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     

黔西南地区三叠纪周缘前陆盆地沉积相特征

黔西南三叠纪地层厚度4000m±,早中三叠世为被动大陆边缘沉积的台地碳酸盐岩和盆地碎屑岩,沉积相带较全,类型多样,由于印支造山运动,在晚三叠世有江盆地向扬子碳酸盐台地迁移,形成下部的复理石沉积和上部的三角洲沉积,即形成前陆盆地的磨拉石堆积。以上沉积特点反映出黔西南地区三叠纪为典型的周缘前陆盆地。     

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。     

陆-陆碰撞造山带双前陆盆地模式——来自大别山、喜马拉雅和乌拉尔造山带的证据

大陆碰撞造山带不同的构造演化阶段往往形成不同成因类型的周缘前陆盆地 (系统 )。根据对几个典型大陆造山带的研究 ,我们把大陆碰撞造山带的构造演化过程分为陆 -陆拼接和大规模陆内逆冲推覆 (陆内俯冲 )两个阶段 ;早期陆 -陆拼接阶段直接在俯冲板块被动大陆边缘基础上形成的前陆盆地称为“原前陆盆地” ,后期大规模陆内逆冲 -推覆 (或陆内俯冲 )阶段在俯冲板块内部形成的前陆盆地称为“远前陆盆地”(它比原前陆盆地距主缝合带远 )。原前陆盆地和远前陆盆地是同一大陆碰撞造山带不同构造演化阶段的产物 ,是两种不同成因类型的周缘前陆盆地 ,它们构成了同一大陆造山带的双前陆盆地 ,而不是传统概念的单一成因类型前陆盆地。     

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。     

标定碰撞构造的地层学线索——欠补偿周缘前陆盆地结构与充填序列

欠补偿周缘前陆盆地发育于陆间造山带的早期阶段。前陆褶冲带不同的前缘断裂活动样式决定了前陆盆地发育不同的结构。以低角度、盲逆冲活动为特征的前缘断裂所控制的前陆盆地发育了复杂的次级构造单元，具体可识别出楔顶、前渊、前隆和隆后4个沉积带。这类前陆盆地发育了3种类型的沉积序列：①靠陆一侧初始前隆区发育的“欠补偿三位一体”充填序列；②前渊带靠陆一侧发育的陆棚沉没充填序列；③初始前渊深海一半深海区发育的沉积颗粒向上变粗、沉积环境向上变浅的沉积充填序列。欠补偿周缘前陆盆地沉积物扩散方向转换面、碳酸盐岩台地沉没不整合面等关键界面的时空位置是标定碰撞构造的主要地层学标志。     

天山两侧前陆冲断系构造样式与前陆盆地演化

天山造山带呈Ｗ结构，由Ｖ形结构的南天山和北天山复合而成，两者具有不同的造山模式。南天山自震旦纪开始张裂，扩展为被动大陆边缘和洋盆，在志留－泥盆纪时俯冲，延续至石炭纪碰撞，旋回时限达４００Ｍａ以上，应属威尔逊旋回造山模式。北天山应自泥盆纪开始弧后扩张，形成泥盆－石炭纪边缘海小盆。在石炭纪晚期闭合，旋回时限约１００Ｍａ，应属于孤后造山模式，前陆褶皱－冲断带的变形主要分为两期：早期由于楔冲作用所产生的薄     

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。     

中生代羌塘前陆盆地充填序列及演化过程

中生代羌塘前陆盆地位于青藏高原巨型造山带内 ,夹于金沙江缝合带与班公湖—怒江缝合带之间 ,是一个与两侧缝合带逆冲作用相关的沉积盆地 ,由羌北盆地 (对应于金沙江缝合带 )、羌南盆地 (对应于班公湖—怒江缝合带 )和中央隆起带构成 ,其中中央隆起是北部前陆盆地和南部前陆盆地共有的前陆隆起 ,显示为对称型复合前陆盆地 ;该盆地形成于晚三叠世 ,并持续发育至早白垩世 ,盆地中充填了巨厚的同构造期的复理石和磨拉石 ,具有总体向上变粗变浅的充填序列 ,以不整合面可将其划分为 5个由顶底不整合面限制的构造层序 ,其中晚三叠世诺利期构造层序对应于金沙江缝合带主碰撞期 ,晚三叠世瑞替期构造层序对应于金沙江缝合带碰撞闭合后冲断抬升 ,早侏罗世构造层序对应于班公湖—怒江缝合带初始逆冲推覆 ,中侏罗世—早白垩世构造层序对应于班公湖—怒江缝合带主碰撞期 ,中白垩世构造层序为班公湖—怒江缝合带碰撞闭合后冲断抬升与金沙江缝合带冲断抬升的产物 ,为中生代羌塘盆地关闭后的磨拉石建造     

从弧后盆地到前陆盆地——北祁连造山带奥陶纪—泥盆纪的沉积盆地与构造演化

北祁连加里东期造山带是在新元古代Rodinia联合大陆(Pangea-850)基础上裂解,经由寒武纪裂谷盆地、奥陶纪初期成熟洋盆、奥陶纪中晚期北祁连活动大陆边缘、志留纪—早、中泥盆世碰撞造山而形成的。奥陶纪中、晚期,北祁连、走廊地区中、上奥陶统发育洋壳-岛弧-弧后火山岩,形成典型的沟-弧-盆体系的沉积。志留纪—早、中泥盆世是北祁连-走廊沉积盆地的转换时期。除天祝、古浪、景泰及肃南等局部地区发育下志留统钙碱性系列火山岩以外,全区志留系均以碎屑岩沉积为主。志留系底部多见一套砾岩层。下—中志留统为典型复理石相的浊流沉积。上志留统变为滨浅海相磨拉石沉积。早、中泥盆世雪山群为典型的陆相粗碎屑磨拉石沉积。从空间分布上看,志留系—泥盆系在走廊—北祁连地区也有自北向南厚度加大、粒度变粗的特征,古流以由南向北、来自造山带的古流为特征。北祁连-河西走廊奥陶纪弧后盆地火山岩—志留系复理石-海相磨拉石—中、下泥盆统陆相磨拉石的充填序列以及空间分布特点,反映为典型的弧后盆地向前陆盆地转化的沉积序列。     

鄂尔多斯地块南缘奥陶纪前陆盆地的沉积大地构造格架与演化

鄂尔多斯地块南缘位于鄂尔多斯地块与北秦岭造山带结合部位,是研究北秦岭造山带奥陶纪弧-陆碰撞事件沉积-构造响应的理想场所.目前对鄂尔多斯地块南缘奥陶纪盆地的沉积充填特征、构造属性、结构以及演化历史仍缺乏清晰的认识.本文通过对露头区典型剖面观测结果和覆盖区地球物理资料的综合分析,发现鄂尔多斯地块南缘奥陶纪盆地沉积充填整体表...     

川西前陆盆地中—新生代沉积迁移与构造转换

川西前陆盆地中—新生代各构造层的残余厚度展布和沉积特征分析发现,四川克拉通周缘的前陆盆地在晚三叠世时期发育于龙门山山前,明显属于龙门山褶皱逆冲构造载荷所形成的前渊凹陷;侏罗纪早期的沉积地层呈面状分布,没有表现出显著的挠曲沉降,指示了一个构造相对平静的阶段;中侏罗世早期前渊凹陷迁移至龙门山北段和米仓山山前,前渊沉积从晚三叠世的北东向转换为近东西向,广泛的湖泊相沉积预示了前陆盆地的欠充填状态;中侏罗世中晚期,川西盆地沉降中心又迁移到大巴山山前,相应的挠曲变形又从近东西向转化为北西向,构成了大巴山的前渊凹陷;晚侏罗世—早白垩世时期,沉降中心再次回到米仓山山前,巨厚的前渊凹陷沉积指示了米仓山冲断带的主要活动时期;白垩纪末—古近纪的前渊凹陷则跃迁至雅安—名山地区。川西前陆盆地的同造山沉降中心以四川盆地中心为核心在西部和北部呈弧形迁移,沉积序列不断更替和叠加。中生界各构造层底界构造图显示现今的构造低部位位于川西北地区和川西南地区,在川西北地区均有东西走向的等值线分布,而川西南地区等值线走向则为北东-南西向。因此分析认为,晚侏罗世至早白垩世的构造变形可能控制了川西盆地现今的地层变形,形成了川西北地区的南北向构造挤压结构,而晚期的新生代构造变形则主要体现在川西盆地的西南部,形成北东-南西向的地层展布特征。     

楚雄中生代前陆盆地的构造沉降史研究

云南楚雄盆地位于扬子陆块的西南边缘,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,沉积体呈楔形展布;②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明盆地具有前陆岩石圈挠曲成因特征;④盆地的高沉积速率受构造和超补偿沉积作用的共同控制。     

Provenance ages of the Neoproterozoic Katanga Supergroup (Central African Copperbelt), with implications for basin evolution

New age data on detrital zircons and micas are presented from key units within the Neoproterozoic Katanga Supergroup, which hosts the major stratiform Cu–Co deposits of the Central African Copperbelt. Detrital zircon ages indicate a mainly Palaeoproterozoic (between 2081 ± 28 and 1836 ± 26 Ma) provenance for the Katanga basin, derived from the Lufubu Metamorphic Complex of the Kafue Anticline and the Bangweulu Block to the north of the outcrop belt. Detrital zircons and clasts from the Grand Conglomerat glacial diamictite indicate a source from the Palaeoproterozoic metavolcanic porphyries and granitoids of Luina Dome region, which was a basement high during Nguba Group deposition. Minor zircons of Mesoproterozoic age may have been derived from the Kibaran belt. Finally, ⁴⁰Ar/³⁹Ar age data from detrital muscovites from Biano Group siltstones give a maximum age of sedimentation of 573 Ma, strongly supporting previous models that the Biano Group was deposited in a foreland basin of the Lufilian Orogen.     

准噶尔盆地乌夏前陆冲断带沉降史与沉积响应研究

针对前陆冲断带的特殊构造位置及沉积特征的复杂性,本文在地层剥蚀厚度恢复和层序划分的基础上,通过对准噶尔盆地西缘乌夏前陆冲断带沉降史分析,在海西运动晚期准噶尔地块与西伯利亚板块发生碰撞挤压,形成一系列冲断推覆构造,前缘岩石圈挠曲下陷发育周缘前陆盆地,并夹杂大规模的短暂伸展火山喷发活动,接受了巨厚的二叠系沉积层序;随着板块俯冲在二叠纪末的逐渐消亡,三叠纪进入印支期陆内坳陷继承性挤压活动阶段,周边受南北向挤压和左旋构造应力场影响,前陆冲断带古断裂再次逆冲,哈拉阿拉特山急剧抬升,后缘和什托洛盖盆地形成;进入侏罗纪—白垩纪(燕山运动早中期),为陆内坳陷的填充消亡阶段,但有继承性活动,构造活动强度较二叠纪大为减弱,在燕山运动Ⅲ幕晚期最终被覆盖定型。整个过程受地体碰撞和板内挤压影响,冲断带发生幕式构造活动,从而导致盆地沉降也发生幕式变化,而且冲断带每次挤压逆冲均导致相应的沉降和沉积物充填,并直接控制前陆盆地和陆内坳陷的沉积充填特征。     

Forced regressive shoreface sandstone from Himalayan foreland: Implications to early Himalayan tectonic evolution

Sedimentology and sequence stratigraphic analysis of the ∼ 31 Ma old marker White sandstone unit from the Subathu Sub-basin, NW Himalayan foreland, suggest it to be a forced regressive wedge (FRW) formed during the transition from the marine Subathu Formation to the continental Dagshai Formation. The FRW is bounded between the “Surf diastem” below and type 1 unconformity at the top and differs from RSME (regressive surface of marine erosion, occurring below) bounded FRWs described from other classical coastal/foreland settings. Correct identification of bounding surfaces of a FRW has an important implication to the estimation of rate of relative sea-level (RSL) fall. A faster rate of RSL fall, higher than the sedimentation rate, has been postulated for the erosion of the lower shoreface and RSME. Using the logged thickness of the Subathu/Dagshai transition zone including the White sandstone (bounded between the “Surf diastem” and unconformity), available chronology and eustatic sea-level fall (0.023 mm/year at 31 Ma), a higher RSL fall than the sedimentation rate (0.07 mm/year) has been inferred during the deposition of the White sandstone. Petrography of sandstones and their Sr and Nd isotopic compositions indicate a major provenance switch-over from dominant mafic/ultramafic to metamorphic source from White sandstone (∼ 31 Ma) onwards attesting the link between hinterland tectonics, provenance and forced regression. The provenance switch-over at 31 Ma was earlier inferred to be driven by proto-Himalayan thrust propagation in the foreland. Using a simple isostatic model, on the contrary, a mechanism of accelerated surface uplift (at a rate of > 0.10-0.15 mm/year) is suggested for both provenance change and forced regression.     

内蒙古苏尼特左旗晚泥盆世弧背前陆盆地的发现及构造意义

兴蒙造山带位于中亚造山带东段,是研究地壳生长与古亚洲洋演化的热点区域。内蒙古中部苏尼特左旗地区位于兴蒙造山带中段,区内分布的上泥盆统色日巴彦敖包组磨拉石建造是古亚洲洋闭合的重要证据之一,前人对其岩石组合、地层层序与沉积环境进行了报道,并指出其属于晚泥盆世的前陆盆地,但未就前陆盆地的属性、分类及其与造山带的空间关系展开详细研究。因此,本研究选择该区东北部的昌特敖包剖面,利用野外实测、锆石U-Pb同位素定年、沉积相分析等方法查明该碎屑沉积的地层层序、形成时代与物质来源,在此基础上补充完善了兴蒙造山带北造山带二级构造单元的划分方案。研究结果表明,昌特敖包剖面碎屑沉积属上泥盆统色日巴彦敖包组,而非前人认为的二叠纪大石寨组地层,其碎屑物质主要来自南部的宝力道岛弧与北部兴安-爱力格庙地块。沉积环境分析表明昌特敖包剖面色日巴彦敖包组主要为冲积扇相沉积,上部过渡到干旱气候火山活动背景下的滨浅海相沉积。综合昌特敖包剖面的沉积、年代、物源及大地构造位置特征,可以推断其代表晚泥盆世造山带的弧背前陆盆地。由此,苏尼特左旗地区北造山带的构造单元在前人划定的前陆变形带、混杂带、周缘前陆盆地、岛弧岩浆岩、同碰撞花岗岩以北,还存在弧背前陆盆地。本研究结果为恢复中亚造山带的构造演化过程提供了关键沉积学证据。     

川西前陆盆地侏罗纪构造层序地层格架内沉积充填特征

为了研究侏罗纪龙门山造山带与川西前陆盆地盆山关系,以侏罗系3个构造层序(TS1~TS3)体系域(BE, BW)为研究的基本单元,通过对川西前陆盆地构造层序充填特征的研究发现:龙门山造山带构造运动与沉积盆地的构造层序充填特征吻合较好,并且龙门山造山带北段,中段,南段在各期次构造活动中活动情况具有差异。TS1BE期,川西前陆盆地北部和南部地区都发育有冲积扇-扇三角洲沉积,中部地区为三角洲沉积,显示该期龙门山造山带北段和南段构造活动可能较为剧烈,中段相对较平缓。TS1BW期,川西前陆盆地北部和南部地区都以湖泊沉积为特征,仅在川西前陆盆地中部地区发育有三角洲沉积,显示本期龙门山造山带构造活动不发育,较为平稳。TS2BE期,川西前陆盆地北部和南部地区自西而东为冲积扇,三角洲—滨湖、浅湖沉积环境,中部地区为三角洲沉积,显示龙门山造山带又一次剧烈隆升,且北段和南段活动较为剧烈,中段相对较弱。TS2BW期,层序充填结构表明龙门山造山带北段和中段活动情况再次趋缓,但南段构造活动仍然较为活跃。TS3BE期,川西前陆盆地北部和南部地区发育有冲积扇沉积,中部则以三角洲-湖泊沉积为特征,显示该期龙门山造山带北段和南段都发生了较为剧烈的构造隆升运动,龙门山造山带中段,构造活动相对较为平缓。TS3BW期,龙门山造山带北段和中段构造活动减弱,南段活动持续加剧,于芦山两河口地区沉积有巨厚的冲积扇沉积物。