地球科学与资源系

大地构造学主讲：李学军1

第3章

地槽地台学说

自18世纪末美国地质学家霍尔、丹纳提出“地槽”学说 以来，关于地球的结构、组成、演化规律的探讨始终是 地质学领城占主导地位的学科。地槽的概念主要是用地 质学方法来研究大陆造山带的发生、发展历史。 著名学者霍尔、丹纳、施蒂勒、休斯、奥格、凯依、沙 茨基、别洛乌索夫、奥布英等及黄汲清和陈国达等对地 槽也进行了许多研究。1965年奥布英的地槽专著全面地 总结了该学说，标志着这一学说达到了高蜂。 地槽说在1960年代以前占绝对统治地位，被称为经典大 地构造理论，深刻地影响了地质学的各个领域。 2

地槽的相关概念 地槽学说的初步形成 早期概念：强烈下降并逐渐被沉积物所充填的坳 陷称之为地槽 (Geosyncline)。 18世纪末与19世纪初，地质学者在欧洲和北美洲 广泛系统地进行了岩层的划分和对比工作。在此 基础上，发现了造山带与相邻区域比较，地层发 育情况差别巨大，萌发了地槽的概念。 由于欧、美学者的研究区域的地质情况不同，早 期地槽的概念有两种观点。 3

美国地质学家霍尔(J.Hall)

美国学者的基本观点 霍尔(1859)研究了北美东部和中部的古生代地层，阿帕拉契 亚山为遭受强烈褶皱的古生代地层，厚达10100m,较密西 西比平原近水平产出的古生代地层厚出十倍之多，形成了 鲜明的对比。指出山脉往往占据了长条形的沉降地带，其 中堆积了很厚的沉积物，下沉作用和褶曲作用是由于沉积 物在比较狭窄地带上的负荷作用而引起的。 霍尔最早把山脉和沉降地带紧密地联系起来，沉降地带是 山脉的前身，沉降地带由于岩层的褶皱作用而成为现在所 见到的山系，即褶皱山系是在地壳上巨大坳陷部位形成的， 它在褶皱之前曾经是—个不断坳陷、并堆积了巨厚沉积物 的沉降地带。 5

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美国地质学家丹纳(J.D.Dana)

美国学者的基本观点

美国学者丹纳(1883)在研究北美地质构造时也得 到同样的概念，他发现同一时代地层的厚度在有 些地方很大，而在另外一些地方则很小甚至尖灭， 并且厚度较大的地区在平面上常呈桶圆形或狭长 带状。 丹纳把强烈下降并逐渐被沉积物所充填的坳陷称 之为地槽(最早译为地向斜geosyncline),而将地 槽之间沉积岩层变薄或缺失的相对隆起区叫作地 背斜。 9

欧洲学者的基本观点

一些欧洲学者研究发现，Alps造山带形成之前并没有巨 厚的浅海相沉积层，却发现了厚度不大的深海相沉积物， 他们认为地槽坳陷未必表现在沉积物的巨大

堆积厚度上， 也可以反映在深海洋壳盆地的出现，深海盆地中的深水 沉积物没有补偿巨大的海盆深度。

布勃诺夫(Bubnoff)和施蒂勒(Stille)认为地槽的主要特征 是后期强烈的褶皱作用，他们把构造变动强度作为划分 地槽的主要依据。把那些以后产生了强烈褶皱的Alps型 山系的坳陷称为地槽，高大的褶皱山系只能在原来的地 槽位置上产生。10

美国和欧洲地槽概念的主要差别美 地槽位置 沉积相 蛇绿岩 沉积速率和沉降速率 现代地槽的标准例子 国 欧 洲

大陆边缘 浅海沉积 造山期侵入岩 相等 墨西哥湾的海岸平原

两大陆之间或大陆 边缘 深海沉积 大洋基底 不相等11 印度尼西亚群岛

地槽的相关概念

地槽的现代概念：地壳上具有强烈活动(包括显 著的差异升降和强烈的构造岩浆活动、变质作用 和多次内生成矿作用等)的狭窄长条状地带。早 期主要表现为地壳上形成深坳陷，可以被沉积物 所补偿，从而形成被巨厚沉积物所占据的沉降带， 也可以不被沉积物所补偿，形成深海盆地；晚期 则是地槽的强烈褶皱，并形成褶皱带。

时间上一般指古生代以来曾有过强烈活动的地带。12

地槽的相关概念 优地槽和冒地槽是基本的两种地槽类型。 优地槽：发育火山岩，早期有基性熔岩喷 溢和超基性岩的侵位，晚期经造山作用形

成山系，并有酸性岩浆岩侵入。 冒地槽：岩浆活动微弱，缺乏火山岩，它

是沿稳定的大陆地块边缘延伸的沉降带， 其中为沉积物所充填。13

地槽的相关概念

许多学者指出：现代的地槽相当于现代的大 陆边缘的大陆架、大陆坡、边缘海、岛弧和深海 沟(少数位于两大陆之间)。其中大陆架和大陆坡， 具硅铝质基底，上面堆积起来的浅水沉积棱柱体， 沉积物主要为陆源碎屑岩和碳酸盐岩，火山物质 极少，与冒地槽相当；而边缘海、海沟地带，则 出现硅镁质基底，发育浊积岩、火山碎屑岩和火 山岩，沉积物往往不能补偿坳陷，与优地槽相当。14

地槽的相关概念浊积岩：是浊流沉积形成的各类 沉积岩的统称。常见的有硬砂岩 质浊积岩、碎屑灰岩质浊积岩， 还有多种浊流成因的岩石类型。