克拉通盆地沉降机理
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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,在经典⼤地构造意义上是指近似刚体的⼤陆板块或稳定的地块内部发育的沉积盆地"因此克拉通盆地的特点是具有稳定的基底,沉积盖层具有相对低的沉积速率,⽽且沉积范围较⼴"这类盆地在北美!南美!⾮洲!欧洲!南极洲!澳⼤利亚等各个⼤陆板块都有⼴泛分布"中国陆上华北!扬⼦和塔⾥⽊古⽣代皆为此类沉积, 但与国外克拉通盆地相⽐⾯积较⼩.油⽓资源在不同类型盆地中的分布是极不均匀的。
克拉通盆地中含有丰富的油⽓资源,研究克拉通盆地的岩⽯圈结构与盆地含油⽓性的关系,对有效了解盆地类型的不同及其油⽓资源富集规律的差异很有帮助。
克拉通盆地区地壳厚度稳定,结晶地壳和“花岗岩层” 的厚度都相对较⼤。
克拉通盆地的基底和地壳底⾯都⽐较平缓,基地常为平缓的⼤型碟状坳陷,⼀般不存在强烈的莫霍⾯隆起,软流圈相对较深,中-新⽣代岩浆活动微弱,盆地热流值偏低。
但富含油⽓的⼤型克拉通盆地常出现与基底坳陷呈镜像对应的局部隆起。
克拉通盆地地壳具有向下增⼤的正常波速结构,可分为两层或三层。
如南美的巴拉那盆底利⽤S波的速度可将地壳分为上、下两部分:上地壳波速3600m/s,下地壳波速3650m/s,平均莫霍⾯深度在42km,上地幔以4700m/s的⾼速层为特征,延伸⾄200km。
利⽤天然地震转换波资料发现塔⾥⽊克拉通盆地地壳结构可分为三层,上地壳“花岗质”层P波速5600-6000m/s,中地壳波速6200-6700 m/s,并存在⾼速薄层,下地壳波速6500-6900 m/s,整个地壳厚度变化幅度在38-52km。
不同的克拉通盆地地震反射特征存在明显差异。
稳定的地盾区,上-中地壳反射较弱,下地壳出现成层性不好的强反射。
⽽存在活化古裂⾕或新断裂活动的克拉通盆地,反射特征与两侧地盾区明显不同,下地壳常常出现异⾼速体。
受后期地幔岩浆侵⼊影响的克拉通盆地其上地壳也可出现强反射。
克拉通盆地的上地幔常出现低速层和透明反射。
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。
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。
有关克拉通破坏及其成因的综述克拉通是指大陆板块的核心地区,通常被认为在长时间的板块碰撞和地壳运动的结果下形成。
克拉通地区主要由古老的岩石构成,其厚度较大并具有高密度的岩石层。
克拉通内的地壳相对稳定且没有明显的活动,从而形成了一个坚固而不易破坏的岩层。
克拉通也会发生一些破坏,其成因可以归结为以下几个方面。
地壳运动是克拉通破坏的主要成因之一。
克拉通地区周围的板块与其发生碰撞或挤压,这会导致地壳的受力变化,从而引起克拉通地区的地质变动。
这种地壳运动可以产生地震、火山活动等现象,进而破坏克拉通内的岩石构造。
长时间的侵蚀也是克拉通破坏的重要因素。
克拉通地区通常位于高海拔地区,受风化、溶解、冰川侵蚀等因素的影响较小,但随着时间的推移,这些侵蚀作用仍然会对岩石造成损害。
岩石中的裂缝会随着侵蚀的发展而扩大,最终导致岩石的破坏和崩塌。
气候变化也可能导致克拉通地区的破坏。
长期的气候变化可以引起大规模的冰川活动和冻融作用,这些作用会使岩石发生碎裂和剥离,最终导致地表的崩塌和破坏。
极端的气候事件,如暴雨、干旱等也会给克拉通地区带来一定程度的破坏。
人类活动也是克拉通破坏的重要原因之一。
人类的工业活动、城市化进程和环境污染都会对克拉通地区的生态环境和地质结构造成一定的破坏。
过度开采矿产资源会导致地下水位下降和地表下沉,最终可能引发地质灾害。
过度的土地利用和水资源开发也会对克拉通地区造成负面影响。
克拉通破坏的成因主要包括地壳运动、侵蚀、气候变化和人类活动等多种因素。
了解和研究克拉通破坏的成因,可以帮助我们更好地保护和管理这些地区的自然环境,保持其重要的生态和地质特征。
也有助于提醒人们要注意环境保护和可持续发展,避免进一步加剧克拉通破坏。
上扬子克拉通盆地构造演化及其充填特征摘要:扬子区是中国三大克拉通盆地之一,本文重点研讨中上扬子克拉通盆地的构造演化,以揭示盆地的沉积过程和沉积充填物的特征。
克拉通盆地,看似简洁(长期较稳定、结构简洁),实则简单(成因机制简单、演化历史长等)。
根据“构造控盆”思路分析上扬子地区克拉通演化阶段中区域构造特征。
关键词:上扬子;克拉通;沉积;构造运动扬子区是中国三大克拉通盆地之一,新元古代末的晋宁运动形成扬子地台基底,使扬子陆块自南华纪开头进入了板块运动机制的克拉通盆地演化阶段,其演化进展与中国大陆再造过程中特提斯洋的扩张、收缩演化阶段,以及相邻陆块之间的作用亲密相关。
总体而言,扬子陆块从早古生代至中三叠世,经受了在原特提斯-特提斯洋中由南向北旋转性漂移过程中与相邻陆块(华夏陆块、华北陆块、印支陆块等)在不同时期差异性作用的进展演化史。
始终持续到中三叠世的晚印支运动造成古特提斯洋封闭、海水退出、构造反转以及前陆造山,从而结束了扬子克拉通盆地的进展演化阶段,进入了陆内造山与前陆盆地的新一轮盆地演化阶段。
1.主要构造演化阶段为:1.1晋宁时期华南洋向扬子陆块的俯冲,在扬子陆块东南边缘形成增生的褶皱带和华夏古陆边缘的沟弧盆体系;古华南洋在扬子陆块的东段消逝,西段的华南残留洋盆连续到加里东期。
晋宁运动后形成扬子地台基底,处于伸展构造背景,台缘裂陷槽与陆内裂堑发育,后造山期岩浆活动,震旦系为第一套盖层,大陆冰盖型冰磺物沉积。
1.2加里东时期为板块活动进展阶段,包括拉张裂陷阶段和汇聚拼合阶段,对应裂陷一被动大陆边缘盆地发育阶段和扬子克拉通上形成大隆大坳、前陆盆地发育阶段。
加里东期发生的构造运动主要有桐湾运动、兴凯运动、郁南运动和都匀运动(北流运动)等,其中,①震旦纪末的桐湾运动,对扬子西部影响较大,造成四川盆地西部发生隆升,并形成了乐山-龙女寺、龙门山、汉南-大巴山、雪峰和黔中的古隆起的雏形;②早寒武世末期的兴凯运动对扬子地区影响不大,表现为隆升性质;③寒武纪末期的郁南运动,同样影响不显著,以隆升作用为主,造成局部不整合;④奥陶纪末期的都匀运动相对较剧烈,活动性西强东弱、边缘强内部弱,乐山-龙女寺隆升较早且剧烈,汉南和大巴山隆起继承性发育,随后雪峰隆起和黔中隆起大幅隆升,从而由西高东低演化成为东南缘隆升的格局。
快速水进与缓慢水退:克拉通盆地典型准层序特征及其对储层发育控制作用兰朝利;杨明慧【摘要】克拉通盆地沉积地层厚度大,具备多套生-储-盖组合,是油气聚集的有利场所.根据对克拉通盆地典型准层序(湖泊三角洲碎屑岩准层序、潮间-潮上带白云岩准层序、浅海礁准层序和陆表海含煤层系准层序)组成的研究,认识到克拉通盆地准层序具有快速水进与缓慢水退的特征,由此形成了薄层退积与厚层加积和(或)进积的地层组合.克拉通盆地准层序的这种特征是由其事件性的沉降机制决定的,也与其具有低缓的沉积地形和广阔的可容空间相关.克拉通盆地准层序的这种特征也控制了其储层分布.储层主要发育在准层序的中、上部,即在准层序缓慢水退的中-晚期,在可容空间逐渐减小情况下,沉积环境水动力增强,粗碎屑供应增加,相应储层发育.【期刊名称】《石油天然气学报》【年(卷),期】2013(035)007【总页数】4页(P6-9)【关键词】快速水进;缓慢水退;克拉通盆地;准层序;储层【作者】兰朝利;杨明慧【作者单位】石油工程教育部重点实验室(中国石油大学(北京)),北京102249;油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京)),北京102249【正文语种】中文【中图分类】TE121.3克拉通盆地指发育在克拉通地块之上的沉积盆地,具有沉积厚度大、沉积类型稳定和沉积范围广阔的典型特征,其形成机制主要包括:①大陆岩石圈伸展减薄导致的裂谷作用;②岩浆侵位、热散失导致的冷却收缩或岩浆喷发引起的补偿沉降;③沉积物负荷沉降;④构造挤压导致的沉降等[1~4]。
克拉通盆地通常经历海、陆多期演化,形成多套生储盖组合,圈闭类型以岩性、基底隆起构造、地层-岩性和背斜圈闭为主,成藏规律复杂[1,2,4]。
尽管克拉通盆地在其演化过程中经历了被动大陆边缘、前陆盆地,直至陆内坳陷演化阶段,但由于在几百万乃至几千万年间其位置几乎保持在海平面附近的几十米范围内[1],因此通常具有沉积水体浅、沉积地形坡度小、水体进退频繁的特征,相应堆积沉积物互层型韵律特征清晰。