路斯的特罗多斯；与拉斑玄武质系列和碱性系列有关的蛇绿岩套发育于高压地区，如美国西海岸的弗兰西斯科。,(一)蛇绿岩套古大洋岩石圈,明确了蛇绿岩套的板块构造运动成因，可认为当今大陆上出现的蛇绿岩套，系古洋壳变动后保留下来的残片。因而对推断古板块活动的踪迹、了解古洋壳和上地幔

6、的物质成分、地壳演化的趋势，以及寻找铬、镍及铂族等金属矿产均有重要的意义。,(一)蛇绿岩套古大洋岩石圈,1混杂岩的定义“混杂岩(Melange)”:1919年格林利在研究威尔土地区安格尔西岛(Anglesey)晚前寒武纪莫纳(Mona)杂岩时提出的，称之为原地碎屑混杂岩(autoclastic melange)或称混杂岩(Melange)。混杂岩是变形岩石的杂乱堆积体，由外来岩块、原地岩块和基质三部分组成。,(二)混杂岩 鉴别古板块俯冲带的重要标志之一,外来岩块来自与混杂岩无关的其它岩石单元，从外部推覆而来，在时代、生物化石组合等方面与原地成分有较大的区别。原地岩块是一些基质较脆的夹层，如砂岩

7、、灰岩、基性岩和超基性岩等，受强大压力而破碎，在塑性变形的基质中形成石香肠等构造包体，其时代及所含生物化石常与基质一致。基质一般为塑性岩石，普遍有剪切、塑性变形甚至流动等构造特征，常被挤压充填在岩块间的空隙中，属流动变形过程中混合而成的细粒混合物质。,(二)混杂岩,2混杂岩的特征汤耀庆(1984)归纳混杂岩有下述四个特点：(1)混杂岩组分复杂，由不同性质、不同时代的外来岩块、原地岩块和基质三部分组成。它们来自海沟的浊积岩、洋中脊的蛇绿岩套及其它地层的沉积岩、变质岩等，因此，“Melange”一词又译作“混杂堆积”。(2)岩块大小不一，形状各异，大到几公里或几十公里，小到几厘米。整个混杂岩延伸很

8、长，有时可组成一条山脉。,(二)混杂岩,(3)基质和岩块普遍受到不同程度的剪切，发育有石香肠、菱形体楔状体等。与下伏岩层通常以断层面或剪切面为界，与上覆岩层是构造接触，或不整合接触。基质在剪切作用下破碎、扭曲和流动。代表一种构造变形的岩石组合，横向上有连续性，纵向上有明显的上下分界面，在填图工作中可作为一个构造地层单位整体地填出来。(4)分布在俯冲板块前端的叠瓦构造带，常与蛇绿岩套、高压低温变质带共生，平行汇聚于板块的边缘。,2混杂岩的特征,3混杂岩与滑积岩的区别 在野外实际工作中，还会遇到特征相似而成因不同的混杂堆积，许靖华(1971)称之为海底滑积层(Olistostrome)，中国的一些

9、学者称为滑混堆积、泥砾混杂岩、重力滑塌岩等。滑积岩是在正常地质层序中混杂的外来岩体，由海底滑坡作用形成，其规模也可达到填图单位。,(二)混杂岩鉴别古板块俯冲带的重要标志之一,外来岩块经水介质搬运而磨圆，时代往往老于基质。基质常为塑性泥砂质复理石沉积。与上覆和下伏地层为正常沉积接触关系。形成的构造部位，可在各种合适的古地理环境下发生，如构造陡坎的底部、陡倾断层的下盘、推覆体的前锋部分折断处、由于地震或重力作用形成的海底滑坡、复理石盆地或磨拉石盆地陡翼的沉降地带等。,3混杂岩与滑积岩的区别,混杂岩与滑积岩特征对比表,美国西海岸山脉的弗兰西斯科混杂堆积。南北延伸大于1000km。,沿俯冲带分布的混杂

10、岩,典型实例是美国西海岸山脉的弗兰西斯科混杂堆积，另外在美国的阿巴拉契亚、英国威尔士、意大利的阿平宁、伊郎的扎格罗斯、土耳其的托罗什等山脉均有出路。我国台湾东部纵谷晚第三纪的利吉层，代表了上新世太平洋板块与欧亚板块啪，沿消减带上分布的构造混杂岩；此外在北祁连、西秦岭、金沙江、雅鲁藏布江等地也有混杂岩的发现。,雅鲁藏布江大竹卡混杂岩剖面图(据高延林等，1984),(三)双变质带,1变质相和变质作用1915年爱斯科拉(P.Eskola)首先提出变质相的概念，即在一定压力-温度条件下重结晶的岩石组合可归属于一定的变质相。1961年都城秋穗(A.Miyashiro)进一步发展了变质相的概念，根据压力及

11、温度的条件，划分出三种相系，相应地得出高压型、低压型和中压型三种变质作用类型。,板块俯冲边界不同部位的变质相据W.G.Emst,1975)(1)沸石相(2)葡萄石绿纤石相(3)蓝片岩相(4)榴辉岩相(5)绿片岩相(6)低级角闪岩相（7）高级角闪岩相(8)麻粒岩相 M代表莫霍面,(1)高压变质作用 特征矿物为蓝闪石、硬玉或硬玉质辉石、石英、硬柱石、文石及多硅白云母，由于蓝闪石分布面广、在变质相中属蓝闪石片岩相，常用来代表高压的变质作用；但当温度升到450，即出现不稳定性，又具有低温的变质作用，形成于低地热梯度的环境(约10km)，故常以它代表高压低温的变质作用(高PT型)。常见的高压相系有葡萄石

12、 绿纤石相 蓝片岩相 绿片岩相，局部还可能有榴辉岩相。,1变质相和变质作用,(2)低压变质作用。特征矿物为红柱石，温度较高时还可出现硅线石，常见有堇青石、十字石、黑云母。压力高达5108Pa时，红柱石不稳定。这类变质作用发生在高地热梯度区(40km)，故又称低压高温变质作用(低PT型)。常见的低压相系有沸石相 葡萄石相 绿纤石相 绿片岩相 角闪岩相 麻粒岩相。,1变质相和变质作用,(3)中压变质作用 处于高压和低压变质作用之间，特征矿物有蓝晶石、硅线石。常见矿物有铁铝榴石、十字石、黑云母、缺失堇青石。这种变质作用发生在中低地温梯度(20km)环境。在缺少硬柱石和蓝闪石高压变质矿物而又出现蓝晶石

13、时，才能确定为中压变质作用。常见的中压相系为沸石相 葡萄石相 绿纤石相 绿片岩相 角闪岩相 麻粒岩相。,1变质相和变质作用,2双变质带与板块俯冲带双变质带是指区域分布上大体平行、地质时代相近、性质不同、成对出现的高压相系和低压相系两条变质带。如日本已查明有三对变质带。,(三)双变质带,日本的三对变质带（Miyashiro，1972）,2双变质带与板块俯冲带当冷洋壳板块沿海沟俯冲时，温度的加热作用远跟不上冷板块的俯冲作用，而出现低地热梯度和低热流值，这就为高压低温变质作用提供了条件。在火山岛弧区，板块俯冲导致火山喷发和岩浆活动，使地温梯度和热流值增高，地壳张裂使压力降低，因而为低压高温的变质作用

14、创造了环境。双变质带是板块俯冲活动的结果，故根据双变质带在大陆上的出现，可推断古板块边缘的展布、活动方向及其性质。,(三)双变质带,环太平洋地区已发现14对不同时代的双变质带，形成的时代多属中生代和早第三纪，尚未发现中新世以后的双变质带。都城秋穗(1972)根据它们所处的构造位置分为三类：(1)陆缘双变质带。于南美西缘安第斯大陆边缘。在弗兰西斯科和内华达山脉有中生代的双变质带；在智利有晚古生代双变质带。(2)正向岛弧双变质带。见于东北日本岛弧和千岛弧，西南日本的晚古生代和中生代的双变质带。(3)反向岛弧双变质带。见于日本北海道古近纪双变质带，那里西侧的日本边缘海板块可能向东俯冲。,(三)双变质

15、带,此外，世界上也发现有不成对的双变质带。如阿尔卑斯只见到高压变质带，未见低压型变质带(可能与未暴露有关)。都城秋穗(1962)指出：欧洲的海西褶皱带主要是低压变质带，未见有高压变质情况(可能与板块俯冲速度较慢，不足以形成高压变质作用有关)。,(三)双变质带,郭令智等(1977)综合国内外的资料，将复理石沉积分为六种类型，并指出岛弧型复理石建造、配合蛇绿岩套与古火山岩是鉴定古弧沟系的三个重要标志。(1)大西洋型复理石建造。位于稳定的大陆边缘。含有成分较成熟的浊积岩，石英比例高，有一些长石，富含变质岩岩屑。沉积主要为粉砂质泥岩。在侧向上可与浅海相的成熟石英岩碳酸盐岩共生，或与三角洲沉积共生。,(

16、四)复理石建造,(2)日本海(边缘海)型：出现在靠近大陆一侧与大西洋型复理石建造相似，碎屑成熟度高，向大陆方向过渡为大陆架和三角洲沉积，常见凝灰质成分。若靠近岛弧出现时，钙碱性火山成因浊积岩和凝灰岩更为富集。前复理石沉积可能位于深海沉积物或早期岛弧带的碱性橄榄玄武岩之上。,(四)复理石建造,(3)岛弧型(海沟型)：分布在岛弧向海的一侧由不成熟的浊积岩组成，缺石英成分，但富含中酸性火山岩屑或花岗岩屑。当这类复理石建造上隆时，其上可生长礁块。前复理石沉积常盖在蛇绿岩套及早期的火山岛弧之上。,(四)复理石建造,(4)安第斯型：位于大陆边缘向海的一侧。为不成熟的浊积岩，富石英质及火山物质，也可见到滑积

17、岩。可与磨拉石建造同时形成，大陆架沉积不广泛。这类复理石如果形成于仰冲板块之上，可覆盖大陆基岩；如果形成于海沟中，可沿俯冲带变形而成为混杂岩的基质。,(四)复理石建造,(5)地中海型复理石建造。地中海沉积盆地被大陆和年轻山脉环绕，因此它含有较典型的浊积岩和野复理石，火山活动不发育，只在局部地方形成凝灰岩和火山碎屑浊积岩。这种复理石建造是同造山期的，上覆岩石为磨拉石建造；下伏岩石为大陆岩基，也可是大洋底岩石，它决定于盆地是隆起或沉降背景。,(四)复理石建造,(6)加里福尼亚型：位于过渡壳的接合带上没有火山活动，浊积岩发育。这种复理石建造可能是同造山期的，发育时间短暂，空间分布不广泛。向上和两侧过

18、渡为磨拉石建造，下伏岩石可能为不同的类型。,(四)复理石建造,(五)岩浆岩的分布,现代火山岩集中分布于岛弧、活动陆缘、洋中脊、边缘海、大洋岛屿、甚至大陆内部。一般认为岛弧火山岩主要是安山质岩石，然而构造背景各异，相应的火山岩组分也有所差异。安山质火山岩多集中于深源地震深度范围内。世界上活动火山岛弧主要由玄武质安山质岩石组成，通常缺少流纹质岩石，而年轻岛弧则以玄武岩为主。,拉斑玄武质系列火山岩。见于所有的构造环境，但其地球化学特征有一定的差异性。,(五)岩浆岩的分布,拉斑玄武质系列火山岩、地球化学特征（据 都成秋穗，1975）,钙碱性火山岩系列。产于岛弧和活动陆缘，也产于大陆内部。钙-碱型岩石比

19、例随着向大陆型演化而增加。碱性火山岩系列。产于洋中脊的破碎带、海丘、大洋岛屿、大陆附近岛弧边缘和大陆内部。,(五)岩浆岩的分布,这三种岩石系列分布和化学成分有一定的规律性。从大洋向大陆方向有如下的次序：(1)拉斑玄武质系列 钙碱系列 碱性系列。(2)玄武岩 安山岩 英安岩 流纹岩。(3)拉斑玄武岩 高铝玄武岩 碱性玄武岩。(4)SiO2含量、Na20+K20的含量、K20Na20比值、K20/SiO2比值、87Sr 88Sr比值，均向大陆方向增加。,(五)岩浆岩的分布,火山岩的碱度向大陆增高与SiO2增加相对应。据实验岩石学研究，在高压下部分熔融产生的液体有较强的SiO2不饱和的趋势，因此，碱

20、度增高是由于岩浆生成的深度和压力朝着大陆增大引起的。岩浆沿着贝尼奥夫带或朝着大陆倾斜的下降板块顶面活动。SiO2的含量增加是地壳及加厚的地壳内部局部熔融的高硅质岩浆的混杂作用的结果。研究火山岩水平分带的规律性，也可判断古弧沟系的位置。,(五)岩浆岩的分布,(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4510，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。,二、构造方面,(一

21、)超壳深大断裂,几个主要识别标志：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。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。具有多期内生成矿作用。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。,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。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。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

22、现得很完善。要结合实际情况进行综合分析。,(一)超壳深大断裂,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。,(二)造山带,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“

23、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）。,1地槽概念的演变,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。和（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

24、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。,1地槽概念的演变,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

25、，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。,(二)造山带,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

26、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。,2从板块构造观点看地槽的演化,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。,(二)造山带,(三)大陆裂谷系,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，

27、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10104km，其中世界大洋洋底裂谷纵贯全球，总长6.4104km，每年从大洋中脊(裂谷)有10km3的玄武岩浆和约1.6104t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

28、；L.岩石圈；Tr过渡性地壳,因此研究大陆裂谷系，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。,(三)大陆裂谷系,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(Taphrogenes

29、is）（1922年由德国地质学家E.Krenkel提出)。板块构造出现后，（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”。,(三)大陆裂谷系,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。,(

30、三)大陆裂谷系,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。,(三)大陆裂谷系,(一)地震震中的线状分布 地震震中主要分布在现代板块边界上，特别是与汇聚板块边缘密切相关。古板块俯冲或碰撞带，尽管活动停止了，但毕竟还是一个古超壳深断裂带，不一定完全固化，仍可存在一定的地震活动。如我国南北地震带的南段，就与扬子古板块的

31、边缘相对应；藏南的东西向地震带就与雅鲁藏布江缝合线相对应。,三、地球物理学方面,(二)地磁极移动曲线,板块俯冲的过程，也是其上所驮的两个大陆相向移动、接近以至碰撞结合在一起的过程。在两个大陆碰撞之前，应具有不同的磁极移动曲线。碰撞对接之后，两个大陆块的磁极移动曲线也就互相接近或重合了。因而古地磁极的测定，对于确定古板块相对运动具有极其重要意义。,据张正坤等(1982)的研究，华北与扬子古板块，在古生代晚期均位于赤道附近低纬度带，华北古板块位于赤道之北1448，扬子古扳块位于赤道之南224，两者在二叠纪晚期纬度相差172(即存在愈1000km宽的秦岭大洋)。现在的华北与扬子两个陆块位于北纬374

32、8和2924，纬度差824。说明自二叠纪晚期以来，两者各自向北移动20以上(约2500km)。在移动中，相互靠拢，并相对有l10的旋转。,(二)地磁极移动曲线,(一)古生物方面 无论海相或陆相生物的生态都和当时的地理环境有密切关系，若见有反常现象，就有可能是古板块活动造成的。如现代北极圈内的新地岛有泥盆纪的生物礁，太梅尔半岛奥陶纪石灰岩和北地群岛志留纪石灰岩中均产珊瑚化石，显示出它们过去的生活环境(在赤道两侧30内)与它们现在分布的环境(75高纬度区)不相适应，其所以如此，是与大陆漂移有关的。,四、古生物和古气候方面,CP生活在南半球寒带的舌羊齿植物群，现在却出现在北半球低纬度区的西藏等地，如

33、此大规模的迁移，只能用晚古生代冈瓦纳大陆分裂，印度板块向北漂移来解释。,例如哺乳类和爬行类，在两亿年前的南半球和北半球有着相似的种属，因为那时全球只有一个联合大陆。在中生代早期，南半球的哺乳类(袋鼠类)具有独特的发展，那是因为非洲、印度和澳洲开始分离了。但早三叠世以前的北美洲和欧亚大陆并未完全分离，从而造成今天北半球哺乳动物和爬行动物体系以不同方式传播，相同生态适应性的竞争是很激烈的。这种竞争引起了约有135中哺乳类绝灭。,无脊椎动物的多样性及大陆破裂和集合方式之间的相互关系 事件：A联合古陆，B联合古陆破裂产生前加里东(1)前阿巴拉契(2)前海西(3)前乌拉尔；(4)海洋；C加里东-阿卡德造

34、山带的缝合；D阿阿巴拉契和海西造山带缝合：E.乌拉尔的缝合-联合古陆的重新组合；F特提斯海的张开；G特提斯海关闭大西洋重新张开，冈瓦纳古陆破裂；大陆：a.冈瓦纳古陆；b劳亚古陆；c北美洲；d.南美洲；e欧亚大陆；f.非洲；g.南极洲；h印度；i.澳洲,(二)古气候方面,现代气候按地球纬度的分带性，也适合古气候的规律。若地质历史时期的古气候遗迹和现代地球位置不相适应，说明该地区在地质历史时期并不处于现在位置，而是以后漂移来的。例如晚古生代有一套寒冷的冈瓦纳系地层，石炭系中有大陆冰川的遗迹，现在却出现在热带地理区的印度。又如非洲西北部的撒哈拉大沙漠，气候干燥酷热，位于热带，但1970年在该地区的奥陶纪的地层中发现了冰川遗迹。这种矛盾现象，只能用当时位于南半球高度纬度地球区冈瓦纳大陆解体后向北漂移来解释。,以上四个方面12条标志，是研究古板块的重要线索，它们不是彼此孤立的，而是具有内在的联系。不是在每个古板块边界上这几条标志都发育很好，或同时存在，才能确定古板块；也不能见到其中少数标志，就过早地下结论，这须根据实际资料，进行全面的综合分析研究，才能获得正确的可靠结论。,