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1、大 类亚 类实 例一、克拉通盆地1、克拉通内简单盆地2、克拉通内断拗盆地密执安盆地、伊利诺斯盆地渤海湾盆地、松辽盆地二、裂陷盆地1、裂谷或裂谷系(地堑系)2、大陆间裂谷(原洋裂谷)3、拗拉谷(拗拉槽)4、被动大陆边缘5、新生大洋盆地东非大裂谷、莱茵地堑、汾渭地堑红海 亚丁湾尼日尔三角洲大西洋两岸大西洋6、边缘海-弧后盆地7、弧间盆地8、弧内盆地太平洋西岸太平洋西岸岛弧地区太平洋西岸岛弧地区三、压陷盆地1、海沟2、坡上盆地3、弧前盆地环太平洋地区、印度洋东侧环太平洋地区、印度洋东侧巽他弧前盆地、大谷地盆地4、残留洋盆地5、周缘前陆盆地6、弧后前陆盆地7、再生前陆盆地8、山间盆地9、碰撞裂谷孟加拉
2、湾海底扇、黑海波斯湾盆地、喜玛拉雅南麓阿尔伯达盆地、台湾海峡中国中西部诸多盆地潘农盆地青藏高原近南北向张裂系、银川地堑系四、走滑盆地1、走滑伸展盆地2、走滑挤压盆地3、走滑旋转盆地里奇盆地、落杉机盆地、伊通盆地、莺歌海盆地阿尔金断裂带盆地滇黔贵地区部分盆地五、叠加、复合与改造盆地1、叠加盆地2、复合盆地3、改造(残留)盆地中国中西部诸多盆地塔里木盆地、渤海湾盆地伊通盆地题型:一. 选择题(10x2=20)三简答题(四选三,20)四论述题(40)选择题1.含油气盆地:是指具备成烃要素、有过成烃过程并已发现有工业油气流或者有油气形成过程的盆地。一个含油气盆地必须具备以下四个基本条件:(1)必须具有
3、巨厚的沉积物和丰富的有机物质,这样才能保证含油气盆地有足够的生油母质。(2)要有一个有机质耐以繁殖、聚集和沉积下来使其避免氧化而向油气转化的古地理环境。实践证明这就是具有一定水体深度的陆内湖泊和陆棚浅海地带。(3)要有一个稳定持续下降的大地构造条件。这样才能使堆积下来的有机质迅速埋藏,并逐渐向利于转化为油气的物理化学条件(如:压力、温度等)方面发展。(4)含油气盆地必须经历一定程度的构造运动,这样不仅可以推动油气运移和为油气运移创造必要的构造条件,而且为油气聚集提供圈闭场所。2.地球内部圈层的划分类型(1)地球内部的成分分层根据两个一级成分不连续面,将地球分为三大部分:地壳、地幔和地核。 地壳
4、:是指地球最外的一圈,即在地面以下至莫霍面以上的地球表层。陆壳30-50km 洋壳5-12km 地幔:莫霍面与古登堡面之间。可分为三层:上地幔、过渡带、下地幔。 地核:古登堡面以下。包括外核、过渡层、内核三部分。(2)地球内部的力学分层岩石圈:地球的刚性外壳,包括地壳和上地幔的上部,厚度20-150Km,大陆地区110-150Km,大洋盆地7080Km,洋脊裂谷2050Km。软流圈(50-250km范围内):岩石圈以下的弱流变区,下界一般认为不超过400Km,顶部约有100Km的地震低速带。具强度小,粘度低,塑性较高的特点,有局部熔融,易于蠕动变形。岩石圈板块因软流圈的存在才能运动。中间层:地
5、幔的其余部分,厚度大于2000Km,强度大不、易变形。地核:与成分分界相当,对其力学性质知之甚少。3.大陆地壳与大洋地壳及其特点(1)大陆地壳 1、分布在大陆、大陆架和某些岛屿上 2、具有双层结构 3、厚度大(30-50km) 4、时代老、分布时代长 5、地壳成分相当于安山岩类 6、地质构造复杂(2)大洋地壳 1、分布在大洋盆地、洋中脊和边缘海地区 2、具有单层结构 3、厚度小(5-12km) 4、时代新、分布时代短 5、洋壳成分相当于玄武岩类 6、地质构造简单4.板块构造理论(“大陆漂移说” “海底扩张说” “板块构造说”)(1)大陆漂移说提出人物早期法国学者施纳德提出轮廓;后来美国地质学家
6、泰勒等曾经论证过大陆漂移。一般公认德国气象学家和极地探险家魏格纳是大陆漂移的创始人。(1912)要点a.假设地球上所有的大陆在中生代以前曾经是一个统一的巨大陆泛大陆(联合古陆),中生代开始泛大陆分裂并漂移逐渐达到现在的位置。 b.由于大陆原来是一大块,所以以前根本不存在大西洋、印度洋,而只有围绕泛大陆的广阔海洋泛大洋(古太平洋),以后大陆分离,形成大西洋和印度洋,泛大洋收缩形成现今的太平洋。c.较轻的硅铝质大陆就象大冰山一样沉浮在较重的硅镁质岩浆里,大陆就在硅镁层上漂移,当大陆漂移时,前方的洋底被大陆所掩盖,后方的硅镁层洋底不断增生出来。d.大陆漂移的驱动力是与地球自转有关的两种力:向西漂移的
7、力(天体引潮力)和指向赤道的离极力。证据a.地形(大陆的拼合)b.古生物的证据c.地层及地质构造方面的证据d.古气候证据e.古冰川证据f.磁 极g.同位素年龄(2)海底扩张学说提出人物赫斯-“开普约翰逊”号军舰指挥官 1960年提出,迪茨1961 要点 a.大洋中脊(或中隆)是地幔对流物质上升、不断形成新洋壳的地带,洋壳在中脊连续产生而把大陆向两侧推开。b.在地球体积基本不变的假设条件下,必须有一部分洋壳在地表的另一地区等速消亡,洋壳就在贝尼奥夫带重新插入地幔。c.根据有关证据,海底扩张的速度约为2cm/a,这就意味着占地球表面积2/3的大洋壳是在地球历史5%的时间内(2亿年)内形成的, 即大
8、洋是年轻而短命的。另一方面,大陆尽管永远存在,但却只是被动地被拉开、合拢或彼此滑移,各大陆仿佛坐在传送带上,在对流层上慢慢移动。d.海底扩张的最主要动力是地幔物质的对流。证据 a.磁异常条带 b.海岭、火山岛链 c.深海钻探(沉积物、洋壳年龄、热流量) d.转换断层地质学界把转换断层、海底磁异常及深海钻探并列为海底扩张的三大证据。 (3)板块构造理论提出人物基本原理是19671968年由法国的勒皮雄、 英国的麦肯齐确立。1968年6月法国地质学者勒皮雄根据海沟、扩张脊的分布和转换断层的特征,把整个地球岩石圈划分为六大板块。1973年,威尔逊把所有这些成果总结成了一个术语-威尔逊旋回。 要点a.
9、固体地球的上层在垂向上可划分为物理性质截然不同的两个圈层上部的刚性岩石圈和下垫的塑性软流圈。b.岩石圈并非浑然一体,而是由为数不多的刚性板块组成,彼此镶嵌排列,并以每年若干厘米的速度相对移动,其边界有三种类型,地壳变形是板块相互运动的结果,变形性质与板块的边界类型有关。c.板块沿地球表面大规模的水平运动符合欧拉几何学原理,可以用一选定轴的简单旋转运动来描述,在全球范围内,新板块的增生和旧板块的消亡总体上应该是相互补偿的。d.岩石圈板块运动的动力来自地球内部,最可能的一种机制是地幔对流。证据(没找到)5.劳亚、冈瓦纳古陆,特提斯洋劳亚古陆在北,冈瓦纳古陆在南特提斯洋(古地中海) :古特提斯:晚古
10、生代(D)到早中生代(T),欧亚大陆和冈瓦纳大陆之间的古洋盆。20世纪中期以后青藏高原及其毗邻地带的地质调查,发现了冈瓦纳大陆和古亚洲大陆之间存在的二叠纪和更早时期的洋盆沉积记录。 新特提斯:古特提斯消减后,在冈瓦纳大陆北侧与欧亚大陆南缘之间发育的洋盆。新特提斯洋盆的开裂主要从侏罗纪开始,并在侏罗纪晚期至白垩纪早期达到鼎盛时期。在中国境内,该主洋盆残迹见于雅鲁藏布缝合带。新生代时期新特提斯消亡,形成了一条全球规模的阿尔卑斯-喜马拉雅造山带。6.板块构造大事件(注意人物、国籍、年份)1912年,魏格纳(德国)提出大陆漂移说;1962年,赫斯(美国)和迪茨(美国)独立地提出了海底扩张说;1963年
11、,瓦因(英国 )和马修斯(英国 )首次用海底扩张说解释了海底磁异常条带;1965年,威尔逊提出了转换断层的概念,这个天才般的解释一下子就让海底扩张说在地质学界占据了主流地位。1967年,海底扩张说已经得到了大量资料的支持和全世界地质学家的广泛承认,因而被普遍认为是地质学研究史上的关键转折性一年。1968年,勒皮雄(法国)的“板块构造论”便自然而然地应声而出。1973年,威尔逊把所有这些成果总结成了一个术语-威尔逊旋回。 7.板块与板块边界、大陆边缘(1)1968年6月法国地质学者勒皮雄根据海沟、扩张脊的分布和转换断层的特征,把整个地球岩石圈划分为六大板块:太平洋板块、欧亚板块、印度洋板块、非洲
12、板块、美洲板块、南极洲板块。(2)板块的边界:离散边界、聚敛边界、转换边界。(3)两种类型的大陆边缘A.主动大陆边缘I西太平洋型(或马里亚纳型):火山岛弧与大陆之间有一个或多个弧后边缘海盆或小洋盆,故也称洋内弧沟系。II安底斯型(或科迪勒拉型):大陆岩浆弧与大陆衔接于一体,故称为陆缘弧沟系。B.被动大陆边缘 也称稳定边缘、不活动边缘、大西洋型或离散型边缘,位于板内,其两侧的大陆与大洋属于一个统一的板块。 8.威尔逊旋回与盆地演化关系定义威尔逊根据古陆的分合演化,把目前见到的东非大裂谷红海大西洋的扩张阶段及太平洋地中海喜马拉雅山脉的大洋收缩消亡过程联系在一起,作为一个大洋产生到消亡的洋陆演化模式
13、,称为“威尔逊旋回”。发展阶段及其性质1. 萌芽阶段在陆壳基础上因拉张开裂形成大陆裂谷,当尚未形成海洋环境。如现代的东非裂谷。2.初始阶段陆壳继续开裂,开始出现狭窄的海湾,局部已经出现洋壳。 如: 红海、亚丁湾3. 成熟阶段由于大洋中脊向两侧不断增生,海洋边缘又出现俯冲、消减现象,所以大洋迅速扩张。如大西洋.4. 衰退阶段大洋中脊虽然继续扩张增生,但大洋边缘一侧或两侧出现强烈的俯冲、消减作用海洋总面积渐趋减小。如太平洋.5. 残余阶段随着洋壳海域的缩小,终于导致两侧陆壳地块相互逼近,其间仅存残留小型洋壳盆地。如地中海6. 消亡阶段海洋消失,大陆相碰,使大陆边缘原有的沉积物强烈变形隆起成山。 如
14、喜马拉雅山,阿尔卑斯山脉.与盆地演化的关系9.克拉通盆地基本概念克拉通:大陆地壳上的古老而稳定的部分,在最近至少5亿年内的大陆和超大陆的会聚和分裂过程中几乎没有发生变化。克拉通盆地:在经典大地构造意义上是指近似刚体的大陆板块或稳定的地块内部发育的沉积盆地。广义的克拉通盆地:包括形成在克拉通内部和克拉通周边环境的盆地。 本课程所描述的克拉通盆地:克拉通内盆地,包括位于结晶基底之上的简单克拉通盆地和位于早期形成的夭折裂谷或其它类型盆地之上的复杂的克拉通内盆地(克拉通内断拗盆地)。类型划分构造位置:克拉通内部盆地、克拉通周边环境盆地。演化期次:克拉通内简单盆地、克拉通内断拗盆地。动力背景:裂谷拉张型
15、、拼拉缝合型、造山褶皱型、稳定结晶型。克拉通内盆地一般特征a.盆地宽缓、均匀下凹、剖面对称,长宽比一般1:12:1;b.地壳较薄、镜象关系;c.地温梯度高、热流值高;d.构造简单、发育正断层;e.沉积中心和沉降中心一致;f.底部的凹陷部位富含有机质,油气离心式运移,沿盆地的内部构造带和盆地边缘常具有地层构造复合类型的圈闭。克拉通内简单盆地特征 1.总体特征: 该类盆地浅而宽阔,形似盘碟,构造简单,沉降速度慢,沉积厚度小(3000-4000m)。 2.具体特征: (1)盆地宽阔,大致均匀下凹。翼部一般平缓地过渡到周四台地而没有明显的构造边缘;整个盆地的横剖面基本上对称; (2)盆地范围内地壳厚度
16、较薄。盆地基底形态与莫霍面的起伏常成镜像关系,即盆地基底下凹 地方正是莫霍面上隆之处、反之亦然; (3)地温梯度高;(4)造山变形作用不强烈,盆地内构造简单,褶皱平缓,断层断距不大,这可能由盆地收缩变形或不断增长的沉积负荷引起的均衡调节作用;(5)正断裂发育,盆地下部层位常有盆地基底下沉早期阶段的地堑构造;隐伏的地堑走向通常显示出三叉分裂型式;(6)在盆地底部被分割成隆起和凹陷的情况下,凹陷部位常有富含有机质的生油层,油气运移方向是离心式的。沿盆地内部构造带和盆地边缘,常具地层-构造复合类型的圈闭。10.断陷盆地与拗陷盆地的区别(热体制)断陷盆地受断层控制并发生快速沉降、沉积的盆地。(热隆张)
17、 拗陷盆地由于地幔拱升后热沉降而形成的盆地,平面呈圆形或碟状,发育在稳定地块上,沉积比较稳定、沉积速度慢。 (热沉降)断坳盆地构造、圈闭类型断裂构造(断块油气藏、断鼻油气藏、断背斜油气藏)背斜构造(普通背斜油气藏、逆牵引背斜油气藏、披覆背斜油气藏、断背斜)潜山构造(古潜山油气藏)底辟构造(盐、泥或流体底辟油气藏)火成岩构造(火成岩油气藏)不整合构造(不整合油气藏)反转构造圈闭 (断陷盆地除了普遍发育上述构造圈闭外,还发育大量非构造圈闭:隐蔽圈闭等)11.裂陷盆地裂陷作用指引张力作用于整个岩石圈并且导致地壳和岩石圈发生大规模的开裂和断陷的地质作用过程,或造成岩石圈“伸展构造”的既“裂”又“陷”的
18、构造过程。裂谷是由于整个岩石圈遭受伸展破裂而引起的狭长凹陷裂陷盆地:有些区域的岩石圈在引张作用下并不是发生单个“裂谷”构成“狭长的”沉降带,而是由大量的“裂陷”构成大范围的沉降区,这种构造单元统称为“裂陷盆地”。 主动被动裂陷区别主动裂陷作用:岩石圈底下的软流圈热物质主动上涌,并引起整个岩石圈的水平引张。裂陷过程是对软流圈和地幔深部热物质主动上涌的反应 。(东非大裂谷成因)被动裂陷作用:力源是板块构造演化过程中产生的区域水平引张力,地壳或岩石圈的裂陷伸展也可能导致岩石圈底下的软流圈热物质的被动上涌 。(美国西部Rio Grande裂谷可能成因)主动裂陷:“热隆起”“火山活动”“裂陷盆地形成”“
19、热沉降”等构造事件序列。 被动裂陷:“裂陷盆地形成”“热隆起”“火山活动”“均衡沉降、热沉降”等构造事件序列。 在裂陷盆地形成的动力学过程中,裂陷作用既有“主动”成分,亦有“被动”成分,并且在不同阶段可能表现为以不同的动力学机制占优势 。(可通过裂谷作用与火山作用时间对比分析鉴定)裂陷作用强度与盆地发展序列a.张应力不足以造成脆性破裂,岩石圈均衡下沉,无断裂或少断裂。(拗陷)b.热源供应中断,岩石圈冷却收缩引起热沉降。(断拗盆地)c.热源充足,裂谷继续伸展.(三叉裂谷、坳拉谷、被动大陆边缘和新生大洋) 世界上主要裂谷盆地 东非大裂谷(地堑系)、莱茵地堑系、贝加尔地堑系、汾渭地堑系、早期渤海湾盆
20、地12.坳拉谷定义指从克拉通大陆边缘开口,向克拉通内部逐渐变窄、两边受断裂围限的楔形凹槽 大地构造背景出现在大陆边缘的凹入部位,与陆缘近于垂直相交;近陆缘处活动性大,越向大陆内部下陷幅度越小,直至最后消失。 古今构造位置古:位于造山带一侧,伸入到陆块内的褶皱变形的大型沉积体和山系。现:濒临大洋伸入到大陆内狭长的深凹槽。演化模式末期坳拉谷关闭反转形成拗拉槽,由拉张作用转变成挤压作用,物源反向沉积特征起始为碱性玄武岩充填,随后为粗碎屑砂砾岩及泥质岩覆盖,有时发育碳酸盐岩夹膏盐沉积,其特征与大陆边缘相的沉积十分相似。在出口处发育大型三角洲和一系列的滚动背斜构造,并随着三角洲向海推进,滚动背斜成排成带
21、分布。 物源方向与油气关系(以尼日尔三角洲为例)沉积特征:有机质丰富,砂体发育。构造特征:泥底辟、滚动背斜、岩性圈闭发育。成藏条件:良好的油气聚集场所。13.被动大陆边缘:又称大西洋型大陆边缘(离散型大陆边缘、不活动大陆边缘、尾部大陆边缘),指在构造上长期处于相对稳定状态的大陆边缘,其地壳是洋壳到陆壳的过渡,是大陆和海洋位于同一刚性岩石圈板块内的过渡带。 演化特征a.被动大陆边缘的生成源于上地幔物质上涌,减薄了的地壳通过铲状正断作用形成复杂的地堑系;b.来自上地幔的熔岩沿裂隙上升,形成洋壳。破裂不整合标志着陆壳断开的时间。c.随着洋盆扩大,外侧陆壳逐渐远离洋中脊并冷却沉陷,造就了其上巨厚的被动
22、陆缘沉积岩系。 向主动大陆边缘的演化a.初始期断陷小;b.青年期断陷规模较大,沉积广、珊瑚礁、藻礁;c.壮年期断陷消失,厚度巨大的沉积体,具补偿性前积,底辟、逆牵引构造普遍发育;d.老年期褶皱造山形成与挤压作用有关的盆地。油气成藏条件烃源岩:陆架和陆坡上富含有机质的泥页岩和碳酸盐岩;沉积:厚度大、空间展布广、产状较稳定;构造:内部发育同生断层、底辟构造和滚动背斜等。分布非洲边缘(北部除外)、澳大利亚西部和印度半岛的南部边缘、北美东侧的大西洋沿岸(现代正在发育,形成于美洲与非洲分开后的晚三叠世)。 主被动大陆边缘的比较主动大陆边缘:是指汇聚型大陆边缘或聚敛型大陆边缘,环太平洋沿岸的大陆边缘属于这
23、类构造环境。基本特征:火山岛弧(山弧)、海沟、倾斜地震带。被动大陆边缘主动大陆边缘离散型(张)汇聚型(挤)地震活动不明显地震活动明显构造变动弱构造变动强烈14.岛弧盆地 (看图填空)15.逆冲推覆构造 逆冲断层的几何特征与地层相关变形 世界主要造山带(碰撞带):加里东阿帕拉契亚造山带、科迪勒拉造山带、阿尔卑斯造山带、喜马拉雅造山带 逆冲推覆构造是对油气的控制作用有以下几点:a.扩大含油气面积b.逆冲作用影响油气生成、运移、聚集c.逆冲作用影响圈闭类型17.走滑盆地A.平行扭动B.转换挤压(压扭)导致剪切现象与局部或区域上升断层、逆冲断层、推覆体及局部不整合挤压构造伴生的会聚-斜向应力。C.转换
24、拉张(张扭)导致张扭断层发育和各种沉积盆地形成的离散-斜向应力。 花状构造是走滑断层的浅层表现形式,分为正花状构造和负花状构造正花状构造:压扭应力场下产生,大多数的断层具有逆断距,地层总体表现为背形特征。负花状构造:张扭应力场下产生,大多数的断层具有正断距,地层总体表现为向形特征。类型a.走滑伸展盆地(拉分盆地、楔形逃逸盆地、伸展弯曲盆地)b.走滑挤压盆地(又称走滑型前陆盆地)c.走滑旋转盆地拉分盆地是发育最为广泛的走滑盆地类型之一, 呈菱形或矩形, 主要形成在两条近平行的走滑断层之间, 断层呈雁列状阶步叠接, 断层之间发育伸展盆地, 在右行右阶或左行左阶条件下形成。(例:死海、死谷、莺歌海、
25、宁芜等盆地。)死谷成因走滑盆地特征1.盆地范围小,平面呈菱形或狭长形;2.剖面为陡倾的断层围限;3.盆地内以正断层为主,也有逆断层和花状构造;4.以张扭性应力为主;5.地壳薄,具镜像倒影关系;6.热流值高,有火山活动;7.沉积物与物源区错位,发育冲积扇和三角洲;8.沉积沉降速率快,沉降中心转移; 9.油气较丰富。简答题1. 克拉通盆地克拉通内简单盆地形态特征:盆地浅而宽缓、形似盘碟,平面上近圆形,大致均匀下凹。翼部一般平缓地过渡到周四台地而没有明显的构造边缘;整个盆地的横剖面基本上对称。基底、镜像关系:盆地范围内地壳厚度较薄。基底形态与莫霍面的起伏常成镜像关系,即盆地基底下凹的地方正是莫霍面上
26、隆之处、反之亦然热流值:地温梯度高、热流值高构造(断裂特征):构造简单,造山变形作用不强烈。盆地内构造简单,褶皱平缓,断层 断距不大,这可能由盆地收缩变形或不断增长的沉积负荷引起的均衡调节作用。发育正断层。盆地下部层位常有盆地基底下沉早期阶段的地堑构造;隐伏的地堑走向通常显示出三叉分裂型式;沉积特征(相带分布):沉降速度慢、沉积厚度小,沉积中心和沉降中心一致,理想的湖泊沉积体系、岩相呈环带状分布油气特征:在盆地底部被分割成隆起和凹陷的情况下,凹陷部位常有富含有机质的生油层,油气运移方向是离心式的。沿盆地内部构造带和盆地边缘,常具地层构造复合类型的圈闭。总体来说大型油气田较少见,克拉通内简单盆地
27、实例分析(密执安盆地):a.平面上近圆形,沉积厚度小(3000-4000m),盆地宽度大b.盆地构造简单,仅见北西南东向的背斜带。沉积物:河流相、海相砂页岩,海相碳酸盐岩和蒸发岩。c.理想的湖泊沉积体系、岩相呈环带状分布d.正断裂发育,盆地下部层位常有盆地基底下沉早期阶段的地堑构造;隐伏的地堑走向通常显示出三叉分裂型式;克拉通内断坳盆地典型实例:松辽盆地在海西褶皱基底上堆积了5000m以上的中新生代地层。盆地范围内厚度较薄,大约29-33km,盆地基底形态与上隆的莫霍面成镜像关系。盆地内地温梯度较高。构造简单,中部发育有近南北向的长垣构造。盆地发育过程可分为四个阶段:(1) 热隆张裂阶段古生代
28、末期的构造运动使松辽地区大范围上升,伴随有强烈的岩浆活动,有大规模的花岗岩浆侵入,岩石圈热隆张隆起。处于被剥蚀阶段,并开始发育张裂,并有小规模的断陷,充填火山岩、火山碎屑岩。(2) 裂陷阶段在地壳减薄拉张作用下,形成一些地堑地垒断阶带,外形近似三叉分枝。(3) 坳陷阶段松辽地区快速稳定沉降,并伴有间歇性上升。湖盆面积大大超过地堑范围,沉积有较厚的湖湘黑色泥岩,良好的生油层系。发育多条河流三角洲。(4) 萎缩褶皱阶段盆地全面缓慢上升,湖盆明显收缩。沿河床和砂体分布的地方形成背斜构造,并且隆起幅度不断增大,形成现今的长垣面貌裂谷系或地堑系特征:(1)构造上受地堑、半地堑控制,有的呈三岔分枝,多数发
29、育在区域隆起上,与地幔上隆有关。地貌上为狭长的谷地。(2) 生长断层发育(3) 以碱性、偏碱性基性岩或双峰态的玄武岩-流纹岩的火山活动为主(4) 一般情况下热流值高。(5) 有浅源地震活动。(6) 堆积陆相碎屑岩,主要是冲积扇、河流三角洲和湖湘砂泥岩。湖盆缓坡可见生物灰岩,湖盆中有生油岩和膏盐岩。湖盆底部和边远有红色粗碎屑岩。典型实例:早期渤海湾盆地(1) 张裂前地幔隆起阶段与渤海湾盆地形成有关的最早的玄武岩喷发时代为7000万年以前。最早的大陆裂谷红层发育于古新世。因此,控制这些岩石组合的地幔隆起带的发育不晚于古新世,可能在中生代末期。(2) 大陆裂谷阶段地幔隆起带进一步活动,地壳产生张裂,
30、地堑发育,沉积一套大陆红层组合,有大陆拉斑玄武岩或碱性玄武岩喷溢,并夹有膏盐层。部分地区有海水进入,发育生物礁灰岩(3) 强烈断陷阶段渤海形成阶段裂谷继续横向拉张和垂向深陷,同生断裂发育,玄武岩浆水下喷发强烈。早期气候干旱有蒸发盐沉积。后期气候变成半潮湿状态。在坳陷中浊积岩发育,坳陷边缘有垂直张裂走向的三角洲。沉积物中多处发现海相生物化石和分布广泛的海绿石,这意味着当时海水漫及整个渤海盆地。这阶段末期,普遍出现碳酸盐沉积,沉降运动趋于平缓(4) 初始收缩阶段各坳陷对极了大段的紫红色含砾砂或粗砂,成分以长石为主,盆地范围缩小(5) 漫覆阶段渤海盆地衰亡海水覆盖面积宽,但水体很浅。沉积物主要为浅水
31、碎屑和生物礁。后来转变为陆相沉积,广、泛出现河流砂堆积。河流流向改变成与原来张裂方向一致,并且褶皱、隆起和剥蚀作用开始出现。最后,晚第三纪砾岩几乎覆盖了整个渤海湾地区,盆地就此衰亡。 大陆间裂谷或原洋裂谷由大陆内裂谷演化而来。位于两个大陆之间,具有初生的,温度较高的狭窄洋壳。新生洋壳与陆壳之间为类大陆型过度地壳和类大洋型过渡地壳。以红海和加利福尼亚湾为代表。红海、亚丁湾、东非裂谷组成三岔分枝破裂带。亚丁湾已成新生海洋(已有洋中脊),东非裂谷仍处于陆内初始裂谷阶段,红海介于二者之间(仅有狭窄洋壳)典型实例:红海(1) 拱起断裂阶段发生区域性隆起,正断裂发育,并伴随有碱性玄武岩浆喷溢。沉积物为陆相
32、碎屑物质。(2) 裂谷作用阶段大陆岩石圈减薄,早先形成的地堑地垒整体下降,海水从地中海通过苏伊士湾进入红海。隆起阻挡了尼罗河水进入红海,加上气候炎热干旱,堆积了很厚的盐岩。(3) 再次裂谷作用阶段轴线海槽以西,第二个裂谷开始形成,轴线海槽被大洋型玄武岩浆侵入,由拉斑玄武岩、辉长岩和辉绿岩组成的新洋壳开始形成,海底扩张持续到现在。坳拉谷指从克拉通大陆边缘开口,向克拉通内部逐渐变窄、两边受断裂围限的楔形凹槽 地壳性质由克拉通方向的陆壳过渡到海洋方向的洋壳,在发育早期有比较厚的火山岩堆积。初期和中期,堆积很厚的碎屑物质。物源癞子两侧克拉通地区,想海洋方向散布,基底下沉过程中,也有碳酸盐沉积,晚期由于
33、海洋盆地的收缩封闭变成褶皱造山带和成为新的沉积物来源区,沉积物从褶皱造山带往克拉通方向搬运。它与海洋盆地地槽型沉积的明显区别在于缺少蛇绿岩套,没有经过造山作用和岩浆活动。在坳拉谷口常发育大的三角洲,如尼日尔三角洲。在三角洲分布地带,生长断层、滚动背斜和泥底辟发育。前三角洲和三角洲前缘的沉积物富含有机质,生油条件好。砂体发育,储集条件好,加上滚动背斜、泥底辟构造和岩性变化形成的封闭条件,常常成为良好的油气聚集场所。被动大陆边缘横向:三个带大陆架(陆壳)、大陆坡(过渡)、陆隆(洋壳)纵向:两套岩系下面:裂谷阶段的层系,由河流相和湖湘的碎屑岩组成,其中夹有玄武岩层,覆盖有巨厚的蒸发盐系上面:陆棚-陆
34、隆型沉积,陆棚沉积物为浅海相碳酸盐岩和碎屑岩,与大河入海处对应的陆隆则发育三角洲和深海扇沉积a.初始期大陆边缘的块断作用造成基底岩石裸露地表b.青年期大陆边缘的凹槽全部或部分为沉积物充填在陆架发育珊瑚礁、藻礁;c.壮年期原来的陆架和珊瑚礁全部被宽广的沉积物所埋藏。若沉积物来源丰富,则陆坡不断向陆隆推进,反之陆坡遭到剥蚀,露出较老岩层d.老年期开始发育深海沟,海洋收缩,沉积层褶皱变形强烈,逆冲断裂发育。2.裂陷盆地主要演化路线a.初始裂谷伸展型拗陷盆地大陆裂谷或裂陷盆地发展到一定程度后不再进一步裂陷扩张,早先裂陷作用减薄的岩石圈在热衰减过程中会引起地表拗陷而形成碟状的沉积盆地,称为拗陷盆地。(这
35、种位于克拉通内部、在先前的裂谷或裂陷盆地基础上形成的大陆内部拗陷盆地,也可以称为克拉通内断拗盆地。)b.初始裂谷大陆内窄裂陷盆地(裂谷、裂谷系、地堑系)与克拉通内断拗盆地相似,但在断陷发生后断裂继续活动,并不断往两侧扩展,边界断裂一直控制着整个盆地的发育。c.初始裂谷大陆间裂谷新生大洋盆地原先的大陆内裂谷的轴部形成了新生的大洋地壳,并成为两个或多个板块的离散边界。原洋盆地的裂陷作用主要发生在新生的洋壳部位,演变成为以洋壳为底的新生大洋盆地。 d.初始裂谷三叉裂谷坳拉谷(新生大洋)坳拉槽(可联系至坳拉谷发育至拗拉槽) 三叉裂谷系中的两支裂谷扩张演化为新生洋盆,而另一支裂谷的扩张受到限制或停止,成
36、为衰退裂谷(坳拉谷)。衰退裂谷与新生洋盆、被动大陆边缘相连,但是当洋盆发生俯冲作用继而使被动大陆边缘演化成为碰撞造山带的一部分时,先前的衰退裂谷成为自造山带伸向大陆克拉通内部的坳拉槽。 e.初始裂谷大陆间裂谷新生大洋被动大陆边缘大陆裂谷演化为陆间裂谷新生大洋后,裂陷扩展主要发生在洋中脊,早先被裂陷的大陆地壳部分不再发生显著的裂陷作用,成为与新生洋盆过渡的被动大陆边缘。(注:它不是一个完整的盆地,是个板块内部稳定的构造区,是一个浅海到半深海的巨厚的沉积堆积体。)3.弧沟体系类型:由空间展布可分为 洋内弧沟系(岛弧海沟) 与 大陆边缘弧沟系(山弧海沟)(1)洋内弧沟系地壳特征:一般为洋壳、有些具陆
37、壳性质。(厚薄不一)成因及类型:A.在岛弧间海底扩张把岛弧一分为二(移动型冲绳、马里亚纳)B.在原火山弧的大陆边缘由于海底扩张分裂而形成洋内弧沟系(分离型日本)C.海洋岩石圈中发生火山活动形成(不动型阿留申)(2)大陆边缘弧沟系按地理类型分为:A.大陆边缘弧沟系中的火山链呈岛屿,弧后地区为浅海所占据(苏门答腊、巽他陆架)B.火山链位于大陆地块内呈山弧,是大陆地块的邻接部位,弧后为陆成低地所占据。(安第斯-亚马逊盆地)按其弧后地区的变形情况分类:A.收缩型:弧后地区发生褶皱冲断层带,褶皱变形。(安第斯山)B.非收缩型:沿岩浆弧和岩浆弧后面表现为拉张变形。(爪哇)弧后拉张盆地位于弧后地区,由于洋壳
38、俯冲后在弧后地区的地幔上涌和微型海底扩张作用形成的盆地。包括:边缘海弧后盆地、弧内盆地、弧间盆地弧后挤压盆地:又称弧后前陆盆地弧前体系:发生沉积的岩石构造单元分别是:1、海沟的沉积 2、坡上盆地 3、弧前盆地 4、岛弧内地块盆地弧前盆地定义:又称岛弧海沟间隙。它位于海沟斜坡折点与岩浆弧的前锋之间,是弧前地区最大最重要的盆地。基底特征:陆壳或过渡壳或残留洋壳,地壳厚度10-40km,热流值高、地温梯度高,地震、火山活动强烈。沉积特征:地层沉积厚度变化大,沉积相变化大构造特征:跨覆在岩浆弧、残留洋壳和俯冲杂岩体之上。通常为双构造层,上层为挤压、褶皱冲断、滑脱;下层为拉张、正断;向陆方向边界为正断裂
39、地层超覆接触,向弧方向以挤压褶皱和冲断作用为主,发育地层不整合接触、被切割成叠瓦状断片、推覆褶皱和滑塌层含油气情况弧后拉张盆地盆地含油气丰富(如中国东南沿海盆地),弧前盆地较匮乏(如安达曼海、阿拉斯加地区等)。4. 前陆盆地前陆指被褶皱带逆掩的稳定的陆地,也指地槽褶皱逆冲带物质运动所指的方向,相反的方向成为后陆或腹陆。由于造山带的隆升,它与稳定克拉通之间、在克拉通基础上通常发育一个深陷的沉积盆地,在地槽学说的名词中被称为“前渊”,意即位于造山带山前的深渊。 类型与板块构造位置a.周缘前陆盆地:在大陆板块碰撞过程中,位于造山带前缘俯冲板块一侧,由于岩石圈挠曲和构造侵位造成的负荷沉降而形成的拗陷区
40、。b.弧后前陆盆地:在洋-陆板块俯冲过程中或陆-陆碰撞过程中,位于陆缘山弧或岛弧后面仰冲板块一侧,由于岩石圈挠曲和负荷沉降而形成的拗陷区。c.再生前陆盆地:在大陆内部的造山带前缘,由于板块的碰撞作用所派生的挤压作用,使早期活动的造山带重新侧向挤压,引起大陆内发生基底滑移、挠曲和构造负荷而形成的拗陷区。碰撞带:发生在陆壳之间的造山带,强烈的构造变形,广泛的区域变质和深成岩化作用。加里东-阿帕拉契亚造山带、科迪勒拉造山带、阿尔卑斯造山带、喜马拉雅造山带基本特征:1. 地壳性质:长期处于挤压应力状态。发生褶皱,地壳板片拆离和相互冲抵引起大陆地壳加厚,布格异常位负值2. 岩浆活动与变质作用:发育逆冲断
41、层和基底拆离面,部分地壳深部物质推移到近近地表,超镁铁质地幔物质也可能暴露地表。如深部的麻粒岩和超镁铁质岩的出露可视为碰撞山系的重要标志。不发育对变质带。3. 广阔的变形带:形成挤压隆起,褶皱山系及大规模平移断层系,甚至是张裂带。强烈变形主要发生在原先为活动陆缘的仰冲板块上,而俯冲的被动大陆边缘直至碰撞前基本未受构造变形残留洋盆地(孟加拉湾海底扇)位于两个相互靠近的大陆板块之间,基底为稳定的洋壳,代表了俯冲板块的洋壳性质,火山活动不广泛,热流值低。沉积物源丰富,沉积速率大,沉积厚度大。底部为一套远洋沉积物。当碰撞时,残留洋盆的沉积物到达俯冲带,其上覆盖沉积物来源于周围山脉的陆缘碎屑物质,随着碰
42、撞作用持续发展,碰撞点逐渐向海推进,盆地内大部分沉积物被挂掉形成朝海的鳞片状冲断岩席组成的外弧,外弧的一部分转变为前陆盆地的基底,为缝合后的磨拉石所覆盖,另一部分上升为山脉 残留洋盆地内广泛发育的浊流沉积,相当于地槽学说中的复理石沉积,随着残留洋的封闭,使巨厚的复理石沉积物变形并入俯冲杂岩体,继续造山运动后,沉积物以河流三角洲沉积组合为特征,他们广泛分布在封闭的碰撞造山带到残留洋盆之间的前陆盆地,称之为造山后的磨拉石沉积周缘前陆盆地演化过程: 形成初期,由于洋壳向下的俯冲作用使原被动大陆边缘的壳层发生弯曲而沉降。在靠俯冲大陆一侧弯曲部位产生拉张正断层;随大陆板块的碰撞,这些断层逆转为逆冲断层,
43、陆壳弯曲的位置及其沉降的影响范围珠江向俯冲大陆方向迁移。沉积环境逐渐由海相向陆相过渡,在原残留洋海底扇之上接受浅海相或海陆过渡相河流三角洲沉积 盆地发展期,在碰撞板块的侧向挤压力作用下,前陆基底发生拆离,上覆沉积盖层发生冲断作用,地壳增厚,在仰冲大陆一侧由于叠置冲断作用上升为造山带。随着地壳增厚盆地整体抬升,结束海相和浅海相沉积,接受来自附近年轻山系的陆缘碎屑,形成巨厚的磨拉石沉积。在碰撞发展过程中,哟与前陆盆地基底和盖层广泛卷入冲断-推覆构造中和造成前陆地区巨厚的磨拉石沉积,由此产生的构造负载和沉积负载已成为前陆盆地沉降的主要原因,控制了盆地持续稳定发展基本特征:地壳特征:周缘前陆盆地是靠近
44、碰撞带的俯冲板块上发生起来的前陆盆地,地壳厚度大,最厚达60km,靠俯冲板块一侧相应减薄逐渐过渡为正常地壳。具明显负布格重力异常构造特征:横剖面呈不对称楔形:褶皱-冲断带-前陆盆地-前缘隆起-克拉通倾向上:变形强度、地层厚度、断层密度及其性质逐渐变化;走向上:平行造山带分布沉积特征:沉积厚度大、成分复杂(沉积岩、变质岩、火成岩)、变形强烈,沉降中心和沉积中心不一致。早期海相到半咸水相的类复理石陆缘碎屑、晚期洪积相磨拉石沉积,海陆过渡相、陆相叠置于海相沉积上。含油气特征:总体上具有丰富的油气资源,世界许多大油田均与前陆盆地有关。沉积:该类盆地一般经历了被动大陆边缘冒地斜、陆棚沉积、残留洋海底扇沉
45、积和后期河流三角洲沉积等较长演化历史。 构造:大陆碰撞、褶皱-冲断、叠置、背斜、断裂构造发育,从而形成多套生、储、盖和复合连片油气富集区。 前陆盆地的典型构造样式如逆断层、褶皱等,常成排成带发育,其有理圈闭主要是逆冲推覆构造的相关断层、褶皱 实例分析:波斯湾盆地(见书102页)弧后前陆盆地在洋-陆板块俯冲过程中或陆-陆碰撞过程中,位于陆缘山弧或岛弧后面仰冲板块一侧,由于岩石圈挠曲和负荷沉降而形成的拗陷区。弧后前陆盆地(后退弧盆地):位于山弧(如安第斯山)或岛弧(如台湾岛)后面紧邻大陆板块地带的盆地。5.走滑盆地定义受走滑作用控制而形成的盆地的总称。(沉积沉降速率快,与克拉通盆地对比)板块构造环境常发育于转换边缘、离散边缘、聚敛边缘和缝合带处,在板块内部和边缘均有(平措型板块运动区域或大型转换边界)典型特征-识别标志a.规模大、线状延伸 b.具有各种伴生构造c.花状构造d.两侧地质界线错位e.海豚效应与丝带效益f.沉降中心有规律迁移实例分析,里奇盆地(详见书141页)
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