克拉通定义
各种地质构造现象的描述
地质资料要点1.变质核杂岩目录概念:特征:变质核杂岩变质核杂岩是构造上被低角度正断层(剥离断层)拆离的、呈孤立的平缓穹形或拱形强烈变形的变质岩和侵入岩构成的隆起、其剥离上盘是年轻的沉积岩系,往往出现在造山带的核部。
编辑本段概念:由于岩石圈的伸展拆离基底隆升和地表的剥蚀作用使地壳深部的变质岩和深成岩逐渐上升而出露地表,这套深部岩石称为变质核杂岩。
也称为火山侵入杂岩。
编辑本段特征:(1)形态特征:外形近圆形或椭圆形(2)结构特征:上拆离盘,拆离断层,下拆离盘。
(3)拆离断层特征:分隔上拆离盘与下拆离盘,由下之上断层岩由糜棱岩变为断层角砾岩(4)变质特征:下拆离盘岩石变形变质程度深,上拆离盘岩石基本未变质变形相对较弱(5)地层缺失:盖层底部缺失部分地层或地层厚度减薄开放分类:2.剪切带剪切带shear zone发育在岩石圈中具剪切应变的强烈变形带。
这一变形带可以是应变不连续的面状构造(断层),或者在露头尺度上见不到几何不连续性而呈连续应变的韧性剪切带。
自然界存在不同尺度的剪切带,可以从微观的剪切带剪切面到几十米、几十公里、甚至几百公里长的巨型剪切带。
小者仅见于岩石薄片中,大者可延伸上千千米。
按照剪切应变发生时的岩石的力学行为不同和应变速率的差异,剪切带可以分为3种类型:①脆性剪切带。
即断层。
一般在不高的温度、压力和高应变速率的条件下形成,碎裂岩系列代表地壳7~10千米以上脆性剪切带的产物。
②韧性剪切带。
产在较深部位的剪切应变带,其伴生的长英质糜棱岩的形成深度通常不小于15千米。
③脆-韧性剪切带。
宏观上在一韧性剪切变形带内,但可见到把剪切带岩石错开或带内出现羽状拉张裂隙。
一般认为,此类剪切带的形成环境介于前两者之间的过渡带内。
对这类剪切带发育机制的研究,有助于对脆-韧性的转化及地震带和非地震带的存在边界等问题的认识。
通常认为,从脆性到韧性剪切带是不同构造层次之间剪切滑动的表现。
1977年R.H.西布森提出剪切带双层模式,将剪切带自上而下划分为脆性域和准塑性域,两域之间也就是地3.剪切应变shear strain剪切时物体所产生的相对形变量。
盆地分析(10)克拉通盆地分析
二、克拉通内盆地的分布 克拉通内盆地出现于远离板块边缘的地区, 克拉通内盆地出现于远离板块边缘的地区,其底部 远离板块边缘的地区 为大陆壳。这种盆地在各大陆上都有广泛分布。 为大陆壳。这种盆地在各大陆上都有广泛分布。 如北美洲的克拉通内盆 地有伊利诺斯、威利斯顿、 地有伊利诺斯、威利斯顿、 伊利诺斯 密歇根、哈德逊湾等大型盆 密歇根、哈德逊湾等大型盆 )。其中含大型 地(图6-4)。其中含大型 - )。 油田的盆地有伊利诺斯、 油田的盆地有伊利诺斯、威 利斯顿盆地。 利斯顿盆地。
中国大陆构造 经历了多旋回的演 经历了多旋回的演 化。古生代以来, 古生代以来, 主要表现为冈瓦那 大陆的裂解、 大陆的裂解、离散 和亚洲大陆的增生 、造山活动。 造山活动。
中国有三个主要的古地台 中朝地台、 区,即中朝地台、扬子地台 和塔里木地台。中朝地台是 和塔里木地台。 早元古代末固结的克拉通, 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。 晚元古代固结的克拉通。 中国大陆与北美、欧洲大 中国大陆与北美、 陆不同, 陆不同,不具有巨型的前寒 武纪克拉通,而是有一些微 武纪克拉通,而是有一些微 小的克拉通块体和其间由许 小的克拉通块体和其间由许 多造山带组合而成的拼贴大 陆或复合大陆, 陆或复合大陆,呈现出复杂 的镶嵌格局。 镶嵌格局。
二、克拉通内盆地的分布
南美洲有巴拉那、北亚马逊盆地等大型克拉通内盆地, 南美洲有巴拉那、北亚马逊盆地等大型克拉通内盆地,巴拉 有巴拉那 那盆地尚无工业性油气流,北亚马逊盆地有较大型油田。 那盆地尚无工业性油气流,北亚马逊盆地有较大型油田。 非洲的克拉通内盆地中, 锡尔特、伊利兹、撒哈拉、 非洲的克拉通内盆地中 , 锡尔特 、 伊利兹 、 撒哈拉 、 乍得 等盆地具大型和较大型油田。 等盆地具大型和较大型油田。 欧洲的克拉通内盆地中, 含大型油田的盆地有北海、 欧洲的克拉通内盆地中 , 含大型油田的盆地有北海 、 西北 德盆地; 德盆地; 俄罗斯克拉通内盆地中,西西伯利亚盆地具大型油田, 俄罗斯克拉通内盆地中 , 西西伯利亚盆地具大型油田 , 波 罗的盆地有油田。 罗的盆地有油田。 在澳洲的克拉通内盆地中,鲍恩、坎宁、库珀、 在澳洲的克拉通内盆地中 , 鲍恩 、 坎宁 、 库珀 、 瑟拉特等盆 地有油气田发现。 地有油气田发现。 中国的克拉通内盆地中,塔里木、四川、 中国的克拉通内盆地中 , 塔里木 、 四川 、 鄂尔多斯盆地有大 型油气田发现。 型油气田发现。
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
克拉通盆地按照传统认识,克拉通(craton)是指地壳上已经达到稳定,并在漫长的地质时期(至少是古生代以来)已很少受到变形的部分。
包括大陆地盾和地台。
板块构造概念中的克拉通主要是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。
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称为克拉通盆地克拉通内盆地的沉降原因:(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)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;(5)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(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。
(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。
克拉通盆地石油地质特点1.烃源岩海相烃源岩为主,包括页岩、碳酸盐岩,烃源岩层系多,单层厚度较薄,分布广泛;有机质类型较多:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型都有2.储集层和盖层海相储层,分布广泛、连通性好、分布稳定碳酸盐岩储集层:生物礁、生物滩碳酸盐岩台地相沉积碎屑岩储集层:三角洲砂体、海岸砂体、河道砂盖层:泥岩和蒸发岩为主3.油气藏类型以构造圈闭和地层圈闭为主:拉张与挤压环境下构造,不整合发育。
克拉通盆地形成机制与盆地结构(1)应力场环境:多期不同的应力场环境,一般经历了早期拉张到晚期的挤压。
现今的盆地结构形态类似于?前陆盆地!(2)盆地结构:包括地史时期裂陷性质与前陆性质沉积洼陷的垂向叠加。
克拉通地幔的形成
收稿日期 2 0 1 0 0 3 1 5; 0 1 0 0 6 2 0. 修回日期 2 基金项目 国家自然科学基金重大研究计划 “ 华北克拉通 ” 项目 “ 华北克拉通与兴蒙 — 吉黑造山带地震台阵观测对比研究 ” ( ) 资助 . 9 0 8 1 4 0 1 3 作者简介 李永华 , 男, 博士 , 副研究员 , 主要从事固体地球物理与动力学方面的研究工作 . ( : 1 9 7 5 年生 , E m a i l l h e o m a i n a . c o m) @s y g g
3 期
李永华 , 等: 大陆克拉通壳幔结构及其形成演化
] 2 1~2 5 各向异性层与现今的板块运动相关 [ .
9 3 5
造而保持稳定 . 从某种程度来讲 , 克拉通能长期稳定 存在 , 与其岩石圈根 独 一 无 二 的 物 质 组 成 和 结 构 密
1~5] 6, 7] 不可分 [ 然而 , 也有学者 [ 认为, 受脱水 变质 作 .
] 2 5, 2 7, 2 8 圈地幔内 [ .
用的影响 , 大陆岩石圈地幔的强度会变弱 , 即克拉通 岩石圈根就不可能 长 期 稳 定 存 在 . 本文拟就全球大 陆克拉通的壳幔结构及其形成演化等研究现状进行 为中国大陆克拉通研究提供借鉴 . 总结分析 ,
2 克拉通的壳幔结构
2. 1 克拉通的地震学结构特征 全球 地 震 层 析 成 像 研 究 显 示 , 太古代克拉通具 其厚度是成熟大洋岩石 有异常高速的岩石 圈 地 幔 , 高分 圈或非克拉通的 大 陆 岩 石 圈 厚 度 的 两 倍 . ] 1 2~1 7 辨的区域地震层析成像研究 [ 表明 , 太古 代克 拉 通岩石圈地幔厚 度 可 以 达 到 2 其地震 0 0~3 5 0k m, 波高速异常幅度 相 当 于 2 接 0 0 ° C 左 右 的 低 温 异 常.
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。
有关克拉通破坏及其成因的综述
有关克拉通破坏及其成因的综述克拉通破坏是地质领域一个重要的研究课题,通常指的是潜在地区内地壳扩张和拉伸引起的地质现象。
克拉通破坏通常发生在克拉通盆地内部,通常会导致地壳变薄、伸展和产生大面积的断裂破裂。
这些现象会导致地震、火山喷发、地形地貌变化等地质灾害和环境问题。
本文将从克拉通破坏的定义、成因以及相关的地质过程等方面进行综述。
一、克拉通破坏的定义克拉通破坏是指固体地球上的板块构造中在克拉通盆地内部局部地壳伸展的过程。
通常是由于地幔柱上升和板块分裂的作用导致。
这种地质现象局部地壳的加热和伸展,使得地壳薄化,形成裂缝和断裂带,从而影响了地壳的稳定性。
克拉通破坏通常发生在大陆内部,包括北美大陆的中部和东部、澳大利亚中部、东非大裂谷等地区。
这些地区的克拉通破坏现象有着共同的特征,主要表现为地壳变薄、伸展和大面积的断裂。
克拉通破坏的成因主要有以下几个方面:1. 地幔柱上升地幔柱是指地幔中上升的热柱状物质,通常是由地幔深部的热液物质上升而形成的。
地幔柱上升的过程会导致地壳加热和伸展,从而引发地壳的破坏。
2. 板块分裂板块分裂是指板块内部的地壳和上地幔发生的构造变形,通常是由于地幔柱上升和地球内部物质循环的作用而导致的。
板块分裂会导致地壳的变薄和断裂,从而引发克拉通破坏。
3. 熔岩活动熔岩活动是地球上的火山和火山喷发活动。
这些熔岩活动通常伴随着地幔上升和地壳变薄,会导致地壳的伸展和破裂,从而引发地震、火山喷发等地质灾害。
4. 地质力学作用1. 地壳变薄克拉通破坏的地质过程通常从地壳的变薄开始。
地幔柱上升和板块分裂会导致地壳上部的地壳岩石受到高温和高压的作用,从而使得地壳岩石变软、变薄。
地壳变薄是克拉通破坏的一个重要地质现象,通常是地壳伸展和断裂的先导条件。
2. 地壳伸展3. 断裂破裂克拉通破坏通常伴随着大面积的断裂破裂。
这些断裂破裂通常是由地壳伸展和应力释放的作用而引发的。
断裂破裂会导致地壳的变形和地表的地形地貌变化,从而引发各种地质灾害和环境问题。
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;
克拉通形成的解释_解释说明以及概述
克拉通形成的解释解释说明以及概述1. 引言1.1 概述引言部分旨在为读者提供对克拉通形成的解释进行概括性说明。
克拉通形成是地质学中一个重要的研究领域,涉及到地壳运动、板块构造以及地球演化等方面的理论和观点。
本篇文章将探讨克拉通形成的不同解释,并通过具体案例分析来展示其应用。
1.2 文章结构本文分为四个主要部分,即引言、克拉通形成的解释、具体示例与案例分析以及结论与总结。
在引言部分,我们将介绍文章的目的和研究背景,并提供一些关键术语和概念的定义。
随后,在第二部分中,我们将详细阐述克拉通形成的不同解释,并对其进行解释说明和概述。
第三部分将提供几个具体案例,以帮助读者更好地理解克拉通形成过程及其影响。
最后,在第四部分中,我们将总结文章主要观点并展望未来研究方向。
1.3 目的本篇文章的目的在于扩展学者和研究人员对于克拉通形成机制与过程的了解。
通过对不同解释的探讨和案例分析,我们希望提供一个全面而深入的视角,促进对这一重要地质现象的认识与研究。
同时,我们也希望激发更多对未来克拉通形成研究的兴趣,并为相关领域的进一步探索提供有益的参考和思路。
以上所述为“1. 引言”部分内容。
2. 克拉通形成的解释:2.1 定义和背景:克拉通是地质学中一个重要的概念,指的是地球上稳定区块的大陆核心地区。
它通常被认为是一个经过长期地壳演化而形成的高度平稳、相对不活动的区域。
克拉通中包括有晶基质岩石层、远离构造边界的岩性岩石以及岩浆和变质作用下产生的深层岩石。
在地壳演化过程中,克拉通广泛存在于地球各个板块上,尤其是大陆板块内部。
在这些大陆核心地区,克拉通经历了数十亿年的堆积与侵蚀作用,逐渐形成了巨厚、稳定且广泛分布的沉积盖层。
由于受到先前发生构造事件带来的剥露和侵蚀影响较小,克拉通一般具有很好保存和观察其历史过程特征等条件。
2.2 解释说明一:关于克拉通形成机制的解释可以追溯到地球演化早期。
据认知,最早可能优先出现的克拉通形成机制是原始大陆冷隆被俯冲作用侵蚀,同时导致上地幔物质上涌。
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。
克拉通盆地
南美洲的克拉通内盆地有北亚马逊等,仅北亚马逊有较大型 油田。 非洲的克拉通内盆地有锡尔特、乍得、刚果、阿尔及利亚、 等盆地,其中锡尔特、伊利兹、撒哈拉、乍得等盆地具大型和较 大型油田。 欧洲的克拉通内盆地有北海、巴黎、西北德、锡雷特、威 瑟克斯等盆地,其中含大型油田的盆地有北海、西北德盆地。
含油气盆地分析
含油气盆地分析
地层学和沉积学分析
2003 2003
含油气盆地分析
主 讲 人: 胡 望 水
长江大学地球科学学院
2003年11月
含油气盆地分析
地层学和沉积学分析
2003
克拉通盆地
含油气盆地分析
地层学和沉积学分析 克拉通的构造环境
2003
一、基本概念:
按照传统认识,克拉通(craton)是指地壳上已经达到 稳定,并在漫长的地质时期(至少是古生代以来)已很少受 到变形的部分。 板块构造概念中的克拉通主要是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。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 要特征的沉积层序称为克拉通盆地(craton basin)。
地层学和沉积学分析
2003
2、北海盆地 北海盆地的前二叠纪基底由多个部分组成。
不存在地幔隆 升的地壳伸展
含油气盆地分析
地层学和沉积学分析
2003
3、中俄罗斯盆地
中俄罗斯盆地发育 于东欧克拉通内
含油气盆地分析
地层学和沉积学分析
2003
4、塔里木盆地 据贾承造等(1995)的研究,将塔里木盆地演化分为七个 阶段,每一阶段又划分出复合的原型盆地。
含油气盆地分析
地层学和沉积学分析
2003
含油气盆地分析
克拉通名词解释 -回复
克拉通名词解释-回复
克拉通是一个地质学名词,指的是地壳上长期稳定、没有发生过显著构造活动的区域。
克拉通一词源于希腊语“kratos”,意为“强度”或“稳定性”。
克拉通地壳通常较老且厚度较大,其下的岩石较为坚硬,能够抵抗地壳运动和变形。
这些地区在地球历史上经历了长时间的稳定期,没有经历过大规模的造山运动或地壳板块的碰撞和分裂。
许多克拉通位于大陆的核心部分,例如非洲克拉通、北美克拉通等。
这些地区的地质结构相对简单,地表特征也较为平坦。
然而,也有一些克拉通位于海洋中,例如大西洋中部的罗曼什海克拉通。
克拉通的研究对于了解地球历史和地质构造具有重要意义。
通过研究克拉通的地层、岩石和构造特征,科学家可以揭示地球过去的气候、生物演化以及地壳运动的历史。
前陆盆地
但最传统,典型的分类方案是将前陆盆地分为周缘前陆盆地和弧后前陆盆地。据
刘和甫(1995)结合中国西北部盆地演化特征,补充提出了再生前陆盆地和分割前 陆盆地两种类型
2、前陆盆地类型
周缘前陆盆地
是紧靠造山带外侧,与 陆一陆碰撞(A型俯冲) 有关。随着洋壳消藏之 后.大陆边缘也随之潜 伏,因此前陆盆地是在 俯冲的大陆岩块之上形 成的。周缘前陆盆地的 板块构造位臵离蛇绿岩 带较近而距岩浆弧带较 远。如油气储量富甲天 下的波斯湾周缘前陆盆 地就是叠臵在被动边缘 弧后前陆盆地则形成于大陆壳表面向岛弧造山遥远带 沉积楔之上,因此.具 的后侧方向向下拖曳处.相邻造山带地倒向这类前陆盆地.蛇 有双重油源。
简单特征:不对称楔形 沉积中心靠近造山带,并向克拉通方向尖灭
前陆盆地结构
毗邻造山带一侧,挤压构造 变形强烈,向克拉通方向,变形 强度递减。逆冲褶皱带主要由基 底地层组成,也可以卷入早期前 陆盆地沉积地层,是盆地沉积的 主要物源区,多为粗碎屑沉积。 前渊深坳陷带是前陆盆地沉积 和沉降中心,早期以深水细粒沉 积为主,是主力烃源岩发育区。 斜坡带和前隆带是造山带与克拉 通之间的枢纽带,多为细碎屑沉 积。沉积、沉降速率较低,常见 超覆及不整合现象。 值得注意的是,前陆盆地的基本结构和主要单元的位臵在不同演化阶段是动态变 化的,随造山过程的发展,前陆盆地剖面的四元结构常发生往克拉通方向的横向迁移 。受多种因素影响,前陆盆地规模和形态不尽一致,甚至差别较大,致使盆地的剖面 四元结构中有的单元发育不完全,特征不典型。如有的盆地斜坡带宽度很窄,与前渊 深坳陷或前隆难以明显区分,常将其与相邻某一单元合并。
切相关的高度不对称盆地。
第五章 大地构造学(克拉通、裂谷)
大陆克拉通(地台)基本地质特征
• • • • • • 形态成面状,不规则,地形简单,平坦,常 呈高原、平原、盆地 具有双层结构,下部为基底,上部为盖层盖 层,盖层与基底之间以角度不整合面分开 盖层沉积为稳定类型沉积建造 岩浆活动微弱 构造变动微弱 盖层基本无变质作用,或变质作用极为微弱
大陆克拉通的基本结构 ——双层结构
Distribution of the Oldest rocks and zircons in China
四种不同意见
1. 花岗质壳(Si-Al质岩石):地幔部份熔 融分离上升形成的Si-Al薄壳 2. 安山质壳:理由是现在地壳平均成分为 安山质 3. 斜长岩:与月岩对比,月岩浅色斜长岩 年龄44-45亿年;暗色玄武岩年龄31-39 亿年 4. 玄武岩:地幔部分熔融分异出玄武岩岩 浆
克拉通内盆地—沉积盖层
系指位于前寒武纪结晶基底之上的盆地。发育于 克拉通边缘或内部,可以表现为凹陷,也可 以表现为断裂控制的裂谷或拗拉谷
大陆克拉通(地台)典型沉积建造 ——内克拉通盆地沉积
• • • • • 石英砂岩建造 石灰岩建造 碎屑含媒建造 膏盐建造 红色碎屑岩建造
克拉通内盆地地层层序及边界不整合研究
盖层:沉积较薄,岩相变化不大,稳定类型 沉积,产状平缓,地壳运动为大面积的缓慢 的升降运动,岩浆活动微弱,很少受变质作 用 基底:活动类型沉积,构造复杂,深成岩系 发育,深融作用普遍,区域变质作用强
大陆克拉通基底—前寒武纪地质
1. 原始地壳性质: 有年龄的地球最老岩石记录为36-38亿年,最 老的碎屑锆石年龄有41亿年。 推测的地球形成于46亿年左右(与月岩对比) 问题:46亿年至40亿年左右地球外层性质如何?
太古宙地壳演化在很大程度上涉及高级变质岩区与花岗-绿岩带之 间的相互关系及演化,多种观点: 1. 传统槽台观点 马杏垣对华北地台基底演化的认识: 陆核-萌地台、萌地槽-雏地台、雏地槽-原地台、原地槽-地台、 地槽 2. 陆壳裂陷观点 Anhaeusser设想,绿岩带是沿陆壳与洋壳交界的主要断裂带形成的, 或是在不稳定的硅铝质原始地壳上的平行断陷槽 Glikson认为高级变质体是在绿岩带之后或同时形成的壳内根部 3. 均变的板块构造观 以Windley为代表,认为现代板块构造观点完全可以运用于早前寒 武纪地壳演化。绿岩带相当于边缘海盆地、裂谷或原始洋中脊; 高级变质地体与岛弧带类比。 4. 非均变的板块构造观 以Goodwin和Kroner等为代表,承认板块构造在太古宙已经存在, 但不同时期板块作用方式有其特殊性。 Kroner的有限板块构造模型:地壳薄,小规模地幔对流,地壳分裂 形成绿岩带,根部高级变质,闭合发生挤压褶皱,这一过程无 需俯冲带出现。
《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
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克拉通
克拉通(来自希腊语kratos,意为“强度”)是大陆地壳上的古老而稳定的部分,在最近至少5亿年内的大陆和超大陆的会聚和分裂过程中几乎没有发生变化。
有些克拉通甚至在20亿年前或更早就形成了。
克拉通一般都存在于大陆内部,由古代的结晶基底构成,这些基岩的成分主要是小比重的长英质火成岩如花岗岩。
克拉通内的地壳较厚,并有深根插入地幔,可达200千米深处。
克拉通一词最早是由德国地质学家L. Kober在1921年提出的。
他把坚固的大陆地台叫做"Kratogen",而把与之相对的山地或曾经形成过山脉的地区叫做"orogen"。
后一术语原封不动地沿用下来,中文译为造山带。
前一术语则被后来的学者简化成kraton 或craton。
按地槽-地台说的观点,克拉通是大陆地壳内部的稳定区域,它和其周边活动性的地槽不同,后者是一个接受沉积的线形拗陷区。
克拉通又是由地盾或地台和结晶基底构成的。
地盾是克拉通中前寒武纪基岩广泛出露于地面的部分;与之相反,地台则是在这些基岩上覆有水平或近水平的沉积层的部分。
按板块构造论的观点,多数克拉通是在中到新太古代陆续形成的。
形成之后,由于板块运动而逐渐拼合、增生成为大陆。
因此,太古代形成的克拉通也叫做陆核(continental nucleus)。
地质省
克拉通可以再分为在地理上不同的地质省。
一个地质省可以只包括单一的优势构造单元(如一个构造盆地或一个褶皱带),也可以是一系列相邻构造单元的集合。
相邻的地质省在结构上可能是相似的,但由于演化史不同,而被看作不同的实体。
在不同的上下文中,地质省的具体意义也不尽相同。
结构
大陆性的克拉通有深根向下插入到地幔中。
地幔层析成像显示克拉通的下部是可以与岩石圈相对应的不规则的冷地幔,其厚度是成熟大洋岩石圈或非克拉通的大陆岩石圈的厚度(大约100千米,即60英里)的两倍。
在这样的深度上,可以说一些克拉通实际上是扎根于软流圈之上的。
因为克拉通具有中性或正的浮力,所以它和地幔根的化学
组成必然不同,而且为了抵消因地热收缩造成的密度增加,克拉通还具有较低的内部密度。
现已得到的地幔根的岩石样本为橄榄岩,它以地幔包体的形式上侵到近表面的被叫做金伯利岩筒的含金刚石的次火山岩筒中。
这些包体的密度与克拉通相同,由高度部分熔融的地幔物质残块组成。
对于了解地球深部的物质组成和克拉通的起源来说,橄榄岩显得较重要,因为包体中的橄榄岩结核是受部分熔融改造过的地幔岩石。
斜方辉橄岩代表了在与成分相当于玄武岩和科马提岩的熔融物分离之后的残余结晶体。
阿尔卑斯橄榄岩则是最上部地幔的薄层,多来自于大洋岩石圈,它们同样是与部分熔融物分离之后的残余,但它们最终与大洋地壳一起沿逆冲断层分布到了阿尔卑斯造山带中。
与之相关联的包体叫作榴辉岩,其岩石成分在结构上与大洋地壳玄武岩相近,但在深地幔条件下受到了变质作用。
同位素研究提示,许多榴辉岩包体是几百万年前在超过150千米(90英里)深处消减到深金伯利金刚石区的古洋壳的样品。
它们始终位于漂移的板块内的同一部位,直到被深根性的岩浆喷发带至表面。
如果橄榄岩包体和榴辉岩包体是同时起源的,那么橄榄岩包体也一定是在几百万年前的海底扩张中形成的,或者是在那时受到洋壳消减影响的地幔中形成的。
在地球形成的早期,当它还很炽热的时候,扩张的大洋中脊处的高度熔融的物质形成了具有厚达超过20千米(12英里)的地壳的大洋岩石圈,以及高度亏损的地幔。
由于其浮力,以及密度较高的熔融物的分离降低了残余地幔的密度,这样的岩石圈并不会向下深陷或消减。
因此,克拉通的地幔根很可能由具浮力的高度亏损的大洋岩石圈的消减薄层构成。
这些深部的地幔根增加了克拉通的稳定性,固定了克拉通,并保证其有较长的寿命,从而使它们远不易受因碰撞而发生的构造增厚作用或沉积物消减造成的破坏的影响。
形成
从早期岩石形成克拉通的过程叫做克拉通化。
最早的大型的克拉通化的陆块形成于太古宙。
在早太古代,由于放射性同位素的富集和地球吸积的残余热的释放,地球的热流量几乎比现在高两倍。
当时的构造运动和火山活动都比现在强烈得多;地幔更具流体形态,地壳则薄得多。
这导致了大洋地壳在中脊处的快速形成和众多热点的出现,以及洋壳在消减带的快速回收。
地球表面当时很可能碎裂为许多的小板块,其上分布有大量的火山岛和岛弧。
在地壳岩石被热点反复熔融,并在消减带回收的时候,小型的前大陆(克拉通)形成了。
早太古代不存在大型大陆,小型的前大陆很可能是中太古代的标准型式,因为剧烈的地质活动阻碍了它们联合成为较大的单元。
这些长英质的前大陆(克拉通)很可能是在热点处形成的,它们有多种来源:溶解了较多长英质岩石的铁镁质熔浆,铁镁质岩石的部分熔融物,以及长英质沉积岩的变质转化。
尽管最早的大陆是在太古宙形成的,今天世界上的克拉通只有7%是由这个时代的岩石构成的;即使考虑了旧地层的侵蚀和破坏作用,有证据表明,现今的大陆地壳中也只有5-40%是在太古宙形成的(Stanley, 1999)。
Hamilton (1999)给出了太古宙的克拉通化过程可能是怎样首先出现的演化图景:多数海底的镁铁质及较少的超镁铁质火山岩的极厚的岩层,以及多数较年轻的陆上或海底的长英质火山岩和沉积物被挤压为复杂的向斜,位于由下部地壳的含水的部分熔融物推动的上升的长英质岩基的年轻背斜之间。
在伴随有降起的成分逆转的过程中,上地壳花岗岩-绿岩地体经受了中等程度的区域缩短,与下地壳脱离开来,但克拉通化马上就发生了。
在一些绿岩岩层之下保留了英云闪长岩质的基底,但表壳岩通常会渐渐变成相关的或更年轻的火成岩。
……地幔羽很可能还不存在,形成中的大陆在较凉的地区集中。
热区的上地幔是部分熔融的,大量的熔浆——多数为超铁镁质的——通过极薄的地壳上的许多短命的海底火山口和裂谷喷发出来。
……保存下来的太古宙地壳来自较凉的、较亏损的地幔区域,在这些区域,较高的稳定性造就了不寻常的较厚的火山喷发物,大量部分熔融、低密度的长英质岩石得以从这些喷发物中形成。