加拿大地盾早元古前陆盆地及有关问题

目前,我国对于前陆盆地,尤其是前寒武纪前陆盆地的研究程度较低;在国外,如北美,地质学家们对前陆盆地已进行了广泛深入地研究,取得了十分丰富的成果,有许多经验是值得我们借鉴的。本文试以加拿大地盾上几个早元古前陆盆地的形成、演化及其地层序列为例,企望能对我国前寒武纪前陆盆地研究起到抛砖引玉的作用。     

波罗的地盾早元古宙裂谷作用与地壳增生

到太古宙末期,波罗的地盾已成为多个明显不同的地体所组成的克拉通。Karelian段是且一直是该地盾的稳定核心,是一个典型的太古代花岗-绿岩地体。向东北为白海(Belomorion)带,是一个以线性褶皱为特征的高一中级片麻岩地体。在地盾的东北边缘即为科拉半岛地体,它和Karelian地体曾经相似,现被一条巨大的缝合线式的断裂带和岩浆作用带切割,从而掩盖了地壳的原始特征。太古宙克拉通的各个次级单元很大程度上控制了它们在早元古代的行为。 26～20Ga以前,该地盾无任何地壳增长,但强烈的裂谷作用与整断肢解大大影响了太古代克拉通,一些单元开始漂移,其构造趋势线在太古宙西边缘突然中断。早元古代在白海与Karelian地体的接界部位以及科拉半岛的各构造带中,发育有     

构造样式的演化：来自加拿大地盾早元古代盆地的证据

近几年来,人们正逐渐趋向于用板块构造的概念来解释早元古代盆地的成因。加拿大地盾早元古代的典型层序为位于休伦湖北岸的休伦超组、休伦组(厚度达12km)不整合于太古宙基底岩石之上,在某些地带二者被一古土壤层分开。休伦组的下部主要由河成陆源碎屑岩组成,伴生有火山碎屑岩及浊积岩和化学沉积岩(白云岩和石灰岩),该组下部产有冰碛岩。这些岩石分布局限并具有一定的岩相特点,认为是形成于裂谷环境。与此相反,休伦组的上部分布广汇,主要由浅海相岩石组成,认为是被动大陆边缘的一个台楔或mioclinal沉积。Mioclinal层序的基底冰积岩(Gowganda组)发育。苏比利尔湖地区早元古代层序的下部(Miocolay组和Mille Llacs组)可与休伦超组的上部     

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。     

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。     

塔里木库车陆内前陆盆地及其勘探意义

前陆盆地按大地构造位置、发育时间及成因类型等可以划分为周缘前陆盆地、弧后前陆盆地和陆内前陆盆地,新生代库车前陆盆地即属于陆内前陆盆地.库车前陆盆地油气资源丰富,成藏条件优越,是塔里木盆地油气资源极其重要的组成部分.分析库车陆内前陆盆地构造特征及其控油作用对揭示我国中-西部地区中-新生代前陆盆地的油气成藏及分布具有重要意义.     

库车前陆盆地早白垩世岩石圈粘弹性变形的地层记录

基于前陆盆地岩石圈弹性与粘弹性挠曲变形的不同特点,提出应用前隆斜坡带地层结构获取岩石圈力学性质及变形过程信息的思路。对库车前陆盆地的实例分析表明,研究区早白垩世历经了两个逆冲期至宁静期的构造演化,卡普沙良群、巴什基奇克组分别为逆冲期和宁静期的地层记录。在单个逆冲期,随着逆冲加载和岩石圈挠曲变形,岩石圈性质从弹性转化为粘弹性,盆地由向克拉通方向扩展变宽转变为向逆冲带变窄加深。相应地,前隆斜坡带的地层记录为:逆冲早期,地层向克拉通方向渐进超覆和退积;逆冲晚期,地层向逆冲带收缩和前积,形成底面上超/削截和顶面削截—顶超两个重大不整合面。宁静期盆地宽浅,地层平行连续,临近冲断带因岩石圈回弹产生少量削截不整合。     

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     

巴颜喀拉-川西边缘前陆盆地演化

巴颜喀拉古特提斯洋的消亡过程反映在巴颜喀拉残留盆地到边缘前陆盆地的转化的沉积记录中。鉴于这个前陆盆地与其向克拉通延伸的组成部分－四川盆地现为龙门山逆冲带所分隔，以致已往的沉积盆地研究多针其相割裂，本文将结合巴颜喀拉洋的消亡过程，把这两个盆地视为一个统一整体来加以分析，研究其演变历程。     

柴达木盆地北缘早奥陶世陆 弧碰撞及弧后前陆盆地——来自碎屑岩地球化学的证据

奥陶纪是柴达木盆地北缘早古生代碰撞造山演化的重要时期,柴达木地块与滩间山岛弧碰撞起始时限以及欧龙布鲁克海盆盆地类型、构造-古地理格局一直存在争议。本文在对欧龙布鲁克地块早奥陶世碎屑岩沉积野外观测及室内分析的基础上,测试了30个砂泥岩样品的主量元素、微量元素及稀土元素含量。结果表明,石灰沟组碎屑岩建造具有快速堆积、低成分成熟度、低结构成熟度的特征;该套碎屑岩沉积于活动大陆边缘背景下的弧后前陆盆地,碎屑物质来自南部由大陆上地壳与岛弧物质组成的上隆基底;早奥陶世(488~472 Ma)柴达木地块与滩间山岛弧陆-弧碰撞已经开始,但陆-弧碰撞起始时间不会早于493Ma。在此基础上,结合前人研究成果,认为早古生代欧龙布鲁克地块处于滩间山岛弧北部,盆地沉降、沉积演化受柴达木盆地北缘洋盆俯冲及柴达木地块-滩间山岛弧碰撞控制,寒武纪发育弧后伸展盆地,奥陶纪初期转为弧后挤压前陆盆地,弧后伸展与弧后挤压、沉积体系转换发生在490~480Ma之间。该成果从沉积学角度为柴达木盆地北缘陆-弧碰撞起始时限提供了新的制约。     

Nd同位素模式年龄填图一以加拿大地盾格式威尔省为例

Ｎｄ同位素模式年龄填图是建立在Ｓｍ－Ｎｄ同位素系统和合理的Ｎｄ同位素演化模式基础上的地球化学研究方法。该方法可用于不同地壳单元的鉴别，不同构造地体的确定以及通过对年青花岗岩侵入体的研究推断基底地壳年龄结构等。因此，在当今国际造山带的研究中，该方法是显示了极大的优越性。     

青藏高原中侏罗世-早白垩世羌塘复合型前陆盆地充填模式

根据沉积物碎屑组分、粗碎屑楔状体、边缘相、古流向和沉积、沉降中心等重建了盆地结构、古地理和古地貌,认为该盆地是在中侏罗世-早白垩世多岛洋体制下形成的一种复杂的、特殊类型的复合前陆盆地,它的形成和发展同金沙江缝合带与班公湖-怒江缝合带的碰撞和对冲有关,是盆地两侧板块边缘的大型逆冲作用的产物。在此基础上,根据中央隆起地貌景观交替性变化和盆地中“三砂二灰”的幕式沉积特点,将中侏罗世-早白垩世羌塘前陆盆地演化过程分为 5个阶段,其中巴通期和牛津-提唐期是羌塘盆地南北两侧构造活动相对平静期,而巴柔期、卡洛期、提唐-贝里阿斯期是羌塘盆地南北两侧构造活动强烈时期,强烈的逆冲推覆作用产生大量的构造负载,导致中央隆起强烈地挠曲隆升,造成了盆地中的幕式沉积,产生构造层序和层序,恢复了羌塘前陆盆地沉积记录与两侧缝合带的逆冲作用的相互关系.     

台湾地区弧-陆碰撞控制的海相前陆盆地

依据现有的地震、钻井和野外地质资料,综合前人关于台湾地区板块相互作用、区域大地构造、岩浆活动、弧-陆碰撞过程、沉积盆地、层序地层等方面的研究成果,本文比较系统地论述了台湾地区弧-陆碰撞过程中的盆地特征及演化规律,认为约15 Ma以吕宋岛弧带为主的弧-陆碰撞对盆地样式和盆地演化产生了重大影响,自东向西,分别形成海沟、沟-坡盆地、弧前盆地、弧内盆地和弧后海相前陆盆地。弧后海相前陆盆地为台湾碰撞带最大的沉积体系,是前陆盆地发育的早期阶段,之前还经历了陆缘断陷盆地阶段和被动大陆边缘盆地阶段。研究区沉积物从源到汇的搬运过程中,盆地的沉积与构造之间的时间存在明显滞后。9~6 Ma期间,吕宋岛弧形成;晚上新世(3 Ma),台湾海相前陆盆地的沉积环境、沉积相、物源等才发生显著变化,沉积物源方向由被动大陆边缘盆地期的向SE倒转为向SW,盆地沉积与构造运动之间滞后时间长达3~6 Ma,远大于一般认为的0.1~1 Ma。沉积物沿年轻造山带走向搬运、基底沉降导致近物源区粗碎屑物质的沉积、整个搬运体系中沉积物的局部保存与释放等因素可能是导致时间滞后的主要原因。     

下扬子地区早古生代晚期前陆盆地沉积特征与盆山过程

下扬子地区从晚奥陶世开始沉积特征发生了明显转变,从浅海相转变为三角洲相沉积.这一沉积特征转变与早古生代晚期经历的强烈造山事件密切相关.通过下扬子地区晚奥陶世到志留纪沉积序列的沉积学和碎屑锆石年代学研究,揭示沉积盆地的性质及其时空演化过程,探讨沉积盆地发育与造山带隆升剥蚀之间的关系.下扬子地区早古生代晚期沉积学特征从东南向西北岩性由岩屑砂岩变为石英砂岩,粒度由粗粒变为细粒;沉积厚度等值线具有明显的不对称性,靠近东南等值线密,且沉积厚度大;往西北等值线稀疏,且沉积厚度小;沉积中心呈狭长带状分布,并从东南向西北方向迁移;具有前陆盆地的沉积特征.上奥陶统到中志留统的碎屑锆石以900～720Ma的年龄为主,指示物源以下伏新元古代晚期裂谷层序为主;从早志留世高家边组开始,450～420Ma碎屑锆石年龄出现并逐渐增多,表明同造山岩浆岩被剥露地表并开始提供物源;碎屑锆石中没有出现明显的代表华夏地块基底1.9～1.7Ga的特征年龄峰值,表明华夏地块不是下扬子地区早古生代晚期前陆盆地的主要物源区.下扬子地区前陆盆地从晚奥陶世开始沉降,晚奥陶世的构造沉降速率超过了沉积物的供给速率,前渊沉积了巨厚的浅海相泥岩夹粉砂岩和砂岩;晚奥陶世末造山带持续隆升并向西北方向扩展,沉积速率加快,沉积物粒度明显变粗,沉积相也由浅海相转变成三角洲前缘相;早志留世开始埋深较大的同造山岩浆岩开始遭受剥蚀,导致前陆盆地中450～420 Ma的碎屑锆石含量明显增加.     

龙门山前陆盆地充填序列

文章以构造地层学和层序地层学相结合的综合地层学分析方法作为分析龙门山前陆盆地的基础，以不整合面和其对应面作粉割盆地充填序列的基本界面，并按不整合面的规模和性质，将龙门山前陆盆地充填序列分割为６个构造层序和１４个层序，初步查明了龙门山前陆盆地充填序列和沉积体系三维空间配置模式及其在时间上的演变。建立了龙门山前陆盆地地层格架和充填模式。     

前陆盆地类型及其沉积动力学研究综述

从前陆盆地的特点及类型入手,综述了前陆盆地研究的热点内容,最新方法及其沉积动力学进展状况,揭示了前陆背景下盆地充填序列的构成及内部演化特征,指出了盆地的沉积－地层格架与冲断造山带的幕式活动之间的响应关系。     

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).      

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。