第五章 壓陷盆地_第1頁
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第五章壓陷盆地第1頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制第二節(jié)壓陷(撓曲)盆地類型及其特征第三節(jié)壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造樣式第四節(jié)前陸盆地的演化※注:“壓陷(撓曲)盆地”泛指那些在擠壓作用下地殼收縮變形過程中形成的沉積盆地第2頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第二篇含油氣盆地構(gòu)造學(xué)分析第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析一.壓陷-撓曲作用1.壓陷作用2.撓曲作用3.“壓陷”和“撓曲”二.巖石圈撓曲作用的彈性理論模式三.造山楔動(dòng)力學(xué)第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制第3頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制一、壓陷-撓曲作用1.壓陷作用①概念:在擠壓力作用下地殼或巖石圈發(fā)生破裂并致使一部分地殼斷塊體(或板塊)相對(duì)上升,而另一些地殼斷塊體(或板塊)相對(duì)陷落成為盆地的構(gòu)造作用稱為“壓陷作用”。

第4頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制一、壓陷-撓曲作用

1.壓陷作用②概念理解:僅限于指尺度較大的地殼斷塊體之間的相對(duì)位移和變形,包括斷塊之間的逆沖作用和擠壓引起的地殼中淺層構(gòu)造層大尺度的褶皺變形。

第5頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制一、壓陷-撓曲作用

2.撓曲作用①概念:壓陷作用使一個(gè)(一些)地殼斷塊體(或巖石圈板塊)上沖到另一個(gè)(一些)地殼斷塊體(或巖石圈板塊)之上,下伏的地殼斷塊體在受到上覆地殼斷塊體的垂直載荷作用力時(shí)還會(huì)發(fā)生撓曲變形,這種構(gòu)造作用稱為撓曲作用(flexing)。第6頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制一、壓陷-撓曲作用

1.壓陷作用②概念理解:在板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)過程中,由于板塊俯沖、大陸碰撞或板塊的構(gòu)造作用、火山作用等都會(huì)造成巖石圈的某些部位受到垂直載荷作用,從而使巖石圈發(fā)生向下彎曲的撓曲變形,這些構(gòu)造作用過程都可以稱為撓曲作用。

第7頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制一、壓陷-撓曲作用1.壓陷作用③概念理解:撓曲作用也可以發(fā)生在非擠壓環(huán)境中,如被動(dòng)大陸邊緣形成陸堤的過程中,大量沉積物堆積在早期裂陷的大陸邊緣地殼表面,并引起地殼的撓曲變形。這也是將擠壓型盆地稱為“壓陷(撓曲)盆地”而不直接稱為“撓曲盆地”的原因。

第8頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制一、壓陷-撓曲作用

3.“壓陷”與“撓曲”①“壓陷”和“撓曲”通常是擠壓動(dòng)力學(xué)過程中有密切聯(lián)系的兩種構(gòu)造作用方式,也是壓陷(撓曲)盆地形成的主要?jiǎng)恿W(xué)機(jī)制;第9頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制一、壓陷-撓曲作用3.“壓陷”與“撓曲”②撓曲作用造成的地殼變形實(shí)際上是一種“橫彎褶皺”變形,它只是引起地殼表面的垂直升降位移,并不引起地殼的大規(guī)模收縮應(yīng)變;壓陷作用不單是造成地殼的收縮應(yīng)變,而且為撓曲作用提供了構(gòu)造負(fù)荷。③“壓陷”是擠壓體制下盆地形成的最根本的動(dòng)力學(xué)機(jī)制;“撓曲”是盆地形成過程的具體體現(xiàn)。第10頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制

二、巖石圈撓曲作用的彈性理論模式巖石圈板塊內(nèi)部受垂直載荷作用力使巖石圈發(fā)生撓曲,理論上相當(dāng)于無限長(zhǎng)的“板”受垂直載荷力作用的撓曲,而板塊(或地殼斷塊體)邊界所受垂直載荷作用力相當(dāng)于半無限延伸的“板”(或“懸臂梁”)在端部受垂直載荷力的撓曲。

第11頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制二、巖石圈撓曲作用的彈性理論模式P.A.艾倫和J.R.艾倫的觀點(diǎn)P.A.艾倫和J.R.艾倫引用了Turcotte和Schubert(1982)對(duì)彈性“板”的撓曲問題的理論分析來討論巖石圈的撓曲變形。

第12頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制二、巖石圈撓曲作用的彈性理論模式彈性模型理論分析認(rèn)識(shí)1)巖石圈的撓曲作用主要與兩個(gè)因數(shù)有關(guān),一是載荷力的大小和分布,一是巖石圈本身的撓曲度;2)在彈性模型中,板塊的撓曲變形總體特征是一個(gè)撓曲凹陷和一個(gè)前緣隆起。當(dāng)載荷力是一定時(shí),撓曲盆地(或凹陷)的寬度(x。)主要與板塊的撓曲參數(shù)(a)呈正比,后者與抗撓剛度(D)、密度差有關(guān);第13頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制二、巖石圈撓曲作用的彈性理論模式3)在其他條件相同時(shí),半無限延伸板塊撓曲作用形成的撓曲凹陷寬度比無限延伸連續(xù)板塊撓曲作用形成的撓曲凹陷的寬度更窄些,而半無限延伸板塊撓曲作用形成的前隆比無限延伸連續(xù)板塊撓曲作用形成的前隆的幅度更大一些。彈性模型理論分析認(rèn)識(shí)第14頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制二、巖石圈撓曲作用的彈性理論模式用彈性撓曲模型可以很好地模擬洋殼的撓曲作用(圖4-3),而對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大陸巖石圈的撓曲作用可能是不適合的。

第15頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制

三、造山楔動(dòng)力學(xué)造山楔是指在俯沖帶(通常是A型俯沖)之上的楔狀增生體,主要由沉積巖層組成。在來自后方的水平推擠力作用下(這種力源可能與板塊的聚斂運(yùn)動(dòng)有關(guān)),使造山楔內(nèi)部的結(jié)構(gòu)及應(yīng)力狀態(tài)在演化過程中發(fā)生變化,并對(duì)前陸板塊的撓曲作用產(chǎn)生重要影響。

第16頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制三、造山楔動(dòng)力學(xué)

(一)造山楔對(duì)前陸撓曲變形的影響造山楔對(duì)前陸撓曲變形的影響表現(xiàn)在三個(gè)方面(P.A.Allen和J.R.Allen,1990):1)對(duì)于前陸板塊來說,造山楔是一種殼上負(fù)載,它的形態(tài)和構(gòu)造影響前陸板塊的撓曲作用,因此造山楔的形態(tài)和構(gòu)造影響著前陸盆地的形態(tài)和構(gòu)造;第17頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制三、造山楔動(dòng)力學(xué)

(一)造山楔對(duì)前陸撓曲變形的影響2)造山楔的縮短、增厚或伸展前移,都會(huì)導(dǎo)致?lián)锨鍓K的負(fù)載狀態(tài)發(fā)生變化,從而影響前陸板塊的撓曲變形。因此造山楔的發(fā)展演化影響著前陸盆地的發(fā)展演化;3)造山楔的構(gòu)造抬升與侵蝕能夠?yàn)槌练e盆地提供碎屑來源,因此造山楔的剝蝕史與前陸盆地的沉降史有聯(lián)系,造山楔的巖礦物質(zhì)與盆地地層中的碎屑成分有聯(lián)系。第18頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制三、造山楔動(dòng)力學(xué)

(二)造山楔的演化模型造山楔本身的構(gòu)造變形主要與造山楔向前陸地區(qū)推進(jìn)時(shí)其底部的剪切作用有關(guān)。Plait(198)提出了一個(gè)造山楔的演化模型(圖4-4),包括四個(gè)演化階段:第19頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制三、造山楔動(dòng)力學(xué)

(二)造山楔的演化模型造山楔本身的構(gòu)造變形主要與造山楔向前陸地區(qū)推進(jìn)時(shí)其底部的剪切作用有關(guān)。Plait(198)提出了一個(gè)造山楔的演化模型(圖4-4),包括四個(gè)演化階段。第20頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制三、造山楔動(dòng)力學(xué)(二)造山楔的演化模型1)在造山楔形成之初,造山楔以前緣加積為主,在楔狀體前緣產(chǎn)生逆斷層,以疊瓦狀逆沖構(gòu)造為主,也發(fā)育反沖斷層,使楔狀體前緣的坡度降低,并引起楔狀體內(nèi)部縮短、增厚、楔狀體下部也可能在剪切作用下形成雙重構(gòu)造。2)隨著造山楔底部的剪切作用的加強(qiáng),底部的加積變得更加明顯,楔狀體下部形成雙重構(gòu)造、盲沖構(gòu)造和褶皺變形,并導(dǎo)致楔狀體后緣出現(xiàn)伸展斷裂,造山楔下部還可能發(fā)生高壓變質(zhì)作用;第21頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)壓陷(撓曲)盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制三、造山楔動(dòng)力學(xué)

(二)造山楔的演化模型3)底部加積持續(xù)進(jìn)行,伸展作用使造山楔下部的高壓巖層抬升,造山楔后緣的伸展作用促使前緣發(fā)生某種程度的逆沖收縮變形;4)底部加積和伸展作用使高壓變質(zhì)巖層抬升,造山楔頂部巖層遭受剝蝕,造山楔演化到成熟階段。第22頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第二篇含油氣盆地構(gòu)造學(xué)分析第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型1、與板塊B型俯沖作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地2、與板塊碰撞作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地3、與克拉通內(nèi)部擠壓環(huán)境有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地二、前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征1、前陸盆地與板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地2、前陸盆地系統(tǒng)3、前陸盆地與板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的識(shí)別標(biāo)志第二節(jié)壓陷(撓曲)盆地類型及其特征第23頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第二節(jié)壓陷(撓曲)盆地類型及其特征依照盆地在板塊構(gòu)造中的位置與板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,可以將常見的擠壓型盆地類型歸納于表4-1一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型第24頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)壓陷(撓曲)盆地類型及其特征一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型1、與板塊B型俯沖作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地與B型俯沖有關(guān)的壓(撓曲)盆地如圖4-5所示,主要包括海溝、斜坡、弧前地區(qū)和弧后地區(qū)由擠壓作用形成的沉積盆地。第25頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月a.指兩個(gè)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。

一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型1、與板塊B型俯沖作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地1)海溝第26頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型1、與板塊B型俯沖作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地1)海溝b.海溝附近地區(qū)充填的沉積層受B型俯沖的影響而發(fā)生強(qiáng)烈的褶皺并產(chǎn)生逆沖斷層,構(gòu)成與B型俯沖有關(guān)的增生楔(如巴基斯坦的莫克蘭海溝,圖4-6)

第27頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型1、與板塊B型俯沖作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地1)海溝c.增生楔巖層基本上沒有表現(xiàn)出沉積層序,而是表現(xiàn)出被構(gòu)造混雜后的構(gòu)造層序(圖4-7)

第28頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型1、與板塊B型俯沖作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地2)斜坡盆地位于巖漿弧和海溝的斜坡上,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,形成海溝一斜坡盆地,斜坡中上部可發(fā)育斜坡沉積裙和階地沉積;與海溝的主要區(qū)別是,斜坡盆地的沉積物不應(yīng)該包含從俯沖的洋殼表面刮落下來的深海沉積;第29頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型1、與板塊B型俯沖作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地2)斜坡盆地此外斜坡與弧前之間存在地形上的一個(gè)折。與弧前盆地的主要區(qū)別:斜坡盆地的基底是俯沖雜巖增生楔,而弧前盆地的基底主要是巖漿弧基底(圖4-8);第30頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型1、與板塊B型俯沖作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地3)弧前盆地位于巖漿弧軸部向海溝方向一側(cè)的盆地,或弧--溝間隙區(qū)的盆地;靠俯沖帶一側(cè)則發(fā)育擠壓褶皺和逆沖斷層或逆沖走滑斷層,靠巖漿弧一側(cè)可以出現(xiàn)正斷層,甚至整個(gè)弧前盆地都位于伸展的巖漿弧基底之上并進(jìn)一步發(fā)生伸展變形。第31頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型1、與板塊B型俯沖作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地3)弧前盆地弧前盆地的基底可以是早期的殘留洋殼(由于俯沖帶并非嚴(yán)格地發(fā)生在洋殼和陸殼之間)或伸展的陸殼或巖漿弧基底(圖4-8)。第32頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型1、與板塊B型俯沖作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地4)弧后前陸盆地北美型大陸邊緣的巖漿弧后面常發(fā)育逆沖斷層帶,在斷層下盤發(fā)育撓曲盆地,常與相鄰的巖漿弧平行延伸;如加拿大的阿爾伯達(dá)盆地、美國西部落基山東側(cè)的山前盆地等。第33頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)壓陷(撓曲)盆地類型及其特征一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型2、與板塊碰撞作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地與B型碰撞有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地如圖4-9所示,主要包括殘留盆地和周緣前陸盆地第34頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型2、與板塊碰撞作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地5)殘留盆地指碰撞造山帶內(nèi)部或邊緣以尚未俯沖消失的洋殼為底的盆地。沉積物主要來源于周圍碰撞造山帶,以發(fā)育濁流形成的復(fù)理石沉積和與碰撞造山帶有關(guān)的海相磨拉石沉積為特點(diǎn)。第35頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型2、與板塊碰撞作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地5)殘留盆地碰撞作用發(fā)生后,沿碰撞帶走向可能過渡到B型俯沖帶,在碰撞陸緣及仍然在俯沖的弧--溝系間的擠壓型盆地亦屬于殘留盆地。殘留盆地可以向周緣前陸盆地過渡。如孟加拉灣(bayofbengal)是現(xiàn)代的殘留盆地的實(shí)例。第36頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型2、與板塊碰撞作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地6)周緣前陸盆地指造山帶與克拉通之間的前陸地區(qū)發(fā)育的撓曲盆地;以瑞士的阿爾卑斯山前的磨拉石盆地最為典型,因此磨拉石盆地也成為這類盆地的代名詞。第37頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型2、與板塊碰撞作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地6)周緣前陸盆地“磨拉石”(mo-lasse)通常也泛指那些以陸相為主、巨厚的礫巖和砂巖占優(yōu)勢(shì)的沉積巖層,巖層的分選性差,層理不規(guī)則,相變急劇,是造山帶山前地區(qū)的典型沉積類型。第38頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型2、與板塊碰撞作用有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地7)山間盆地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,即以逆斷層為盆地邊界的斷陷盆地;如我國天山褶皺帶中的一些小型盆地。第39頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)壓陷(撓曲)盆地類型及其特征一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型3、與克拉通內(nèi)部擠壓環(huán)境有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地克拉通板塊內(nèi)部受到擠壓作用可以使原先的地縫合帶再次活動(dòng),或使統(tǒng)一的克拉通破裂,發(fā)生板內(nèi)造山,這一構(gòu)造過程中也能形成一些壓陷(撓曲)盆地。第40頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型2.與克拉通內(nèi)部擠壓環(huán)境有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地8)板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地指克拉通內(nèi)部或遠(yuǎn)離造山帶主體的山前地區(qū)由逆斷層A型俯沖造成的壓陷(撓曲)盆地;它可以與前陸盆地相鄰,且構(gòu)造方向和發(fā)育歷史可以與前陸盆地類比,顯示出其親緣關(guān)系。如美國西部落基山前的克拉通內(nèi)部的風(fēng)河盆地,與落基山前前陸盆地(綠河盆地)相鄰。第41頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、板塊運(yùn)動(dòng)體制中的壓陷(撓曲)盆地類型2.與克拉通內(nèi)部擠壓環(huán)境有關(guān)的壓陷(撓曲)盆地8)板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地板塊內(nèi)部受到擠壓作用時(shí)地殼也可以產(chǎn)生大規(guī)模的褶皺變形,背斜核部相對(duì)隆升遭受剝蝕,向斜核部相對(duì)沉降形成沉積盆地。這種盆地也屬于壓陷(撓曲)盆地的一種,可稱為褶陷盆地的一種,若發(fā)育在克拉通內(nèi)部也可將其歸納到類前陸盆地中。第42頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第二節(jié)壓陷(撓曲)盆地類型及其特征各種類型的壓陷(撓曲)盆地,有些是短命的,只存在于現(xiàn)代板塊構(gòu)造系統(tǒng)中;在地殼表面被較好的保存下來的壓陷(撓曲)盆地是那些以“穩(wěn)定”克拉通為基底的前陸盆地,包括弧后前陸盆地、周緣前陸盆地以及克拉通內(nèi)部的壓陷(撓曲)盆地。二、前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征第43頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月1)前陸盆地的提出二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征1、前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地前板塊構(gòu)造時(shí)期前陸:指被褶皺帶逆掩的穩(wěn)定的陸地,也指地槽褶皺逆沖帶物質(zhì)運(yùn)動(dòng)所指的方向,相反的方向則成為后陸或腹陸板塊構(gòu)造時(shí)期Bird和Dewey(1974)首先用板內(nèi)塊構(gòu)造理論解釋了“前淵”的形成和演化,并用“前陸盆地”描述這種類型的盆地?!ⅲ河捎谠焐綆У穆∩?在造山帶與穩(wěn)定克拉通之間,在克拉通基礎(chǔ)上通常發(fā)育一個(gè)深陷的沉積盆地,在地槽學(xué)說中被稱為“前淵”第44頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月2)Dickinson(1974)對(duì)前陸盆地的分類據(jù)前陸盆地在板塊構(gòu)造中的位置:一類是周緣前陸盆地(Peripheralforelandbasin):與碰撞造山作用有關(guān)、位于A型俯沖作用帶中的俯沖大陸地殼之上并與碰撞造山帶(縫合帶)毗鄰的沉積盆地,如位于阿爾卑斯北部山前的磨拉石盆地等;二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征1、前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地第45頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月另一類是弧后前陸盆地或退弧盆地(retroarcforelandbasin):與弧后造山作用有關(guān)、位于陸緣巖漿弧后的沉積盆地,如北美西部大陸邊緣的科迪勒拉山脈東側(cè)山前地帶的一些盆地。二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征1、前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地2)Dickinson(1974)對(duì)前陸盆地的分類第46頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)發(fā)育有弧后前陸盆地的大陸板塊與另一個(gè)大陸板塊碰撞后,周緣前陸盆地與弧后前陸盆地可以分別位于造山帶(縫合帶)的兩側(cè)(圖4-10)

二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征1、前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地3)周緣前陸盆地和弧后前陸盆地第47頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月對(duì)于與中生代以前的造山帶有關(guān)的前陸盆地,要區(qū)分是周緣前陸盆地還是弧后前陸盆地有時(shí)是很困難的;由于這兩種前陸盆地的板塊構(gòu)造位置的不同,它們與巖漿弧俯沖雜巖的關(guān)系以及盆地基底的性質(zhì)可能有所不同;二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征1、前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地3)周緣前陸盆地和弧后前陸盆地第48頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月周緣前陸盆地更靠近地縫合帶,且盆地早期沉積物的水深相對(duì)深一些,覆蓋在裂陷的被動(dòng)大陸邊緣之上,而作為載荷的造山帶則可能是先前與B型俯沖有關(guān)的增生雜巖和弧前盆地的沉積層。弧后前陸盆地的演化過程可能更長(zhǎng)一些,且靠近陸緣巖漿(火山)弧,因而沉積物中可能更多的火山碎屑,而作為載荷的逆沖褶皺帶則主要是巖漿弧。

二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征1、前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地3)周緣前陸盆地和弧后前陸盆地第49頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征1、前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地4)類前陸盆地“撓曲類前陸盆地”或“類前陸盆地”:有一些與造山帶不相鄰,但也是大陸地殼壓陷一撓曲作用形成的盆地(陳發(fā)景,1992)這類盆地屬于克拉通內(nèi)部的壓陷(撓曲)盆地.第50頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征1、前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地5)前陸盆地的構(gòu)造背景陳發(fā)景(1992)認(rèn)為類前陸盆地包括三種構(gòu)造背景:a.前陸地區(qū)的基底拆離(或基底滑移)作用以及伴生的基底卷入式逆沖斷層系統(tǒng)的構(gòu)造負(fù)荷作用,使下盤系統(tǒng)形成壓陷(撓曲)盆地,例如落基山地區(qū)的風(fēng)河盆地等(圖4-11);第51頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征1、前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地落基山地區(qū)的風(fēng)河盆地(圖4-11)第52頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征1、前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地5)前陸盆地的構(gòu)造背景b.由于前陸盆地的前緣隆起進(jìn)一步受擠壓隆升造成的構(gòu)造負(fù)荷作用,使前陸盆地前緣隆起外側(cè)(向克拉通方向)凹陷成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的壓陷(撓曲)盆地(圖4-12)。第53頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征1、前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地這種盆地也被稱為“破裂前陸盆地(brokeforelandbasin)第54頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征1、前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地5)前陸盆地的構(gòu)造背景c.早期的克拉通邊緣的夭折裂谷在大洋閉合和大陸碰撞造山過程中演化成為拗拉槽,由于拗拉槽層序的構(gòu)造反轉(zhuǎn)形成褶皺--沖斷層帶造成的構(gòu)造負(fù)荷作用,使拗拉槽肩部及外側(cè)地帶形成壓陷(撓曲)盆地。第55頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)壓陷(撓曲)盆地類型及其特征二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征2、前陸盆地系統(tǒng)前陸盆地系統(tǒng)(forelandbasinsystems)的涵義包括三方面內(nèi)容(圖4-13)第56頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征2、前陸盆地系統(tǒng)前陸盆地系統(tǒng)的涵義a.前陸盆地系統(tǒng)是指在收縮造山帶與毗鄰的克拉通之間的大陸地殼之上的沉積物堆積的潛在地區(qū),這一地區(qū)的沉降主要是與俯沖作用以及俯沖作用導(dǎo)致的周緣或弧后褶皺逆沖帶有關(guān)的地球動(dòng)力學(xué)過程的響應(yīng)。第57頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征2、前陸盆地系統(tǒng)前陸盆地系統(tǒng)的涵義b.前陸盆地系統(tǒng)由四個(gè)分割的構(gòu)造沉積帶組成:逆沖楔頂部帶(wedge-top)、前淵帶(foredeep)、前隆帶(forebulge)、隆外凹陷帶(backbulge)。第58頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征2、前陸盆地系統(tǒng)前陸盆地系統(tǒng)的涵義c.前陸盆地系統(tǒng)的延伸長(zhǎng)度大致與褶皺帶的長(zhǎng)度相等,不包括溢出到鄰近的殘留海盆地和碰撞大陸裂陷盆地中的沉積物。第59頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)壓陷(撓曲)盆地類型及其特征二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征2、前陸盆地系統(tǒng)并非所有的前陸盆地系統(tǒng)的四個(gè)構(gòu)造沉積帶都發(fā)育完整,前陸盆地的形態(tài)可以是簡(jiǎn)單的也可能很復(fù)雜(圖4-14)第60頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)壓陷(撓曲)盆地類型及其特征二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征3、前陸盆地與板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的識(shí)別標(biāo)志這些盆地具有共同的特征:①盆地具有不對(duì)稱性,即靠近構(gòu)造負(fù)荷部位往往是以逆斷層(帶)為邊界,且沉降較深,沉積層較厚;②盆地的演化與造山帶(褶皺一逆沖帶)的演化相關(guān);第61頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)壓陷(撓曲)盆地類型及其特征二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征3、前陸盆地與板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的識(shí)別標(biāo)志③沉積充填物質(zhì)包括兩部分,一部分來自造山帶或沖斷隆起上,一部分來自克拉通地區(qū);④隨著盆地的演化,早期沉積層逐漸被卷入逆沖褶皺帶中,并使盆地沉降、沉積中心向逆沖前鋒方向(前緣隆起方向)遷移。第62頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)壓陷(撓曲)盆地類型及其特征二.前陸盆地和板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的主要特征3、前陸盆地與板內(nèi)壓陷(撓曲)盆地的識(shí)別標(biāo)志這些特征中最具鑒別意義的是逆沖褶皺作用對(duì)沉積作用的控制,即在擠壓作用背景下發(fā)育有同沉積逆斷層或同沉積縱彎褶皺的沉積盆地可以視為在大陸地殼上發(fā)育的壓陷(撓曲)盆地,包括周緣前陸盆地、弧后前陸盆地和克拉通內(nèi)部的壓陷(撓曲)盆地。第63頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第二篇含油氣盆地構(gòu)造學(xué)分析第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式1、前陸盆地邊緣逆沖帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式二、從造山帶到前陸盆地的逆沖構(gòu)造系統(tǒng)第三節(jié)壓陷(撓曲)盆地中的構(gòu)造樣式第64頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)壓陷(撓曲)盆地中的構(gòu)造樣式一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式1)構(gòu)造樣式特點(diǎn):a.前陸盆地邊緣逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式是以向前陸方向逆沖的疊瓦狀逆斷層組成為特點(diǎn);b.疊瓦扇構(gòu)造:靠近造山帶部分的逆沖斷層的傾斜相對(duì)較陡,向前陸方向逆沖斷層的傾斜逐漸變緩,而這些逆沖斷層向深部產(chǎn)狀變得更緩,收斂于基底拆離斷層之上。1、前陸盆地邊緣逆沖帶的構(gòu)造樣式第65頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)壓陷(撓曲)盆地中的構(gòu)造樣式一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2)逆斷層類型:a.前陸盆地邊緣的逆沖斷層可以是基底卷入型的逆沖斷層,也可以是薄皮的逆沖斷層。1、前陸盆地邊緣逆沖帶的構(gòu)造樣式第66頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)壓陷(撓曲)盆地中的構(gòu)造樣式一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式b.有些逆沖斷層甚至是在褶皺變形基礎(chǔ)上形成的,即巖層受擠壓先發(fā)生褶皺變形,進(jìn)一步褶皺緊閉--倒轉(zhuǎn),最后在倒轉(zhuǎn)翼發(fā)生逆沖斷層(圖4-15)。

1、前陸盆地邊緣逆沖帶的構(gòu)造樣式第67頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)壓陷(撓曲)盆地中的構(gòu)造樣式一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式前陸盆地內(nèi)部以薄皮逆沖構(gòu)造為特點(diǎn),由于斷層形態(tài)、斷層組合方式不同而表現(xiàn)出豐富多彩的構(gòu)造樣式。2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式第68頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式鏟式逆沖斷層:逆沖斷層面表現(xiàn)為上陡下緩的鏟式形態(tài);1)鏟式逆沖斷層與蛇頭斷層、疊瓦扇構(gòu)造蛇頭構(gòu)造:鏟式逆沖斷層上盤向上逆沖并發(fā)生褶曲變形,其形狀貌似蛇頭(圖4-16a);第69頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式逆沖疊瓦扇構(gòu)造:兩條或兩條以上的同向傾斜的鏟式逆沖斷層向深層收斂為一條低角度逆沖斷層(或拆離斷層)(圖4-16b)。1)鏟式逆沖斷層與蛇頭斷層、疊瓦扇構(gòu)造第70頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式由于前陸盆地地層能干性的交替變化,在擠壓作用下形成的逆沖斷層產(chǎn)狀隨巖層能干性的變化而發(fā)生折射,斷層在能干巖層中的切割角度較大,稱為斷坡,在非能干巖層中的角度很小,稱為斷坪,這種產(chǎn)狀的逆沖斷層稱為坡坪式逆沖斷層(圖4-17)。

2)坡坪式逆沖斷層與斷彎褶皺第71頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式坡坪式逆沖斷層的上盤斷坡逆沖到下盤斷坪上后,上盤為了適應(yīng)斷層的幾何形態(tài)會(huì)發(fā)生褶皺變形,稱為斷彎褶皺(圖4-17)。

2)坡坪式逆沖斷層與斷彎褶皺第72頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式前陸盆地中的逆沖斷層多數(shù)沒有直接逆沖露出地表。如果逆沖斷層在逆沖過程中其位移逐漸減小以致在地層中尖滅,則稱為盲沖斷層(圖4-18a)。3)盲沖斷層、斷展褶皺與斷滑褶皺第73頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式斷展褶皺:伴隨著盲沖斷層的位移減小,斷層上盤及上覆地層會(huì)發(fā)生褶皺變形所形成的的褶皺。3)盲沖斷層、斷展褶皺與斷滑褶皺第74頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式斷滑褶皺:順層的逆沖斷層也可能在層間尖滅,并引起上覆地層發(fā)生褶皺,這種褶皺即斷滑褶皺(圖4-18b)。3)盲沖斷層、斷展褶皺與斷滑褶皺第75頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式雙重構(gòu)造:一系列向前陸逆沖的坡坪式逆沖斷層的斷坪連接起來構(gòu)成的構(gòu)造。4)雙重構(gòu)造和楔狀雙重構(gòu)造第76頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式雙重構(gòu)造是由一條頂板斷層和一條底板斷層夾持中間的逆沖斷片(巖席)組成,夾持在中間逆沖斷片又可以被若干分支斷層(或連接斷層)切割。4)雙重構(gòu)造和楔狀雙重構(gòu)造第77頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式隨著后方逆沖斷層的位移的增大,雙重構(gòu)造可以從“傾向后陸的雙重構(gòu)造”演化成為堆疊背形構(gòu)造、“傾向前陸的雙重構(gòu)造”4)雙重構(gòu)造和楔狀雙重構(gòu)造第78頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式楔狀雙重構(gòu)造:雙重構(gòu)造的頂板斷層是一條“被動(dòng)”的反向逆沖斷層時(shí),底板斷層的逆沖位移在斷層前鋒端部傳遞到頂部斷層上(圖4-20)4)雙重構(gòu)造和楔狀雙重構(gòu)造第79頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式反沖斷層:向后陸逆沖的斷層;沖起構(gòu)造:兩條或兩組逆沖斷層相向傾斜,并使中間的公共上盤斷塊向上逆沖的構(gòu)造(圖4-21)。5)沖起構(gòu)造與逆沖三角帶構(gòu)造第80頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式對(duì)沖構(gòu)造:相背傾斜的兩條逆沖斷層,將它們各自的上盤斷塊相對(duì)逆沖到其公共的下盤斷塊之上,這種樣式的逆沖構(gòu)造組合稱為對(duì)沖構(gòu)造;5)沖起構(gòu)造與逆沖三角帶構(gòu)造第81頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式5)沖起構(gòu)造與逆沖三角帶構(gòu)造對(duì)沖的逆斷層可能會(huì)有一條深層的拆離斷層將它們聯(lián)系在一起,構(gòu)成逆沖三角帶構(gòu)造(圖4-21)。第82頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式6)撕裂斷層與逆沖調(diào)節(jié)帶逆沖斷層系統(tǒng)中有一些橫向或斜向的斷層(圖4-22),這些斷層的形成是與逆沖斷層的位移過程有關(guān)的,因而通常具有走滑位移性質(zhì),稱為撕裂斷層或捩斷層(tearfault)

第83頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月一、逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式2、前陸盆地內(nèi)部的逆沖構(gòu)造樣式6)撕裂斷層與逆沖調(diào)節(jié)帶所有在逆沖帶中具有調(diào)節(jié)主干逆沖斷層之間的位移的作用的構(gòu)造都可以視為逆沖調(diào)節(jié)帶或逆沖傳遞帶構(gòu)造,包括撕裂斷層。第84頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地中的構(gòu)造學(xué)分析第三節(jié)壓陷(撓曲)盆地中的構(gòu)造樣式二、從造山帶到前陸盆地的逆沖構(gòu)造系統(tǒng)前陸盆地中的逆沖斷層系統(tǒng)可以認(rèn)為是在大型逆沖拆離斷層(A型俯沖)上盤發(fā)育的逆沖斷層構(gòu)造組合;自山脈向前陸地區(qū)大致可分為逆沖斷層系統(tǒng)的根帶、中帶和前鋒帶三部分。

第85頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)壓陷(撓曲)盆地中的構(gòu)造樣式二、從造山帶到前陸盆地的逆沖構(gòu)造系統(tǒng)1、逆沖斷層系統(tǒng)的根部逆沖斷層系統(tǒng)的根帶一般位于造山帶軸部或靠山脈一側(cè)的前陸盆地邊緣;以強(qiáng)烈擠壓作用為主,發(fā)育高角度逆沖斷層,甚至發(fā)育有軸面劈理的擠壓褶皺,顯示基底卷入的逆沖構(gòu)造樣式特點(diǎn)。第86頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)壓陷(撓曲)盆地中的構(gòu)造樣式二、從造山帶到前陸盆地的逆沖構(gòu)造系統(tǒng)前陸地區(qū)的逆沖楔及背馱式盆地中的逆沖楔狀體一般屬于逆沖斷層系統(tǒng)的中帶;以薄皮逆沖構(gòu)造樣式為特點(diǎn),發(fā)育各式雙重構(gòu)造、斷彎褶皺和疊瓦狀構(gòu)造等,并顯示出近水平的剪切作用。2、逆沖斷層系統(tǒng)的中帶第87頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)壓陷(撓曲)盆地中的構(gòu)造樣式二、從造山帶到前陸盆地的逆沖構(gòu)造系統(tǒng)逆沖斷層系統(tǒng)的前鋒一般位于前淵凹陷或前緣隆起內(nèi)側(cè)斜坡上;以弱擠壓作用為特點(diǎn),大部分逆沖斷層的位移量較小,以疊瓦狀斷層及斷展褶皺、斷滑褶皺為特點(diǎn)。3、逆沖斷層系統(tǒng)的前鋒第88頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地中的構(gòu)造學(xué)分析第三節(jié)壓陷(撓曲)盆地中的構(gòu)造樣式二、從造山帶到前陸盆地的逆沖構(gòu)造系統(tǒng)從造山帶到前陸盆地,逆沖構(gòu)造系統(tǒng)各部位的擠壓強(qiáng)度逐漸減小,擠壓收縮應(yīng)變由大變小。如從阿爾卑斯山到侏羅山的橫剖面(圖4-23),由大規(guī)模逆沖推覆構(gòu)造過渡到侏羅山的滑脫褶皺。

第89頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地中的構(gòu)造學(xué)分析第三節(jié)壓陷(撓曲)盆地中的構(gòu)造樣式二、從造山帶到前陸盆地的逆沖構(gòu)造系統(tǒng)前陸逆沖構(gòu)造系統(tǒng)的構(gòu)造變形具有分層次的特點(diǎn),較深層次巖層的擠壓褶皺可以引起較淺層次巖層的逆沖變形(圖4-24)

第90頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第二篇含油氣盆地構(gòu)造學(xué)分析第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析一、造山楔的演化與前淵的遷移二、前陸盆地的演化與地層層序三、前陸盆地沉積充填與物源區(qū)的剝蝕四、前陸盆地演化的實(shí)例分析第四節(jié)前陸盆地的演化第91頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化(一)前陸盆地的寬度和深度與造山帶構(gòu)造負(fù)荷的大小和前陸地區(qū)巖石圈的撓曲剛度有關(guān);但大陸地殼并非是一個(gè)彈性板塊,與粘彈性模型更加接近。一、造山楔的演化與前淵的遷移第92頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化1、對(duì)于彈性模型,載荷保持不變時(shí),撓曲變形的形態(tài)也保持不變。一、造山楔的演化與前淵的遷移第93頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化2、對(duì)于粘彈性模型,即使載荷的大小不變,隨著時(shí)間的推移,發(fā)生撓曲變形的巖石圈會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力松弛,導(dǎo)致?lián)锨枷葸M(jìn)一步加深,前緣隆起進(jìn)一步抬升并向載荷方向遷移(圖4-25)一、造山楔的演化與前淵的遷移第94頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化(二)漸進(jìn)逆沖的造山楔在兩個(gè)方面影響到前陸盆地沉降中心的遷移:其一、漸進(jìn)逆沖的造山楔相當(dāng)于漸進(jìn)增加的載荷力;其二,漸進(jìn)逆沖的造山楔相當(dāng)于載荷漸進(jìn)地向前陸地區(qū)位移;一、造山楔的演化與前淵的遷移第95頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化(三)造山楔頂部的剝蝕和前陸盆地的沉積是影響前陸盆地沉降中心遷移的另一個(gè)因素。一、造山楔的演化與前淵的遷移第96頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化(四)前陸盆地的演化與造山帶的演化有密切關(guān)系:造山帶收縮作用增強(qiáng),會(huì)使造山楔坡度和質(zhì)量增大,從而使前陸撓度增大,前陸盆地則變的窄而深,使前緣隆起向造山帶方向遷移;反之,前陸盆地變得寬而淺,前緣隆起向前陸方向遷移。一、造山楔的演化與前淵的遷移第97頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化(一)前陸盆地的地層層序在縱向上易發(fā)生變化:P.A.Allen和J.R.Allen引用瑞士的北亞寧前陸盆地的實(shí)例說明前陸盆地地層變化的總體特征,自下往上包括七個(gè)地層單元(圖4-27)。二、前陸盆地的演化與地層層序第98頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化七個(gè)地層單元:①前陸巖石圈抬升引起的基底不整合;②貨幣蟲灰?guī)r和抱球蟲灰泥巖地層代表的前陸盆地的水侵;③北Helvetic地層代表的有火山造山帶瀉入的濁流沉積體系;④下部海相磨拉石,從陸架搬運(yùn)到濱岸的沉積;二、前陸盆地的演化與地層層序第99頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化⑤下部淡水磨拉石,NAFB的第一期河流、湖泊沉積;⑥上部海相磨拉石,代表淺海和海灣、河口灣沉積體系;⑦上部淡水磨拉石,是使NBFB(北亞寧前陸盆地)最后充填消亡的粗的陸相碎屑沉積;二、前陸盆地的演化與地層層序第100頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化(二)前陸盆地及其下伏地層可能包含有板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)旋回各個(gè)主要階段的沉積記錄。二、前陸盆地的演化與地層層序A.W.Bally(1989)構(gòu)思了一幅前陸盆地的地層層序結(jié)構(gòu)圖(他稱之為理想的前淵),圖中表現(xiàn)了前陸盆地及其下伏地層,自結(jié)晶基底向上可以包括多個(gè)重要的不整合面(圖4-28)。第101頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化二、前陸盆地的演化與地層層序1、不整合面a:標(biāo)志著裂谷作用的開始及被動(dòng)大陸邊緣廣泛發(fā)育的前奏。

第102頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化二、前陸盆地的演化與地層層序2、不整合面b:板塊破裂并擴(kuò)張離散運(yùn)動(dòng)的標(biāo)志,預(yù)示著被動(dòng)大陸邊緣漂移的開始.

第103頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化二、前陸盆地的演化與地層層序3、不整合面d:前陸盆地演化時(shí)期海平面下降引起的,這些不整合面也可以造成鄰近格皺帶的生長(zhǎng)背斜頂部的剝蝕第104頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化4、結(jié)晶基底面以上的整個(gè)層序,記錄了大陸巖石圈從形成大陸裂谷或裂陷盆地-被動(dòng)大陸邊緣盆地-前陸盆地的演化過程。二、前陸盆地的演化與地層層序第105頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化(三)前陸盆地沉積物早期:“復(fù)理石”(常常是細(xì)粒的含濁流沉積物),常常在陸棚以下的深水處發(fā)育;晚期:“磨拉石”(淺?;蜿懴喑练e物),這種早期深水階段的沉積物與造山帶還未生長(zhǎng)至穩(wěn)定狀態(tài)有關(guān)(Covey,1986)。

二、前陸盆地的演化與地層層序第106頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化(一)Dickinson和Suczek(1979)研究發(fā)現(xiàn),在一般情況下碎屑物源區(qū)類型與盆地類型之間有一定的關(guān)系。三、前陸盆地沉積充填與物源區(qū)的剝蝕第107頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化(二)Dickinson和Suczek(1979)根據(jù)構(gòu)造背景把物源區(qū)分成三大類九種類型:Ⅰ.大陸塊物源區(qū):①克拉通內(nèi)部、②過渡區(qū)、③基底隆起區(qū);Ⅱ.巖漿弧物源區(qū):④未切割的巖漿弧、⑤過渡區(qū)、③切割的巖漿??;Ⅲ.再旋回造山帶物源區(qū):①俯沖雜巖體物源區(qū)、③碰撞造山帶、③前陸隆起(弧后逆沖斷層帶)

三、前陸盆地沉積充填與物源區(qū)的剝蝕第108頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化(三)Dickinson和Suczek共采集了88個(gè)從中晚元古代到現(xiàn)代不同類型物源區(qū)的砂巖樣品,用幾組不同的參數(shù)編制成三角圖(圖4-29、表4-2)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

三、前陸盆地沉積充填與物源區(qū)的剝蝕第109頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析得出三條基本規(guī)律:1)來源于克拉通地區(qū)的碎屑,石英含量非常高,巖屑非常少。第110頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化2)來源于巖漿弧的砂巖是典型的不成熟砂巖,砂巖中巖屑含量很高;3)再旋回(或旋回性)造山帶供給的碎屑以豐富的石英和沉積巖-變質(zhì)沉積火山巖-變質(zhì)火山巖的巖屑碎塊為特征。第111頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化(四)F.L.Schwab(1986)研究了阿巴拉契前陸盆地、西懷俄明前陸盆地(Jackson盆地)、西阿爾卑斯前陸盆地等盆地的砂巖碎屑的礦物成分,表明前陸盆地階段的碎屑主要來源于再旋回造山帶和碰撞造山帶,前陸盆地下伏地層的物源是大陸克拉通地塊。三、前陸盆地沉積充填與物源區(qū)的剝蝕第112頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化阿巴拉契前陸盆地

點(diǎn)a、b、c:下伏的寒武紀(jì)或前寒武紀(jì)Chilhowee群地層中的石英礦物豐富、長(zhǎng)石和巖屑含量較少的砂巖,可能來源于未來前陸盆地以西和北西的克拉通物源區(qū);第113頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化阿巴拉契前陸盆地

點(diǎn)l~10:奧陶紀(jì)一石炭紀(jì)賓夕法尼亞紀(jì)的砂巖,都分布在Dickinson圖解的再旋回造山帶區(qū)域、上升的沉積物和變質(zhì)沉積物物源區(qū)。9和10可能來源于一些特別晚的、再活化的克拉通物源區(qū)。

第114頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化西阿爾卑斯前陸盆地1~5是晚古生代至早白堊世地層,基本都落在圖中的“大陸地塊”中;點(diǎn)6~10是晚白堊世至第三紀(jì)地層,基本都落在“再旋回造山帶”和“碰撞造山帶”中;圖4-31i、j:前陸盆地層序的砂巖圖解,都落在“再旋回造山帶”和“碰撞造山帶”區(qū)。

第115頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第五章壓陷(撓曲)盆地的構(gòu)造學(xué)分析第四節(jié)前陸盆地的演化以臺(tái)灣西部晚第三紀(jì)前陸盆地、北美落基山山前前陸盆地和天山兩側(cè)山前的前陸盆地為例,進(jìn)一步討論前陸盆地的演化。四、前陸盆地沉積充填與物源區(qū)的剝蝕第116頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)前陸盆地的演化四、前陸盆地沉積充填與物源區(qū)的剝蝕①區(qū)域概況:臺(tái)灣西部晚第三紀(jì)前陸盆地位于臺(tái)灣島的西側(cè),是呂宋島弧與亞洲大陸碰撞造山帶俯沖板塊上的一個(gè)周緣前陸盆地?!_(tái)灣的弧一大陸碰撞是斜向發(fā)生的:中國大陸被動(dòng)邊緣為NE-SW方向,與南北向的呂宋島弧呈高角度相交。

1、臺(tái)灣西部晚第三紀(jì)前陸盆地第117頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)前陸盆地的演化四、前陸盆地沉積充填與物源區(qū)的剝蝕②沉積物:臺(tái)灣北部的碰撞造山是在400×104a前的更新世開始的,使現(xiàn)在的前陸地區(qū)從被動(dòng)大陸邊緣沉積物變?yōu)榍瓣懪璧爻练e物。其標(biāo)志有:a,向東指向的古水流(被動(dòng)邊緣來自大陸的水流)變?yōu)橄蛭髦赶虻墓潘鳎ㄇ瓣懪璧貋碜詵|部造山帶的水流);b,開始出現(xiàn)來自臺(tái)灣造山帶的板巖碎屑和再加工鈣質(zhì)超微體化石。

1、臺(tái)灣西部晚第三紀(jì)前陸盆地第118頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)前陸盆地的演化四、前陸盆地沉積充填與物源區(qū)的剝蝕③從老到新大致有五種沉積環(huán)境,反映了從深海至河流的沉積環(huán)境的變遷(圖4-32):a,最深水環(huán)境;b,淺海環(huán)境;c,濱海環(huán)境;d和e為河流環(huán)境。1、臺(tái)灣西部晚第三紀(jì)前陸盆地第119頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)前陸盆地的演化四、前陸盆地沉積充填與物源區(qū)的剝蝕前陸盆地的南部沉積環(huán)境與北部有差別:南部盆地形成時(shí)代較新,上新統(tǒng)和更新統(tǒng)仍然是以深水海相沉積物為主(圖4-32a、b);

第120頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)前陸盆地的演化四、前陸盆地沉積充填與物源區(qū)的剝蝕北部盆地形成時(shí)代較早,上新統(tǒng)有些深水海相沉積物,更新統(tǒng)只有少量淺水海相沉積,主要為河流沉積物(圖4-23c、d)。第121頁,課件共135頁,創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)前陸盆地的演化四、前陸盆地沉積充填與物源區(qū)的剝蝕④M.Covey(1986)認(rèn)為臺(tái)灣西部前陸盆地演化至穩(wěn)定狀態(tài)是由于構(gòu)造和沉積作用相互作用造成的(圖4-33)。

1、臺(tái)灣西部晚第三紀(jì)前陸

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