滇中新元古代裂谷盆地充填序列及演化模式:对Rodinia超大陆裂解的响应

以滇中新元古代裂谷盆地沉积充填为研究对象,开展了系统的沉积学和盆地分析研究。结果表明,滇中新元古代裂谷盆地具有4个充填序列,分别代表盆地的4个发展阶段。其中,序列I为柳坝塘组及陆良组下段,沉积时限为820~800 Ma,属低密度浊流和深水饥饿沉积,代表裂谷盆地的快速沉降阶段;序列II为澄江组、陆良组上段及牛头山组,沉积时限为800~725 Ma,属扇三角洲-湖泊沉积,代表裂谷盆地的成熟发展阶段;序列III为南沱组,沉积时限可能为725~635 Ma,属大陆冰川沉积,代表裂谷盆地开始向被动大陆边缘盆地转换的阶段;序列IV主要为陡山沱组,沉积时限为635~551 Ma,属潮坪沉积,为裂谷盖地层。进一步研究揭示,滇中新元古代裂谷盆地由幼年期分布局限的小型同向半地堑盆地群演化为成熟期统一的大型半地堑盆地,属上叠滑脱盆地。综合研究证实,滇中新元古代裂谷盆地应为陆内裂谷盆地,是Rodinia超大陆裂解的产物。     

班公湖—怒江构造带西段三叠纪—侏罗纪构造—沉积演化

班公湖－怒江构造带西段在大地构造位置上处于特提斯构造域东端，横跨班公湖－怒江断裂带。三叠纪－株罗纪期间，其构造－沉积演化经历了大陆初始裂谷（T）、原洋裂谷（J1）、残余弧后盆地（J2－J3）阶段。初始裂谷阶段的拉张是呈南断北超的半地堑式由东向西进行的，逐渐形成地堑式原洋裂谷盆地。中晚侏罗世，南部新特提斯洋壳开始北各俯冲,产生的区域挤压应力使原洋裂谷逐渐封闭，裂谷盆地的小洋壳表现出以南向俯冲为主的双向式腑冲，同时伴生区域热沉降，盆地具残余弧后盆地的性质。该阶段,羌南地区发育碳酸盐岩为主的稳定陆缘沉积，冈度斯－念青唐古拉板片北部则形成广泛南超的近源碎屑沉积。     

泥盆纪——石炭纪右江盆地结构与岩相古地理演化

右江泥盆纪—石炭纪沉积盆地是伴随着古特提斯洋的打开，在扬子古陆南部被动大陆边缘上逐渐发育形成的裂谷型盆地．在同沉积断裂活动的强烈影响下，形成以北西向为主．北东向次之的次级深水盆地与台地相间展布的岩相—构造格局。由于区域应力场和同沉积活动断裂带延伸方向的差异，使北西向次级深水盆地呈张裂性质的地堑式和半地堑式盆地．而北东向次级深水盆地则大都具走滑盆地特征。花盆纪的岩相古地理演化可分为三个阶段，即初始裂陷阶段、被动陆缘裂谷作用阶段和沉积充填阶段。     

华南新元古代裂谷盆地演化——Rodinia超大陆解体的前奏

沉积学研究表明，华南新元古代沉积盆地具典型裂谷盆地沉积演化特征。代表裂谷盆地早期形成阶段的成因相组合有：冲洪积相组合、陆相（或海相）火山岩及火山碎屑岩相组合、滨浅海相沉积组合、淹没碳酸盐台地及欠补偿盆地黑色页岩相组合；而代表中、后期形成阶段的成因相组合有：滨岸边缘相至深海相组合，冰期冰积岩相组合、碳酸盐岩及碳硅质细碎岩相组合。华南裂谷盆地岩相古地理演化经历了5个重要的时期，整体上反映了一个由陆变海、由地堑－地垒相间盆地变广海盆地、由浅海变深海、盆地上小变大的演化过程。裂谷盆地的形成经历了裂谷基的形成、地幔柱作用与裂谷体的形成，被动沉降（下坳）与裂谷盖的形成三个阶段。华南裂谷盆地的形成演化与Rodinia超大陆在新元古代时期的裂解作用密切相关，它是超大陆解体过程的一个重要组成部分。     

非洲Muglad多旋回陆内被动裂谷盆地演化及其控油气作用

非洲Muglad盆地经历多旋回陆内被动裂谷发育与叠合演化历史,具有不同于主动裂谷盆地、单旋回被动裂谷盆地以及跨越多个变革期的叠合盆地的演化特征。本文采用叠合盆地研究思路与方法,通过盆地演化过程中关键构造事件识别、盆地演化阶段划分,恢复和重建了各阶段原型盆地;基于不同期次裂谷作用发育程度、叠加过程及叠加方式的时空差异性,划分了不同凹陷的叠合类型,建立了不同叠合类型凹陷油气成藏模式。研究结果表明,受冈瓦纳大陆裂解、非洲大陆周缘大西洋、印度洋、红海张裂等构造事件的影响,该盆地经历了早白垩世Abu Gabra组(简称AG组,下同)沉积期、晚白垩世Darfur群沉积期以及新生代Nayil-Tendi组沉积期三大同裂谷作用阶段。早白垩世盆地原型为多个地堑及半地堑分隔式分布,为与大西洋张开有关的伸展应力场作用产物;晚白垩世Darfur群沉积时期盆地原型为地堑及半地堑继承发育,但沉积中心东移,为与印度洋张开有关的伸展应力场作用产物;新生代Nayil-Tendi组沉积时期原型盆地主要为发育在Kaikang坳陷的地堑、半地堑,为与红海张开有关的伸展应力场作用所致。依据三期裂谷作用在各凹陷的发育程度差异及构造沉降和沉积充填过程的不同,将各凹陷裂谷叠合方式划分为早断型、继承型与活动型三种类型。其中,早断型以Sufyan凹陷最为典型,其构造沉降与沉积充填具有"强-弱-更弱"特征;继承型以Fula凹陷最为典型,其构造沉降与沉积充填具有"强-较强-弱"特征,而活动型以Kaikang坳陷最为典型,其构造沉降与沉积充填具有"强-强-较强"的特征。三期裂谷作用在各凹陷内时空叠合差异控制了各凹陷油气成藏条件及富集规律的不同,早断型凹陷成藏组合以下部成藏组合为主,继承型则以中部成藏组合为主,而活动型凹陷则以上部成藏组合为主。这些多期叠加型被动裂谷盆地研究成果丰富了全球裂谷盆地构造特征与演化及其控油气作用的认识,深化了该类裂谷盆地油气分布规律研究,对于指导下一步勘探部署有重要借鉴意义。     

黔湘渝毗邻区南华纪武陵裂谷盆地结构及其对锰矿的控制作用

黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿是我国最重要的锰资源基地,现已发现沉积型菱锰矿上亿吨,占全国已探明锰矿资源量的50%左右.通过对南华纪地层系统和地层分区的研究,提出在Rodinia超大陆裂解背景下,南华裂谷盆地 (I级) 西段分别由武陵、雪峰次级裂谷盆地和其间的天柱-怀化隆起 (地垒)3个Ⅱ级构造单元构成.武陵次级裂谷盆地控制形成了黔渝湘毗邻区锰矿成矿带,内部由3个Ⅲ级断陷 (地堑) 盆地、2个Ⅲ级隆起 (地垒) 和至少16个Ⅳ级断陷 (地堑) 盆地组成.3个Ⅲ级断陷 (地堑) 盆地分别控制形成了松桃-古丈、玉屏-芷江以及溪口-小茶园锰矿成矿亚带.其中,松桃-古丈锰矿成矿亚带是武陵次级裂谷盆地的裂陷中心,锰矿成矿作用强烈,形成的锰矿资源量巨大,已成为世界级锰矿资源富集区之一.Ⅳ断陷 (地堑) 盆地则控制形成研究区各锰矿床;提出南华纪早期同沉积断层是锰矿床形成的前提,并识别恢复出研究区15条同沉积断层及所控制形成的断陷 (地堑) 盆地和主要锰矿床.同沉积断层不但是深部锰质和古天然气上升的通道,更是连接古天然气渗漏沉积型锰矿成矿系统中地内系统与表层系统的纽带.      

华南新元古代裂谷盆地演化

沉积学研究表明,华南新元古代沉积盆地具典型裂谷盆地沉积演化特征.代表裂谷盆地早期形成阶段的成因相组合有冲洪积相组合、陆相(或海相)火山岩及火山碎屑岩相组合、滨浅海相沉积组合、淹没碳酸盐台地及欠补偿盆地黑色页岩相组合;而代表中、后期形成阶段的成因相组合有滨岸边缘相至深海相组合,冰期冰积岩相组合、碳酸盐岩及碳硅质细碎屑岩相组合.华南裂谷盆地岩相古地理演化经历了5个重要的时期,整体上反映了一个由陆变海、由地堑-地垒相间盆地变广海盆地、由浅海变深海、盆地由小变大的演化过程.裂谷盆地的形成经历了裂谷基的形成、地幔柱作用与裂谷体的形成、被动沉降(下拗)与裂谷盖的形成三个阶段.华南裂谷盆地的形成演化与Rodinia超大陆在新元古代时期的裂解作用密切相关,它是超大陆解体过程的一个重要组成部分.     

Rodinia超大陆裂解、Sturtian冰期事件和扬子地块东南缘大规模锰成矿作用

扬子地块东南缘是我国南华纪"大塘坡式"沉积型锰矿的重要富集区,南华纪大规模锰矿成矿作用与Rodinia超大陆裂解形成的裂谷盆地、Sturtian冰期-间冰期的气候事件具有密切关系。南华纪裂谷盆地呈北东东向展布,可分为地垒、地堑和次级地垒、地堑,锰矿主要形成于裂谷盆地的地堑区的次级地堑中。Sturtian冰期之后,冰后期经历了小冰期和小间冰期的气候波动,锰矿受这种气候波动影响,推测小冰期的富氧的寒冷海水受温度-密度环流影响进入海底,促使原生氧化锰矿的形成,之后准同生交代形成菱锰矿。冰期(或小冰期)海底的天然气水合物在冰后期(小间冰期)的泄漏促使了菱锰矿的形成。因此华南扬子地块东南缘大规模锰矿成矿作用受原型裂谷盆地和冰期-冰后期气候波动的双重影响。     

黔渝毗邻区杨家湾-老木湾南华纪含锰地堑特征与找矿预测

黔渝毗邻区杨家湾-老木湾南华纪含锰地堑系南华裂谷盆地(Ⅰ级)中的武陵次级裂谷盆地(Ⅱ级)、松桃—古丈次级地堑盆地(Ⅲ级)中的众多Ⅳ级含锰地堑之一。运用锰矿裂谷气液流体喷溢沉积成矿理论与找矿预测模型,对该含锰地堑中的含锰岩系、锰矿体厚度等变化规律进行综合研究,圈定了杨家湾-老木湾Ⅳ级含锰地堑的空间分布范围。含锰地堑长轴沿北东70°左右方向展布,长大于10 km,宽3～4 km。由于后期地质作用,该含锰地堑大部分已被剥蚀掉,仅含锰地堑的中部、南部和南西部残存小部分。预测在贵州境内含锰地堑南部的石宝坪一带、含锰地堑南西部的沙湾河一带及重庆市秀山县境内含锰地堑中部的老木湾一带,具有较好的找矿潜力,可望找到2-3个中小型锰矿床。     

大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用

全球板块运动对表生成钾控制明显, 即从古生代到中新生代, 从巨型稳定克拉通陆表海盆成钾, 到中生代特提斯海域海盆成钾, 再到新生代的大陆裂谷盆地成钾, 地球表生成钾模式发生了重大转变; 成钾物质来源从海水补给为主, 转变为非海相(以火山活动带来深部物质和陆表水)与海相混合型, 甚至以非海相深部物质补给为主。全球裂谷成钾时期正好处于Pangea超大陆解体及新特提斯洋闭合时期, 成钾的裂谷型蒸发岩盆地也主要位于这两个构造域内, 这些进一步表明裂谷成钾是地球板块构造运动演化历史的必然结果。典型的裂谷盆地钾盐矿床有: 大西洋裂谷形成初期沉积的刚果(布)白垩纪钾盐矿、欧洲大陆莱茵地堑第三纪钾盐矿、非洲大陆埃塞俄比亚达纳基尔钾盐矿等; 同时, 还有众多裂谷盆地蕴藏有富钾卤水矿, 如死海裂谷富钾卤水、东非大裂谷一些富钾盐湖、美国加州索尔顿海高温富钾热卤以及中国江陵凹陷富钾热卤等。这些钾盐矿的共同特点是: 盆地内发育火山岩和温热泉, 具有深源补给的明显特征; 尽管裂谷盆地规模一般很小, 但形成的钾盐规模最大可达数十亿吨。总结世界大陆裂谷盆地钾盐矿床特征、物质来源与成矿作用, 提出了大陆裂谷型小盆地成钾模式。其裂谷成钾过程可分解为“二个阶段”, 第一阶段, 地表盐湖-太阳能作用, 第二阶段, 埋藏-岩浆热能作用; 成钾作用有三个, 即蒸发沉积作用、沉积后淋滤改造作用和埋藏变质改造作用。中国中新生代裂谷型盆地比较发育, 进一步研究大陆裂谷盆地成钾作用, 可以为此类盆地找钾提供理论依据和指导。     

中国东北部新生代火山岩的年代学与地球化学研究

中国东北地区处于欧亚大陆板块和太平洋板块的接触带,把大洋、岛弧和大陆紧密地联系在一起,在板块俯冲作用下,形成了一个以松辽地堑为主体,联合伊通—依兰裂谷、抚顺—密山裂谷及一系列地垒、盆地呈北东向平行分布的大陆裂谷系。在这样一个构造环境中,广泛发育新生代火山岩。大陆     

塔里木盆地西南部南华纪裂谷体系的发现及意义

通过系统的地震资料解释,首次在塔西南地区发现南华纪裂谷体系。该裂谷平面上呈NW-SE走向的长条状,长约450km,宽约70~110km。剖面上为一箕状盆地,西南边界为一大型正断层,是裂谷沉积的同沉积断层,裂谷沉积向西南逐渐加厚,向东北逐渐减薄,沉积中心靠近裂谷的西南边界,构成一大型半地堑构造。其中,南华系是一套典型的生长地层,是裂谷沉积的主体;震旦系为裂谷晚期-后裂谷期沉积。塔西南南华纪裂谷是罗迪尼亚超大陆裂解过程中形成的,其油气勘探价值非常值得期待。     

伊舒地堑的构造-沉积演化及其聚油条件

伊舒地堑早第三纪盆地的结构、充填形式和充填序列以及区域构造格局表明,它属于我国东北部(东部)新生代裂谷系中的一部分,其发育级别低于辽河裂谷盆地带,而优于佳伊地堑北段,为一初始裂谷盆地。该盆地经历了裂谷前隆升剥蚀(晚白垩—古新世)、张裂深陷(始新世)、充填淤积(渐新世)和后期改造(早第三纪末)四个阶段的演化。与我国东部其它新生代裂谷盆地的演化近同时同步。地堑中5000多米厚的早第三纪陆相沉积物具有良好的生储油条件。同时地堑的构造-沉积演化决定了所形成的油气藏具有个体多而细小的特点,在有利的油气聚集区形成复式油田。     

藏南邛多江地堑的晚新生代沉积地层及对南北向裂谷形成时代的初步限定

邛多江地堑构成了藏南近南北向裂谷带最东侧的错那-沃卡裂谷中段,是由地堑西缘高角度正断层主控的半地堑式断陷盆地。详细的地质、地貌调查表明,该地堑内主要充填有晚新生代以来的多套河湖相、冰碛及冰水沉积地层。河湖相地层底部以黏土和粉砂为主,上部以砾石层为主,向上砾石砾径逐渐变大,顶部为早更新世冲积砾石层;冰碛主要发育于地堑中部山前地带,构成宽缓的冰碛台地或者终碛垄、侧碛堤。地层的测年结果表明,该区主要发育两套晚新生代河湖相地层,早期沉积时代早于5Ma,晚期为晚第四纪;而冰碛及冰水沉积的时代主要为中更新世。综合该区地质地貌、沉积和构造等分析结果表明,早期的河湖相沉积与盆地发生初始裂陷后的主边界正断层发生强烈垂直活动有关,而晚期的河湖相沉积主要形成于盆地后期萎缩过程中,成因可能与中更新世以来的冰川堰塞湖有关。由于邛多江地堑受控于西侧主边界正断层,早期沉积应晚于其初始裂陷时代。因此,进一步综合现有年龄数据资料认为,藏南近南北裂谷的初始裂陷时代应早于5~10Ma,但晚于约15Ma。     

东非鲁伍马盆地深水区构造-沉积演化过程及油气地质特征

利用深水区的二维、三维地震资料开展构造-沉积演化研究,鲁伍马盆地二叠纪—早侏罗世为冈瓦纳陆内—陆间裂谷活动期,发育河流—湖泊沉积;中侏罗世—早白垩世为马达加斯加漂移期,位于剪切型大陆边缘,发育海陆过渡相沉积;晚白垩世—渐新世为被动大陆边缘期,深水沉积广泛发育,重力流沉积延伸至戴维隆起带;中新世—第四纪为东非裂谷海域分支活动期,陆坡和凯瑞巴斯地堑发育深水重力流沉积。盆地垂向上形成"断—坳—断"结构,二叠纪—早侏罗世及中新世—现今发育两期明显的裂谷活动。马达加斯加漂移期的海相泥岩为深水区的主力烃源岩,古近纪的陆坡深水浊积砂体为主要储层。东非裂谷海域分支的断层活动沟通了下伏烃源岩,晚期断层不发育的西部陆坡成为主要的油气聚集区。     

闽西北与裂谷有关的金银多金属矿床成矿特征

本文在筒述崇安－长汀古地堑盆地基本特征的基础上，重点论述了与该地暂盆地相关的金银多金属矿床成矿作用特征，建立了裂谷改造－再造型和裂谷沉积变质－热液叠架改造型两种矿床成因类型，阐明了成矿的机制，建立了成矿模式。     

裂谷边缘断层的向盆迁移——对相分布和储集性的意义

半地堑活动边缘的向盆迁移在活动的爱琴海伸展区普遍发育，它对全球性同裂谷充填物的相分布和储集性具有重要意义，认识这种现象对邓裂谷盆地中油气藏的保存和分布状况特别重要。西土耳其Ｇｅｄｉｚ地堑的研究实例表明，裂谷活动边缘的向盆迁移可以揭示侧向沉积体系的相分布，严格确定它们的储集性以及提供一个易侵蚀物质的方便来源。同时，它导致了伸展的裂谷活动边缘沉积体系的产生，该体系通常使轴向水系对着向上盘倾斜的斜坡移移     

东非裂谷系西支构造样式及其对油气成藏的控制作用

基于东非裂谷系西支地震地质综合解释对比研究,发现该生长型裂谷盆地受基底属性影响,主要发育陡断面地堑型盆地结构,沿边界主控断裂走向发育背离型和接近型两类主要调节构造,沿边界主控断裂倾向主要发育地垒式和地堑式两类调节构造。构造样式控制了主要成藏条件：陡断面地堑式裂谷能够形成沉积范围广、厚度大的湖相优质烃源岩;裂谷间走向调节构造属于一级调节带,控制长轴辫状河三角洲的展布;裂谷内错断的边界断裂带属于次级走向调节构造,控制中小型扇三角州的发育。倾向调节构造形成的断鼻、断块圈闭,为该类盆地的主要油气藏类型。     

重庆秀山南华纪大塘坡期沉积相分析与锰矿成矿

作为一种沉积型矿床,锰矿的形成受沉积相的控制。重庆秀山南华系大塘坡组下部炭质页岩中赋存菱锰矿矿床,为研究沉积相对菱锰矿矿床的控矿作用提供了新的材料。详细的宏观露头和岩心观察及镜下显微特征的分析表现,研究区内大塘坡组主要形成于裂谷盆地环境,裂谷盆地又分次级地堑盆地区、次级地垒区。在地堑盆地区识别出盆地中心、盆地边缘、斜坡3种沉积亚相。通过对剖面或钻孔沉积相、含矿性统计表明,菱锰矿主要赋存在盆地中心亚相,其次为盆地边缘亚相。菱锰矿的形成与盆地相的缺氧-贫氧条件密切相关,这种氧化-还原状态的波动为菱锰矿的沉积和成矿提供了有利的地球化学环境。     

论中国东北大陆裂谷系的形成与演化

自中生代末期以来,东北地区形成了以松辽地堑为主体,联合下辽河裂谷、伊通-依兰裂谷、抚顺-密山裂谷以及邻近断陷盆地的大陆裂谷系,并向南北两端延伸,在亚洲东部构成一条大的裂谷带。这个大陆裂谷系的形成和发展是由中央向两侧展开的,与板块俯冲、弧后扩张密切相关。