压陷盆地课件

第四章 压陷（挠曲）盆地的构造学分析 第二节 压陷（挠曲）盆地类型及其特征 依照盆地在板块构造中的位置与板块构造运动的关系，可 以将常见的挤压型盆地类型归纳于表4-1 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 第二节 压陷（挠曲）盆地类型及其特征 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 1、与板块B型俯冲作用 有关的压陷（挠曲）盆地 与B型俯冲有关的压陷（挠 曲）盆地如图4-5所示，主 要包括海沟、斜坡、弧前 地区和弧后地区由挤压作 用形成的沉积盆地。 a.指两个板块发生B型俯冲作用的地带，堆积物包括来自 岩浆弧上的碎屑和B型俯冲过程中刮落下来的大洋地壳及 其表层的深海沉积物等。 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 1、与板块B型俯冲作用有关的压陷（挠曲）盆地 1）海沟 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 1、与板块B型俯冲作用有关的压陷（挠曲）盆地 1）海沟 b.海沟附近地区充填的沉积层受B型俯冲的影响而发生强 烈 的褶皱并产生逆冲断层，构成与B型俯冲有关的增生楔（ 如 巴基斯坦的莫克兰海沟，图4-6） 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 1、与板块B型俯冲作用有关的压陷（挠曲）盆地 1）海沟 c.增生楔岩层基本 上没有表现出沉积 层序，而是表现出 被构造混杂后的构 造层序（图4-7） 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 1、与板块B型俯冲作用有关的压陷（挠曲）盆地 2）斜坡盆地 位于岩浆弧和海沟的斜坡上，盆地基底由俯冲杂岩组 成，本身也可能演化成为俯冲杂岩的一部分； 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 1、与板块B型俯冲作用有关的压陷（挠曲）盆地 2）斜坡盆地 比较低的位置可以向海沟过渡，形成海沟一斜坡盆地， 斜坡中上部可发育斜坡沉积裙和阶地沉积； 与海沟的主要区别是，斜坡盆地的沉积物不应该包含从 俯冲的洋壳表面刮落下来的深海沉积； 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 1、与板块B型俯冲作用有关的压陷（挠曲）盆地 2）斜坡盆地 此外斜坡 与弧前之间 存在地形上 的一个折。 与弧前盆地的主要区别：斜坡盆地的基底是俯冲杂岩增生 楔，而弧前盆地的基底主要是岩浆弧基底（图4-8）； 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 1、与板块B型俯冲作用有关的压陷（挠曲）盆地 3）弧前盆地 位于岩浆弧轴部向海沟方向一侧的盆地，或弧-沟间隙区 的盆地； 靠俯冲带一侧则发育挤压褶皱和逆冲断层或逆冲走滑断层 ，靠岩浆弧一侧可以出现正断层，甚至整个弧前盆地都位 于伸展的岩浆弧基底之上并进一步发生伸展变形。 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 1、与板块B型俯冲作用有关的压陷（挠曲）盆地 3）弧前盆地 弧前盆地的基底可以是早期的残留洋壳（由于俯冲带并非 严格地发生在洋壳和陆壳之间）或伸展的陆壳或岩浆弧基 底（图4-8）。 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 1、与板块B型俯冲作用有关的压陷（挠曲）盆地 4）弧后前陆盆地 北美型大陆边缘的岩浆弧后面常发育逆冲断层带，在断层 下盘发育挠曲盆地，常与相邻的岩浆弧平行延伸； 如加拿大的阿尔伯达盆地、美国西部落基山东侧的山前盆 地等。 第二节 压陷（挠曲）盆地类型及其特征 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 2、与板块碰撞作用有 关的压陷（挠曲）盆地 与B型碰撞有关的压陷（挠 曲）盆地如图4-9所示，主 要包括残留盆地和周缘前 陆盆地 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 2、与板块碰撞作用有关的压陷（挠曲）盆地 5）残留盆地 指碰撞造山带内部或边缘以尚未俯冲消失的洋壳为底的盆 地。 沉积物主要来源于周围碰撞造山带，以发育浊流形成的复 理石沉积和与碰撞造山带有关的海相磨拉石沉积为特点。 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 2、与板块碰撞作用有关的压陷（挠曲）盆地 5）残留盆地 碰撞作用发生后，沿碰撞带走向可能过渡到B型俯冲带， 在碰撞陆缘及仍然在俯冲的弧-沟系间的挤压型盆地亦属 于残留盆地。 残留盆地可以向周缘前陆盆地过渡。如孟加拉湾（bay of bengal）是现代的残留盆地的实例。 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 2、与板块碰撞作用有关的压陷（挠曲）盆地 6）周缘前陆盆地 指造山带与克拉通之间的前陆地区发育的挠曲盆地； 以瑞士的阿尔卑斯山前的磨拉石盆地最为典型，因此磨拉 石盆地也成为这类盆地的代名词。 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 2、与板块碰撞作用有关的压陷（挠曲）盆地 6）周缘前陆盆地 “磨拉石”（mo-lasse）通常也泛指那些以陆相为主、巨 厚的砾岩和砂岩占优势的沉积岩层，岩层的分选性差，层 理不规则，相变急剧，是造山带山前地区的典型沉积类型 。 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 2、与板块碰撞作用有关的压陷（挠曲）盆地 7）山间盆地 指周围被碰撞造山带包围或位于造山带内部的以陆壳（通 常是克拉通或早期的褶皱带）为基底的压陷盆地，即以逆 断层为盆地边界的断陷盆地； 如我国天山沼皱带中的一些小型盆地。 第二节 压陷（挠曲）盆地类型及其特征 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 3、与克拉通内部挤压环境有关的压陷（挠曲）盆地 克拉通板块内部受到挤压作用可以使原先的地缝合带再次 活动，或使统一的克拉通破裂，发生板内造山，这一构造 过程中也能形成一些压陷（挠曲）盆地。 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 2.与克拉通内部挤压环境有关的压陷（挠曲）盆地 8）板内压陷（挠曲）盆地 指克拉通内部或远离造山带主体的山前地区由逆断层A型 俯冲造成的压陷（挠曲）盆地； 它可以与前陆盆地相邻，且构造方向和发育历史可以与前 陆盆地类比，显示出其亲缘关系。如美国西部落基山前的 克拉通内部的风河盆地，与落基山前前陆盆地（绿河盆地 ）相邻。 一、板块运动体制中的压陷（挠曲）盆地类型 2.与克拉通内部挤压环境有关的压陷（挠曲）盆地 8）板内压陷（挠曲）盆地 板块内部受到挤压作用时地壳也可以产生大规模的褶皱变 形，背斜核部相对隆升遭受剥蚀，向斜核部相对沉降形成 沉积盆地。 这种盆地也属于压陷（挠曲）盆地的一种，可称为褶陷盆 地的一种，若发育在克拉通内部也可将其归纳到类前陆盆 地中。 第四章 压陷（挠曲）盆地的构造学分析 第二节 压陷（挠曲）盆地类型及其特征 各种类型的压陷（挠曲）盆地，有些是短命的 ，只存在于 现代板块构造系统中； 在地壳表面被较好的保存下来的压陷（挠曲）盆地是那些 以“稳定”克拉通为基底的前陆盆地，包括弧后前陆盆地、 周缘前陆盆地以及克拉通内部的压陷（挠曲）盆地。 二、前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 1）前陆盆地的提出 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 1、前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地 前板块构 造时期 前陆:指被褶皱带逆掩的稳定的陆地,也指地槽褶皱 逆冲带物质运动所指的方向,相反的方向则成为后 陆或腹陆 板块构 造时期 Bird和Dewey(1974)首先用板内块构造理论解释了 “前渊”的形成和演化，并用“前陆盆地”描述这 种类型的盆地。 注：由于造山带的隆升,在造山带与稳定克拉通之间,在克 拉通基础上通常发育一个深陷的沉积盆地,在地槽学说中被称 为“前渊” 2） Dickinson(1974) 对前陆盆地的分类 据前陆盆地在板块构造中的位置： 一类是周缘前陆盆地（Peripheral foreland basin）： 与碰撞造山作用有关、位于A型俯冲作用带中的俯冲大陆 地壳之上并与碰撞造山带（缝合带）毗邻的沉积盆地，如 位于阿尔卑斯北部山前的磨拉石盆地等； 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 1、前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地 另一类是弧后前陆盆地或退弧盆地（retroarc foreland basin）：与弧后造山作用有关、位于陆缘岩浆弧后的沉积 盆地，如北美西部大陆边缘的科迪勒拉山脉东侧山前地带的 一些盆地。 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 1、前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地 2） Dickinson(1974) 对前陆盆地的分类 当发育有弧后前 陆盆地的大陆板 块与另一个大陆 板块碰撞后，周 缘前陆盆地与弧 后前陆盆地可以 分别位于造山带 （缝合带）的两 侧（图4-10） 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 1、前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地 3） 周缘前陆盆地和弧后前陆盆地 对于与中生代以前的造山带有关的前陆盆地，要区分是周缘 前陆盆地还是弧后前陆盆地有时是很困难的； 由于这两种前陆盆地的板块构造位置的不同，它们与岩浆弧 俯冲杂岩的关系以及盆地基底的性质可能有所不同； 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 1、前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地 3） 周缘前陆盆地和弧后前陆盆地 周缘前陆盆地更靠近地缝合带，且盆地早期沉积物的水深相 对深一些，覆盖在裂陷的被动大陆边缘之上，而作为载荷的造 山带则可能是先前与B型俯冲有关的增生杂岩和弧前盆地的沉 积层。 弧后前陆盆地的演化过程可能更长一些，且靠近陆缘岩浆（ 火山）弧，因而沉积物中可能更多的火山碎屑，而作为载荷的 逆冲褶皱带则主要是岩浆弧。 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 1、前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地 3） 周缘前陆盆地和弧后前陆盆地 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 1、前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地 4）类前陆盆地 “挠曲类前陆盆地”或“类前陆盆地”：有一些与造山带不相 邻，但也是大陆地壳压陷一挠曲作用形成的盆地（陈发景， 1992）这类盆地属于克拉通内部的压陷（挠曲）盆地 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 1、前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地 5）前陆盆地的构造背景 陈发景（1992）认为类前陆盆地包括三种构造背景： a.前陆地区的基底拆离（或基底滑移）作用以及伴生的基底卷 入式逆冲断层系统的构造负荷作用，使下盘系统形成压陷（挠 曲）盆地，例如落基山地区的风河盆地等（图4-11）； 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 1、前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地 落基山 地区的 风河盆 地（图4 -11） 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 1、前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地 5）前陆盆地的构造背景 b.由于前陆盆地的前缘隆起进一步受挤压隆升造成的构造负 荷作用，使前陆盆地前缘隆起外侧（向克拉通方向）凹陷成 为一个相对独立的压陷（挠曲）盆地（图4-12）。 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 1、前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地 这种盆地也被 称为“破裂前 陆盆地（ broke foreland basin） 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 1、前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地 5）前陆盆地的构造背景 c.早期的克拉通边缘的夭折裂谷在大洋闭合和大陆碰撞造山 过程中演化成为拗拉槽，由于拗拉槽层序的构造反转形成褶 皱-冲断层带造成的构造负荷作用，使拗拉槽肩部及外侧地 带形成压陷（挠曲）盆地。 第二节 压陷（挠曲）盆地类型及其特征 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 2、前陆盆地系统 前陆盆地系统（ foreland basin systems）的涵义 包括三方面内容（ 图4-13） 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 2、前陆盆地系统 前陆盆地系统的涵义 a.前陆盆地系统是指在收缩造山带与毗邻的克拉通之间的大 陆地壳之上的沉积物堆积的潜在地区，这一地区的沉降主要 是与俯冲作用以及俯冲作用导致的周缘或弧后褶皱逆冲带有 关的地球动力学过程的响应。 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 2、前陆盆地系统 前陆盆地系统的涵义 b.前陆盆地系统由四个分割的构造沉积带组成：逆冲楔顶部 带(wedge-top)、前渊带(foredeep)、前隆带(forebulge)、 隆外凹陷带(backbulge)。 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 2、前陆盆地系统 前陆盆地系统的涵义 c.前陆盆地系统的延伸长度大致与褶皱带的长度相等，不 包括溢出到邻近的残留海盆地和碰撞大陆裂陷盆地中的沉 积物。 第二节 压陷（挠曲）盆地类型及其特征 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 2、前陆盆地系统 并非所有的前陆盆地 系统的四个构造沉积带 都发育完整，前陆盆地 的形态可以是简单的也 可能很复杂（图4-14） 第二节 压陷（挠曲）盆地类型及其特征 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 3、前陆盆地与板内压陷（挠曲）盆地的识别标志 这些盆地具有共同的特征： 盆地具有不对称性,即靠近构造负荷部位往往是以逆断层 (带)为边界,且沉降较深，沉积层较厚； 盆地的演化与造山带（褶皱一逆冲带）的演化相关； 第二节 压陷（挠曲）盆地类型及其特征 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 3、前陆盆地与板内压陷（挠曲）盆地的识别标志 沉积充填物质包括两部分，一部分来自造山带或冲断隆 起上，一部分来自克拉通地区； 随着盆地的演化，早期沉积层逐渐被卷入逆冲褶皱带 中，并使盆地沉降、沉积中心向逆冲前锋方向（前缘隆起 方向）迁移。 第二节 压陷（挠曲）盆地类型及其特征 二.前陆盆地和板内压陷（挠曲）盆地的主要特征 3、前陆盆地与板内压陷（挠曲）盆地的识别标志 这些特征中最具鉴别意义的是逆冲褶皱作用对沉积作用 的控制，即在挤压作用背景下发育有同沉积逆断层或同沉 积纵弯褶皱的沉积盆地可以视为在大陆地壳上发育的压陷 （挠曲）盆地，包括周缘前陆盆地、弧后前陆盆地和克拉 通内部的压陷（挠曲）盆地。 第四节 前陆盆地的演化 四、前陆盆地沉积充填与物源区的剥蚀 天山是一个多旋回造山作用形成的扇形造山带，在其造山 过程中，南北两侧的克拉通发生压陷（挠曲）变形，形成前 陆盆地。 3、天山两侧的中新生代前陆盆地 第四节 前陆盆地的演化 四、前陆盆地沉积充填与物源区的剥