克拉通盆地的成因

构造沉降曲线表明,伊利诺斯、密执安和威利斯顿(Williston)盆地都由裂谷作用过程中初始断裂控制的机械沉降和随后的热沉降而形成。伊利诺斯盆地的热沉降约开始于525Ma,密执安盆地约520~460Ma,威利斯顿盆地约530~500Ma。在伊利诺斯盆地,与阿勒格尼—海西造山运动对应的前陆挠曲沉降造成了该盆地的第二个沉降幕(中密西西比世至早二叠世)。由于年代明确的二叠纪黄长煌斑岩的侵入,推断伊利诺斯盆地在二叠纪有过再生的裂谷作用,这些侵入岩通常与裂谷作用有关。这些克拉通盆地的形成过程仍有争议。过去的研究者提出,地壳底部的地幔相变、火成侵入后(地壳)均衡的非补偿剩余质量的机械沉降、地幔羽侵入地壳或区域热变质事件是盆地产生的原因。北美、欧洲、非洲和南美的克拉通盆地具有相同的形成时代(约550~500Ma)、沉积物堆积史、沉积充填体积随时间的变化以及区际不整合的时代也是相同的。它们相同的形成时代说明克拉通盆地的产生与晚前寒武纪超级大陆的解体相对应。在与超级大陆解体相应的伸展构造作用期间,该超级大陆象热透镜一样使下地壳和上地幔发生部分熔融并继之以非造山花岗岩的侵位。非造山花岗岩及其它部分熔融侵入岩的侵入使大陆岩石圈变弱。这样就造成了一个局部的区域伸展带,并使这些非造山花岗岩     

克拉通盆地的演化与成因

对北美古生代克拉通盆地(伊利诺斯盆地,密执安盆地,威利斯顿盆地)构造沉降史的分析表明,它们是由最初的断裂控制、机械沉降、下沉以及随之而来的热沉降作用形成的。热沉降作用在伊利诺斯盆地始于约525～510Ma,密执安盆地约520～410Ma,威利斯顿盆地约530～500Ma。在伊利诺斯盆地,第二期沉降幕(穿越早二叠纪的中晚密西西比期)是随阿伯拉契亚和奥希托褶皱带中的阿莱干尼—海西期造山作用所发生的弯曲前陆沉降形成的。由于时代准确的二叠纪黄长煌斑岩侵入体的产出,推断在伊利诺期盆地存在二叠纪裂谷系,这些部分熔融的火成岩石与纯剪切形成的裂谷系有关。在地壳基底之上的盆地形成作用以及由均衡欠补偿所引起的机械沉降作用导致了火成岩侵入、地幔羽侵入至地壳或区域热变质事件。北美、欧洲、非洲和南美的古生代和中生代克拉通盆地不仅形成时代相同(550～500Ma至220～200Ma),而且有相近的沉积物堆积史、沉积物堆积的暂时体积变化、平行相演化及跨区域不整合时代。它们的形成时代一致,表明它们属于同一成因过程。超大陆的行为可以看作是一个热透镜,它引起了下地壳和上地幔的部分熔融,作为超大陆解体过程中的一部分,这一部分熔融后来在拉张构造时期由纯剪切作用侵入至非造山花岗质地壳。非造山花岗岩及其它部分熔融的侵入作用削弱了大陆岩石圈,从而形成一个固定的区域扩张带。克拉通盆地几乎同时     

莺歌海盆地构造演化与强烈沉降机制的分析和模拟

莺歌海盆地新生代发生了快速沉降, 盆内充填了最厚达17 km的沉积, 根据模拟实验, 印支地块或之上刚性地块的存在对莺歌海盆地的强烈沉降具有重要的贡献, 可能是造成莺歌海盆地裂陷期强烈沉降的重要原因之一.结合地质分析和物理模拟实验, 莺歌海盆地的演化大致可以分为以下4个主要阶段: 早期(42 Ma以前) 主要受到南海北部陆缘(主要是北部湾盆地) 裂解造成的右旋转换伸展作用的影响, 但影响范围较小, 主要为莺歌海盆地西北部和东部边界.42~21 Ma期间, 主要受控于印支地块左行走滑和顺时针旋转作用的影响, 莺歌海盆地在此期间发育了主体裂陷体系, 东侧受到右旋转换伸展应力场的叠加影响而导致沉降加强; 21~10.4 Ma期间, 受印支地块逐渐减弱直至停止的左行走滑作用的影响, 盆地西北部在21~15.5 Ma期间发生局部反转褶皱, 但盆地整体进入以热沉降为主的时期; 10.4 Ma以后, 盆地受华南地块沿红河断裂右旋走滑作用和5 Ma以后新一期热事件的影响.      

珠江口盆地深水区晚中新世以来构造沉降与似海底反射（BSR）分布的关系*

2007年中国在南海北部神狐海域通过钻探首次获得天然气水合物样品,证实了珠江口盆地深水区是水合物富集区。通过对珠江口盆地深水区构造沉降史的定量模拟研究,发现晚中新世以来区内构造沉降总体上具有由北向南、自西向东逐渐变快的演化趋势;从晚中新世到更新世,盆地深水区经历了构造沉降作用由弱到强的变化过程：晚中新世(11.6～5.3 Ma),平均构造沉降速率为67 m/Ma;上新世(5.3～1.8 Ma),平均构造沉降速率为68 m/Ma;至更新世(1.8～0 Ma),平均构造沉降速率为73 m/Ma。而造成这些变化的主因是发生在中中新世末-晚中新世末的东沙运动和发生在上新世-更新世早期的台湾运动。东沙运动（10～5 Ma）使盆地在升降过程中发生块断升降,隆起剥蚀,自东向西运动强度和构造变形逐渐减弱,使得盆地深水区持续稳定沉降;台湾运动（3 Ma）彻底改变了盆地深水区的构造格局,因重力均衡调整盆地深水区继续沉降,越往南沉降越大。将似海底反射（BSR）发育区与沉降速率平面图进行叠合分析,发现80％以上的BSR分布趋于构造沉降速率值主要在75～125 m/Ma之间、沉降速率变化迅速的隆坳接合带区域。     

克拉通盆地基底结构特征及油气差异聚集浅析

克拉通盆地分布广泛，面积巨大，油气资源潜力和富集程度差异性也很大。把世界主要克拉通盆地按照其基底不均一特性划分为4种类型：裂谷拉张型（北美密歇根和伊利诺斯盆地）、拼接缝合型（中国塔里木和俄罗斯东西伯利亚盆地）、褶皱造山型（北美威利斯顿盆地）和稳定结晶型（澳洲卡奔塔里亚湾盆地等）。在对各类盆地深部基底结构和油气富集规律比较分析的基础上，初步认为发育在活动构造基底（裂谷、褶皱带、缝合线）上的克拉通盆地油气资源远远好于稳定结晶基底上形成的盆地，各类盆地的油气丰度排序为：裂谷型＞褶皱型＞拼接型＞稳定结晶型，不同类型的克拉通盆地油气成藏的主控因素也各有差异。     

辽西区巫闾山的隆升历史

本文利用裂变径迹年代学方法 ,结合其他同位素年代学资料 ,通过构造热演化的定量分析 ,认为医巫闾山山脉的隆升历史经历了 118～ 81Ma期间的第 1个快速隆升阶段、81～ 14Ma期间的缓慢隆升阶段和 14Ma以来的第 2个快速隆升阶段。医巫闾山的隆升历史与两侧盆地的沉降历史有着很好的对应关系。山脉隆升相对盆地沉降有一个滞后期 ,山脉的快速隆升阶段对应盆地快速沉降的后期和消亡阶段。现今的医巫闾山山脉是 14Ma以来第 2个快速隆升阶段的产物 ,其隆起时间距今大约有 4～ 5Ma。     

克拉通盆地的综合研究—成因与方法

发生在稳定克拉通地块内部的盆地具多阶段沉降特征，明显与热作用、板内应力、壳下流变学性质及均衡补偿作用有关。发生在早期夭折裂谷之上的克拉通盆地具有较薄的岩石圈弹性厚度；而盆地之下的岩石圈弹性厚度较大时，则以挠曲变形为主，通过对沉降、重力－地形相干性的讨论和研究，找出克拉退地的共同特征，建立盆地成因模型用对油气聚集的影响。     

10±Ma--伸展盆地裂陷旋回的重要周期

沉积盆地的发展演化过程往往表现为旋回性和周期性.根据部分典型大陆裂陷盆地的伸展沉降史分析结果,认为10±Ma应该是一个重要的旋回周期,这一周期的控制因素更可能与深部软流圈的脉动性隆升有关.通过理想情况下的盆地非稳态古地温场的模拟计算,发现软流圈上涌作用10±Ma之后,岩石圈温度场便基本达到稳定,造成了岩石圈减薄、盆地沉降以及岩浆作用达到相对平衡,从而使软流圈发生热回沉或进一步上涌.因此软流圈的脉动式上涌造成了裂陷盆地的幕式沉降过程,这一周期可能在10±Ma左右,并因具体的动力学参数的差异而略有不同.而伸展裂陷幕的次数也与软流圈的上涌次数以及板块的边界应力场密切相关.     

黑龙江省三江盆地绥滨坳陷沉降史分析

三江盆地绥滨坳陷现有4口钻井的一维正、反演构造沉降模拟结果表明,绥滨坳陷显示出张裂盆地的特征,表现为120Ma之前张裂阶段和之后的裂后热沉降阶段。张裂阶段沉降速率大约为80.37m/Ma,沉降量达1300m,拉张因子大约为1.16。热沉降阶段的沉降速率降到了6.6m/Ma,沉降量也只有200m左右。     

前陆盆地挠曲沉降和沉积过程3D模型研究

前陆盆地是在造山带负荷作用下岩石圈发生挠曲沉降而形成的,并且被主要从造山带搬运的沉积物所充填。为了更好地理解和认识前陆盆地的形成演化机制,特别是受控于周缘多个造山带活动所形成的前陆盆地的演化机制,本文通过建立前陆盆地挠曲沉降与沉积过程的3-D模型,模拟展示了造山带逆冲推覆作用、岩石圈挠曲沉降响应及在山盆体系中由于动力地形变化而导致的河流体系的发育变化及其产生的剥蚀和沉积过程。模型的建立和实验完整体现了逆冲推覆、弹性挠曲沉降和沉积物搬运这三者之间的耦合机制,为全面深入研究前陆盆地动力学提供了理论依据和方法。     

3-D Modeling for Flexural Subsidence and Deposition Process of Foreland Basin

前陆盆地是在造山带负荷作用下岩石圈发生挠曲沉降而形成的,并且被主要从造山带搬运的沉积物所充填.为了更好地理解和认识前陆盆地的形成演化机制,特别是受控于周缘多个造山带活动所形成的前陆盆地的演化机制,本文通过建立前陆盆地挠曲沉降与沉积过程的3-D模型,模拟展示了造山带逆冲推覆作用、岩石圈挠曲沉降响应及在山盆体系中由于动力地形变化而导致的河流体系的发育变化及其产生的剥蚀和沉积过程.模型的建立和实验完整体现了逆冲推覆、弹性挠曲沉降和沉积物搬运这三者之间的耦合机制,为全面深入研究前陆盆地动力学提供了理论依据和方法.     

西藏羌塘盆地白垩纪中期构造事件的磷灰石裂变径迹证据

拉萨与羌塘地块于白垩纪中期的碰撞造山对羌塘原型盆地的热体制和构造演化有着重要影响.运用磷灰石裂变径迹方法,对羌塘盆地隆鄂尼夏里组和托纳木雪山组砂岩分析表明,裂变径迹年龄集中在120～ 80Ma之间,表明在白垩纪中期,羌塘盆地普遍发生了一次构造抬升事件,该期构造事件的年龄与盆地内早白垩世的岩浆热事件、主要构造变形作用发生在晚白垩世以及雪山组和阿布山组角度不整合的时代(125～75Ma)较一致,是拉萨与羌塘地块碰撞造山事件的记录.热历史模拟表明,白垩纪中期构造事件对羌塘盆地南部和北部的热演化历史有着差异影响,羌塘盆地南部降温速率相对不大,抬升剥蚀厚度约1500m,而北部古地温迅速降温到近地表温度,抬升剥蚀厚度近4000m.这种差异抬升剥蚀可能与班公湖-怒江洋壳向南俯冲使得因拉萨地块构造负载而导致羌塘地块的挠曲有关.     

辽东凸起北段新生代隆升时间的确定:来自裂变径迹的证据

对取自辽东凸起北段凸起带和陡坡带的6个岩芯样品进行了磷灰石裂变径迹(AFT)测试并分析了裂变径迹特征,选定其中2个样品在约束条件下进行热史模拟。结果表明,辽东凸起北段新生代经历了距今50 Ma±孔店组沉积期末及距今24 Ma±的东营组沉积期末的2次构造隆升。通过对辽东湾坳陷东西部的沉积结构和控凹断裂对比可知,辽东湾坳陷一系列NE向隆起具有相似的发育机制。结合渤海湾盆地区域构造背景,推断辽东湾坳陷辽东凸起的形成是古近纪地幔热活动引起的伸展作用在孔店组沉积期末的构造响应,形式为拆离性质的翘倾断块;而辽东凸起的第二次抬升是受东营组沉积期末发生的区域性构造抬升运动影响的结果。     

珠江口盆地陆架区岩石圈伸展模拟及裂后沉降分析

本文根据伸展盆地发育的挠曲悬臂梁模型,以二维正、反演相结合的方法,计算了珠江口盆地陆架区1530测线北段的岩石圈伸展系数,分析了其裂后沉降规律。由正演模拟,发现盆地1530测线北段的裂陷由北向南逐渐发育,其陆架岩石圈的平均伸展系数为1.2和较大凹陷处的岩石圈理论伸展系数变化在1.08～1.24之间。整条剖面裂后沉降的实测值比理论值大2.5km左右,本文分析造成这一差值的最大可能是裂后异常沉降的存在。由前人成果可知,陆坡区也存在其他大的异常,对于陆架和陆坡区的异常,本文认为它们之间以及它们与其他南海陆缘之间都可能有关联,它们的产生可能是某种共同机制的结果。珠江口盆地陆架区的实测裂后沉降速率明显不同于逐渐减小的理论变化规律,而是存在两期(30～18.5Ma和18.5Ma至今)由快到慢的变化。在30～23.8Ma沉降速率集中在140～190m/Ma,之后23.8～18.5Ma减小至35～65m/Ma。18.5～16Ma的沉降速率迅速增大到300m/Ma,随后16Ma至今又减小至75～110m/Ma。其中18.5～16Ma的沉降速率最大,并与当时陆架坡折的形成和海平面的快速上升相对应,也与前人在陆坡区白云凹陷发现的17.5～15.5Ma裂后重大加速沉积的时间一致,因此本文推测珠江口盆地18.5～17.5Ma可能存在一重大构造事件,引起盆地从陆架到陆坡的裂后快速沉降的发生。但对于构造事件的成因、准确时间及其范围都有待进一步的研究。     

渤海湾盆地济阳坳陷热历史及构造—热演化特征

根据镜质组反射率和磷灰石裂变径迹古温标方法模拟的济阳坳陷地温演化情况表明,地温梯度在坳陷的演化过程中是逐渐降低的。在孔店组-沙河街组沉积期间地温梯度是较高的,最高可达5.5～6.0℃/100m,但在此期间地温梯度下降较快,在东营组沉积时期降为3.5～4.5℃/100m;在馆陶组沉积时期地温梯度变化很小,至第三纪末地温梯度已降至目前的3.5℃/100m左右。济阳坳陷的构造沉降特征表现为孔店组至沙四段沉积期间(65～43Ma)的快速构造沉降阶段和沙三段沉积(43Ma)以后的热沉降阶段,盆地的地热史模拟结果和构造沉降所揭示的坳陷演化阶段具有很好的对应关系。坳陷热历史研究为渤海湾盆地的构造-热演化提供了重要的认识。     

松辽盆地新生代热演化及地层定年

根据地层的抬升剥蚀（或沉降沉积）与古地温降低（或升高）之间的关系,通过磷灰石裂变径迹热史模拟的方法和其他地质资料,精确地确定了松辽盆地新生代的不整合和依安组、大安组、泰康组等地层沉积开始和结束的时间。松辽盆地新生代存在3次抬升和3次沉降:65.50～53.49 Ma盆地降温、抬升,产生依安组和白垩系地层之间的不整合面;53.49～40.31 Ma盆地升温、沉降,依安组沉积;40.31～36.18 Ma盆地降温、抬升剥蚀,产生大安组和依安组之间的不整合面;36.18～5.83 Ma盆地升温、持续沉降,大安组沉积;5.83～1.79 Ma盆地降温、抬升剥蚀,产生泰康组与大安组之间的不整合面;1.79～？Ma盆地沉降,泰康组沉积。确定了依安组是始新统早、中期的地层,起止年龄为53.49～40.31 Ma;大安组是始新统末期-中新统的地层,起止年龄为36.18～5.83 Ma;泰康组是更新统的地层,开始年龄为1.79 Ma。     

鄂尔多斯盆地构造沉降特征及对盆地成因的启示

构造沉降作为盆地成因研究中的重要组成部分,对其特征进行分析有助于盆地成因的解析。本次通过对鄂尔多斯盆地内5口典型探井的多期不整合所代表的的剥蚀厚度进行恢复,结合去压实矫正模型以及平均密度、平均古水深等参数的确定,较为精确地刻画出了鄂尔多斯盆地不同构造单元自早寒武世至今的构造沉降特征,同时结合裂谷盆地瞬时拉张模型、裂后热坳陷模型以及前陆盆地挠曲模型对构造沉降曲线进行了模拟,对盆地成因进行分析。鄂尔多斯盆地中寒武世—中生代末期主要由早古生代沉降旋回、二叠—三叠纪沉降旋回与侏罗—白垩纪沉降旋回组成。其中岩石圈热冷却作用引起的沉降贯穿全地质时期。早古生代沉降旋回中,中寒武世的加速沉降主要体现在盆地南部,沉降机制为岩石圈伸展减薄,中奥陶世马家期为全盆地尺度的加速沉降,沉降机制仍为岩石圈伸展减薄。二叠—三叠纪沉降旋回中,晚二叠世—早-中三叠世为该旋回的加速沉降期,该期加速沉降具有多幕裂陷的特征。侏罗—白垩纪沉降旋回中,中侏罗世盆地南部处于缓慢沉降期,沉降机制为岩石圈热冷却作用,晚侏罗世—早白垩世,除伊盟隆起,盆地整体处于加速沉降期,沉降机制为前陆盆地引起的挠曲沉降。     

三叠纪右江盆地构造-沉积演化

采用沉降分析的"反剥法",建立了三叠纪右江盆地的构造沉降曲线.该曲线具有4个较清楚的代表沉降加速的坡折,这说明在三叠纪华南板块南缘上曾发生过4次明显的构造负荷的叠加过程,这些坡折之间的构造沉降曲线较平缓,说明主要是热沉降造成.通过对盆地沉降史的定量分析和沉积特征研究,认为华南板块南缘在晚二叠世末期开始由离散边缘转为汇聚边缘,右江盆地也随之从裂谷盆地转为前陆盆地.前陆盆地的构造-沉积演化分为三个阶段(1)早期阶段(晚二叠世长兴末期-中三叠世安尼初期,即251～239 Ma)为初始沉降和非补偿充填阶段;中期阶段(中三叠世安尼早期-晚三叠世卡尼早期,即239～225.5 Ma)主要以浊流沉积充填为特征,并伴有盆缘隆起的形成,且从早到晚盆地沉降中心自南向北推进,而盆缘隆起则由北往南位移;晚期阶段(晚三叠世卡尼晚期-瑞替期,即225.5～210 Ma)盆地由深变浅,并最终被陆相磨拉石沉积覆盖.     

珠江口盆地裂后阶段性差异沉降及其成因机制*

位于南海北部陆缘的珠江口盆地裂后沉降特征不同于陆内典型断陷盆地。研究表明,盆地裂后期发生了阶段性有序差异沉降,可分为4个阶段: (1)渐新世早期(~33.9~27.2 Ma),以盆地整体缓慢沉降,大规模海侵为主要特征;(2)渐新世晚期(~27.2~23.0 Ma),以邻近西北次海盆的珠四坳陷强烈沉降为主要特征,差异沉降控制了陆架坡折带的发育和该时期陆架浅水和陆坡深水沉积环境的分布;(3)中新世早—中期(~23.0~10.0 Ma),陆缘强烈沉降区向北扩展至珠二坳陷,尤其是白云凹陷,导致陆架坡折带向北跃迁,并奠定了现今陆架浅水和陆坡深水的沉积格局;(4)中新世晚期—现今(~10.0~0 Ma),陆缘构造沉降逐渐减弱,陆坡由沉积区转变为沉积过路区,沉积物得以大量进入西北次海盆。渐新世2期快速沉降的初始时间,分别对应于南海扩张脊的跃迁,陆缘裂后沉降随扩张脊向南跃迁而向北扩展,并伴有岩浆作用的早强晚弱特点,而沉降量的大小则与裂陷期地壳的薄化程度正相关,反映了陆缘岩石圈经历了早期挠曲回弹的均衡调整和扩张脊跃迁导致地幔物质有序向南撤离而沉降的演化过程。珠江口盆地裂后有序差异沉降控制了陆架坡折带的发育,进而控制了浅水与深水两大沉积体系的展布。     

柴西新生代沉积源区及盆地热历史的磷灰石裂变径迹分析

通过对柴达木盆地西部干柴沟地区西岔沟剖面10件新生代砂岩样品磷灰石裂变径迹年龄的分析和年龄-温度热演化史的模拟,研究了柴西新生代碎屑沉积岩源区及盆地的热历史.磷灰石样品大多未退火,来自不同的物源区.裂变径迹颗粒年龄分组显示,盆地经历了23.5,29.6,35.8 Ma 3次构造热事件;沉积物源区在42.0～40.5,39.0-37.5,14.0-11.5,6.0～4.5 Ma 发生了明显的构造活动,源区发生了较明显的变化,特别是12 Ma左右的构造活动,导致下油砂山组顶部物源发生了很大的改变;40.5～39.0,16～14,11.5～6.0 Ma沉积物的源区发生了明显的升降运动,导致剥蚀速率加快;平均围限径迹长度为9.4～11.7μm.总体来看,干柴沟地区及周缘山系在37～15 Ma近22 Ma的地质时期内一直比较稳定,30 Ma左右的热事件在盆地或周缘山系都有较明显的反映.