裂谷、拉分盆地及前陆盆地中构造旋回层的发育:幕式构造运动的沉积反应

不对称的裂谷、拉分盆地和前陆盆地填充物的最厚部分,一般是由大型(数百米到数千米厚)、构造成因旋回层组成,包括细粒的海相、湖相或纵向河流沉积与粗粒的横向辫状河道平原或冲积扇相沉积。根据地形与粗颗粒大小之间的概念关系和Davis地貌发育理论的应用,盆地中粗粒碎屑出现的时间就代表物源区构造复活的开始。我们在此提出相反的解释,即构造旋回层中粗粒沉积物之上细粒沉积物的开始出现是构造活动重新开始的最好标志。这种解释与下述几点是吻合的:(1)现代实例;(2)物源区与沉积盆地地貌学关系的研究;(3)不同沉积环境对沉降的反应速度的差异;(4)构造隆起速度与侵蚀速度的不同;(5)碎屑楔渐进作用的控制条件。在我们的模式中,广泛发育的粗粒碎屑楔状体的进积作用是构造稳定期的标志。     

周缘前陆盆地中复理石向磨拉石的转换——被动大陆边缘对板块破裂的作用

大陆碰撞和周缘前陆盆地的形成分别由前陆板块被动大陆边缘的变形和弯曲产生。在板块逐渐聚合过程中,周缘前陆盆地从欠补偿的复理石阶段到补偿的或过补偿的磨拉石阶段。传统认为,这种复理石向磨拉石的转变记录了被动大陆边缘的构造界线处逆冲楔形体和前陆盆地的迁移。它证明了在北阿尔卑斯前陆盆地的发育过程中继承性古水深和俯冲的欧洲被动大陆边缘的岩石圈强度的变化在复理石至磨拉石的转换中都不起作用。从复理石至磨拉石的沉积期,阿尔卑斯山的沉积物供给至少增加了30%。在复理石向磨拉石转变的同时(中渐新世),造山带内部经历了快速的剥露作用、高压变质岩石的隆升、下部岩石圈的熔融和主背冲作用的开始,所有这些都与板片破裂模式有联系。该模式的进一步影响是均衡的表层隆起和侵蚀。由此提出了板片破裂可能由导致北阿尔卑斯前陆盆地的复理石向磨拉石转变的沉积物供给增加所致,并且提供了被动大陆边缘的另一种模式。     

土尔其Niksar "Z"形拉分盆地的陆内年轻火山与走滑剪切变形有关

沿土尔其Anatolian断层带中段西部的Niksar盆地是一个年轻"Z"型拉分盆地,它是由两个不平行的主断层相互连接而成的,并在1939年和1942年分别发生过地震.尽管主断层之间相距124m,然而,可以认为是重叠的.由于剥蚀和地形坡度的原因,斜向盆地的边界非常不规则.第四纪平原地形比周围山峰低1km.盆地以充填活动网状平原、不活动网状平原、沼泽、山麓冲积扇、冲积扇的沉积为特征,估计沉积厚度超过600m.沿着不规则的ENE向盆地边缘的断层几何形态是非常复杂的,年轻晚第四纪火山岩浆切穿盆地沉积物,沿陡走滑断层达到地表.火山岩的主要类型为玄武岩、玄武质安山岩,而次要是安山岩、流纹质英安岩等.     

挪威西部Sunnfjord Staveneset地区加里东期挤压构造和造山晚期伸展构造

研究区位于挪威西部,是Kvamshesten伸展剥离断层带(KDZ)上盘的一部分。KDZ下盘为含榴辉岩的下地壳岩石,上盘是一套前寒武纪基底-盖层对组合。盖层由志留纪大陆边缘沉积物,一套志留纪仰冲混杂岩和一套晚奥陶世蛇绿岩以及泥盆纪Kvamshesten盆地沉积物组成。盆地沉积岩系与前泥盆纪岩石为不整合沉积接触关系。蛇绿岩仰冲和加里东期Scandian造山运动发育一套绿片岩相条件下的倒向SE的挤压构造。随着造山垮塌的开始,中上地壳形成了伸展剪切带,使挤压剪切带与组构重新活化,继承性组构的运动方向逆转,从上盘向SE运动转为向NW向运动,区域伸展构造叠加在挤压构造之上。Staveneset地区造山垮塌早期阶段的主要构造特征是,不对称向西倾倒褶皱使主期挤压叶理发生反向褶皱作用,和混杂岩带中沿软弱岩层的NW和W向剪切和半韧性断裂。挤压组构与最早伸展组构之间不存在变质间断,然而,伸展构造发育在脆性逐渐增强的条件下。泥盆系沉积在Kvamshesten剥离断层上盘的一套岩石之上,该剥离断层在晚志留世—早泥盆世时就已经历了显著的伸展变形和构造剥露。直到现在,在讨论泥盆系盆地形成的构造控制作用时,大多忽略了西挪威伸展剥离断层上盘伸展变形的作用。     

澳大利亚——斑达岛弧碰撞力学

在澳大利亚大陆北缘与松巴—塞拉姆的斑达岛弧之间正在积极地碰撞。在松巴岛以西,印度洋板块正在向大洋俯冲系中东南亚南缘之下的爪哇海沟中俯冲下去,伴随有洋底增生杂岩和弧前盆地,其后侧是积极活动的火山弧.松巴做大陆岛是弧前盆地的异常特征。在松巴岛西南澳大利亚边缘沉积开始进入俯冲系的部位,变形前峰带向南隆起,增生杂岩升出海平面。此处的弧前盆地宽达400km,但向东却减小到150km,这是因为澳大利亚大陆架的前进而使变形前峰带向北推进了。在帝汶海槽中,达到中侏罗纪破裂不整合面的澳大利亚边缘沉积上升隆起并向南逆冲,形成了一系列向帝汶南岸的海脊。增生的澳大利亚沉积出露于Kolbano地     

上白垩统至中新统碎屑楔状体在伦巴第南阿尔卑斯山脉变形史中的意义

发育在南阿尔卑斯山脉的上白垩统至中新统浊积岩系形成两大碎屑楔状体,代表阿尔卑斯山脉南界同造山期盆地的充填过程。上白垩统和渐新统—中新统碎屑楔状体记录了白垩纪和晚第三纪大多数重要的逆冲事件,依此可确定逆冲作用的发生时间。这些逆冲构造作用影响了基底和盖层,并控制了盆地边缘的同构造活动性。在这两期逆冲构造运动之间,始新世—渐新世时侵入体入侵,晚始新世逆冲前缘向南推进,形成Ternate组碎屑沉积。晚第三纪的多期构造运动实际上是对先期构造的改造作用,形成了自北部的基底推覆体至南端的滑脱盖层一整套构造体系。最近一期的构造运动形成了“Flessura Frontale”南部的褶皱逆冲带及其北面雁列的奥罗别叠瓦状背斜构造。从CROP 88实验所提供的地震图象资料可以看出,上述解释是正确的,目前的构造体系发育在一与南阿尔卑斯山脉隐伏前缘基底冲断层相连的滑脱层上,为异地产物。     

挤压造山带中地壳地震反射型式的构造模式

本文再现了沿纽芬兰阿帕拉契亚山脉走向的可能是奥陶纪—志留纪地壳地震反射率型式。在不对称挤压造山体系的砂箱模型中,产生了可对比的断层型式,在基底速度不连续面上出现了相对倾斜的阶梯状剪切带。这种反射率型式可通过力学上类似的作用模拟产生,在此过程上,因陆-陆碰撞期间地幔和下地壳岩石圈的拆离和下冲而产生了不连续的应力。这类地震反射率型式在阿帕拉契亚—加里东造山活动带的任何地方均可见到,也产出于更老和更年轻的挤压造山带,从而说明,拆离和俯冲形成的不对称地壳变形可能是挤压造山带的共同特征。     

地质学家探测加拿大西部克拉通

前寒武纪克拉通保存了陆地演化过程的重要线索。然而,目前对显生宙沉积物之下的广大克拉通地区尚未进行过科学探测。加拿大岩石圈探测工程艾伯塔基底断面项目(ABT)的地质学家们正在研究加拿大西部富含石油的沉积盆地(WCSB)的演化。他们通过多种技术手段来分析沉积盆地内的特征,并解释下部前寒武纪地壳和上地幔的成因。这项工作提供了北美克拉通重要的未知部分的新看法。地震波反射测量揭示了由古老侵蚀山带组成的年代为1.8Ga 以上的加拿大西部克拉通构造。同期进行的大地电磁研究得到了地幔电性结构图象,这种结构首次证实了地幔的结构与地壳变化相关,例如岩石圈地幔随俯冲作用发生的化学变化。穿越沉积盆地2000多公里的区域地震反射网络使我们可通过显生宙期间克拉通激活的古地震记录来研究加拿大500 Ma 的沉积历史。获得的结果可望对前寒武纪大陆构成、地幔岩石圈的发展以及大陆内部的演化有更好的了解。     

雅库梯亚沉积岩层内的异常地层压力

实际上,雅库梯亚区的所有深井都发现有异常高压及异常低压带。在该区的哈普查盖依长垣的上古生界组合(维柳伊陆向斜勘探程度最高的构造单元)、额格阿琴盆地东部古生界组合、别寥佐夫盆地尤道姆(文德)组合、湮普-鲍图奥宾陆背斜早寒武世碳酸盐沉积的某些部分中,都发现有异常高压带。异常低压的分布更为广泛。在维柳伊陆向斜广大地区及阿尔     

用前陆盆地的地层模拟解释冲断变形和岩石圈流变

我们结合侵蚀和沉积作用建立一个数学模型来预测非海相前陆盆地冲断幕期间所形成的地层几何形态和相类型.相应的地层记录以阶梯状相充填为特征,相的每次退积(朝向逆冲断裂)标志着冲断事件的开始.相的退积与前隆向逆冲断裂迁移和侵蚀不整合的出现同时发生.以往认为盆地演化期波长变化反映了岩石圈粘弹性松弛.本模型认为盆地波长变化是弹性岩石圈上冲断和沉积物负载两者之间相互作用的自然结果.     

印度陆块与欧亚陆块碰撞在印度洋内引起的效应

在海洋钻探计划116航段中,我们调查了印度陆块与欧亚陆块碰撞对印度洋中部赤道附近的区域构造和沉积所产生的影响,该处离喜马拉雅山碰撞带超过3000km(图1,略).我们发现喜马拉雅山的主体抬升始于中新世早期,比以前所报道的要早.我们也调查了大区域的板内变形产生的断裂作用的时间和性质,并研究了孟加拉湾扇末端沉积物源和沉积作用.大陆碰撞于始新世时期以"软"碰撞开始,碰撞或许发生在印度大陆与亚洲西向海洋的岛弧之间.两     

裂谷边缘断层的向盆迁移——对相分布和储集性的意义

半地堑活动边缘的向盆迁移在活动的爱琴海伸展区普遍发育,它对全球性同裂谷充填物的相分布和储集性具有重要意义。认识这种现象对预测裂谷盆地中油气藏的保存和分布状况特别重要。西土耳其Gediz地堑的研究实例表明,裂谷活动边缘的向盆迁移可以揭示侧向沉积体系的相分布,严格确定它们的储集性以及提供一个易侵蚀物质的方便来源。同时,它导致了伸展的裂谷活动边缘沉积体系的产生,该体系通常使轴向水系对着向上盘倾斜的斜坡迁移。     

北爱尔兰达拉德组(地层)加里东期伸展作用:关于重力(崩坍活动)及其时代的意义

位于北爱尔兰中部前寒武系劳伦群东南边缘的达拉德组(Dalradian),在加里东期地壳增厚作用与前进变质作用之后,由于造山崩坍在面向SEE的大型褶皱推复体的倒转翼,发生了顺倾斜的伸展(重力驱动).对此构造和变质的研究表明,这次沿走向可能延伸至少达100km的伸展崩坍,是紧接地壳增厚事件之后发生的.这种关糸与造山带动力楔模式一致.我们资料还意味着:(1)崩坍是在前进变质作用期间流体释放触发的;(2)拉伸带晚期活化引起Sperrin山的金矿化.     

根据粒径及补给体系对深水盆地边缘的浊流沉积体系进行分类

在深水盆地边缘中的沉积体系可以根据粒径和补给体系分成12类:以泥为主、以泥/砂为主、以砂为主和以砾为主的点状物源海底扇;以泥为主、以泥/砂为主、以砂为主和以砾为主的多物源海底斜坡沉积;以泥为主、以泥/砂为主、以砂为主和以砾为主的线性物源斜坡裙沉积。前两种沉积体系中的河道大小、稳定性及沉积层序的序列规律性都和其长宽比一样,向着线性物源斜坡裙沉积体系减小。随着粒径减小,物源区及沉积体系的大小都在增加;而且扇面河道、河道-天然堤体系中的水流量、水流持续性以及向下游流动的距离也在增加;曲流化程度和大量滑塌沉积物及席状砂被搬运到下扇和盆地平原的趋势也增加。在这种分类中,任何一种沉积体系的准确分类位置都不是十分精确。它们的分类位置会随着构造、气候、物源供给、海平面升降的变化而改变。然而,不同沉积体系的模式在影响石油勘探远景和储层模式的性质上都十分不同。理解和认识这种特点,对于勘探开发的各个环节都具有决定意义。     

亚洲晚古生代造山带的特点

根据板块构造对造山带的解释,造山带可分为两类:(1)科迪勒拉型,(2)碰撞型。碰撞型造山带的特点是从阿巴拉契亚、阿尔卑斯、喜马拉雅等造山带概括的。在此,我们根据(2)型来介绍一下完全不同的亚洲造山带的特点,不过它仍然应该属于碰撞造山带的范畴。亚洲是一个在晚古生代一中生代由八个大陆块碰撞而嵌合成的大拼贴构造。其主体部分是在晚古生代形成的,在西伯利亚/哈萨克与中-朝/塔里木大陆块之间,俄罗斯地台与哈萨克复合大陆块之间,中-朝与扬子地台之间发育了海西造山带。通过这些碰撞事件,蓝晶石-硅线石型区域变质带、同构造S型花岗岩类、广阔的造山运动如喜马拉雅造山运动以及有关的大面积侵蚀盆地却并不发育。虽然,包括蓝片岩在内的高温高压片岩在所有这些区域均有产出,但是,这些岩石的放射性年代总是比大陆碰撞的年代要老,从而说明,蓝片岩早在陆块间大洋闭合之前就在科迪勒拉型造山带中形成了。代之以A型花岗岩类为特征的碰撞后深成     

台湾周围弧-陆碰撞的构造特征

大约自10Ma以来,南中国海板块沿马尼拉海沟的俯冲作用,已经在台湾和菲律宾海板块之间产生了一个弧-陆碰撞系。吕宋火山弧从东南向台湾方向的斜向碰撞作用使得该区碰撞前的沉积环境和构造特征发生了显著的改变,并使东南亚被动大陆边缘在中生代末以来进入相对稳定的旋回式沉积作用。碰撞作用的结果。不仅使得台湾中部地区快速隆起,而且台湾东部纵谷缝合带以西的碎屑楔状体组成的逆冲-褶皱带也产生弯曲。在过去的1.1Ma期间,中央山脉隆起的速率已从每年6mm增加到大约10mm。在西部山麓带到中央山脉西边,软弱的第三纪岩层中,褶皱作用和逆冲作用尤为强烈,它沿西北方向一直向前几乎影响到最前沿,那儿由固结的燕山造山带形成的台湾海峡地区为代表。这个薄皮构造的波前缘已经明显地自东向西逐渐移动。     

塞纳河河口湾与其毗邻大陆架之间的沉积物交换

对塞纳河口湾及其毗邻陆架所进行的沉积动力学研究,使得有可能对两者之间的沉积物交换现象得出一些结论.陆架沉积物迁往塞纳河口湾,使那里沉积海洋混沙.它们是低海面时从陆地搬运到陆架的,随后,优势潮流和浪生流使之向海岸迁移.潮汐作用使河口湾出现一个最大浑浊带,起因于涨潮流引起的底质强烈再悬浮及其对搬运泥沙(来自河、海)的阻拦.在河流洪水期,混浊带往往向海扩展,使沉积物重新散布到陆架上.人类对河口湾地形的改造,强化了这种现象.然而,主要由于目前的清淤作业引起的水流型式,又减缓了冲积物向海洋的扩散.因此,人类改变了河口湾的自然作用,把它从沉积洼地变成了向陆架供应冲积物的物源.本文提出了一个顾及物源多样性和沉积动力学复杂性的沉积物冲淤初步设想.     

石油系统的模式与应用

"石油系统"术语成为油气聚集形成的一种新的观点仅有20年的时间.该概念以地质现象形成的次序为基础,始于油气的生成,然后运移,最后到圈闭.它的事件序列主要取决于沉积盆地的地球动力学,并受控于全球板块构造.因此,主要的石油系统模式能够根据大型盆地类型确定.主要存在三种油气成矿系统,即大陆裂谷型、地台型和造山带型,其中每种类型之间存在一定的差异.裂谷型石油系统提供良好的多层次的油气形成、垂向运移和聚集条件.相反,地台型石油系统有利于形成良好的储集地层,而源岩及长距离的侧向运移通道条件欠佳,因此常形成沥青带;造山带型石油系统有利于在未受构造运动影响的带内形成圈闭,并伴随有较广泛的地表油气显示."石油系统"的概念描述了油气藏的动力学特征和流动层.它对于制定勘探战略具有一定的指导意义.     

中国新生代地壳裂谷系的演化

新生代期间,太平洋板块的运动方向由北北西转为北西西,俯冲带更向东移,中国东部的构造环境发生了显著变化。弧后盆地开裂又被充填。在亚洲板块与向西运动的菲律宾海和与太平洋板块相互作用的广阔构造体制下,发生了中国东部的裂谷作用。裂谷作用可以分为早第三纪裂谷作用和晚第三纪—第四纪裂谷作用两期。在中国西部,尤其是在青藏高原,裂谷作用是在会聚板块运动占主导的造山环境下产生的,并与陆内大型走滑断层相关。于是,中国东部可以划分出11个裂谷,中国西部可以划分出四个裂谷。控制中国东部地壳裂谷系形成的关键因素是先存构造要素的相互力学作用,构造环境和应力场的     

南澳大利亚弗林得斯山脉晚元古代Wonoka组盆地-斜坡序列的演化与层序地层学

南澳大利亚弗林得斯山脉北部晚元古代Wonoka组,在纵向与横向上出露一套从陆架至盆地斜坡的过渡地层。根据岩相特征、沉积构造、接触关系、地层的几何形态以及向斜坡下的重力运动的类型和发育程度,该套地层可划分为四个单元(单元C—F)。最下部单元(C)主要为泥岩,具平行纹层及少量同沉积滑动构造。单元D为薄层状再沉积硅质碎屑-碳酸盐岩,沉积在单元C海侵末期的层序界线上,显示出从东部成层性清楚的外陆架沉积到西部盆地斜坡泥石流沉积的变化。单元E组成一个从外陆架粉砂岩到内陆架受风暴浪影响的砂岩向上变浅变粗的沉积序列。该单元向西变厚,沿斜坡方向粒度变细,单层厚度变薄,同沉积滑动构造的丰度增加。单元F沉积在一个推测的陆架至盆地斜坡的过渡部位,向上变粗变浅,厚度向西增加,砂岩与同沉积滑动构造的百分含量最高。单元G沉积在陆架深度,同样向上变浅变粗,下部为薄层的碳酸盐-硅质碎屑岩段,向上砂岩增加,与Pound亚群为渐变接触关系。根据岩相、地层尖灭以及在推测的层序界线上岩相的不连续性,在该过渡地层中可确定三个层序。每一层序底部以海侵为标志,并被向上变浅的沉积序列所覆盖。在推测的陆架与陆架坡折附近,向着该序列顶部,在层序的界线上岩相的不连续性更为显著,在岩性及推测的古环境上截然不同,进一步向斜坡下部和序列中的较低层位,界线模糊不清,只有从陆架到斜坡横向追索其接触关系或者观察地层的尖灭,方能被认识。