裂陷盆地或伸展盆地課件

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1、含油氣盆地分析長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院主講人:胡望水20032003年5月裂陷盆地或伸展盆地裂陷作用與裂陷盆地的形成一、裂陷作用與裂陷盆地的地質(zhì)涵義1.裂陷作用與伸展構(gòu)造從動(dòng)力學(xué)角度看，地殼和巖石圈發(fā)生伸展變形是手引張作用所致。因此，可將“裂陷作用”理解為引張力作用于整個(gè)并導(dǎo)致地殼和巖石圈發(fā)生大規(guī)模的開裂和斷陷的地質(zhì)作用過程,或造成就巖石圈“伸展構(gòu)造”的既“裂”又“陷”的構(gòu)造過程。伸展構(gòu)造是指在裂陷作用（或區(qū)域引張作用）下形成的一切使地殼或巖石圈沿水平方向發(fā)生伸長變形的構(gòu)造的總稱。裂陷盆地或伸展盆地是地殼表淺層的大型伸展構(gòu)造，其主要特征是沉

2、積盆地是在地殼的伸長減薄過程中形成和發(fā)展的。裂谷是裂陷盆地的典型代表。2.裂谷與裂陷盆地Burke(1980)對(duì)Gregory的裂谷概念作了較大的修正，認(rèn)為裂谷是引張作用使整個(gè)巖石圈破裂而形成的狹長沉降帶?！暗貕q”一詞也經(jīng)常出現(xiàn)在描述和討論裂陷盆地的文獻(xiàn)中?！癵raben”一詞來源于德文，是溝槽的意思。近來逐漸將“地塹”一詞用于描述以近似平行的正斷層為邊界斷層所控制的長而窄的斷陷構(gòu)造。二、主動(dòng)裂陷作用與被動(dòng)裂陷作用根據(jù)引張力的起因，森格等將巖石圈的裂陷作用分為主動(dòng)和被動(dòng)的兩種動(dòng)力學(xué)機(jī)制。所謂“主動(dòng)裂陷作用是指巖石圈底下的軟流圈熱熱物質(zhì)主

3、動(dòng)上涌，并引起整個(gè)巖石圈的水平引張。被動(dòng)裂陷作用的力源是板塊構(gòu)造演化過程中產(chǎn)生的區(qū)域水平引張力，地殼巖石圈的裂伸展也可能導(dǎo)致巖石圈底下的軟留圈熱物質(zhì)的被動(dòng)上涌。主動(dòng)裂陷和被動(dòng)裂陷的主要區(qū)別是裂陷盆地形成前是否出現(xiàn)區(qū)域的熱隆起、裂陷盆地的形成和發(fā)展過程是否屬于區(qū)域熱隆起的后續(xù)構(gòu)造事件。因此，在裂陷盆地形成的過程中，可能出現(xiàn)“熱隆起—火山活動(dòng)—裂陷盆地形成—熱沉降”等構(gòu)造事件序列。在被動(dòng)裂陷機(jī)制中可能出現(xiàn)“裂陷盆地形成—熱隆起—火山活動(dòng)均衡沉降、熱沉降”等構(gòu)造事件序列。裂陷作用既有“主動(dòng)”成分，又有“被動(dòng)”成分，并且在不同的階段可能表現(xiàn)為不

4、同的動(dòng)力學(xué)機(jī)制占優(yōu)勢(shì)。1.純剪切與簡單剪切2.純剪切伸展模式在水平引張力的作用下，地殼或巖石圈的純剪切伸展變形產(chǎn)生兩組相或相背傾斜的共軛正斷層，并在運(yùn)動(dòng)中導(dǎo)致短塊體相對(duì)上升和下降，從而形成地塹和地壘構(gòu)造。三、大陸伸展模式3.簡單剪切伸展模式整個(gè)巖石圈的伸展變形是一種旋轉(zhuǎn)的簡單剪切應(yīng)變機(jī)制。在簡單剪切伸展模式中，淺層地殼中脆性破裂構(gòu)成的伸展構(gòu)造系統(tǒng)是由地殼中巖石圈尺度的大型低角度正斷層上盤的剪切滑動(dòng)引起的。4.拆離斷層及大陸分層伸展模式巖石圈內(nèi)部的大型拆離斷層可能沿巖石圈內(nèi)部的構(gòu)造層面或韌性層滑脫。這種伸展模式中包含著兩個(gè)重要的思想，其一

5、是地殼（或巖石圈）伸展構(gòu)造是分層次的，其二是不同層次的地殼或巖石圈的伸展變形方式可以不同。巖石圈可能被近似水平的拆離斷層分隔為不同的變形層，不同層次的地殼和巖石圈可以分別以純剪切或簡單剪切變形方式發(fā)生伸展。而不同層次形層，不同層次的地殼和巖石圈可以分別一純剪切或簡單剪切變形方式發(fā)生伸展，而不同層次的伸展變形區(qū)在垂向上可能疊合在一起，也可能不疊合。裂陷盆地類型及其特征1.sengor的裂谷分類方案不同的地區(qū)的裂陷盆地的特征不一樣。Sengor根據(jù)現(xiàn)今地殼表面的裂陷盆地的分布狀況，從構(gòu)造動(dòng)力學(xué)成因、板塊構(gòu)造位置及板塊運(yùn)動(dòng)學(xué)特征、盆地平面上的

6、幾何學(xué)特征等方面討論了裂陷盆地的差異性，并提出了相應(yīng)的分類原則。2.國內(nèi)裂陷盆地的分類方案板塊構(gòu)造環(huán)境在裂陷盆地的形成機(jī)制和演化過程中有很重要的地位?？紤]裂陷盆地的形成與演化過程與板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，將其分成四大類、十種類型。一、分類二、各種類型裂陷盆地的基本特征1.大陸類型板塊內(nèi)部的裂陷盆地（1）伸展型坳陷盆地指地殼或巖石圈受引張減薄而形成的碟狀坳陷，盆地不直接受斷層控制（2）陸內(nèi)寬裂陷盆地。裂陷盆地是由一系列平行延伸或分叉、斜交的地塹、半地塹組成，裂陷作用發(fā)生在很寬闊的地區(qū)。（3）陸內(nèi)窄裂陷盆地。裂陷作用發(fā)生在比較窄的范圍內(nèi)，地塹、

7、半地塹呈鏈狀、斜列式分布，構(gòu)成平面上的狹長的沉降帶。2.與板塊離散運(yùn)動(dòng)有關(guān)的裂陷盆地（1）陸間裂谷或原始大洋裂谷；（2）衰退裂谷（3）新生大洋盆地和洋中脊。2.與板塊離散運(yùn)動(dòng)有關(guān)的裂陷盆地（4）被動(dòng)大陸邊緣。指在離散板塊運(yùn)動(dòng)造成的大陸邊緣。3.與板塊聚斂運(yùn)動(dòng)有關(guān)的裂陷盆地（1）弧內(nèi)（裂陷）盆地。（2）弧后（裂陷）盆地和弧間（裂陷）盆地。（3）撞擊裂谷。一、裂陷盆地的剖面構(gòu)造樣式1.正斷層的幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征即按斷層面形態(tài)分為“平面式”和“鏟式”裂陷盆地的構(gòu)造樣式一、裂陷盆地的剖面構(gòu)造樣式2.伸展盆地構(gòu)造的基本樣式伸展型斷陷盆地的剖面構(gòu)造

8、樣式分為四種類型：1）由非旋轉(zhuǎn)平面式正斷層控制的“地塹與地壘”2）由旋轉(zhuǎn)平面式正斷層控制的“多米諾式半地塹系”3）由鏟式正斷層控制的“半地塹”或“滾動(dòng)式半地塹。4）由坡坪式正斷層控制的“復(fù)試半地塹”二、裂陷