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《復合類前陸盆地的構造演化特征》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、復合類前陸盆地的構造演化特征—以準噶爾盆地為例中國中西部廣泛發(fā)育擠壓構造背景下的中新生代陸相盆地,它的形成和發(fā)展與特提斯構造域(特提斯洋殼的俯沖和印度板塊的俯沖碰撞)和印支運動期前已縫合的塊體與塊體之間的活動(伸展、擠壓撓曲和走滑作用以及引起的熱體制)有密切的關系[1]。在這種復雜的構造背景下,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)前陸盆地在成因機制上有某些相似之處,但形成構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、北兩側的塔里木盆地和準噶爾盆地逆掩推覆;在博格達山同樣可觀察到它分別向南、北兩側的吐哈盆地和準噶爾盆地逆掩推覆。對準噶爾盆地來說,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造;盆地南緣的
3、依連哈比爾干山和博格達山向北逆掩(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俯沖作用有關的縫合帶周緣盆地中國西北地區(qū)晚新生代晚期前陸盆地與上述前陸盆地既有相同點,也有很大的差異。其相同點是它們均鄰近造山帶,屬于在其活動前緣受到擠壓撓曲作用形成的沉積盆地。不同點則是,中國西北地區(qū)
4、的晚新生代晚期前陸盆地在時間上不是發(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時間由造山帶再活動產(chǎn)生的;在空間上位于遠離喜馬拉雅期縫合帶的大陸內(nèi)部。由于這種特點,中國油地質(zhì)學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。在空間上,直接與造山帶相鄰,在時間上,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)的構造作用,
5、是板塊俯沖碰撞主造山期前陸地區(qū)構造變形的產(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造負荷和盆地沉積負荷引起巖石圈發(fā)生撓曲的結果〔10-13〕。同時,受控于巖石圈流變結構和性質(zhì)。其構造沉積演化與毗鄰造山帶的褶皺逆沖構造演化密切相關。造山帶的逆沖動力直接控制盆地沉降與沉積響應,每次擠壓逆沖均導致相應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造或者一直逆沖
6、到盆地遠端邊緣。在前陸盆地遠端形成的前隆構造平行于沉積前淵,垂直于構造遷移方向,其成因與地殼的物理剛度有關〔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)結構構造密切相關,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造變形及前陸盆地演化的主要因素,前陸盆地的構造—沉積特征是相鄰造山帶主造山晚期構造運動的客觀表現(xiàn)。所以,造山帶的研究必須與其毗鄰前陸盆地的研究相結合,通過前陸盆地的構造—沉積特征綜合分析,反演造山過程。同時,研究造山帶和前陸盆地基底性質(zhì)和構造特征以
7、及巖石圈結構特征,分析對比造山帶與前陸盆地的構造樣式,概括兩者形成與演化的內(nèi)在聯(lián)系,以板塊構造和大陸動力學為指導思想,分析研究造山帶與前陸盆地形成的地球動力學機制。C-型俯沖發(fā)生在中國大陸內(nèi)部前陸盆地形成之后,對前陸盆地的形成和發(fā)展有重要的作用.C-型俯沖導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.當造山帶內(nèi)形成大量火成巖體時,更加強了這種側向擴展、推擠作用.因此,在中國中西部前陸盆地的中、新生代構造演化中,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、喜山期的變形機制和變形結果.一部分前陸盆地形成與海西晚期形成的褶皺沖斷帶有關(如準噶爾、吐哈、天山、塔北前陸盆地體系)準噶爾前陸盆地體系(P2—K),由準噶爾盆地南緣前陸盆地及準噶爾克拉通內(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造負荷引起的巖石圈撓曲作用有關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