5、大陆裂陷盆地-伸展造山带
大陆裂陷盆地,特别是发育在拆离断层上盘的裂陷盆地发展到一定程度后,裂陷边缘的主干断层的大规模伸展位移可能使下盘在均衡作用下隆升,使地壳深部由于伸展作用形成的“变质核杂岩”露出地表,成为伸展造山带,其隆升与卸载和地壳深部花岗岩侵入导致的地壳均衡有关。美国西部科迪勒拉“盆岭区”就是裂陷盆地演化成为伸展造山带的实例。
6、与俯冲作用有关的弧间-弧后裂陷盆地及演化
主动裂陷和被动裂陷
六、影响裂陷盆地演化的因素
Morley(1989)认为,大陆岩石圈发生裂陷作用后朝着什么方向发展与大陆岩石圈内部是否发育大规模拆离断层有关。一种循着大陆裂谷-陆间裂谷-新生洋壳途径演化,其中新生大洋盆地边缘部分也是按照大陆裂谷-被动大陆边缘演化;另一种为裂陷盆地-伸展造山带。
26
Kusznir等(1987)认为,大陆地壳或岩石圈持续伸展情况下,裂陷盆地向何方向演化与其伸展应变速率及地壳组成有很大关系。在高应变速率下,可能导致裂陷作用在窄的范围内进行,并使大陆裂陷盆地向陆间裂谷-大洋裂谷方向演化;低应变速率伸展则可能导致在更广阔的地壳范围内发生裂陷,并出现低角度或近水平的拆离断层,使大陆裂陷作用继续在大陆地壳内演化,形成一系列的拆离断层上盘的裂陷盆地或演化成为伸展造山带。
Buck(1991)根据已知的不同大陆裂陷盆地的地壳热结构和热流等特征,提出了三种大陆裂陷伸展模式并进行了数值模拟。 当地壳厚度较大(约60km)、热流密度较高(约100mW/m2)时,岩石圈伸展速率较慢(约1-2cm/a),上地壳的伸展集中在较窄的范围内,下地壳和上地幔部分的伸展范围比上地壳更宽广,出现“核杂岩模式”的裂陷。当地壳较薄(约45km)、热流密度较低(约80mW/m2)时,岩石圈伸展速率非常快(约1-10cm/a),岩石圈的地壳部分和上地幔部分都发生大范围的裂陷,出现“宽裂陷模式”。当地壳更薄(约30-35km)、热流密度更低(约60mW/m2)时,岩石圈伸展速率也较小(一般小于1cm/a),岩石圈产生“细颈化”,出现“狭裂陷模式”。
裂陷盆地在演化过程中沿水平方向的伸展变形 平衡地质剖面恢复古构造 (黄骅盆地K85-121剖面)
27
压陷(前陆)盆地
压陷(挠曲)盆地
压陷(挠曲)盆地是马杏垣等(1987)年提出的概念,将其视为裂陷盆地的对应物,泛指那些在挤压作用下地壳收缩变形过程中形成的断陷沉积盆地。
“压陷作用”: 将在挤压力作用下地壳或岩石圈发生破裂并致使一部分地壳断块体(或板块)相对上升,而另一些地壳断块体(或板块)相对陷落成为盆地的构造作用。仅限于指尺度较大的地壳断块之间的逆冲作用和挤压引起的地壳中浅部构造层大尺度的褶皱变形。
例如,大洋岩石圈俯冲到大陆岩石圈之下(B型俯冲)、一个大陆地壳断块体(或板块)上冲到另一个地壳断块体(或板块)之上(A型俯冲)以及挤压造成的大尺度的褶皱变形等等。 一、压陷盆地类型及其特征
压陷(挠曲)盆地的形成与板块之间的相互聚敛运动和板内挤压的构造环境有关。依照盆地在板块构造中的位置或板块构造运动的关系。
3种类型前陆盆地
前陆盆地是指位于造山带和稳定克拉通之间的、由造山带冲断席负荷引起挠曲沉降而形成的沉积单元
大洋俯冲 俯冲造山带 弧后前陆盆地 a海沟 弧前盆地 陆壳洋壳 碰撞造山带 b周缘前陆盆地 大陆碰撞
c再生造山带 再生前陆盆地 再生前缘盆地
陆内俯冲
28
1、与板块B型俯冲作用有关的压陷(挠曲)盆地
与B型俯冲有关的压陷(挠曲)盆地:海沟、斜坡、弧前地区和弧后地区由挤压作用形成的沉积盆地。
(1)海沟:指两个板块发生B型俯冲作用的地带,堆积物包括来自岩浆弧上的碎屑和B型俯冲过程中刮落下来的大洋地壳及其表层的深海沉积物等。
2)斜坡地带:位于岩浆弧与海沟的斜坡上,盆地基底由俯冲杂岩组成
(3)弧前盆地:位于岩浆弧轴部向海沟方向一侧的盆地,或岛弧—海沟间隙区的盆地,靠俯冲带一侧则发育挤压褶皱和逆冲断层或逆冲走滑断层,靠岩浆弧一侧可以出现正断层,甚至整个弧前盆地都位于伸展的岩浆弧基底之上并进一步发生伸展变形。
29
(4)弧后前陆盆地:北美型大陆边缘的岩浆弧后面常发育逆冲断层带,在断层下盘发育挠曲盆地,常与相邻的岩浆弧平行延伸。
2、与板块碰撞有关的压陷(挠曲)盆地
(1)残留洋盆。指碰撞造山带内部或边缘以尚未俯冲消失的洋壳为底的盆地。碰撞作用发生后,沿碰撞带走向可能过渡到B型俯冲带。
(2)周缘前陆盆地:指造山带与克拉通之间的前陆地区发育的挠曲盆地,以瑞士的阿尔卑斯山前的磨拉石盆地最为典型。
(3)山间盆地:指周围被碰撞造山带包围或位于造山带内部的以陆壳(通常是克拉通或早期的褶皱带)为基底的压陷盆地,即以逆断层为盆地边界的断陷盆地。
30