克拉通盆地基本概念及克拉通盆地构造环境

盆地及其相关术语刘池阳（西北大学含油气盆地研究所，西安，710069 ）第一部分一般概念一、基本概念1、盆地( Basin )基底( Basement )：褶皱基底( Fold basement)、结晶基底( Crystalline basement)、（与区域地质构造研究相同）;含未变质的沉积岩（盆地研究专用），也可称盆底 ( Basin floor )。

盖层( Cover ):沉积岩地层（与区域地质构造研究相同）；盆地发育期沉积的地层（盆地研究专用）。

2、地貌（地形）盆地( Morphologic basin ) 、沉积盆地( Sedimentary basin ) 、构造盆地（ Structural basin ；Tectonic basin ：常指受构造作用控制的盆地）。

二、与矿产有关的盆地含油气盆地( Petroliferous basin；Oil gas-bearing basin )、含煤盆地( Coal- bearing basin )、含盐盆地( Salt-bearing basin )等。

三、根据充填速度与盆地沉降速度的关系1、饱和盆地 ( Saturated basin )，或过补偿盆地，2、补偿盆地，3、饥饿盆地( Starved basin ),或欠（非）补偿盆地。

四、盆地剖面结构1、断陷盆地 ( Fault basin )、箕状断陷（盆地）、单断盆地、双断盆地，2、坳陷盆地( Down-warped basin )，3、下断上坳盆地。

五、盆地平面形态1、碟型（状）盆地，2、槽型盆地等。

六、盆地原型组合（同一或部分相同地区）1、复合盆地[Composite ( Compound) basin )]（空间）----并列盆地（朱夏等），2、叠合（加）盆地（Superimposed basin， Superposed basin ）（时间）----迭加盆地（朱夏等）、多旋回盆地( Polycycle basin, Polyhistory basin)，继承（后继）盆地( Inherited 或 Inheritable basin ；Successor basin )。

塔里木盆地基本地质特征自震旦纪至第四纪，经历了不同的构造环境，发育古隆起，伸展构造、冲断构造和走滑构造。

盆地内部按基底顶面起伏划分成“三隆四坳”，即库车坳陷、塔北隆起、北部坳陷、塔中隆起、塔西南坳陷、塔南隆起、塔东南坳陷。

7个演化历史阶段。

(1)前震旦纪：基底形成阶段。

(2)震旦纪—奥陶纪：克拉通内坳陷与克拉通边缘坳拉槽发展阶段。

(3)志留纪—泥盆纪：克拉通内坳陷与周缘前陆盆地发展阶段。

(4)石炭纪—二叠纪：克拉通边缘坳陷与克拉通内裂谷阶段。

(5)三叠纪：前陆盆地发展阶段。

此时塔里木盆地周缘均为陆缘隆起,盆地内部发育前陆盆地沉积,沉积类型主要为河湖相.(6)侏罗纪—早第三纪：陆内断陷—坳陷发展阶段。

(7)晚第三纪—第四纪：复合前陆盆地阶段。

油气主要来源于寒武—奥陶系,石炭—二叠系及三叠—侏罗系3套烃源岩, 并以寒武—奥陶系为主。

前者是目前发现的海相油气的主要来源, 后者为盆地内陆相油气的主要来源。

(1)寒武—奥陶系储层：(2)志留—泥盆系储层：(3)石炭系储层：(4)三叠—侏罗系储层：(5) 白垩—第三系储层：(1)成藏组合主要为古生新储式组合(2)成藏史复杂, 具有多期成藏、多次运移再分配的特点3个成藏期：晚加里—早海西期, 晚海西—印支期及晚喜山期,与盆地烃源岩排烃主峰期大体一致。

震旦纪一显生宙以来，塔里木盆地经历了三造演化旋回，即震旦纪一泥盆纪的伸展一聚敛构造旋回、石炭纪一三叠纪的伸展一聚敛构造旋回与中一新生代的陆内弱伸展一挤压变形构造旋回。

震旦纪一早奥陶世，前震旦纪末形成的新疆古克拉由于岩石圈区域伸展作用而裂解，在塔里木克拉通周边形成裂陷槽盆地、大洋盆地。

在克拉通主体部位，由于岩石圈伸展减薄及热沉降，在东、西部分别形成了克拉通边缘坳陷盆地和克拉通内坳陷盆地，发育欠补偿盆地相、碳酸盐岩台地相、台地斜坡和台地边缘沉积。

早奥陶世末加里东中期运动以后，在中、晚奥陶世至志留一泥盆纪，塔里木克拉通周围的大洋盆地、裂陷槽盆地开始闭合，发育残留洋盆地、前陆盆地。

四川盆地震旦纪-早寒武世构造-沉积演化过程四川盆地位于华南克拉通的西北部，是一个早期的内陆盆地。

震旦纪-早寒武世是盆地演化的关键时期，本文将从构造-沉积演化两个方面分析四川盆地震旦纪-早寒武世的演化过程。

一、构造演化震旦纪-早寒武世是四川盆地发育的早期，桂东隆起因四川地块与扬子地块的相互碰撞而形成。

在此基础上，四川地块西北边缘与楚南地块发生了剪切作用，形成了大破断裂（汶川—平武断裂）。

四川盆地作为克拉通内陆盆地，地壳稳定，在海侵过程中，发育了以多组走向不同的断裂组成的岩体应力系统，形成了星状断裂带。

在此基础上，盆地內生岩浆活动形成了褶皱和垂向挤压带，形成了一系列构造组合。

这些构造组合控制了盆地沉积—堆积—侵蚀等历史过程。

二、沉积演化受华南克拉通西北部地壳稳定的影响，四川盆地早期以低粘度流体运动为主，沉积物以砾石为主，其中以角砾岩相、角砾砂岩相为主。

晚震旦世以后，盆地受到次级构造的控制发生了明显的改变。

晚震旦世时期，盆地深水区发育了大面积的全球性寒潮，盆地沉积区南部也发生了显著的后碎屑流沉积。

早寒武世初期，盆地南部深水区发生强烈的浊化作用，形成了滑液沉积。

在滑液沉积的同时，盆地的浅水区发生了显著的澄清作用，发展了大面积的滩地沉积。

早寒武世中期，盆地的滩地和主要的深海有了明显的生物群落区分，并且开始发育富含有机质的黑烃层。

晚期则发生了多期次大规模的海侵-海退作用，形成了较厚的砂岩—泥岩地层，其期间还有断续的斜坡碎屑流沉积。

综上所述，四川盆地震旦纪-早寒武世的构造和沉积演化过程是相互交织的。

构造控制了区域沉积环境和沉积剖面的展布，沉积环境和沉积序列也反过来记录了盆地演化的历史过程。

这种相互关系对于我们研究华南克拉通内陆盆地和华夏地区地质演化的规律和历史过程都具有一定的启示意义。

Karig (1981)以菲律宾盆地为例提出了一个 弧间盆地的发育模式（图8-8）：大洋板块 向大陆板块之下俯冲的过程中，下潜板块上 部局部熔融形成岩浆，岩浆向上侵位并喷发 到地表形成火山弧（图8 -8A）；上升的岩 浆及其伴生的高热流使火山弧成为构造应力 场中的薄弱区，在近地表表层的拉张下火山 孤本身发生分裂（图8 -8B）；进一步的裂 离，使盆地轴部位臵出现洋壳（图8 -8C）， 最终形成残留弧与轴部为洋壳的弧间盆地 （图8 -8D）。
裂陷构造环境的盆地可分为五种：
3．被动大陆边缘盆地 被动大陆边缘盆地产生于海底扩张后期，由大陆边缘或陆间裂 谷继续扩张、逐渐张开加宽而形成。大陆在分离后随时间的延 续发生失热沉降，同时由于沉积物负荷作用进一步发生区域性 挠曲沉降，形成具有宽广的大陆架、平缓的大陆坡和大陆隆的 被动大陆边缘盆地。
裂陷构造环境的盆地类型：
主要包括：
（1）沉积载荷引起的沉降——（图8-1） （2）下地壳及岩石圈地幔中的相变 因为从辉长岩到榴辉岩，或从榴辉岩到 辉长岩的转化分别会造成体积的收缩和 膨胀。
沉积盆地的成因机制：
2．热力作用模式 热力作用模式是指热膨胀引起岩石圈最初隆起并遭受剥蚀， 随后的冷却又引起岩石圈下沉而出现坳陷。另一种原因可 能是密度大的基性、超基性物质侵入，引起下部地壳密度 加大而下沉（底侵作用与拆沉作用）；还有一种可能是下 地壳的密度增加，是由于热事件引起岩石变质成麻粒岩或 榴辉岩引起的。 3．应力作用模式 应力作用模式有四种假设：①张力作用下，正断层产生的 地壳楔沉降；②挤压力作用下，隆起前缘的均衡下降；③ 地壳扩张时，下部地壳拉伸减薄引起上部脆性地壳的破裂 下沉；④由于平移或转换断层引起地壳的局部沉陷。
聚敛构造环境的盆地类型：
2．弧前盆地 弧前盆地位于岛弧与海沟之间 （图8 -7）。在俯冲的过程中， 增生的俯冲（消减）杂岩体不断 扩大（图8 -7，A），由于板块 俯冲作用，使沟与弧之间下部岩 石圈挠曲下沉，形成一个大的坳 陷，即弧前盆地(图8 -7，B，C)。 其沉积物主要是来自岩浆弧的碎 屑沉积。一般情况下，由于构造 不稳定，沉积成熟度较低，盆地 时代新。