中國區(qū)域地質(zhì)學3板塊沉積學與構(gòu)造古地理分析學習課件

1、D + 練習答案練習答案 牛牛文庫文檔分享 板塊沉積學與構(gòu)造古地理分析板塊沉積學與構(gòu)造古地理分析 牛牛文庫文檔分享 板塊沉積學與構(gòu)造古地理分析 一、概述 二、地層的沉積類型和沉積組合 三、板塊構(gòu)造的沉積盆地分類 四、主要盆地類型及沉積作用 五、沉積盆地的構(gòu)造背景分析 jwm: 牛牛文庫文檔分享 一、概 述 地球演化或地殼運動形成各種各樣的地質(zhì)記錄， 基本上可以分為兩大類：巖層和構(gòu)造，也就是建造和 改造（形成與形變）。 建造的類型和時代反映了其形成時地殼運動的特點 和特定的環(huán)境。 構(gòu)造的類型包括斷裂、褶皺、韌性剪切帶等，在恢 復古構(gòu)造環(huán)境，了解造山作用類型、造山作用過程及 大陸動力學方面都有重要

2、意義。 地質(zhì)學研究中的基本思維方式是反向思維或稱反演， 即由結(jié)果反推作用過程，即由地層中保存的物質(zhì)記錄 去分析形成背景和作用過程。“The present is The present is the key to the pastthe key to the past”（LyellLyell，18301830）（地質(zhì)學 原理）, ,采用的分析方法是“將今論古”（或稱現(xiàn)實 主義原理）。 牛牛文庫文檔分享 板塊沉積學板塊沉積學是融造山帶地層學、沉積學、 板塊構(gòu)造學、地球物理、地球化學等為一體的 綜合性分支學科，被譽為近年來自層序地層誕 生以后，沉積學領(lǐng)域又一次大的躍進。它以造 山帶構(gòu)造為背景，以巖

3、石圈動力學成因為解釋 基礎(chǔ)，依據(jù)造山帶地層、沉積、古生物、構(gòu)造 及巖漿作用等方面基礎(chǔ)資料，探討造山帶沉積 盆地形成和展布，內(nèi)部物質(zhì)組成和演化特征， 重塑各板塊的古地理、古構(gòu)造格局及巖石圈動 力學特征。 牛牛文庫文檔分享 構(gòu)造古地理構(gòu)造古地理是包含了一個時期的古構(gòu)造格局和古地理輪廓， 主要指海區(qū)、陸區(qū)、剝蝕、沉積區(qū)范圍、沉積物主要類型及展布、海陸區(qū)地殼性質(zhì) 及其相互關(guān)系。所謂構(gòu)造古地理側(cè)重于構(gòu)造格局，著眼于構(gòu)造地貌標志，不僅表示 各種沉積類型、組合的分布，而且表示構(gòu)造地貌單元，如大陸邊緣、島弧、邊緣 海、裂陷槽等。 牛牛文庫文檔分享 板塊沉積學與構(gòu)造古地理分析 一、概述 二、地層的沉積類型和沉積

4、組合 三、板塊構(gòu)造的沉積盆地分類 四、主要盆地類型及沉積作用 五、沉積盆地的構(gòu)造背景分析 牛牛文庫文檔分享 二、地層的沉積類型和沉積組合 （Sedimentary Types and Sedimentary Association in Sedimentary Types and Sedimentary Association in StratigraphyStratigraphy） 在現(xiàn)代世界（或亞洲）地圖上，存在著大陸- -陸 表海- -陸棚海- -弧后邊緣海- -島弧- -海溝- -深海洋盆等一 系列自然景觀（構(gòu)造地理單元），在各單元中持續(xù) 地發(fā)生著沉積作用，形成沉積物，而這些沉積物的

5、結(jié)合在不同單元中是各具特色、不盡相同的?？偟?來說，他們在較長的時期和較大的范圍里是受到所 處的地理位置和構(gòu)造運動性質(zhì)的明顯控制的。 我們對現(xiàn)代大陸進行古構(gòu)造、古地理及演化歷史 分析，一個重要任務就是通過鑒別各時代地層的沉 積類型、沉積組合及展布關(guān)系，從而確定古大陸及 陸緣區(qū)的邊界，確定不同時期邊緣海和島弧的位置， 確定不同的板塊及邊界位置，即運用現(xiàn)實主義原理， “將今論古” 。 牛牛文庫文檔分享 二、地層的沉積類型和沉積組合 1 1、沉積類型 2 2、沉積組合 3 3、幾種重要的沉積組合 牛牛文庫文檔分享 1 1、沉積類型 1 1）定義：指由地殼構(gòu)造活動程度所決定的地層沉積總貌，這個總貌要在

6、較長時期和 較大范圍才能顯現(xiàn)。 2 2）分類：王鴻禎等（19851985）在編制中國古地理圖集時，根據(jù)構(gòu)造活動程度和基 本地理環(huán)境劃分出六種沉積類型： 陸 相 : : 穩(wěn)定 / / 過渡 / / 活動 ( t e r r e s t r i a l ) ( t e r r e s t r i a l ) ( s t a b l e ) ( s t a b l e ) ( i n t e r m e d i a t e ) ( i n t e r m e d i a t e ) (mobile)(mobile) 海 相 : : 穩(wěn)定 / / 過渡 / / 活動 (marine)(marine)：

7、 牛牛文庫文檔分享 1 1、沉積類型 3 3）劃分沉積類型的依據(jù)，即穩(wěn)定和活動程度的具體 表現(xiàn)： 物質(zhì)成分：成分成熟度以及火山物質(zhì)的有無和比 例 沉積結(jié)構(gòu)構(gòu)造：分選磨園、層面構(gòu)造和層理類型 地層層序和幾何形體：韻律、旋回的頻度及形態(tài) （席狀等） 其它特征：如厚度（單位時間內(nèi)）、間斷性質(zhì) （單位時間內(nèi)）成巖保存、變質(zhì)、生物生態(tài)保存，上 述特征在一定程度上反映了構(gòu)造運動的速度和幅度， 指明其形成的構(gòu)造條件。 牛牛文庫文檔分享 三、地層的沉積類型和沉積組合 1 1、沉積類型 2 2、沉積組合 3 3、幾種重要的沉積組合 牛牛文庫文檔分享 2 2、 沉積組合 1 1）定義：是在一定地質(zhì)時期內(nèi)形成的，能

8、夠反映其沉積過程中主要構(gòu)造環(huán)境的沉 積巖共生綜合體，即指在不同構(gòu)造部位上，一定時期內(nèi)形成的沉積物。 2 2）沉積組合及分布：王先生曾對沉積類型組合進行過詳細劃分，并在中國古地 理圖集（19851985）中表示了我國各地史時期的沉積類型和沉積組合分布。 牛牛文庫文檔分享 沉積類型劃分及代表性沉積組合 穩(wěn)定類型過渡類型活動類型 陸相 游移盆地湖泊碎 屑組合 內(nèi)陸盆地河湖砂 泥質(zhì)組合 近海盆地含煤碎 屑組合（河湖盆地） 內(nèi)陸斷陷盆地暗 色砂泥質(zhì)組合 內(nèi)陸斷陷盆地火 山碎屑-含煤組合 （松遼盆地） 山麓、山間粗碎 屑組合 大陸火山噴發(fā)-碎 屑組合 （山間磨拉石、K 火山盆地） 海相 濱、淺海相碎屑 或

9、碳酸鹽組合 海陸交互，含煤 沉積組合 （ 華北地臺碳酸 鹽巖，現(xiàn)代黃海） 邊緣海碳質(zhì)、硅 質(zhì)組合 邊緣海碎屑及碳 酸鹽巖組合 （日本海） 島弧海硬砂巖-火 山噴發(fā)組合 深海-半深海砂泥 質(zhì)復理石組合 （琉球海） 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 三、地層的沉積類型和沉積組合 1 1、沉積類型 2 2、沉積組合 3 3、幾種重要的沉積組合 1 1）復理石 2 2）磨拉石 3 3）遠洋沉積 牛牛文庫文檔分享 3 3、幾種重要的沉積組合 1 1）復理石（flyschflysch） 在地質(zhì)文獻中最早使用復理石的是瑞士地質(zhì)學家StuderStuder （18271827）用來描述AlpsAlps的J

10、J3 3深灰色含砂巖夾層的泥質(zhì)巖。它 是活動帶特有的、由海相碎屑沉積所構(gòu)成的韻律層系，韻律 的厚度為幾cm cm 幾十cmcm，目前一般認為是深海碎屑沉積， 但總的具有以下四個特征： （1 1）均為海相； （2 2）巖性為陸源碎屑巖類，主要為砂泥質(zhì)，而且粗碎屑在 剖面中所占比重非對稱地從盆地一端向另一端減少，從而顯 示明顯的極性； （3 3）韻律性，常常厚達幾千米的巖系都是由少數(shù)幾種巖性 規(guī)則互層組成，鮑馬層序（Bouma SequenceBouma Sequence）就是對這些韻 律組合的概括； （4 4）特征的結(jié)構(gòu)，遞變層理、槽模、層理良好，分選差， 生物貧乏。 牛牛文庫文檔分享 濁 積

11、巖 中 鮑 馬 層 序 牛牛文庫文檔分享 1 1）復理石 早期有關(guān)復理石成因和環(huán)境看法很多，從三角洲、濱淺 海一次深海均有，并歸因于地殼的垂直振蕩運動。19501950年 KuenenKuenen（奎恩）等根據(jù)水槽實驗把復理石中的遞變層理與高 密度濁流（比重為1.5-2.01.5-2.0）聯(lián)系起來，揭示出復理石的濁 流成因，發(fā)表的濁流是遞變層理的形成原因一文被譽為 是現(xiàn)代沉積學的開始。 復理石是一種濁流沉積，但 復理石 濁積巖。 復理石一詞的使用常和構(gòu)造相聯(lián)系，槽臺觀點認為它代 表地槽充填的晚期，在造山以前及同造山期的各個不同槽部 所沉積的一套沉積建造。板塊學說認為復理石形成于不同板 塊部位的

12、相對活動的深水的海盆中，如大西洋型大陸邊緣、 弧后盆地（日本海）、弧前盆地、海溝等環(huán)境中，而且不同 環(huán)境形成的復理石具有不同的特征。其他成因的砂泥巖互層 （如淺海、潮坪、河流環(huán)境中形成的）不是復理石；而濁積 巖有湖相、海相也有溝道充填沉積等層理不明顯的成分，也 不能稱為復理石。 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 Alps復理石韻律復理石韻律 牛牛文庫文檔分享 祁連山Pz1復理石 牛牛文庫文檔分享 西南天山Pz2碳酸鹽巖濁積巖 牛牛文庫文檔分享 三、地層的沉積類型和沉積組合 1 1、沉積類型 2 2、沉積組合 3 3、幾種重要的沉積組合 1 1）復理石 2 2）磨拉石 3 3

13、）遠洋沉積 牛牛文庫文檔分享 3 3、幾種重要的沉積組合 2 2）磨拉石（MollasseMollasse） 也來自瑞士，其歷史稍早于flyschflysch，18241824年斯 圖德（B.studerB.studer）首先用其來命名AlpsAlps第三系的 由砂巖和礫巖組成的粗碎屑巖系。與形成于造山帶 主形變期以前的復理石不同，磨拉石是主變形作用 本身的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)反映了山岳存在，充填于山 前、山間盆地中。MollasseMollasse由各種碎屑巖組成，可 含有泥灰?guī)r或灰?guī)r夾層，按不同氣候條件還可出現(xiàn) 石膏，芒硝等鹽類沉積或煤等有機質(zhì)的的湖泊堆積， 其中粗碎屑占絕對優(yōu)勢，常組成厚達千米

14、的巨厚巖 系，由于它直接來自相鄰高地的快速侵蝕作用，所 以磨拉石礫石和重礦物組分沿垂直層序的變化順序 就反映了毗鄰高地的母巖性質(zhì)。 牛牛文庫文檔分享 2 2）磨拉石（MollasseMollasse） 磨拉石特征： （1 1）為巨厚的粗碎屑巖系； （2 2）陸相沉積為主，有些地區(qū)磨拉石剖面由底部向上是 由海相- -瀉湖相- -陸相，相應巖石顆粒逐漸變粗，顏色由 灰- -紅反映海域消失，地形反差逐漸增大的過程，所以有 灰色磨拉石和紅色磨拉石之分，但典型磨拉石是指后者。 （3 3）磨拉石在空間上呈楔狀，近造山帶一側(cè)厚度大，物 質(zhì)也最粗，其形成的原因是由于剝蝕區(qū)主要來自一側(cè)， 故磨拉石盆地在結(jié)構(gòu)上強

15、烈不對稱。 （4 4）磨拉石是造山主變形作用的直接產(chǎn)物，所以與下伏 地層為角度不整合，基本不變形，變質(zhì)強度也要低的多， 一般稱為后造山堆積。 在經(jīng)典地槽理論中，磨拉石出現(xiàn)是地槽封閉的最重 要標志之一，在板塊構(gòu)造學說中，是大陸或弧陸焊接 （碰撞）的標志，具有重要構(gòu)造意義。 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 前陸盆地層序為前陸前陸盆地層序為前陸 地層的逆順序圖解地層的逆順序圖解 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 三、地層的沉積類型和沉積組合 1 1、沉積類型 2 2、沉積組合 3 3、幾種重要的沉積組合 1 1）復理石 2 2）磨拉石 3 3）遠洋沉積 牛牛文庫文檔分享 3

16、3）遠洋沉積遠洋沉積 遠離大陸的深海洋盆 中，陸源碎屑顆粒無 法達到，又處于碳酸碳酸 鈣沉積臨界深度（即鈣沉積臨界深度（即 CCD面）面）以下，碳酸 鹽礦物都被溶解。 僅見硅質(zhì)巖硅質(zhì)巖（生物化 學或火山熱液化學成 因）和粘土巖粘土巖（懸浮 沉積）。 牛牛文庫文檔分享 遠洋深水生物遠洋深水生物 現(xiàn)代鈣質(zhì)殼 有孔蟲灰?guī)r 現(xiàn)代硅質(zhì)殼 放射蟲硅質(zhì)巖 牛牛文庫文檔分享 深海錳結(jié)核深海錳結(jié)核 水深：5323米 （2909英尋， 1英尋= 6英尺 或1.829米） 地點： Robert Conrad south of Tahiti 牛牛文庫文檔分享 板塊沉積學與構(gòu)造古地理分析 一、概述 二、地層的沉積類型和

17、沉積組合 三、板塊構(gòu)造的沉積盆地分類 四、主要盆地類型及沉積作用 五、沉積盆地的構(gòu)造背景分析 牛牛文庫文檔分享 四、板塊構(gòu)造的沉積盆地分類 在板塊構(gòu)造學說興起以前，主要是按槽臺學說 對沉積盆地進行構(gòu)造分類。由于當時對古沉積 環(huán)境了解較少，而所謂的地槽沉積實際上又是 形成在幾種完全不同的沉積環(huán)境中，所以把不 同類型的地槽進行了劃分，給予了不同名稱， 如優(yōu)地槽、冒地槽、準地槽、裂陷地槽。此外， 還劃分了一些與造山作用有關(guān)的邊緣凹陷、中 央凹陷等不同類型的沉積盆地。在廣大地臺區(qū)， 將接受沉積物相對較多的沉降區(qū)稱為臺向斜、 臺盆或臺凹區(qū)等。 牛牛文庫文檔分享 四、板塊構(gòu)造的沉積盆地分類 板塊構(gòu)造學認為

18、地球上沉積作用主要發(fā) 生在大陸邊緣。大洋和大陸內(nèi)部沉積作用進 行得較緩慢，沉積后也會被重新搬運，故沉 積物保留較少。而大陸邊緣則由于離隆起陸 地較近，有豐富的物質(zhì)來源，同時又有足夠 的盆地深度，大量陸源物質(zhì)在此堆積，故這 里是地球表面進行沉積作用的主要場所。 許多學者以板塊構(gòu)造的動力學及地殼特 征為基礎(chǔ)，對沉積盆地進行分類?，F(xiàn)多數(shù)根 據(jù)沉積盆地所處的構(gòu)造位置和基底特征進行 劃分。 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 板塊沉積學與構(gòu)造古地理分析 一、概述 二、地層的沉積類型和沉積組合 三、板塊構(gòu)造的沉積盆地分類 四、主要盆地類型及沉積作用 五、沉積盆地的構(gòu)造背景分析 牛牛文庫文檔分享 四、主要盆

19、地類型及沉積作用 （一）裂谷帶的沉積作用 （二）被動大陸邊緣的沉積作用 （三）活動大陸邊緣的沉積作用 （四）碰撞帶的沉積作用 （五）大洋盆地的沉積作用 （六）大陸板塊內(nèi)部的沉積作用 牛牛文庫文檔分享 （一）裂谷帶的沉積作用 1.1.裂谷的概念 裂谷指地殼上延伸很長、切割很深的張裂帶。 裂谷具有兩個特征：一是規(guī)模大，所發(fā)育的斷裂可 切穿整個巖石圈；二是處于拉張環(huán)境，從而區(qū)別于 其他切過整個巖石圈的大型斷裂（如轉(zhuǎn)換斷層、縫 合帶等）。裂谷在地形上表現(xiàn)為縱長的凹陷和谷地。 發(fā)育于陸殼上的裂谷，即是大陸裂谷。它的兩側(cè)往 往被一系列正斷層所限，表現(xiàn)為單一的或復雜的地 塹帶。裂谷底多有深水湖泊展布。世界上

20、最深的湖 泊貝加爾湖（深1740m1740m）便發(fā)育于貝加爾裂谷中。 東非裂谷中的坦噶尼喀湖，既窄且長，深度在 1400m1400m以上。 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 2.2.裂谷的沉積作用 (1) (1) 大陸裂谷盆地的沉積作用 大陸裂谷盆地的沉積作用主要是在下列條件下發(fā) 生的：大陸地殼的不斷變薄而使盆地沉降，同時， 兩側(cè)陸塊不斷剝蝕和盆地中沉積物的不斷堆積也使 巖石圈均衡沉降；不斷隆起的大陸斷塊是主要的蝕 源地，供應了大量不成熟的石英長石砂或長石砂， 往往還伴隨有大陸火山噴發(fā)物質(zhì)；沉積主要在大陸 環(huán)境中發(fā)生，形成河、湖相碎屑沉積，晚期也可以 有海水侵入而形成海陸交互相及濱、淺海相碎

21、屑巖、 碳酸鹽沉積；基底斷塊的差異性活動對巖相和厚度 的分布有很大影響。在這些條件下產(chǎn)生的沉積組合， 是以與堿性或拉斑質(zhì)陸相噴發(fā)巖成互層的大陸紅層 為特征，除大量碎屑沉積外，可含泥灰?guī)r、碳酸鹽 巖、膏鹽、含銅砂巖、煤、石油、天然氣等，厚度 可達數(shù)千米。 牛牛文庫文檔分享 2.2.裂谷的沉積作用 (1) (1) 大陸裂谷盆地的沉積作用 許多現(xiàn)代的大陸裂谷帶都具有上述沉積特征。 例如，東非裂谷帶，侏羅、白堊紀處于裂前拱或 裂谷初期階段，有大量的大陸堿性噴發(fā)巖。中新 世以來是裂谷活動的主要時期，有多次陸相的堿 性巖噴發(fā)，在地塹盆地中堆積了以沖積扇和湖相 沉積為主的碎屑、火山碎屑沉積，厚可達2000m

22、2000m。 貝加爾裂谷活動主要在晚第三紀，形成以湖泊、 沼澤及河流相為主的碎屑沉積，伴有不多的堿性 火山巖，厚達300030005000m5000m。我國山西的汾渭地塹， 裂谷作用始于古新世，上新世達到高潮，并形成 統(tǒng)一的裂谷，盆地中堆積了厚達500050006000m6000m的陸 相紅色碎屑沉積，有多次堿性玄武巖噴發(fā)。 牛牛文庫文檔分享 2.2.裂谷的沉積作用 (2) (2) 陸間裂谷盆地的沉積作用 陸間裂谷的沉積是在過渡地殼或洋殼基底上堆積 的，這種遠比一般陸殼薄很多并在繼續(xù)變薄的基底， 以及在變薄同時地殼中發(fā)生的失熱沉降，是引起盆 地 沉 降 和 海 水 侵 入 的 主 要 原 因

23、。 據(jù) 迪 金 森 （Dickinson, 1974Dickinson, 1974）的觀點，過渡地殼的產(chǎn)生， 一方面是通過陸殼的伸展變薄，形成厚度薄于一般 陸殼但性質(zhì)與陸殼相似的準大陸地殼；另一方面， 由于凹陷內(nèi)的火山活動和同期的火山活動和同期的 沉積作用，形成了包括熔巖流、巖墻、巖床和海相 沉積等火成組分與沉積組分相混雜的地殼剖面，從 而產(chǎn)生一種厚度大于一般大洋地殼但屬于洋殼性質(zhì) 的準大洋地殼。 牛牛文庫文檔分享 陸間裂谷海灣的環(huán)境以及盆地邊緣存在的可阻擋陸源 碎屑進入盆地的傾斜斷塊隆起，在適宜的氣候帶中，盆地 的這種受限制的條件將促使蒸發(fā)巖形成。于是，熔巖、蒸 發(fā)巖和在此之前的陸內(nèi)裂谷紅層

24、一起，構(gòu)成了紅層熔 巖蒸發(fā)巖組合。如果有河流攜帶著來自兩側(cè)陸塊的大量 碎屑流經(jīng)海峽而進入裂谷盆地，或者盆地受限制的條件消 失而窄大洋已經(jīng)出現(xiàn)，就會缺乏蒸發(fā)巖，三角洲沉積將向 盆地內(nèi)延伸，越過三角洲前緣的碎屑物質(zhì)可以形成濁流沉 積，于是產(chǎn)生紅層熔巖濁積巖組合。 牛牛文庫文檔分享 3.3.裂谷的沉積作用 (3) (3) 裂陷槽的沉積作用 裂陷槽的概念 裂陷槽（aulacogen,aulacogen,又 稱拗拉槽，拗拉谷）是地 質(zhì)歷史時期發(fā)育的張裂構(gòu) 造，是當大陸地殼發(fā)展到 一定階段，在已形成的大 規(guī)模剛性塊體上形成的槽 狀拗陷。大陸裂谷的演化， 并非都能經(jīng)歷上述階段， 最后發(fā)展為大洋裂谷。大 陸裂

25、谷可以長時期處于微 弱擴張階段，也可能裂谷 發(fā)展終止于陸間裂谷階段。 可以形成大型深水盆地， 最終完全被沉積物所填充， 這就是裂陷槽的基本特征。 牛牛文庫文檔分享 3.3.裂谷的沉積作用 (3) (3) 裂陷槽的沉積作用 裂陷槽的沉積，在前期和晚期階段以陸相碎屑為 主，撓曲階段以海相、海陸過渡相碎屑和碳酸鹽沉 積為主。由于除廣闊而穩(wěn)定的克拉通是主要的蝕源 區(qū)外，還存在某些邊緣上升斷塊和火山活動的影響。 因此，碎屑沉積的成熟度十分不同，既有大量成熟 度高的石英砂巖，也有不少成熟度低的長石砂巖、 巖屑砂巖。由于裂陷槽伸入到克拉通內(nèi)部，使沉積 作用受到盆地兩側(cè)克拉通總體升降運動的影響，海 水進退規(guī)程

26、與克拉通大體一致，因而整個沉積層序 與兩側(cè)克拉通的地臺層序相似，不過厚度可大好幾 倍，巖性更為復雜，并可在較低層位中出現(xiàn)火山巖。 不同的裂陷槽沉積剖面中，碳酸鹽沉積的多寡，層 序內(nèi)不整合的有無，火山活動的程度也十分不同。 牛牛文庫文檔分享 四、主要盆地類型及沉積作用 （一）裂谷帶的沉積作用 （二）被動大陸邊緣的沉積作用 （三）活動大陸邊緣的沉積作用 （四）碰撞帶的沉積作用 （五）大洋盆地的沉積作用 （六）大陸板塊內(nèi)部的沉積作用 牛牛文庫文檔分享 被動大陸邊緣的沉積作用 1.1.一般特征 被動大陸邊緣是構(gòu)造上長期處于相對穩(wěn)定狀態(tài)的 大陸邊緣。它缺失海溝俯沖帶，位于板塊的內(nèi)部， 被動地隨著板塊而移

27、動，故無強烈的地震、火山和 造山運動。被動大陸邊緣亦稱大西洋型大陸邊緣 、 穩(wěn)定大陸邊緣、拖曳大陸邊緣、離散大陸邊緣等。 然而，被動陸緣遭到顯著的沉陷和張裂活動，承受 了巨量沉積物，許多學者把它當作現(xiàn)代的地槽區(qū)。 因而，所謂“穩(wěn)定”大陸邊緣，亦不過相對而言。 被動大陸邊緣基底常見有裂谷式沉積，其中有時 還有陸相紅層、鹽類和火山活動等堆積物，上面逐 漸覆蓋海相層，并形成海侵序列。在開闊海洋發(fā)育 階段以前，常由裂谷發(fā)育逐步過渡到紅海階段。 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 被動大陸邊緣的沉積作用 2.2.沉積作用 被動大陸邊緣由大陸架、大陸坡和大陸麓組成。 陸架上，在不同環(huán)境可接受陸源沉積（特別

28、是三角 洲沉積）或碳酸鹽沉積，后者主要是生物碎屑沉積，顯 然，陸架環(huán)境有利于生物，特別是底棲生物的繁殖。生 物碳酸鹽沉積主要見于熱帶和溫帶；寒帶海域不利于碳 酸鹽的沉積，而是硅藻土較為常見。 牛牛文庫文檔分享 被動大陸邊緣的沉積作用 2.2.沉積作用 陸坡上，與陸源沉積作用有關(guān)的營力主要有：（1 1） 濁流，大部分濁流沉積沿海底峽谷被帶過大陸坡，輸 往大陸麓，可能有部分濁流沉積停留在陸坡上。（2 2） 滑塌和滑坡，其發(fā)生常與斜坡過陡或沉積物堆積過快 有關(guān)，也可能受到暴風浪、海嘯、地震、火山等觸發(fā) 而引起。 牛牛文庫文檔分享 被動大陸邊緣的沉積作用 2.2.沉積作用 陸麓上，除濁流、滑塌和滑坡帶

29、來大量沉積物外，等 深線流也相當活躍。等深線流具連續(xù)作用性質(zhì)，常沿大 陸麓活動。等深線流可搬運粘土和粉砂，偶而還有細砂， 也可以把攜帶的沉積物搬運至另一地區(qū)停積下來。這樣， 陸麓上既有濁流和滑塌沉積，也包含分選良好的細粒的 等深線流沉積。向大洋一側(cè)，逐漸過渡為深海平原。 牛牛文庫文檔分享 被動大陸邊緣的沉積作用 被動大陸邊緣的演化，是在大陸分離、海底 擴張的背景上進行的。被動大陸邊緣的沉積剖面 底部可有代表大陸裂谷環(huán)境的湖相沉積，它以砂 巖為主，拌有玄武質(zhì)火山巖夾層；向上為陸間裂 谷環(huán)境的黑色頁巖、蒸發(fā)巖等閉塞海灣相沉積； 上部過渡為毗鄰開闊大洋環(huán)境的陸架陸坡陸 麓沉積相組合。成熟度自下而上逐

30、漸升高。這種 沉積序列，記錄了大陸裂離的演化過程。與威爾 遜旋回對照，以上三個階段分別相當于洋盆演化 的胚胎期、幼年期和成年期。一旦發(fā)生俯沖、碰 撞作用，便意味著大西洋型大陸邊緣發(fā)展歷史的 終結(jié)。 牛牛文庫文檔分享 四、主要盆地類型及沉積作用 （一）裂谷帶的沉積作用 （二）被動大陸邊緣的沉積作用 （三）活動大陸邊緣的沉積作用 （四）碰撞帶的沉積作用 （五）大洋盆地的沉積作用 （六）大陸板塊內(nèi)部的沉積作用 牛牛文庫文檔分享 （三）活動大陸邊緣的沉積作用 活動大陸邊緣與會聚型板塊邊界有關(guān)，是大洋板塊向毗鄰大陸俯沖消減的 地帶，代表威爾遜旋回的后期歷史?；鹕交　⒑虾拓惸釆W夫帶（B B式俯沖帶）三

31、者的共生是其基本特征。一般將其劃分為島弧型（或稱溝弧盆體系型、西太平洋 型）和陸緣弧型（安底斯型，東太平洋型）。 牛牛文庫文檔分享 1.1.島弧型活動大陸邊緣的沉積作用 島弧型活動大陸邊緣，從大洋向大陸方向依次為海溝、 消減雜巖、弧前盆地、火山弧、弧后區(qū)。 牛牛文庫文檔分享 1.1.島弧型活動大陸邊緣的沉積作 用 (1) (1) 海溝 (2) (2) 混雜堆積 (3) (3) 弧前盆地 (4) (4) 巖漿弧 (5) (5) 弧后區(qū) 牛牛文庫文檔分享 (1) (1) 海溝 海溝以大洋殼為基底，是大洋板塊俯沖的位置。 海溝長而窄，延伸方向與島弧平行，長達數(shù)百至數(shù) 千公里，寬達數(shù)十至上百公里，深度

32、6000m6000m左右。 已知最深點是馬里亞納海溝，深度達11034m11034m。 海溝的沉積物主要有兩部分。一部分是由俯沖 板塊帶來的深海平原沉積物，另一部分是在海溝形 成的深海沉積物。包括遠洋鈣質(zhì)沉積、硅質(zhì)沉積、 深海紅粘土、火山灰沉積以及在海溝形成的濁流沉 積。海溝沉積物一般厚達幾百米，受俯沖作用的影 響，海溝沉積物保存不完整，并多發(fā)生強烈變形。 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 (2) (2) 混雜堆積 混雜堆積混雜堆積（melange,melange,又稱俯沖雜巖或消減又稱俯沖雜巖或消減 雜巖）是在板塊俯沖形成的、由已變形的深海雜巖）是在板塊俯沖形成的、由已變形的深海 平原沉積

33、物、海溝沉積物及洋殼碎塊等組成的平原沉積物、海溝沉積物及洋殼碎塊等組成的 構(gòu)造巖帶。構(gòu)造巖帶。其原始層序完全被破壞，其原始層序完全被破壞，由外來巖由外來巖 塊、原地巖塊和基質(zhì)三部分構(gòu)成并廣泛遭受剪塊、原地巖塊和基質(zhì)三部分構(gòu)成并廣泛遭受剪 切變形。切變形。是板塊俯沖帶的證據(jù)之一。是板塊俯沖帶的證據(jù)之一。 混雜堆積指含有外來的和原地的，各種大小 不同的碎片和巖塊，以構(gòu)造方式嵌入到遭受普遍 剪切作用的塑性基質(zhì)中的地質(zhì)體?；祀s堆積發(fā)生 在俯沖帶及碰撞帶，古代的混雜堆積在許多造山 帶都有發(fā)現(xiàn)，尤以北美西部海岸山脈早第三紀的 弗朗西斯科群及阿爾卑斯山的混雜堆積出露較好。 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享

34、 (3) (3) 弧前盆地 弧前盆地地貌復雜，沉積相空間變化大?？?以出現(xiàn)三角洲相、濱岸相、陸架相、陸坡相以及 濁積相。弧前盆地的沉積物主要來自巖漿弧，源 區(qū)不僅有火山巖，而且有經(jīng)隆起和剝蝕作用暴露 出來的深成巖和變質(zhì)巖。還有海溝坡折處弧溝隙 的局部隆起。由于物源很近，且供應量大，因而 弧前盆地的沉積以碎屑為主，其中濁積巖是最主 要的。在弧前盆地和海溝地帶的濁積巖是復理石 沉積的最典型的類型。其碎屑成分是不成熟或極 不成熟的，有大量的火山碎屑、巖屑砂和長石砂。 這種特征反映了受板塊構(gòu)造控制的蝕源區(qū)特征。 牛牛文庫文檔分享 (4) (4) 巖漿弧 巖漿弧的沉積以火山成因為主。迪金森將巖漿弧的 巖

35、石組合劃分成三種成因類型： A.A.噴發(fā)中心及其附近的中心相和近源相，主要是熔巖 、火山碎屑巖及某些沉積巖成互層； B.B.呈沉積物裙或沉積覆蓋層產(chǎn)出的以火山碎屑巖為主 的分散相； C.C.沉積在弧邊部的海盆相。 其沉積物主要來自巖漿弧，這種特點決定了弧內(nèi)盆 地沉積物中火山碎屑及深成巖屑占有極重要地位，沉 積相的類型可能包括有從陸相層到深水濁積巖等一系 列類型。 牛牛文庫文檔分享 (5) (5) 弧后區(qū) 指巖漿弧與大陸邊緣之間（大陸與島弧之間） 的廣闊地帶的邊緣海盆。一般將巖漿弧與大陸邊緣 之間的盆地稱為弧后盆地（邊緣海），它由弧后擴 張作用形成，其基底為大洋型地殼。 現(xiàn)代的弧后盆地主要分布在

36、西太平洋邊緣，包 括白令海，鄂霍茨克海、日本海、南中國海、西非 律賓海、蘇祿海等。水深可達3000m3000m。這種盆地中 濁流沉積非常發(fā)育，被稱為日本海型復理石。盆地 兩則的復理石特征不同，靠大陸一側(cè)是在陸殼或過 渡殼基底上發(fā)育的沉積，與被動大陸邊緣的沉積相 似；在靠巖漿弧一側(cè)是在過渡殼和洋殼基底上發(fā)育 的沉積。沉積物分別來自兩側(cè)，廣闊而穩(wěn)定的大陸 供給大量比較成熟的碎屑沉積，巖漿弧則供給大量 火山碎屑特別是凝灰質(zhì)沉積。 牛牛文庫文檔分享 2.2.陸緣弧型活動大陸邊緣的沉積作 用 陸緣弧型大陸邊緣是海溝（俯沖帶）與大陸邊緣隆起帶相鄰接，其后無弧后 擴張形成的邊緣海，典型的現(xiàn)代實例是南美西海岸

37、安底斯山附近的大陸邊緣，其 構(gòu)造單元由大洋向大陸方向依次為：海溝、混雜堆積帶、弧前盆地、陸緣弧和弧 背盆地。除弧背盆地外其余各單元的沉積特征與島弧型大陸邊緣相似。 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 弧背盆地 弧背盆地（retroarc,retroarc,也稱弧后前陸盆地）位于 陸緣火山山?。ㄈ绨驳谒股剑┖髠?cè)緊鄰的大陸板塊 周圍地帶，基底全部為陸殼。這個盆地對于巖漿弧 而言是弧后盆地，對于大陸板塊內(nèi)部而言是前陸盆 地?；『笄瓣懪璧嘏c邊緣海盆地的區(qū)別不僅表現(xiàn)在 基底地殼的不同，還表現(xiàn)在盆地邊緣的靠弧一側(cè)有 與弧平行并向弧后（向大陸）逆沖的褶沖帶存在， 因此盆地內(nèi)的應力狀態(tài)通常是擠壓的。 弧后前陸

38、盆地可以部分被海水淹沒，形成河流三 角洲相、淺海陸架相沉積；也可以全部處于大陸環(huán) 境，形成山麓相、河流相及湖沼相沉積。沉積物主 要來源于巖漿弧和隆起的褶皺沖斷帶的巖石，也有 些來源于大陸。這樣，沉積物進入盆地及在盆地中 的散布作用主要是橫向的，碎屑主要從巖漿弧一側(cè) 向大陸方向運送。 牛牛文庫文檔分享 四、主要盆地類型及沉積作用 （一）裂谷帶的沉積作用 （二）被動大陸邊緣的沉積作用 （三）活動大陸邊緣的沉積作用 （四）碰撞帶的沉積作用 （五）大洋盆地的沉積作用 （六）大陸板塊內(nèi)部的沉積作用 牛牛文庫文檔分享 （四）碰撞帶的沉積作用 俯沖作用進一步發(fā)展，必定導致島弧與大陸或 大陸與大陸的碰撞并形成

39、縫合帶（碰撞造山帶）。 陸塊之間縫合帶的形成通常不是同時的。一般情 況下，碰撞總是分段進行的，已經(jīng)縫合的地段和 尚待縫合的海域同時存在，這兩部分之間的構(gòu)造 轉(zhuǎn)變點隨時間而轉(zhuǎn)移。在轉(zhuǎn)變點后面，造山作用 形成高地，磨拉石堆積在周緣前陸盆地中；在轉(zhuǎn) 變點的前面，則存在著殘余洋盆和初期的邊緣前 陸盆地。碰撞帶的沉積作用就發(fā)生在這些盆地中。 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 1.1.邊緣前陸盆地的沉積作用 邊緣前陸盆地又稱為邊緣盆地、周邊盆地或外圍 盆地。它位于主縫合線的褶皺沖斷帶與大陸之間的 大陸基底之上，并平行于縫合帶分布。這種盆地是 在地殼碰撞的漸進發(fā)展過程中，由于大陸塊周邊的 部分俯沖作用使大

40、陸巖石圈下彎而形成，因此初期 的邊緣前陸盆地是同造山的。 邊緣前陸盆地的沉積，主要是縱向流動形成的濁 積巖，它屬同造山或造山前期復理石。其次是橫向 流動形成的碎屑巖楔，它屬造山期后或同造山期磨 拉石。復理石沉積主要是在初期的邊緣前陸盆地中。 磨拉石是邊緣前陸盆地最有代表性的堆積物，初期 可能是海相、海陸交互相及三角洲相，隨后則主要 是河流、隨后則主要是河流、三角洲、湖沼及山麓 堆積。 牛牛文庫文檔分享 2. 2. 殘余洋盆的沉積作用 殘余洋盆的現(xiàn)代實例是地中海，它的周圍是年青 的大陸褶皺山系。地中海的近期沉積包括：A.A.白堊 紀的灰?guī)r; B.; B.中新世深海沉積物, , 中新統(tǒng)上部是很 厚

41、的蒸發(fā)巖與海相硅藻土成互層, , 中新統(tǒng)頂部出現(xiàn) 一些含淡水、半咸水的介形蟲、硅藻的淡水沉積； C.C.上新世和第四紀沉積，主要是含超微體化石和有 孔蟲的深海沉積。 東地中海的新生代濁流沉積分布很廣，除海倫海 溝為代表的上升山鏈前緣的擠壓型復理石外，在陸 隆和三角洲基部的海底扇上也有分布。其沉積特征 是：含有相當成熟的濁積巖，滑塌復理石常見；火 山活動不很廣泛，僅局部出現(xiàn)凝灰?guī)r和火山碎屑濁 積巖；它是同造山期的，不僅向上變?yōu)槟ダ?，?側(cè)向上也可以過渡為磨拉石。 牛牛文庫文檔分享 四、主要盆地類型及沉積作用 （一）裂谷帶的沉積作用 （二）被動大陸邊緣的沉積作用 （三）活動大陸邊緣的沉積作用 （

42、四）碰撞帶的沉積作用 （五）大洋盆地的沉積作用 （六）大陸板塊內(nèi)部的沉積作用 牛牛文庫文檔分享 （五）大洋盆地的沉積作用 大洋盆地的沉積作用主要是在洋殼基礎(chǔ)上進行的。 大洋沉積盆地主要包括洋中脊和深海盆地沉積區(qū)。其中洋 中脊分為快速擴張中脊（太平洋型）和緩慢擴張中脊（大 西洋型）兩種類型。前者由于擴張過程未受強烈阻擋（發(fā) 育俯沖帶），故在洋脊附近未發(fā)育縱向斷裂；后者則相反。 在太平洋型中脊的沉積物穩(wěn)定，在CCDCCD線以上出現(xiàn)大面積 的穩(wěn)定碳酸鹽沉積；大西洋型中脊區(qū)則發(fā)育大量斷裂，沿 斷裂附近形成大量小型沉積盆地。 在大洋盆地底部，由于在CCDCCD線以下，主要沉積物為 紅色軟泥、硅質(zhì)生物軟泥

43、，在較高部位則有鈣質(zhì)軟泥沉積， 有時還可見到自陸緣來的濁流沉積。在大洋底之上，有時 見有玄武巖組成的海山，并有較厚的碳酸鹽沉積。但在大 洋中脊的邊緣凹槽及濁流沉積的分布區(qū)深海區(qū)，由于陸緣 物質(zhì)少，沉積作用進行速度很慢，為幾厘米千年。 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 四、主要盆地類型及沉積作用 （一）裂谷帶的沉積作用 （二）被動大陸邊緣的沉積作用 （三）活動大陸邊緣的沉積作用 （四）碰撞帶的沉積作用 （五）大洋盆地的沉積作用 （六）大陸板塊內(nèi)部的沉積作用 牛牛文庫文檔分享 （六）大陸板塊內(nèi)部的沉積作用 在遠離板塊邊界的大陸板塊內(nèi)的盆地，可將大陸內(nèi)盆 地劃分

44、為克拉通盆地和褶皺帶盆地。其中褶皺帶盆地包括 兩種，一種是褶皺帶內(nèi)原來的穩(wěn)定斷塊或小板塊后來沉降 而演化成的盆地，例如柴達木盆地、準噶爾盆地。它們的 發(fā)生和發(fā)展主要與周圍褶皺帶的發(fā)展歷史和后期的板內(nèi)斷 塊活動有關(guān)；另一種是疊置在褶皺帶上，可能是構(gòu)造陷落 的盆地，其面積小，沉降和演變迅速。如果沉積物供應豐 富，形成粗碎屑巖甚至磨拉石沉積，并以淺水或陸相環(huán)境 為主；反之，如果沉積物的補償不足，就會保持相當大的 水深（如里海）。 克拉通盆地相當于大陸內(nèi)部的盆地，如塔里木盆地。 一般面積較大。克拉通盆地發(fā)育時間較長，沉積作用與沉 降幅度同步，以淺水沉積為主。通常處于陸表海、陸棚海 及大陸湖盆等環(huán)境，形

45、成地臺型及陸相沉積。 牛牛文庫文檔分享 板塊沉積學與構(gòu)造古地理 完 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享 3 3、幾種重要的沉積組合 1 1）復理石（flyschflysch） 在地質(zhì)文獻中最早使用復理石的是瑞士地質(zhì)學家StuderStuder （18271827）用來描述AlpsAlps的J J3 3深灰色含砂巖夾層的泥質(zhì)巖。它 是活動帶特有的、由海相碎屑沉積所構(gòu)成的韻律層系，韻律 的厚度為幾cm cm 幾十cmcm，目前一般認為是深海碎屑沉積， 但總的具有以下四個特征： （1 1）均為海相； （2 2）巖性為陸源碎屑巖類，主要為砂泥質(zhì)，而且粗碎屑在 剖面中所占比重非對稱地從盆地一端向另一端減少，從而顯 示明顯的極性； （3 3）韻律性，常常厚達