2)与大陆裂开和板块离散运动有关的盆地
大陆内初始裂谷 大陆间裂谷
3)与板块俯冲作用有关的裂陷盆地
四、裂陷盆地构造特征 裂陷盆地正断层形态及组合
正断层的几何学和运动学组合类型(据Wernicke et al., 1982)
21
组合形态:地堑与地垒、多米诺式半地堑、滚动式半地堑、复式半地堑。
22
裂陷盆地中的变换构造:
构造变换带最早是从逆冲推覆构造提出的,指调节逆冲带推覆位移大小、使收缩应变量保持守恒或有规律变化的构造要素。近年来应用于裂陷盆地研究中,并使用变换构造一词,包括调节带和传递带(传递断层)。
简单的说,变换构造是调节主干断层位移大小和极性的断层。
23
裂陷盆地的沉降曲线成下凹型、两段式。早期曲线陡、直、延伸短、斜率大,沉降速率快,晚期曲线平缓、延伸长、斜率小,沉降速率成指数衰减。前期代表地幔上隆,称裂陷阶段沉降、裂谷阶段沉降或初始沉降;后段代表裂陷伸展后,地幔隆起的热收缩松弛引起的地壳缓慢下沉,称为后裂陷阶段沉降(拗陷阶段沉降)或热沉降。这种“开始迅速下沉,而后热指数衰减”反映了由地壳裂开-岩石圈减薄-热流值增加-热冷却的过程。
24
五、裂陷盆地演化
1、大陆裂谷-陆间裂谷-新生大洋盆地 埃塞俄比亚-红海-亚丁湾三叉裂谷系
埃塞俄比亚裂谷:古近纪为裂谷前穹隆阶段,渐新世至新近纪开始裂陷,沉积粗碎屑岩和火山岩
红海裂谷:始新世末到渐新世为隆起阶段,古近纪晚期和新近纪初期是裂陷。从演化时间上看,裂陷作用可能是从南东部向北西部扩展。中新世早中期,红海仍然以大陆上的地堑-地垒构造为特征,并开始出现海侵式砂岩。直到上新世晚期在中央海槽出现新洋壳,同位素年龄为3.5Ma。自此开始,一直扩张到现在,已与印度洋的中脊相连。目前热流密度高达90-180mW/m2,地温梯度在28-50℃/km以上 2、大陆裂谷-衰退裂谷-拗拉槽 奥克拉荷马盆地
美国南部的奥克拉荷马盆地就是一个自奥契塔褶皱带向北西伸向北美克拉通内部的拗拉槽,它经历了中-晚寒武纪时期的大陆裂谷、晚寒武世-密西西比纪和宾夕法尼亚纪的变形后保留下来。 3、大陆裂谷-被动大陆边缘
巴西东部被动大陆边缘盆地演化可分为裂谷前克拉通阶段、陆内裂谷阶段、过渡阶段和被动大陆边缘阶段。
⑴早白垩纪之前为裂谷前克拉通阶段。当时巴西与非洲是一体的大型克拉通坳陷。缺乏生油岩,但有良好的储层。 ⑵早白垩世纽康姆期为裂谷阶段,主要为碎屑沉积,厚约5000米。本阶段的典型油田是卡烙巴油田,它由断块组成,通过断块活动,将上侏罗统储集层与下白垩统的生油岩接触。
⑶早白垩世阿普特期为过渡阶段,原先的大陆裂谷部分的裂陷作用基本停止,岩石圈的裂陷作用集中表现为新生洋壳的扩张。这期间巴西盆地发育蒸发岩层系。这期间的底部砾岩可以构成储集层,而局限沉积环境有利于生油岩的形成,蒸发岩可以作为盖层。
⑷早白垩世晚期后的被动大陆边缘阶段,包括浅水台地型边缘海和开阔边缘海的演化。在大西洋裂开和海底扩张的早期,巴西大陆边缘主要是砂、页岩沉积,接着是台地碳酸盐岩沉积,后者构成良好的储集层。细粗粒砂岩以浊流方式沉积在深水中,由于区域性向东倾斜和下沉,大陆供给的大量沉积物产生前积作用,形成厚的碎屑物契状体。深水粗-细砂岩和粉砂岩构成最好的储集层,而相邻的页岩是生油岩,石油地质配置良好。 4、大陆裂谷或裂陷盆地-大陆内坳陷盆地
东欧地台上的中俄罗斯盆地、西西伯利亚盆地,北美地台上的密歇根盆地、北海盆地和我国的松辽、渤海湾盆地。
25