第九章_压陷（挠曲）盆地课件

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1、沉积盆地分析主讲：杜振川研究生课程沉积盆地分析第九章压陷(挠曲)盆地→第三篇盆地各论压陷盆地指那些受逆冲断层控制的断陷盆地。这类盆地在形成过程中表现为地壳或岩石圈的缩短变形，因而也可以称之为“收缩型盆地”。从形成机制看，压陷盆地是在挤压作用下断层上盘上升并引起下盘发生挠曲变形而形成的，因此，也可以称为“挤压型盆地”或“挠曲盆地”。第九章压陷(挠曲)盆地第一节压陷(挠曲)盆地形成的动力学机制一、压陷一挠曲作用在挤压力作用下地壳或岩石圈发生破裂，并致使一部分地壳断块体(或板块)相对上升，而另一些地壳断块体(或板块)相对陷

2、落成为盆地的构造作用称为“压陷作用”。压陷作用使一个(一些)地壳断块体(或岩石圈板块)上冲到另一个(一些)地壳断块体(或岩石圈板块)之上，下伏的地壳断块体在受到上覆地壳断块体的垂直载荷作用力时还会发生挠曲变形，这种构造作用称为挠曲作用(flexing)。第九章压陷(挠曲)盆地第一节压陷(挠曲)盆地形成的动力学机制二、压陷(挠曲)盆地的形成机制岩石因板块内部受垂直载荷作用力使岩石圈发生挠曲，理论上相当于无限长的“板”受垂直载荷力作用的挠曲。而板块(或地壳断块体)边界所受垂直载荷作用力，理论上相当于半无限延伸的“板”(或

3、“悬臂梁”)，在端部受垂直载荷力的挠曲。第九章压陷(挠曲)盆地第一节压陷(挠曲)盆地形成的动力学机制二、压陷(挠曲)盆地的形成机制当大洋岩石圈俯冲到大陆岩石圈之下，即所谓的B型俯冲(B—Subduction)，这时大陆岩石圈作为负荷压在大洋岩石圈之上并使大洋岩石圈发生挠曲作用。两个大陆岩石圈发生碰撞时，其中一个大陆岩石圈俯冲到另一个大陆岩石圈之下，即所谓的A型俯冲(A—Subduction)，这时压在下面的大陆岩石圈发生挠曲作用。此外，火山喷发及火山物质的堆积、沉积物在盆地中的堆积等都可能作为负荷而使下伏的地壳或岩石

4、圈发生挠曲变形。第九章压陷(挠曲)盆地第一节压陷(挠曲)盆地形成的动力学机制二、压陷(挠曲)盆地的形成机制“压陷”和“挠曲”通常是挤压动力学过程中，有密切联系的两种构造作用方式，也是压陷(挠曲)盆地形成的主要动力学机制。挠曲作用造成的地壳变形实际上是一种“横弯褶皱”变形，它只是引起地壳表面的垂直升降位移，并不引起地壳的大规模收缩应变。压陷作用不单是造成地先的收缩应变，而且为挠曲作用提供了构造负荷。因此，应该说“压陷”是挤压体制下盆地形成的最根本的动力学机制，“挠曲”是盆地形成过程的具体体现。挠曲作用也可以发生在非挤压

5、环境中，如被动大陆边缘形成陆堤的过程中，大量沉积物堆积在早期裂陷的大陆边缘地壳表面，并引起地壳的挠曲变形。第九章压陷(挠曲)盆地第一节压陷(挠曲)盆地形成的动力学机制二、压陷(挠曲)盆地的形成机制压陷(挠曲)盆地形成示意图第九章压陷(挠曲)盆地第二节压陷(挠曲)盆地类型及其特征一、板块运动体制中的压陷(挠曲)盆地类型第九章压陷(挠曲)盆地第二节压陷(挠曲)盆地类型及其特征二、压陷(挠曲)盆地类型特征1、与板块B型俯冲作用有关的压陷(挠曲)盆地弧前盆地与B型俯冲有关的压陷(挠曲)盆地位置图(据G．Einsele，199

6、2)第九章压陷(挠曲)盆地第二节压陷(挠曲)盆地类型及其特征二、压陷(挠曲)盆地类型特征1、与板块B型俯冲作用有关的压陷(挠曲)盆地海沟：指两个板块发生B型俯冲作用的地带；堆积物包括来自火山弧上的碎屑和B型俯冲过程中落下的大洋地壳及其表层的深海沉积物等。堆积在斜坡盆地和弧前盆地中的陆源碎屑，可以通过发育在斜坡上的水下峡谷带到海沟中沉积下来，常发育浊积岩、混杂岩、海底扇等。现代板块构造主要在环太平洋的B型俯冲带上的海沟和印度洋北部边缘的海沟(如莫克兰海沟、爪哇海沟)。第九章压陷(挠曲)盆地第二节压陷(挠曲)盆地类型及其

7、特征二、压陷(挠曲)盆地类型特征1、与板块B型俯冲作用有关的压陷(挠曲)盆地斜坡盆地：位于火山弧与海沟的斜坡上，盆地基底由俯冲杂岩组成，本身也可能演化成为俯冲杂岩的一部分，比较低的位置可以向海过渡，形成海沟—斜坡盆地，斜坡中上部可以发育斜坡沉积裙或阶地沉积。弧前盆地：位于火山弧向海一侧的盆地。弧后前陆盆地：发育于火山弧后逆冲断层带下盘的挠曲盆地。第九章压陷(挠曲)盆地第二节压陷(挠曲)盆地类型及其特征二、压陷(挠曲)盆地类型特征1、与板块B型俯冲作用有关的压陷(挠曲)盆地弧后前陆盆地：发育于大陆仰冲板块边缘之上，火山

8、弧后逆冲断层带下盘的挠曲盆地。弧后前陆盆地一般是在仰冲板块上邻近褶皱冲断带发展起来的，在洋壳俯冲作用时期，相邻造山带向这类前陆盆地推覆逆冲，大陆壳表面向岛弧造山带的后侧方向向下拖曳而形成。世界上大多数前陆盆地属于此类盆地，如加拿大阿尔伯达盆地、安第斯山东侧新生代盆地、冈底斯白垩纪盆地、台湾西部晚第三纪盆地等。第二节压陷(挠曲)盆地类型及其特征二