冈底斯-喜马拉雅碰撞造山带前陆盆地系统及构造演化

碰撞带前陆盆地的建立是大陆碰撞的直接标志和随后造山带构造变形的忠实记录。本文对欧亚板块与印度板块碰撞前后发育在拉萨地块上的冈底斯弧背前陆盆地,同碰撞产生的雅鲁藏布江周缘前陆盆地,以及碰撞后陆内变形产生的喜马拉雅前陆盆地的沉积地层演化以及碎屑锆石物源特征等进行了系统分析,结合前人及我们近些年的研究成果,认为冈底斯岛弧北侧发育一个典型的弧背前陆盆地系统而不是以前普遍接受的伸展盆地。除传统认为的喜马拉雅前陆盆地系统外,在碰撞造山带中还发育一个雅鲁藏布江前陆盆地系统,它是欧亚板块与印度板块碰撞以后,欧亚板块加载到印度被动大陆边缘产生的典型周缘前陆盆地。上述2个造山带前陆盆地系统的识别,大大提高了对新特提斯洋俯冲、碰撞过程的认识。造山带前陆盆地证据指示,新特提斯洋至少于140 Ma以前就已开始俯冲, 110 Ma俯冲速度开始提高,在65 Ma前后印度大陆与欧亚大陆发生碰撞,喜马拉雅山于40 Ma开始隆升,其剥蚀物质大量堆积在喜马拉雅前陆盆地中。     

前陆、前陆盆地和前陆盆地系统

前陆是指与造山带相毗连的构造相对稳定地区，造山带的岩石向着它俯冲成掩覆，可分为三种类型，即曾为被动型大陆边缘的（Ⅰ型），曾与沟－弧系有关的（Ⅱ型）和陆内造山带前方的（Ⅲ型）。前陆盆地为沿造山带前陆区分布的线状压性深坳陷，可分为周缘前陆盆地，弧后前陆盆地和陆内前陆盆地三种类型。前陆盆地系统是一个沿造山带分布的长条状的潜在沉积可容空间，可划分为楔顶，前渊，前隆和隆后等4个部分。     

中国中西部中、新生代前陆盆地与挤压造山带耦合分析

中国中西部主要由中、新生代造山带与中、新生代盆地构成盆山格局 :秦岭造山带与南北两侧四川盆地与鄂尔多斯盆地 ;天山造山带与南北两侧塔里木盆地与准噶尔盆地 ;哀牢山造山带与东西两侧楚雄盆地与兰坪思茅盆地等 ,总体上构成盆山耦合。根据挤压造山带类型与前陆盆地类型 ,可以划分出 3种耦合类型 ,即 ( 1)碰撞造山带与周缘前陆盆地 ,( 2 )俯冲造山带与弧后前陆盆地及 ( 3)再生造山带与再生前陆盆地。因此前陆盆地是伴随着造山带的形成与演化而发育 ,造山带断滑系统直接控制前陆盆地结构、沉积层序及构造样式等 ,从而制约前陆盆地油气分布的有序性     

东秦岭－大别山及邻区盆－山系统演化与动力学

东秦岭－大别造山带受不同块体间的拼合碰撞及其之后的陆内变形控制,在造山带边缘和内部形成了不同的盆山系统。造山带北缘响应北秦岭与华北板块的弧陆碰撞及其之后陆内变形作用,形成了后陆逆冲与弧后前陆盆地系统。造山带南缘三叠纪至白垩纪随着扬子板块与秦岭－大别微板块沿勉略缝合带自东向西的斜向俯冲和之后的陆内旋转挤压,在扬子北缘形成了前陆逆冲与周缘前陆盆地系统。自晚侏罗世末至白垩纪造山带挤压与伸展并存,伸展自核部向边缘发展,形成造山带伸展塌陷与近东西向裂谷盆地系统。大致在中始新世之后,受中国东部环太平洋构造带东西向伸展作用和深部构造作用控制,横跨造山带形成近南北向的裂谷盆地。     

盆山耦合与前陆盆地成藏区带分析

经济全球化导致油气勘探全球化,板块学说在理论上提供全球油气勘探基础,亚洲大陆与北美大陆盆山体系在实践上提供全球油气勘探经验。盆山耦合体系存在3类造山带与3类前陆盆地即:(1)俯冲造山带与弧后前陆盆地;(2)碰撞造山带与周缘前陆盆地;(3)陆内造山带与陆内前陆盆地。前陆盆地成藏区带勘探中,在空间上应将造山带前麓褶皱—冲断带层与前陆盆地作为统一应变场,在时间上应将前冲断作用沉积层序,同冲断作用沉积层序和后冲断作用沉积层序作为整体来进行勘探。     

Basin-Mountain Coupling Syestem and Its Sedimentary Response in Sichuan Analogous Foreland Basin

依据四川盆地晚三叠世须家河期至白垩纪盆地构造和沉积演化史的综合分析结果,认为该盆地属于发育在大型周缘前陆盆地基础上的陆内压性叠合盆地,具类前陆盆地性质.盆地形成和演化受周边龙门山、米仓山-大巴山和雪峰山3个造山带多期次非同步异方位的逆冲推覆活动控制,可划分为受盆缘造山带逆冲推覆作用控制的川西、川东北和川东南3个盆-山耦合次系统,区域上构成了独具特色的“三坳围一隆”构造-沉积格局.对应各造山带异方位的交替逆冲推覆活动,盆-山耦合过程又可划分为早期周缘前陆盆地(T3m→T3 xt)、中期类前陆盆地(T3x→J3)、晚期萎缩衰亡(K)3个演化阶段.各演化阶段盆-山耦合过程的沉积学响应具有特征的异同性:差异性为对应各造山带逆冲推覆应力方位的变化,各亚阶段沉降-沉积中心位置各异,往复迁移于川西、川东北和川东南3个坳陷带;相似性为各次系统地层分布都呈自前缘坳陷带向前陆斜坡带和前陆隆起带上超减薄变细的楔状体,具有相似的沉积组合、相带展布和油气地质特征.     

四川盆地盆-山耦合系统和沉积响应特征

依据四川盆地晚三叠世须家河期至白垩纪盆地构造和沉积演化史的综合分析结果,认为该盆地属于发育在大型周缘前陆盆地基础上的陆内压性叠合盆地,具类前陆盆地性质。盆地形成和演化受周边龙门山、米仓山-大巴山和雪峰山3个造山带多期次非同步异方位的逆冲推覆活动控制,可划分为受盆缘造山带逆冲推覆作用控制的川西、川东北和川东南3个盆-山耦合次系统,区域上构成了独具特色的"三坳围一隆"构造-沉积格局。对应各造山带异方位的交替逆冲推覆活动,盆-山耦合过程又可划分为早期周缘前陆盆地(T3m→T3xt)、中期类前陆盆地(T3x→J3)、晚期萎缩衰亡(K)3个演化阶段。各演化阶段盆-山耦合过程的沉积学响应具有特征的异同性:差异性为对应各造山带逆冲推覆应力方位的变化,各亚阶段沉降-沉积中心位置各异,往复迁移于川西、川东北和川东南3个坳陷带;相似性为各次系统地层分布都呈自前缘坳陷带向前陆斜坡带和前陆隆起带上超减薄变细的楔状体,具有相似的沉积组合、相带展布和油气地质特征。     

扬子周缘前陆盆地演化及类型

扬子周缘前陆盆地的形成是扬子陆块周缘多次裂解，增生过程的产物，其形成演化可分为两个阶段：早期（Ｏ３－Ｄ）为碰撞型前陆盆地演化阶段；晚期（Ｔ３－Ｋｚ）为陆内俯冲型前陆盆地演化阶段，构成了复合叠加的前陆盆地，碰撞型前陆盆地的形成代表一个从洋壳消碱直至闭合的演化旋回，一般具有：代表早期俯冲造山作用所残留的蛇绿岩，混杂堆积带；代表碰撞早期形成的复理石前陆盆地；代表碰撞后期的磨拉石前陆盆地，因而剖面上具有双     

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。     

下扬子地区前陆变形构造格局及其动力学机制

华北板块与扬子板块于印支—早燕山期发生陆—陆碰撞时,使造山带南部的下扬子地区成为前陆变形带。下扬子前陆变形带上,大致以长江为界,北部的逆冲推覆构造系统为向南运动,南部的逆冲推覆构造系统为向北运动,总体呈两套对冲的逆冲推覆构造系统。长江以北前陆变形的动力来自华北与扬子板块沿大别—胶南造山带的碰撞,长江以南前陆变形的动力来自沿江南隆起带的板内造山。     

昆仑造山带早-中泥盆世沉积特征及盆地性质探讨

昆仑造山带基本构造—地层格架奠基于古生代,是早古生代和晚古生代洋陆转换、碰撞造山的结果。早古生代末的加里东碰撞造山运动,使早古生代洋盆闭合,昆仑地区整体抬升为陆,作为造山运动的沉积响应,在结合带的山前地区形成早—中泥盆世前陆盆地沉积。东昆仑下—中泥盆统分布于昆中、昆南区,北部为深海、次深海盆地沉积和浅海陆棚及海陆过渡相沉积,南部为滨浅海沉积,沉积物在三维空间上具有北厚南薄的楔状体特点。时间序列上表现为深海、次深海—浅海陆棚—海陆交互相特征,反映沉积盆地向上变浅的规律。物源主要来源于北部北昆仑早古生代造山带,南部为次要物源区。由于其发育于志留纪末祁漫塔格洋盆闭合后的俯冲陆块之上,反映其具有周缘前陆盆地沉积的总体特征。西昆仑只在昆北区发育中泥盆统,西南部主要为深海、次深海盆地沉积,上部发育滨浅海沉积,北部及塔里木南部边缘为滨浅海沉积,沉积物在三维空间上具有西南厚东北薄的楔状体特点。时间序列上表现为深海、半深海—浅海—海陆交互—陆相沉积特点,亦表现为沉积盆地向上变浅的规律。物源主要来源于西南造山带,东北部塔里木古陆为次要物源区。结合该套地层发育于奥陶纪末库地洋盆闭合后的中昆仑岩浆弧后的昆北地区,反映其具有弧后前陆盆地沉积的总体特征。     

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…     

前陆盆地类型及褶皱－冲断层样式

Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ正式引入前陆盆地这一术语并提出周缘前陆盆地和弧后前陆盆地两种成因类型。根据中国西北部盆地的构造位置，笔者又提出再生前陆盆地和分割前陆盆地两种类型。按前陆盆地中褶皱－冲断层关系可以分出系列褶皱－冲断层样式：从断弯褶皱、断展褶皱到断滑褶皱。褶皱－冲断层样式的发育决定于最初为应力轨迹所切割的不稳定面，而确定应力轨迹的主要因素是埋藏深度和区域构造作用。因此断滑褶皱大多数发育在地下浅处，而断弯褶皱主要发育在地下较深处。     

前陆盆地类型及褶皱－冲断层样式

Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ正式引入前陆盆地这一术语并提出周缘前陆盆地和弧后前陆盆地两种成因类型。根据中国西北部盆地的构造位置，笔者又提出再生前陆盆地和分割前陆盆地两种类型。按前陆盆地中褶皱－冲断层关系可以分出系列褶皱－冲断层样式：从断弯褶皱、断展褶皱到断滑褶皱。褶皱－冲断层样式的发育决定于最初为应力轨迹所切割的不稳定面，而确定应力轨迹的主要因素是埋藏深度和区域构造作用。因此断滑褶皱大多数发育在地下浅处，而断弯褶皱主要发育在地下较深处。     

西昆仑—帕米尔造山带及其北缘前陆盆地板内变形构造

笔者总结了西昆仑—帕米尔造山带及塔西南前陆盆地板内变形的各类构造模式、构造分带、新生代变形格局及构造演化,提出其新生代板内变形具有弧形构造分段性和阶段性演化的特点,发现了依格孜牙、柯克亚、桑株—杜瓦、卡兹克—阿尔特薄皮弧形推覆构造、齐姆根主弧形构造段及玉力群—克里阳构造段的三角带构造及叶尔羌—棋盘对冲过渡型弧形构造。认为对冲过渡型弧形构造及各弧形构造分段间的斜冲走滑带是塔西南前陆盆地板内变形的特殊产物。     

我国中西部前陆盆地归属及其含油气性评述

总结了前陆盆地研究的历史和现状,对前陆盆地的定义、构造-沉积样式、类型和油气系统进行了综述,同时对中国中西部再生前陆盆地的特征、归属和含油气性进行初步探讨。在此基础上,得到了以下认识：就分类而言,陆内再生前陆盆地是与弧后前陆盆地和板缘前陆盆地并列的一种前陆盆地,大致又可分为3种类型：弧后前陆盆地、板缘前陆盆地和陆内再生前陆盆地;由于每一种类型前陆盆地在大地构造背景和演化特点等方面存在差异,因此形成了各自特色的油气生储盖组合样式。     

中国中西部前陆盆地的地质特征及油气聚集

中国中西部前陆盆地具有十分丰富的油气资源,近年来油气勘探也取得了很大的成果,但总体上来说其地质情况复杂、研究程度较低。世界上典型的前陆盆地一般位于造山带和稳定的克拉通之间的狭长槽地,而在中国中西部则主要为与古特提斯造山带在新特提斯阶段再活动有关的陆内会聚形成的“再生”前陆盆地,因此与世界典型前陆盆地相比中国中西部前陆盆地具有一定的“特殊性”。根据两期前陆的叠合程度差异造成的盆地几何形态、挠曲沉降、地层层序、沉积充填、构造变形特征的特点,将中国中西部前陆盆地归纳为改造型、新生型、叠加型和早衰型四种组合类型的前陆盆地。中西部不同组合类型前陆盆地具有不同的结构特征,决定了不同组合类型前陆盆地成藏特征和油气勘探潜力上的差异。     

前陆盆地二级层序内可容纳空间发育演化及三级层序对比

强烈不对称的楔型地层是前陆盆地的典型特点,前隆带地层大量减薄或缺失、前隆带与前渊带三级层序的细分对比是建立前陆盆地层序地层格架的关键.结合前人对前陆盆地岩石圈挠曲变形模拟的认识,经过对库车前陆盆地的实例分析表明,前陆盆地挤压构造活动引起前渊带沉降、而前隆带隆升,导致可容纳空间发育在横向上不协调.可容纳空间的不协调发育与前隆的产生和迁移的动态演化过程相伴随: 在构造的活动期,前隆隆升并向冲断带迁移,盆地变窄变深,可容纳空间发育的不协调性逐渐增强; 在构造宁静期,盆地变宽变浅,可容纳空间整体性发育.因此,前陆盆地二级层序在地震剖面上具双层结构(如库车盆地侏罗系、白垩系卡普沙良群),其下层为一组楔状、向冲断带收缩的退积反射; 上层反射呈带状、延续范围广.层序的对比模式为: 在二级层序的底部,三级层序向克拉通渐次超覆; 在二级层序的中部,三级层序的分布向冲断带渐次收缩; 在二级层序的上部,三级层序分布广泛,可对比性强(如库车盆地下第三系).      

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