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《板块运动对中国近海新生代盆地沉降及充填的控制作用_李运振》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、缘集中了全球约四分之三的边缘海盆地。有关边缘海盆地成因的研究以Karig的弧后扩张说为开端,大多是在板块构造的理论框架内进行的,如弧后扩张模式、大西洋型扩张模式、捕获模式、热区模式、陆缘扩张模式等等[1-6]。这些模式的得出无一例外脱离不了对板块构造体系的深入研究,说明板块之间的相互运动是沉积盆地的形成决定因素。因此,沉积盆地的形成机理、盆地结构的组成及沉积体系的演化特征等方面的研究,都需要从宏观上对板块运动进行分析。本文通过研究中国近海相关板块之间的相互运动来解释盆地的沉降机制和内部结构,区分中国近海不同盆地沉积体系展布的差
2、异性,总结板块运动对盆地结构及沉积体系的控制作用。1中国近海沉积盆地沉降类型中国近海夹峙于欧亚板块、太平洋板块和印图126种盆地的沉降机制(据Ingersoll等[8])Fig11Twentysixkindsofbasinsubsidencemechanisms(afterIngersolletal[8])A1拉伸作用、剥蚀或岩浆侵位造成的地壳减薄作用;B1下地壳和上地幔的冷却作用;C1地壳和岩石圈的沉积负载和火山负载作用;D1地壳和岩石圈的构造负载作用;E1岩石圈俯冲造成壳下负载;F1下倾岩石圈进入软流圈的动力流动;G1高压
3、相变造成的地壳密度增大度板块之间,它的形成演化受到这3大板块的发展运动和相互作用的制约。板块运动实际上是内部力源和外部力源共同作用的结构,使板块运动的外部力源有银河系对太阳系地球的作用力、地球自转对板块产生的作用力、太阳和月亮对地球的固体潮力等[7]。使板块运动的内部力源一般认为是地幔的对流,它和外部力源共同为盆地的沉降提供相应的构造环境。例如Ingersoll和Busby(1995)根据地质观测和模拟研究确定了产生和维持盆地沉降的7种机制和5种板块构造环境有关的26种盆地类型(图1)[8-9],其中5种板块构造环境包括离散、
4、板内、会聚、转换和复合,引起盆地基底沉降的因素有岩石圈拉伸变薄、岩石圈冷却收缩作用、地壳和岩石圈的沉积负载和火山负载作用、地壳和岩石圈的构造负载作用、岩石圈俯冲造成壳下负载、下倾岩石圈进入软流圈的动力流动及高压相变造成的地壳密度增大等。中720现代地质2010年国近海沉积盆地类型多样,但其形成有两种基本的动力来源,一是地壳的拉伸,一是地幔的对流,这两种沉降类型分别为被动热沉降型和主动热沉降型。中国近海沉积盆地由于经常是不同时期两种力源的变更或相互叠加,沉降类型通常具有组合的特征(表1)。111被动热沉降型在板块运动上,这种沉降
5、特征一般表现为板块内部主动拉伸,板块下部地幔被动上升。我国近海沉积盆地在形态上基本表现为断陷和坳陷的有序组合。不同盆地所经历的断陷和坳陷的时间、沉降幅度迥异。断陷的成因可归结为一条或数条滑脱断层的控制。断陷盆地裂后期热沉降的速率、幅度和热流特征可用均匀拉伸模型描述和表征[10]。这种盆地的形成过程可分为两个阶段,即初始沉降裂陷阶段和热沉降裂后阶段。在初始沉降裂陷阶段,地壳拉伸,通过断裂方式减薄,为达到质量均衡地幔被动上升补偿;而到了热沉降裂后阶段,地壳拉伸停止,地幔冷却收缩,形成破裂不整合及其后的热沉降。我国近海北部湾盆地、南
6、黄海盆地、北黄海盆地、渤海湾盆地(除渤中凹陷、歧口凹陷)都属被动热沉降型盆地。此类盆地具有双层结构,下部断陷,上部坳陷,中间具破裂不整合面[11];热沉降速率大约在200Ma间水载沉降幅度约小于1000m,例如北部湾盆地早期断陷期沉降速率呈单峰,最大可达800m/Ma,峰值在40Ma左右,晚期坳陷期降到80m/Ma,呈指数衰减,在沉降721第4期李运振等:板块运动对中国近海新生代盆地沉降及充填的控制作用速率直方图上为单峰左偏态(表1)[12]。112主动热沉降型主动热沉降型盆地的成因是地幔对流引起地壳温度升高,下部地壳发生相变
7、密度增加,上部地壳薄化,最终可导致洋壳出露、海底扩张,为达到质量均衡地壳下沉形成碟形盆地。它可分为热沉降-扩张-冷沉降3个发育阶段。在热沉降阶段,由于地幔对流引起地壳减薄造成地表沉降;到了扩张阶段,地壳开始薄化,洋壳出露海底面,地幔继续对流,并发生海底扩张;最后的冷沉降阶段,地幔对流结束,海底扩张结束,洋壳变冷收缩海底继续沉降。在板块运动上,这种沉降特征一般表现为由于下部地幔主动上升,板块内部或板块边缘呈现被动拉伸的特征。中国近海莺歌海盆地、台西南盆地等都属主动热沉降型盆地。此类盆地呈碟形而不是半地堑式的断陷,坳陷的成因与滑脱
8、断层没有关系,不能归结为岩石圈的脆性形变[13]。其沉降速率、幅度和热流特征远远超出现有模型所允许的范围,地壳薄化系数远大于断裂所能计算出的拉张系数,具有莫霍面高、局里面高、热流值高的三高特点。盆地的沉降速率远大于被动热沉降型盆地热沉降速率所允许的范围,例如莺歌海盆地为持续快
