第8讲 沉积盆地（2）

null第8讲 沉积盆地（2）**第8讲 沉积盆地（2）Most of the world’s sedimentary basins have been identified. Onshore basins are shown in green; offshore basins are lavender. 7.2 盆地类型及主要特征**7.2 盆地类型及主要特征裂谷盆地 被动大陆边缘盆地 坳拉谷盆地 弧相关盆地 前陆盆地 克拉通盆地null**——汇聚板块边界 大洋板块俯冲(d)可能导致大洋盆地关闭(e)，最终发生大陆碰撞(f)汇聚板块边界**汇聚板块边界——洋壳的年龄影响其俯冲的角度 年轻的地壳（上）——弧后小角度俯冲、挤压 老年的地壳（下）——弧后大角度俯冲，“反卷”和伸展null**7.2.4 弧相关盆地（Arc-related basins）弧后盆地弧前盆地海沟弧相关盆地（1）：沉积**弧相关盆地（1）：沉积弧前和弧后盆地均受控来自弧的沉积物 􀂄不成熟的碎屑岩 􀂄弧后盆地也可能有来自大陆的碎屑组分 深水海槽有来自弧的沉积物或是俯冲洋壳刮掉的沉积物 􀂄 混杂堆积（1）弧前盆地**（1）弧前盆地弧前盆地位于岛弧和海沟之间，由于在俯冲过程中，增生楔状体不断扩大或俯冲带的后退，使弧间岩石圈绕曲而下沉，形成一个巨大的坳陷，称为弧前盆地（Dickinson，1976）。 构造部位比较特殊，位于岩浆弧与蛇绿混杂岩组成的增生楔之间。 靠近俯冲带一侧常发育挤压褶皱和逆冲断层，靠岩浆弧一侧可以出现正断层。弧相关盆地（2）：分类null**据高分辨率地震资料圈定的BSR分布区（Tsuji，1998） 南海海槽有多个发育完好的弧前盆地（Tokuyama et al, 1998），如熊野盆地、远洲海槽。南海海槽弧前盆地天然气水合物总量：Krason (1992) 估算4200-42000亿m3，Matsumoto（1995）认为有8000－80000 亿m3，Satoh等(1996)估算27100亿m3。（2）弧后盆地**（2）弧后盆地岛弧靠大陆一侧的海盆地，又称边缘海盆地。 水深2000－5000m。 与海沟岛弧组成沟－弧－盆系。 弧后盆地在世界许多大洋边缘均有分布，以西太平洋边缘的最为典型。 null**Mineral Deposits of Canada Photo library: Windy Craggy Cu-Co deposit, British Columbia, Canada, by Jan M. Peternull**实例：马里亚纳弧后盆地From right to left: the Mariana trench, Mariana Ridge (active), the Mariana Backarc Basin, and the West Mariana Ridge (remnant). The black line denotes my interpretation of the backarc basin's location between the arcs.null**Satellite derived bathymetry of the Mariana Arc region (500 meter contour interval). Islands are labeled in black and small white stars are submarine volcanoes. null**General cross section of the Mariana arc subduction zone. The backarc basin is to the left of the Mariana Islands and Ridge on the Philippine plate. null**P-wave velocity diagram of the arc (measured by detailed OBS studies across the Izu-Bonin-Mariana arc at 32°15' N). The P-wave velocity is faster through the denser mantle below the continental plates. null**By Michelle Fiscus, Undergraduate at the University of Maine, ERS 416null**7.2.5 前陆盆地（Foreland basin）前陆是指与造山带或活动带毗邻的、稳定的大陆地区，造山带的岩石向着前陆逆冲或掩覆。 前陆盆地指在前陆构造背景中发育的盆地。具体来讲，是沿造山带大陆外侧发育的沉积盆地。null** 看看：有什么共同点？？ 未变形的前陆区 造山带 沉积盆地几个特点**靠近盆地的褶皱－冲断带的构造负荷促使盆地弯曲沉陷； 盆地横剖面明显不对称； 盆地靠近造山带一侧，可以面朝或远离大陆核部，在其演化过程中遭受变形作用； 盆地的克拉通一侧与地台层序逐渐合并； 沉降速率远远大于相邻的冲断带加载； 洋－陆或陆－陆碰撞。几个特点null**通常为碎屑岩：来自相邻造山带的快速沉积物供给 碎屑楔 􀂄 一些背景下的碳酸盐岩 海相或非海相充填 􀂄 浊积岩、远洋沉积、三角洲、滨岸/陆棚、河流null**Geological sections across the Western Canada Sedimentary Basin, east of the Cordilleran Fold and Thrust Belt (from Wright, 1984). Colours represent Atlas stratigraphic subdivisions. Vertical exaggeration is approximately 40 times. null**Foreland Basin isopach of the Western Canada Sedimentary Basin, representing the section preserved above the base of the Jurassic (206 Ma) to surface (KB - Kelly Bushing.)null**邻近冲断带的盆地充填地层大多卷入变形作用Composite public seismic line across the Swiss Molasse basin. null**null**前陆盆地下伏大陆型地壳，可分为两类：一类是在俯冲板块之上形成，被称作周缘前陆盆地 (Peripheral foreland basin)；另一类是在仰冲板块之上形成，位于弧后地区，被称作弧后前陆盆地（Retroarc foreland basin）。North Alpine Foreland Basin of Europe, or the Ganges Basin of Asia Andean basins, or Late Mesozoic to Cenozoic Rocky Mountain Basins of North America （1）弧后前陆盆地**构造位置：分布在大陆边缘岩浆岛弧之后，一般和海沟或俯冲杂岩体、火山岛链或岩基带以及周缘前陆盆地在较长距离内保持平行排列的关系。 在该盆地形成前，或为边缘海盆地和弧间盆地，后来受岛弧和大陆边缘碰撞、挤压，迫使边缘海沉积物受挤压形成褶皱－冲断带。 弧后前陆盆地的形成与褶皱－冲断带构造叠置造成的构造加载有关；（1）弧后前陆盆地null**区域构造特征：盆地横剖面是不对称的，靠近褶皱－冲断带的一翼厚度大，靠近克拉通的另一翼厚度较薄。 此外，靠近褶皱－冲断层带一侧，盆地中地层变形强烈，而靠克拉通一侧，变形微弱。 null**沉积特征：沉积物主要来自造山带，但部分来自克拉通。最特征的地层是河流－三角洲沉积，浅海沉积也较普遍，深海沉积较少。在海相盆地中，生油层较发育。此外，位于弧后前陆盆地下面较老的冒地向斜棱柱体也是生油层的主要发育层位，影响油气富集。 典型实例：落基山盆地、阿尔伯达盆地等。（2）周缘前陆盆地**构造位置：是在靠近缝合带的俯冲板块上发育起来的一种前陆盆地。当陆块被拖向俯冲带下插时，盆地在陆块之上形成。（2）周缘前陆盆地null**区域构造特征：周缘前陆盆地的一侧靠近造山带的褶皱－冲断带，另一侧靠近克拉通，在克拉通一侧形成正断层。 盆地横剖面是不对称的。这种不对称性还 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现在靠造山带一侧，盆地中地层遭受强烈的构造变形；而靠克拉通一侧，变形微弱。null**沉积特征：靠近造山带的盆地地带分布楔形碎屑岩体，碎屑来源通常是和盆地的造山带一侧有联系，但另一侧的碎屑岩也可进入盆地。 主要沉积类型是河流－三角洲沉积。沉积物搬运方向纵、横向均有。海相和非海相地层的比例取决于沉降速度和沉积速度之间的关系。 null**前陆盆地 构造演化前陆盆地？ 前陆盆地？（3）前陆盆地系统 (DeCelles & Giles, 1996) **（3）前陆盆地系统 (DeCelles & Giles, 1996) null**DeCelles & Giles (1996) provide a thorough definition of the foreland basin system. Foreland basin systems comprise three characteristic properties: An elongate region of potential sediment accommodation that forms on continental crust between a contractional orogenic belt and the adjacent craton, mainly in response to geodynamic processes related to subduction and the resulting peripheral or retroarc fold-thrust belt; It consists of four discrete depozones, referred to as the wedge-top, foredeep, forebulge and back-bulge depozones (depositional zones) – which of these depozones a sediment particle occupies depends on its location at the time of deposition, rather than its ultimate geometric relationship with the thrust belt; The longitudinal dimension of the foreland basin system is roughly equal to the length of the fold-thrust belt, and does not include sediment that spills into remnant ocean basins or continental rifts (impactogens).实例：比利牛斯山（Pyrenees） **实例：比利牛斯山（Pyrenees） View of Pineta Valley (Central Pyrenees) Josep Anton Muñoz null**Cross-sections across the western Pyrenees and Cantabrian Chain null**Balanced cross-section along the ECORS-Pyrenees deep seismic profile null**Partially restored stages of the ECORS cross-section null**Intermediate and final stages of a numerical model simulating continental collision in the Pyrenees (Beaumont et al, 2000). null**7.2.6 克拉通盆地 （cratonic basin）包括克拉通内部和克拉通边缘盆地。 克拉通内部盆地位于克拉通内部，常呈简单碟形，倾角平缓，构造变动微弱，沉降量不大。 克拉通边缘盆地位于克拉通边缘，向海域方向下挠，厚度加大，地层发育齐全，岩相变化较快。 按发育特征，可划分为单旋回、多旋回型。前者是指以古生界海相沉积为主，其上缺少中新生界覆盖；后者可划分出古生界海相沉积旋回及中生界旋回两个旋回。1、克拉通内部盆地**1、克拉通内部盆地克拉通内部盆地典型代表如伊利诺盆地、巴黎盆地。 克拉通内部盆地具下列特征： 盆地浅而宽阔，平面上呈圆形，剖面上呈碟状； 沉积厚度不大，一般3000－4000m； 构造较简单，呈平缓的凹陷，仅局部有使盆地复杂化的长垣隆起和穹窿； 在剖面的最下部、最上部以及在局部边缘地区发育非海相地层。由于长期海侵，主要发育典型的浅海碳酸盐和碎屑岩沉积。通常出现分选好、磨园成熟度高的砂和各类碳酸盐岩的陆架沉积，在欠补偿期盆地内部可堆积富含有机物物质的生油岩。如北美上泥盆统－密西西比统的黑色页岩。 null**北美的大型克拉通内盆地（Klein，1995）null**null**null**伊利诺斯盆地null**A reprocessed regional time section, merging several shorter data sets acquired by different contractors, 15-25 years ago (trace highlighted by red in the base map; courtesy of BRGM) 巴黎盆地null**松辽盆地null**2、克拉通边缘盆地**2、克拉通边缘盆地如西西伯利亚盆地，仅中新生代就厚达4000－8000m，由三个构造层组成： 下构造层为海西褶皱带基底，由前古生代和部分古生代强烈褶皱变质岩组成，其中有大量火成岩侵入体； 中构造层由上石炭统－三叠系组成，为地槽向地台的过渡层系，为喷出岩、凝灰岩、沉积岩和含煤岩系，分布于基底表面和低凹处，褶皱和变质程度较弱，在二叠－三叠系中，喷出岩较多； 上构造层为侏罗系－古近系盆地沉积，中间厚，两边薄，其中主要为海相、三角洲和陆相碎屑岩沉积。 盆地构造比较简单，主要为凹陷，中央分布一些平缓的长垣和穹窿隆起，其形成与三角洲砂岩体的差异压实作用有关。null**西西伯利亚油气分布 及构造横剖面null**null**null**null**7.3 盆地基本构造样式**7.3 盆地基本构造样式拉张构造样式 挤压构造样式 走滑构造样式 反转构造样式构造样式**构造样式构造样式是在特定的应力场作用下形成的构造几何形态。一定的构造样式常常是在一定的构造作用和地质背景下形成的。因此根据构造组合及其构造样式可以分析其形成条件。7.1.1 拉张构造样式**7.1.1 拉张构造样式拉张构造样式是在全球引张动力系统下形成的构造几何形态，包括环球长约 50000km的大洋中脊与两侧的被动大陆边缘，以及壮观的陆内裂谷，如中国东部裂谷和非洲裂谷等。 裂陷盆地序列中广泛发育正断层系及其伴生构造，按其卷入深度呈现不同特征： 　（ 1 ）深层次主要表现为韧性剪切带，广泛发育糜棱岩前锋带，上部可称为基底拆离断层； 　　（ 2 ）中层次为基岩中的脆性正断层系； 　　（ 3 ）浅层次为沉积盖层中的铲式正断层系，因此可以划分出基底构造样式与盖层构造样式。 null**基底拉张构造样式由基底拆离断层与伸展断块组成。 基底拆离断层是伸展构造体系内的大型滑脱断层，产状平缓，常呈现为铲式正断层或韧性剪切带。 伸展断块主要出现在一系列裂陷盆地内，如渤海湾盆地和南海珠江口盆地。断块为正断层所限，常呈平板式，有时呈铲式向下并入到韧性剪切带。null**盖层拉张构造样式主要由伸展正断层、断块和相应背斜组成。 依据剖面形态，伸展正断层可分为板式断层、铲式断层和坡坪式断层三种，组成一个序列。null**铲式正断层组合可形成叠瓦状铲式正断层系，一般是从盆地边缘向轴部发展，向盆地轴部变新，对下降盘增厚的地层起调节作用。由于伸展作用在铲式正断层上产生间隙，对此进行补偿可产生两种伴生构造：一种为滚动脊斜，主要出现在岩层半固结或较塑性情况下；另一种为反向断层，出现在岩层固结或较刚性情况下。两者都可以形成良好的构造圈闭。null**铲式正断层伴生的背斜构造主要有三种： 伴生的滚动背斜； 补偿性的挤压脊斜； 浮力上升的挤入脊斜。7.1.2 挤压构造样式**7.1.2 挤压构造样式挤压构造样式在全球收缩动力系统下形成各种构造几何形态，包括环球沟－弧系与弧前盆地，以及造山带与伴生的前陆盆地，长达80000km以上。 冲断层系及褶皱构造按其卷入深度呈现不同的构造特征：(1)深层次的冲断层主要呈现为韧性剪切带，伴生流动褶皱与相似褶皱，劈理发育，构成推覆构造的根带则属于造山带；(2)中层次为叠瓦冲断带或双重构造，伴有中等变形的同心褶皱，属于前陆褶皱冲断带；(3)浅层次为前陆盆地的向斜带，变形微弱，发育平缓褶皱。 可根据基底卷入情况将前陆变形分为：基底卷入型的厚皮构造和盖层滑脱型的薄皮构造，但有时两者之间存在着过渡关系，一般在靠近造山带冲断层强烈卷入基底，向前陆方向渐变为盖层滑脱冲断带。 　　 null**基底冲断层　 基底冲断层主要发育在弧前盆地的靠陆一侧，以及前陆盆地的靠造山带一侧。 准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地都是我国西部重要的含油气盆地，发育基底卷入型的压缩构造。null**盖层冲断层与相关褶皱构造 盖层冲断层与相关褶皱构造从靠造山带向前陆带具有不同的变形特点： 冲断层系组合可分三种类型：叠瓦冲断层系、双层冲断层系及反向冲断层系。根据主冲断层在冲断层系中的位置，可将叠瓦冲断层系分为前缘冲断层系和 后缘冲断层系两种。null**与冲断作用有关的褶皱 在冲断作用下发育的褶皱构造主要有三种：断弯褶皱、断展褶皱、断滑褶皱。7.1.3 走滑构造样式**7.1.3 走滑构造样式走滑构造样式是指岩石圈或地壳在剪应力作用下产生的各种构造几何形态。 走滑构造体系在全球构造中占有重要位置，估计纯伸展构造与纯压缩构造约占45%，而纯走滑构造约占15%，走滑－伸展构造与走滑－挤压构造可占40%。 实际上由于鉴别困难，大量与走滑有关的构造被忽略，或归入伸展构造或挤压构造之中。 　 null**基底走滑断层与花状构造 基底走滑断层常具较大位移。一般在基底上断面陡直，断裂带破碎，两侧反射层中断，在地震剖面上不易追索对应的同相轴，向上至浅部或盖层中散开和分枝，形成花状构造。 正花构造是在压扭性应力场情况下形成的，其主要特征是扭动带内断片向上散开，向深处收敛变窄变陡，主断层及分支断层多具逆滑距，撒开的断层间具地垒断片，地层表现为背形。 负花构造是在张扭性应力场条件下产生，断层向上分枝并构成向形构造，主断层及分支断层多具正滑距，撒开的断层间具地堑断片。7.1.4 反转构造样式**7.1.4 反转构造样式正反转构造指先存的伸展构造系统形成一系列正断层及半地堑系、地堑系组合，然后再受到后期挤压再活动，形成褶皱和逆冲构造。这种先伸展、后挤压的叠加或复合构造称作正反转构造； 负反转构造指先存的挤压构造系统形成一系列褶皱和逆冲断层，后期又受到伸展再活动，形成正断层和半地堑、地堑系。这种先挤压、后伸展的叠加或复合构造称作负反转构造。本章要点**本章要点概念：弧相关盆地、前陆盆地、克拉通盆地 掌握前陆盆地、克拉通盆地的基本类型，了解其基本特征思考讨论题**思考讨论题分析周缘前陆盆地和弧后前陆盆地的基本特征（构造、沉积）差异？并举例说明？主要参考文献**主要参考文献王燮培等，石油勘探构造分析，武汉：中国地质大学出版社，1990 杨克绳，中国含油气盆地结构和构造样式地震解释，石油工业出版社，2006 冯建辉等，中国石油构造样式，石油工业出版社，2000