沉积作用的控制因素

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-(西太平洋)沟 弧盆体系-环太平 洋造山带-前陆盆 地 C、陆内造山
-再旋回造山带 (中亚型造山带) -前陆盆地
二 板块构造基础
3、转换环境 转换环境出现于相邻板块作平行剪切运动的地带,
以发育转换或走滑断层为特征。典型的转换边界见 于大洋中脊两侧洋壳走滑运动导致的转换断层。
二 板块构造基础
3、转换环境
威尔逊将大洋发展的整个过程划分为六个阶段:即萌芽阶段、 幼年阶段、成年阶段、收缩阶段、残留洋阶段、大陆碰撞阶段。 前三个阶段代表板块的活动方式是扩张,形成相应的断陷型地 槽和大西洋型地槽。后三个阶段代表了板块活动方式是聚会碰 撞,形成了大致相当于上述的岛弧型、日本海型和地中海型地 槽。
威尔逊旋回表明所谓的地槽和造山带是板块运动的结果,由 反映板块运动的三种主要作用所形成:①大陆裂开和海底扩张 作用;②板块俯冲和海洋收缩;③海洋关闭和大陆碰撞作用。 大陆上或大陆边缘上有些小型盆地的形成与平移断层或转换断 层有关。
前陆盆地
上叠(或拼合)盆地 复合盆地 继承盆地 再生盆地
板内 缝合带 板内或板缘
“退火”的陆壳和 洋壳或陆壳和洋壳
陆壳/过渡壳或洋 壳
挤压、褶皱、负载、挠折 挤压
复合的
四 典型沉积盆地特点
1、与离散(拉张)活动有关的盆地 1)克拉通内坳陷
比较平稳缓慢的下陷,缺乏强烈的同沉积构造活动。沉积充填类型 以大陆河流、湖泊及浅海相为主。如非洲乍得盆地、美国密歇根盆地、 中国华北盆地等。
五 沉积盆地分析
➢充填物的岩性特征:相--沉积环境意义 ➢沉积构造:层面构造、层理
➢古流体系:
砾石倾斜状态; 颗粒倾斜状态; 交错层理;前积层倾斜方向; 流线、流理;
砂体图;相比图;砾石粒径统计等。
➢盆地充填序列和旋回结构:海平面变化、地壳运动、
沉积物供给、气候条件变化、冰川活动、沉积动态过程…
四 典型沉积盆地特点
3、与转换活动有关的盆地-走滑盆地 走滑盆地充填特点:
(1)盆地几何状态狭长而深,堆积作用快, 砾岩等发于在盆地地层边缘;
(2)横向相变快;
(3)边缘断层活动 频繁,引起同沉积不整合 发生,与相邻盆地地层有 别,对比困难;
(4)沉积物来自物 源区,一般是补偿相的;
(5)在现代盆地中 可能是地貌特征的补偿。 实例:美国加州里奇盆地
一 沉积盆地
叠(复)合盆地和原型盆地:沉积盆地自太古代至新
生代的整个地质历史长河中经历了形成、消亡、再形成的多旋回的演化。 在地层记录中有多个盆地的叠复。
单一的盆地又称原(单)型盆地,多个盆地的叠置形成叠(复)合 盆地(朱夏,1980) 。它们为重要的地层间断和构造变革事件所分隔。不 同的原型盆地形成和演化与其同期的构造作用等有关。
2、与聚敛(挤压)活动有关的盆地 2)与大陆碰撞有关的构造盆地
两个大陆板块相碰撞,产生水平挤压或垂直运 动,并产生相关的盆地。包括四类盆地:
(1)周缘或陆外缘(前渊)盆地 (2)内缝合带海湾盆地 (3)火山弧弧后盆地 (4)与地堑和横断层有关的盆地。
四 典型沉积盆地特点
2、与聚敛(挤压)活动有关的盆地
典型的转换边界见 于大洋中脊两侧洋壳走 滑运动导致的转换断层。
著名的圣得安列大 断裂就是北美板块相对 太平洋板块相对运动而 产生的转换边界。
二 板块构造基础
加拿大地质学家威尔逊(1966、1968)根据现今地球上存在着 从大陆裂开到大洋形成,以及从大洋缩小到关闭等地壳不同演 化阶段的代表产物,提出了一个大洋从产生、发展直至消亡的 全过程,即被称之为威尔逊旋回。
板块构造运动包括大陆的破裂解体、海底扩张、板块相互碰撞、俯冲、 剪切、走滑等作用。板块是由岩石圈组成的,可以发生漂移运动是由于岩石 圈之下存在一个软流圈的流变带。
二 板块构造基础
1.离散环境
离散边界是指板块发生 背离运动,导致大陆破裂、 离散漂移至海底扩张的构造 环境。典型的离散边界是大 洋中脊。随地慢物质上涌, 在大洋中脊两侧不断形成新 的洋壳,两侧大陆边缘形成 被动大陆边缘。
四 典型沉积盆地特点
1、与离散(拉张)活动有关的盆地
2)裂谷盆地
大陆裂谷为构造 控制的同沉积裂谷, 其早期充填为河流、 湖泊相沉积,晚期为 浅海相沉积,同时伴 随火山作用。沉积充 填类型与气候相关。 如非洲东非裂谷、中 国东部新生代断陷盆 地(板内裂谷)等。
四 典型沉积盆地特点
现代裂谷盆地的典型实例有苏联的贝加尔裂谷、 德国的莱茵裂谷以及东非裂谷系。贝加尔裂谷形成于 古近纪,其内的贝加尔湖是世界上最深的湖泊,长达 670km,深1700m以上。沉积厚度超过5000m,沉积 物由陆相的浅水湖泊、沼泽及河流沉积所组成并夹少 量碱性火山岩。
沉积学基础
第六章 沉积作用的控制因素
控制沉积作用的因素是多种多样, 主要有大地构造、海平面变化、气 候变化、生物演化等。
沉积学基础
第一节 大地构造控制作用
大地构造作用对沉积作用的控制具体的表现为: (1)影响沉积盆地的类型、成因和演化; (2)控制物源区上升和侵蚀; (3)控制沉积盆地下沉和沉积物被搬运、堆积的速 度等; (4)影响沉积物或沉积岩的成分、结构和构造等特 征。
平面上 垂向上
三 沉积盆地分类
1源自文库离散边缘盆地
2 会聚边缘盆地
3 转换断层和横 推断层盆地 4 在大陆碰撞和 缝合过程中发育 的盆地前陆盆地 5 克拉通盆地
——Mial 盆地分类(1983)
裂谷盆地: A 张裂拱形盆地; B 环形盆地
大洋边缘盆地: A 红海型(“年轻的“); B 大西洋型(“成熟的“)
五 沉积盆地分析
以盆地为整体,综合进行沉积充填、构造沉降、埋藏史、 热演化史及成矿作用的系统研究,其中盆地的沉积—构造演 化史是其最重要的研究内容。是涉及整个地学及相关学科的 领域复杂的系统工程。
盆地分析的基本参数:
几何形态:几何形态与沉积构成 盆地充填:岩石学特征、充填序列、旋回、沉积相、沉积 体系、古流体系; 盆地构造:古构造运动面、地层厚度分布、盆地构造骨架 及后期构造变形; 古生物化石 能源分布特征盆地充填物热转化程度:地质温度计 岩浆活动
(1)沉积物形成于活动的逆 冲体系前的前渊盆地中。如新生 代的四川盆地、意大利亚平宁地 区的前陆盆地等。
(2)沉积物堆积在活动的推 覆体之上的推覆体顶盆地中。
弧后前陆盆地见于北美西部 白垩纪洛矶山前陆盆地。
四 典型沉积盆地特点
2、与聚敛(挤压)活动有关的盆地 1)前陆盆地
前陆盆山耦合过程的层序地层响应
海沟和消减杂岩
弧前盆地
弧间和弧后盆地
后弧(前陆)盆地
盆 A 板块边界转换断层
盆 A 在网养断裂系中的盆地
地 B 离散边缘转换断层
地 B 断裂末端盆地
位 C 会聚边缘横推断层 置 D 缝合带横推断层
类 C 在雁列养断裂体系中的拉裂盆地 型
周缘(前渊)盆地
缝合带内内凹盆地(残留洋盆)
伴生的横推断层盆地
加利福尼亚型盆地
沉积盆地分类(Klein,1990)
大陆边缘 板内
被动边缘
活动边缘
转换边缘
盆地类型 克拉通盆地 裂谷盆地
拗拉槽 挠曲盆地 海沟盆地 海沟斜坡盆地 前弧盆地 弧内盆地 弧后(弧间)盆地 拉分盆地 转换挤压盆地
盆地位置 板内
板内和板缘(平行边缘) 板缘至板内(垂直边缘)
板缘 板缘 板缘 近板缘 弧 板内 转换边缘(释放弯曲) 转换(受阻弯曲)
三 沉积盆地分类
盆地所处地壳性质;陆-洋-过渡壳
相对于板块边缘位置;板内-板缘-缝合带 地球动力学 成盆板块边缘性质;活动-被动-转换-碰撞
地壳动力过程;裂陷、拉伸、挠曲、
分 类
挤压、伸展、平移

充烃因素(含地热史)低-正常-超
标 有机地球化学 运移因素(孔隙度和渗透率)
圈闭因素(封闭) 含能源盆地——是大型沉积盆地的一部分
一 沉积盆地
从成因上沉积盆地有:
构造成因:沉积盆地的形成主要与岩石圈的构造 活动有关。盆地的沉降常常是岩石圈变薄或 挠曲、 重力均衡及热力作用的结果。
非构造成因:这些盆地规模小,如剥蚀盆地、死 火山口形成的盆地等。但其沉积物最后得以保存也必 须有构造沉降。
因此,地球表面主要的沉积盆地都是构造活动引 起沉降的结果。
一 沉积盆地
盆 地:四周为高地所环绕的一块低凹的地面,
它可以分布于陆地或海洋中。该类型盆地又称为地 貌盆地或地形盆地。
构造盆地:指中间地层新,四周地层老的一种
构造形式,称为构造盆地。这种盆地的下沉发生 在变形岩层沉积之后,即先有沉积物的堆积然后 发生下沉,岩层变形,因此盆地内岩相带的走向 和古水流的方向与盆地的结构形态无关。
塔里木叠合盆地层格架
二 板块构造基础
19世纪初就出现了大陆漂移学说;1915年,德国气象学家阿尔弗雷 德·魏格纳(Alfred Wegener)的《大陆和海洋的形成》问世;
在60一70年代提出了海底扩张学说。 70—80年代发展成涉及全球的板块构造理论。 板块构造理论:固体地球上层在垂向上可分为物理性质显著不同的两个 圈层,即上部的刚性岩石圈和下部的塑性软流圈;岩石圈可划分为若干板块, 它们漂浮在塑性较强的软流圈软流圈上作大规模的水平运动;海洋板块不断 新生,又不断俯冲、消减到大陆板块之下;板块内部相对稳定,板块边缘构 造活动性很强烈;板块之间的相互作用决定全球岩石圈运动和演化的基本格 局。
一 沉积盆地
沉积盆地:沉积盆地是沉积物大量堆积的场所,
是地球表层极其重要的地貌—地质单元。 通常所指的盆地是同生沉积盆地。这类盆地边
下沉边沉积,因此常有巨厚沉积物的堆积,通常是 盆地中央厚,边缘薄,其岩相带的走向与古水流方 向和盆地的形状有关。
沉积盆地
➢含油气盆地 含煤盆地
➢含煤盆地 原型盆地 改造盆地
是大陆裂谷最初形成时所产生的三叉裂谷中停止发育的一支。另两 支发育为大洋。坳拉谷盆地从大陆内向外延伸,并向大陆边缘加深,其 走向与海岸斜交或近于垂直。因此,为面向海洋的狭长楔形盆地。
四 典型沉积盆地特点
2、与聚敛(挤压)活动有关的盆地 1)前陆盆地
为边缘盆地或弧后盆地类型。 可形成于两种不同的构造背景:
二 板块构造基础
2、汇聚环境
聚敛环境是指两个板块发生相对聚合运动的地带,导致岩石 圈板块消失于另一板块之下。聚敛环境有三种边界类型:
(1)洋-洋俯冲边界。大洋岩石圈俯冲于另一大洋岩石因之下形 成的边界。如马里亚纳群岛的边界,以发育典型的海沟和火山岛 弧为特征。
(2)洋-陆俯冲边界。大陆岩石圈俯冲于大洋岩石圈之下形成的 洋一陆边界,如安第斯山脉西部的边界,由海沟和大陆岩浆岛弧 组成。
构造层序发育早期的逆冲作用强烈造山,在构造层序的下部沉积序列发育同逆冲构造期的冲积扇 沉积;逆冲体的重力加载引起快速挠曲沉降,导致了区域性的水进。随后由于逆冲造山作用减弱, 山前高差减小,缺少边缘扇砂砾岩带的发育;沉降变缓,以河流和河流三角洲沉积向盆地推进, 形成了构造层序上部的水退序列。
四 典型沉积盆地特点
我国东部中新生代盆地,如汾渭地堑、郯庐断裂 带白垩纪-古近纪地堑等,都具有陆内裂谷盆地的构 造和沉积特征,如汾渭地堑形成于古新世至上新世, 盆地中堆积了厚达6000~7000m的陆相红色碎屑沉积。 在盆地北部有多次碱性玄武岩喷发。
四 典型沉积盆地特点
1、与离散(拉张)活动有关的盆地 3)坳拉谷盆地
地壳类型 陆壳
陆壳或过渡壳 过渡壳或陆壳
陆壳 洋壳 洋壳或老沉积物 陆壳-岩浆岩 洋壳
陆壳/过渡壳或洋 壳
盆地形成的地球动力模式 伸展、拉张、热沉降
伸展、拉张、热沉降
负载、挠折 汇聚、挤压 挤压-伸展、褶皱 挤压、岩石圈弯曲、热沉降 伸展-裂陷 裂陷、拉张、热衰退
平移、伸展、热沉降
碰撞边缘
其它(与边 缘无关)
2)与大陆碰撞有关的构造盆地
两个碰撞的大陆板块边缘和外弧带一般是不十分 规则和平整的,在它们之间仍会存在未消耗完的老的 洋盆即残留洋盆地。
现代残留洋盆地的典型例子是孟加拉湾,由于继 续消减作用,这个盆地正在闭合中,沉积物主要来源 于碰撞造山带的碎屑,形成三角洲与海底扇沉积。
东地中海是非洲和欧洲板块碰撞过程中正在消亡 尚未闭合的残留洋盆地。
(3)陆-陆碰撞边界。由大陆壳和大陆壳聚合产生的碰撞带。这 里没有发生上述意义的俯冲作用。下行板块的浮力抵制了俯冲, 导致了强烈的变形和隆起。世界之脊的喜马拉雅山被认为是印度 板块与欧亚板块碰撞的结果。
二 板块构造基础
2、汇聚环境
A、洋-陆碰撞 -(东太平洋)海
岸山脉-环太平洋 造山带-前陆盆地 B、洋-洋碰撞
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