第七章 克拉通盆地
克拉通沉积盆地分析PPT
四 克拉通盆地的成因机制
• Geroge D.Clein的研究表明, 当沉降开始的时候, 古生代和中生代的克拉通盆地具有较窄的时间间 隔除此之外沉积物的堆积历史、沉积物充填体积 的变化以及区域性的角度不整合具有同时代性 （图2)。因此他们认为显生宙克拉通盆地的形成 与晚前寒武纪和晚古生代的泛大陆解体有关。泛 大陆的解体发生于580～500Ma 。其基本原理如 下：泛大陆作为一个热的透镜体引起下部地壳和 上部地幔的部分熔融, 伴随着非造山花岗岩的侵入, 侵入的花岗岩使大陆岩石圈削弱, 因此提供了一个 区域性的拉张带导致克拉通盆地的形成。
2克拉通盆地的成矿作用
简单克拉通盆地即是指稳定的克拉通盆地, 位于大陆板块内部, 包 括陆表海和狭义的简单克拉通盆地。其性质主要表现在稳定大陆板块 区内以均匀、缓慢、地势平坦、长期稳定、地形坡度很小的陆表海积 为主, 在陆表海沉积的基础上盆地深度加大, 从而形成了具有一定形 状的狭义简单克拉通盆地。 陆表海内源碳酸盐岩的沉积特征具有低能一高能一低能的基本格 局从而形成了特征岩石类型和结构构造以及生油层、储油层、盖层的 空间配置关系。 狭义简单克拉通盆地可理解为在陆表海的基础上发展起来的、比 陆表海深、沉积特征与陆表海相似的沉积盆地。其地质特征如下： （1）为近圆形、椭圆形、浅碟状盆地。陆表海一般无固定形状（2） 沉积厚度比陆表海沉积大。（3）虽然可以有一定的相变, 总体上处 于浅海相相带变化不明显, 呈渐变过渡从盆地边缘向盆地中心厚度加 大不明显。(4)现代研究资料盆地下部地慢隆起不明显, 现代地温和 古地温均不高。(4）整个石油地质特征和陆表海相似, 但沉积厚度比 陆表海大。（5）简单克拉通盆地的深度比陆表海大基本上由岩石圈 的物理性质及沉积负荷作用。 。
图5 古生代时华北板块弯曲机制及陆表海成因示 意图 Fig5 A skeleton map showing flexuring mechanism of North China plate and origin of epeiric sea，during Paleozoic a．（-O2期间，基底因张应力而呈背形，并从边 缘向中心发育浅水陆表海沉积；b．O2-C2期 间，基底因压应力而呈向形，并形成不整合 面
克拉通盆地特征
克拉通盆地具有地台型构造性质，主要是稳定大陆壳板块区内以均匀沉降为主，地势平坦、长期稳定、地形坡度很小的陆表海和内陆棚海。
陆壳克拉通内部不发育断裂活动，也没有火山喷发活动和岩浆活动，因此不发育火山沉积建造类，主要形成稳定型陆源建造和、隐定型内源建造。
建造的物源是古陆风化剥蚀区或由浅水陆表海水中直接或间接沉淀下来的内源沉积物（孟祥化，1990）。
克拉通并不是均质的完整块体，而是具显著非均一性的拼合体，克拉通是在过去地质历史时期由大、小岩石圈碎块通过组合、分开、再组合而成的拼合体。
克拉通构造上的非均一性表现在地壳块体间或内部存在一系列构造带（克拉通焊接缝合带、前寒武纪造山带、绿岩带、岩浆弧及前寒武纪裂谷）。
克拉通在岩石学上的非均一性可表现出岩石质量的差异分布导致浮力的不均一和热导率、流变性的差异（张光亚，1995）。
发育在古老克拉通块体上的盆地大体可分为两类：克拉通边缘在拉张分裂时可形成大陆边缘盆地（前渊），在挤压拼合时可形成前陆盆地。
克拉通内部则主要发育相对简单的坳陷型盆地，一般称为克拉通内盆地（张抗，2004）。
克拉通内盆地又称简单克拉通盆地，其性质主要表现在稳定大陆板块区内以均匀、缓慢、地势平坦、长期稳定、地形坡度很小的陆表海沉积为主，在陆表海沉积的基础上盆地深度加大，从而形成了具有一定形状的狭义简单克拉通盆地。
陆壳内部克拉通盆地不发育断裂活动，也没有火山喷发和岩浆活动，因而形成了稳定型的内源沉积和陆源沉积以及与板块边缘无关的沉积矿产（张立平，1994）。
克拉通内盆地沉积物主要是碳酸盐岩，并含少量高成熟度的石英砂岩、高岭石粘土岩、海绿石质石英砂岩等，克拉通内盆地陆源碎屑沉积主要由单一而稳定的石英砂岩、高岭石粘土岩和石英质砾岩组成（张立平，1994）。
克拉通内盆地沉积韵律性明显，旋回层序发育。
陆内克拉通盆地的沉积建造主要为稳定型的陆源沉积，其中海绿石沉积和风暴沉积是其主要的稳定沉积建造的鉴定标志。
克拉通盆地沉降机理
1. 克拉通
一、基本概念
• Kober（1921）用Kratogen表示地壳较稳定部分，与造山带对应。
• Stille (1936,1941)最先使用“craton”一词，意指极其稳定的圆盾或地 盾，其为周缘地槽所环绕。
• Sloss （1988）将克拉通定义为具有厚层大陆地壳的广大区域，在几 百万至几千万年内其位置保持在海平面附近的几十米范围内。
• 美国地质研究所将克拉通定义为在漫长的地质时期保持相对稳定或 仅有微弱变形的地壳。包括地盾和地台。
• 板块构造中的克拉通主要是指大陆板块内的稳定大陆块体。
一、基本概念
2. 克拉通盆地
• 包括形成在克拉通内部和克拉通周边环境的盆地，前者即克拉通内盆 地（Interior cratonic basin），后者是指发育在克拉通边缘或靠近克拉 通边缘的盆地。
通盆地。（Cloetigh, 1988）
三、实例分析
1. 中国克拉通盆地
• 特征：平面上呈椭圆形或菱形；在剖面上呈碟状，多为复合多旋回克 拉通盆地，下伏有古裂谷或拗拉谷，上叠有前陆盆地或裂谷盆地。
• 形成机制：与超级大陆裂解有关，克拉通盆地的沉降主要与地幔柱升 降与板块开合运动有关, 随着超大陆裂解, 克拉通随之沉降, 形成克拉 通盆地。
• 关于地幔上涌（mantle diapirs） 的密歇根盆地的形成模式。
• 热的软流圈地幔岩石以底辟方式 刺穿岩石圈到达莫霍面附近，加
热下地壳导致其发生转化，由辉 长岩相变为榴辉岩。
• 当上涌地幔冷却后，盆地就在榴 辉岩负载的作用下发生沉降。
• 冷却过程中弹性岩石圈加厚，导 致岩石圈的抗弯刚度随时间逐渐 增强，这证实了热收缩机制。
期间，地壳很坚固，从而使地壳沉降减慢或 不发生沉降。
克拉通盆地
Klein等（1987）指出大型克拉通内 盆地似是在超级大陆裂解时开始的 ，具有同时性。 据此， Klein 提出了一种克拉通盆地 形成的模式： 熔融花岗岩上拱造成岩石圈拉伸（621a）； 然后发生张裂，由断层控制产生沉降 （图6-21b）； 最后由于花岗岩体变冷，张裂带发生 缓慢热沉降，形成碟形盆地（图 621c）。
岩建造、含煤-铝土-铁质岩建造、红层建造、陆相火山—
碎屑岩建造等。
2、沉积环境：常以大面积的浅海—滨海沉积为主，可有一 部分海陆交互相。
汇报提纲
克拉通盆地的定义和分类 克拉通盆地的构造特征 克拉通盆地的沉积特征 克拉通盆地形成机制 克拉通盆地实例分析
克拉通盆地的沉降原因
（1）岩石圈热拱起－侵蚀变薄－冷却沉降； （2）与岩石圈底部产生热柱有关的张裂作用； （3）因负荷作用（构造的、水和沉积的）而发生挠曲；由于先期张裂或扭张， 使岩石圈变薄； （4）由于火山活动使深处岩浆损耗，岩浆囊空虚，重力塌陷成盆； （5）由于岩浆侵入活动，造成岩石圈上拱或下弯； （6）由于致密物质的贯入，如超基性岩脉底碎或变冷的火成岩，在重力均衡调 整下发生沉降。 （7）由于在重力和热变质作用下发生相变，使密度增大，体积缩小，产生沉降 。 （8）板块边缘的俯冲、碰撞作用引起板内应力场变化产生挤压、伸展和走滑等 构造及沉降盆地； （9）由于构造活化作用，沿老构造再活动； （10）被动大陆边缘的蠕动，即中、下地壳塑性物质向洋逐渐蠕动，造成陆壳变 薄。
石炭纪末，塔里木板块与哈萨克斯坦--准葛尔板块最终碰撞拼贴，塔里木板块成为欧亚 大陆的一部分，古天山褶皱带形成。
克拉通盆地实例
（4）二叠纪：塔里木盆地中央 为一个克拉通内裂谷盆地，沉 积了褐色岩屑砂岩、泥岩，下 部夹两层玄武岩、凝灰岩，厚 度数百米至3600m。此外还有大 规模基性岩墙群侵入，属大陆 裂谷玄武岩和火成岩组成。塔 西南克拉通坳陷内为潮坪与河 流三角洲相砂泥岩夹生物碎屑 灰岩，厚330--1800m。
克拉通盆地全解
第七章 克拉通盆地
2、克拉通盆地的特征 1）形态特征
克拉通盆地的平面 形态
(Leighton 1991)
第七章 克拉通盆地
二、克拉通盆地的类型和特征
2、克拉通盆地的特征 1）形态特征 克拉通盆地纵向剖面一般呈碟盘状，显示了盆地的不对称和基底 的不平整性。如巴拉纳、威利斯顿和密歇根盆地的基底较平整，起 伏不大；而伊利诺伊、波罗的海和巴黎盆地的基底形态受下伏的古 裂谷控制，呈不规则状。
再根据盆地基底性质，将每一类细分为简单克拉通盆地(位于结 晶基底之上)和复合克拉通盆地(位于早期盆地之上)。
第七章 克拉通盆地
二、克拉盆地的类型和特征
2、克拉通盆地的特征
1）形态特征 克拉通盆地平面形状多样，大致可归纳为7种。它们的平面和剖
面轮廓总的来说不规则，但长宽比一般为1︰1～2︰1 这些盆地的面积可大可小如巴黎盆地为11万km2，而盛产油气的
地盾：克拉通内部有大面积基底岩石出露的地区，它们长期隆起， 遭受剥蚀，缺少盖层或仅在局部有沉积。
沉积盆地分析 →第三篇 盆地各论
第七章 克拉通盆地
一、基本概念
地槽这一术语最初是由美国地质学家丹纳(dana，1873)提出来的， 他认为地槽是地球表层强烈沉降的部分，堆积了巨厚的沉积物，并 强烈的褶皱。百余年来随着科学的发展对地槽有了新的认识。地槽 是岩石圈断裂拉开的槽谷，它向两侧扩大，深达上地幔，在那里堆 积了巨厚的沉积物，并有来自上地幔的岩浆侵入和喷出，夹于沉积 岩中。在—定的构造阶段，岩石圈断块发生相向的水平运动，岩层 挤压褶皱隆起，而形成褶皱山脉。
第七章 克拉通盆地
二、克拉通盆地的类型和特征
2、克拉通盆地的特征 2) 克拉通盆地的物质充填样式 ➢ 横向上相变不明显，表现出沉积中心与盆地沉降中心基本 一致的特征。 ➢ 在盆地沉积的纵剖面上，表现出明显的韵律旋回；
上扬子克拉通盆地构造演化及其充填特征
上扬子克拉通盆地构造演化及其充填特征摘要：扬子区是中国三大克拉通盆地之一，本文重点研讨中上扬子克拉通盆地的构造演化，以揭示盆地的沉积过程和沉积充填物的特征。
克拉通盆地，看似简洁（长期较稳定、结构简洁），实则简单（成因机制简单、演化历史长等）。
根据“构造控盆”思路分析上扬子地区克拉通演化阶段中区域构造特征。
关键词：上扬子；克拉通；沉积；构造运动扬子区是中国三大克拉通盆地之一，新元古代末的晋宁运动形成扬子地台基底，使扬子陆块自南华纪开头进入了板块运动机制的克拉通盆地演化阶段，其演化进展与中国大陆再造过程中特提斯洋的扩张、收缩演化阶段，以及相邻陆块之间的作用亲密相关。
总体而言，扬子陆块从早古生代至中三叠世，经受了在原特提斯-特提斯洋中由南向北旋转性漂移过程中与相邻陆块（华夏陆块、华北陆块、印支陆块等）在不同时期差异性作用的进展演化史。
始终持续到中三叠世的晚印支运动造成古特提斯洋封闭、海水退出、构造反转以及前陆造山，从而结束了扬子克拉通盆地的进展演化阶段，进入了陆内造山与前陆盆地的新一轮盆地演化阶段。
1.主要构造演化阶段为：1.1晋宁时期华南洋向扬子陆块的俯冲，在扬子陆块东南边缘形成增生的褶皱带和华夏古陆边缘的沟弧盆体系；古华南洋在扬子陆块的东段消逝,西段的华南残留洋盆连续到加里东期。
晋宁运动后形成扬子地台基底，处于伸展构造背景，台缘裂陷槽与陆内裂堑发育，后造山期岩浆活动，震旦系为第一套盖层，大陆冰盖型冰磺物沉积。
1.2加里东时期为板块活动进展阶段，包括拉张裂陷阶段和汇聚拼合阶段，对应裂陷一被动大陆边缘盆地发育阶段和扬子克拉通上形成大隆大坳、前陆盆地发育阶段。
加里东期发生的构造运动主要有桐湾运动、兴凯运动、郁南运动和都匀运动（北流运动）等，其中，①震旦纪末的桐湾运动，对扬子西部影响较大，造成四川盆地西部发生隆升，并形成了乐山-龙女寺、龙门山、汉南-大巴山、雪峰和黔中的古隆起的雏形；②早寒武世末期的兴凯运动对扬子地区影响不大，表现为隆升性质；③寒武纪末期的郁南运动，同样影响不显著，以隆升作用为主，造成局部不整合；④奥陶纪末期的都匀运动相对较剧烈，活动性西强东弱、边缘强内部弱，乐山-龙女寺隆升较早且剧烈，汉南和大巴山隆起继承性发育，随后雪峰隆起和黔中隆起大幅隆升，从而由西高东低演化成为东南缘隆升的格局。
克拉通盆地分类和特征解析
不同基底的克拉通盆地含油气性不同
裂谷拉张型> 拼接缝合型 褶皱造山型> 稳定结晶型
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第二节 克拉通盆地分类和特征
4、克拉通盆地的不整合
A、伴随造山带变形作用隆升剥蚀的结果，不整合面上下变 形作用、变质作用、研究作用存在巨大差异；
不 整 B、常见与洋盆、陆坡与陆隆的地层中，与海底侵蚀有关， 合 可由地球旋转引起的等深流、温盐海流、浊流及海底相对于 类 溶跃面的变化引起的碳酸盐岩溶蚀作用形成； 型
1、形态特征
平面形态多样，有圆 形、椭圆形、不规则 形等。 长宽比为1:1或者2:1， 面积可大可小。
第二节 克拉通盆地分类和特征
剖面形态 一般为碟盘
状，显示了盆 地的不对称和 基底的不平整 性。
第二节 克拉通盆地分类和特征
2、沉积特征
A 沉积环境 沉积相：大面积的滨浅海为主
海陆交互相 横向上变化不明显 沉积中心与盆地的沉降中心基本一致
区际不整合是克拉通范围的，即从克拉通内部至克拉通陆架沉积 棱柱体，并不局限于克拉通的某些部分。
第二节 克拉通盆地分类和特征
(2)、几何变量
A、构造不一致性 大多数克拉通不整合可能为平行不整合。实际上，所有区域范围的不
整合若追至相当距离也表现出角度不一致性。一些克拉通不整合(尤其是 在快速的、断层伴生的克拉通隆升期形成的)表现为构造角度不整合。
第二节 克拉通盆地分类和特征
3、新生代强烈的改造
A 古近纪－华北和扬子克拉通东部－盆岭构造 B 古近纪末到新近纪初－喜马拉雅褶皱带－裂谷系
反转和改造 C 新近纪到第四纪
➢中东部隆起剥蚀 ➢西北部克拉通 ➢西藏隆起为高原
块体间复活山系 块体为沉降坳陷
克拉通盆地基本概念及克拉通盆地构造环境资料
第一节 基本概念及克拉通盆地构造环境
Sloss（1978）对比了撒哈拉、 西内陆、湾岸、阿基坦、伏尔加－ 乌拉尔、西西伯利亚等六个中新生 代盆地，同样指出了盆地间沉积和 侵蚀幕明显的一致性。
Sloss认为，一方面沉积和剥蚀受 全球海平面升降的控制，克拉通下 降幕与陆缘板块聚敛期相一致，也 与板块扩张加速、洋脊抬高、海洋 高水位期一致。另一方面也应考虑 克拉通内垂直运动的某种全球性机 制。
上升幕，是以1Km/(106-107)a的速率相对于海平面的相对缓慢上升，继续 慢下降后发生。在上升幕时，克拉通表面无明显的构造和地形起伏。上升幕 是以一个大型不整合为代表，以侵蚀作用为主，无沉积物保存在克拉通内部， 只是在克拉通边缘形成成熟砂岩。持续时间为106-107a。
震荡-破裂幕，是导致克拉通相对于海平面的总体上升的脉动垂直运动， 常伴有高角度的块断隆起和互补的盆地，并伴有火山作用。在克拉通的边缘， 差异大的升降造成克拉通边缘扩张和弧间盆地发展。持续时间为106-107a。
中国三个主要的古地台，即中朝地台、扬子地台和塔里木地台。 中朝：早元古代末固结，扬子和塔里木地台：晚元古代固结。
一、基本概念
地质历史时期，围绕陆 核的活动带不断转变为稳 定的地壳单元的过程称为 克拉通化。
有3个克拉通化过程。
克拉通盆地的初始发育时 间一次为早古生代(540520Ma)，与Laurasia大陆 的裂解有关(580-500Ma)， 形成了北美克拉通。
有学者不同意全球海平面变化 周期性和克拉通幕同时性的观点。
第一节 基本概念及克拉通盆地构造环境
三、克拉通的后期变形
1.克拉通的后期变形可以有多种样式:产生隆升剥蚀、褶皱、断裂 。 中国的克拉通受印支、燕山、喜马拉雅等多期活动影响而发生活化。
鄂尔多斯克拉通盆地寒武纪古构造与岩相古地理再认识
鄂尔多斯克拉通盆地寒武纪古构造与岩相古地理再认识张春林;张福东;朱秋影;刘锐娥;辛铭【摘要】A study was carried out on the Cambiran paleotectonic and lithofacies paleogeography of Ordos craton basin based on relevant outcrops,drilling and seismic data.Isopach showed that the Cambrian sedimentary framework inherited the Meso-Neoproterozoic sedimentary framework and can be described as "three troughs,two lands and one depression".Based on this understanding and guided by carbonates sedimentology,we divided the Cambrian into four sedimentary systems:the shoreland,the open carbonate platform,the shelf slope and the trough;and compiled 5 lithofacies paleogeographic maps.The overall lithofacies paleogeographic outlook may be described as the following:in the direction from ancient land to sea successively occurringshoreland,platform with depression,ramp and trough.The Ordos area had experienced a complete transgression-regression process in the Cambrian.A massive ancient land still existed in the Early Cambrian with only a set of shoreland and an open platform sedimentary facies around southwestern margin.During the Middle Cambrian,ancient land shrunk and was segmented into three isolated ancient lands along with transgression of sea.After the Luliang ancient land finally disappeared in Zhangxia Stage,the central and eastern part was featured by open platforms and the southwestern part contained mainly shelf slopes and through.During the Later Cambrian,with the beginning of regression of sea,the ancient landwound southnorth-ward in central Ordos area.%依据野外露头、钻井和地震等资料,对鄂尔多斯盆地寒武纪古构造和岩相古地理开展研究.厚度图法研究表明,寒武纪的沉积格局与中新元古代的沉积格局具有继承性,古构造整体呈现"三槽二陆一洼"的特征.以此为指导,运用碳酸盐岩沉积学,将鄂尔多斯寒武系划分为滨岸、碳酸盐岩开阔台地、陆棚缓坡和海槽四大沉积体系,编制了5张鄂尔多斯地区寒武纪岩相古地理图.岩相古地理总体特征表现为古陆之外为滨岸,滨岸之外为台地,台地内部有洼地,台地外部为缓坡,缓坡边缘见海槽.鄂尔多斯地区在寒武纪经历了一个完整的海进-海退的演化过程.早寒武世表现为广大地区仍为古陆,仅在西南缘环陆发育了一套滨岸和开阔台地相沉积;中寒武世海侵扩大,古陆面积缩小,并被分割成3个独立的古陆,至张夏期吕梁古陆消失,中东部广大地区表现为广阔的开阔台地相沉积,西南缘为陆棚缓坡和海槽相沉积;晚寒武世,海退开始,鄂尔多斯古陆呈南北向条带状分布于鄂尔多斯中部地区.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2017(038)002【总页数】11页(P281-291)【关键词】岩相古地理;拗拉槽;古构造;寒武纪;克拉通;鄂尔多斯盆地【作者】张春林;张福东;朱秋影;刘锐娥;辛铭【作者单位】中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊 065007;中国石油天然气集团公司天然气成藏与开发重点实验室, 河北廊坊 065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊 065007;中国石油天然气集团公司天然气成藏与开发重点实验室, 河北廊坊 065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊065007;中国石油天然气集团公司天然气成藏与开发重点实验室, 河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊 065007;中国石油天然气集团公司天然气成藏与开发重点实验室, 河北廊坊 065007;中国石油青海油田分公司采油一厂,甘肃敦煌 816400【正文语种】中文【中图分类】TE121.2鄂尔多斯盆地包括吕梁山以西，桌子山-贺兰山-六盘山以东，阴山以南至秦岭北麓的广大地区，横跨陕、甘、宁、蒙、晋5省区，面积25×104 km2，是我国第二大沉积盆地[1]。
文章编号： 克拉通盆地基底结构特征及油气差异聚集浅析
第18卷第4期2003年8月地球科学进展A DVANC E I N E AR T H S C I ENCE SV ol.18 N o.4A ug.，2003文章编号：1001-8166（2003）04-0561-08克拉通盆地基底结构特征及油气差异聚集浅析谢方克，蔡忠贤（石油大学盆地与储藏研究中心，北京 昌平 102249）摘 要：克拉通盆地分布广泛，面积巨大，油气资源潜力和富集程度差异性也很大。
把世界主要克拉通盆地按照其基底不均一特性划分为4种类型：裂谷拉张型（北美密歇根和伊利诺斯盆地）、拼接缝合型（中国塔里木和俄罗斯东西伯利亚盆地）、褶皱造山型（北美威利斯顿盆地）和稳定结晶型（澳洲卡奔塔里亚湾盆地等）。
在对各类盆地深部基底结构和油气富集规律比较分析的基础上，初步认为发育在活动构造基底（裂谷、褶皱带、缝合线）上的克拉通盆地油气资源远远好于稳定结晶基底上形成的盆地，各类盆地的油气丰度排序为：裂谷型＞褶皱型＞拼接型＞稳定结晶型，不同类型的克拉通盆地油气成藏的主控因素也各有差异。
关 键 词：克拉通盆地；盆地基底；活动构造；油气成藏中图分类号：T E121 文献标识码：A 克拉通盆地富集着大量的油气资源，现代石油工业的发展日益重视勘探程度较低而又富集油气的克拉通盆地，因此，有取舍地选择典型克拉通盆地进行分析研究十分有意义。
1 克拉通盆地的概念及前人分类“克拉通”（c r a t on）指具有厚层大陆地壳的广大地区［1］，包括稳定的、变形微弱的地盾和地台；而广义的克拉通盆地包括形成在克拉通周边环境和克拉通内部的盆地。
本文所描述的克拉通盆地是指：位于结晶基底之上的简单克拉通盆地和位于早期形成的夭折裂谷或其它类型盆地之上的复杂的克拉通内盆地（夭折裂谷衰退在前中生代之前，以区别于中生代以来开始形成的裂谷盆地），是克拉通块体上所有长期缓慢的宽广沉积区（图1），与K l e i n［2］盆地分类方案中的板块内部克拉通内盆地相似。
克拉通盆地的形成机制
一、克拉通盆地的成因假说
第三节 克拉通盆地的形成机制
克拉通内盆地沉降的原因尚未得到公认，目前假说很多，多归因于下列一个或几 个因素的结合。 (1)岩石圈热隆－侵蚀变薄－冷沉降或变冷比重增大，因重力作用而下沉。 (2)与岩石圈底部产生热柱有关的张裂作用。 (3)因负荷作用（构造的、水和沉积的）而发生挠曲。 (4)由于先期张裂或扭张，使岩石圈变薄。 (5)由于火山活动使深处岩浆损耗，岩浆囊（可能在火山通道之下，也可能在其 周边）空虚，重力塌陷成盆。 (6)由于岩浆侵入活动，造成岩石圈上拱或下弯。 (7)由于致密物质的贯入，如超基性岩脉或变冷的火成岩，在重力均衡调整下发 生沉降。 (8)由于在重力和热变质作用下发生相变(如绿片岩变为角闪岩，辉长岩变为榴辉 岩)，使密度增大，体积缩小，产生沉降。 (9)板块边缘的俯冲、碰撞作用引起板内应力场变化产生挤压、伸展和走滑等构 造及沉降盆地。 (10)由于构造活化作用，沿老构造再活动。 (11)被动大陆边缘的蠕动，即中、下地壳塑性物质向洋逐渐蠕动，造成陆壳变薄。
在造山期汇聚板块间发生再次局部溶蚀，侵入体
冷却将使克拉通盆地再次发生差异热沉降。
第三节 克拉通盆地的形成机制
4、相变和热变质作用
当下地壳密度由低变高时，地壳均衡作用使。相 对致密的地壳发生沉降。 可以解释多数克拉通盆地的重力正异常（致密物 质组成刚性体，受应力作用发生挠曲沉降，因岩石圈 弹性厚度较大，造成重力异常为正值。）
体负荷增大，可使大范围的岩石圈发生沉降。
可以解释与造山带毗邻的一些克拉通盆地的 沉降历史，但不能对全球克拉通盆地沉降的某些 同时性提供令人满意的解释。前陆构造的影响只 是次要动力。
第三节 克拉通盆地的形成机制 3、与超大陆解体有关的非造山花岗岩侵位 假说
7.6 克拉通盆地油气地质特征
第七章油气聚集单元及分布规律7.6 克拉通盆地油气地质特征一、克拉通盆地的概念克拉通：指可以近似作为刚性块体的大陆板块部分，是稳定的大陆块体。
克拉通盆地：在克拉通基础上形成的面积广泛、形状不规则、沉降速率相对较慢并以坳陷为主要特征的沉积层序。
包括克拉通内部盆地和克拉通边缘盆地。
克拉通盆地横剖面示意图（AAPG，2000）巴黎盆地的东西向剖面图（据Perrondon和Zabek，1991）二、克拉通盆地的油气地质特征世界油气25%左右分布在克拉通盆地中。
国外许多著名的含油气盆地为克拉通盆地，如俄罗斯西西伯利亚盆地、北美伊利诺伊盆地、威利斯顿盆地、密歇根盆地、欧洲西北德国盆地等。
我国四川盆地、鄂尔多斯盆地和塔里木盆地的主体等为典型的克拉通盆地。
烃源岩：寒武系到白垩系都有烃源岩分布，岩性主要为泥岩、页岩等，厚度变化较大。
储集层：丰富多样，碳酸盐滩、三角洲和海岸砂岩以及与生物礁有关的碳酸盐滩和台地。
在纵向上储层与盖层有多种匹配形式，在侧向上，储层可相变为非渗透性岩层，形成侧向储盖组合。
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）油气运移：往往发生了较长距离运移，表现出辐射状、垂向以及长距离侧向等多种油气运移方式。
油气藏类型及分布：以构造、地层、岩性圈闭为主，主要油气田分布在源岩发育区边缘或外侧。
鄂尔多斯盆地延长组-延安组油藏分布模式（据长庆油田）典型实例威利斯顿盆地巴肯组油源岩排烃示意图（Webster，1984）盆地有机质含量较高，有机质类型较好，大多为Ⅰ、Ⅱ型。
主要油气田大都分布在源岩发育区边缘或外侧，表明盆地内油气以侧向运移为主。
威利斯顿盆地四川盆地（据李国玉等，2005）有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）7.6 克拉通盆地的油气地质特征（完）。
克拉通盆地的实例
（4）压扭背斜带成油气模式
（1）克拉玛依油田
位于盆地西北缘、玛湖南凹陷西斜坡的克 拉玛依-夏子街断阶带上 1955发现
❖ 构造位置
向东南倾的平缓大单斜，倾角3º，断层活动强 烈时期长，鼻状隆起和平缓背斜
断裂：北西-南东 北东-南西向（克-乌断裂） 东西向
克-乌断裂 逆冲断裂，控制P T J地层沉积 上下盘油气丰富
克拉通盆地的实例
1、密歇根盆地
密歇根盆地位于北美克拉通内部，是一个以前寒武纪结晶 基岩为基底的盆地，平面为圆形，剖面为碟形，盖层厚约 4500m。
克拉通盆地的实例
过去认为密歇根盆 地是一个典型的克拉通 内坳陷或平缓台向斜
克拉通盆地的实例
地震及钻探资料表明在晚元 古宙，该区有一个大陆三叉裂 谷系，其中的一支向南延伸， 埋于密歇根盆地之下，在裂谷 支中火山活动强烈。张裂活动、 玄武岩发育和伴随的下沉时间 是 11亿年，而热沉降开始的时 间，大约是 520～500 Ma。
克拉通盆地的实例
(2)志留－石炭纪 这一时期塔里木板块北缘为活动陆缘，盆地主体属克拉通内坳陷 ，部分为克拉通边缘拗陷。 志留纪时，在克拉通内坳陷中，沉积了陆棚相与滨岸相砂岩、粉砂 岩，厚 1200 m。
克拉通盆地的实例
泥盆纪时，盆地 主要为克拉通内拗陷， 柯坪地区为滨海相－陆 相碎屑岩，厚一千余米 ，库鲁克塔格地区为海 相 砂 岩 ， 厚 1600m 。 仅 塔西南为克拉通边缘坳 陷环境，为陆棚与三角 洲相砂岩夹白云岩、生 物灰岩。
《油气成藏机理》第六章 1. 中国克拉通盆地
一、狭义稳定克拉通盆地石油地质特征
1。生、储、盖地质要素发育， 2。持续的沉降使得烃源岩达到生油气高峰， 3。构造稳定背景下盆地断裂与褶皱不发育，导致
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500 1000km
被动/稳 定
大陆边 缘
3、区域性盖层与油气保存
前陆盆 地
被动/稳 定
大陆边 缘
4、有利生储盖组合
前陆盆地
被动/稳 定
大陆边 缘
5、断裂活动与基底差异升降、 油气运移通道
6、有效的圈闭
已发现的油气藏以构造油气藏为主 构造圈闭的形成主要受控于三个因素： 1）基底断裂导致的升降：阿拉伯地台 2）盐流动：盐盆发育区 3）侧向挤压：扎格罗斯褶皱带
克拉通盆地的实例PPT课件
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第四节 克拉通盆地的实例
5、鄂尔多斯盆地 石炭纪至早中三叠世仍为克拉通
内盆地。石炭纪时海水向中央隆起 超覆，形成海陆交互相含煤系。早 二叠世，海水逐步退出，形成内陆 湖泊、河流、三角洲流积环境。
强烈的印支运动后，华北克拉通 东隆西拗，鄂尔多斯地区从晚三叠 世形成独立的内陆盆地。盆内沉积 了晚三叠世至早白垩世陆相沉积。 早白至世末的燕山运动，使盆地整 体隆升。
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克拉通盆地的实例
6．四川盆地 盆地含气层系多，主要为震旦、 石炭、二叠和三叠系，主要储集空间 为成岩作用形成的孔洞及构造裂缝、 礁块、砂岩孔隙。 主要圈闭类型以构造圈闭最为发育 ，具成排成带的特点。也发现有生物 礁圈闭、地层尖灭和岩性圈闭等。
古隆起对气藏富集具控制作用， 加里东或威远－龙女寺古隆起对威远 震旦系气田有控制作用。印支期泸州 古隆起对其周围构造中的气田也有控 制作用。
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（3）古隆起边缘凸起带成油模式 特指陆梁隆起南侧的陆南凸起。紧邻生油气凹陷；为 首先捕获油气的地区；后期构造稳定。（4）压扭背斜带成油气模式
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（1）克拉玛依油田
位于盆地西北缘、玛湖南凹陷西斜坡的克 拉玛依-夏子街断阶带上 1955发现
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克拉通盆地的实例
（3）二叠纪 塔里木盆地中央为一个克拉通内裂谷盆地，沉积岩屑砂岩、泥岩，夹玄武岩 、凝灰岩。此外还有大规模基性岩墙群侵入。塔西南克拉通坳陷内为潮坪与河 流三角洲相砂泥岩夹生物碎屑灰岩。
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克拉通盆地的实例
（4）三叠纪 由于羌塘地块的北移和古特提斯洋向塔里木板块的俯冲和碰撞，塔里 木盆地处于挤压环境，沉降范围缩小，有库车前陆坳陷、塔北前陆冲断 带和中部克拉通内挤压挠曲盆地（图6－17）。主要沉积为湖泊与三角洲 相砂泥岩夹砾岩及煤线。
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填特征的分析发现，在内克拉通盆地中，相对于全球相对海平
面的变化，在低水位体系域时以陆源碎屑沉积为主，高水位时 则形成广阔的碳酸盐台地。随盆地基底抬升的影响，浅水碳酸
盐台地转化为蒸发台地。
第七章 克拉通盆地
沉积盆地分析
主讲：杜振川
研究生课程
沉积盆地分析 →第三篇 盆地各论
第七章 克拉通盆地
一、基本概念 地台是大陆的一部分，其上部覆盖着水平的或缓倾斜的岩层，(主 要是沉积岩)其下伏岩层是埋深不同的结晶基底，结晶基底是在更
早期变形时固结的。可见地台具有双层结构，下层为褶皱基底，上
层为沉积盖层。地台以升降运动为主，但升降幅度和变化都较小， 因而沉积盖层较薄，厚度和岩相亦较稳定，构造变动、岩浆活动和
第七章 克拉通盆地
二、克拉通盆地的类型和特征
2、克拉通盆地的特征 1）形态特征
克拉通盆地平面形状多样，大致可归纳为7种。它们的平面和剖
面轮廓总的来说不规则，但长宽比一般为1︰1～2︰1 这些盆地的面积可大可小如巴黎盆地为11万km2，而盛产油气的 西西伯利亚盆地约为350万km2。
第七章 克拉通盆地
第七章 克拉通盆地
二、克拉通盆地的类型和特征
1、克拉通盆地的类型 克拉通盆地按其所处的大地构造位置可划分为两类：将克拉通盆
地分为内克拉通盆地(位于大陆板块内部)和边缘克拉通盆地(位于大
陆板块边缘)。 再根据盆地基底性质，将每一类细分为简单克拉通盆地(位于结
晶基底之上)和复合克拉通盆地(位于早期盆地之上)。
沉积物以稳定型的内源沉积和陆源沉积为主。
内源沉积物以碳酸盐岩为主，其分布与沉积环境的水动力条件密 切相关。 陆源碎屑沉积岩以石英砂岩为主，可见高岭石粘土岩、石英质砾 岩等。石英砂岩的结构成熟度和成分成熟度都较高；在石英砂岩中 常可见代表稳定、开阔海环境的海绿石。
第七章 克拉通盆地
二、克拉通盆地的类型和特征
第七章 克拉通盆地
一、基本概念 克拉通盆地(craton basin)：在克拉通基础上形成的面积广泛、形 状不规则、沉降速率相对较慢并以坳陷为主要特征的沉积层序。 中国有三个主要的古生代地台区，即中朝地台、扬子地台和塔
里木地台。中朝地台是早元古代末固结的克拉通，扬子地台和塔
里木地台则是晚元古代固结的克拉通。
强烈的褶皱。百余年来随着科学的发展对地槽有了新的认识。地槽
是岩石圈断裂拉开的槽谷，它向两侧扩大，深达上地幔，在那里堆 积了巨厚的沉积物，并有来自上地幔的岩浆侵入和喷出，夹于沉积
岩中。在—定的构造阶段，岩石圈断块发生相向的水平运动，岩层
挤压褶皱隆起，而形成褶皱山脉。
第七章 克拉通盆地
一、基本概念 优地槽离地台较远的巨大断裂沉降带，常与冒地槽相邻，沉积岩
层巨厚，主要为泥岩夹粉砂岩复理石、硅质岩、放射虫岩、浊集岩、
滑坍堆积、并有基性，超基性岩侵入和玄武岩喷出，还有细碧岩， 可组成所谓的蛇绿岩套。它是过去的大洋深水盆地和深海沟。例如，
我国的北祁连山加里东地槽，天山海西地槽，西秦岭印支地槽都是
优地槽。 冒地槽靠近地台的沉降带，地台与优地槽之间的过渡区，其沉积 物为碎屑岩、泥岩、石灰岩，一般缺乏火山岩。褶皱和变质均较轻 弱，故称之为冒地槽。
2、克拉通盆地的特征 1）形态特征
克拉通盆地的平面 形态 (Leighton 1991)
第七章 克拉通盆地
二、克拉通盆地的类型和特征
2、克拉通盆地的特征 1）形态特征
克拉通盆地纵向剖面一般呈碟盘状，显示了盆地的不对称和基底
的不平整性。如巴拉纳、威利斯顿和密歇根盆地的基底较平整，起 伏不大；而伊利诺伊、波罗的海和巴黎盆地的形成机制
克拉通盆地的形成机制仍存在几方面的问题：①全球构造与
盆地的关系；②盆地之下的地壳结构；③盆地形成过程中，较
长的延续时间与热活动的关系；④造山期盆地发育的状况。所 以到目前为止，尚无一种成因模型可以完全清楚解释克拉通盆
第七章 克拉通盆地
2、克拉通盆地的特征 1）形态特征
克拉通盆地的剖面 形态及基底特点 (Leighton，1991)
第七章 克拉通盆地
二、克拉通盆地的类型和特征
2、克拉通盆地的特征 2) 克拉通盆地的物质充填样式
克拉通盆地发育在稳定的克拉通地块之上，一般远离板块边缘，
盆地中的沉积物充填较薄，多为缓慢下沉基底之上的浅水沉积。 克拉通盆地，特别是位于稳定大陆板块之上的内克拉通盆地，常 以大面积的浅海—滨海沉积(可有一部分海陆交互相)为主。 由于处于构造较稳定的环境，沉积物的形成速度十分缓慢，形成 宽而薄的席状砂体；
区域变质作用都较弱。上述特点都说明地台的活动性比地槽小，地
台是地壳中相对稳定的大地构造单元 地盾：克拉通内部有大面积基底岩石出露的地区，它们长期隆起， 遭受剥蚀，缺少盖层或仅在局部有沉积。
沉积盆地分析 →第三篇 盆地各论
第七章 克拉通盆地
一、基本概念 地槽这一术语最初是由美国地质学家丹纳(dana，1873)提出来的， 他认为地槽是地球表层强烈沉降的部分，堆积了巨厚的沉积物，并
第七章 克拉通盆地
二、克拉通盆地的类型和特征
2、克拉通盆地的特征 2) 克拉通盆地的物质充填样式
横向上相变不明显，表现出沉积中心与盆地沉降中心基本
一致的特征。 在盆地沉积的纵剖面上，表现出明显的韵律旋回；
第七章 克拉通盆地
二、克拉通盆地的类型和特征
2、克拉通盆地的特征 2) 克拉通盆地的物质充填样式
第七章 克拉通盆地
一、基本概念
“克拉通”(Craton)一词最先由Shill于1936年提出，意思是指极其 稳定的、为周缘地槽所环绕的地盾(shield)。 Sloss(1988)把克拉通定义为具有厚层大陆地壳的广大区域，在几 百万至几千万年中其位置保持在海平面附近的几十米范围内。 美国地质研究所出版的《地质词典》将克拉通定义为：长期保持 稳定或仅有微弱变形的地壳，即将克拉通限定为包括地盾和地台在 内的比较稳定的大陆地壳。 板块构造概念中的克拉通主要是指可近似作为刚性块体的大陆 板块部分，是稳定的大陆块体。