含油气盆地分析开卷考试必备 - 图文(6)

2019-06-05 12:00

⒉与板块碰撞作用有关的压陷(挠曲)盆地 ⑤残留盆地 ⑥周缘前陆盆地 ⑦山间盆地

⒊与克拉通板块内部挤压环境有关的压陷(挠曲)盆地 ⑧板内压陷(挠曲)盆地

------------------------------------------------------------------------------ Ⅰ.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)斜坡盆地:位于岩浆弧与海沟的斜坡上,盆地基底由俯冲杂岩组成,本身也可能演化成为俯冲杂岩的一部分。比较低的位置可以向海沟过渡,形成海沟-斜坡盆地,斜坡中上部可以发育斜坡沉积裙和阶地沉积。

斜坡盆地与海沟的主要区别:斜坡盆地的沉积物不应该包含从俯冲的洋壳表面刮落下来的深海沉积;

斜坡盆地与弧前盆地的主要区别:斜坡盆地的基底是俯冲杂岩增生楔,而弧前盆地的基底主要是岩浆弧基底。

(3)弧前盆地:亦称外弧凹槽或岛弧-海沟间隙盆地。它分布在海沟斜坡折点和岩浆弧的前锋之间。靠近俯冲带一侧常发育挤压褶皱和逆冲断层,靠岩浆弧一侧可出现逆断层。

【弧前盆地分类类型】Seely和Dickinson(1977)根据弧前盆地基底性质不同划分以下四种类型:

a、岛弧地块内盆地:指位于岛弧块体岩石之上的弧前盆地。 b、残余盆地:指位于残余洋壳或过渡性地壳之上的弧前盆地。

c、构积盆地:指发育在岛弧块体和俯冲杂岩体构造结合带上的盆地。

d、复合盆地:指位于残余洋壳、岛弧块体和俯冲杂岩体或者岛弧块体和俯冲杂岩体复合基底之上的弧前盆地,是构积盆地进一步发展的产物。

(4)弧后前陆盆地:指在大陆碰撞的仰冲陆壳板块上,位于大陆边缘岩浆岛弧后面的一类盆地。位于山内或陆内,又称弧背(退弧)前陆盆地;发育在陆壳上,一般为挤压性质。北美型大陆边缘的岩浆弧后面常发有逆冲断层带,在断层下盘发育挠曲盆地,常与相邻的岩浆弧平行延伸。

弧后前陆盆地特征

a、构造位置:弧后前陆盆地分布在大陆边缘岩浆岛弧的后面,它们一般和海沟或俯冲带杂岩体、火山岛链或岩基带以及周缘前陆盆地在比较长的距离内,保持平行排列的关系。在弧后前陆盆地形成前,一种情况为边缘海盆地和弧间盆地,后来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——冲断层带,弧后前陆盆地的形成与褶皱——冲断层带构造叠置造成的构造负荷有关。

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b.区域构造特征:盆地横剖面是不对称的,靠近褶皱-冲断层带的一翼厚度大,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。

c、沉积特征:沉积物来源主要是造山带,但也有部分来自克拉通翼部。弧后前陆盆地最有特征性地层是河流-三角洲体系沉积,浅海沉积也较为普遍,但深海沉积则较少。在槛隔的海相凹陷中,生油层比较发育。此外,位于弧后前陆盆地下面较老冒地斜棱柱体也强烈地影响油气富集。典型实例:落基山盆地、阿尔伯达盆地等。

------------------------------------------------------------------------------Ⅱ.与板块碰撞有关的压陷(挠曲)盆地

(1)残留盆地:当具外弧的大陆壳和另一大陆壳由于俯冲作用汇聚在一起就形成了大陆碰撞作用。因为大陆边缘和外弧带一般是十分不规则的,所以大陆壳和外弧壳并非是在各个点上都相撞在一起,而是首先在一个点或更多的点上碰撞。在还未完全碰撞的地点,老的海洋盆地继续存在,被称作残留盆地。

(2)周缘前陆盆地:由于弧后微型扩张,火山岛弧与大陆分裂,因陆壳发生弯曲和沉陷形成的盆地。

周缘前陆盆地特征:

a、构造位置:周缘前陆盆地是在靠近地缝合带的俯冲板块上发展起来的一种前陆盆地。当陆块被拖向俯冲带下插时,周缘前陆盆地就在陆块之上形成。

b、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,这种不对称性还表现在盆地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。

c、沉积特征:盆地靠近造山带是楔形碎屑岩体分布地带,碎屑岩体来源通常是和盆地的造山带一侧有联系,但是另一侧的碎屑岩也可进入盆地。盆地沉积类型主要是河流——三角洲沉积物组合。沉积物搬运方向纵横向均有。海相和非海相地层各占的比例取决于沉降速度之间的关系。

(3)山间盆地:山间盆地是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,即以逆断层为边界的断陷盆地。

------------------------------------------------------------------------------- Ⅲ.与克拉通内部挤压环境有关的压陷(挠曲)盆地

板内压陷(挠曲)盆地: 指克拉通内部或远离造山带主体的山前地区由逆断层A型俯冲造成的压陷(挠曲)盆地。如美国西部落基山前的克拉通内部的风河盆地。我国西部的中新生代盆地。

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典型前陆盆地的地质特征

前陆盆地:是指与造山带或活动带毗邻的、稳定的大陆部分,造山带的岩石向着前陆逆冲或掩覆。或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分布的沉积盆。(其有四个特点:①靠近盆地的褶皱-冲断带的构造负荷促使盆地弯曲沉陷;②盆地

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横剖面明显不对称;③盆地靠近造山带一侧,在其演化过程中遭受变形作用;④盆地的克拉通一侧与地台层序逐渐合并)。又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。

前陆盆地构造特征:

①分布位置:造山带与克拉通之间 ②地壳性质:以陆壳为基底

③动力学机制:挤压构造负荷引起的 ④挠曲沉降是盆地形成的主要原因

⑤平面展布:带状展布,纵向范围相当于 ⑥相邻造山带前缘的冲断-褶皱带的长度 ⑦形态特征:不对称

前陆盆地的分类:前陆盆地的下面是大陆型地壳,这种盆地分为两类:

①一类是在俯冲的板块上面形成,被称作周缘前陆盆地或周缘盆地。

②另一类是在仰冲的板块上面形成,位于弧后地区,被称作弧后前陆盆地。 【Dickinson(1974)根据前陆盆地在板块构造中的位置将其分为两类】:

一类是与碰撞造山作用有关、位于A型俯冲作用带中的俯冲大陆地壳之上并与碰撞造山带(缝合带)毗邻的沉积盆地,称为周缘前陆盆地,如位于阿而卑斯北部山前的磨拉石盆地,如古生代末期及三叠纪的塔北盆地等;

另一类是与弧后造山作用有关、位于陆缘岩浆弧后的沉积盆地,称为弧后前陆盆地或退弧盆地,如北美西部大陆边缘的科迪勒拉山脉东侧山前地带的一些盆地。

陆缘前陆盆地与陆内前陆盆地(与陆缘前陆盆地对应的是陆内型前陆盆地) 前陆盆地总是与造山带相伴生,碰撞造山带和陆内造山带控制了陆缘和陆内两类前陆盆地;

陆缘前陆盆地与大陆边缘的演化及碰撞造山带(环太平洋型和特提斯型造山带)有关;(周缘前陆盆地与被动大陆边缘的演化有关;弧后前陆盆地沟-弧-盆体系有关)

陆内前陆盆地与后碰撞期的陆内造山带或再旋回造山带有关。中国西部前陆盆地大都属于陆内前陆盆地。

克拉通内部的压陷(挠曲)盆地

【名词解释】还有一些与造山带不相邻,但也是大陆地壳压陷-挠曲作用形成的盆地,称为“挠曲类前陆盆地”或“类前陆盆地”。这种盆地属于克拉通内部的压陷(挠曲)盆地。

前陆盆地三种构造背景 第 28 页 共 28 页

a、前陆地区的基底拆离(或基底滑移)作用以及伴生的基底卷入式冲断层系统的构造负荷作用,使下盘系统形成压陷(挠曲)盆地;

b、由于前陆盆地的前缘隆起进一步受挤压隆升造成的构造负荷作用,使前陆盆地前缘隆起外测(向克拉通方向)凹陷成为一个相对独立的压陷(挠曲)盆地,这种盆地也被称为“破裂前陆盆地”;

c、早期的克拉通边缘的夭折裂谷在大陆碰撞造山过程中演化成为拗拉槽,由于拗拉槽层序的构造反转形成褶-冲断带造成的构造负荷作用,使拗拉槽肩部及外侧地带形成压陷(挠曲)盆地。

典型前陆盆地的地质特征

1.前陆盆地形成之前有被动陆缘发育阶段; 2.前陆盆地发育具有三个完整的沉积演化阶段; 3.海相沉积在前陆盆地演化中占据重要地位; 4.沉积发育受控于相邻逆冲带的演化呈多旋回性;

5.盆地剖面具不对称性并由独特的部分构成:①褶皱冲断带;②深坳陷;③前陆斜坡;④前缘隆起。

前陆盆地系统的涵义包括三方面内容:

a、前陆盆地系统是指在收缩造山带与毗邻的克拉通之间的大陆地壳之上的沉积物堆积的潜在地区;

b、前陆盆地系统由四个分隔的构造沉积带组成,根据这些沉积带与逆冲带的几何关系将它们分别称为逆冲楔顶部带、前渊带、前隆带和隆外凹陷带;

c、前陆盆地系统的延伸长度大致与褶皱带的长度相等。并非所有的前陆盆地系统的四个构造沉积带都发育完整。

前陆盆地与板内压陷(挠曲)盆地的识别标志 它们的形成都是在挤压作用体制中与大陆地壳的压陷(挠曲)变形有关。挤压作用的动力来源则是与板块碰撞作用(大陆碰撞、岛弧-陆碰撞或-岛弧碰撞)和俯冲作用有关。

这些盆地具有四个共同特征:

a、盆地具有不对称性,即靠近构造负荷部位往往是以逆断层(带)为边界,且沉降较深沉积层较厚;

b、盆地的演化与造山带(褶皱——冲断带)的演化相关;

c、沉积充填物质包括两部分,一部分来自造山带或冲断隆起上,一部分来自克拉通地区;

d、随着盆地的演化,早期沉积层逐渐被卷入逆冲褶皱带中,并使盆地沉降、沉积中心向逆冲前锋方向(前缘隆起方向)迁移。

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压陷盆地中的构造样式

压缩构造体系在全球收缩动力系统下形成各种构造组合,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80000公里以上。系列压陷盆地中广泛发育冲断

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层系及褶皱构造。 冲断层特征

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; 中层次为叠瓦冲断带或双重冲断带,伴有中等变形的同心褶皱,属于前陆褶皱-冲断层带;

浅层次为前陆盆地的向斜带,变形微弱,发育平缓褶皱 冲断层的分带性

前陆褶皱-冲断层带从后缘造山带到前缘盆地显示明显分带特征,可以用来预测或外推地下构造样式及油气资源评价。根据我国龙门山前陆褶皱-冲断带发育特点,基本上可以划分出五个带:

1)具有强烈变形和变质的异地推覆带(O带),发育韧性剪切和叠加褶皱,辟理普遍发育;

2)叠瓦冲断带(A带),主要为后缘叠瓦扇,冲断层前展式向盆地内部推进; 3)反向冲断带(B带),主要形成背冲隆曲构造及对冲三角带; 4)弯滑褶皱带(C带),主要形成由冲断层引起的各种同心褶皱; 5)前缘向斜带(D带),为变形微弱的向斜盆地;

冲断层的发展顺序

(1)有序冲断作用:沿着一定方向逐渐地有次序地形成冲断层的过程是有序冲断作用,包括前裂式和后裂式。

①前裂式冲断作用,也称前展式或背驮式,其顺序是腹陆向前陆扩展,较新的冲断层发育于较早冲断层的下盘,其倾向与较老冲断层相同。

②后裂式冲断作用,也称后展式或上叠式,其顺序是前陆向腹陆扩展,较新的冲断层发育于较早冲断层的上盘,其倾向与较老冲断层相同。

(2)无序冲断作用:与有序冲断作用相反,其发育的顺序不是按一定方向。新的无序冲断层常切穿先存的冲断层并使之发生位移。

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逆冲带的构造样式:

㈠、前陆盆地边缘逆冲褶皱带的构造样式:

①前陆盆地边缘逆冲褶皱带的构造样式是以向前陆方向逆冲的叠瓦状逆冲断层组为特点。

②叠瓦扇向前陆方向的逆冲断层可能已经属于前陆盆地系统的“逆冲楔”的一部分。 ③前陆盆地边缘的逆冲断层可以是基底卷入型的逆冲断层(厚皮构造),也可以是薄皮的逆冲断层(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,向着前陆方向渐变为盖层滑脱冲断带。 ㈡、前陆盆地内部的逆冲构造样式【P113页】:

前陆盆地内部以薄皮逆冲构造为特点。

1)铲式逆冲断层与蛇头构造、叠瓦扇构造:逆冲断层面表现为上陡下缓的铲式形态,称为铲式逆冲断层。

【蛇头构造,逆冲叠瓦扇构造,见P113页】

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