油區(qū)構(gòu)造分析綱要_第1頁
油區(qū)構(gòu)造分析綱要_第2頁
油區(qū)構(gòu)造分析綱要_第3頁
油區(qū)構(gòu)造分析綱要_第4頁
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文檔簡介

1、油區(qū)構(gòu)造分析第一章緒論/new/zhanshi/youqu/本章要求:掌握油區(qū)構(gòu)造分析的主要研究內(nèi)容,地應力不作要求;了解油區(qū)構(gòu)造分析的主要進展。第一節(jié)油區(qū)構(gòu)造分析的主要內(nèi)容石油和天然氣的生成、運移和聚集與地質(zhì)構(gòu)造有著密切的關系。構(gòu)造活動通過對沉積環(huán)境的控制從而控制著烴源巖的形成,構(gòu)造沉降作用使烴源巖埋深增大至生烴門限產(chǎn)生石油和天然氣,不整合與斷裂為油氣的運移提供路徑和通道, 構(gòu)造應力是油氣運移的重要動力,構(gòu)造圈閉為油氣的聚集提供場所和條件。因此,構(gòu)造作用伴隨著油氣藏形成的全過程。在石油和天然氣的勘探與開發(fā)過程中,地質(zhì)構(gòu)造是必須首先考慮的問題。油區(qū)構(gòu)造分析主要

2、包括如下幾方面內(nèi)容:、含油氣盆地;、油區(qū)構(gòu)造分析; 、二級構(gòu)造帶;、生長構(gòu)造;、儲層構(gòu)造;一、含油氣盆地含油氣盆地是含有油氣的盆地,即指已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有油氣的盆地。確切地說,含油氣盆地是具備成烴要素、有過成烴過程并已發(fā)現(xiàn)有商業(yè)價值油氣聚集的沉積盆地。含油氣盆地是油氣生成、運移、聚集、保存的基本單位。根據(jù)含油氣性可將含油氣盆地分為三級,即具大油氣田的盆地、只含中小油氣田的盆地、和僅見油氣流的盆地 (甘克文, 1992 ) 。二、油區(qū)構(gòu)造樣式 (講解)油區(qū)構(gòu)造樣式是指含油氣地區(qū)具有相同或相近成因和形態(tài)特征的地質(zhì)構(gòu)造組合。在油氣勘探中,構(gòu)造樣式研究是為了預測油氣圈閉類型,同時為解釋地震資料提供合理的地質(zhì)模

3、型。構(gòu)造樣式分析主要針對油區(qū)構(gòu)造的幾何學、運動學、動力學 和形成時間展開研究。三、 二級構(gòu)造帶 二級構(gòu)造帶由位置相鄰的、有一定成因聯(lián)系的正向局部構(gòu)造所組成,屬于盆地內(nèi)部二級正向構(gòu)造單元。二級構(gòu)造帶對油氣具有控制作用,常是油氣聚集帶,是盆地內(nèi)油 氣勘探的重點對象。依據(jù)盆地基底卷入情況和局部構(gòu)造的類型,通常將二級構(gòu)造帶歸納為: 蓋層構(gòu)造帶 和基巖潛山構(gòu)造帶 。 四、 生長構(gòu)造 生長構(gòu)造是指在沉積過程中長期發(fā)育的構(gòu)造,也稱同沉積構(gòu)造或同生構(gòu)造,主要包括 生長斷層 和 生長背斜 兩種。由于生長構(gòu)造主要發(fā)育在 沉積盆地中,而且與油氣有著密切的關系,因此受到石油地質(zhì)學家的廣泛重視,并總結(jié)出了一系列 基本特

4、征 。生長構(gòu)造的研究方法常 用的有斷層生長指數(shù)分析、編制生長背斜寶塔圖 、計算剖面伸展(壓縮)量和伸展(壓縮)率、編制平衡剖面等五、 儲層構(gòu)造 在油區(qū)構(gòu)造中,與油氣儲層關系最為密切的是斷層和裂縫。斷層既可以成為油氣運移的通道,也可以對油氣起封堵作用, 裂縫是由構(gòu)造運動和非構(gòu)造運動形成的在巖石中的破裂面,在適宜情況下,裂縫可以是油氣有效的運移通道和良好的儲集空間。第二節(jié) 主要研究進展了解油區(qū)構(gòu)造分析的主要進展.近年來, 油區(qū)構(gòu)造研究取得巨大成就。歸納起來主要在如下幾方面獲得了重大進展:一、含油氣盆地構(gòu)造分析;二、構(gòu)造樣式的分類;三、反轉(zhuǎn)構(gòu)造; 四、生長構(gòu)造;五、定量構(gòu)造分析;六、覆蓋區(qū)構(gòu)造研究;

5、七、斷層封閉性研究;八、儲層裂縫研究。、含油氣盆地分析 板塊構(gòu)造學的提出為含油氣盆地分析提供了大地構(gòu)造背景依據(jù),使含油氣盆地分析研究活躍起來。八十年代以來出版了一系列涉及含油氣盆地分析的重要著作。這些研究成果對含油氣盆地的類型、構(gòu)造特征、成因機制和大地構(gòu)造環(huán)境進 行了深入細致的分析,揭示了構(gòu)造樣式、盆地類型和板塊構(gòu)造的關系。將含 油氣盆地分析建筑在板塊構(gòu)造和地球動力學系統(tǒng)的基礎之上,提出伸展盆地、 壓縮盆地和走滑盆地的分類方案和盆地內(nèi)部伸展構(gòu)造體系、壓縮構(gòu)造體系和 走滑構(gòu)造體系的研究內(nèi)容。二、構(gòu)造樣式的分類構(gòu)造樣式分類是構(gòu)造樣式研究的基礎。進入七十年代以后,隨著板塊構(gòu)造理論研究的深入,成功地把

6、地殼的變形過程和巖石圈板塊運動聯(lián)系起來,形成了一個全球性的統(tǒng)一概念。三、反轉(zhuǎn)構(gòu)造反轉(zhuǎn)構(gòu)造 ( inversion tectonics )早在本世紀二十年代就已有報道,但直到八十年代末和九十年代初才引起構(gòu)造地質(zhì)學家和石油地質(zhì)學家的廣泛重視。有關反轉(zhuǎn)構(gòu)造的定義、分類、應用范圍、與油氣的關系等問題還存在較 大分歧。 目前大家普遍接受的定義為:因區(qū)域構(gòu)造應力場的改變而使先期構(gòu)造在后來相反的應力體制中發(fā)生變形的構(gòu)造現(xiàn)象。區(qū)域應力場從引張到同方向擠壓體制的變化稱正反轉(zhuǎn);區(qū)域應力場從擠壓到同方向的引張體制的變化稱負反轉(zhuǎn)。四、生長構(gòu)造 早在六十年代 Ocamb ( 1961 )就指出生長斷層的 “ 落差隨深度

7、增加而增大,下降盤地層厚度比上升盤相應的地層厚度明顯增大 ” 。王燮培( 1990 )通過大量研究后認為生長斷層在平面上常表現(xiàn)為弧形、雁行排列和分叉合并現(xiàn)象,下降盤地層明顯增厚,剖面形態(tài)常為上陡下緩的鏟形,下降盤砂層層數(shù)多厚度大,常伴有滑動構(gòu)造、逆牽引背斜和掀斜旋轉(zhuǎn)斷塊。馮石( 1983 )通過生長背斜研究認為生長背斜具有頂薄翼厚、下陡上緩和頂部巖性粗翼部巖性細等特征。目前對張性和張扭性生長斷層研究較多。五、 定量構(gòu)造分析 隨著經(jīng)濟發(fā)展對構(gòu)造地質(zhì)學的研究精度要求的提高、計算機手段在地質(zhì)研究中的廣泛應用和與構(gòu)造地質(zhì)學相關的邊緣學科的發(fā)展,使構(gòu)造研究逐漸由定性化向定量化發(fā)展。在幾何學方面,地球物理

8、參數(shù)與構(gòu)造形態(tài)的數(shù)學關系式已建立( Abdelrahman , 1989 ; Jhnson , 1992 )。用幾何作圖法能確定拆離面的產(chǎn)狀和深度( Axen , 1988 )以及構(gòu)造幾何形態(tài),如面積平衡法( Wilkerson , 1991 )、人字形折線作圖法等。在運動學方面,可用宏觀和微觀方法確定位移方向和位移量(莊培仁, 1996 )。用平衡剖面方法和剖面分析法能夠計算伸展量和壓縮量。在動力學方面,盆地構(gòu)造沉降量的計算、構(gòu)造應力場數(shù)字模擬、構(gòu)造變形物理模擬等都屬于定量研究方法。六、 覆蓋區(qū)構(gòu)造研究 在覆蓋區(qū)構(gòu)造研究應使用多種手段配合查清構(gòu)造形態(tài),綜合研究闡明構(gòu)造成因,加強區(qū)域背景研究恢

9、復構(gòu)造演化歷史(曹代勇, 1991 ),研究內(nèi)容主要包括環(huán)境背景分析、形態(tài)特征分析、盆地坳陷分析、巖漿地熱分析、平衡轉(zhuǎn)換分析、系統(tǒng)整體分析、應變應力分析、應力動力分析、發(fā)育演化分析和模擬數(shù)字分析等 十個方面(王桂梁, 1989 )。在解決構(gòu)造背景、構(gòu)造形態(tài)和構(gòu)造成因等三個基本問題的基礎上建立構(gòu)造模式并進行構(gòu)造預測。錢光謨( 1994 )等認為,搞清覆蓋區(qū)構(gòu)造特征還需以綜合勘探為基礎,生產(chǎn)勘探與專題研究相結(jié)合、區(qū)域構(gòu)造研究與礦區(qū)構(gòu)造研究相結(jié)合、形態(tài)研究與成因研究相結(jié)合。七、 斷層封閉性 斷層封閉性 的研究進入 90 年代,取得了新的進展。 Knipe 于 1992 年詳細論述了斷層封閉物中微組構(gòu)

10、的演化和發(fā)展過程 , 分析了影響封閉物的形成時間、封閉能力、連通性和封閉強度及穩(wěn)定性的因素。 Antone 和 Aydin 研究了斷層作用對斷層帶物性的影響及其形成的空間幾何形態(tài)和變形結(jié)構(gòu); Gibson 認為斷層封閉主要取決于斷層帶內(nèi)的封閉物; Berg ( 1995 )研究了泥巖剪切帶的起源、性質(zhì)及結(jié)構(gòu)和成分,并討論了其封閉能力。在國內(nèi),曹瑞成等( 1992 )從統(tǒng)計角度總結(jié)了評價斷層封閉性的參數(shù)或標志 , 應用邏輯信息法建立了早期勘探區(qū)斷層封閉程度的統(tǒng)計預測模型用于判斷斷層對油氣的遮擋作用。呂延防( 1996 )利用 “ 非線性影射分析 ” 方法判斷斷層的封閉性,并對斷層側(cè)向和垂向兩方面

11、進行組合判斷來判別斷層的綜合封閉能力。魯兵等( 1996 )探討了異常超壓與斷層封閉 性之間的關系。八、 儲層裂縫研究 裂縫的研究 進入九十年代后 , 在測井分析、測試方法和設備上有許多新進展。如: 電磁測向儀 聲波速度各向異性和表面熒光分析 CT 掃描儀,斯通利波反射,微 Lambda 測井,環(huán)形聲波測井,全井眼地層微電阻率成象( FMI )等。第二章 含油氣盆地本章要求:掌握含油氣盆地的概念和基本特征重點掌握按規(guī)模、形態(tài)、動力學系統(tǒng)進行的分類重點掌握威爾遜旋回的概念和各階段的基本特征重點掌握伸展盆地、裂谷、原洋裂谷、坳拉谷、被動大陸邊緣和邊緣海的概念掌握伸展盆地的基本類型,了解其基本特征了

12、解伸展盆地的形成機制重點掌握壓縮盆地、弧前盆地、周緣前陸盆地(兩種)和殘留洋盆底的概念掌握壓縮盆地的基本類型,了解其基本特征了解壓縮盆地的形成機制重點掌握走滑拉分盆地的概念掌握走滑盆地的基本類型,了解其基本特征,了解走滑盆地的形成機制掌握克拉通的概念,了解掌握克拉通內(nèi)盆地的基本類型第一節(jié) 盆地和含油氣盆地盆地是含油氣區(qū)的基本單位 。世界上 99 以上的油氣資源是在沉積巖中 , 那些在非沉積巖中儲存的油氣也與附近的沉積巖有關。為了評價、預測油氣遠景和找尋油氣 資源 , 必須要研究沉積盆地。 含油氣盆地是油氣生成、運移、聚集的基本地質(zhì)單位。在油氣勘探中,總是把含油氣盆地作為一個整體來率先考察它的全

13、貌,從整個盆地的沉積發(fā)育史、構(gòu)造發(fā)展史以 及水文地質(zhì)演化史出發(fā) , 研究油氣生成、運移和聚集的條件,區(qū)劃油氣生成和聚集的有利地區(qū),從而有可能在最短的勘探時期達到發(fā)現(xiàn)該盆地最主要油氣聚集的目的。 通過學習本節(jié)主要需要掌握1、盆地; 2、含油氣盆地;3、含油氣盆地的基本特征;一、 盆地 盆地的概念由來已久 , 朱夏、 A.W.bally 、 M.T.Halbouty 、 K.F.Dallmus 、 W.R.Dickinson 、 A.G.Fisher 等先后對盆地的概念給予不同的定義。目前比較接受的定義為 R.C.Selley ( 1985 )的定義 , 他在總結(jié)前人的基礎上提出三重概念 , 將盆

14、地分為三種 , 即地貌盆地 、沉積盆地 和構(gòu)造盆地。二、 含油氣盆地 含油氣盆地 是指已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有油氣的盆地,它們只是盆地中的一部分,并非所有盆地都是含油氣盆地,也并不是所有盆地均具巨型或大型油 氣田。大油氣田的形成是盆地各種地質(zhì)條件所決定的。因此研究盆地的各方面地質(zhì)條件、其形成和發(fā)展演化以及油氣形成和聚集規(guī)律 的關系具有重要的理論和實用意義(陸克政, 1992 )。三、 含油氣盆地的基本特征 首先 ,必須具有巨厚的沉積物和豐富的有機物質(zhì),這樣才能保證含油氣盆地有足夠的生油母質(zhì); 其次 ,要有一個有機質(zhì)賴以繁殖、聚集和沉積下來得以避免氧化而向 石油轉(zhuǎn)化的古地理環(huán)境。實踐證明,這種環(huán)境就是具有一定

15、水體深度的內(nèi)陸湖泊和陸棚淺海地帶; 第三 ,要有一個穩(wěn)定持續(xù)下降的大地構(gòu)造條件。這樣才能使堆 積下來的有機質(zhì)迅速埋藏,并逐漸向利于轉(zhuǎn)化為石油的物理化學條件,諸如:壓力、溫度等方面發(fā)展; 第四 ,含油氣盆地必須經(jīng)受一定程度的構(gòu)造運動,這樣不 僅可以推動油氣運移和為油氣運移創(chuàng)造必要的構(gòu)造條件,而且為油氣聚集提供圈閉場所。第二節(jié) 含油氣盆地的類型本節(jié)主要包括如下幾方面內(nèi)容:、含油氣盆地的分類原則及類型;2、威爾遜旋回的概念和各階段的基本要求。一、含油氣盆地的分類原則及類型盆地的分類原則有多種,依據(jù)原則盆地也可分為多種類型:根據(jù)盆地的規(guī)模 可分為超巨型(大于 100 萬平方公里)、巨型( 50 萬 1

16、00 萬平方公里)、大型( 10 萬 50 萬平方公里)、中型( 1 萬 10 萬平方公里)、小型(小 于 1 萬平方公里)根據(jù)盆地的平面形態(tài) 有圓形、橢圓形、長條形、菱形盆地和槽地等。根據(jù)盆地的剖面形態(tài) 分出對稱的和不對稱的或箕狀的、單式箕狀或復式箕狀盆地等。 根據(jù)沉積作用與盆地形成作用在時間上相互配合關系 又可分為先成盆地、同生盆地、次生盆地或地貌盆地、沉積盆地、構(gòu)造盆地等等。根據(jù)盆地的構(gòu)造類型 有褶陷型或坳陷型盆地和斷陷型盆地,單斷半地塹和雙 斷的地塹盆地等。根據(jù)盆地基底的性質(zhì) 分為前寒武紀褶皺基底、加里東褶皺基底、華力西褶皺基底和阿爾卑斯褶皺基底等。根據(jù)盆地基底時代和性質(zhì)的均一性 ,如

17、單一或均一型基底和復雜型基底的盆地。根據(jù)盆地基底構(gòu)造 ,如復背斜基礎上發(fā)育和復向斜基礎上發(fā)育的盆地、上疊盆地和繼承盆地等。根據(jù)盆地基底深淺和起伏 ,如淺盆地和深盆地等。根據(jù)盆地形成的地質(zhì)時代或構(gòu)造階段 ,如元古代、古生代、中新生代盆地或加里東期、華力西期、阿爾卑斯期盆地等。根據(jù)盆地與褶皺帶的關系 ,如諧和與不諧和盆地等。根據(jù)盆地所處的構(gòu)造體系,如新華夏型、帚狀構(gòu)造系、旋卷構(gòu)造系等。根據(jù)槽臺學說和地臺活化說確定盆地所處的大地構(gòu)造位置 ,如活動區(qū)、穩(wěn)定區(qū)、過渡區(qū)、山間盆地、山前盆地、地臺或克拉通內(nèi)部盆地、地臺或克拉通邊緣盆地、地 臺活化型或地洼型盆地等。 根據(jù)盆地下伏地殼結(jié)構(gòu) , 如陸殼或克拉通殼

18、上的 , 洋殼上的、殘余洋殼上的和過渡殼上的盆地,花崗巖型和無花崗巖型盆地,薄殼和厚殼盆地,地殼緩變帶上和陡變帶 上的盆地等。 根據(jù)形成盆地的地動力環(huán)境 ,如張性環(huán)境、壓性環(huán)境、扭性環(huán)境的盆地和混合型盆地,造陸和造山環(huán)境的盆地等。 根據(jù)板塊構(gòu)造及其所處的位置 , 如板緣和板內(nèi)盆地 , 離散型、聚斂型和轉(zhuǎn)換型板緣有關的盆地等。 根據(jù)大陸邊緣的類型 ,如主動或活動型、被動或穩(wěn)定型,離散型、聚斂型和轉(zhuǎn)換型板緣有關的盆地等。 根據(jù)大地構(gòu)造運動體制的變化 ,如老全球構(gòu)造體制、新全球構(gòu)造體制和過渡體制等。 根據(jù)盆地持續(xù)時間 ,如短時間單時代發(fā)育和長期多時代盆地等。 根據(jù)盆地發(fā)育經(jīng)歷的旋回性 ,如單旋回和多

19、旋回盆地等。 根據(jù)盆地形成的機理 , 如原生和次生的 , 重力成因、熱成因、應力成因的和地球各層圈相互作用成因有關的盆地等。 根據(jù)盆地內(nèi)填充補償情況 ,如過補償盆地、補償盆地和補償不足盆地等根據(jù)盆地發(fā)育的主要沉積系統(tǒng) 、沉積環(huán)境、沉積相,如大陸環(huán)境、陸緣環(huán)境、 海洋環(huán)境的盆地,陸相碎屑巖盆地和海相碳酸鹽巖盆地等。 根據(jù)盆地內(nèi)構(gòu)造巖石組合或建造 ,如復理石盆地、磨拉石盆地、紅盆地等。 根據(jù)沉積或沉降速率方面的參數(shù) ,如快速下沉、慢速下沉,高聚集速率、低聚集速率盆地、加速和減速盆地等。根據(jù)地熱流值和地溫梯度值等參數(shù) , 如高、中和低熱流盆地 , 高、中和低地溫深度盆地等。根據(jù)巖漿活動發(fā)育 ,如優(yōu)地

20、槽盆地、冒地槽盆地、熔巖盆地等。 根據(jù)含油氣性和含礦性 ,如含油氣盆地、含鹽盆地、含煤盆地等。根據(jù)控制盆地發(fā)育的主斷層形態(tài) ,如簡單鏟式斷層上發(fā)育的盆地、具斷坪和斷坡的復雜鏟式斷層上發(fā)育的盆地、多米諾式斷層上發(fā)育的盆地等。大量分類方案的涌現(xiàn)反映出需求的不同和所持觀點的差異,各自從不同方面 突出地強調(diào)了盆地的某一方面和某幾方面的特征。在 油氣勘探實踐已證明,無論根據(jù)哪一種分類, 同類盆地含油氣情況的差別總是很大的 。 進行綜合分析和評價時,對盆地類型的認識又是一個不可缺少的重要環(huán)節(jié)。 就總體上來看,各類盆地所占的世界油氣儲量比例方面還是有相當大差別的。 如能進行各單因素盆地分類和盆地分析基礎上的

21、綜合研究,將會對油氣勘探 提供可靠依據(jù)。二、威爾遜旋回 地球的動力學系統(tǒng)與板塊活動密不可分,正是板塊的活動導致了各類盆地的形成和演化。威爾遜首先注意到大洋開合的不同發(fā)展趨勢,將 大洋盆地的演化歸納為六個發(fā)展階段: 大陸裂谷階段 是大洋發(fā)展的胚胎期,沿其地幔物質(zhì)上涌,地殼被拉伸變薄, 發(fā)育了一系列斷裂和地塹。 東非裂谷 是這一階段的典型例證。當大陸巖石圈 終于被拉斷,喪失了完整性,地幔物質(zhì)涌出形成大洋地殼 , 這就意味著 , 一個 新的大洋已經(jīng)誕生于世。而大陸裂谷也就轉(zhuǎn)變成發(fā)育于洋殼上的中央裂谷 , 并成為主要板塊之間的邊界。 紅海、亞丁灣、加利福尼亞灣 都是生成不久的 狹長的幼年洋,其軸部為地

22、震帶、高熱流帶,一些地段還見有磁異常條帶。 紅海約于 2000 多萬年前開始張開,其中軸部有裂谷發(fā)育,為非洲扳塊和印 度板塊(或阿拉伯板塊)間的邊界。大約 600 萬年前,加利福尼亞半島裂離 墨西哥陸緣,其間張開形成加利福尼亞灣。加里福尼亞灣和亞丁灣內(nèi)均有洋 中脊軸及錯開脊軸的轉(zhuǎn)換斷層發(fā)育,可見,使中脊軸呈階狀布列的轉(zhuǎn)換斷層, 在大洋的初生階段便已經(jīng)存在。幼年洋 進一步發(fā)展 , 兩側(cè)大陸愈益分離 , 逐漸形成宏偉的 洋中脊山系和開闊的深海平原 , 大洋的發(fā)展進入 成年期 。今日的 大西洋和印度洋 , 已 經(jīng)是浩大的成年洋,但在當年 , 它們也經(jīng)歷過自己的胚胎期和幼年期 , 它們都是從無到有 ,

23、 從小到大逐漸發(fā)育起來的。 隨著大洋不斷張開 , 大洋邊緣離開中脊的距離越來越遠 , 巖石圈不 斷冷卻變重從而向下沉陷,同時,由于被動大陸邊緣上接受了 巨厚的沉積物,在地殼均衡作用下也使洋緣的巖石圈遭到顯著 的沉陷。至一定階段,洋緣的巖石圈終于在擠壓作用下破裂, 一側(cè)巖石圈俯沖沉潛于另一側(cè)之下,隨著出現(xiàn)了 洋緣的海溝和 板塊俯沖帶 , 被動大陸邊緣 于是轉(zhuǎn)化成為 島弧或活動大陸邊緣 。 當板塊的俯沖作用占據(jù)優(yōu)勢時,大洋的發(fā)展便進入 衰退期 ,如 太平洋。 中生代時的古地中海,北緣橫貫著一系列海溝俯沖帶,頗似今 日西太平洋的情景;南緣瀕臨印度、阿拉伯、北非,為寬緩的 被動大陸邊緣。古地中海洋底沿

24、北緣海溝向北潛入歐亞大陸之 下,古地中海逐漸收縮關閉?,F(xiàn)代地中海乃是古地中海萎縮后 的殘余海洋,其內(nèi)部不見活動的洋中脊,海盆相當窄小,標志 了大洋發(fā)展的終了期。目前,東地中海海底正沿著北緣的海溝 向北俯沖。印度、阿拉伯以北的古地中海洋殼 , 新生代時相繼俯沖 , 印度、阿拉伯與歐亞大陸其余部分相遇碰撞,洋盆完全閉合消逝。當大洋關閉、兩側(cè)大陸碰撞時 , 受到很大的擠 壓應力 , 巖層褶皺、斷裂、逆掩、混雜,地面向上隆升, 形成了巍峨的褶皺山系(如喜馬拉雅山系)。同時留下已消逝洋盆的遺痕 - 地縫合線和洋殼殘片(即所謂 蛇綠巖套) 。 可見,大洋的演化呈現(xiàn)為張開和關閉的旋回形式。由于大洋盆地是全球

25、最大 的構(gòu)造地貌單元,它占據(jù)了地球表面的大部分 , 因此 , 大洋開閉的發(fā)展旋回主 宰了地球表層活動和演化的全局 。? 鑒于加拿大學者威爾遜首先認識到大洋開閉的深遠意義, 1974 年杜威 ( J.F.Dewey )和伯克( K.Burke )建議將這種可以記錄在大陸巖石圈中的 復雜交替的大洋開閉旋回命名為 “ 威爾遜旋回 ” 。第三節(jié) 裂陷盆地學習本節(jié)需要掌握如下幾方面內(nèi)容:、重點掌握伸展盆地、裂谷、原洋裂谷、坳拉谷、被動大陸邊緣和邊緣海的概念。2、掌握伸展盆地的基本類型,了解其基本特征。3、了解伸展盆地的形成機制。一、裂陷盆地和裂谷 裂陷盆地(也叫伸展盆地)是由巖石圈受拉張而伸展、減薄形成

26、的裂陷或裂陷 - 坳陷盆地。其形成的背景可以是 在重力滑動、拉張、 擠壓、扭動和上拱等條件下 ,可以發(fā)育在不同的板塊構(gòu)造背景上。 裂谷 是裂陷盆地的常見型式, 它是指具有陡而長的兩壁平行的 沉降谷 。其形成模式可分為兩大類,一類有熱源,形成主動裂谷, 如地幔柱和上升熱對流導致熱巖石圈變?nèi)踝儽⌒纬闪压?;另一?歸因于巖石圈的拉伸引起熱軟流圈的被動上拱,形成被動裂谷。二、裂陷盆地的類型 根據(jù)巖石圈或地殼性質(zhì)及演化階段等可將裂陷盆地劃分為: 大陸內(nèi)初始裂谷、大陸內(nèi)斷陷 - 坳陷盆地、大陸間裂谷、被動大陸邊緣、坳拉 谷、邊緣海盆地、大洋盆地等基本類型。 1、 大陸內(nèi)初始裂谷 這種裂谷的典型實例有 東非

27、裂谷系、萊茵地塹、貝加爾地塹系、我國的汾渭地塹系 等。大陸內(nèi)初始裂谷形成于地幔上涌 , 大陸板塊破裂并開始分離 , 但尚 未形成海洋的背景下 , 相當于威爾遜旋回的大洋胚胎期。其主要特征是:1 、具有線形裂谷地貌和狹長的受正斷層控制的地壘 地塹或半地壘 半地 塹構(gòu)造 , 有的呈 三聯(lián)點 分布。? 2 、堆集陸相碎屑巖 , 尤其以紅色粗碎屑巖為特征,主要是 沖積扇和湖相沉積。? 3 、以堿性偏堿性基性巖為主的火山活動。? 4 、一般具高熱流值。? 5 、淺源地震發(fā)育。? 6 、大多數(shù)為區(qū)域隆起背景,與地幔上涌有聯(lián)系。 示意圖 2、大陸內(nèi)斷陷 -坳陷盆地 其特征主要是陸殼上由于 水平拉張 作用形成

28、的斷陷盆地,與初始大陸內(nèi)裂谷不同的是 盆地裂陷深,沉積厚度要大 。 示意圖 3、大陸間原洋裂谷大陸間裂谷 是大陸內(nèi)裂谷的進一步演化形成的;迪克遜把這種 裂谷稱為原洋裂谷。它與大陸內(nèi)初始裂谷的根本不同在于 大陸內(nèi)初始裂谷位于大陸內(nèi)部 , 為陸殼性質(zhì) ; 而原洋裂谷是在兩個陸塊 之間形成的一個初升的、溫度較高的 大洋巖石圈的狹窄地帶 。但裂谷內(nèi)沉積作用仍受兩側(cè)陸塊的影響。4、坳拉谷 坳拉谷是三叉裂谷系中面向大洋被遺棄的一臂裂谷 。當大陸裂谷開 始形成時 , 常呈一種三角口破裂 , 也即是以大陸拱起的高點為中心同時 向外生長三條放射狀裂谷 , 這也就是一般稱作的三聯(lián) 。如進一步演化 , 三叉裂谷中的

29、兩個臂可以演化為大陸間原洋裂谷 , 其中一個臂夭折 , 未 發(fā)育成大陸間裂谷 , 這一臂被稱為夭折裂谷 , 也有人譯為廢棄裂谷 。 亞丁灣、紅海和東非裂谷系就是這樣的三聯(lián)實例,其中東非裂谷系既為廢棄裂谷。 如果裂谷體系進一步發(fā)展 , 三叉裂谷中的兩臂繼續(xù)擴張分離 , 形成大洋 。另一臂夭折 并未擴張成為大洋 , 而是呈 夭折裂谷的型式 , 一方面面 向新發(fā)育的大洋 , 一方面沿著自己的走向向大陸伸展。河流沿著這一 遺棄臂流下來 , 發(fā)育為向大洋推進的三角洲 , 并且這一遺棄臂繼續(xù)沉降 和接受巨厚的沉積。 這一種類型的遺棄臂稱為拗拉谷 。當大洋閉合形成山系時 , 又向拗拉谷提供物源。 5、被動大

30、陸邊緣 當海底擴張繼續(xù)時,大陸間裂谷以擴張軸為中心,每一半“ 裂谷 ”向外移動,變成被動的大陸邊緣,也被稱作不活動的大陸邊緣或“大西洋型”大陸邊緣 。其具有以下特征: 地貌特征 大西洋型大陸邊緣在地貌上有寬廣的海岸平原、寬廣的大陸架、平緩的大陸坡和明顯的陸隆。 沉積特征 大西洋型大陸邊緣的演化階段開始為拉張性斷陷,即裂谷階 段 ,而后當大陸被新生的洋殼向外推擠拉開后在區(qū)域性沉降的 基礎上發(fā)展成為 被動型大陸邊緣。由于這種構(gòu)造演化,被動大陸邊緣的沉積明顯地分為 兩套巖系。 1 )下面的一套老巖系是裂谷(大陸內(nèi)和大陸間裂谷)階段的層系,它們一般分布在斷陷的前寒武系或古生界基底之上,由河流相和湖相碎

31、屑巖 組成,其中夾玄武巖層。上面覆蓋巨厚的蒸發(fā)巖系。 2 )上面的一套新巖系是在大陸被拉開形成大陸邊緣后,堆積陸棚陸隆型沉積。陸棚處沉積物為淺海相碳酸鹽巖和碎屑巖系。 在大河流入海處與大河相對應的陸隆處 , 發(fā)育三角洲和深海扇沉積。示意圖 構(gòu)造特征 被動大陸邊緣演化開始陸殼向海洋方向發(fā)生階段狀斷陷 , 然后形成被動大陸邊緣坳陷或陸緣地槽。地槽靠近陸緣一側(cè)面的結(jié)構(gòu)形式有四種:a 邊緣地槽;b 碳酸鹽臺地;c 大型三角洲;d 蒸發(fā)巖。 6、邊緣海盆地 位于大陸與島弧之間或島弧與島弧之間的海稱為邊緣海 。邊緣海盆地多分布于西太平洋和南亞地區(qū),邊緣海盆地的成因有擴張成因和殘留成因兩種,前者指邊緣海盆地

32、的張開是由于島弧裂離大陸向洋漂移, 或島弧本身裂開的結(jié)果;后者指邊緣海盆地本身是深洋底的一部分,島弧是后來形成的,從而把這部分洋底圈圍分割出來。示意圖邊緣海盆地有如下特征 : 1) 邊緣海盆地的水深小于或近于大洋盆地的正常水深,一般為2000-5000米。 2) 大多數(shù)邊緣海盆地的地殼結(jié)構(gòu)屬于或近于大洋型,厚度一般不超過 10公里,其下地幔上隆,莫霍面變淺。 3) 一些活動的或較年輕的邊緣海盆地具有相當于洋中脊的高熱流值。 4) 邊緣海盆地的布格重力異常具有較高的正值,這是地殼減薄 地幔上涌的反映。 5) 邊緣海盆地的年齡相當年青。 6) 部分邊緣海盆地中已識別出磁異常條帶 三、 伸展盆地的形

33、成機制 1、純剪切伸展模式 巖石力學實驗表明巖石在應力作用下可產(chǎn)生 呂德氏共軛剪切破裂面, 它們是共軸非旋轉(zhuǎn)應變,這種變形常稱為“純剪切 ”。Mckenzie(1978 )將這種純剪切概念和變形方式用于整個 大陸巖石圈的伸展,建立了大陸巖石圈 純剪切伸展模式(圖)。在這個模式中巖石圈發(fā)生均勻的頸縮作用,上 部地殼以脆性共軛正斷層作用形成地塹和地壘,致使地殼伸展,下部地殼及上地幔則可以是以韌性流動方式伸展減薄。兩者在垂向上是重疊的。裂谷或地塹盆地與深部莫霍面隆起呈倒影對應。在任一垂直參照線上,巖石圈各層次的伸展變形是均勻的。 2、單剪切伸展模式美國地質(zhì)學家在 60 年代研究盆嶺區(qū)時就發(fā)現(xiàn)大型的平

34、緩斷 層面,傾角約12度,正向滑距至少有30km ,甚至達50-60km。Wernicke(1981,1985 )設想這樣的一些大型低角度正斷層正是切穿巖石圈和控制大陸伸展變形的主要運動面。沿著該斷面 的上盤發(fā)生大量旋轉(zhuǎn)剪切變形。在這種旋轉(zhuǎn)的簡單剪切伸展模式中 , 淺層地殼伸展構(gòu)造多為不對稱性的,旋轉(zhuǎn)的平面式或鏟式正 斷層。低角度正斷層的深切造成脆性伸展區(qū)與上地幔韌性伸展區(qū)在垂向上不重疊。在任一垂向參照線上,地殼的伸展減薄與上地幔的伸展減薄是不協(xié)調(diào)的。 3、拆離與分層剪切伸展模式 Eaton ( 1980 )認為拆離斷層使伸展構(gòu)造具有分層性。不同層的伸展變形方式可以不同。淺層次的伸展構(gòu)造是受一

35、條拆離斷層控制的 , 變形屬于 單剪伸展 ;深層次(下地殼及 上地幔)的伸展則是 純剪切伸展機制 。分層拆離伸展模式有五種 :( 1 )穿透巖石圈的拆離模式。( 2 )分層拆離模式,為坡坪式拆離面,導致邊緣高原和斜坡盆地的發(fā)展。( 3 ) 拆離和純剪結(jié)合的模式,上下有大錯位。拆離面與拆離終端的純剪伸展結(jié)合, 下部韌性拉張帶與上部脆性拉張帶是錯開的。( 4 ) 拆離和純剪結(jié)合的模式,上下無側(cè)向錯位。拆離面與其下的純剪伸展結(jié)合, 但滑脫面以下的韌性拉伸帶與上地殼的脆性伸展帶幾乎沒有錯位。( 5 ) 分層拆離和殼下純剪切模式,為坡坪式拆離面和其下韌性伸展結(jié)合。4、主動裂谷與被動裂谷 裂谷按其成因可分

36、為兩大類 : 一類是主動裂谷;另一類是被動裂谷。主動裂谷需要有熱源,如地幔柱、熱點或地幔隆起, 上升的熱對流使巖石圈變?nèi)?、變薄產(chǎn)生拉伸應力。這種裂谷形成初期常伴隨著區(qū)域規(guī)模的穹窿、拱起、隆 升作用。被動裂谷是起因于板內(nèi)應力,使巖石圈拉伸減薄,引起熱軟流的被 動上拱。早期張裂表現(xiàn)下沉而不是上隆。張裂之后出現(xiàn)熱事件、穹窿作用和 火山活動。以上兩種裂谷的主要差別在于熱源和應力兩者具有相反的因果關系。它們具有不同的構(gòu)造演化、構(gòu)造樣式、巖漿活動和沉積充填方式 。前者沉積在初期抬升所造成的不整合面之上,早期缺少碎屑;而后者早期沉降有水系流入,不乏碎屑。第四節(jié) 壓陷盆地學習本節(jié)需要掌握如下幾方面內(nèi)容:、重點

37、掌握壓縮盆地、弧前盆地、周緣前陸盆地(兩種)和殘留洋盆地的概念。2、掌握壓陷盆地的基本類型,了解其基本特征。3、了解壓陷盆地的形成機制。一、 壓陷盆地的基本類型壓陷盆地是指由擠壓作用形成的盆地,或者受逆沖斷層控制的斷陷盆地。它的形成與板塊俯沖和碰撞作用有關, 表現(xiàn)為地殼或巖石圈的縮短變形 , 因而也稱著壓縮盆地。 板塊運動背景上的壓陷盆地類型為:1.與板塊B型俯沖作用有關的壓陷盆地(示意圖)(1)弧前盆地( fore-arc basin)(2)弧后前陸盆地(retroarc foreland basin)(3)斜坡盆地(slope)(4)海溝(trench)2.與板塊碰撞作用有關的壓陷盆地(示

38、意圖)(1)殘留盆地(remnant basin)(2)周緣前陸盆地(peripheral foreland basin)(3)山間盆地(intermontane basin)二、與板塊B型俯沖作用有關的壓陷盆地 1、弧前盆地 弧前盆地亦稱外弧凹槽或島弧 海溝間隙盆地。它分布在海溝斜坡折點和巖漿弧的前鋒之間??拷_帶一側(cè)常發(fā)育擠壓褶皺和逆沖斷層,靠巖漿弧一側(cè)可以出現(xiàn)正斷層。Seely 和 Dickinson (1977) 根據(jù)弧前盆地基底性質(zhì)不同劃分以下四種類型(示意圖)。 ()島弧地塊內(nèi)盆地 ( ntra massive basin) 指位于島弧塊體巖石之上的弧前盆地。 ()殘余盆地 (

39、Resindual Basin )指位于殘余洋殼或過渡性地殼之上的弧前盆地。 ()構(gòu)積盆地 ( Constructed basin )指發(fā)育在島弧塊體和俯沖雜巖體構(gòu)造結(jié)合帶的盆地。 ()復合盆地 ( Composite basin )指位于殘余洋殼、島弧塊體和俯沖雜巖體或者島弧塊體和俯沖雜巖體復合基底之上的弧前盆地,是構(gòu)積盆地進一步發(fā)展的產(chǎn)物。 2、前陸盆地 前陸是指與造山帶或活動帶毗鄰的、穩(wěn)定的大陸部分,造山帶的巖石向著前陸逆沖或掩覆。 前陸盆地( Foreland basin )指在前陸構(gòu)造背景中發(fā)育的盆地。具體來講,是沿造山帶大陸外側(cè)分布的沉積盆地,有四個特點:靠近盆地的褶皺 - 沖斷帶

40、的構(gòu)造負荷促使盆地彎曲沉陷;盆地橫剖面明顯不對稱;盆地靠近造山帶一側(cè),在其演化過程中遭受變形作用;盆地的克拉通一側(cè)與地臺層序逐漸合并。 前陸盆地的下面是大陸型地殼 , 這種盆地分為兩類: 一類是在俯沖的板塊上面形成,被稱作周緣前陸盆地或周緣盆地 (Peripheral foreland basin)。 另一類是在仰沖的板塊上面形成,位于弧后地區(qū),被稱作弧后前陸盆地(Retroarc foreland basin)。前陸盆地類型示意圖3、弧后前陸盆地 1)構(gòu)造位置 弧后前陸盆地分布在大陸邊緣巖漿島弧的后面,它們一般和海溝或俯沖帶雜巖體、火山島鏈或巖基帶以及周緣前陸盆地在比較長的距離內(nèi),保持平行排

41、列的關系。在弧后前陸盆地形成前,一種情況為邊緣海盆地和弧間盆 地,后來島弧和大陸邊緣碰撞、擠壓,迫使邊緣海沉積物受擠壓形成褶皺 沖 斷層帶,弧后前陸盆地的形成與褶皺 沖斷層帶構(gòu)造疊置造成的構(gòu)造負荷有關2)區(qū)域構(gòu)造特征 盆地橫剖面是不對稱的,靠近褶皺一沖斷層帶的一翼厚度大,靠近克拉通的另一翼厚度較薄。此外,靠近褶皺一沖斷層帶一側(cè),盆地中地層變形強烈,而靠克拉通一側(cè),變形微弱。 3)沉積特征 沉積物來源主要是造山帶,但也有部分來自克拉通翼部。弧后前陸盆地最有特征性地層是河流 三角洲體系沉積,淺海沉積也較為普遍,但深海沉積則較少。在檻隔的海相凹陷中,生油層比較發(fā)育。此外,位于弧后前陸盆地下面較老冒地

42、斜棱柱體也強烈 地影響油氣富集。 典型實例 : 落基山盆地、阿爾伯達盆地等 4、斜坡盆地 斜坡盆地位于巖漿弧與海溝的斜坡上,盆地基底由俯沖雜巖組成,本身也可能演化成為俯沖雜巖的一部分。比較低的位置可以向海溝過渡,形成海溝 - 斜坡盆地,斜坡中上部可以發(fā)育斜坡沉積裙和階地沉積。與海溝主要區(qū)別是 , 斜坡盆地的沉積物不應包含從俯沖的洋殼表面刮落下來的深海沉積;與弧前盆地的主要區(qū)別是 , 斜坡盆地的基地是俯沖雜巖增生楔,而弧前盆地的基底主要是巖漿弧基底。5、海溝海溝是指兩個板塊發(fā)生 B 型俯沖作用的地帶 ,堆積物包括來自巖漿弧上的碎屑和 B型俯沖過程中刮落下來的大洋地殼及其表層的深海沉積物等。堆積在

43、斜坡盆地和弧前盆地中的陸源碎屑可以通地發(fā)育在斜坡上的不下峽谷帶到海溝中沉積下來,常發(fā)育濁積巖、混雜巖、海底扇等。受 B 型俯沖帶的影響充填的沉積層發(fā)生強烈褶皺并產(chǎn)生逆沖斷層,構(gòu)成與 B 型俯沖有關的增生楔。地質(zhì)時期地增生楔可以演變成為褶皺造山帶的一部分。三、與板塊碰撞作用有關的壓縮盆地 1、殘留洋盆地 當具外弧的大陸殼和另一大陸殼由于俯沖作用聚會在一起就形成大陸碰撞作用。 因為大陸邊緣和外弧帶一般是十分不規(guī)則的,所以大陸殼和外弧殼并非是在 各個點上都相撞在一起,而是首先在一個點或更多的點上碰撞。由于碰撞, 褶皺作用和逆沖作用造成隆起和兩個板塊上面大陸殼的構(gòu)造縫合。在還未完 全碰撞的地點,老的海

44、洋盆地的灣繼續(xù)存在,它被稱作殘留洋盆地?,F(xiàn)代殘 留洋盆地的最著名實例是孟加拉灣。當碰撞造山帶連續(xù)發(fā)育時,從高地來的碎屑物不僅供給附近的前陸盆地, 而且還沿走向把沉積物帶到殘留洋盆地 , 可造成大的三角洲體系。在碰撞晚 期階段,殘留洋消失。殘留洋盆地和被動大陸邊緣陸隆沉積物由于俯沖被刮 落,使消亡帶雜巖體擴大,它們常成為大的推覆體 , 即褶皺 沖斷層帶。同 時前陸盆地擴大,在其中發(fā)育磨拉石沉積。2、山間盆地山間盆地是指周圍被碰撞造山帶包圍或位于造山帶內(nèi)部的以陸殼(通常是克拉通或早期的褶皺帶)為基底的壓陷盆地,即以逆斷層為邊界的斷陷盆地。如我國天山褶 皺帶中的一些小型盆地。 3、周緣前陸盆地 1.

45、 構(gòu)造位置 周緣前陸盆地是在靠近地縫合帶的俯沖板塊上發(fā)展起來的一種前陸 盆地。當陸塊被拖向俯沖帶下插時,周緣前陸盆地就在陸塊之上形成。2. 區(qū)域構(gòu)造特征 周緣前陸盆地的一側(cè)靠近造山帶的褶皺 沖斷層帶,另一側(cè)靠近克拉通,在克拉通一側(cè)形成正斷層。盆地橫剖面是不對稱的,這種不 對稱性還表現(xiàn)在盆地靠造山帶一側(cè),盆地中地層遭受強烈的構(gòu)造變形,而靠 克拉通一側(cè),變形微弱。3. 沉積特征 盆地靠近造山帶是楔形碎屑巖體分布地帶,碎屑巖體來源通常 是和盆地的造山帶一側(cè)有聯(lián)系,但是另一側(cè)的碎屑巖也可進入盆地。盆地沉積類型主要是河流 三角洲沉積物組合。沉積物搬運方向縱橫向均有。海相和非海相地層各占的比例取決于沉降速

46、度和沉積速度之間的關系。近代周緣前陸盆地的著名實例是正在積極上升的喜馬拉雅山。山前緊靠南邊印度次大陸的那些盆地。如沿恒河分布較老的 Siwalik 槽地,它接受了晚中新世以來的沉積物,在更新世,凹陷的沉積軸向南遷移,接受現(xiàn)在恒河河谷厚的第四紀沉積物。中東波斯灣盆地 演化后期也屬于這一類盆地。該地區(qū)北邊為扎格羅斯山脈(即扎格羅斯褶皺帶),主要是由中生代和第三紀的石灰?guī)r和復理石沉積所組成,在 中央出露古生代沉積,所有這些沉積都遭受強烈變動,而且形成東南 西北走向的一系列復背斜和復向斜。同時這里廣泛發(fā)育逆掩斷層,其推掩方向主要是 由北東向西南。第五節(jié) 走滑盆地走滑盆地( Strike slip ba

47、sin )是指沿著大型走滑構(gòu)造帶分布、由走滑作用形成的盆地 ,或者是受走滑斷層控制的盆地。走滑斷層的活動 可形成 扭張和扭壓 兩種環(huán)境,分別發(fā)育 扭張盆地和扭壓盆地 ,前者也稱為走滑拉分盆地 , 后者也稱為走滑擠壓撓曲盆地。走滑盆地規(guī)模 可大可小,可從小到幾百平方米的小凹陷到大到幾十平方公里的菱形斷陷盆地。其形態(tài)一般為 菱形或長條形 ,長軸方向與走滑構(gòu)造帶 方向一致。厘定一個沉積盆地是否為走滑盆地 , 一定要看這個盆地的形成與演化過程是否與 走滑作用和走滑位移有關 。 學習本節(jié)需要掌握如下幾方面內(nèi)容:、重點掌握走滑拉粉盆地的概念。2、掌握走滑盆地的基本類型,了解其基本特征。3、了解走滑盆地的形

48、成機制。一、 走滑拉分盆地 走滑拉分盆地也稱拉分盆地( Pull-apart basin )是沿著走滑斷層,在扭張環(huán)境下形成的盆地 。其可以在以下條件下形成:1. 釋壓彎曲斷層旁拉分作用;2. 分支斷層間拉分作用;3. 雁列斷層間拉分作用;4.走滑斷層終(尾)端拉分作用;5. 在擠壓背景下,順走滑斷層發(fā)生塊體逸脫,產(chǎn)生的拉分作用;6. 網(wǎng)(辮)狀斷層系內(nèi)拉分作用;7.扭動帶或剪切走廊帶內(nèi)塊體旋轉(zhuǎn), 產(chǎn)生的拉分作用;拉分盆地形狀多為菱形、楔形、扁豆形、三角形、矩形等。其規(guī)模不等,大者可上萬平方公里,盆地沉積可厚逾 10km 。拉分盆地與緊壓隆起常緊鄰相伴,故 物源豐富,沉積速率快,巖相厚度變化大

49、。拉分盆地可以形成于陸上、陸緣、岸外和洋內(nèi),其沉積隨環(huán)境而異。 拉分盆地可能形成的環(huán)境如圖拉分盆地有一個發(fā)生、發(fā)展到衰退消亡的過程。隨著走滑作用的進行, 單個小的拉分盆地被不斷加長 ,彼此相通,逐漸發(fā)展成為一個 復合拉分盆地 。其形成和演化過程如圖大型拉分盆地常有地殼減薄 , 多期巖漿活動 , 在拉分強烈期 , 火山活動最為強烈 , 熱 流值一般較高。一個大型拉分盆地中可包括一些小拉分盆地和斷塊隆起。二、走滑擠壓撓曲盆地 走滑擠壓撓曲盆地是沿走滑斷層產(chǎn)生的縮短撓曲環(huán)境下形成的盆地 。它們也可以在許多 條件下形成,諸如在壓緊彎曲斷層旁、分支斷層間、雁列隆起間、雁列斷層間等處 發(fā)育。美國加州中部

50、圣華金盆地 和 南加州文吐拉盆地 是典型的走滑擠壓撓曲盆地。 第六節(jié)克拉通內(nèi)盆地克拉通( Craton )是長時期內(nèi)已經(jīng)穩(wěn)定的和很少遭受變形的地殼部分。一般認為克拉通內(nèi)盆地是 長期穩(wěn)定、構(gòu)造上很簡單的一類盆地。例如美國的 古生代伊利諾斯盆地、威林斯頓盆地 。實際上,有些克拉通內(nèi)盆地構(gòu)造上很簡 單,有些克拉通內(nèi)盆地并不簡單。如克拉通內(nèi)中新生代 拗陷盆地和斷陷盆地 要比上述古生代克拉通內(nèi)盆地復雜得多。在這些中新生代斷陷和拗陷盆地中,有的改造微弱,仍保存原來斷陷和拗陷盆地面貌,僅邊緣受 A 俯沖帶影響被改造 ,有的不僅盆緣而且盆地內(nèi)部后期受 A 俯沖帶和基底滑移影響被強烈改造。 克拉通內(nèi)盆地的基本類

51、型包括: 1、克拉通內(nèi)簡單盆地 2、克拉通內(nèi)坳陷盆地 學習本節(jié)需要掌握如下幾方面內(nèi)容:、掌握克拉通的概念。 2、了解克拉通內(nèi)盆地的基本類型。一、克拉通內(nèi)簡單盆地 克拉通內(nèi)簡單盆地通常位于前寒武紀 地盾附近的克拉通內(nèi)部呈碟形,具有單旋回古生代沉積。典型代表:伊利諾斯盆地、巴黎盆地??死▋?nèi)簡單盆地具下列主要特征:1.盆地淺而寬闊,平面上呈園形 , 剖面上呈碟狀。2.沉積厚度不大,一般3000米 4000 米。3.構(gòu)造較簡單,呈平緩的凹陷,僅局部有使盆地復雜化的長垣隆起和穹窿。4.沉積物特征是:在剖面的最下部和最上部以及在局部的邊緣地區(qū)為非海相地層。由于長期海侵、主要發(fā)育典型的淺海相碳酸鹽和碎屑巖

52、沉積。通常出現(xiàn)有分選好、磨園成熟度高的砂粒和各種類型碳酸鹽巖的陸架沉積,在欠補償時期盆地內(nèi)部可堆 積富含有機物物質(zhì)的生油巖。例如北美的上泥盆統(tǒng)一密西西比統(tǒng)的黑色頁巖。示例二、克拉通內(nèi)坳陷盆地 位于克拉通邊緣附近,其規(guī)??梢詮拇未箨懨暗夭鄣叫⌒蜕介g盆地,具多旋回性。例如西西伯利亞盆地 ,僅中 新生代就沉積了4000 8000 米的沉積物。它由三個構(gòu)造層組成。下構(gòu)造層為盆地的海西褶皺帶基底,由前古生代和部分古生代強烈褶皺變質(zhì)巖組成,其中有大量火成巖侵入體。中構(gòu)造層由上石炭系三疊系組成,為地槽向地臺的過渡層系,為噴出巖、凝灰?guī)r、沉積巖和含煤巖系,分布于基底表面和低凹處,褶皺和變質(zhì)程度較弱,在其中二疊

53、三疊系地層中,噴出巖較多。上構(gòu)造層為侏羅系老第三系中、新生代 盆地沉積,中間厚,兩邊薄,其中主要為海相、三角洲和陸相碎屑巖沉積。盆地構(gòu)造也比較簡單,主要為凹陷,凹陷中央分布一些平緩的長垣和穹窿隆起,它們的形成與三角洲砂巖體 的差異壓實作用有關。示例第三章 構(gòu)造樣式本節(jié)要求:掌握伸展構(gòu)造樣式的概念了解基底構(gòu)造樣式掌握蓋層構(gòu)造樣式中鏟式正斷層與伴生構(gòu)造第一節(jié)伸展構(gòu)造樣式伸展構(gòu)造體系是在全球引張動力系統(tǒng)下形成的構(gòu)造組合,包括環(huán)球長約 50000 公里的大洋擴展中脊與兩側(cè)被動大陸邊緣,以及壯觀的陸內(nèi)裂谷系,如我國東部華夏裂 谷系和非洲東部裂谷系等。 裂陷盆地序列中廣泛發(fā)育正斷層系及其伴生 構(gòu)造,按其卷

54、人深度呈現(xiàn)不同特征:( 1 )深層次主要表現(xiàn)為韌性剪切帶 , 廣泛發(fā)育為糜棱巖前鋒帶,上部可稱為 基底拆離斷層;( 2 )中層次為基巖中的脆性正斷層系;( 3 )淺層次為沉積蓋層中的鏟式正斷層系,因此可以劃分出基底構(gòu)造樣式與蓋層構(gòu)造樣式。一、 基底伸展構(gòu)造樣式 基底伸展構(gòu)造樣式 由 基底拆離斷層與伸展斷塊 組成。基底拆離斷層是伸展構(gòu)造體系內(nèi) 大型滑脫斷層 ,產(chǎn)狀平緩 , 常呈現(xiàn)為鏟式正斷層或韌性剪切帶 ( 下圖 ) 。伸展斷塊主要出現(xiàn)在一系列裂陷盆地內(nèi),以渤海灣裂谷盆地和南海西部大陸邊 緣的珠江口裂谷盆地研究較為清楚,斷塊為正斷層所限,正斷層常呈平板式, 有時呈鏟式向下并入到韌性剪切帶。伸展斷

55、塊的差異沉降使基底處于不同高度和傾斜,常有兩種形式 : 一種是大致呈對稱的地壘和地塹結(jié)構(gòu) (下圖 ), 松遼盆地就是一個典型例子。另一種形式就是巖塊向同 一方向旋轉(zhuǎn) , 形成半地壘和半地塹結(jié)構(gòu) , 呈骨牌式組合 , 如渤海灣盆地內(nèi)一系列箕狀拗陷。二、 蓋層伸展構(gòu)造樣式 蓋層伸展構(gòu)造變形主要由 伸展正斷層、斷塊和相應背斜 組成。依據(jù)剖面形態(tài),伸展正斷層可分為 板式斷層、鏟式斷層和坡坪式斷層 三種,三者組成一個 完整序列 (下 圖 ) 。鏟式正斷層組合可以形成 疊瓦狀鏟式正斷層系 ,一般是從盆地邊緣向盆地軸部 發(fā)展,斷層時代也向盆地軸部變新,對下降盤增厚的地層起了調(diào)節(jié)作用。由于 伸展作用在鏟式正斷層上產(chǎn)生潛在間隙,對此進行補償時可產(chǎn)生 兩種伴生構(gòu)造 : 一種為伴生的 滾動脊斜 , 主要出

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