右江盆地层序充填动力学初探

在盆地分析及层序地层研究成果基础上,采用层序 -盆地 -地球系统的动态成因分析方法,对右江盆地进行了初步的层序充填动力学研究。首次识别出 5个级别的层序界面及相应的沉积层序,讨论了层序界面与地质事件、层序级别与盆地类型等的关系,进而建立了右江盆地层序地层格架。通过对裂谷盆地层序发育明显受同沉积断裂及基底沉降控制的分析,建立了层序成因与盆地构造活动的关系模型。在此基础上,探讨了层序充填动力学过程及其与盆地演化的关系。右江盆地层序充填过程包括陆内裂陷、陆缘裂谷、弧后裂谷和前陆造山四个阶段,经历了海西 -印支期由拉张到挤压的完整构造旋回。     

晚古生代—中三叠世右江盆地的格局和转换

晚古生代—中三叠世右江盆地是在夷平的南华加里东造山带基础上再生裂陷的大陆边缘盆地,该盆地的形成与金沙江—哀牢山古特提斯洋盆关系密切,是一个具有台地与台间海槽相间结构的大陆边缘裂谷盆地。右江盆地自早泥盆世埃姆斯晚期开始裂陷,到石炭纪盆地与越北地块之间出现一个与古特提斯洋相关的局限小洋盆或深海盆。至二叠纪,该洋盆开始向西南俯冲于越北地块之下,形成活动大陆边缘。早三叠世晚期以后,随着该洋盆的闭合和碰撞造山,在凭祥、那坡等地出现同碰撞型的火山活动,右江盆地也于中三叠世转变为以复理石为特征的前陆盆地。因此右江盆地经历了裂谷盆地(早泥盆世晚期—晚泥盆世)、被动大陆边缘(早石炭世—早三叠世)、前陆盆地(中三叠世)的构造演化阶段。     

裂谷作用对层序地层充填样式的控制——以西非裂谷系Termit盆地下白垩统为例

Termit盆地位于尼日尔东南部,属于西非裂谷系的北延部分,是发育于前寒武系—侏罗系基底之上的中、新生代裂谷盆地。该盆地早白垩世—古近纪经历了"裂谷—坳陷—裂谷"的构造演化过程及"陆相—海相—陆相"的沉积演化过程,表现为晚白垩世大规模海侵、早白垩世和古近纪两期裂谷叠置的特点。基于构造作用影响裂谷盆地层序发育的观点,分析了Termit盆地下白垩统裂谷阶段内的层序地层充填样式。根据裂谷作用的强弱,将早白垩世裂谷阶段划分为裂谷初始期、裂谷深陷期及裂谷萎缩期3个阶段。裂谷初始期层序断裂活动弱,构造沉降小,长轴物源体系较为发育,陡坡带为加积至退积型河流或三角洲沉积,缓坡带发育加积型河流或三角洲体系。裂谷深陷期层序断裂活动强烈,构造沉降大,陡坡带形成退积型水下扇或滑塌扇沉积,缓坡带发育退积型三角洲体系,盆地中心为泥岩充填。裂谷萎缩期层序断裂活动减弱并趋于停止,陡坡带为进积型扇三角洲沉积,缓坡带发育进积型三角洲体系。研究表明:裂谷作用对层序地层充填样式具有明显的控制作用,以构造作用为主线的裂谷盆地层序地层分析方法,能有效预测沉积体系和储层分布。     

右江盆地晚古生代-三叠纪盆地转换及其构造意义

右江盆地是在南华加里东造山带夷平的基础上经再次裂陷形成的,它的形成与金沙江—红河—马江洋盆关系密切,是该洋盆与扬子板块之间的大陆边缘盆地。早泥盆世晚期—石炭纪随着金沙江—红河—马江洋盆的形成,扬子板块南部边缘开始裂陷,形成特殊的台地与台间海槽相间的大陆边缘裂谷盆地。二叠纪—早三叠世初期随着该洋盆的俯冲消减,形成越北岛弧,右江盆地进入弧后(裂陷)盆地阶段。早三叠世晚期以后,随着该洋盆的闭合和碰撞造山,在红河—马江造山带与扬子板块之间形成以复理石为特征的弧后前陆盆地。因此右江盆地经历了大陆边缘裂谷盆地(早泥盆世晚期—石炭纪)、弧后盆地(二叠纪—早三叠世早期)、弧后前陆盆地(早三叠世晚期—中三叠世)的构造演化阶段。     

华南泥盆纪沉积盆地类型和主要特征

泥盆纪时期,随着古特提斯洋的开启,于华南板块南、西、北缘形成被动陆缘构造背景.根据地壳性质,同沉积断裂活动,沉积作用和火山作用等特点,将区内沉积盆地分为八种类型,即陆内走滑盆地、陆内凹陷盆地、陆内断陷盆地、陆缘断拗盆地、陆缘断陷盆地、陆缘裂谷盆地、陆缘走滑盆地和陆河洋盆、盆地的演化受到构造活动、海水进退规程和沉积作用控制。开始阶段的构造活动不强烈,以滨岸陆源碎屑沉积为主。海盆扩大分异阶段的构造活动明显,有海底火山活动,海侵范围扩大,深水盆地开始发育,但以陆棚碎屑岩和碳酸盐缓坡沉积为主。强烈裂陷-走滑阶段是构造活动高潮期,火山活动强烈,海侵范围最大,深水盆地最发育,沉积相分异十分显著。右江地区和南岭地区同样位于扬子古陆的被动陆缘,但岩相构造格局显著不同,右江地区以北西向断裂拉张裂陷作用为主,而南岭地区则多表现为北东向基底断裂的走滑活动。笔者认为这种特点是古特提斯洋扩张作用和基底构造性质影响所致。     

中伊朗盆地库姆组层序充填与新特提斯海演化

中伊朗盆地形成和发展受特提斯洋张力以及阿拉伯板块和伊朗板块边缘聚力的复合控制, 其演化经历了基底裂谷(Z1)、被动边缘(Z2-T2)、裂谷盆地(T3)、弧后前陆(J-N11)、陆内坳陷—挤压改造(N12-Q)等不同阶段, 层序充填包括1个一级层序、3个二级层序, 显示明显的纵向叠加、横向复合的复式特点。作为中伊朗盆地弧后前陆演化阶段沉积产物, 库姆组层序充填总体呈现碳酸盐岩、火山岩-火山碎屑岩、陆源碎屑岩“混积”的特点。库姆组包括S1、S2、S3、S4 4个三级层序, 其充填演化经历了Chattian期、Aquitanian早期、Aquitanian晚期、Burdigalian期4次三级海平面变化事件, 最大海平面时期(mfs)位于Burdigalian早期。     

Sequence Stratigraphy of the Sinian

塔里木盆地震旦系—中泥盆统层序地层可划分为2个巨层序、6个超层序、17个层序。震旦纪—中泥盆世区域大地构造演化经历了古新疆克拉通板块的裂解与拼合,塔里木盆地演化则经历了震旦纪—奥陶纪克拉通边缘裂陷盆地和志留纪—中泥盆世弧后前陆盆地两个阶段。巨层序Ⅰ代表克拉通边缘裂陷盆地演化阶段的产物其中超层序ⅠA代表震旦纪裂谷盆地充填沉积;超层序ⅠB和ⅠC代表寒武纪—早奥陶世克拉通边缘坳陷盆地的沉积;超层序ⅠD代表中、晚奥陶世弧后拉张盆地充填沉积。巨层序Ⅱ代表弧后前陆盆地演化阶段的产物其中塔东地区超层序ⅡA代表志留纪挤压挠曲为主的弧后前陆盆地充填沉积;塔西南地区超层序ⅡB代表中、晚泥盆世主要以构造负荷作用为主的周缘前陆盆地充填沉积。层序地层的研究表明,构造作用在大部分Ⅲ级层序形成中起着决定性的作用,只是在寒武纪—早奥陶世盆地处在稳定的被动大陆边缘盆地和克拉通盆地演化时期,全球海平面的升降变化才对其层序的形成起着重要的作用。     

右江盆地层序充填序列与古特提斯海再造

首次识别出5个级别的层序界面及相应的沉积层序,以不同级别的层序界面作为划分相应级别层序的重要标志,不同级别的层序反映不同地质事件和动力转化过程。将5个级别的沉积层序作为板间、板缘、板内构造过程的地层记录,反映了沉积盆地类型、性质及演化过程,并与沉积盆地之间存在不同级别的耦合效应:超级层序相当于沉积盆地域的地层记录;Ⅰ级层序对应于一个成因盆地的地层记录;Ⅱ级层序反映沉积盆地的构造阶段或构造沉积幕;准Ⅱ级层序揭示盆地构造期或沉积幕;Ⅲ级层序相当于盆地充填韵律;Ⅳ级、Ⅴ级层序分别相当于盆地充填体系域和冲填体系。研究表明,右江古特提斯海演化经历了陆内裂陷海、陆缘裂谷海、孤后裂谷海和残余海前陆盆地4个发展阶段。     

右江盆地北部中晚泥盆世层序充填特征分析

中晚泥盆世右江被动陆缘裂谷盆地北部发育北西向张性同沉积断裂和北东向走滑断裂.以层序充填动力学"构造控盆、盆控相,不同相带的时空配置形成层序的不同样式"的研究思想为指导,通过点、线和面相结合的方法,分析层序充填过程中充填物质组成和沉积相带演化特征.层序充填过程揭示了海侵期和高位期均发育两期脉动性的构造活动,且海侵期呈逐渐增强趋势,具有随北东向拉张作用增强诱发北西向同沉积断裂的时序性特征,并进一步佐证了右江盆地北部中晚泥盆世为盆地北缘台盆深入台地内,盆地中台、盆相间的沉积格局,且构造作用的时序性导致不同时期沉积格局展布的差异性.     

被动陆缘裂陷盆地的层序充填动力学模型--以早泥盆世-中泥盆世早期右江盆地为例

早泥盆世-中泥盆世早期的右江盆地处于被动陆缘裂陷盆地阶段.本文通过对这一时期右江盆地的沉积层序、构造演化、古气候以及全球海平面等因素的综合分析,建立了右江被动陆缘裂陷盆地的层序充填动力学模型.该模型充分体现了构造控盆、盆控相,不同相带的时空配置形成层序的不同样式的基本思想,强调了构造沉降和全球海平面升降共同作用下的相对海平面变化所引起的可容纳空间的变化与沉积物供应比值的关系对层序样式的决定作用.通过代表台缘相的横县六景剖面的验证,该模型清楚地反映了全球海平面变化对超层序的主要控制作用,区域构造沉降的叠加效应使相对海平面曲线的R拐点要早于全球海平面曲线的R拐点,而F拐点要晚于全球海平面曲线的F拐点.古气候因素体现在层序充填物(气候敏感沉积物的种类、生物种属的差别)的差异性上.本文所建立层序充填动力学模型的思路和方法对于其他地区、其他类型盆地类似的研究具有借鉴意义,由此建立的被动陆缘裂陷盆地的层序充填动力学模型对于了解右江盆地的构造动力学与特提斯构造域的关系、促进盆地动力学理论的发展和该区的资源勘探具有重要的理论意义.     

塔里木盆地震旦系-中泥盆统层序地层分析

塔里木盆地震旦系-中泥盆统层序地层可划分为2个巨层序、6个超层序、17个层序。震旦纪-中泥盆世区域大地构造演化经历了古新疆克拉通板块的裂解与拼合,塔里木盆地演化则经历了震旦纪-奥陶纪克拉通边缘裂陷盆地和志留纪-中泥盆世弧后前陆盆地两个阶段。巨层序Ⅰ代表克拉通边缘裂陷盆地演化阶段的产物:其中超层序 Ⅰ A 代表震旦纪裂谷盆地充填沉积;超层序Ⅰ B 和Ⅰ C 代表寒武纪-早奥陶世克拉通边缘坳陷盆地的沉积;超层序Ⅰ D 代表中、晚奥陶世弧后拉张盆地充填沉积。巨层序Ⅱ代表弧后前陆盆地演化阶段的产物:其中塔东地区超层序Ⅱ A 代表志留纪挤压挠曲为主的弧后前陆盆地充填沉积;塔西南地区超层序Ⅱ B 代表中、晚泥盆世主要以构造负荷作用为主的周缘前陆盆地充填沉积。层序地层的研究表明,构造作用在大部分Ⅲ级层序形成中起着决定性的作用,只是在寒武纪-早奥陶世盆地处在稳定的被动大陆边缘盆地和克拉通盆地演化时期,全球海平面的升降变化才对其层序的形成起着重要的作用。     

扬子板块东北缘的随县－应山地区早古生代沉积盆地演化

位于扬子板块和大别变质地体之间的随－应地区，早古生代是一被动大陆边缘扩张盆地。根据沉积盆地基底、地层层序、沉积体系和火山岩亲缘关系，随一应地体的发展史可追溯到晚元古代，并划分为４个阶段：（１）晚元古代至早震旦世地壳上拱和拉伸阶段；（２）晚震旦世至早寒武世被动大陆边缘阶段；（３）中寒武世至奥陶纪海底扩张阶段；（４）志留纪至泥盆纪盆地充填回返阶段。本区沉积盆地发育模式是由大陆边缘裂谷盆地转化为前陆盆地模式。     

塔里木盆地前震旦—石炭纪构造演化与石炭纪原型盆地属性

塔里木盆地自前震旦－石炭纪经历了多期次的构造演化，前震旦纪盆地基底固结，震旦－奥陶纪为克拉通内坳陷、坳拉槽、被动大陆边缘；志留－泥盆纪为克拉通边缘隆升及石炭纪的克拉通内坳陷阶段。每次构造演化都与其周边的构造活动事件密切相关，从而控制了塔里木陆块内的沉积盆地样式及盆地属性的演化。本文讨论了塔里木盆地前震旦－石炭纪构造演化的阶段性，以及石炭纪原型盆地的属性，指出构造迁移现象是塔里木盆地构造演化的一个重     

塔里木盆地塔中低凸起古构造演化与变形特征

通过区域地质和构造地震精细研究,提出了塔里木南缘早古生代板块构造控制塔南—塔中从伸展到挤压盆地演化：寒武纪—早奥陶世板缘拉张控制了塔中北斜坡断陷构造;中奥陶世北昆仑洋盆关闭后塔中前缘隆起;晚奥陶世—晚泥盆世塔中前陆冲断与走滑构造变形。晚奥陶世塔南前陆冲断构造由东南向西北方向传播,形成塘北—塔中南—塔中5号断裂带等弧形断裂体系和塔中低凸起中西段与Ⅰ号断裂带小角度斜交的走滑断裂体系。冲断构造位移的传播受控于两个滑脱层：其一是沿寒武系内部膏盐岩的滑脱,形成弧形冲断构造,终止于塔中南缘断裂带;另一个是沿中地壳韧性变形带的滑脱,形成塔中1号断裂带东端的弧形构造带。塔中1号断裂带东段的构造变形方式主要为向北传播水平位移的断层传播褶皱和向南反向冲断的楔形构造。塔中低凸起的中西段右行走滑构造导致了向东收敛的扫帚状走滑断裂体系的形成,剖面发育花状构造。塔中低凸起的古构造演化与变形特征、构造变形样式、构造变形成因和断裂体系,是克拉通盆地内部叠合盆地深层的主要构造地质特征。     

北美东部被动大陆边缘盆地的分段性与油气勘探

北美东部被动大陆边缘是世界上最古老的完整被动大陆边缘之一,是研究被动大陆边缘发育演化的天然实验室。本文在大量国外研究成果的基础上,应用盆地构造解析方法,深入研究了北美东部被动大陆边缘盆地群的地质结构和构造演化特征,并揭示了盆地群的油气地质规律。研究认为,北美东部盆地群沉积充填和不整合面发育具有明显的分段性和差异性。以区域不整合面为界,不同段盆地可划分为不同的构造层:南段盆地可划分为两套构造层;中段南部盆地可划分为3套构造层;中段北部盆地可划分为4套构造层;而北段盆地可划分为5套构造层。盆地群整体经历了陆内裂谷—陆间裂谷—被动大陆边缘的演化过程,但不同段盆地的构造演化具有明显的分段性和迁移性:晚三叠世沉降中心位于南段盆地;早侏罗世初期迁移至中段盆地,南段大陆开始裂解;中侏罗世逐渐迁移至北段盆地,中段大陆开始裂解;早白垩世晚期,北段大陆开始裂解。受持续的抬升剥蚀及大西洋岩浆活动省的联合作用,南段盆地和中段大多数盆地缺乏油气保存条件;斯科舍盆地和大浅滩盆地是主要的含油气盆地,以上侏罗统烃源岩为主,主要发育断层—背斜圈闭和盐体刺穿圈闭,整体表现为“自生自储”和“下生上储”的特征。     

右江盆地晚古生代深水相地层沉积构造演化

在对测自桂西地区的田林八渡、那坡坡荷、百色平圩、阳圩等地晚古生代的深水相沉积地层的沉积特征、玄武岩地球化学分析以及重要的构造地质事件研究的基础上．对右江盆地晚古生代盆地沉积演化做了阐述,提出了右江盆地自早泥盆世晚期开始出现大陆边缘裂离,先后经历了裂谷盆地形成阶段(早泥盆世晚期-中三叠世早期)、洋壳盆地形成阶段(晚泥盆世-早石炭世)、洋壳盆地强烈扩张阶段(晚石炭世-中二叠世)、洋壳盆地收缩阶段(晚二叠世-中三叠世早期)-洋盆封闭快速充填阶段(中三叠世晚期)的完整沉积盆地演化序列。     

Qinling Orogenic Belt: Its Palaeozoic-Mesozoic Evolution and Metallogenesis

The formation, development and evolution of the Qinling erogenic belt can be divided into three stages: (1) formation and development of Precambrian basement in the Late Archaean-Palaeoproterozoic (3.0-1.6 Ga), (2) plate evolution (0.8-0.2 Ga), and (3) intracontinental orogeny and tectonic evolution in the Mesozoic.The Devonian (D) and Triassic (T) were the key transition period of the tectonic evolution of the Qinling orogenic belt. That is to say, in the Devonian, the Qinling micro-plate was separated from the northern margin of the Yangtze plate (passive continental margin). This period witnessed transition of the micro-plate from the compressional to ex-tensional state, and consequently three types of sedimentary basins were formed, namely, the rift hydrothermal basin in the micro-plate, restricted ocean basin in the south, and residual ocean basin resulting from collision on the northern margin. In the Triassic the Qinling area was turned into the intracontinental orogen.The Devonian and Triassic w