欧洲地质(卷名：地质学)
geology of Europe
欧洲位于欧亚大陆西部，面积约占整个欧亚大陆的1/5。地质上是一个以东欧地台为核心,总体上向南增生的大陆，东侧以乌拉尔褶皱带与西伯利亚地台相邻，西侧以挪威-不列颠岛-阿巴拉契亚加里东褶皱带与北美地台邻接，苏格兰最西北的赫布里底地区与格陵兰同属加拿大地盾。南侧以阿尔卑斯－高加索中、新生代褶皱带为界，意大利半岛等地的地块地史上与冈瓦纳古陆有亲缘关系。
基本构造格架和演化 欧洲的基本构造格局如图 1所示。东欧地台（18亿年前形成的）是一个前寒武纪地台。其西部波罗的地盾和乌克兰地盾上出露有距今27亿年以上的古老基底杂岩，进入显生宙后就未遭受过造山形变，自晚前寒武系以来的地层仍保近水平的产状。在莫斯科台向斜,沉积盖层总厚可达4公里。地台内部一系列不同方向的裂陷槽决定了次级构造的面貌。苏格兰西北部的赫布里底群岛为另一古老结晶基底出露区，是加拿大地盾的一部分（见北美洲地质），大西洋中生代的裂陷使它与北美大陆分离。
加里东褶皱带从西面呈半圆形围绕东欧地台，从斯瓦尔巴群岛向南经挪威到苏格兰、英格兰、威尔士和爱尔兰的大部分,穿过现代大西洋与纽芬兰-阿巴拉契亚相接。加里东褶皱带在欧洲的部分可分为内带(北西侧)和外带（南东侧），两带的界线在英国沿苏格兰高地边界断层分布。内带的下古生界已强烈变质，外带的下古生界虽也强烈变形但基本上未变质。沿斯堪的纳维亚广泛发育大规模的叠瓦状推覆构造，内带由基性火山岩、滑坍堆积组成的优地槽型片岩，从挪威西海岸附近向东推移近百公里，盖到瑞典的下古生界原地岩系上。包括老红砂岩在内的未变质上古生界在所有上述地区都平缓地不整合于下伏基底之上。在丹麦、德国和波兰北部平原，由于巨厚的中生界和老第三系覆盖，下古生界褶皱基底未在地表出露，但深钻资料表明它可以一直延伸到波兰中部维斯瓦河西岸的圣十字山。
东欧地台的南、东边缘为海西褶皱带。南缘的中欧褶皱带呈近东西向，从英国最南部和西班牙向东到罗马尼亚黑海沿岸的多布罗加。在英格兰可以见到明显交截北部北东向加里东构造线。它们以晚古生代地层遭受强烈变动，上面被平缓的中、新生代沉积覆盖为特征。东欧地台东缘的乌拉尔褶皱带近南北向，从新地岛向南延伸至咸海以北，长度达2500公里，构成欧洲与亚洲的界山。褶皱带由西部在东欧地台陆壳基底上发育起来的冒地槽和东部含有洋壳残余的古生代优地槽组成。二叠纪以后发育由东往西的叠瓦冲断构造（见冲断层）。
欧洲南部为宽广的阿尔卑斯褶皱带，它从西班牙南部贝蒂克和非洲北缘向东,经西西里岛、意大利半岛、巴尔干半岛、土耳其与喜马拉雅带相接，其前缘由阿尔卑斯山、喀尔巴阡山和高加索山构成欧洲最高的山脉。阿尔卑斯造山带是在海西褶皱带基础上发育起来的，主变形期从白垩纪到中新世，所以只有晚第三纪和更新的沉积物未受明显的构造变动。由于内部大量陆块的存在，以及它们随着非洲与欧亚大陆的会聚而变形和转动，阿尔卑斯带的形态和内部结构非常复杂。大致以奥地利因斯布鲁克至南斯拉夫的斯科普里一线为界，两侧的逆冲推覆方向相反。
欧洲大陆的构造演化反映了北美大陆、劳亚古陆和冈瓦纳古陆地史上的几次重组。太古宙和早元古代时北美、格陵兰和东欧地台是一个克拉通，元古宙后期，在其间生成沿挪威至阿巴拉契亚分布的古大西洋，使两侧分离。寒武纪时欧洲型与美洲型三叶虫群的差异表明大洋已达相当的规模。自早奥陶世后期洋盆通过南北两侧的双向消减，最后在志留纪末闭合，北美和欧洲重新成为统一的大陆。但是那时欧洲大陆的南界只限于中欧海西地槽北部的阿登、莱茵片岩山一线。在南阿莫利卡和德国图林根等地的上奥陶统，发现可与非洲对比的冰成岩，说明它们当时可能还属于冈瓦纳古陆的北部陆缘。分割当时南北大陆的中欧地槽早古生代时即已存在，主体沿萨克森-图林根带分布,经泥盆纪末的布雷顿运动和早石炭世末的苏台德运动而封闭。东欧地台东缘的乌拉尔地槽也是在石炭纪后期基本闭合，使欧洲与西伯利亚地台拼合。到二叠纪时，除亚洲东部外，包括全球各主要大陆的联合大陆基本生成。作为现代地中海先驱的阿尔卑斯地槽，是通过早中生代的裂陷作用在大陆内部重新发育起来的。
地层 波罗的地盾是欧洲大陆前寒武系主要出露区，地层总的成北西方向分布，从东北向西南由老变新，沿科拉半岛出露的太古宙萨姆群 （>25亿年）和早元古宙白海群（>20亿年）由花岗岩、片麻岩和低压麻粒岩组成，白海群中特征的浅色含石榴子石麻粒岩──拉普兰麻粒岩，曾被认为代表一条古缝合线。中元古代和晚元古代的瑞芬群 (18.7～16.4亿年)和哥特群（11～9亿年）已是石英岩、叠层石灰岩、层状铁矿和基性火山岩等浅变质地层。它们为约特尼群红色陆相砂岩所覆盖。与约特尼群可对比的未变质河流相红色砂岩，在苏格兰西北也大片出露，称为托里登群（9～7亿年）厚度超过4000米，并直接不整合在下伏太古界刘易斯片麻岩之上。
东欧地台下古生界为稳定的地台型盖层，时代大致与震旦系相当的文德系为碎屑沉积，下部有冰碛层，上部含丰富的伊迪卡拉动物群，下寒武统砂岩和蓝色粘土层覆盖其上。中、晚寒武世沉积间断，然后是奥陶系和志留系的砂岩、页岩和石灰岩。下古生界从列宁格勒地区往丹麦方向同一时代地层沉积岩相由浅水相向深水相变化，地层增厚，至西北欧加里东褶皱带范围内为地槽型沉积所取代。英国是寒武纪、奥陶纪和志留纪命名的地方。下古生界研究程度很高，它们实际上包括北美大陆南部陆缘，欧洲大陆北部陆缘和位于其间的古大西洋残余 3部分，分别以苏格兰高地南部的达雷德群硬砂岩、细碧岩和泥质岩、威尔士末变质下古生界和格尔文地区的蛇绿岩套为代表。
加里东运动以后，古大西洋封闭。欧洲大陆上新的海侵来自中欧洋和乌拉尔洋，上古生界的地层分布与相变趋向与下古生界有所不同。泥盆系在新隆起的加里东山系两侧，即西北欧和大不列颠岛大部分以及格陵兰和美洲北部为陆相红层，组成著名的老红砂岩大陆。向东从东欧地台中西部的含膏盐潟湖沉积到东部的陆架碳酸盐岩，西乌拉尔转为冒地槽型灰岩和页岩。从英国南部泥盆纪命名地德文郡向东至莱茵山区，泥盆系已是含火山岩的陆源地槽型碎屑沉积。上覆下石炭统深水复理石。由于早石炭世末的苏台德运动使地槽褶皱成山，中上石炭统和二叠系转变成位于新出现的海西山系北侧边缘拗陷中的海陆交互相沉积，从英国南部到法国的萨尔煤田，德国的鲁尔煤田等都是这一阶段的产物。上二叠统转为红色陆相磨拉石，表明海西褶皱山系的生成。与此同时，北部的德国和丹麦地区重新接受海侵，晚二叠世含膏盐的镁灰岩群不整合于海西褶皱基底之上，沉积作用一直持续到白垩纪，其中三叠系是命名的标准地点。
中、新生代是新特提斯带（见特提斯地质）发育阶段，欧洲的中、新生界总的也有两种沉积型相。一种以德国盆地为代表,三叠系下统斑砂岩为陆相杂色砂岩,中统壳灰岩为海相蒸发岩，上统为考依伯海陆交互相。侏罗系主体为浅海相灰岩和碎屑岩，分布范围比三叠系广，上统上部陆相夹层增多，下白垩统下部为陆相，富含化石，在英国南部为含恐龙化石的著名的韦尔登砂岩，向上变为海相层，晚白垩世的最大海侵形成了特征的白垩层。欧洲大陆的下第三系仍保持海相沉积，海相渐新统可从巴黎盆地向东通往里海，上新统的沼泽褐煤表明到那时欧洲才普遍成陆。以阿尔卑斯为代表的特提斯构造域中新生界是另一种情况：三叠系不整合于古生界之上，表现为以灰岩为主的海进层序，中统含有基性海相火山岩。侏罗纪和早白垩世是特提斯海强烈沉陷、洋壳出现的阶段，阿尔卑斯地区由北向南沉积深度增加，中晚侏罗世和早白垩世的红色结核灰岩和放射虫硅质灰岩直接覆于浅水灰岩之上，上白垩统起转为复理石沉积，海相地层一直进入新生代初。始新世后，特提斯海闭合，阿尔卑斯山系形成,渐新统磨拉石出现在边缘拗陷中,并随着逆冲推覆作用而向外侧迁移。上新世后出现冰川沉积。
岩浆活动 欧洲大陆岩浆活动的时空分布与构造演化密切相关。前寒武纪的火山岩和深成岩主要分布在波罗的地盾及中欧阿莫利卡、波希米亚等地块上，从23亿年以前一直到元古宙末的卡多姆运动可以分出4～5期岩浆活动幕。与其他大陆相比，欧洲前寒武系中未发现绿岩带，17.5～15.5亿年有一期独特的拉帕基维花岗岩侵入。巨大的圆形红色钾长石斑晶为白色更长石条带所环绕。一般认为它是与斜长石有成因联系的同期侵入。
早古生代的岩浆活动集中在西北欧加里东褶皱带中，以大不列颠岛为例，从苏格兰高地向南到北威尔士，基性火山活动从晚前寒武纪即已开始，到早奥陶世达到顶峰，其演化方向从南北两侧向中部迁移，早奥陶世的巴兰垂蛇绿岩和蓝闪石片岩就出露在中带。4～3.8亿年时苏格兰有陆相安山岩和花岗岩侵入。在爱尔兰，早古生代的花岗岩大致可分成5亿年、4.6亿年和4.15亿年 3个年龄组。晚古生代是欧洲大陆岩浆活动最强烈的时期，主要沿中欧和乌拉尔褶皱带分布，向南一直到比利牛斯山。中欧带中的每一个地块几乎都有海西期岩体与之相伴生。晚古生代的镁铁质火山活动主要在泥盆纪，与萨克森-图林根带及东乌拉尔的深水相沉积共生,在哈茨山，南布列塔尼等地有同时期的深成岩出露。同造山和后造山的花岗岩有波希米亚（3.31亿年）、哈茨山（2.96亿年）、英格兰锡利群岛（2.8亿年）等岩体和岩体群。
欧洲中生代的基性火山岩和侵入岩在特提斯带有广泛的发育,如塞浦路斯、北亚平宁等地,但是阿尔卑斯期的花岗岩却很少出露。第三纪是新一轮火山活动期，从苏格兰西海岸、法国中央地块、德国西南高原、波希米亚地块莱茵地堑到匈牙利潘诺尼亚盆地的阿普塞尼山都有大规模岩墙群和玄武岩、火山碎屑岩，地中海（维苏威火山等）和大西洋(冰岛等)的岩浆活动现在仍持续着。
矿产资源 欧洲大陆矿产丰富。前苏联的克里沃罗格铁矿是世界最大的铁矿床之一，产于乌克兰地盾的下元古界，属于沉积变质型含铁石英岩。同样是前寒武纪的瑞典基律纳条带状磷灰石铁矿则属于岩浆成因，由一种正长斑岩分异而成。欧洲的煤田主要位于中欧海西褶皱带主造山幕以后，在北侧形成的前陆盆地中，时代为中晚石炭世，从南威尔士向东到波兰的西里西亚，成一明显的北西西向条带，英国肯特、法国萨尔、德国鲁尔等煤田都位于其中。前苏联顿巴斯煤田也在中上石炭统中，为海陆交互相煤系。此外，白垩纪、老第三纪在一些地方也有褐煤生成。北海、里海等盆地是欧洲最主要的石油和天然气产地。北海盆地生储油层位自下二叠统到新生界，以侏罗系最重要，前苏联的巴库油田则主要位于第三系中。欧洲的有色金属及贵金属矿床则多产于褶皱带中,与会聚板块边界有关。从拉多加湖起,穿过芬兰到波的尼亚湾北端的一条北西向矿化带富集了铁、镍、铜、锌和铅，还伴生相当数量的金，它在构造上位于卡累利阿系与瑞芬系交界处一个可能的缝合带上。不列颠诸岛的多金属矿则与加里东阶段通过巴兰垂、英格兰湖区和威尔士安格尔西岛的3条古消减带有关,矿种包括铅、锌、铜、金、银、钼。中欧海西褶皱带的金属矿化作用可进一步分为3种成因类型:与被动陆源浅水碳酸盐有关的层控铅-锌矿床（如英国的奔宁矿床）;与火山作用有关的块状多金属硫化物矿床(如西班牙的里奥廷托)；以及与造山后花岗岩有关的锡、钨、铀矿床（如法国中央地块上的富铀二云母花岗岩）。阿尔卑斯期的主要矿产有巴尔干半岛的铬、塞浦路斯的铜等，它们都与蛇绿岩套有关。
参考书目
D.V.Ager著，马丽芳、刘训等译：《欧洲地质》，地质出版社，北京，1989。〔D.V.Ager, The Geology of Europe, McGraw-Hill Book Company (UK) Limited, London,1980.〕
B. F. Windley,The Evolving Continents, 2nd ed., John Wiley & Sons, inc., New York., 1984.