四川盆地复合盆山体系的结构构造和演化
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四川盆地构造演化与成盆过程四川盆地位于中国大陆东部,是一个被围绕着山地环抱的盆地。
它的构造演化过程及形成原因一直备受地质学家们的关注。
四川盆地的构造演化可以分为三个主要的阶段:华南更新世以前的太古宙-中生代构造演化阶段、华南更新世中-新生代形成阶段以及晚更新世以来的现今构造演化阶段。
在太古宙-中生代构造演化阶段,四川盆地经历了地壳的隆升和剥蚀作用,古老的岩石层被暴露在地表。
这期间,四川盆地经历了地壳的不断抬升和沉降,形成了多个构造断裂带,如岷山断裂、大渡河断裂等。
这些断裂带在地质历史上对四川盆地的构造演化起到了重要的作用。
华南更新世中-新生代形成阶段是四川盆地构造演化的重要时期。
在这一阶段中,四川盆地不断沉降,被海洋覆盖,形成了浅海盆地。
沉积物的堆积导致了地壳伸展和断裂活动的增强,出现了一系列的槽系结构。
同时,由于构造活动的作用,四川盆地的地壳在现今位置的北侧形成了一系列山脉,如大巴山、青藏高原等。
晚更新世以来的现今构造演化阶段,四川盆地的构造变化较为复杂。
盆地的中部出现了断裂活动,导致盆地的南部隆升,形成了四川盆地里近东-西向的山脉,如岷山山脉、大凉山山脉等。
在这个阶段,四川盆地的沉积物层也发生了变化,火山岩和喀斯特地貌开始出现。
四川盆地的形成过程中,构造活动与地质作用是核心因素。
盆地的构造演化受到了地球动力学和地壳变形的共同作用。
构造活动和地壳变形导致了地层的垂直挠曲和断裂构造的形成,进一步影响着地壳的沉积和变压作用。
四川盆地的构造演化过程中,沉积作用是另一个重要因素。
盆地经历了多次的沉积和抬升过程,沉积物的堆积与新的地壳变形相互作用,进一步影响盆地的构造演化。
总而言之,四川盆地的构造演化是长期地质过程的产物,受到地球动力学和地壳变形的共同作用。
太古宙-中生代构造演化阶段、华南更新世中-新生代形成阶段以及晚更新世以来的现今构造演化阶段,分别体现了四川盆地从古老到现代的地质历史。
盆地形成的原因和过程与构造活动、地壳变形和沉积作用密切相关。
扬子板块及四川盆地演化特征扬子板块和四川盆地是中国地质构造演化的重要组成部分,具有独特的演化特征。
下面将从地质构造演化、岩石组成和地貌景观等方面对其进行详细介绍。
扬子板块是中国东部最大的板块之一,主要由印度洋和太平洋两个大洋板块与欧亚大陆板块交汇寄生而成。
在漫长的地质历史中,扬子板块经历了多次大陆碰撞和变形,形成了丰富的地质构造特征。
其中最重要的特征是扬子地块的隆起和太平洋板块的俯冲。
扬子地块是中国东部特有的一个地质区域,其西部和北部临近华北地块和青藏地块,东面濒临东海,南面与华南地块相接。
扬子地块具有广阔的盆地和丘陵,地势平坦,适合农业和工业发展。
在地质构造上,扬子地块被各种断裂和逆冲断裂切割,形成了丰富的断层和褶皱构造。
其中最重要的断裂是金沙江-怒江断裂带和成都-重庆断裂带。
这些断裂带在构造活动中起到了重要的地壳运动和岩浆活动的调节作用。
四川盆地是扬子板块内的一个大型盆地,也是中国重要的沉积盆地之一、四川盆地形成于中生代,经历了长时间的沉积和抬升作用,形成了复杂的结构和丰富多样的地质岩层。
四川盆地的地壳运动主要受到东亚大陆板块东南俯冲的影响,形成了东西向的褶皱和断裂带,包括龙门山断裂带、巴东新太古代断裂带、大邑—都江堰古隆起等。
岩石组成是扬子板块和四川盆地的另一个重要特征。
扬子板块主要由花岗岩、片麻岩、麻粒岩、英安岩等构成,是中国东部最丰富的岩石类型之一、四川盆地主要由三叠纪和侏罗纪的火山岩、凹凸山岩和砂岩等构成,其中火山岩是盆地最主要的岩石。
地貌景观是扬子板块和四川盆地的另一大特征。
扬子板块地貌类型丰富多样,包括山地、丘陵、盆地和平原等。
其中最著名的地貌景观是三峡大坝和峨眉山景区。
四川盆地地貌类型相对单一,以盆地为主,分布着大量的丘陵和低山。
其中最著名的地貌景观是九寨沟和黄龙景区。
综上所述,扬子板块和四川盆地具有独特的演化特征。
地质构造演化主要表现为扬子地块的隆起和太平洋板块的俯冲,形成了丰富的断裂和褶皱构造。
四川盆地的演化历史~四川盆地的演化历史1、引言在地质演化过程中,四川盆地经历了数亿年的发展和变化。
本文将详细探讨四川盆地的演化历史,包括其地质构造演化、沉积演化、火山岩演化等方面的内容。
2、地质构造演化2.1 古生代构造演化详细描述四川盆地古生代时期的构造演化过程,包括构造作用的强度、方向以及形成的构造特征等内容。
2.2 中生代构造演化探讨四川盆地中生代时期的构造演化历程,包括岩石的变形与运动、构造的发展、断裂和褶皱带的形成等方面的内容。
2.3 新生代构造演化详细阐述四川盆地新生代时期的构造演化历史,包括地壳的抬升和下沉、地震活动频率和强度、构造断裂和褶皱的变化等方面。
3、沉积演化3.1 古生代沉积演化描述四川盆地古生代时期的沉积过程和特征,包括沉积环境的演变、岩相的变化以及沉积盆地的形成等方面。
3.2 中生代沉积演化讨论四川盆地中生代时期的沉积演化过程,包括沉积物源的变化、沉积体系的发育、古地理环境的演变等方面内容。
3.3 新生代沉积演化探究四川盆地新生代时期的沉积过程和特征,包括河流和湖泊沉积作用、三角洲沉积、海岸带沉积等方面的详细描述。
4、火山岩演化4.1 古生代火山岩演化描述四川盆地古生代时期的火山岩形成过程和分类,包括不同类型的火山岩岩性、岩浆组成以及与构造作用的关联等内容。
4.2 中生代火山岩演化讨论四川盆地中生代时期的火山岩分布及特征,包括不同火山岩的时代、类型和成因等方面的详细解析。
4.3 新生代火山岩演化探索四川盆地新生代时期的火山活动和火山岩的演化过程,包括火山喷发频率、喷发类型和地质意义等方面的内容。
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四川盆地上三叠统构造层序划分及盆地演化
四川盆地上三叠统构造层序划分及盆地演化
晚三叠世是四川盆地演化的重要时期.根据野外露头、钻井和地震资料,运用构造层序地层学的思路和方法,对四川盆地上三叠统层序界面、层序划分和层序特征进行深入研究,并建立层序地层格架.研究表明,四川盆地上三叠统可识别出4个层序界面: 1)上三叠统与中、下三叠统之间的区域性构造不整合面; 2)须二段与小塘子组的分界面; 3)须三段与须四段之间的次级构造不整合面; 4)三叠系与侏罗系之间的区域性构造不整合面.根据层序界面的发育情况,将研究区划分为3个构造层序,每个层序以最大湖泛面为界,划分为盆地扩张体系域(BE)和盆地收缩体系域(BW)2个体系域.晚三叠世四川盆地的演化主要是川西前陆盆地的演化,其中TS1为边缘前陆盆地演化阶段;TS2为川西前陆盆地形成阶段,龙门山逆冲推覆体开始逆冲推覆;TS3为川西前陆盆地发展阶段,受安县运动的影响,龙门山逆冲褶皱成山,使得整个四川盆地进入了陆相沉积环境.构造运动是控制晚三叠世四川盆地演化的重要因素.
作者:林良彪陈洪德胡晓强纪相田姜平 LIN Liang-biao CHEN Hong-de HU Xiao-qiang JI Xiang-tian JIANG Ping 作者单位:成都理工大学"油气藏地质与开发工程"国家重点实验室,沉积地质研究院,四川成都,610059 刊名:地层学杂志ISTIC PKU 英文刊名:JOURNAL OF STRATIGRAPHY 年,卷(期): 2007 31(4) 分类号:P534.51 P539.2 关键词:构造层序盆地演化上三叠统川西前陆盆地四川盆地。
四川盆地属扬子陆台一部分,称为四川陆台,属较稳定的地区,但仍经过两次大规模的海浸。
第一次从5亿多年前的寒武纪开始,延续到3.7亿多年的志留纪,不断下陷成了海洋盆地,志留纪时发生加里东运动,除了西部的龙门山地槽继续下陷外,其余地区上升为陆。
2.7亿年前的石炭纪末,发生范围更大的第二次海浸,盆地再次为海洋占据。
二叠纪时海陆交替,形成重庆附近的南酮、松藻、天府等煤矿。
二叠纪末,盆地西部岩浆喷出,峨眉山小金顶及清音阁一带的玄武岩就在这时生成。
距今1.9亿年的三叠纪,“印支运动”使盆地边缘逐渐隆起成山,被海水淹没的地区逐渐上升成陆,由海盆转为湖盆。
当时湖水几乎占据现今四川盆地的全境,称为“巴蜀湖”,从此结束了海浸的历史。
在中生代漫长的1亿多年里,盆地气候温暖湿润,到处生长蕨类、苏铁和裸子植物,是又一个成煤期,永荣煤矿即在三叠纪和侏罗纪时形成。
东起长寿、垫,西到江油、邛崃,北抵大巴山麓,南到贵州赤水,还是天然气富集区。
这一时期爬行动物恐龙称霸一时。
1957年在合州发现的“合州马门溪龙”身长22米,高3.5米,是我国亚洲最大和最完整的恐龙化石。
7000万年前的白垩纪末期,发生又一次强烈的地壳运动“燕山运动”。
盆地四周山地继续隆起,同时产生不少大断层,如西部的龙门山大断层和东部的华莹山大断层,把盆地分为三部分。
巴蜀湖缩小为仅有2万平方公里的蜀湖。
封闭的盆地地形及急剧缩小的水面,使气候逐渐变得干热,沉积物由海相、海陆交替相变为陆相,大量风化、侵蚀、剥蚀的物质在盆地堆积了数千米厚,形成红色和紫红色的砂、泥、页岩。
裸子植物不断衰退,恐龙灭绝了。
内陆湖泊在干燥条件下,经强烈蒸发,浓度增大,盐分不断积累,形成盐湖,后来泥沙掩埋而保存于地层之中,经过漫长的地质作用形成岩层,自贡一带是着名的井盐产地。
2000多万年前的新第三纪,受喜马拉雅造山运动的影响。
距今二、三百万年的第四纪,地壳再次发生构造运动。
巫山两侧水系溯源侵蚀,共同切穿巫山,形成举世闻名的长江三峡,盆地之水纳入长江水系。
卷(Volu m e)31,期(Numb er)3,总(S UM )113页(Pages)288~299,2007,8(August ,2007)大地构造与成矿学Geotecton ica etM eta ll o genia收稿日期:2007-01-10;改回日期:2007-03-01基金项目:湖北省油气勘探开发理论与技术重点实验室开放基金(课题号YQ2006KF10)资助.第一作者简介:沈传波(1979-),男,博士,讲师.主要从事盆山构造与油气成藏作用的研究.Em ai:l cugshen @126.co m四川盆地复合盆山体系的结构构造和演化沈传波1,梅廉夫1,2,徐振平3,汤济广1(1.中国地质大学资源学院石油系,湖北武汉430074;2.油气勘探开发理论与技术湖北省重点实验室,湖北武汉430074;3.中石油塔里木油田分公司勘探开发研究院,新疆库尔勒841000)摘 要:盆山体系研究是当前大陆动力学探索的热门。
四川盆地周缘为造山带所围绕,盆地与造山带存在着耦合关系。
系统地分析四川盆地和周缘造山带组成的盆山体系的结构和演化特征对深入认识四川盆地的构造和油气分布规律具有重要的意义。
通过构造剖面的解释、沉积充填特征和陆源碎屑物源的分析以及同位素年代学的分析,研究了四川盆地盆山体系的结构、构造变形特征和演化历史。
四川盆地与周缘造山带均以冲断褶皱带相耦合,构造变形在平面上和纵向上具有明显的分带性和层次性的特点。
提出了/复合盆山体系和亚盆山体系0的概念,并认为四川盆地及周缘造山带组成了一个复合盆山体系,并由多个次一级的亚盆山体系所组成,各亚盆山体系是互相影响、互相叠加、互相干扰联合的。
这在一定程度上丰富了盆山体系的认识。
关键词:盆山体系;构造演化;四川盆地;造山带;沉积中图分类号:P 542 文献标识码:A 文章编号:100121552(2007)0320288212沉积盆地和造山带作为大陆岩石圈表面最基本的两个构造单元(何登发和赵文智,1999),在空间上相互依存,在物质上相互转换,并统一于地球深部动力学机制,有机地组成了一个相互联系且不可分割的整体)))盆山体系或称盆山系统(翟光明等,2002;刘树根等,2003)。
盆山体系的研究是石油和天然气等能源、大地构造理论与模式以及其它地质理论发展的关键(张国伟等,2002),也是当前大陆动力学探索的热门和今后若干年甚至长期研究的前沿科学思想的生长点(李德威,2005)。
造山与成盆过程之间物质与能量的相互关联、相互制约作用,即为盆山耦合作用(basin 2mounta i n coupli n g)。
盆山体系或耦合作用研究的目的就是在地球系统科学思维的指导下,充分认识时间序列过程与空间状态格局的盆地和造山带相互作用的动态关系以及变化过程中的统一机理,从而建立起格局-过程-机制的时空动态分析的系统思路。
盆山体系或盆山耦合作用是中国地质工作者着眼于中国大陆地质构造的实际和油气勘探的需要而提出的新概念(吴根耀和马力,2004),国际上并无此提法,而是关注/岩石圈深部过程与近地表构造过程的耦合0(Quinlan et a l .,1983;Cloeti n gh et a l .,1997,2003)。
逆冲推覆构造处于造山带和盆地之间的结合部位,由于其特殊的构造部位及其丰富的油气资源,它始终是研究盆山体系或耦合作用的首选区域。
逆冲推覆构造研究自70年代以来发展到目前,已从二维几何学分析发展为三维空间组合分析、提出了断层相关褶皱的概念及相应的几何学模式、发展了平衡剖面的技术、系统地开展了冲断褶皱带发育的大地构造背景与成因机制的研究、并朝着研究地表过程与褶皱冲断带演化的动态相互作用方面发展(Suppe ,1983;Suppe and M edwede f ,f 1984;Suppe et a l .,1992;M itra ,1986,1990;朱志澄,1995;Brent et a l .,2003;Sha w et a l .,2003;M c C lay ,2004;第3期沈传波等:四川盆地复合盆山体系的结构构造和演化289H atcher,2004;刘树根等,2006)。
但对于陆内多个边界推覆叠合并共同作用到盆地及其盆内构造多期次叠加与复合、盆山多方向耦合过程等尚待深入研究。
四川盆地位于扬子地块西北缘,是一个发育于中生代和具备多方位逆冲推覆构造背景条件下的挤压性构造盆地(翟光明等,2002)。
周缘造山带围绕盆地边缘分布是现今四川盆地地貌上的一个显著特点,北为米苍山、东北为大巴山、西北为龙门山、东南部为江南-雪峰山褶皱带、南为大娄山等。
受周缘山系向盆地逆冲推覆作用的影响,盆内卷入了多期次、多边界的构造变形,东西、北东和北西方向构造叠加与复合,盆地不断迁移与改造,这些无疑为开展盆山多方向耦合作用及多边界、多期次构造叠加与复合关系的研究提供了不可多得的理想试验场所。
由于其所处构造的特殊部位,特别是普光大气田的发现(马永生等,2005),目前也是油气勘探和研究的焦点地区,对油气勘探也具有重要的现实意义。
因此,将四川盆地和周边造山带作为一个有机联系的时空演化的统一体,系统地分析它们组成的盆山体系的结构和演化不仅对陆内造山带多方向、多边界盆山耦合作用的复杂性认识和相关新理论的提出具有重要的科学意义,同时也有利于进一步拓展四川盆地及其周缘地区油气勘探领域。
1四川盆地盆山体系的结构构造1.1盆山体系的结构平面上,四川盆地盆山体系结构主要由四川盆地及其周缘的龙门山、米苍山、大巴山、江南-雪峰山和康滇褶皱带组成(图1)。
研究表明,周缘这些造山带的形成演化与印支运动以来扬子地块内部发生的陆内俯冲作用有关(蔡立国和刘和甫,1997)。
其中,影响四川盆地形成演化及其构造变形的主要是龙门山、米苍山、大巴山和江南-雪峰山冲断褶皱带(图1)。
这些造山带推覆体的侧向挤压和冲断的构造加载及巨厚沉积物重力负荷的联合作用从多个方向控制了四川盆地内的沉积和构造变形,导致了盆内多个方向构造的形成及其它们的叠加与复合。
这些多个方向的造山带与其前缘盆地均以冲断褶皱带相结合,可以各自组成一个独立的盆山体系。
川西-龙门山盆山体系在盆山结构上由龙门山造山带、川西前陆盆地和龙泉山前缘隆起等三个构造单元构成(图1AB),总体上呈北东-南西向展布,北东与东西向展布的米仓山相交,南西被鲜水河断裂相截(刘树根,1993)。
川北-米苍山盆山体系在结构上由米苍山造山带及其前缘伴生的川北前陆盆地(吴世祥等,2006)构成,米苍山为东西向弧形构造带,东连大巴山前缘构造带,西接龙门山北段前缘构造带,构造样式主要表现为隆起构造,逆冲作用不强(图1CD)。
川东北-大巴山盆山体系在结构上由大巴山造山带、川东北前陆盆地和川中隆起构成(图1EF),大巴山主要表现为逆冲推覆构造,并且北部为厚皮叠瓦冲断构造,向南则逐渐转换为薄皮平缓褶皱构造(李智武等,2006)。
川东-雪峰山盆山体系在结构上由雪峰山构造带、川东前陆盆地(翟光明等,2002)和川中隆起构成,雪峰山构造带的主体发育于雪峰山以西,以广阔长距离分布的隔槽-隔档式褶皱、推滑构造、断层相关褶皱为主要特征,时空上自东向西向外穿时扩展变形(图1HG)。
1.2盆山体系的构造变形特征中新生代以来,盆缘冲断褶皱带递进冲断、推覆,盆地沉积迁移并被压缩,构造变形在平面上和纵向上具有明显的分带性和层次性,发育卷入基底及卷入盖层变形的多种构造样式。
从剖面图(图1)可知,从造山带向盆地方向,构造变形具有显著的分带性,按不同褶皱型式和变形强度可划分为不同的构造带:¹基底冲断推覆带,以基底岩系卷入冲断推覆为特点,具多次叠加变形的特征;º叠瓦冲断带,发育一系列由边缘向盆地方向逆冲的冲断层,构成叠瓦扇,以宽背斜、窄向斜组成的隔槽式褶皱为特征,发育叠瓦冲断层系、双重构造、断展褶皱、断弯褶皱等;»前缘滑脱褶皱带,以地表所见的一系列由中、新生界组成的背、向斜为特征,一般表现为背斜相对高、窄,向斜宽、缓,构成隔挡式褶皱带;¼盆内形变消减带,冲断活动减弱,变为顺层滑动及盲冲为特点,地层褶皱平缓,幅度小。
纵向上,由于3个区域性滑脱层(三叠系嘉陵江组至雷口坡组的膏盐层、奥陶系顶部至志留系下统的泥页岩和砂质泥岩层、中下寒武统中的泥质岩和膏盐层)的存在,基底冲断推覆带主要与下形变层的构造变形相对应;叠瓦冲断带主要与中形变层的构造变形相对应;前缘滑脱褶皱带和盆内形变消减带则既发育中形变层的变形构造,也发育上形变层的变形构造(图1)。
此外,由于盆缘不同构造山系逆冲推覆作用的时序差异,在它们构造作用相会或相交的区域,可能形成构造叠加带或者构造过渡带。
构造叠加带主要指在同一地区后一时期构造作用所形成的构造叠加在先前的构造作用形成的构造上,形成不同时期构290第31卷图1四川盆地盆山体系结构构造平面和剖面图1-断裂;2-褶皱;3-剖面位置;4-地名;Ñ-基底冲断推覆带;Ò-叠瓦冲断带;Ó-前缘滑脱褶皱带;Ô-盆内形变消减带;AB-龙门山冲断褶皱带剖面(据刘和甫和梁慧社,1994);CD-大巴山冲断褶皱带剖面;EF-雪峰山冲断褶皱带剖面;GH-中上扬子对冲过渡带剖面F ig.1P l an e sketch a nd prof iles s how i ng the ar ch itectur e a nd str uctu r e of theba si n2m oun ta i n syste m a round S ichuan B asin第3期沈传波等:四川盆地复合盆山体系的结构构造和演化291造叠加在一起的格局,后期构造对前期构造的叠加可称为构造改造作用。
构造过渡带指源自不同构造作用系统(构造域)产生的不同构造体系、在相同的构造期相会(或相交)的过渡区域。
该区域具有构造相互过渡的特征,包括构造性质、格架和强度等的过渡。
川东北地区现有的构造变形解析(乐光禹, 1998;沈传波,2006)表明,由于大巴山和雪峰山逆冲推覆作用的相(斜)向挤压,并由于边界条件、应力的变化,导致大巴山形成向南西突出的弧形逆冲推覆构造,而南侧雪峰山褶皱系则形成向北西突出的弧形逆冲构造,两者互相叠加、干扰联合作用在其前缘形成了中上扬子对冲过渡带(图1IJ),具有向东转折收敛、向西撒开的/收敛双弧0或/八字形双弧0特征。
NE向的雪峰山逆冲推覆作用继续向西扩展,而此时大巴山逆冲推覆作用相对停滞,后来由于大巴山逆冲推覆作用的活动加强,N W向的构造得以继续扩展,导致川东北盆内北西向构造叠加于北东或北北东向构造之上,形成了川东北构造叠加带。