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文檔簡(jiǎn)介

1、伸展盆地的一般概念伸展盆地的一般概念 Burke Burke對(duì)其定義作了如下解釋對(duì)其定義作了如下解釋: :第一第一、裂谷定義中未提到平行、裂谷定義中未提到平行斷裂,這是因?yàn)樵S多為大家熟知的裂谷,例如康涅狄克(斷裂,這是因?yàn)樵S多為大家熟知的裂谷,例如康涅狄克(ConnecticutConnecticut)裂谷邊界就不是兩條平行斷層,而僅僅是在一邊)裂谷邊界就不是兩條平行斷層,而僅僅是在一邊具有大型斷層。具有大型斷層。第二第二、所提到的整個(gè)巖石圈遭受破裂,是強(qiáng)調(diào)裂、所提到的整個(gè)巖石圈遭受破裂,是強(qiáng)調(diào)裂谷作為谷作為一種大尺度構(gòu)造一種大尺度構(gòu)造,把中小型構(gòu)造(如淺層由于擠壓作用在,把中小型構(gòu)造(如淺層

2、由于擠壓作用在軸部發(fā)育的張性地塹系,鹽丘構(gòu)造上部產(chǎn)生的小型地塹系)排除軸部發(fā)育的張性地塹系,鹽丘構(gòu)造上部產(chǎn)生的小型地塹系)排除在外。在外。第三第三、所提到的伸展破裂是將裂谷與貫穿巖石圈的其他大、所提到的伸展破裂是將裂谷與貫穿巖石圈的其他大型斷裂(如轉(zhuǎn)換斷層和聚斂性斷層)區(qū)別開來。型斷裂(如轉(zhuǎn)換斷層和聚斂性斷層)區(qū)別開來。 BurkeBurke對(duì)對(duì)GregoryGregory裂谷定義所作的補(bǔ)充和修改是十分重要的,裂谷定義所作的補(bǔ)充和修改是十分重要的,因此,裂谷比較完整的定義應(yīng)當(dāng)是因此,裂谷比較完整的定義應(yīng)當(dāng)是“由于整個(gè)巖石圈遭受伸展破由于整個(gè)巖石圈遭受伸展破裂而引起的裂而引起的,并且常常是為正斷

3、層限制的斷陷盆地并且常常是為正斷層限制的斷陷盆地”。伸展盆地的一般概念伸展盆地的一般概念 除了裂谷外,除了裂谷外,坳陷坳陷(sagsag)、)、坳拉槽坳拉槽(aulacogenaulacogen)和)和被動(dòng)大被動(dòng)大陸邊緣陸邊緣也屬于伸展盆地。裂谷與只經(jīng)過區(qū)域性沉降但缺乏大型伸也屬于伸展盆地。裂谷與只經(jīng)過區(qū)域性沉降但缺乏大型伸展斷層的坳陷、坳拉槽和被動(dòng)大陸邊緣的主要差別可以簡(jiǎn)要地解展斷層的坳陷、坳拉槽和被動(dòng)大陸邊緣的主要差別可以簡(jiǎn)要地解釋如下(圖釋如下(圖2-12-1)。在真正的裂谷中,由于巖石圈上隆、)。在真正的裂谷中,由于巖石圈上隆、 減薄或減薄或區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)產(chǎn)生的張性偏應(yīng)力足以克服巖石強(qiáng)度,

4、從而形成斷層區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)產(chǎn)生的張性偏應(yīng)力足以克服巖石強(qiáng)度,從而形成斷層。如果張性偏應(yīng)力不足以造成脆性破裂,那未隆起或沉降作用就。如果張性偏應(yīng)力不足以造成脆性破裂,那未隆起或沉降作用就會(huì)在無斷裂的情況下進(jìn)行。如果熱源供應(yīng)中斷并不再有新的熱源會(huì)在無斷裂的情況下進(jìn)行。如果熱源供應(yīng)中斷并不再有新的熱源,那么巖石圈就會(huì)發(fā)生熱收縮作用并引起熱沉降。當(dāng)裂谷繼續(xù)伸,那么巖石圈就會(huì)發(fā)生熱收縮作用并引起熱沉降。當(dāng)裂谷繼續(xù)伸展,在擴(kuò)張中心形成新的洋殼時(shí),就開始了裂谷系向被動(dòng)大陸邊展,在擴(kuò)張中心形成新的洋殼時(shí),就開始了裂谷系向被動(dòng)大陸邊緣的演化階段,緣的演化階段,即裂谷漂移階段。即裂谷漂移階段。被動(dòng)大陸邊緣楔狀體沉積物

5、被動(dòng)大陸邊緣楔狀體沉積物記載了巖石圈對(duì)其持續(xù)不斷的冷卻作用及大量沉積物本身負(fù)載的記載了巖石圈對(duì)其持續(xù)不斷的冷卻作用及大量沉積物本身負(fù)載的響應(yīng)。響應(yīng)。圖圖2 21 1 二、裂谷的一般特征和類型二、裂谷的一般特征和類型 裂谷的形成與伸展作用有關(guān)。在威爾遜旋回的各個(gè)階段裂谷的形成與伸展作用有關(guān)。在威爾遜旋回的各個(gè)階段和各種不同的板塊構(gòu)造環(huán)境中均可以見到裂谷的形成。它們和各種不同的板塊構(gòu)造環(huán)境中均可以見到裂谷的形成。它們是是:(1)(1)與大陸裂開和漂移作用有關(guān)的裂谷;與大陸裂開和漂移作用有關(guān)的裂谷;(2)(2)與俯沖作用與俯沖作用有關(guān)的裂谷和有關(guān)的裂谷和(3)(3)與大陸碰撞作用有關(guān)的裂谷。與大陸碰

6、撞作用有關(guān)的裂谷。裂谷的一般特征和類型裂谷的一般特征和類型 與大陸裂開和漂移作用有關(guān)的裂谷可分成與大陸裂開和漂移作用有關(guān)的裂谷可分成大洋的大洋的、大陸間大陸間的的和和大陸內(nèi)部的裂谷大陸內(nèi)部的裂谷三種類型。三種類型。 現(xiàn)代大洋裂谷現(xiàn)代大洋裂谷是沿大洋中脊延伸并受正斷層限制的裂谷是沿大洋中脊延伸并受正斷層限制的裂谷。谷底和谷肩均為洋殼。大洋中脊及其裂谷為轉(zhuǎn)換斷層所橫。谷底和谷肩均為洋殼。大洋中脊及其裂谷為轉(zhuǎn)換斷層所橫切。其它特征主要是切。其它特征主要是:(1)(1)淺震淺震;(2);(2)活動(dòng)的火山作用活動(dòng)的火山作用;(;(3)3)呈呈對(duì)稱狀正、負(fù)交替的磁異常和對(duì)稱狀正、負(fù)交替的磁異常和(4)(4

7、)高熱流值高熱流值。實(shí)例是大西洋。實(shí)例是大西洋、印度洋中脊上發(fā)育的裂谷。、印度洋中脊上發(fā)育的裂谷。 大洋裂谷帶和大洋中脊一樣,隨著時(shí)間改變其位置和分大洋裂谷帶和大洋中脊一樣,隨著時(shí)間改變其位置和分叉。常常是一個(gè)分支喪失其活動(dòng)性后,即成為巨大補(bǔ)償凹陷叉。常常是一個(gè)分支喪失其活動(dòng)性后,即成為巨大補(bǔ)償凹陷的中心。可以舉大西洋北部的形成作為實(shí)例。大西洋中脊裂的中心??梢耘e大西洋北部的形成作為實(shí)例。大西洋中脊裂谷體系在中生代分布在加拿大和拉布拉多海中格陵蘭島之間谷體系在中生代分布在加拿大和拉布拉多海中格陵蘭島之間。到新生代,裂谷系開始在現(xiàn)在的大西洋北部地方發(fā)育,而。到新生代,裂谷系開始在現(xiàn)在的大西洋北部

8、地方發(fā)育,而在巴芬灣拉布拉多海,裂谷階段為寬的坳陷階段所代替,在巴芬灣拉布拉多海,裂谷階段為寬的坳陷階段所代替,裂谷本身迅速地為坳陷沉積物所覆蓋。裂谷本身迅速地為坳陷沉積物所覆蓋。裂谷的一般特征和類型裂谷的一般特征和類型 現(xiàn)代大陸間裂谷現(xiàn)代大陸間裂谷是裂谷的下面為洋殼,谷肩是陸殼,它是裂谷的下面為洋殼,谷肩是陸殼,它們是大陸裂谷演化為大洋裂谷的過渡產(chǎn)物。例如,在印度洋們是大陸裂谷演化為大洋裂谷的過渡產(chǎn)物。例如,在印度洋附近的亞丁灣和紅海南部。附近的亞丁灣和紅海南部。 現(xiàn)代大陸內(nèi)裂谷現(xiàn)代大陸內(nèi)裂谷的下面為陸殼,谷肩也為陸殼。但裂谷的下面為陸殼,谷肩也為陸殼。但裂谷下面陸殼厚度要比周圍薄一些?,F(xiàn)代

9、大陸內(nèi)裂谷作用的特征下面陸殼厚度要比周圍薄一些?,F(xiàn)代大陸內(nèi)裂谷作用的特征是是:(1)(1)負(fù)布格重力異常;負(fù)布格重力異常;(2)(2)高熱流高熱流(9090至至115mWm115mWm-2-2,也即,也即是大于是大于2H.F.U2H.F.U)和)和(3)(3)火山活動(dòng)火山活動(dòng)。東非裂谷東非裂谷是典型的大陸裂是典型的大陸裂谷系,其特征是在兩個(gè)大的隆起區(qū)發(fā)育,即北部的埃塞俄比谷系,其特征是在兩個(gè)大的隆起區(qū)發(fā)育,即北部的埃塞俄比亞隆起和東南的東非隆起(圖亞隆起和東南的東非隆起(圖2-22-2),), 在北非還發(fā)現(xiàn)其它穹在北非還發(fā)現(xiàn)其它穹窿隆起,例如象在窿隆起,例如象在TibestiTibesti和和

10、HoggarHoggar區(qū)的隆起。區(qū)的隆起。 這些隆起常這些隆起常常與廣泛分布的火山活動(dòng)相伴生,但缺乏裂谷。其它裂谷系常與廣泛分布的火山活動(dòng)相伴生,但缺乏裂谷。其它裂谷系是美國(guó)西部的是美國(guó)西部的Rio GrandeRio Grande裂谷裂谷,歐洲的,歐洲的萊茵地塹萊茵地塹和中亞的貝和中亞的貝加爾裂谷加爾裂谷。裂谷的一般特征和類型裂谷的一般特征和類型 一般將裂谷作用歸為兩類,即一般將裂谷作用歸為兩類,即主動(dòng)裂谷和被動(dòng)裂谷作用主動(dòng)裂谷和被動(dòng)裂谷作用。在。在主動(dòng)裂谷作用主動(dòng)裂谷作用中,地表變形與熱柱或熱席對(duì)巖石圈底部中,地表變形與熱柱或熱席對(duì)巖石圈底部的撞擊作用(的撞擊作用(impingement

11、impingement)相伴生。)相伴生。 來自地幔柱的傳導(dǎo)加來自地幔柱的傳導(dǎo)加熱作用,來源于巖漿生成的熱傳遞作用或者是來源于對(duì)流加熱作用,來源于巖漿生成的熱傳遞作用或者是來源于對(duì)流加熱作用均可以使巖石圈變薄。如果來自于軟流圈的熱流很大熱作用均可以使巖石圈變薄。如果來自于軟流圈的熱流很大,大到可使大陸巖石圈較迅速地減薄,這將引起均衡隆起。,大到可使大陸巖石圈較迅速地減薄,這將引起均衡隆起。為隆起產(chǎn)生的張應(yīng)力于是引起裂開作用。主動(dòng)裂谷的實(shí)例是為隆起產(chǎn)生的張應(yīng)力于是引起裂開作用。主動(dòng)裂谷的實(shí)例是東非裂谷東非裂谷。 裂谷的一般特征和類型裂谷的一般特征和類型 在在被動(dòng)的裂谷作用被動(dòng)的裂谷作用中首先是大

12、陸巖石圈的張應(yīng)力引起它中首先是大陸巖石圈的張應(yīng)力引起它破裂,其次才是熱的地幔巖貫入巖石圈。破裂,其次才是熱的地幔巖貫入巖石圈。 地殼穹隆作用和地殼穹隆作用和火山活動(dòng)僅是次要過程(火山活動(dòng)僅是次要過程(TurcotteTurcotte和和Oxbugh,1973Oxbugh,1973)。)。McKenZieMcKenZie(19781978)所提出的有關(guān)沉積盆地成因的模式屬于這)所提出的有關(guān)沉積盆地成因的模式屬于這類被動(dòng)裂谷作用。如果被動(dòng)裂谷作用發(fā)生,首先產(chǎn)生裂谷作類被動(dòng)裂谷作用。如果被動(dòng)裂谷作用發(fā)生,首先產(chǎn)生裂谷作用,隨之發(fā)生穹隆作用,因此用,隨之發(fā)生穹隆作用,因此裂谷作用是區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的被動(dòng)裂谷

13、作用是區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的被動(dòng)響應(yīng)響應(yīng)。Rio GrandeRio Grande裂谷可能是由于這種被動(dòng)裂谷作用產(chǎn)生的裂谷可能是由于這種被動(dòng)裂谷作用產(chǎn)生的。SegnorSegnor和和BurkeBurke(19781978)討論了裂開作用和熱穹窿火山)討論了裂開作用和熱穹窿火山活動(dòng)的活動(dòng)的相對(duì)時(shí)間相對(duì)時(shí)間, 并根據(jù)它并根據(jù)它推測(cè)主動(dòng)或被動(dòng)裂谷推測(cè)主動(dòng)或被動(dòng)裂谷。但實(shí)際。但實(shí)際上難以確定裂谷究竟屬于主動(dòng)裂谷還是屬于被動(dòng)裂谷,因?yàn)樯想y以確定裂谷究竟屬于主動(dòng)裂谷還是屬于被動(dòng)裂谷,因?yàn)閷?duì)于小的地幔熱流來說,隆起量可能是很小的。對(duì)于小的地幔熱流來說,隆起量可能是很小的。裂谷的一般特征和類型裂谷的一般特征和類型 主

14、動(dòng)裂谷與熱點(diǎn)有關(guān)的現(xiàn)象是地殼大面積呈穹隆上升和呈主動(dòng)裂谷與熱點(diǎn)有關(guān)的現(xiàn)象是地殼大面積呈穹隆上升和呈三聯(lián)(三聯(lián)(triple Junction)破裂,)破裂,紅海蘇伊士亞喀巴灣裂谷紅海蘇伊士亞喀巴灣裂谷系、紅海亞丁灣埃塞俄比亞裂谷系(圖系、紅海亞丁灣埃塞俄比亞裂谷系(圖2-3)、魯瓦湖)、魯瓦湖馬拉維魯瓦哈、魯菲吉裂谷系均屬于這種三聯(lián)裂谷系的馬拉維魯瓦哈、魯菲吉裂谷系均屬于這種三聯(lián)裂谷系的實(shí)例。三聯(lián)裂谷中每支裂谷發(fā)育不平衡如紅海亞丁灣埃實(shí)例。三聯(lián)裂谷中每支裂谷發(fā)育不平衡如紅海亞丁灣埃塞俄比亞裂谷系,其中紅海南部和亞丁灣兩臂已發(fā)育為陸間塞俄比亞裂谷系,其中紅海南部和亞丁灣兩臂已發(fā)育為陸間裂谷,而另

15、一臂埃塞俄比亞裂谷仍處于大陸內(nèi)裂谷狀態(tài),發(fā)裂谷,而另一臂埃塞俄比亞裂谷仍處于大陸內(nèi)裂谷狀態(tài),發(fā)育不足(圖育不足(圖2-3)。大西洋被動(dòng)大陸邊緣附近的尼日爾盆地)。大西洋被動(dòng)大陸邊緣附近的尼日爾盆地也是這樣一種三聯(lián)裂谷系中發(fā)育不足的一臂演化結(jié)果。原為也是這樣一種三聯(lián)裂谷系中發(fā)育不足的一臂演化結(jié)果。原為三聯(lián)裂谷,演化中其它兩臂發(fā)育為大洋,另一臂由大陸內(nèi)裂三聯(lián)裂谷,演化中其它兩臂發(fā)育為大洋,另一臂由大陸內(nèi)裂谷發(fā)展為與海岸線近乎垂交的坳拉槽(圖谷發(fā)展為與海岸線近乎垂交的坳拉槽(圖2-4)。大的河流)。大的河流沿坳拉槽搬運(yùn)碎屑物質(zhì)進(jìn)入大洋,形成前積的三角洲和海底沿坳拉槽搬運(yùn)碎屑物質(zhì)進(jìn)入大洋,形成前積的三

16、角洲和海底扇沉積體系。扇沉積體系。 圖圖2 23 3裂谷的一般特征和類型裂谷的一般特征和類型 Segnor,BurkeSegnor,Burke和和DeweyDewey(19781978)還劃分出一種在形態(tài)上與)還劃分出一種在形態(tài)上與坳拉坳拉槽相似的碰撞谷槽相似的碰撞谷(ImpactogenImpactogen)。這種裂谷的發(fā)育)。這種裂谷的發(fā)育與大陸碰撞有與大陸碰撞有關(guān)關(guān)。兩個(gè)大陸在其碰撞時(shí)除了產(chǎn)生平移斷層外,還在與碰撞帶垂。兩個(gè)大陸在其碰撞時(shí)除了產(chǎn)生平移斷層外,還在與碰撞帶垂直相交的方向形成拉張應(yīng)力,產(chǎn)生碰撞谷。直相交的方向形成拉張應(yīng)力,產(chǎn)生碰撞谷。Paul TapponierPaul Ta

17、pponier和和Peter MolnarPeter Molnar(19751975)在討論碰撞作用形成走向滑移斷層的同時(shí))在討論碰撞作用形成走向滑移斷層的同時(shí), 曾指出曾指出貝加爾地塹系貝加爾地塹系和和山西地塹系山西地塹系是由于喜山運(yùn)動(dòng)時(shí)印度板塊是由于喜山運(yùn)動(dòng)時(shí)印度板塊與亞洲大陸碰撞時(shí)所產(chǎn)生的拉張應(yīng)力場(chǎng)引起的。與亞洲大陸碰撞時(shí)所產(chǎn)生的拉張應(yīng)力場(chǎng)引起的。裂谷的一般特征和類型裂谷的一般特征和類型 萊茵地塹系萊茵地塹系也是這種類型裂谷的實(shí)例。由于在平面上這種碰撞也是這種類型裂谷的實(shí)例。由于在平面上這種碰撞裂谷與造山帶近乎垂交,很象前述的裂谷與造山帶近乎垂交,很象前述的坳拉槽坳拉槽。BurkeBur

18、ke認(rèn)為可以根據(jù)認(rèn)為可以根據(jù)其地質(zhì)發(fā)展歷史區(qū)別它們。其地質(zhì)發(fā)展歷史區(qū)別它們。 其方法是確定和重塑裂谷的形成時(shí)間其方法是確定和重塑裂谷的形成時(shí)間和歷史。如果它是和歷史。如果它是與大洋張開期同時(shí)期開始的與大洋張開期同時(shí)期開始的,那么它應(yīng)為坳拉,那么它應(yīng)為坳拉槽。如果裂谷僅僅是從槽。如果裂谷僅僅是從大洋封閉為褶皺帶的時(shí)間大洋封閉為褶皺帶的時(shí)間,那么即為碰撞,那么即為碰撞谷。例如萊茵地塹和波蘭凹陷都與阿爾卑斯褶皺帶垂直相交。谷。例如萊茵地塹和波蘭凹陷都與阿爾卑斯褶皺帶垂直相交。萊萊茵地塹茵地塹地質(zhì)歷史的開始是與中始新世阿爾卑斯運(yùn)動(dòng)碰撞事件同時(shí)地質(zhì)歷史的開始是與中始新世阿爾卑斯運(yùn)動(dòng)碰撞事件同時(shí)發(fā)生的,而

19、發(fā)生的,而波蘭坳陷波蘭坳陷的地質(zhì)歷史是在三疊紀(jì)開始的,與阿爾卑斯的地質(zhì)歷史是在三疊紀(jì)開始的,與阿爾卑斯洋張開期同時(shí)。因此可以認(rèn)為萊茵地塹是碰撞谷,而波蘭坳陷是洋張開期同時(shí)。因此可以認(rèn)為萊茵地塹是碰撞谷,而波蘭坳陷是坳拉槽坳拉槽。裂谷的一般特征和類型裂谷的一般特征和類型 弧后裂谷和弧后邊緣海盆地弧后裂谷和弧后邊緣海盆地與俯沖作用有關(guān),雖然也屬伸展與俯沖作用有關(guān),雖然也屬伸展盆地,但與聚斂型板塊活動(dòng)有關(guān)。盆地,但與聚斂型板塊活動(dòng)有關(guān)。 主要為兩種類型主要為兩種類型: : 一種類型一種類型, ,常是常是早期弧后裂開早期弧后裂開,晚期演化為,晚期演化為弧后邊緣?;『筮吘壓#瑸?,為小洋小洋盆盆,具洋殼。

20、與西太平洋主動(dòng)大陸邊緣有關(guān)的邊緣海屬此類型。,具洋殼。與西太平洋主動(dòng)大陸邊緣有關(guān)的邊緣海屬此類型。 另一種類型,弧后盆地與另一種類型,弧后盆地與安第斯型安第斯型主動(dòng)大陸邊緣有關(guān),分布于主動(dòng)大陸邊緣有關(guān),分布于“山弧山弧”后方后方,在大陸殼上發(fā)育。它們的形成機(jī)制尚不太清楚,在大陸殼上發(fā)育。它們的形成機(jī)制尚不太清楚,也有可能為也有可能為俯沖誘發(fā)熱對(duì)流作用俯沖誘發(fā)熱對(duì)流作用。三、伸展盆地的演化三、伸展盆地的演化與大陸裂開和漂移作用有關(guān)的裂谷演化呈下列與大陸裂開和漂移作用有關(guān)的裂谷演化呈下列四條路線四條路線:1.1.大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷大陸間裂谷大陸間裂谷大洋(大洋裂谷);大洋(大洋裂谷);2.2.大

21、陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷坳拉槽;坳拉槽;3.3.大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷被動(dòng)大陸邊緣;被動(dòng)大陸邊緣;4.4.大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)坳陷。大陸內(nèi)坳陷?,F(xiàn)結(jié)合實(shí)例討論如下:現(xiàn)結(jié)合實(shí)例討論如下: 1.1.大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷大陸間裂谷大陸間裂谷 例如埃塞俄比亞例如埃塞俄比亞紅海紅海亞丁灣三聯(lián)裂谷系,亞丁灣三聯(lián)裂谷系,它們是由埃塞俄它們是由埃塞俄比亞紅海南端亞丁灣三聯(lián)裂谷和蘇伊士灣比亞紅海南端亞丁灣三聯(lián)裂谷和蘇伊士灣亞喀巴灣亞喀巴灣紅海北紅海北端三聯(lián)裂谷組成端三聯(lián)裂谷組成。其中埃塞俄比亞為。其中埃塞俄比亞為大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷、紅海南端和亞、紅海南端和亞丁灣為丁灣為大陸間裂谷大陸間裂谷,紅海北部(占紅海,紅

22、海北部(占紅海1/31/3)比南部處于更早的演)比南部處于更早的演化階段,紅海南部(占紅?;A段,紅海南部(占紅海2/32/3)比亞丁灣演化過程又差一些。)比亞丁灣演化過程又差一些。 例如埃塞俄比亞例如埃塞俄比亞紅海紅海亞丁灣三聯(lián)裂谷系:亞丁灣三聯(lián)裂谷系: 至于紅海北部裂谷和其頂部的蘇伊士灣和亞喀巴灣性質(zhì),紅海至于紅海北部裂谷和其頂部的蘇伊士灣和亞喀巴灣性質(zhì),紅海北部為大陸內(nèi)北部為大陸內(nèi)主裂谷主裂谷,蘇伊士灣為大陸內(nèi),蘇伊士灣為大陸內(nèi)分支裂谷分支裂谷,亞喀巴灣發(fā),亞喀巴灣發(fā)育平移斷層,阻礙了蘇伊士灣的發(fā)育。育平移斷層,阻礙了蘇伊士灣的發(fā)育。除了地殼性質(zhì)和厚度反映裂谷的演化特征外,下列其它特征除

23、了地殼性質(zhì)和厚度反映裂谷的演化特征外,下列其它特征也反映裂谷的演化程度,例如裂谷的沉積充填物?;鹕綆r成分以也反映裂谷的演化程度,例如裂谷的沉積充填物。火山巖成分以及熱流值。及熱流值。大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷大陸間裂谷大陸間裂谷 例如例如埃塞俄比亞裂谷前埃塞俄比亞裂谷前為為穹窿穹窿,早第三紀(jì)晚期和晚第三紀(jì)為,早第三紀(jì)晚期和晚第三紀(jì)為初始初始大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷,堆積陸相粗碎屑巖,主要是沖積扇和湖相沉積,堆積陸相粗碎屑巖,主要是沖積扇和湖相沉積物,基性火山巖為堿性。物,基性火山巖為堿性。蘇伊士灣蘇伊士灣裂谷演化程度稍高,始新世末裂谷演化程度稍高,始新世末至漸新世為至漸新世為隆起隆起階段,在早系三紀(jì)晚期

24、和晚第三紀(jì)初裂陷,下部階段,在早系三紀(jì)晚期和晚第三紀(jì)初裂陷,下部為陸相粗碎屑巖沉積,上部為海相沉積。下中新統(tǒng)抱球統(tǒng)蟲泥灰為陸相粗碎屑巖沉積,上部為海相沉積。下中新統(tǒng)抱球統(tǒng)蟲泥灰?guī)r為生油巖,巖為生油巖, 并夾一些砂巖和礁灰?guī)r儲(chǔ)集層,中中新世晚期或晚并夾一些砂巖和礁灰?guī)r儲(chǔ)集層,中中新世晚期或晚中新世發(fā)育蒸發(fā)巖。中新世發(fā)育蒸發(fā)巖。紅海裂谷紅海裂谷的演化和蘇伊士灣相似,只是演化的演化和蘇伊士灣相似,只是演化程度要比蘇伊士灣程度要比蘇伊士灣高的多高的多(圖(圖2-62-6)。)。 其演化歷史是漸新世發(fā)育其演化歷史是漸新世發(fā)育區(qū)域區(qū)域隆起隆起,在隆起頂部開始破裂,形成原始大陸內(nèi)裂谷,有火山,在隆起頂部開始

25、破裂,形成原始大陸內(nèi)裂谷,有火山活動(dòng)和河、湖相沉積夾玄武巖。玄武巖具堿性性質(zhì),經(jīng)同位素年活動(dòng)和河、湖相沉積夾玄武巖。玄武巖具堿性性質(zhì),經(jīng)同位素年齡測(cè)定是漸新世,所以推測(cè)隆起和開始裂開時(shí)間為漸新世。齡測(cè)定是漸新世,所以推測(cè)隆起和開始裂開時(shí)間為漸新世。大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷大陸間裂谷大陸間裂谷 裂陷發(fā)育階段發(fā)生于裂陷發(fā)育階段發(fā)生于早中新世和中中新世早中新世和中中新世,它的特征是發(fā)育地,它的特征是發(fā)育地塹(半地塹)、地壘(半地壘)構(gòu)造,并且裂陷。開始是一層海塹(半地塹)、地壘(半地壘)構(gòu)造,并且裂陷。開始是一層海侵式底砂巖,后來是厚層蒸發(fā)巖堆集,覆蓋在漸新世碎屑巖之上侵式底砂巖,后來是厚層蒸發(fā)巖堆集,

26、覆蓋在漸新世碎屑巖之上。沉積物厚。沉積物厚2-52-5公里。推測(cè)公里。推測(cè)中新世中新世,紅海仍處于大陸內(nèi)裂谷階段,紅海仍處于大陸內(nèi)裂谷階段, 但大陸巖石圈厚度減薄。但大陸巖石圈厚度減薄。晚上新世晚上新世,中央海槽的巖石圈已經(jīng)減得很薄,使得大洋型玄武,中央海槽的巖石圈已經(jīng)減得很薄,使得大洋型玄武巖得以侵入,新的洋殼由巖得以侵入,新的洋殼由拉斑玄武巖拉斑玄武巖,輝長(zhǎng)巖和輝綠巖組成,同,輝長(zhǎng)巖和輝綠巖組成,同位素年齡測(cè)定為位素年齡測(cè)定為3.53.5百萬年,屬晚上新世。從這時(shí)開始,海底擴(kuò)張百萬年,屬晚上新世。從這時(shí)開始,海底擴(kuò)張一直延續(xù)到現(xiàn)在。一直延續(xù)到現(xiàn)在。大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷大陸間裂谷大陸間裂谷紅

27、海紅海南門口南門口與印度與印度CarlsbergCarlsberg大大洋中脊洋中脊相連,熱流值高達(dá)相連,熱流值高達(dá)2.2-2.2-4.3H.F.U4.3H.F.U以及地溫梯度在以及地溫梯度在28-50/28-50/公里以上等一系列事實(shí)說明紅公里以上等一系列事實(shí)說明紅海南部大陸間裂谷是由于海南部大陸間裂谷是由于熱點(diǎn)熱點(diǎn)和和地幔柱地幔柱使地殼隆起破裂和進(jìn)一步使地殼隆起破裂和進(jìn)一步海底擴(kuò)張?jiān)斐傻摹5販靥荻雀呤故驮馐芷茐?,在海底擴(kuò)張?jiān)斐傻?。地溫梯度高使石油遭受破壞,? 3公里或大于公里或大于3 3公里深度的鉆井僅有氣體顯示。石油分布在紅海北部和蘇伊士灣公里深度的鉆井僅有氣體顯示。石油分布在紅海北部

28、和蘇伊士灣大陸內(nèi)裂谷。大陸內(nèi)裂谷。 2.2.大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷坳拉槽坳拉槽貝努埃凹槽裂谷系南段和尼貝努埃凹槽裂谷系南段和尼日爾盆地日爾盆地是這樣大陸內(nèi)裂谷是這樣大陸內(nèi)裂谷坳坳拉槽演化的實(shí)例。拉槽演化的實(shí)例。貝努埃凹槽裂谷的貝努埃凹槽裂谷的西北西北為上為上幾內(nèi)亞幾內(nèi)亞隆起隆起,東南為,東南為剛果剛果克拉通克拉通西北的西北的喀麥隆隆起喀麥隆隆起,均為前寒武,均為前寒武系的變質(zhì)巖系。裂谷從乍得盆地系的變質(zhì)巖系。裂谷從乍得盆地南端經(jīng)南端經(jīng)貝努埃貝努埃凹槽至尼日爾三角凹槽至尼日爾三角洲,在洲,在早白堊世末早白堊世末至始新世產(chǎn)生至始新世產(chǎn)生。貝努埃凹槽裂谷系貝努埃凹槽裂谷系北北、中中、南南三段的演化程度

29、有很大不同。三段的演化程度有很大不同。大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷坳拉槽坳拉槽(1)(1)貝努埃凹槽貝努埃凹槽中段中段,是一個(gè)寬,是一個(gè)寬125-145125-145公里、北東公里、北東西南西南向的大陸內(nèi)裂谷,在白堊紀(jì)形成。其中向的大陸內(nèi)裂谷,在白堊紀(jì)形成。其中, ,早白堊早白堊世晚期(中阿爾世晚期(中阿爾必期)、必期)、 晚白堊晚白堊世早期(晚賽諾曼期)和世早期(晚賽諾曼期)和晚白堊世中期晚白堊世中期(中森(中森諾期)沉積了厚諾期)沉積了厚40004000米的地層;晚白堊世中期末,上述地層受米的地層;晚白堊世中期末,上述地層受側(cè)向擠壓側(cè)向擠壓, ,盆地回返。盆地回返。大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷坳拉槽坳拉槽

30、(2)(2)貝努埃凹槽貝努埃凹槽北段北段,白堊紀(jì)時(shí)為大陸內(nèi)裂谷,呈三聯(lián)分布,白堊紀(jì)時(shí)為大陸內(nèi)裂谷,呈三聯(lián)分布, 其中充填有海相地層;第三紀(jì)轉(zhuǎn)化為大陸內(nèi)坳陷,即乍得盆其中充填有海相地層;第三紀(jì)轉(zhuǎn)化為大陸內(nèi)坳陷,即乍得盆地,充填有陸相沉積物。下白堊統(tǒng)含油,分布在三聯(lián)范圍內(nèi),地,充填有陸相沉積物。下白堊統(tǒng)含油,分布在三聯(lián)范圍內(nèi),油田有油田有卡內(nèi)娜薩迪奇和米安多那卡內(nèi)娜薩迪奇和米安多那。大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷坳拉槽坳拉槽(3)尼日爾盆地是在貝努埃凹槽尼日爾盆地是在貝努埃凹槽南段南段基礎(chǔ)上發(fā)育的基礎(chǔ)上發(fā)育的第三紀(jì)坳第三紀(jì)坳拉槽拉槽。古新世古新世開始海進(jìn)開始海進(jìn),古新統(tǒng)古新統(tǒng)始新統(tǒng)始新統(tǒng)阿卡特組為塊狀泥巖阿

31、卡特組為塊狀泥巖,晚晚始新世開始到中新世為典型的始新世開始到中新世為典型的三角洲層系三角洲層系,下部稱為阿格巴達(dá)組下部稱為阿格巴達(dá)組,為砂、頁巖沉積,上部叫貝寧組,為砂巖沉積。由于三角洲層為砂、頁巖沉積,上部叫貝寧組,為砂巖沉積。由于三角洲層系前積,負(fù)荷不均一,最下部泥巖上拱形成泥脊,并產(chǎn)生正斷系前積,負(fù)荷不均一,最下部泥巖上拱形成泥脊,并產(chǎn)生正斷層和滾動(dòng)背斜,形成很多小而肥的油田(圖層和滾動(dòng)背斜,形成很多小而肥的油田(圖2-7)。)。3.3.大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷被動(dòng)大陸邊緣被動(dòng)大陸邊緣巴西東部雷康卡沃、坎波斯、塞爾希培阿拉戈斯和圣埃斯巴西東部雷康卡沃、坎波斯、塞爾希培阿拉戈斯和圣埃斯皮里托等

32、盆地,非洲西部加蓬、寬扎和下剛果等盆地都是大陸內(nèi)皮里托等盆地,非洲西部加蓬、寬扎和下剛果等盆地都是大陸內(nèi)裂谷裂谷被動(dòng)大陸邊緣的實(shí)例(被動(dòng)大陸邊緣的實(shí)例(CamposCampos等等,1980,1980)。)。巴西東部被動(dòng)大陸邊緣盆地:巴西東部被動(dòng)大陸邊緣盆地: 演化階段可劃分為演化階段可劃分為裂谷前克拉通階段裂谷前克拉通階段,大陸內(nèi)裂谷階段大陸內(nèi)裂谷階段和和大大規(guī)模拉開為被動(dòng)大陸邊緣階段規(guī)模拉開為被動(dòng)大陸邊緣階段。(A)(A)裂谷前克拉通階段(早白堊世前)(裂谷前克拉通階段(早白堊世前)(圖圖2-82-8) 構(gòu)造長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定,未發(fā)現(xiàn)有意義的斷層??死▋?nèi)部層系的沉構(gòu)造長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定,未發(fā)現(xiàn)有意義的斷

33、層??死▋?nèi)部層系的沉積特點(diǎn)是下部為河、湖相紅色巖系,主要是頁巖和細(xì)中粒砂,積特點(diǎn)是下部為河、湖相紅色巖系,主要是頁巖和細(xì)中粒砂,底部為蒸發(fā)巖和灰?guī)r(底部為蒸發(fā)巖和灰?guī)r(二迭紀(jì)二迭紀(jì)?)。上部為淺灰色具交錯(cuò)層的細(xì)?)。上部為淺灰色具交錯(cuò)層的細(xì)至粗粒砂巖。該層系推測(cè)其大部分巖層屬晚侏羅世。至粗粒砂巖。該層系推測(cè)其大部分巖層屬晚侏羅世。據(jù)據(jù)PontePonte等解釋,晚侏羅世南非、巴西為統(tǒng)一大陸,等解釋,晚侏羅世南非、巴西為統(tǒng)一大陸, 在裂谷在裂谷前期隆起地帶發(fā)育前期隆起地帶發(fā)育晚侏羅世凹陷晚侏羅世凹陷,發(fā)育河、湖相沉積。該層系缺,發(fā)育河、湖相沉積。該層系缺乏生油巖,但具有良好儲(chǔ)集層。乏生油巖,但

34、具有良好儲(chǔ)集層。圖圖2 28 8大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷被動(dòng)大陸邊緣被動(dòng)大陸邊緣(B)(B)裂谷階段(早白堊世尼歐克姆期)裂谷階段(早白堊世尼歐克姆期)主要為碎屑巖層系,為細(xì)主要為碎屑巖層系,為細(xì)粗粒砂巖,灰至黑色粉砂巖和頁巖粗粒砂巖,灰至黑色粉砂巖和頁巖夾薄的灰?guī)r層逐漸過渡和交互。在南邊坎波斯和圣埃斯皮里托盆夾薄的灰?guī)r層逐漸過渡和交互。在南邊坎波斯和圣埃斯皮里托盆地,分布侵入脈巖和噴出火山巖,它被解釋為是南大西洋形成前地,分布侵入脈巖和噴出火山巖,它被解釋為是南大西洋形成前裂谷作用的結(jié)果。本層系厚約裂谷作用的結(jié)果。本層系厚約5,0005,000米,屬早白堊世尼歐克姆期。米,屬早白堊世尼歐克姆期。

35、圖圖2-92-9表示這些裂谷盆地。表示這些裂谷盆地。 構(gòu)造特征總的是發(fā)育高角度正斷構(gòu)造特征總的是發(fā)育高角度正斷層和向西翹傾的半地塹型凹陷和半地壘型凸起,斷層作用強(qiáng)度大層和向西翹傾的半地塹型凹陷和半地壘型凸起,斷層作用強(qiáng)度大,密度也很大,可以看到落差大于,密度也很大,可以看到落差大于4,0004,000米的斷層。沉積環(huán)境為河米的斷層。沉積環(huán)境為河流流湖相,在斷陷期,在比較靠近主斷層處發(fā)育河流粗碎屑沉積湖相,在斷陷期,在比較靠近主斷層處發(fā)育河流粗碎屑沉積,縱向上往上廣泛發(fā)育湖相沉積,最后以沖積作用而告結(jié)束。,縱向上往上廣泛發(fā)育湖相沉積,最后以沖積作用而告結(jié)束。裂谷的構(gòu)造作用在油氣聚集中起著重要的作

36、用。地壘斷塊使得裂谷的構(gòu)造作用在油氣聚集中起著重要的作用。地壘斷塊使得早白堊世生油頁巖產(chǎn)生的油氣圈閉在上侏羅系儲(chǔ)集層中。與生長(zhǎng)早白堊世生油頁巖產(chǎn)生的油氣圈閉在上侏羅系儲(chǔ)集層中。與生長(zhǎng)斷層上升盤差異壓實(shí)有關(guān)的下白堊統(tǒng)穹狀披覆構(gòu)造是良好的構(gòu)造斷層上升盤差異壓實(shí)有關(guān)的下白堊統(tǒng)穹狀披覆構(gòu)造是良好的構(gòu)造圈閉。本階段的典型油田是卡洛巴油田,位于目前大陸架上的塞圈閉。本階段的典型油田是卡洛巴油田,位于目前大陸架上的塞爾希培爾希培阿拉戈斯盆地。它由斷塊組成,通過斷層活動(dòng),將上侏阿拉戈斯盆地。它由斷塊組成,通過斷層活動(dòng),將上侏羅統(tǒng)儲(chǔ)集層與下白堊統(tǒng)生油頁巖接觸。羅統(tǒng)儲(chǔ)集層與下白堊統(tǒng)生油頁巖接觸。圖圖2 29 9大

37、陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷被動(dòng)大陸邊緣被動(dòng)大陸邊緣(C)(C)過渡階段(或蒸發(fā)巖階段階段,早白堊世阿普第期)過渡階段(或蒸發(fā)巖階段階段,早白堊世阿普第期)為蒸發(fā)巖層系,由底礫巖、細(xì)為蒸發(fā)巖層系,由底礫巖、細(xì)粗粒砂巖、暗灰色頁巖、灰粗粒砂巖、暗灰色頁巖、灰?guī)r和蒸發(fā)巖(硬石膏、巖鹽、鉀鎂鹽)組成。該層段的厚度在阿巖和蒸發(fā)巖(硬石膏、巖鹽、鉀鎂鹽)組成。該層段的厚度在阿拉戈斯盆地中達(dá)到拉戈斯盆地中達(dá)到200200米,在塞爾希培盆地達(dá)到米,在塞爾希培盆地達(dá)到500500米。米。根據(jù)介形蟲和孢粉資料,該層系屬于早白堊世阿普第期。根據(jù)介形蟲和孢粉資料,該層系屬于早白堊世阿普第期。古地理分布表明在此階段為古地理分布

38、表明在此階段為大的海灣。在這里形成廣泛分大的海灣。在這里形成廣泛分布的蒸發(fā)巖,圖布的蒸發(fā)巖,圖2-102-10表示蒸發(fā)巖盆地可能延伸至原始大西洋中脊表示蒸發(fā)巖盆地可能延伸至原始大西洋中脊。底部礫巖構(gòu)成儲(chǔ)集層,受限制的環(huán)境有利于生油巖的形成。底部礫巖構(gòu)成儲(chǔ)集層,受限制的環(huán)境有利于生油巖的形成。蒸發(fā)巖可作為蓋層。圈閉屬披蓋構(gòu)造類型,受地壘控制,如卡姆蒸發(fā)巖可作為蓋層。圈閉屬披蓋構(gòu)造類型,受地壘控制,如卡姆利姆油田。利姆油田。圖圖2 21010大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷被動(dòng)大陸邊緣被動(dòng)大陸邊緣(D)(D)拉開階段拉開階段淺水臺(tái)地型邊緣海階段(早白堊世晚期阿爾必淺水臺(tái)地型邊緣海階段(早白堊世晚期阿爾必期期晚

39、白堊世桑托期)晚白堊世桑托期)這個(gè)階段主要是下沉作用。沉積物特征開始為砂、頁巖,接這個(gè)階段主要是下沉作用。沉積物特征開始為砂、頁巖,接著主要是臺(tái)地碳酸鹽巖相。圖著主要是臺(tái)地碳酸鹽巖相。圖2-11D-D2-11D-D表示這種類型的盆地。最表示這種類型的盆地。最大厚度分布在吉奎亭洪哈盆地,大約大厚度分布在吉奎亭洪哈盆地,大約2,5002,500米。據(jù)有孔、菊石和孢米。據(jù)有孔、菊石和孢粉資料,該層系屬早白堊世晚期阿爾必期至晚白堊世桑托期。粉資料,該層系屬早白堊世晚期阿爾必期至晚白堊世桑托期。臺(tái)地碳酸鹽巖相特征是,在高能量時(shí)期,沉積鈣屑巖,它們臺(tái)地碳酸鹽巖相特征是,在高能量時(shí)期,沉積鈣屑巖,它們組成良

40、好的儲(chǔ)集層。與這種沉積物伴生的泥質(zhì)碳酸鹽巖和頁巖被組成良好的儲(chǔ)集層。與這種沉積物伴生的泥質(zhì)碳酸鹽巖和頁巖被認(rèn)為是生油巖。認(rèn)為是生油巖。圖圖2 21111大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷被動(dòng)大陸邊緣被動(dòng)大陸邊緣 (E)(E)大規(guī)模拉開大規(guī)模拉開開闊邊緣海階段(晚白堊世坎佩期至上新世)開闊邊緣海階段(晚白堊世坎佩期至上新世)在此階段,大陸進(jìn)一步大規(guī)模拉開分離,并發(fā)生強(qiáng)烈向東傾在此階段,大陸進(jìn)一步大規(guī)模拉開分離,并發(fā)生強(qiáng)烈向東傾斜的下沉,導(dǎo)致整個(gè)盆地形成向東的區(qū)域斜坡,岸外地區(qū)更加明斜的下沉,導(dǎo)致整個(gè)盆地形成向東的區(qū)域斜坡,岸外地區(qū)更加明顯的下沉,形成開闊邊緣海沉積。顯的下沉,形成開闊邊緣海沉積。沉積物的特點(diǎn)是

41、為厚的深水頁巖和細(xì)沉積物的特點(diǎn)是為厚的深水頁巖和細(xì)粗粒砂巖,它是由于粗粒砂巖,它是由于在前述的碳酸鹽巖臺(tái)地基礎(chǔ)上發(fā)育海底峽谷,細(xì)在前述的碳酸鹽巖臺(tái)地基礎(chǔ)上發(fā)育海底峽谷,細(xì)粗粒砂巖以濁粗粒砂巖以濁流方區(qū)搬運(yùn)沉積在深水中,由于區(qū)域性向東傾斜和下沉,大陸供流方區(qū)搬運(yùn)沉積在深水中,由于區(qū)域性向東傾斜和下沉,大陸供給的大量沉積物產(chǎn)生前積作用,形成厚的碎屑物楔狀體,并沿陸給的大量沉積物產(chǎn)生前積作用,形成厚的碎屑物楔狀體,并沿陸棚邊棱形成淺水灰?guī)r灘。總之,這類沉積物大致相當(dāng)于大陸坡深棚邊棱形成淺水灰?guī)r灘??傊?,這類沉積物大致相當(dāng)于大陸坡深水海底和臺(tái)地沉積體系(圖水海底和臺(tái)地沉積體系(圖2-122-12)。深

42、水粗)。深水粗細(xì)粒砂巖和粉砂巖細(xì)粒砂巖和粉砂巖構(gòu)成最好的儲(chǔ)集層,而相鄰的頁巖是生油巖。構(gòu)成最好的儲(chǔ)集層,而相鄰的頁巖是生油巖。構(gòu)造活動(dòng)主要是下沉,由于沉積物前積作用,阿普第期沉積的構(gòu)造活動(dòng)主要是下沉,由于沉積物前積作用,阿普第期沉積的鹽發(fā)生塑性流動(dòng),并在一些盆地中形成鹽丘。鹽丘構(gòu)造可產(chǎn)生兩鹽發(fā)生塑性流動(dòng),并在一些盆地中形成鹽丘。鹽丘構(gòu)造可產(chǎn)生兩種類型的圈閉。一種是鹽丘構(gòu)造頂部的背斜圈閉,以坎波斯盆地種類型的圈閉。一種是鹽丘構(gòu)造頂部的背斜圈閉,以坎波斯盆地所發(fā)現(xiàn)的納莫多大油田為代表,另一種類型是鹽丘構(gòu)造翼部的地所發(fā)現(xiàn)的納莫多大油田為代表,另一種類型是鹽丘構(gòu)造翼部的地層圈閉,以塞爾希培層圈閉,以塞

43、爾希培阿拉戈斯盆地中的瓜瑞塞瑪油田為代表。阿拉戈斯盆地中的瓜瑞塞瑪油田為代表。圖圖2 212124.4.大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)坳陷大陸內(nèi)坳陷(1)(1)東歐地臺(tái)上的中俄羅斯盆地東歐地臺(tái)上的中俄羅斯盆地 晚元古宙早、中期里非期為大陸內(nèi)裂谷,晚期溫德期和古生代晚元古宙早、中期里非期為大陸內(nèi)裂谷,晚期溫德期和古生代泥盆泥盆石炭紀(jì)演化為大陸內(nèi)坳陷。其演化模式概括如圖石炭紀(jì)演化為大陸內(nèi)坳陷。其演化模式概括如圖2-142-14。(A)(A)大陸內(nèi)裂谷階段:為陸相碎屑巖充填并具火山活動(dòng)(圖大陸內(nèi)裂谷階段:為陸相碎屑巖充填并具火山活動(dòng)(圖2-2-1414)。)。(B)(B)大陸內(nèi)坳陷(或稱陸向斜)早期階段

44、(圖大陸內(nèi)坳陷(或稱陸向斜)早期階段(圖2-142-14):其特):其特征是強(qiáng)烈下凹,征是強(qiáng)烈下凹, 海進(jìn)相沉積廣泛發(fā)育并形成地臺(tái)蓋層,形成巨厚海進(jìn)相沉積廣泛發(fā)育并形成地臺(tái)蓋層,形成巨厚的陸源砂質(zhì)的陸源砂質(zhì)粘土質(zhì)巖石以及碳酸鹽巖。此階段中包含有主要的粘土質(zhì)巖石以及碳酸鹽巖。此階段中包含有主要的生油和含油層系。由于沉降作用,生油巖逐漸進(jìn)入主要的成油期生油和含油層系。由于沉降作用,生油巖逐漸進(jìn)入主要的成油期。依據(jù)下沉和速率和所經(jīng)歷的時(shí)間,在此期形成過程中或直至此。依據(jù)下沉和速率和所經(jīng)歷的時(shí)間,在此期形成過程中或直至此期末都可能不斷生成石油。期末都可能不斷生成石油。(C)(C)大陸內(nèi)坳陷(陸向斜)晚

45、期(圖大陸內(nèi)坳陷(陸向斜)晚期(圖2-142-14),), 其特征為其特征為上升作用超過下凹作用,有廣泛的海退沉積,包括碳酸鹽巖上升作用超過下凹作用,有廣泛的海退沉積,包括碳酸鹽巖蒸蒸發(fā)巖相及陸相碎屑巖發(fā)巖相及陸相碎屑巖含煤層系含煤層系圖圖2 214144.4.大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)坳陷大陸內(nèi)坳陷(1)(1)東歐地臺(tái)上的中俄羅斯盆地東歐地臺(tái)上的中俄羅斯盆地 晚元古宙早、中期里非期為大陸內(nèi)裂谷,晚期溫德期和古生代晚元古宙早、中期里非期為大陸內(nèi)裂谷,晚期溫德期和古生代泥盆泥盆石炭紀(jì)演化為大陸內(nèi)坳陷。其演化模式概括如圖石炭紀(jì)演化為大陸內(nèi)坳陷。其演化模式概括如圖2-142-14。(A)(A)大陸內(nèi)

46、裂谷階段:為陸相碎屑巖充填并具火山活動(dòng)(圖大陸內(nèi)裂谷階段:為陸相碎屑巖充填并具火山活動(dòng)(圖2-2-1414)。)。圖圖2 21414(1)(1)東歐地臺(tái)上的中俄羅斯盆地東歐地臺(tái)上的中俄羅斯盆地(B)(B)大陸內(nèi)坳陷(或稱陸向斜)早期階段(圖大陸內(nèi)坳陷(或稱陸向斜)早期階段(圖2-142-14):其特):其特征是強(qiáng)烈下凹,征是強(qiáng)烈下凹, 海進(jìn)相沉積廣泛發(fā)育并形成地臺(tái)蓋層,形成巨厚海進(jìn)相沉積廣泛發(fā)育并形成地臺(tái)蓋層,形成巨厚的陸源砂質(zhì)的陸源砂質(zhì)粘土質(zhì)巖石以及碳酸鹽巖。此階段中包含有主要的粘土質(zhì)巖石以及碳酸鹽巖。此階段中包含有主要的生油和含油層系。由于沉降作用,生油巖逐漸進(jìn)入主要的成油期生油和含油層系

47、。由于沉降作用,生油巖逐漸進(jìn)入主要的成油期。依據(jù)下沉和速率和所經(jīng)歷的時(shí)間,在此期形成過程中或直至此。依據(jù)下沉和速率和所經(jīng)歷的時(shí)間,在此期形成過程中或直至此期末都可能不斷生成石油。期末都可能不斷生成石油。圖圖2 21414(1)(1)東歐地臺(tái)上的中俄羅斯盆地東歐地臺(tái)上的中俄羅斯盆地(C)(C)大陸內(nèi)坳陷(陸向斜)晚期(圖大陸內(nèi)坳陷(陸向斜)晚期(圖2-142-14),), 其特征為其特征為上升作用超過下凹作用,有廣泛的海退沉積,包括碳酸鹽巖上升作用超過下凹作用,有廣泛的海退沉積,包括碳酸鹽巖蒸蒸發(fā)巖相及陸相碎屑巖發(fā)巖相及陸相碎屑巖含煤層系含煤層系大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)坳陷大陸內(nèi)坳陷(2 2)

48、. .北海大陸內(nèi)裂谷北海大陸內(nèi)裂谷坳陷型盆地坳陷型盆地北海盆地維京地塹演化有三個(gè)階段,即裂谷前前陸盆地和克拉北海盆地維京地塹演化有三個(gè)階段,即裂谷前前陸盆地和克拉通內(nèi)盆地階段,大陸內(nèi)裂谷階段和大陸內(nèi)坳陷階段。通內(nèi)盆地階段,大陸內(nèi)裂谷階段和大陸內(nèi)坳陷階段。(A)(A)裂谷前階段裂谷前階段, ,在志留系基底之上是巨厚的泥盆系紅色陸相砂在志留系基底之上是巨厚的泥盆系紅色陸相砂巖巖, ,屬前陸盆地沉積屬前陸盆地沉積. .石炭系石炭系中下三疊統(tǒng)為克拉通內(nèi)盆地沉積。中下三疊統(tǒng)為克拉通內(nèi)盆地沉積。 (2 2). .北海大陸內(nèi)裂谷北海大陸內(nèi)裂谷坳陷型盆地坳陷型盆地(B)(B)裂谷階段(晚三迭世侏羅紀(jì)):特點(diǎn)是

49、與北大西洋形成的裂谷階段(晚三迭世侏羅紀(jì)):特點(diǎn)是與北大西洋形成的同時(shí),同時(shí), 三迭三迭侏羅紀(jì)發(fā)生強(qiáng)裂的拉張,塊斷運(yùn)動(dòng),廣泛分布有分侏羅紀(jì)發(fā)生強(qiáng)裂的拉張,塊斷運(yùn)動(dòng),廣泛分布有分支的裂谷系,延伸長(zhǎng)度達(dá)支的裂谷系,延伸長(zhǎng)度達(dá)300300公里或更長(zhǎng),公里或更長(zhǎng), 寬達(dá)寬達(dá)5050公里。在裂谷公里。在裂谷內(nèi)堆積了厚達(dá)內(nèi)堆積了厚達(dá)2-32-3公里早侏羅世海相砂、泥巖。在中侏羅世,公里早侏羅世海相砂、泥巖。在中侏羅世, 除除了石灰?guī)r和含煤層外,還發(fā)育巨厚的火山巖。下和中侏羅統(tǒng)含有了石灰?guī)r和含煤層外,還發(fā)育巨厚的火山巖。下和中侏羅統(tǒng)含有儲(chǔ)集層。上侏羅統(tǒng)暗色泥巖為主要生油巖儲(chǔ)集層。上侏羅統(tǒng)暗色泥巖為主要生油巖

50、。(2 2). .北海大陸內(nèi)裂谷北海大陸內(nèi)裂谷坳陷型盆地坳陷型盆地(C)(C)坳陷階段(早白堊世坳陷階段(早白堊世新生代):從早白堊世開始,新生代):從早白堊世開始, 裂谷演裂谷演化為南北向大陸內(nèi)坳陷。在下部為厚達(dá)化為南北向大陸內(nèi)坳陷。在下部為厚達(dá)1.51.5公里的下白堊統(tǒng)灰色海公里的下白堊統(tǒng)灰色海相泥巖相泥巖, 上白堊統(tǒng)白堊和古新統(tǒng)下部的白堊質(zhì)石灰?guī)r,上白堊統(tǒng)上白堊統(tǒng)白堊和古新統(tǒng)下部的白堊質(zhì)石灰?guī)r,上白堊統(tǒng)白堊和古新統(tǒng)下部的白堊統(tǒng)灰色海相泥巖,上白堊統(tǒng)白堊和古新白堊和古新統(tǒng)下部的白堊統(tǒng)灰色海相泥巖,上白堊統(tǒng)白堊和古新統(tǒng)下部的白堊質(zhì)石灰?guī)r,古新統(tǒng)中,統(tǒng)下部的白堊質(zhì)石灰?guī)r,古新統(tǒng)中,上部以及新生

51、代為大于上部以及新生代為大于3 3公里公里的陸源沉積。的陸源沉積。大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)裂谷大陸內(nèi)坳陷大陸內(nèi)坳陷在大陸內(nèi)裂谷轉(zhuǎn)化為坳陷的機(jī)制中,熱冷卻可能起很大的作用在大陸內(nèi)裂谷轉(zhuǎn)化為坳陷的機(jī)制中,熱冷卻可能起很大的作用。朱夏指出(。朱夏指出(19831983),),“相應(yīng)于巖石圈的冷卻和地殼的沉積負(fù)荷相應(yīng)于巖石圈的冷卻和地殼的沉積負(fù)荷,不再活動(dòng)的大陸斷陷開始了區(qū)域性的沉降。沉降的多少受到了,不再活動(dòng)的大陸斷陷開始了區(qū)域性的沉降。沉降的多少受到了在斷陷階段中熱異常的量和地殼拉張程度的控制在斷陷階段中熱異常的量和地殼拉張程度的控制”。二、與俯沖作用有關(guān)的弧后盆地二、與俯沖作用有關(guān)的弧后盆地這類盆地與主

52、動(dòng)大陸邊緣的俯沖作用有關(guān),由于俯沖作用在這類盆地與主動(dòng)大陸邊緣的俯沖作用有關(guān),由于俯沖作用在火山弧后方形成弧后盆地,火山弧后方形成弧后盆地,推測(cè)它們開始為弧后裂谷,以后演化推測(cè)它們開始為弧后裂谷,以后演化為邊緣海盆地、弧間盆地等為邊緣海盆地、弧間盆地等?;『笈璧赜兴念悾?。弧后盆地有四類:1.1.在島弧后方,由于俯沖作用引起的地幔上涌,產(chǎn)生拉張應(yīng)在島弧后方,由于俯沖作用引起的地幔上涌,產(chǎn)生拉張應(yīng)力,開始使大陸裂開形成裂谷,繼續(xù)擴(kuò)張,最終形成洋殼組成的力,開始使大陸裂開形成裂谷,繼續(xù)擴(kuò)張,最終形成洋殼組成的小洋盆,它們被稱為西太平洋型弧后盆地,如日本海,湯加克馬小洋盆,它們被稱為西太平洋型弧后盆地

53、,如日本海,湯加克馬德克、馬里亞納海盆、南中國(guó)海等。德克、馬里亞納海盆、南中國(guó)海等。KarigKarig把這類盆地分為下列類別(把這類盆地分為下列類別(W.Dikinson,1977W.Dikinson,1977)(1)(1)活動(dòng)擴(kuò)張型活動(dòng)擴(kuò)張型,相當(dāng)于弧間盆地,分布于火山弧和殘留弧之,相當(dāng)于弧間盆地,分布于火山弧和殘留弧之間,熱流值高,如湯加、克馬德克,馬里亞納海盆。間,熱流值高,如湯加、克馬德克,馬里亞納海盆。(2)(2)不活動(dòng)擴(kuò)張型不活動(dòng)擴(kuò)張型,相當(dāng)于邊緣海盆地,又分為兩類:,相當(dāng)于邊緣海盆地,又分為兩類: (A) (A)較年青的不活動(dòng)擴(kuò)張型,有高熱流值,如日本海。較年青的不活動(dòng)擴(kuò)張型,

54、有高熱流值,如日本海。(B)(B)較老的不活動(dòng)擴(kuò)張型,具正常熱流值,如西菲律賓海,南較老的不活動(dòng)擴(kuò)張型,具正常熱流值,如西菲律賓海,南中國(guó)海。中國(guó)海。與俯沖作用有關(guān)的弧后盆地與俯沖作用有關(guān)的弧后盆地2.2.弧后盆地發(fā)育與安第斯型主動(dòng)大陸邊緣有關(guān)弧后盆地發(fā)育與安第斯型主動(dòng)大陸邊緣有關(guān)。由于俯沖作。由于俯沖作用,在大陸地區(qū)發(fā)育火山?。ú皇菎u?。Q為山弧。山弧后方用,在大陸地區(qū)發(fā)育火山?。ú皇菎u弧),稱為山弧。山弧后方與穩(wěn)定大陸之間的沉積盆地屬安第斯型弧后盆地。盆地雖然也系與穩(wěn)定大陸之間的沉積盆地屬安第斯型弧后盆地。盆地雖然也系伸展和擴(kuò)張產(chǎn)物,但不同于第一類,為大陸殼。例如美國(guó)西部盆伸展和擴(kuò)張產(chǎn)物

55、,但不同于第一類,為大陸殼。例如美國(guó)西部盆地山脈省即屬于這一類弧后裂谷盆地。地山脈省即屬于這一類弧后裂谷盆地。3.3.第三類弧后盆地和第二類一樣為陸殼,但為淺海,例如蘇第三類弧后盆地和第二類一樣為陸殼,但為淺海,例如蘇門答臘盆地。門答臘盆地。這類火山弧稱為裙弧,故屬裙弧弧后盆地,也有人這類火山弧稱為裙弧,故屬裙弧弧后盆地,也有人稱為陸緣海盆地。這類弧后盆地在性質(zhì)上似乎離典型的島弧較遠(yuǎn)稱為陸緣海盆地。這類弧后盆地在性質(zhì)上似乎離典型的島弧較遠(yuǎn),卻更接近于安第斯型弧后盆地。,卻更接近于安第斯型弧后盆地。4.4.第四類弧后盆地也位于島弧后方,但為較薄的陸殼第四類弧后盆地也位于島弧后方,但為較薄的陸殼,

56、例如,例如琉球島弧后方出現(xiàn)較深水的琉球島弧后方出現(xiàn)較深水的沖繩海槽沖繩海槽,但該海槽在深度和面積上,但該海槽在深度和面積上皆不及典型的邊緣海盆地,而地殼厚度大于一般的邊緣海盆地。皆不及典型的邊緣海盆地,而地殼厚度大于一般的邊緣海盆地。一般認(rèn)為沖繩海槽相當(dāng)于擴(kuò)張?jiān)缙陔A段的邊緣?;蚧¢g盆地,槽一般認(rèn)為沖繩海槽相當(dāng)于擴(kuò)張?jiān)缙陔A段的邊緣?;蚧¢g盆地,槽內(nèi)尚未出現(xiàn)典型的大洋地殼。內(nèi)尚未出現(xiàn)典型的大洋地殼。與俯沖作用有關(guān)的弧后盆地與俯沖作用有關(guān)的弧后盆地由上所述,可以認(rèn)為在西太平洋型和安第斯型兩類弧后盆地由上所述,可以認(rèn)為在西太平洋型和安第斯型兩類弧后盆地之間實(shí)際上有一些過渡或中間類型。它們是火山弧后方不

57、同程度之間實(shí)際上有一些過渡或中間類型。它們是火山弧后方不同程度擴(kuò)張或伸展作用的產(chǎn)物。擴(kuò)張或伸展作用的產(chǎn)物。易言之,由于擴(kuò)張程度不同,形成了安易言之,由于擴(kuò)張程度不同,形成了安第斯型弧后盆地第斯型弧后盆地裙弧弧后盆地裙弧弧后盆地沖繩海槽型弧后盆地沖繩海槽型弧后盆地西太平西太平洋型弧后盆地一系列不同演化的盆地。洋型弧后盆地一系列不同演化的盆地。1.1.從東南亞一些弧后盆地可以見到由于擴(kuò)張程度不同,地殼從東南亞一些弧后盆地可以見到由于擴(kuò)張程度不同,地殼性質(zhì)有側(cè)向變化。例如緬甸的伊洛瓦底盆地具陸殼性質(zhì),向南沿性質(zhì)有側(cè)向變化。例如緬甸的伊洛瓦底盆地具陸殼性質(zhì),向南沿構(gòu)造走向變化為具洋殼的安達(dá)曼?;『笈璧?,再向東南到蘇門答構(gòu)造走向變化為具洋殼的安達(dá)曼?;『笈璧?,再向東南到蘇門答臘盆地,又恢復(fù)陸殼性質(zhì)(圖臘盆地,又恢復(fù)陸殼性質(zhì)(圖2-212-21)2.2.南海小洋盆南北向是在晚漸新世、早中新世開始發(fā)生擴(kuò)張南海小洋盆南北向是在晚漸新世、早中新世開始發(fā)生擴(kuò)張的,在此以前古新世始新世的,在此以前古新世始新世早漸新世為弧后大陸內(nèi)裂谷,目前早漸新世

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