含油气盆地分析 03第3讲压陷盆地

构 板块俯冲
造 作
大陆碰撞
用 陆内俯冲
非 构
火山作用
造
作 用
沉积载荷
压陷作用
挠曲作用 挠曲作用
§1 盆地形成的动力学机制
一、压陷挠曲作用
B型俯冲：大洋岩石圈向下的俯冲 （向大陆或大洋）
A型俯冲：大陆岩石圈向下的俯冲 （向大陆）
• 磨拉石：以粗大砾岩为 主要成分的碎屑岩组合
• 复理石：以细碎屑为主、 具有鲍马序列的碎屑岩 组合，往往是浊流沉积
8. 板内压陷盆地（类前陆盆地）： 克拉通内部受到挤压作用可以 使原先的地缝合带再次活动， 或使克拉通破裂，发生板内造 山，形成的压陷盆地。
三、前陆盆地的主要特征
针对：周缘前陆盆地，弧后前陆 盆地，类前陆盆地
1、有关概念
I. 前陆（foreland)：被褶皱带逆掩的稳 定的陆地（克拉通）
II. 前渊（foredeep)：压陷作用形成的， 在造山带和克拉通之间，在克拉通基 础上发育的一个深陷的沉积盆地。
1、与板块B型俯冲有关的压陷盆地
4) 弧后前陆盆地：安底斯大陆边缘的岩浆弧后面 的挠曲盆地，与A型俯冲有关，与岩浆弧平行延 伸。物源来自岩浆弧和克拉通。是压陷盆地的 主要类型之一。如加拿大的阿尔伯达盆地。
2、与板块碰撞有关的压陷盆地
5) 残留盆地：碰撞造山带内部或边缘以尚未俯冲 消失的洋壳为基底的盆地。基底为洋壳，局限 海沉积。
• 一、压陷盆地的类型
弧后前陆盆地的形成
二、各类压陷盆地的基本特征
基
底：陆壳、洋壳、岩浆弧
或增生楔
动力学机制：压陷作用形成
盆地结构：逆冲断层控制的半地堑
或复杂结构
1、与板块B型俯冲有关的压陷盆地
1) 海沟：基底为洋壳，沉积物来自岩浆弧 的碎屑岩和增生杂岩，常发育浊积岩、 混杂岩和海底扇。
2) 斜坡盆地：岩浆弧和海沟之间的斜坡上， 基底是增生杂岩。沉积物主要是来自岩 浆弧的碎屑岩。
3) 弧前盆地：位于岩浆弧轴部向海沟方向 一侧的盆地，基底为岩浆弧，沉积物主 要是来自岩浆弧的碎屑岩和火山碎屑岩
弧前盆地和斜坡盆地的形成
增 生 楔
有关说明
• 斜坡盆地和弧前盆地的沉降受多 种因素的影响，不单是压陷挠曲 作用，甚至不是主要的沉降机制。 但它们的形成都与B型俯冲的挤 压环境有关，为了讨论方便，把 它们分在压陷盆地。
第三讲 压陷盆地构造学分析
主讲：童亨茂
资源与信息学院
本讲内容
• 序言 • §1 盆地形成的动力学机制 • §2 盆地的类型及其基本特征 • §3 压陷盆地的构造样式 • §4 压陷盆地的演化
序言
• 压陷盆地是裂陷盆地的对应物， 是指那些受逆冲断层控制的断陷 盆地
• 压陷盆地是在挤压作用下断层上 盘上升，并使下盘发生挠曲变形 而形成的。因此，也可以称为 “挤压型盆地”或“挠曲盆地”
3) 前陆盆地的延伸长度大体与褶皱造山带的长 度一致。
3、类前陆盆地的构造背景
1) 前陆地区的基底拆离作用以及伴生的基底卷入式 逆冲断层系统的构造负荷作用，使下盘系统形成 的压陷挠曲盆地。
2) 前陆盆地的前缘隆起进一步受挤压隆升造成的构 造负载作用，使前陆盆地外侧形成一个相对独立 的压陷盆地，也称为破裂前陆盆地；
• 造山楔的缩短、增厚或伸展前移，都会导致 挠曲板块的负载发生变化，从而影响其挠曲 变形，因此，造山楔的发展演化影响着前陆 盆地的发展演化；
• 造山楔的构造抬升能够为前陆盆地提供物源， 因此，造山楔的剥蚀史和前陆盆地的沉降史 与联系；造山楔的岩矿物质与盆地地层中的 碎屑充分有联系。
造山契
§2 压陷盆地的类型及其基本特征
§1 盆地形成的动力学机制
一、压陷挠曲作用
• 压陷作用：在挤压作用下岩石圈 发生破裂，并导致一部分岩石圈 断块体相对上升，而使另一部分 岩石圈断块体发生挠曲而相对陷 落成为盆地的构造作用
岩石圈的构造负载挠曲作用 ——压陷机制
§1 盆地形成的动力学机制
一、压陷挠曲作用
• 挠曲作用：压陷作用等地质作用 下，使一部分岩石圈断块体上冲 到另一部分岩石圈断块体之上， 下部的岩石圈断块体在受到上覆 的岩石圈断块体的垂直载荷作用 时发生的弯曲变形作用。
2、前陆盆地系统（Peter,Giles)
1) 前陆是沉积物堆积的潜在地区，这一地区的 沉积是俯冲作用及其导致的褶皱带有关的地 球动力学的响应；
2) 前陆盆地系统有四个分割的构造－沉积带组 成，分别为逆冲楔顶部带(wedge-top)；前 渊带；前缘隆起带(forebulge)；和隆外凹 陷带。可以简单，也可以复杂；
6) 周缘前陆盆地：指克拉通和造山带的前陆地区 发育的盆地。基底：大陆壳；物源造山带碎屑 为主，克拉通远源碎屑岩为辅；上部有特征的 磨拉石沉积。
7) 山间盆地：周围被碰撞造山带包围或位于造山 带内部的以陆壳为基底的压陷盆地，以逆冲断 层为边界的压性断陷盆地
3）周缘前陆盆地的形成
2Baidu Nhomakorabea与板块碰撞有关的压陷盆地
3) 拗拉槽的构造反转形成的褶皱逆冲带造成的构造 负载作用，使拗拉槽肩部和外侧形成的压陷盆地
4) 克拉通内部受到挤压作用可以使原先的地缝合带 再次活动，或使克拉通破裂，发生板内造山，形 成的压陷盆地
前陆盆地及其冲断带分布
油
亿
占
89
9.
勘
要 尔
吐 塔
柴
4、前陆盆地的识别标志
1. 盆地具有显著的不对称性，靠近构造负 载部位往往是以逆冲断层为界，沉积物 较厚，沉降深度较大；
科学家？（李四光） 工程师？ 中间？
简化的思想
二、岩石圈挠曲的弹性理论模型
垂直载荷
• 岩石圈内部→无限长的“板” • 岩石圈边界→半无限长的
“板”
无限长的弹性“板”的挠曲方程
方程的解为
半无限“板 ”
理论模型的几点认识
• 岩石圈的挠曲主要决定于：1）载荷力的 大小和分布；2）岩石圈本身的挠曲刚度；
• 岩石圈挠曲变形的总体特征是一个挠曲 凹陷和一个前缘隆起。当载荷力一定时， 挠曲盆地的宽度主要与挠曲刚度和密度 差有关；
• 半无限延伸岩石圈挠曲作用形成的挠曲 凹陷的宽度比无限延伸的要窄一些，而 幅度则要大一些。
三、造山楔对挠曲变形的影响
• 造山楔是一种构造载荷，它的形态和结构影 响着前陆板块的挠曲作用，因此也影响着前 陆盆地的形态和结构；
2. 盆地演化与造山带的演化相关； 3. 沉积物来自两部分：造山带和克拉通； 4. 随着盆地的演化，早期沉积物卷入到逆