沉降曲线在造山带盆地研究中的应用——以南秦岭晚加里东期前陆盆地为例

造山带中较古老的沉积盆地现今已隆升成山,盆地原型不复存在,但根据沉降曲线反演中的“沉积物的压实过程是不可逆的”这一假设,仍可对其进行沉降曲线分析。南秦岭晚加里东期前陆盆地的原型研究程度高,运用沉降曲线分析常用的数学模型对其进行计算,获得了理想的沉降曲线。结果表明,该前陆盆地是由陆内裂陷演变而来,进入压陷挠曲阶段后,构造沉降的贡献逐渐变小,盆地基底的快速沉降是由快速堆积的沉积载荷引起的。这与地质解释相吻合。     

沉降曲线在造山带盆地研究中的应用——以南秦岭晚加里东期前陆盆地为例

造山带中较古老的沉积盆地现今已隆升成山,盆地原型不复存在,但根据沉降曲线反演中的“沉积物的压实过程是不可逆的“这一假设,仍可对其进行沉降曲线分析.南秦岭晚加里东期前陆盆地的原型研究程度高,运用沉降曲线分析常用的数学模型对其进行计算,获得了理想的沉降曲线.结果表明,该前陆盆地是由陆内裂陷演变而来,进入压陷挠曲阶段后,构造沉降的贡献逐渐变小,盆地基底的快速沉降是由快速堆积的沉积载荷引起的.这与地质解释相吻合.     

塔里木盆地寒武纪构造演化研究

对塔里木盆地寒武纪早、中、晚3个时期的古水深、沉积速率、构造沉降速率和拉伸系数计算结果表明,塔里木盆地在早寒武世为深度裂陷阶段,中寒武世为裂陷迁移阶段,晚寒武世为台内裂陷阶段,早寒武世与中-晚寒武世的构造差异性十分明显。早寒武世伸展引起的裂陷作用发生在塔东地区,伸展促使该区构造沉降速率远远大于台地相区,形成半深海盆地相环境。中-晚寒武世伸展向台地内部迁移,使台地内部的构造沉降速率远大于盆地相区,而台地内部较高构造沉降速率被更高的沉积速率所补偿,使得这里始终未能出现地貌上的凹地。     

藏南定日地区上三叠统-古近系构造沉降分析与沉积盆地特征

构造沉降史研究是沉积盆地分析的一项重要内容。本文对藏南定日地区上三叠统-古近系进行了构造沉降史分析。研究表明:特提斯喜马拉雅定日地区晚三叠世-古近纪经历了由被动大陆边缘盆地沉降向周缘前陆盆地沉降的转换过程,根据构造沉降曲线特征,可划分为五个阶段。第Ⅰ-Ⅲ阶段即晚三叠世-晚白垩早期为被动大陆边缘沉降阶段,构造沉降曲线总体比较缓,沉降速率整体呈指数衰减,反映被动大陆边缘稳定的构造沉降过程。第Ⅳ阶段晚白垩晚期-古新世早期为构造隆升,古新世晚期再次为稳定构造沉降。对于晚白垩晚期-古新世早期的隆升有两种可能的解释,即德干地幔柱上涌引起的隆升或大陆碰撞板块挠曲引起的隆升。第V阶段始新世时期为印度-亚洲大陆碰撞形成的周缘前陆盆地沉降期,构造沉降曲线斜率增大,沉降速率增加,反映了该时期前陆盆地前渊区快速的沉降特征。     

南海南部礼乐盆地结构演化及其对区域地质背景的响应

运用丰富的二维地震资料,通过构造结构与地层结构的分析,对礼乐盆地的盆地结构演化与转型过程及其对南海地区复杂动力学背景的响应特征进行研究。结果表明:受控于NNE、NEE、NW和近EW向的断裂体系,礼乐盆地现今构造格局表现为"两坳一隆"的结构特征;两个关键的区域角度不整合T70和T50将礼乐盆地新生界自下而上划分为三层结构:陆缘裂陷层、漂移裂陷层和前陆-拗陷层;响应于太平洋板块俯冲、印度-欧亚板块碰撞、新南海扩张、古南海消亡和菲律宾海板块楔入等一系列周缘板块重组事件,礼乐盆地的盆地结构演化及转型经历了三个阶段:陆缘多幕裂陷阶段,盆地结构受控于NNE和NEE向断裂体系,南北坳陷连通;漂移裂陷阶段,NNE和NW向共轭断裂体系控制盆地格局,中部隆起形成,分隔南、北坳陷;前陆-拗陷阶段,前陆盆地结构形成,随后盆地因热沉降进入拗陷沉积阶段。     

《大地构造与成矿学》(季刊)2006年(第30卷)总目录

第1期●构造地质学贺西地区中-晚古生代盆地性质刍议……………………………………………………………………………高山林,张进(1)桂北-桂东加里东期盆地构造沉降史分析………………………………陈懋弘,梁金城,张桂林,李文杰,潘罗忠,李容森(9)鄂东南地区印支期以来构造变形特征     

南海北部深水区新生代盆地三层结构及其构造演化

位于陆壳与洋壳之上的大陆边缘记录了大陆裂解-大洋打开的全部过程,是研究地球动力学的重要场所.南海北部深水区盆地位于南海北部大陆边缘,新生代盆地表现为裂陷期盆地、裂后拗陷期盆地及裂后洋盆沉降期盆地3层结构.裂陷期盆地表现为一系列地堑及半地堑结构,拗陷盆地表现为中间厚两侧薄的“碟形”盆地特征,裂后拗陷期盆地表现为大陆坡局部加厚,向南海洋盆方向厚度逐渐减薄的“挠曲”盆地形态.南海北部深水区盆地经历了3期构造演化过程,盆地表现出不同的动力学机制.裂陷期盆地受地幔物质上涌影响表现为水平伸展作用为主,盆地内普遍发育伸展构造样式,裂后拗陷期盆地表现为区域均匀沉降特征.而裂后洋盆沉积期受南海强烈沉降作用的影响表现出明显的向南海洋盆倾斜特征.大陆架-陆坡-深海平原的构造格局主要形成于裂后洋盆沉降期.南海及其北部盆地下伏地幔物质活动的差异性决定了盆地内的3层结构的形成演化过程.     

盆地-山岭耦合体系与地球动力学机制

盆山耦合分析应该将地球动力学环境和板块运动学序列结合起来, 根据地球动力学环境所提出的: 伸展构造体系、挤压构造体系、走滑构造体系和克拉通构造体系进行定性与定量分析; 依照板块运动学序列所划分的主要旋回: 裂解阶段、俯冲阶段、碰撞阶段和后造山阶段进行定位与定时分析.伸展构造体系在离散期为陆内裂陷盆地及伸展造山带; 在聚合期为弧后裂陷盆地及张性岩浆弧造山带; 在后造山期为后继裂陷盆地及晚期伸展造山带.挤压构造体系在俯冲期为弧后前陆盆地及俯冲造山带; 在碰撞期为周缘前陆盆地及碰撞造山带; 在再活动期为再生前陆盆地及再生造山带.走滑构造体系在伸展期为走滑拉分盆地及剪张山岭; 在挤压期为走滑挠曲盆地及剪压造山带.克拉通构造体系在裂解期为克拉通内部盆地; 在拼合期为克拉通边缘盆地.      

西太平洋中段沉积盆地新生代构造-沉积演化特征

西太平洋中段位于欧亚板块、太平洋板块和印度洋板块的交汇处,是全球沟弧盆体系最为发育的地区,主要发育弧后盆地、弧前盆地和陆架边缘盆地。文中通过综合研究西太平洋中段17个盆地的大地构造背景、盆地的形成与演化和沉积特征后认为:(1)各类盆地的构造-沉积演化均经历4个期次。弧前盆地和弧后盆地的构造-沉积演化可分为俯冲期(K2-E)、盆地发育期(N11-N13)、沉降期(N14-N15)和挤压期(N2-Q):俯冲期发育火山岩和变质岩基底,局部为海相碎屑岩;盆地发育期以海相沉积为主,伴有火山活动,局部发育陆相沉积;沉降期以海相和三角洲相沉积为主;挤压期以三角洲相和海相沉积为主,局部发育河湖相沉积。陆架边缘盆地的构造-沉积演化也分为4期,分别为前裂陷期(K2-E1)、裂陷期(E2-E31)、拗陷期(E32-N13)和沉降期(N14-Q):前裂陷期和裂陷期主要发育冲积扇—河流—湖泊沉积体系,火山活动强烈;拗陷期沉积环境由陆相向海陆过渡相演化;沉降期以海相和海陆过渡相沉积为主。(2)不同类型盆地的构造-沉积演化特征各不相同:弧前盆地构造以挤压和板块俯冲为主,平均沉积厚度为3.6 km,总体由海陆过渡相向陆相演化;弧后盆地构造受板块俯冲后撤和弧后洋壳扩张作用控制,平均沉积厚度为4.8 km,总体由海相向海陆过渡相演化;陆架边缘盆地构造呈下断上拗双层结构,平均沉积厚度超过10 km,总体由陆相演化为海相。     

东昆仑—河西走廊石炭纪原型盆地与沉积模式

东昆仑—河西走廊地区石炭系可分出3个相区10个相。本区两条板块块边界断裂的活动与基底和盆地边界性质一起控制了石炭纪沉积盆地的形成和沉降。继承和发展于泥盆纪北西西盆隆相间构造局的石炭纪盆地,自南向北表现为前陆挠曲、陆间裂陷、均衡下沉等沉降形式,并与古秦昆洋的海侵和气候由干热一温湿的变化联合,制约了本区的沉积方式与沉积展布。本区石炭纪整体上具有活动大陆边缘的特点,其沉积模式表现为沟—弧—盆—陆—陆间裂陷—陆内拗陷及相应的沉积环境与相带组合。     

南海北部深水盆地沉积-构造的差异性及其油气意义

南海北部深水区自西向东依次分布着琼东南盆地、珠江口盆地、台西南盆地等新生代被动陆缘盆地,这些盆地经历了大致相当的从裂陷到坳陷的构造演化史,但在张裂活动过程中存在着明显的沉积-构造的差异性。构造沉降特征分析显示:在同一构造带上自西向东有盆地主要构造沉降发生的时段逐步变晚的趋势;在不同构造带上自北向南有盆地主要构造沉降发生的时段逐步变晚的趋势。这种沉积-构造的差异性对烃源岩的发育类型、分布及生储盖组合等方面有明显的控制作用,表现为:裂谷期构造沉降幅度大的盆地,陆相烃源岩发育,以陆生陆储陆盖型成藏组合为主;裂后期构造沉降幅度大的盆地,海相烃源岩发育规模较大,海生海储海盖型成藏组合及混生海储海盖型生储盖组合所占分量逐渐增多。推测渐新统湖相-湖沼相及海陆过渡相源岩和中新统海相烃源岩应是南海北部深水区油气的主要来源,陆生海储海盖型、海生海储海盖型及混生海储海盖型生储盖组合应是深水区基本生储盖组合类型。     

盆地演化与地球动力学旋回

盆地演化受地球演化节律所制约，节律由多层次构成。地球动力学旋回主要有３个级序：（１）超级大陆旋回，主要由羽柱构造的地幔对流动力学所控制，产生超级大陆的裂解和拼合，形成全球性同步隆升与沉降的克拉通盆地；（２）地槽旋回或造山旋回，主要由板块构造的岩石圈运动学所控制，按威尔逊旋回进展，发育各类盆地和造山带，形成“区域性”穿时开合与“非对称”互补；（３）褶皱幕或裂陷幕，主要由地体构造与拆层作用几何学所控制，产生盆地内各种构造样式和沉积样式，形成地方性的穿时递进变形，发育幕式变形和幕式沉积作用等。     

广西宜州裂陷槽晚古生代演化与早石炭世沉积锰矿分布*

滇黔桂地区晚古生代浅水碳酸盐岩台地与深水硅泥质盆地共存的古地理格局,是在加里东期褶皱基底上发生裂陷及差异沉降而发展起来的。广西宜州—柳州一带既是晚古生代上扬子碳酸盐岩地台南缘1条重要的沉积相分界线,也是晚古生代桂中和桂北地层分区、古生代—中生代雪峰山南段构造体系和桂中坳陷构造体系的分界线。文中通过对宜山—柳州一带晚古生代地层的区域对比和成因分析,恢复了桂中宜山—柳州地区晚古生代沉积盆地的演化历史。狭长型宜州裂陷槽盆地西起丹池断裂,向东经龙头、北牙、宜州延伸至柳州。自中泥盆世开始,首先在东西两端开始裂陷下沉,至早石炭世发展成型。受北侧来自江南隆起带陆源碎屑物质充填影响,其表现为南北不对称并在早石炭世晚期被填平。在宜州裂陷槽内发育多处早石炭世沉积型碳酸锰矿,含矿地层分布、地层序列及其沉积背景明显与裂陷槽演化有关。它们既是盆地演化历史的见证,也体现了桂中地区裂陷海槽的特色,值得在后续锰矿成因研究中予以重视。     

Evolution of Yizhou aulacogen in Guangxi during Late Paleozoic and distribution of manganese deposits in Early Carboniferous

The palaeogeographic configuration of the shallow water carbonate platform and deep water siliceous basin formed in the Yunnan-Guizhou-Guangxi region during the Late Paleozoic,which developed on the rifting of fold basement and differential subsidence during the Caledonian period. Yizhou-Liuzhou in Guangxi is an important sedimentary boundary in the southern Upper Yangtze carbonate platform. It is also the stratigraphic boundary of Late Paleozoic between middle and northern Guangxi,and it is the tectonic boundary between the southern Xuefengshan and central Guangxi depression during Paleozoic and Mesozoic. In this paper,the evolution of sedimentary basin located at Yishan-Liuzhou region during the Late Paleozoic is reconstructed through the regional stratigraphic correlation and genetic analysis.The elongate Yizhou rifting belt develops from the Nandan-Hechi fault from the west,and extends along Longtou,Beiya,Yizhou,and to Liuzhou. The rifting started at the eastern and western ends of the narrow rifting belt during the Middle Devonian and it developed into the rifting basin during the Early Carboniferous. Due to massive terrestrial siliciclastic filling derived from the Jiangnan Uplift to north,the rifting basin presented the asymmetrical feature and it was eventually filled up at late Early Carboniferous. Many magnesium deposits of Early Carboniferous are found in the rifting basin of Yizhou. The distribution of ore-bearing strata,the depositional succession and sedimentary environment are obviously related with the evolution of rifting basin. They are the evidences of basin evolution,implying the characteristics of rifting aulacogen in central Guangxi,which should be paid more attention in the manganese ore genesis study.     

中国东部中新生代断陷盆地幕式裂陷过程的动力学响应和模拟模型

结合盆地充填和构造演化的整体分析并进行计算机定量模拟, 揭示了中国东部中新生代断陷盆地的沉降-充填、构造及热演化等对幕式裂陷过程的动力学响应.渤海湾和江汉等盆地的整个裂陷期常表现出3~ 4个裂陷作用幕, 不同裂陷幕的断裂展布方向、岩浆作用、沉降中心以及沉积体系分布等都发生了明显变化.如江汉盆地从白垩至新近纪同沉积断裂的展布就显示出从北西向北东向转化的趋势.幕式裂陷构造沉降速率的变化控制着区域性(二级)沉积旋回和层序类型的发育和演化, 强烈裂陷沉降幕常发育深湖盆型层序, 而初始和晚期裂陷幕以发育浅湖和河流-浅湖型层序为特征.幕式裂陷过程不能用经典的单幕裂谷模型进行正确的描述; 通过校正每一裂陷幕的初始条件和拉伸系数, 建立了适用于幕式拉伸裂陷过程的多幕均匀瞬时拉伸模拟模型.应用这一模型对莺歌海盆地的模拟分析揭示了多幕裂陷过程中岩石圈结构及深部热流等的演化趋势, 其结果得到了地质和地球物理资料的佐证.      

加里东期扬子板块与华夏板块西南段分界线的岩相古地理制约

定量化的岩相古地理分析可以为判别不同大地构造单元的分界线提供制约依据。采用“单元素分析多因素综合作图法”，结合古流向、沉积特征等实际资料，从定量的角度研究了桂北桂东地区加里东期的岩相古地理，并认为研究区加里东期自南华纪开始新一轮裂解之后，荔浦断裂北西的桂北-桂东北地区逐渐从深海盆地演变为扬子大陆边缘斜坡，其坡面倾向南东，古流向由北西向南东，陆源碎屑来源于西北，属于扬子（或康滇）古地理体系；而荔浦断裂南东的桂东地区为华夏大陆斜坡，并在奥陶纪最终演变为陆棚-滨岸环境，其坡面倾向北西，古流向由南东向北西，陆源碎屑则来自东南，属于华夏古地理体系。岩相古地理证据表明荔浦断裂为加里东期扬子板块与华夏板块西南段的分界断裂。     

南海万安盆地构造—层序发育特征与构造—沉积充填演化

万安盆地是南海西南部重要的沉积盆地之一,深入分析其构造—沉积充填特征对于认识南海南部主要构造事件及其沉积响应具有重要的科学意义.利用覆盖全盆地的二维地震资料,结合国内外的研究成果,对万安盆地构造—层序特征及其构造—沉积充填演化进行分析.研究表明,万安盆地内新生代以来可识别出8个主要的二级/三级层序界面.沉降模拟显示,盆地沉降整体表现出一个“快—慢—快”的过程,且整体呈现出东高西低,中高南低的特征.综合构造层序特征和沉降模拟结果,万安盆地新生代以来沉积演化可分为5个阶段:初始裂陷期、晚期裂陷期、断坳转换期、裂后热沉降期和裂后加速热沉降期.盆地自形成以来,沉降主要受东亚大陆边缘区域拉张所造成的深部断裂的影响,至上新世,万安断裂转而成为盆地沉降的主要影响因素,并由此造成了早期盆地沉降中心由中部向西迁移,然后再逐步向东迁移的特征.渐新世至早中新世为盆地裂陷阶段,以陆源碎屑岩沉积为主,断陷早期可能为湖相,晚期为浅海相;中中新世为盆地断坳转换阶段,晚中新世以来为盆地裂后热沉降阶段,二者均发育陆源碎屑岩和自生碳酸盐岩两种沉积类型,且裂后热沉降期碳酸盐岩沉积范围相对缩小,陆缘碎屑岩沉积范围相对扩大.      

南沙西南海域新生代构造活动特征与盆地演化

南沙海域处于已俯冲消亡的古南海和海底扩张形成的新南海洋盆之间, 其研究对于了解中生代末期以来南海北部陆缘张裂、新南海海底扩张和古南海向南俯冲消亡等构造过程具有重要意义.通过利用平衡剖面反演对该区新生代以来的构造活动和盆地演化进行研究.结果发现, 该区新生代以来的构造活动具有显著的分区性特征, 表现为以区内深大断裂为界, 所分隔的3个块体其构造活动的主导因素和活动阶段性存在差异.南沙块体构造活动的主导因素为NW向应力, 构造活动以中—晚中新世为界前张后压, 具有明显的阶段性; 万安盆地构造活动受万安断裂控制, 构造活动阶段性不明显; 曾母块体构造活动特征与南沙块体类似, 具有明显的阶段性, 但具体表现不同.在此基础上, 将该区主要盆地的演化划分为4个阶段, 即裂陷阶段、同沉积阶段、挤压阶段和区域沉降阶段.其表现又因盆地成因类型而有所不同: 北康盆地裂陷和挤压阶段突出, 沉降阶段缺失; 南薇西盆地裂陷阶段南弱北强; 万安盆地缺少挤压阶段; 曾母盆地则4个阶段均非常明显.      

琼东南盆地古近纪幕式裂陷及构造、层序和沉积的综合响应过程

通过对区域性角度不整合、构造沉降阶段性演化以及断裂幕式活动和古构造格架变化等信息的识别与厘定,揭示了琼东南盆地古近纪构造活动的幕式演化过程及其特征。进一步结合层序地层与沉积充填综合分析,系统论述了幕式裂陷作用对沉积层序形成与演化的控制。研究表明：琼东南盆地古近纪经历了3个裂陷阶段,即裂陷Ⅰ幕（S₁₀₀-S₈₀）、裂陷Ⅱ幕（S₈₀-S₇₀）和裂陷Ⅲ幕（S₇₀-S₆₀）,分别对应盆地的初始断陷期、主断陷期和断坳转换期。裂陷活动早期以强烈的差异性块断作用为主导,而晚期逐渐被区域性坳陷作用和少量断裂活动共同控制的均一化沉降作用所取代,整体呈现出弱-强-弱的演化特征。裂陷作用的幕式过程及不同裂陷幕同沉积构造活动的差异性通过对可容纳空间、沉降速率、同沉积断裂活动和古构造格架的深刻影响,进而控制了盆地内层序地层单元与沉积旋回的整体发育、沉积与沉降中心的时空展布以及层序地层格架下沉积体系域的构成样式。     

四川盆地晚三叠世碎屑组分对物源分析及印支运动的指示

沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径.四川盆地上三叠统的砾岩碎屑、砂岩骨架颗粒、碎屑重矿物组分显示,晚三叠世存在5大物源,它们分布于龙门山北段-中段、大巴山、龙门山南段、盆地东南和盆地南部.碎屑物源总体以"再旋回造山带"和"大陆板块"类型为主,其中,龙门山北段-中段和龙门山南段以"再旋回造山带"类型为主,而盆地东南部和南部以"大陆板块"类型为主."再旋回造山带"类型可细分为"混合造山带"及"碰撞造山和褶皱冲断带"两种类型,龙门山北段和龙门山南段均以"混合造山带"及"碰撞造山和褶皱冲断带"类型为特征.盆地物源分布存在阶段性特征:早期,龙门山北段-中段、大巴山物源规模较大,盆地东南和南部规模较小;晚期,盆地东南和南部规模增大,各方向呈均衡分布格局,这与周缘板块构造活动的阶段性有关.晚三叠世,龙门山北段由西北向东南方向挤压,构造活动强度总体具有弱-强-弱的演变趋势.须二期,龙门山北段逆冲-推覆开始形成,并暴露水面遭受剥蚀,向盆地提供物源;须四期为盆地最活跃期,龙门山北段进一步挤压抬升剥蚀,盆内沉积中心也由西北向东南迁移;须四期后,龙门山北段剥蚀区继续向东南推进,但构造活动强度渐趋和缓.