復(fù)合類前陸盆地的構(gòu)造演化特征

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1、復(fù)合類前陸盆地的構(gòu)造演化特征—以準(zhǔn)噶爾盆地為例中國(guó)中西部廣泛發(fā)育擠壓構(gòu)造背景下的中新生代陸相盆地,它的形成和發(fā)展與特提斯構(gòu)造域(特提斯洋殼的俯沖和印度板塊的俯沖碰撞)和印支運(yùn)動(dòng)期前已縫合的塊體與塊體之間的活動(dòng)(伸展、擠壓撓曲和走滑作用以及引起的熱體制)有密切的關(guān)系[1]。在這種復(fù)雜的構(gòu)造背景下,形成的盆地類型與界Dickinsion等(1974)定義的典型前陸盆地(周緣前陸盆地和弧后前陸盆地)有明顯差別.一些學(xué)者分別稱其為“陸內(nèi)前陸盆地”(陳發(fā)景,1997)、“再生前陸盆地”(盧華復(fù)等,1994;

2、劉和甫等,2000)及“C型前陸盆地”(羅志立,1982;車自成等,1998)等[2].因此,將此類與傳統(tǒng)前陸盆地在成因機(jī)制上有某些相似之處,但形成構(gòu)造背景有所不同的盆地稱為“類前陸盆地”。研究表明，西天山造山帶在新生代分別向南、北兩側(cè)的塔里木盆地和準(zhǔn)噶爾盆地逆掩推覆；在博格達(dá)山同樣可觀察到它分別向南、北兩側(cè)的吐哈盆地和準(zhǔn)噶爾盆地逆掩推覆。對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地來(lái)說(shuō)，它周邊的山體都向盆地方向推覆：東北邊的克拉麥里山體向南西方向逆掩；西北緣的扎依爾山體向東南方向逆掩，即哈拉阿拉特和成吉斯汗推覆構(gòu)造；盆地南緣的

3、依連哈比爾干山和博格達(dá)山向北逆掩（圖6）。前陸盆地位于造山帶前緣,是介于造山帶及相鄰的克拉通(或穩(wěn)定大陸塊)之間的沉積盆地DickinsonWR[1]于1976年按沉積盆地的成因和構(gòu)造演化將其劃分為周緣前陸盆地和弧后前陸盆地BallyAW和SnelsonS[2]在1980年將這類前陸盆地稱為與B和A俯沖作用有關(guān)的縫合帶周緣盆地中國(guó)西北地區(qū)晚新生代晚期前陸盆地與上述前陸盆地既有相同點(diǎn),也有很大的差異。其相同點(diǎn)是它們均鄰近造山帶,屬于在其活動(dòng)前緣受到擠壓撓曲作用形成的沉積盆地。不同點(diǎn)則是,中國(guó)西北地區(qū)

4、的晚新生代晚期前陸盆地在時(shí)間上不是發(fā)生在緊接洋殼消亡,陸—陸(或弧—陸)碰撞形成的造山帶之后,而是在碰撞后又間隔了較長(zhǎng)時(shí)間由造山帶再活動(dòng)產(chǎn)生的;在空間上位于遠(yuǎn)離喜馬拉雅期縫合帶的大陸內(nèi)部。由于這種特點(diǎn),中國(guó)油地質(zhì)學(xué)者將其稱為類前陸盆地、再生前陸盆地或陸內(nèi)前陸盆地[3～9]。也有人將這種盆地稱為山前坳陷或沖斷山前坳陷[10,11]。前陸盆地主要位于大陸俯沖碰撞帶或大陸邊緣島弧兩側(cè)。在空間上,直接與造山帶相鄰,在時(shí)間上,主要形成于造山帶主造山期的晚期。其形成演化直接受控于相鄰造山帶前陸地區(qū)的構(gòu)造作用,

5、是板塊俯沖碰撞主造山期前陸地區(qū)構(gòu)造變形的產(chǎn)物。前陸盆地的彎曲下沉主要是由于造山帶前陸褶皺沖斷帶的構(gòu)造負(fù)荷和盆地沉積負(fù)荷引起巖石圈發(fā)生撓曲的結(jié)果〔10-13〕。同時(shí),受控于巖石圈流變結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。其構(gòu)造沉積演化與毗鄰造山帶的褶皺逆沖構(gòu)造演化密切相關(guān)。造山帶的逆沖動(dòng)力直接控制盆地沉降與沉積響應(yīng),每次擠壓逆沖均導(dǎo)致相應(yīng)的前陸盆地沉降及沉積充填,造山帶的擠壓收縮期與前陸盆地沉積充填時(shí)間相吻合〔14〕造山帶的前陸褶皺沖斷帶中的一些年輕的逆沖斷層,可以沿一些軟弱層延伸至盆地內(nèi)部,形成盆地中的擠壓構(gòu)造或者一直逆沖

6、到盆地遠(yuǎn)端邊緣。在前陸盆地遠(yuǎn)端形成的前隆構(gòu)造平行于沉積前淵,垂直于構(gòu)造遷移方向,其成因與地殼的物理剛度有關(guān)〔15〕。綜上所述,前陸盆地的形成演化與相鄰造山帶前陸地區(qū)結(jié)構(gòu)構(gòu)造密切相關(guān),造山帶前陸沖斷作用是形成前陸盆地的最主要原因,巖石圈流變特征是控制前陸構(gòu)造變形及前陸盆地演化的主要因素,前陸盆地的構(gòu)造—沉積特征是相鄰造山帶主造山晚期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的客觀表現(xiàn)。所以,造山帶的研究必須與其毗鄰前陸盆地的研究相結(jié)合,通過(guò)前陸盆地的構(gòu)造—沉積特征綜合分析,反演造山過(guò)程。同時(shí),研究造山帶和前陸盆地基底性質(zhì)和構(gòu)造特征以

7、及巖石圈結(jié)構(gòu)特征,分析對(duì)比造山帶與前陸盆地的構(gòu)造樣式,概括兩者形成與演化的內(nèi)在聯(lián)系,以板塊構(gòu)造和大陸動(dòng)力學(xué)為指導(dǎo)思想,分析研究造山帶與前陸盆地形成的地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制。C-型俯沖發(fā)生在中國(guó)大陸內(nèi)部前陸盆地形成之后,對(duì)前陸盆地的形成和發(fā)展有重要的作用.C-型俯沖導(dǎo)致造山帶向相鄰前陸盆地推覆擠壓的作用,以及重力拓展產(chǎn)生的滑覆作用.當(dāng)造山帶內(nèi)形成大量火成巖體時(shí),更加強(qiáng)了這種側(cè)向擴(kuò)展、推擠作用.因此,在中國(guó)中西部前陸盆地的中、新生代構(gòu)造演化中,C-型俯沖不僅使山前地帶普遍發(fā)育逆沖斷裂帶,形成大量推覆體和滑覆體

8、,而且影響著前陸盆地內(nèi)中、淺層在燕山期、喜山期的變形機(jī)制和變形結(jié)果.一部分前陸盆地形成與海西晚期形成的褶皺沖斷帶有關(guān)(如準(zhǔn)噶爾、吐哈、天山、塔北前陸盆地體系)準(zhǔn)噶爾前陸盆地體系(Ｐ2—Ｋ),由準(zhǔn)噶爾盆地南緣前陸盆地及準(zhǔn)噶爾克拉通內(nèi)前緣隆起和隆后坳陷組成,其形成與北天山海西晚期造山帶褶皺沖斷帶的構(gòu)造負(fù)荷引起的巖石圈撓曲作用有關(guān)前陸盆地是伴隨著造山帶的形成與演化而發(fā)育,造山帶逆沖斷滑系統(tǒng)直接控制盆地的沉降和沉積層序。根據(jù)板塊聚合邊界演化及陸內(nèi)俯沖作用可以產(chǎn)生系列造山帶及各種耦合的前陸盆