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。     

前陆盆地沉降机理和地层模型

前陆盆地形成的主要原因是造山带负载导致的岩石圈挠曲。逆冲作用造成地壳增厚,造山带的巨大质量又导致下部岩石圈的区域均衡沉降,从而临近和平行于造山带发育了凹陷。另外,前陆盆地的演化也受到沉积物供应、盆地内沉积物扩散能力、岩石圈强度、造山带逆冲速率、全球海平面变化、和俯冲有关的动力沉降及俯冲负载等众多其它因素的影响。本文阐述了这些因素与前陆盆地沉降的关系,介绍了与幕式逆冲有关的地层模型和欠补偿-过补偿地层模型。希望本文能够对中国西北地区前陆盆地的研究起到一定的借鉴意义。     

论龙门山前陆盆地与龙门山造山带的耦合关系

论龙门山前陆盆地与龙门山造山带的耦合关系李勇（成都理工学院沉积地质研究所,成都６１００５９）关键词盆山耦合沉积响应地层标识造山作用成盆作用前陆盆地造山带大陆动力学是当今地球科学研究的前沿课题,造山带及其毗邻盆地是研究大陆构造的两个最重要的构造单元,因...     

四川叠合盆地盆山耦合特征分析

四川叠合盆地三面环山,自东而西夹持于江南、秦岭与龙门山三大山系之间,位于古亚洲、环太平洋与特提斯三大构造域的结合部位;中生代以来,先后经历了海盆、煤盆、陆相广盆、残盆四个盆地世代;盆地沉积充填过程可概括为前陆、坳陷、再生前陆三种基本样式。系统的山盆构造样式及运动学、沉积充填过程分析结果表明盆地周缘造山带造山活动期与盆内古隆起发育期时间耦合;盆地周缘造山带造山活动期与盆地沉积环境转换期时间耦合;盆地周缘造山带构造轴线走向基本保持与盆内山前坳陷或前陆褶冲带构造轴线走向相耦合;盆地周缘造山带不同时期形成的褶冲构造轴线走向基本保持与其同期盆内产生的沉积或沉降中心构造轴线走向相耦合。     

中国西部新生代陆内前陆盆地迁移过程及其构造指示意义

中国西部新生代陆内前陆盆地的迁移过程反映了与其耦合的造山带的缩短隆升历史。通过综述恢复前陆盆地迁移过程的研究方法及其与地壳缩短过程的定量关系,阐明了前陆盆地迁移过程的构造指示意义。横跨前陆盆地的地震反射剖面可显示盆地内的地层上超或砾岩—砂岩过渡带迁移,反映盆地迁移过程;结合磁性地层学约束的地层年龄,可获得迁移速率;该速率的变化对应前陆盆地基底相对造山带的俯冲速率变化,反映造山带吸收的地壳水平缩短速率变化。通过对比分析西昆仑山北侧及天山南、北侧的陆内再生前陆盆地的迁移过程,发现约30 Ma以来西昆仑山和天山的地壳缩短速率变化趋势和变形模式均不相同,可能反映二者造山的动力学机制差异。该方法未来还有望应用于青藏高原东北缘以恢复高原生长过程。     

龙门山造山带晚三叠世构造隆升的分段性及层序充填响应

川西类前陆盆地与龙门山造山带为一个典型的盆—山系统。从川西地区的层序充填特征出发,分析了龙门山造山带晚三叠世隆升作用与川西类前陆盆地充填过程的耦合关系。认为盆内充填的由砂砾岩组成的类磨拉石建造和三个结构明显的构造层序,反映了龙门山晚三叠世隆升强度的幕次变化;同时盆地北部、中部和南部地区层序结构的差异性揭示了龙门山造山带...     

大别山中生代构造演化：来自盆地充填记录的启示

通过对大别山周缘盆地的对比分析，研究了大别山中生代构造演化格局。盆地充填序列分析表明，尽管中生代大别山南、北盆山耦合关系不同，但构造体制均经历了前白垩纪挠曲向白垩纪伸展的转化；砂岩物源再造反映中生代南大别山源区剥露尚未大规模触及岩浆弧“根”，剥露深度浅于北大别单元。大别山邻区晚中生代巨厚磨拉石是陆内造山强烈阶段的沉积记录，它们的产出及相关的造山带隆升与该区超高压变质岩快速折返没有直接关系。进一步讨论了恢复大别山物源结构、建立盆地类磨拉石精细地层年代学格架等在造山带构造研究中的重要性及其现存的关键问题。     

动态“盆山”耦合关系及其层序响应过程:以滇西兰坪—思茅盆地为例

动态的盆山耦合模型是伴随造山带从主碰撞阶段、后碰撞阶段到陆内阶段的演化,与之耦合的盆地会发生从前陆盆地到伸展盆地、走滑构造盆地的转换,滇西三江地区中新生代盆山耦合关系就是该概念模型的典型实例。在认识三江造山带构造演化属性和盆山转换性质的基础上,综合地层、露头和沉积资料,在各时期构造体制内探讨三江地区中生代以来动态盆山耦合过程的层序响应关系。兰坪—思茅盆地中新生界共划分出3个二级层序和11个三级层序。3个二级层序对应于前陆盆地、伸展盆地和走滑构造盆地演化阶段,代表了单一原型盆地的沉积充填。11个三级层序受非周期性的盆地基底活动控制,包括多次逆冲载荷的挠曲反应、基底幕式断陷和走滑构造活动。     

前陆盆地层序地层学研究简介

前陆盆地层序地层学是将层序地层学理论应用于构造活动的前陆盆地分析的一个特例。前陆盆地三级层序成因并非受全球统一的海平面变化控制，而是与盆缘造山带区域本报特约记者运动、盆内沉积作用和相对海平面变化的联合作用有关，代表了前陆分地一个成盆期的不同发育阶段。层序界面是相对海平面下降和区域构造隆的联合作用面。在盆地演化的不对称沉降阶充填阶段，邻造山带区为低水位浊积扇沉积层序；远离造山带区，低水位体系域不发育     

龙门山造山带与川西前陆盆地的盆山耦合关系对油气成藏的控制作用

综合地球化学、野外剖面和钻测井等资料,运用岩石学和地层对比、盆地模拟等方法,剖析了龙门山造山带和川西前陆盆地的盆山耦合关系,探讨了这种盆山耦合关系对油气成藏的控制作用,最后给出了勘探建议及有利区带预测。结果表明：龙门山造山带和川西前陆盆地在沉积和构造方面表现出良好的盆山耦合关系,具体表现在沉降与隆升的对应、物源与沉积的对应以及构造多幕性和沉积旋回性的对应等特征上;沉积耦合关系控制着烃源岩的沉积厚度及热演化程度,并影响着储层的垂向和横向分布,而构造耦合关系则对造山带和前陆盆地的断层发育以及油气运移和成藏所需圈闭具有决定性作用;盆山耦合呈多期性,具有沉积、沉降中心以及沉积相展布不断迁移和多期叠加的特征;形成了川西前陆盆地深、中、浅层的三维立体幕式演化成藏模式。有利区带预测表明：梓潼坳陷南端是深盆气的有利聚集区;浅层气主要分布在古隆起发育的盆地中、南段;深层气则多分布于盆地北部及中部地层尖灭带。     

楚雄中生代前陆盆地的构造沉降史研究

云南楚雄盆地位于场子陆块的西南边缘,为一典型的中生代周缘前陆盆地,盆地演化阶段明显,晚三叠世为前陆早期复理石沉积,侏罗纪则为前陆晚期磨拉石沉积。对盆地构造沉降史研究后笔者认为：①晚三叠世复理石沉积盆地构造沉降幅度巨大,沉降与沉积中心位于盆地最西部,紧邻古哀牢山造山带,沉积体呈形楔形展布;③侏罗纪磨拉石沉积盆地构造沉降和沉积中心以及前缘隆起向内陆方向迁移明显;③中生代构造快速沉降的沉积体的楔形展布表     

Development of tectonostratigraphy in distal part of foreland basin in southwestern Taiwan

In the young and active tectonic belt of southwestern Taiwan, reconstructed stratigraphy in the distal part of the foreland basin reveals at least two regional unconformities with the younger ones covering the areas farther from the mountain belt. In contrast with the previously proposed monotonous basin development, the temporal–spatial distribution of the unconformities indicates the back-and-forth migration of the foreland basin margin. Three distinct episodes of rapid subsidence during the foreland basin development have also been identified. The onset of the basin development can be well constrained by the initial rapid subsidence at 4.4–4.2 Ma, which happened only in the proximal part of the basin. This was followed by two younger episodes of rapid subsidence events at 2–1.8 Ma and 0.45 Ma, which were encountered initially in the areas progressively farther from the orogenic belt.We propose a model of episodic tectonic evolution in the distal part of the foreland basin in southwestern Taiwan. During each episode of rapid subsidence, uplifting that corresponds to the forebulge began with a concurrent rapid subsidence in the areas closer to the basin center and was followed by rapid subsidence and deposition of widespread strata onlapping toward the basin margin. Part of the widespread strata and its overlying deposits would be eroded in the beginning of the next episode when the forebulge shifted toward the orogenic belt. In general, rate of forebulge migrating away from the orogenic belt during the early stage was slower than that derived from a previously proposed kinematic model of a steady migration of the orogenic belt. This might be due to a rifted and weaker lithosphere beneath the foreland basin. Once the foreland basin migrated onto the less stretched lithosphere, the basin would expand rapidly into the craton.     

西南天山造山带与前陆盆地系统

对比了前陆盆地与前陆盆地系统两个概念, 阐述了前陆盆地系统的基本含义, 引用这一概念分析和对比了库车前陆盆地与西南天山造山带及造山带内“卫星式”盆地的沉积、构造等特征。认为前陆盆地、造山带及造山带内“卫星式”沉积盆地三者之间是相关联的,造山带内的“卫星式”沉积盆地是前陆盆地系统楔顶的延伸部分, 受造山带的影响, 造山楔内不同部位沉积的楔顶存在明显的差异, 针对南天山“卫星式”沉积盆地而言, 尤尔都斯盆地的构造、沉积特征明显不同于焉耆盆地     

合肥盆地侏罗系高精度层序地层格架研究

以合肥盆地侏罗系高精度层序地层研究为基础,对其层序地层构成及格架特征进行了精细研究,结果表明合肥盆地在侏罗纪时期为一前陆盆地.从侏罗系充填沉积中识别出7个主要的等时界面,并据界面的性质和级别划分出1个构造层序、3个层序组和6个层序,且各层序的沉积坡折分布、层序界面和单元的形成及其时空展布、演化明显受秦岭大别冲断-逆冲带自南向北的逆冲推覆作用所形成的前陆盆地构造沉降单元控制.     

鄂尔多斯西南缘前陆盆地沉降和沉积过程模拟

本文将东祁东逆冲带与鄂尔多斯西南缘晚三叠世前陆盆地相结合，研究了逆冲带内部变形特征，前陆盆地中层序地层格架特征及其反映的盆缘构造性质和幕式逆作作用。     

造山作用与沉积响应

造山造与沉积盆地是大陆上最基本的两个构造单元,具有盆山转换和盆山耦合的地质特征。造山作用主要体现为逆冲作用和走滑作用,造山带逆冲推覆作用所产生的构造负荷是前陆盆地生长的构造动力,控制前陆盆地的沉降,形成２可容空间,并提供物源,导致盆地的沉降和物源在垂直造山带方向的迁移;造山带走滑作用不仅控制造山带瞳滑挤压盆地的形成,而且控制前陆盆地的沉降和物源在平行造山方向的迁移,以及盆地的抬升与侵蚀。沉积盆地地     

Dynamic Settings and Interactions between Basin Subsidence and Orogeny in Zhoukou Depression and Dabie Orogenic Belt

There are different dynamic settings and evolution histo-ries in different basins.The previous studies showed thatforeland basins are closely related to orogenic belt(Stockm alet al.,1986 ) .Because of the control and m odification of mul-ti- phase stress,basin subsidence and orogenic uplift in super-imposed poly- history basin are very com plex.So,the evolu-tion model in single stress field can not be used to interpretthe evolution history.In recent years,much attention hasbeen paid to the c…     

川北前陆盆地上三叠统须家河组陆相层序地层

中国中西部前陆盆地大多具有陆内俯冲造山形成的特点,层序地层学在这类前陆盆地中的应用是一个值得研究的新领域。对川北前陆盆地上三叠统须家河组5条露头剖面和1条测井剖面进行详细沉积相分析和层序地层划分,同时阐述了沉积相迁移规律、层序界面类型、层序发育特征及基准面变化;将川北前陆盆地上三叠统须家河组划分为4个三级层序(TS1,TS2,TS3和TS4)。大竹、开江一带须家河组沉积厚度为400～600m,4个层序发育完整;向北东至万源一带地层变薄至100余m,保存残留不全的须家河组只能归为1个三级层序(TS4)。在露头剖面和测井剖面层序地层划分的基础上建立的层序地层格架表明:TS1—TS2以曲流河及曲流河三角洲沉积体系为主,盆地处于稳定坳陷和慢速充填的欠补偿状态,TS3—TS4以冲积扇、辫状河及辫状河三角洲沉积体系为主,盆地处于强烈坳陷和快速充填的过补偿状态。沉积相的时空叠置样式受北部秦岭造山带构造活动的制约作用较为明显。