下扬子北缘前陆盆地构造演化及沉积特征

下扬子北缘主要受扬子板块、华北板块和秦岭微板块相互作用控制,自晚二叠世开始,扬子板块向北俯冲于秦岭微板块之下,构造环境由拉伸向挤压转换,于中三叠世形成下扬子北缘前陆盆地。下扬子北缘前陆盆地自萌芽至消亡可划分为3个演化阶段:1)萌芽阶段(P₃—T₁),形成被动大陆边缘盆地,发育深水—半深水复理石建造;2)兴盛阶段(T₂—T₃),由海相前陆盆地向陆相前陆盆地转化,发育海相和陆相磨拉石沉积;3)持续发育—消亡阶段(J_1-2),形成陆内前陆盆地,发育陆相含煤碎屑岩沉积。各演化阶段沉积特征不同,主要体现了由海相沉积向陆相沉积的连续渐进演化,且各阶段的沉积沉降中心基本一致,具有海相—陆相沉积叠合特征。      

秦岭-大别造山带北部逆冲推覆构造与合肥盆地、周口坳陷控盆断裂

秦岭-大别造山带北部中-新生代逆冲推覆作用可划分出5个期次:即印支期(T₂-T₃)、燕山早期(J₂末-J₃)、燕山晚期(K₁末期)、燕山末期(K₂末期)和喜马拉雅早期(E末期)。合肥盆地、周口坳陷控盆断裂是秦岭-大别造山带北部逆冲推覆构造在盆地内的延伸,造山带与盆地逆冲推覆构造在时间序列上具有同步耦合性,在空间上具有密切相关性。逆冲推覆作用不仅控制了盆地的分布轮廓、构造格局、地层发育和沉积建造,而且还控制了盆地的形成与演化,决定了盆地的性质和类型。中生代盆山构造耦合是扬子、华北两板块碰撞、陆内俯冲断离和山脉隆升与伸展坍塌的地球动力学背景下形成的。古近纪末期逆冲构造形成机制与印度板块向欧亚板块之下俯冲的远程效应有关。     

秦岭—大别造山带两侧中新生代构造变格与成盆作用

印支期以来,中国大陆在三面受挤的缩合构造环境下,经历了4期构造变格作用(T₃—J₂,J₃—K₁,K₂—E,E₃/N—Q),秦岭—大别两侧发育了相应的陆相盆地原型,并形成了复杂的原型并列叠加关系。在第一构造变格期,以发育压性陆内前陆盆地原型为主;在第二构造变格期,以发育压性陆内前陆盆地和走滑盆地原型为主;在第三构造变格期,以发育伸展断陷盆地原型为主;在第四构造变格期,以发育坳陷盆地原型为主。      

黄海海域盆地的形成与演化

扬子板块俯冲在华北板块之下,于三叠纪末完成陆-陆碰撞,进入陆内俯冲阶段,在造山带的侧翼形成陆内前陆盆地。此时在苏鲁造山带南侧形成的南黄海盆地即属于陆内前陆盆地(J₁-J₂),而苏鲁造山带北侧的北黄海盆地和胶莱盆地则缺失这套地层(J₁-J₂),可能处于隆起状态。从晚侏罗世到早白垩世(J₃-K₁),中国东部发生广泛火山喷发、岩浆侵位,反映了中国东部构造应力场发生明显的变化。大别-苏鲁造山带南北两侧构造背景有明显的差异。北侧的火山岩特征表明其北侧为裂谷环境,包括北黄海盆地和胶莱盆地,表现为地堑和半地堑形式,高角度平面正断层和犁式正断层发育。晚白垩世-早第三纪,中国东部构造背景又发生了明显的变化,发生大规模的断陷作用。大别-苏鲁造山带晚白垩世发育A型花岗岩,表明造山作用结束,进入造山带崩塌和后造山期,与中国东部总体的伸展期是吻合的。南黄海盆地断陷作用强烈,接受了厚度较大的下第三系;北黄海盆地断陷作用较弱,只在北部小范围内接受了厚度较小的早第三纪沉积。晚第三纪,南黄海盆地和北黄海盆地由于热沉降由断陷变为坳陷。     

大巴山前陆盆地形成及演化与油气勘探潜力分析

根据野外地质调查、地震资料解释以及大量岩心分析化验等资料,探讨了大巴山前陆盆地的形成及演化,分析了油气勘探潜力。研究结果表明,大巴山前陆盆地形成始于燕山中幕,盆地演化经历了J₁-J₂¹陆内坳陷湖盆阶段、J₂²-J₃前陆盆地阶段、K₁N盆地萎缩阶段以及喜马拉雅期最终定型阶段。大安寨段和凉高山组两套优质烃源岩的有机质丰度高,有机质类型以Ⅱ₁型和Ⅱ₂型为主。侏罗系发育大安寨段、凉高山组自生自储型和下沙溪庙组下生上储型3套生储盖组合。有利勘探区带包括大巴山前冲断带、川北凹陷带和川中低隆起带。     

中国中生代两个古大洋与沉积盆地

中国西南部特提斯洋由班公湖—怒江小洋盆和雅鲁藏布江主洋盆及其间的拉萨小陆块组成。特提斯演化可划分为以下5个阶段:1)裂谷起始阶段(P);2)扩张阶段(T₁—J_2-3);3)班公湖—怒江洋敛合阶段(J_2-3—K₁),拉萨陆块向北漂移,班公湖—怒江洋自东向西封闭,拉萨地块拼合到亚洲大陆块上;4)主洋盆俯冲阶段(K₁—E₂),主洋盆急剧向北俯冲,形成冈底斯陆缘火山弧和日喀则弧前复理石堆积,喜马拉雅地区由被动边缘沉积(K_2-3)向局部残留“台型”浅海沉积过渡(E₁—E₂2);5)碰撞阶段(E₂3—Q),从始新世晚期起,印度陆块与亚洲大陆碰撞,影响范围波及整个中国中西部,陆内前陆盆地和拉分盆地形成。南海确实存在过一个中生代特提斯海洋。晚侏罗—早白垩世的动物具有太平洋动物群的特色,说明此期的特提斯洋可能和太平洋沟通。南海东北与南部边缘中生代时中特提斯海与西太平洋沟通。中国东南部大陆边缘中生代构造演化有2个重要特点:1)古特提斯俯冲阶段(T₂—J₂),洋壳向亚洲大陆俯冲和沿南北向转换断层平移活动,亚洲大陆东部外侧增生,该洋盆是古特提斯的直接延伸部分;2)中国东部J₂以后发生了根本的变化,185 Ma左右三联点扩张形成的太平洋是这一转变的标志,库拉板块向北移动(J₂—K₁)和向亚洲东北部俯冲、微地块拼贴,而在中国华南和台湾则沿南北向转换断层斜向俯冲和微地块拼贴,形成从锡霍特阿林—西南日本—琉球群岛—台湾中部的俯冲增生造山带和华南广阔的火山—岩浆带。裂谷盆地和拉分盆地形成。      

渝东及邻区盆山耦合关系对石炭系油气形成演化的控制

渝东及邻区盆山耦合演化分为弱造山与克拉通盆地、强造山与周缘前陆盆地、造山后与残余盆地和非造山与断陷(裂谷)盆地四个发育世代,不同的盆-山关系阶段具备不同的构造、沉积和油气(藏)形成演化特征.志留系烃源岩有两次主要的成烃时期,分别受控于海西晚期克拉通"活化"沉降期、印支期-早燕山期前陆盆地快速沉降期,其中海西晚期为生油高峰期、印支-早燕山期为生烃高峰期.石炭系油气成藏经历了海西晚期地层圈闭控油阶段、印支期-早燕山期前陆古隆起控油气阶段、晚燕山-喜山期局部构造圈闭控气阶段,油气运移聚集方向发生多次叠加、汇聚和调整.盆缘强造山相关的古构造和盆内造山相关的局部构造活动是石炭系油气成藏最重要控制因素.     

前陆盆地及其确定和研究

经典的前陆盆地的概念可定义为:形成于收缩造山带与相邻克拉通之间,平行于造山带呈狭长带状展布的不对称冲断挠曲盆地。此定义包含了前陆盆地的分布位置和地壳性质、动力学机制与发育时限、平面展布、剖面结构以及相应的沉积建造等主要特征。但前陆盆地的基本结构和主要单元的位置在不同演化阶段是变化的;其规模和形态及含油气性也差别较大。以盆地所处的地球动力学环境为基础,将前陆盆地分为周缘前陆盆地、弧背前陆盆地和分裂前陆盆地三类。前两类为基本类型。中国中西部一些造山带周缘的压性盆地,总体具有前陆盆地的结构、变形和沉积特征。根据其形成的动力来源、发育时限和主要特征,将其作为一种新的盆地类型列出,命名为陆内前陆盆地。与弧背前陆盆地和周缘前陆盆地相并列,并对应于板块构造演化历程中的大洋消减、大陆碰撞和陆内缩短三个不同性质的聚敛阶段。前陆盆地的确定依据和研究内容主要有:(1)构造属性;(2)发育时限;(3)盆山耦合;(4)区域背景;(5)原盆面貌;(6)演化过程;(7)沉积响应;(8)纵向分区等。在确定前陆盆地时,应注重该类盆地的共性;在研究时,应突出具体对象的个性。     

闽西溪口组沉积环境及构造意义

对闽西溪口组(T₁x)的沉积特征、岩石化学成分、构造形变的研究表明,它是在海水较深的动荡环境下快速沉积而成的一套位于与活动陆缘相连的前陆盆地底部的复理石沉积,它和上覆沉积物一起构成了一套完整的前陆盆地沉积序列,其形成与东南沿海中生代早期的一次较为温和的造山作用有关。      

闽西南地区推覆构造形成的动力学机制——以广平推覆构造为例

闽西南地区推覆(滑脱)构造广泛发育,存在拆离和逆冲推覆构造2种基本类型。广平地区逆冲推覆构造是闽西南地区推覆构造的组成部分,属中深层次逆冲推覆构造,其形成和演化受闽西南地区乃至福建和整个华南地区板块构造动力学背景的制约。广平推覆构造的形成和演化经历了海西期的陆内裂陷阶段(D₃-P₂),早印支期的伸展滑脱—挤压变形滑动构造阶段(T_1-2),晚印支期向斜构造发育阶段(T₃),早燕山早期裂陷和晚期逆冲推覆构造阶段(J_1-2),晚燕山早期隆升造山剥蚀和晚期差异沉降阶段(J₃-K)以及喜马拉雅期的隆升剥蚀阶段(E-Q)。      

陆缘和陆内前陆盆地主要特征及含油气性研究

依据前陆盆地的发展演化、剖面结构、层序关系和生储盖组合特点,将前陆盆地划分为陆缘前陆盆地和陆内前陆盆地两大类,其中陆缘前陆盆地包括周缘前陆盆地和弧后前陆盆地.它们之间的主要区别表现在:(1)从盆地构造演化上看,陆缘前陆盆地经历了裂谷被动边缘或弧后裂谷阶段,陆内前陆盆地则缺乏这一阶段;(2)从盆地层序结构上看,陆缘前陆盆地下伏海相被动大陆边缘层序或弧后裂谷层序,陆内前陆盆地一般缺失海相层序;(3)从成因机制上看,陆缘前陆盆地与碰撞造山或弧后造山作用有关,陆内前陆盆地则主要与造山期后碰撞带再旋回活动有关;(4)从烃源岩发育特征上看,陆缘前陆盆地发育海相和陆相烃源岩,陆内前陆盆地主要形成陆相烃源岩.由此可见,这两类盆地的地质特征和含油气性有明显区别.     

塔里木库车新生代前陆盆地构造特征及形成演化

库车前陆盆地位于塔里木北部,北界为南天山南缘大断裂,南界则在不同时期不尽相同.新生代库车前陆盆地的形成与南天山造山带的发育密切相关,二者均是在早古生代洋盆及被动大陆边缘基础上发展起来的,经历了晚古生代南天山洋盆俯冲关闭及褶皱冲断、中生代天山夷平及泛湖发育、以及新生代陆内俯冲造山成盆的演化.就库车前陆盆地来说,可分为两个大的演化阶段：古生代板块构造演化阶段和中新生代陆内构造演化阶段.库车前陆盆地自北而南划分为南天山南缘逆冲断裂构造带、拜城-阳霞坳陷变形带、塔北前陆斜坡带和塔中前缘隆起带等四个构造单元.库车前陆盆地油气资源丰富,可以识别出三个油气系统,即中上三叠统湖相泥岩油气系统、上三叠统和中下侏罗统煤系泥岩油气系统、以及上三叠统和中下侏罗统煤岩油气系统.     

伏尔加—乌拉尔典型前陆盆地石油地质特征及勘探前景分析

伏尔加—乌拉尔盆地为东欧地台东部边缘一个典型的前陆盆地,发育前寒武里菲纪—新生代第四纪地层,其中上古生界海相碳酸盐岩地层中发育良好的生、储、盖组合,形成了巨型富油气区,具有广阔的油气资源前景。其构造演化经历了陆内裂谷碎屑岩阶段、被动陆缘碳酸盐岩台地阶段、造山带前陆盆地形成阶段以及前陆盆地碎屑岩阶段。研究表明,该盆地经历了大陆开裂—大陆碰撞整个"威尔逊旋回"的构造运动,具有典型的大型前陆盆地形成与演化特征;被动陆缘阶段发育的生物碳酸盐岩为烃源岩提供了物质基础,而在前陆盆地形成时造山带强烈的区域构造运动为油气运移提供了动力,使油气大规模聚集;盆地东部褶皱带为今后重要的勘探区。      

侧缘前陆构造带:一种前陆构造带的新类型——以龙门山为例

前陆构造带是造山带研究中一个非常重要的概念，指与造山带相邻的带状构造区域，由前陆冲断带和前陆盆地组成，可以分为周缘前陆构造带和弧后前陆构造带。前人在研究中国中—西部盆山系统时又提出了再生前陆构造带的概念，由再生造山带的前陆冲断带与再生前陆盆地组成。然而，晚三叠世由龙门山前陆冲断带与川西前陆盆地组成的龙门山前陆构造带在构造位置、沉积特征、地球动力学机制等方面与这3类前陆构造带有很大不同。在综合前人研究成果的基础上，研究提出龙门山前陆构造带在晚三叠世为一种新的前陆构造带类型——侧缘前陆构造带。由于松潘—甘孜褶皱带楔形的几何学特征，叠加其深部滑脱层的解耦作用，使得滑脱层之上的造山带表壳物质与下部"解耦"，向SE方向发生大规模侧向挤出，导致造山带侧缘龙门山地区的地壳发生缩短增厚和挠曲沉降，形成龙门山侧缘前陆冲断带和川西侧缘前陆盆地。小金弧形构造带内显示区域应力状态由松潘—甘孜褶皱带内部NE—SW向挤压，向龙门山前陆冲断带NW—SE向挤压过渡，是对侧缘前陆构造带特殊应力环境的应变响应。侧缘前陆构造带在形成和演化上依赖于造山带特殊的楔形几何样式和深部软弱沉积层构成的滑脱层。前者为强烈缩短变形的造山带表壳物质提供一个"出口"，后者使得滑脱层以上的表壳物质与下部的基底"解耦"，随着造山带的持续挤压缩短，受空间限制的表壳物质无法消减，从而向容易挤出的方向发生大规模位移。     

侧缘前陆构造带:一种前陆构造带的新类型——以龙门山为例

前陆构造带是造山带研究中一个非常重要的概念，指与造山带相邻的带状构造区域，由前陆冲断带和前陆盆地组成，可以分为周缘前陆构造带和弧后前陆构造带。前人在研究中国中—西部盆山系统时又提出了再生前陆构造带的概念，由再生造山带的前陆冲断带与再生前陆盆地组成。然而，晚三叠世由龙门山前陆冲断带与川西前陆盆地组成的龙门山前陆构造带在构造位置、沉积特征、地球动力学机制等方面与这3类前陆构造带有很大不同。在综合前人研究成果的基础上，研究提出龙门山前陆构造带在晚三叠世为一种新的前陆构造带类型——侧缘前陆构造带。由于松潘—甘孜褶皱带楔形的几何学特征，叠加其深部滑脱层的解耦作用，使得滑脱层之上的造山带表壳物质与下部"解耦"，向SE方向发生大规模侧向挤出，导致造山带侧缘龙门山地区的地壳发生缩短增厚和挠曲沉降，形成龙门山侧缘前陆冲断带和川西侧缘前陆盆地。小金弧形构造带内显示区域应力状态由松潘—甘孜褶皱带内部NE—SW向挤压，向龙门山前陆冲断带NW—SE向挤压过渡，是对侧缘前陆构造带特殊应力环境的应变响应。侧缘前陆构造带在形成和演化上依赖于造山带特殊的楔形几何样式和深部软弱沉积层构成的滑脱层。前者为强烈缩短变形的造山带表壳物质提供一个"出口"，后者使得滑脱层以上的表壳物质与下部的基底"解耦"，随着造山带的持续挤压缩短，受空间限制的表壳物质无法消减，从而向容易挤出的方向发生大规模位移。     

华北板块南缘原型沉积盆地类型与构造演化

华北板块南缘原型沉积盆地类型受构造演化控制,古生代—中三叠世华北与扬子两大板块由“开”到“合”,华北板块南缘也从被动大陆边缘(Z—O₂)到抬升剥蚀(O₃—C₁)再到前陆复理石沉积盆地(C₂—P₂);晚三叠—早侏罗世,两大板块碰撞造山形成著名的中央造山带,与造山藕合形成磨拉石沉积盆地;中侏罗—早白垩世,造山期后造山带内部拆沉的同时,造山带边缘拆离,形成后缘伸展与前缘冲断的复杂构造类型;后期受古太平洋板块(库拉、伊则奈奇板块)和太平洋板块活动控制,形成伸展断陷和坳陷盆地。不同时期原型盆地类型不同,对于油气勘探原则具有重要意义。      

多造山带控制下的四川复合前陆盆地初析

深入研究四川盆地的起源及其演化过程,对该区进一步的油气勘探开发具有重大的现实意义。为此,根据2008-2010年度国家科技重大专项攻关研究的成果,将川西前陆盆地和大巴山前陆盆地合二为一,通称为四川前陆盆地,并给出了支持这一观点的4点主要证据,即：相同的大地构造背景、形成机制对前陆盆地的影响、“形”与“质”两方面的统一性、共同拥有同一个前陆隆起带。重点分析了盆地区域构造背景及演化过程、原型盆地与主控造山带的关系,结果表明,四川前陆盆地经历了不同时期由不同造山带控制、沉积范围变化大、沉积中心频繁迁移的复杂演化过程,不同类型盆地的垂向叠置,不同时期原型盆地的横向叠加,构成了多造山带控制下的复合型前陆盆地。最后,对盆地构造区带进行了划分,共划分出：造山带后缘推覆构造带、造山带前缘出露前锋逆掩推覆构造带、造山带山前隐伏前锋构造带、前陆盆地中央坳陷带、前陆盆地前缘斜坡带、前陆盆地前缘隆起区等6个一级构造带以及15个次级构造带。     

试论中国西部陆内俯冲型前陆盆地的基本特征

中国西部陆内前陆盆地大多是由陆内(C-型)俯冲形成的。陆内(C-型)俯冲是中国西部大陆构造的一种特殊构造形式,发育在陆内褶皱山系与前陆盆地的结合部位,形成于中国大陆拼接之后。微陆块拼接构成的中国大陆构造是中国西部前陆盆地结构复杂的重要因素;陆内(C-型)俯冲是C-型前陆盆地与C-型造山(冲断)带物质流和能量流循环的内在原因;特提斯洋关闭和印度板块持续推挤是中国西部前陆盆地形成的构造动力学背景。中国西部前陆盆地在成因机制、盆地类型、地质特征及油气成藏等许多方面,与典型的前陆盆地有很大差别。陆内俯冲型(C-型)前陆盆地具有陆相烃源岩、低孔渗性砂岩储层、油气圈闭多样、以喜山期为主多期成藏的特点。     

前陆盆地的类型及油气远景

根据前陆盆地形成的大地构造背景,前陆盆地可分为5类,即周缘前陆盆地。弧后前陆盆地。破裂前陆盆地。陆内前陆盆地和走滑前陆盆地。前陆盆地形成于挤压构造环境,具有一些相似的成因特征,如沉降中心与沉积中心不一致;沉降曲线呈陡、缓、陡3段;沉积物遭受挤压变形.根据变形强度的差异.可分出3到5个变形带等。形成于不同大地构造背景中的前陆盆地具有不同的充填特点和盆地结构,也具有不同的油气远景。周缘前陆盆地是由于陆-陆碰撞,在俯冲板块上产生的挠曲盆地,常由被动大陆边缘裂谷盆地转化而成。盆地充填具有双层结构,早期发有复理石前陆盆地,堆积厚度巨大,发育厚度较大的生油岩系;后期发育磨拉石前陆盆地,为向上变粗的序列,发育有较厚的储集岩系。这类前陆盆地具有极好的油气远景。孤后前陆盆地与A型俯冲作用有关,可以由弧后裂谷盆地转化而成。盆地充填可具双层结构或仅有单后结构,早期发育火山复理石前陆盆地,堆积厚度大,发育有较厚的生油岩,后期为火山磨拉石盆地。这类前陆盆地具有较好的油气远景。破裂前陆盆地的形成是因基底卷入前陆变形作用,造成了块状隆起和基底褶皱所分隔的孤立盆地。这类盆地中沉积岩层厚度不大,油气远景欠佳。陆内前陆盆地形成于板内,远离碰撞造山带,可能与碰撞造山带的远程效应有关。盆地充填具双层或单层结构,以发育磨拉石前陆盆地为主,早期复理石不发育。这类前陆地具有一定的油气远景。走滑前陆盆地发育于大型陆内走滑系的两侧,伴有拉分盆地,盆地充填具单层结构,发育磨拉石前陆盆地,沉积中心明显呈雁行排列。这类盆地油气远景有限。前陆盆地的结构具有不对称的特点。自造山带向盆地方向发育山前冲断带、前陆坳陷、前缘斜坡和前缘隆起等构造单元,相应地具有各自的油气藏分布模式。      

前陆盆地构造作用的沉积响应

前陆盆地与造山带具有良好的耦合性,可以用盆山耦合的思想来研究前陆盆地与构造事件的响应关系。逆冲构造运动对盆地的可容纳空间产生了深刻的影响,从而对盆地充填和层序叠置样式起重要的控制作用。整个前陆盆地区域具有两个阶段的盆地发展过程,第一个沉积阶段与冲断带附近的载荷侵位引起的构造沉降密切相关,第二个阶段发生于冲断带的侵蚀期,导致了盆地的再次沉积。前陆盆地不同的沉积层序是不同的构造事件的沉积响应。