盆地分析总结一、盆地的分类。
答:1、Dickinson的盆地分类(1974年)。
Dickinson(1974)提出的较有影响的盆地分类是依据盆地位置与岩石圈基底类型,即板块构造环境来进行划分的。
Dickinson划分出五大类沉积盆地:(1)大洋盆地,指具有洋壳的海洋盆地;(2)裂谷性大陆边缘盆地;(3)发育于岛弧—海沟体系的盆地;(4)缝合带盆地;(5)内陆盆地,以克拉通盆地为主,稳定的板内环境。
这一分类显然忽略了发育于走滑环境的沉积盆地,但它奠定了当代盆地分类的基础。
随后Bdy和Sndson的分类(1980表)、Ingos011的盆地分类(1988)以及Mid(1990表)等的沉积盆地分类都是以盆地发育的板块构造背景为主要依据的。
课堂笔记:根据地理相对位置来划分,没有考虑动力学过程,没有考虑走滑转换类型盆地。
2、Mail盆地分类。
课堂笔记:依据是板块相互作用(水平方向),没有考虑岩石圈的深部作用(垂向)。
另外也没考虑到陆地盆地的形成(例如松辽盆地和塔里木盆地无法依次来分类);没有区分陆壳和洋壳,例如日本海无法据此分类。
3、以板块构造为背景分类的盆地类型。
(1)与伸展作用有关的盆地。
在大陆破裂、离散过程中,可产生一系列与不同拉伸、离散阶段有关的盆地。
①克拉通内断陷或内陆裂谷盆地或盆地群。
发育于在大陆受到拉伸、破裂的早期,拉伸量小,常常伴随有地壳的减薄和地慢隆升作用。
拉伸作用可以停止或进一步拉伸形成。
②陆间裂谷,或具有扩张中心的。
③大洋盆地。
随着海底扩张形成。
④被动大陆边缘盆地。
一些裂谷盆地是伴随与之垂向的大洋盆地的形成而发育的,这些裂谷没有进一步扩张成洋盆而夭折,因而称为夭折裂谷(fmled dabasin)。
⑤拗拉谷(Aulacogen,裂陷谷)。
拗拉谷最早是由苏联的地质学家沙斯基(1960)提出的,指的是一种与地槽褶皱带相垂直的深断带。
Burke等(1974)后来解释为三叉裂谷系的一个衰亡支。
⑥碰撞谷,如莱因地堑,是由阿尔卑斯山的碰撞造山导致垂直方向的拉伸的结果。
⑦弧后盆地,其形成与俯冲板块造成深部物质上涌生的拉伸作用有关。
⑧走滑伸展盆地,由走滑作用导致的拉伸作用形成的。
(2)与挤压挠曲作用有关的盆地。
与岩石圈挤压挠曲作用有关的盆地发育于聚合、碰撞或挤压环境。
这类盆地主要有:①俯冲带挠曲变形形成的深海沟和前弧带;②大陆碰撞带岩石圈挠曲产生的周缘前陆盆地;③破裂前陆盆地。
由基底隆起分割的前陆盆地,北美落基山区的拉勤米前陆盆地等。
④类前陆地带或克拉通内地块碰撞产生的挤压挠曲盆地等。
前陆带岩石圈挤压挠曲均衡作用是解释这类盆地形成的重要机制。
弧后盆地也发育于聚合环境,其形成与俯冲板块造成深部物质上涌生的拉伸作用有关。
(3)与走滑作用有关的盆地。
在走滑带发育的盆地是很复杂的。
这些盆地主要与走滑作用产生的局部拉伸过程有关。
拉分盆地,是常见的一种盆地类型。
此外,一些走滑盆地盆地的形成与断裂终止或末端的拉裂、雁行断裂走滑伸长盆地等有关。
近年来提出一种走滑-拉伸盆地,其形成与走滑和拉伸的共同作用有关,如我国的莺歌海盆地和渤海湾盆地都具有这类盆地的特点。
(4)克拉通盆地。
这类盆地发育于长期稳定的结晶基底之上,形成于稳定的板内环境。
这些盆地的沉降机制是复杂的,受到周边构造作用、区域性海平面或沉积基准面变化的明显影响。
典型的盆地是古生代:①碳酸盐岩台地、②陆表海盆地和⑶中生代的大型内陆拗陷盆地。
(5)从古地理和盆地充填特征也可对盆地类型进行描述。
①陆相盆地包括由间河流或冲积盆地、内陆河流或湖泊盆地等。
②海相盆地包括从近岸、浅海至深海盆地。
陆相盆地多为补偿性盆地,而浅海至深海盆地常常是非补偿性的。
(6)重要的油气盆地类型。
Klemme(1980):①内陆简单拗陷;②叠合(复合)盆地(拗陷叠合、断-拗叠合);③裂谷(断陷);④拗陷小洋盆:弧后前陆盆地;⑤拉分盆地、走滑伸长盆地前陆盆地;⑥俯冲带有关盆地;弧后盆地、弧前盆地、前陆;⑦陆内挤压挠曲盆地;⑧被动大陆边缘盆地。
课堂笔记:根据地球动力学三大过程,但还是以几何学为主。
在板内由于岩石圈深部作用也存在伸展、挤压、走滑盆地,不只是出现在板块边缘。
4、根据盆地的动力学分类(最新分类,琚老师课堂推荐的分类方法)。
考虑板块的相互作用(板边缘)+岩石圈深部作用(板内)。
(1)伸展盆地:陆内盆地(威尔逊旋回第一阶段——东非大裂谷,无洋壳)、陆间盆地(威尔逊旋回第二阶段——红海,无洋中脊)、大洋盆地(威尔逊旋回第三阶段,大西洋,有洋中脊);(2)挤压挠曲盆地:弧后盆地(威尔逊旋回第四阶段——太平洋)、周缘挤压盆地(威尔逊旋回第五阶段——地中海)、陆内挤压盆地(威尔逊旋回第六阶段——喜山前陆盆地,喜玛朗雅山是陆壳。
)(3)走滑盆地:走滑挤压、走滑伸展盆地(4)克拉通盆地。
其中,(1)(2)(3)主要发生在板块边缘;(4)主要发生在板块内部。
与威尔逊六阶段相对应:大体上,威尔逊旋回的前三个阶段形成伸展盆地,后三个阶段形成挤压挠曲盆地。
附:盆地概念的明确;裂谷盆地———裂陷盆地———伸展盆地前陆盆地———坳陷盆地———挠曲盆地菱形盆地———拉分盆地———走滑盆地几何学特征——运动学特征——动力学特征附:地球动力学与各尺度的构造;地球动力学作用:挤压作用、伸展作用和剪切作用。
附:威尔逊旋回;答:定义:威尔逊旋回(海洋开合过程)从大陆分裂开始,经过大洋形成、收缩、关闭、消失,是一个连续演变的过程。
(1)萌芽阶段:岩石圈受拉力变薄。
如东非裂谷。
(2)幼年阶段:海洋初成,海湾式的狭窄盆地。
如红海、亚丁湾。
(3)成熟阶段:广阔的大洋,其中部为洋脊,两侧稳定大陆边缘。
如大西洋。
(4)收缩阶段:沿稳定大陆边缘与洋底交接带,岩石圈发生断裂,洋壳俯冲形成岛孤-海沟或山孤-海沟。
如太平洋。
(5)结束阶段:大洋板块进一步俯冲,残留狭窄的洋盆。
如地中海。
(6)大陆碰撞阶段:海洋消失,大陆相碰,使大陆边缘原有的沉积物强烈变形隆起成山。
如喜马拉雅山。
上述海洋开闭过程在地质历史中反复发出现,而每一次海洋开闭过程就是构造活动性的一次表现过程。
它控制了地球表层活动与洋陆演化格局,为板块构造理论的总纲和精髓。
附:板块边界类型及特点;答:板块边界划分的主要依据:板块边缘的构造、活动性和板块内部的整体性。
类型:(1)分离型板块边界。
相当于大洋中脊轴部。
其两侧板块相背运动,板块边界受拉张而分离,软流圈物质上涌,冷凝成新的洋底岩石圈,并添加到两侧板块的后缘上。
故分离型边界也称为增生板块边界或建设性板块边界。
这类边界主要分布于大西洋中脊、印度洋中脊和东南太平洋中隆。
大陆裂谷系具有与大洋中脊类似的特征,也属于分离型板块边界。
(2)汇聚型板块边界。
相当于海沟及板块碰撞带。
其两侧板块相向运动,在板块边界造成挤压、对冲或碰撞。
汇聚型边界是最复杂的板块边界,又可进一步划分为俯冲边界和碰撞边界2种亚型:一是俯冲边界,相当于海沟或贝尼奥夫带,相邻的大洋与大陆板块发生相互叠覆。
由于大洋板块比大陆板块密度大、位置低,故一般总是大洋板块俯冲到大陆板块之下。
俯冲边界主要分布于太平洋周缘及印度洋东北边缘,沿这种边界大洋板块潜没消亡于地幔之中,故也称为消减带。
二是碰撞边界,又称地缝合线,是指两个大陆板块之间的碰撞带或焊接线。
当大洋板块向大陆板块不断俯冲时,大洋板块可逐渐消耗完毕,最后位于大洋后面的大陆与大陆板块之间发生碰撞并焊接成为一体,从而形成高耸的山脉并伴随有强烈的构造变形、岩浆活动以及区域变质作用。
现代板块碰撞带的典型例子是阿尔卑斯-喜马拉雅山构造带。
(3)平错型(剪切)板块边界。
相当于转换断层,其两侧板块相互剪切滑动,通常即没有板块的生长,也没有板块的消亡。
它一般分布在大洋中,但也可以在大陆上出现,如美国西部的圣安德烈斯断层,就是一条有名的从大陆上通过的转换断层。
全球板块:南—北美洲板块,太平洋板块,欧亚板块,非洲板块,澳大利亚—印度板块,南极洲板块。
二、“盆地叠合”与“盆山耦合”的区别和联系。
1、盆地叠合(相对于原型盆地来说)是不同时期形成的,包括纵向叠加(例如拉张型断陷盆地与挤压型拗陷盆地在纵向上叠加,早拉伸后挤压形成叠加盆地)和横向复合(横向上两者复合);2、盆耦合是同一时期形成的,具有统一的地球动力学类型。
造山带以收缩隆起遭受剥蚀为主,反映改造和形变;盆地以伸展沉降接受沉积为主,反映建造和形成。
二者是地壳运动一对矛盾中相辅相存的两个方面,在成因机制和时空展布上往往具有紧密的联系。
三、盆地与造山带的关系,及如何研究盆-山关系。
答:1、盆地和造山带的关系:(1)物质上相互转换(造山带风华剥蚀的产物进入盆地,并具倒置关系);(2)时间上相互迁移(同时形成的);(3)空间上相互依存(一拗一隆)。
2、如何研究盆-山关系。
(原来的山看不到了,只能通过研究现在的盆地来研究过去的山了。
)(1)不同时期的盆山几何配置关系;(2)盆地层序地层序列与多幕构造控制关系(层序互倒,例如,运用印度冲扇、孟加拉湾扇、越南冲积扇来研究喜马拉雅山);(3)盆地沉积物物源与山脉剥露过程关系(物质上时岩浆岩,还是挤压变质岩);(4)盆地沉降与山脉隆升关系(造山带不断抬升,盆地不断充填。
粗粒时,抬升快,构造活动强烈;细粒时,抬升慢。
);(5)地表过程与构造作用关系(沉积物的颜色,冲积扇物质,季节性暴雨。
有机物质多,气候湿润;有机物少,季节干燥。
);(6)盆山系统演化动力学(挤压、伸展、走滑等)。
四、原始沉积边缘确定所主要依据的标志。
答:1、地层厚度变化,向盆地边缘地层变薄或尖灭;2、沉积相分析,如边缘相的发育。
边缘沉积相一般以发育山麓堆积、冲积扇等积碎屑沉积为特征;3、沉积物粒度、成份变化、古流方向;4、区域地质背景等。
沉积盆地的沉积边界在盆地整个演化过程中可发生明显的变化。
沉积边界的变化与构造、沉积基准面的变化等有密切关系。
如上超、下超等;在受到断裂控制时,盆地边界可保持不变或随着断阶的向外发展而呈现阶梯式扩展。
五、盆地地层格架。
答:1、盆地中心:沉积中心和沉降中心。
2、盆地边缘:上超和退覆。
3、盆地内部:(1)前积式,物源丰富,海平面下降,不断沉降。
(沉积中心向前迁移);(2)加积式:(沉积中心维持不动);(3)退积式:物源不足,海洋面积增加。
(沉积中心向物源方向后退)。
六、同沉积构造的识别方法。
答:同沉积构造又称同生构造,包括同沉积断裂和同沉积褶皱等。
同沉积褶皱还可划分为同沉积向斜和同沉积背斜。
同沉积构造可通过沉积厚度变化、沉积相分布、沉积旋回、古流、沉积体几何形态等分析加以识别。
1、沉积厚度的突变,上下盘两侧同期沉积厚度的差异。
2、沉积旋回和砂层、岩层数的差异。
3、沉积相的分布——巨厚的冲积扇相带、古河系位置的长期发育,相带的特殊分布等;古流系分析,古流的转弯、现代河流的转弯位置都与断裂有关,可以类比;煤体形态的变化、沉积层序的组成和几何样式分析等。