基本介紹
- 中文名：地槽區
- 外文名：geosynclinal area
- 學科：地質學
- 代表：科迪勒拉山脈
- 特點：垂直運動速度快、幅度大
- 發展過程：下降階段和上升階段
簡介,地槽區的發展過程,地槽區的特徵,
簡介
地槽區代表地殼上構造運動強烈活動的地帶，垂直運動速度快、幅度大，沉積作用、岩漿作用、構造運動和變質作用都十分強烈和發育。如北美西部的科迪勒拉山脈、南美西部的安第斯山脈、亞歐之間的烏拉爾山脈、橫貫歐亞大陸呈東西走向的阿爾卑斯山脈、喜馬拉雅山脈，以及我國的天山、秦嶺、祁連山等山脈，都是世界著名的地槽區。地槽區呈狹長帶狀，寬可數百千米，長可達數千千米。
地槽區的發展過程
可以分為兩個大的階段，第一階段以下降運動為主，但伴隨著次一級的上升運動；第二階段以上升運動為主，但伴隨著次一級的下降運動。
1.下降階段
整個地槽區以下降運動為主，下降速度快、幅度大。但從地槽區橫剖面來看，其運動方向、速度和幅度並不均衡。兩側是穩定的地台區，中間是地槽區，但其中有的地方拗陷較深，沉積的厚度較大，稱為地向斜；有的地方相對隆起，沉積厚度較小甚至缺失一部分沉積，稱為地背斜。所以說，地槽區是由地向斜和地背斜相間排列組成的狹長地帶。
在下降初期階段，從相鄰地台或地背斜剝蝕下來的碎屑物質迅速堆積在地向斜中，並時常伴隨有海底火山噴發活動；在下降占優勢階段，海水面積擴大，有些地背斜也被海水覆蓋，廣泛地沉積了碳酸鹽岩。
2.上升階段
整個地槽區以上升運動為主，又稱回返階段。但上升初期階段一般是從個別最活動的地向斜部分開始，稱為局部回返；地向斜上升隆起後稱為中央隆起，中央隆起兩側相對發生拗陷，稱為山前或邊緣拗陷。在上升過程中，在狹長空間形成的巨厚岩層不可避免地要遭受擠壓，因而產生強烈的褶皺和斷裂，同時岩漿乘虛侵入，形成龐大的岩基。這時中央隆起變成新的剝蝕區，而邊緣拗陷變成新的沉積區，接受從中央隆起剝蝕下來的碎屑物質。
在上升後期階段，各個地向斜都上升隆起，連同在邊緣拗陷中的碎屑沉積也一起發生褶皺，這時在兩個相鄰的中央隆起之間，即相當於原來地背斜的地方，形成新的拗陷區，稱為山間拗陷；在地槽區兩側的中央隆起和地台之間所形成的新拗陷區，稱為前緣拗陷。這時山間拗陷和前緣拗陷形成新的沉積區，接受正在迅速隆起過程中剝蝕下來的大量粗碎屑物質。在這些拗陷中，有時有一部分海水殘留下來，形成潟湖。
最後，地槽區的各個部分先後隆起，這種現象稱為普遍回返。這時，岩層強烈褶皺隆起，海水完全退出，地槽區變成了錯綜複雜的褶皺山脈，稱為褶皺帶。從地槽區下降，經過回返隆起成為褶皺帶，這樣一個完整的構造發育過程，稱為一個構造旋迴。一個構造旋迴大約要經歷幾千萬年到1 億多年。
概括起來，地槽區的升降運動有如下特點：
一是升降幅度很大，可達一兩萬米；其次是升降速度相對較快，但按年平均計仍是微不足道，一般也只有一或數毫米；
二是升降差異性明顯，從地槽區橫斷面來看，升降幅度、速度很不均一，所以沉積物的厚度和岩相，其橫向變化很大。
地槽區的特徵
地槽區表現為以下的各種特徵：
1.巨厚的沉積建造
泛指在地殼發展的某一構造階段中，於一定的大地構造環境中以及一定的氣候條件下所形成的沉積岩的共生組合。在地槽區整個構造旋迴的每一特定階段，必然形成與其沉積環境相適應的沉積建造，其特點如下：
（1）沉積厚度很大，可達一兩萬米；但無論是在縱向和橫向上，岩性和厚度有很大變化。
（2）常表現為由陸相到海相，又由海相到陸相的一套完整的沉積系列。
（3）具有明顯的節奏和清楚的韻律，即自下而上形成有節奏的沉積順序：
a.旋迴開始，先堆積陸相碎屑，後過渡為海相碎屑，總稱為下部陸屑建造（陸屑指由陸地供給的碎屑）。岩性主要為砂頁岩；因旋迴開始，海水面積不廣，陸上植物叢生，所以在下部陸屑建造中常夾有煤層等可燃有機岩建造。
b.隨著下降，常伴生巨大斷裂，因而常導致中基性海底火山噴發活動，形成海底火山岩建造。
c.下降占優勢階段，海侵範圍擴大，在廣闊的淺海里，陸屑成分減少，生物化學沉積增多，形成一套以石灰岩為主的石灰岩建造。
d.回返開始，形成新的隆起和拗陷，在拗陷中填充大量的來自中央隆起及其他高地的陸緣碎屑，稱為上部陸屑建造。在上部陸屑建造中，經常出現一種主要由砂、泥質層交替組成的、具有明顯韻律的海相陸源碎屑沉積岩層，稱為復理石建造（由flyschformation一詞音譯兼意譯而來），是一種典型的地槽型沉積建造。建造的總厚度很大，可達數千至萬米以上；由粗碎屑到細碎屑相間構成明顯的韻律結構，每一韻律厚數厘米到數十厘米，上下兩個韻律之間常被沖刷面所分隔；岩性以砂、頁岩為主，礫岩很少；交錯層和波痕罕見，幾乎不含化石。在回返初期，由於地槽正處於升降交替的階段，地殼表現為頻繁的振盪運動，因此形成一套獨特的建造。
在回返階段，中央隆起部分提供了樹木繁生的場所，而邊緣拗陷又常形成良好的還原環境，因此常形成可燃有機岩建造，與復理石建造共生或單獨出現。其特點是建造（含煤地層）厚度很大，可達數千米；富有韻律，砂頁岩夾煤層重複出現，故煤層層數很多；從現在地貌看，這一類型的煤田常沿山麓呈帶狀分布。這一階段是地槽型煤層形成的主要時期。
e.地槽區回返後期，在山間拗陷中常形成四周被山地阻隔的潟湖，在其中往往形成一套以蒸發鹽和化學沉積岩為主（如岩鹽、鉀鹽、石膏、白雲岩等）的潟湖建造。
f.地槽區普遍回返之後，地理環境有了極大變化，山地高聳，受到劇烈剝蝕，因而在山前、山間和邊緣拗陷中形成一套快速堆積的、以陸相為主的、巨厚的（可達數千米）、以礫岩和砂岩為主的沉積岩層，稱為磨拉石建造（由molasseformation 一詞翻譯而來）。這種建造自下而上往往由細碎屑過渡到粗碎屑，分選很差，層理不規則（反映山地急劇上升，剝蝕加劇）、常夾紅色岩層（反映氣候由海洋性氣候轉變為大陸性乾燥氣候），是地槽區發展後期的產物。
總之，地槽區的沉積建造是複雜的，但又是有規律的。上述建造序列只代表一種典型模式，不同地區或不同時代的地槽區，其建造類型和發育程度常互有差異。
2.強烈的構造變動
地槽區的構造運動非常強烈，褶皺常表現為擠壓十分緊密的線形褶皺，褶曲軸沿地槽走向延伸可達數百甚至上千千米，背斜向斜連續，同等發育；從橫剖面看，常形成規模很大的復背斜和復向斜，在次一級或更次一級褶皺中，橫臥、倒轉以及等斜褶皺特別發育。地槽區的斷層常有很大的規模，斷層線可延伸數十到數百千米，大多數為平行地槽走向的縱斷層；逆掩斷層和疊瓦式構造發育，有時形成較大規模的輾掩構造；垂直褶曲軸也常發育正斷層和平推斷層；在地槽區發展末期，高山隆起，而前緣拗陷又強烈下降，其間常常產生平行褶曲軸向的巨大正斷層。
3.頻繁的岩漿活動
在地槽發育的全過程中，常伴隨著強烈而頻繁的、有規律的岩漿活動。地槽旋迴開始，經常有以中、基性為主的海底火山噴發活動，形成一套複雜的火山岩系；接著由噴發活動轉為中、酸性小型侵入和層間侵入活動；地槽回返階段，岩層強烈褶皺，岩漿往往乘機大規模侵入，形成以酸性花崗岩為主的岩基；同時，岩漿順著圍岩裂隙貫入形成酸性或超酸性的岩牆、岩脈、岩盤等；旋迴結束，地槽隆起形成褶皺帶，由於斷裂發育，地下岩漿沿斷裂噴出地表，再度轉為強烈的火山噴發活動。在整個岩漿活動過程中，岩性有由基性向酸性發展的明顯趨勢。這種與一定構造階段相伴隨的一系列岩漿活動的有規律的總和，稱為岩漿旋迴。
4.顯著的區域變質作用
地槽區是地殼上構造運動和岩漿活動最強烈的地帶。劇烈的構造運動會引起動力變質作用；大規模的岩漿活動會引起接觸變質作用；地槽區強烈的拗陷會引起廣泛的區域變質作用。故地槽區所形成的褶皺帶，常常是顯著的區域變質帶。區域變質是地槽發展過程中各種因素綜合作用的結果。
5.豐富多樣的礦產資源
由於地槽區發育的長期性、複雜性和環境多變性，決定了在這一地帶礦床成因類型和礦產種類的多樣性。在地槽區的不同發展階段，可以形成沉積礦床、可燃有機岩礦床、岩漿礦床、接觸交代礦床及區域變質礦床等；在礦產種類方面可以形成各種金屬礦產、能源礦產和非金屬礦產。因此地槽區常常是各種礦產資源聚集的寶庫。
