盆地构造分析

• 沉积盆地是地球表面的长期沉降区，它的 位置和驱动机制与不连续的、相对刚性的 板块的运动以及与下伏地幔的热对流系统 密切相关，同时这些板块还代表地球冷却 的热动力学边界，地球外壳由一些较薄的 刚性板块组成，这些板块处于相互运动状 态，由此产生可以传播相当远直到板块内 部的板块边界力。因此，沉积盆地处在由 于板块运动产生的应力环境中，此外，板 块位于不断进行着缓慢热对流的地幔之上， 因此盆地基底的岩石圈还受差异热力作用。
• Bally分类强调盆地与巨缝合带的关系及B-俯冲带、 A-俯冲带之间的差异。这种分类难于从岩石圈动 力学机制的角度考虑盆地之间的基本差异和相似 性。 • 从岩石圈运力学角度进行盆地分类是近年来人们 比较强调的一种分类方案。从水平应力场考虑， 含油气盆地形成的动力学背景可以分为张性的、 压性的和剪切的。这常与沉积盆地的边界断裂性 质一致，如正断层、逆断层和平移断层；也可与 板块边界的类型相一致，如离散型、聚敛型和转 换型。因此大多数盆地的动力学类型可和断层的 动力学类型一致。图5—2的左侧为安德森所提出 的断层动力学类型，右侧则为盆地形成的动力学 模式。
• 在研究工作的初期，我们可以根据盆地边界断裂 及构造带性质，当某一种分量为主时，分类为某 一类型盆地。如张性盆地的边界断层常以正断层 或生长断层为主，盆地边界较直或呈锯齿状。压 性盆地边界常以逆断层或冲断褶皱带为主，边界 呈花彩弧状。扭性盆地的发育发展常受平移断层 或剪切带的影响，边缘平直。随着研究工作的进 一步深入，可以结合地球物理资料及遥感的透视 信息，了解盆地构造细节及盆地内构造性质的变 化，以便对隐伏构造的样式进行推断。
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• 教学重点与难点： • 重点：盆地动力学分类方案，裂谷盆地的 类型和特征，大陆裂陷作用模式，控制前 陆盆地发育的主要因素，前陆盆地构造沉 降模式，雁列张性盆地，纵向松弛盆地， 拉分盆地，转换伸展盆地。 • 难点：岩石圈流变学分带，大陆裂陷作用 模式，前陆盆地构造沉降模式。
盆地构造分析
岩石圈流变学分带和盆地动力学分类方 案
• 实际上大多数盆地的形成，既有水平运动分量， 又有垂直运动分量。这首先为李四光(1962)所提 出的压扭性及张扭性双重力学性质的概念所阐明， 之后为英国地质学家Harland(1971)所引用，并 应用于板块构造，建立了转换一挤压型和转换一 拉伸型构造。近年来这也被美国地质学家应用于 加利福尼亚的构造研究及油气勘探中(Sylvester， 1976)。 • 此外也应该从重力来考虑，由于重力作用和岩石 圈冷却，地壳缓慢下降，逐渐形成沉积盆地。
地球内部由若干组份带和流变带组成。主 要组分带的分界是在地壳、地幔和地核之间。 地壳由密度较低的岩石组成，上有沉积岩覆盖。 力学和流变学的分带不一定与组分带一致，主 要流变带的分界在岩石圈和下伏的软流图之间。
• 岩石圈有足够的刚度以构成比较连续的板块，其 底部以等温(约1330℃)为特征，通常称为热岩石 圈，它的上部(厚约50km)可以在长时期内储存弹 性应力，因而称为弹性岩石圈。从大陆岩石圈的 强度与深度的关系来看，地壳的下部存在一个塑 性软弱带，它将脆性的地壳上部与地幔分隔开， 类似果酱三明治结构。然而，大洋岩石圈不存在 该塑性软弱带，它的强度随深度的增加而增加， 直到上地幔中的脆性一塑性过渡带(图5—1)。
表5-1 Bally和Snelson(1980)的盆地分类
• 1．位于刚性岩石圈之上且与巨型地缝合带的形成无关的 盆地。 • （1）与大洋地壳形成有关的盆地。 • ①裂谷。 • ②与大洋转换断层有关的盆地。 • ③深海平原。 • ④横跨大陆地壳和大洋地壳的大西洋型被动边缘（陆缘、 陆坡和高地）。 • a.覆于早期裂谷系上。 • b.覆于早期的转换断层上。 • c.覆于早期的（3.（2）①）和（3.（2）②）型的弧后盆 地之上。 • （2）位于前中生代的大陆岩石圈之上的盆地。 • ①克拉通盆地。 • a.位于早先的裂谷地堑之上的盆地。 • b.位于以前形成的（3.(2) ①）弧后盆地之上的盆地。
盆地构造分析
基本内容：包括: ①岩石圈流变学分带和 盆地动力学分类方案。 ②盆地特征分述：(1)由于岩石圈伸展所 形成的盆地；(2) 挤压型盆地；(3)与走向 滑移或巨型剪切断层有关的盆地。
• 教学思路：①岩石圈流变学分带和盆地动 力学分类方案。②盆地特征分述：(1)由于 岩石圈伸展所形成的盆地〔伸展盆地的基 本概念，裂谷盆地的类型和特征，大陆裂 陷作用模式〕；(2) 挤压型盆地〔基本类型 和特征，控制前陆盆地发育的主要因素， 前陆盆地构造沉降模式〕；(3)与走向滑移 或巨型剪切断层有关的盆地〔雁列张性盆 地，纵向松弛盆地，拉分盆地，转换伸展 盆地〕。
• 3．缝合带盆地，位于挤压巨型地缝合带上，且大部分包 含在地缝合带之内。 • （1）与B型俯冲带伴生。 • ①弧前盆地。 • ②环太平洋弧后盆地。 • a.弧后盆地，底板为大洋地壳，并与B型俯冲伴生（狭义 的边缘海）。 • b.弧后盆地，基底为大陆型或过渡型过壳，与B型俯冲伴 生。 • （2）弧后盆地，与大陆碰撞伴生，位于A型俯冲弧的凹 侧。 • ①位于大陆地壳上，或为潘尼亚型盆地。 • ②位于过渡和大洋地壳上或为西地中海型盆地。 • （3）与地缝合带巨型剪切系统有关的盆地。 • ①大盆地（Great Basin）型盆地 • ②加利福尼亚型盆地。
• 2．位于与挤压型巨型地缝合带的形成有关的刚性 岩石圈之上的近地缝合带盆地。 • （1）位于靠近B型俯冲边缘的大洋地壳上的深海 沟或海槽。 • （2）前渊和下伏地台沉积或靠近A型俯冲边缘的 大陆地壳上的深槽。 • ①具有埋藏地堑的对冲断层，块断运动不强烈或 根本没有。 • ②断块作用为主。 • （3）中国型盆地，伴有挤压巨型地缝合有关的远 源断块作用，但与A型俯冲边缘无关。
• 板块的相对运动在其边界产生了变形和地 震活动，并形成了三种类型的板块边界： ①离散边界，如作为大洋盆地扩张中心的 大洋中脊；②聚敛边界，与大规模的收缩 作用有关，如大陆碰撞带；③稳定边界， 以走向滑移形变为特点。沉积盆地分类的 主要依据岩石圈的基底类型(即：大陆型、 海洋型、过渡型)：盆地与板块边界的相对 位置关系(克拉通内、板块边缘)：离盆地最 近的板块边缘类型(离散型、聚敛型、转换 型)。广泛采用的Bally和Snelson(1980)的 分类方法将盆地分为三大类(表5—1)：