克拉通盆地特征
盆地分析(10)克拉通盆地分析
二、克拉通内盆地的分布 克拉通内盆地出现于远离板块边缘的地区， 克拉通内盆地出现于远离板块边缘的地区，其底部 远离板块边缘的地区 为大陆壳。这种盆地在各大陆上都有广泛分布。 为大陆壳。这种盆地在各大陆上都有广泛分布。 如北美洲的克拉通内盆 地有伊利诺斯、威利斯顿、 地有伊利诺斯、威利斯顿、 伊利诺斯 密歇根、哈德逊湾等大型盆 密歇根、哈德逊湾等大型盆 ）。其中含大型 地（图6－4）。其中含大型 － ）。 油田的盆地有伊利诺斯、 油田的盆地有伊利诺斯、威 利斯顿盆地。 利斯顿盆地。
中国大陆构造 经历了多旋回的演 经历了多旋回的演 化。古生代以来， 古生代以来， 主要表现为冈瓦那 大陆的裂解、 大陆的裂解、离散 和亚洲大陆的增生 、造山活动。 造山活动。
中国有三个主要的古地台 中朝地台、 区，即中朝地台、扬子地台 和塔里木地台。中朝地台是 和塔里木地台。 早元古代末固结的克拉通， 早元古代末固结的克拉通， 扬子地台和塔里木地台则是 晚元古代固结的克拉通。 晚元古代固结的克拉通。 中国大陆与北美、欧洲大 中国大陆与北美、 陆不同， 陆不同，不具有巨型的前寒 武纪克拉通，而是有一些微 武纪克拉通，而是有一些微 小的克拉通块体和其间由许 小的克拉通块体和其间由许 多造山带组合而成的拼贴大 陆或复合大陆， 陆或复合大陆，呈现出复杂 的镶嵌格局。 镶嵌格局。
二、克拉通内盆地的分布
南美洲有巴拉那、北亚马逊盆地等大型克拉通内盆地， 南美洲有巴拉那、北亚马逊盆地等大型克拉通内盆地，巴拉 有巴拉那 那盆地尚无工业性油气流，北亚马逊盆地有较大型油田。 那盆地尚无工业性油气流，北亚马逊盆地有较大型油田。 非洲的克拉通内盆地中， 锡尔特、伊利兹、撒哈拉、 非洲的克拉通内盆地中 ， 锡尔特 、 伊利兹 、 撒哈拉 、 乍得 等盆地具大型和较大型油田。 等盆地具大型和较大型油田。 欧洲的克拉通内盆地中， 含大型油田的盆地有北海、 欧洲的克拉通内盆地中 ， 含大型油田的盆地有北海 、 西北 德盆地； 德盆地； 俄罗斯克拉通内盆地中，西西伯利亚盆地具大型油田， 俄罗斯克拉通内盆地中 ， 西西伯利亚盆地具大型油田 ， 波 罗的盆地有油田。 罗的盆地有油田。 在澳洲的克拉通内盆地中，鲍恩、坎宁、库珀、 在澳洲的克拉通内盆地中 ， 鲍恩 、 坎宁 、 库珀 、 瑟拉特等盆 地有油气田发现。 地有油气田发现。 中国的克拉通内盆地中，塔里木、四川、 中国的克拉通内盆地中 ， 塔里木 、 四川 、 鄂尔多斯盆地有大 型油气田发现。 型油气田发现。
大地构造学克拉通盆地
克拉通盆地：在克拉通基础上形成 旳面积广泛、形状不规则、沉降速 率相对较慢并以坳陷为主要特征旳 沉积层序。槽台说称其为台向斜。
1－中、新生界产油气盆地；2－古生界（或有中上元古界）产油气分布；3－古生界（或有中 上元古界）－新生界产油气盆地
中国旳克拉 通内盆地有 松辽、华北、 四川、鄂尔 多斯、塔里 木盆地等。
中国含油气沉积盆地类型图
1－裂谷型盆地，2－弧后被动边沿盆地；3－前陆盆 地（据克拉通基底）；4－陆内挤压挠曲盆地；5－山
（8）板块边沿旳俯冲、碰撞作用引起板内应力 场变化产生挤压、伸展和走滑等构造及沉降盆地；
（9）因为构造活化作用，沿老构造再活动；
（10）被动大陆边沿旳蠕动，即中、下地壳塑性 物质向洋逐渐蠕动，造成陆壳变薄。
克拉通 盆地旳 形成与 大陆裂 解有关
克拉通盆地旳形成与大陆裂解有关
克拉通内盆地旳一种形成和演化模式（Klein）和Hsui，1987
板块运动体制中不同阶段伴生不同类型旳盆地：
1)板内初始裂陷阶段，可形成板内裂陷盆地、 板内宽裂陷盆地、板内窄裂陷盆地和克拉通盆 地；
2）大陆裂开后来，板块发生离散运动，洋壳 出现，可形成陆间裂谷、衰退裂谷（拗拉槽）、 新生大洋盆地（大洋中脊）和被动大陆边沿 （陆阶和陆隆或陆堤）等裂陷盆地；
3）板块(B) 俯冲过程中，可伴生弧内 （裂陷）、弧后（裂陷）盆地、弧间裂 陷盆地等裂陷盆地；海沟、斜坡盆地、 弧前盆地和弧后前陆盆地等压陷盆地；
克拉通盆地——精选推荐
克拉通盆地克拉通盆地,在经典⼤地构造意义上是指近似刚体的⼤陆板块或稳定的地块内部发育的沉积盆地"因此克拉通盆地的特点是具有稳定的基底,沉积盖层具有相对低的沉积速率,⽽且沉积范围较⼴"这类盆地在北美!南美!⾮洲!欧洲!南极洲!澳⼤利亚等各个⼤陆板块都有⼴泛分布"中国陆上华北!扬⼦和塔⾥⽊古⽣代皆为此类沉积, 但与国外克拉通盆地相⽐⾯积较⼩.油⽓资源在不同类型盆地中的分布是极不均匀的。
克拉通盆地中含有丰富的油⽓资源，研究克拉通盆地的岩⽯圈结构与盆地含油⽓性的关系，对有效了解盆地类型的不同及其油⽓资源富集规律的差异很有帮助。
克拉通盆地区地壳厚度稳定，结晶地壳和“花岗岩层” 的厚度都相对较⼤。
克拉通盆地的基底和地壳底⾯都⽐较平缓，基地常为平缓的⼤型碟状坳陷，⼀般不存在强烈的莫霍⾯隆起，软流圈相对较深，中-新⽣代岩浆活动微弱，盆地热流值偏低。
但富含油⽓的⼤型克拉通盆地常出现与基底坳陷呈镜像对应的局部隆起。
克拉通盆地地壳具有向下增⼤的正常波速结构，可分为两层或三层。
如南美的巴拉那盆底利⽤S波的速度可将地壳分为上、下两部分：上地壳波速3600m/s，下地壳波速3650m/s，平均莫霍⾯深度在42km，上地幔以4700m/s的⾼速层为特征，延伸⾄200km。
利⽤天然地震转换波资料发现塔⾥⽊克拉通盆地地壳结构可分为三层，上地壳“花岗质”层P波速5600-6000m/s，中地壳波速6200-6700 m/s，并存在⾼速薄层，下地壳波速6500-6900 m/s，整个地壳厚度变化幅度在38-52km。
不同的克拉通盆地地震反射特征存在明显差异。
稳定的地盾区，上-中地壳反射较弱，下地壳出现成层性不好的强反射。
⽽存在活化古裂⾕或新断裂活动的克拉通盆地，反射特征与两侧地盾区明显不同，下地壳常常出现异⾼速体。
受后期地幔岩浆侵⼊影响的克拉通盆地其上地壳也可出现强反射。
克拉通盆地的上地幔常出现低速层和透明反射。
克拉通盆地
Klein等（1987）指出大型克拉通内 盆地似是在超级大陆裂解时开始的 ，具有同时性。 据此， Klein 提出了一种克拉通盆地 形成的模式： 熔融花岗岩上拱造成岩石圈拉伸（621a）； 然后发生张裂，由断层控制产生沉降 （图6-21b）； 最后由于花岗岩体变冷，张裂带发生 缓慢热沉降，形成碟形盆地（图 621c）。
岩建造、含煤-铝土-铁质岩建造、红层建造、陆相火山—
碎屑岩建造等。
2、沉积环境：常以大面积的浅海—滨海沉积为主，可有一 部分海陆交互相。
汇报提纲
克拉通盆地的定义和分类 克拉通盆地的构造特征 克拉通盆地的沉积特征 克拉通盆地形成机制 克拉通盆地实例分析
克拉通盆地的沉降原因
（1）岩石圈热拱起－侵蚀变薄－冷却沉降； （2）与岩石圈底部产生热柱有关的张裂作用； （3）因负荷作用（构造的、水和沉积的）而发生挠曲；由于先期张裂或扭张， 使岩石圈变薄； （4）由于火山活动使深处岩浆损耗，岩浆囊空虚，重力塌陷成盆； （5）由于岩浆侵入活动，造成岩石圈上拱或下弯； （6）由于致密物质的贯入，如超基性岩脉底碎或变冷的火成岩，在重力均衡调 整下发生沉降。 （7）由于在重力和热变质作用下发生相变，使密度增大，体积缩小，产生沉降 。 （8）板块边缘的俯冲、碰撞作用引起板内应力场变化产生挤压、伸展和走滑等 构造及沉降盆地； （9）由于构造活化作用，沿老构造再活动； （10）被动大陆边缘的蠕动，即中、下地壳塑性物质向洋逐渐蠕动，造成陆壳变 薄。
石炭纪末，塔里木板块与哈萨克斯坦--准葛尔板块最终碰撞拼贴，塔里木板块成为欧亚 大陆的一部分，古天山褶皱带形成。
克拉通盆地实例
（4）二叠纪：塔里木盆地中央 为一个克拉通内裂谷盆地，沉 积了褐色岩屑砂岩、泥岩，下 部夹两层玄武岩、凝灰岩，厚 度数百米至3600m。此外还有大 规模基性岩墙群侵入，属大陆 裂谷玄武岩和火成岩组成。塔 西南克拉通坳陷内为潮坪与河 流三角洲相砂泥岩夹生物碎屑 灰岩，厚330--1800m。
沉积盆地的类型划分及其基本特征
沉积盆地得类型划分及其基本特征主要得分类参数有:①地壳类型:大陆壳、洋壳、过渡壳;②板块得运动形式:聚敛型、离散型、转换型;③在板块上得位置:克拉通内、克拉通边缘、洋中脊等。
目前广泛采用得盆地分类方案主要有两种:一种就是以现今盆地得基本特征与板块构造背景得密切关系为依据,将盆地划分为克拉通盆地,陆内、陆间裂谷盆地,被动大陆边缘盆地,弧前、弧后盆地，前陆盆地与走滑盆地等,该方案反映得就是盆地得地貌构造形态与板块构造背景;另一种就是以盆地形成得地球动力学特征为依据，将盆地划分为与张性(伸展)、压性(挠曲缩短）与与走滑作用有关得(扭性)盆地,该方案突出得就是盆地形成过程得应力状态与地球动力学特征。
１不同沉积盆地得基本特征1、1 克拉通盆地1、1.1 克拉通盆地得分类克拉通为长期稳定得或仅有微弱变形得地壳(美国地质研究所,《地质词典》)。
Bａllｙ（１989)指出划分盆地为克拉通得一个前提就是至少存在一个前中生代得刚性岩石圈,增生得前中生代复合体可以组成克拉通盆地得基底。
因此,克拉通盆地可以位于结晶得前寒武纪基底、古生代基底或者裂陷得或就是其它增生得大陆岩石圈物质之上,只要这种物质表现为克拉通性质。
1、1．2克拉通盆地得基本特征①克拉通盆地得平面形状多种多样，平面与剖面轮廓不规则，但长宽比一般为1：１~2：１。
面积可大可小,从11×10４km2(巴黎盆地)～350×1０4ｋm２(西西伯利亚盆地)不等。
②克拉通盆地纵向上一般呈碟盘状,显示了盆地得不对称与基底得不平整性。
１、１、2、2 充填样式①克拉通盆地位于陆壳或刚性岩石圈之上,与中新生代巨型缝合线无关。
②盆地中沉积物充填较薄，多为缓慢下沉基底之上得浅水沉积。
③盆地基底得沉降常表现为多阶段性，沉降速率较低。
④克拉通盆地,特别就是位于稳定大陆板块之上得内克拉通盆地常以大面积得浅海—滨海（可有一部分海陆交互相)沉积为主。
⑤由于处于构造较稳定得环境,沉积物得形成速度十分缓慢,形成宽而薄得席状砂体,横向上相变不明显,表现出沉积中心与盆地沉降中心基本一致得特征。
上扬子克拉通盆地构造演化及其充填特征
上扬子克拉通盆地构造演化及其充填特征摘要：扬子区是中国三大克拉通盆地之一，本文重点研讨中上扬子克拉通盆地的构造演化，以揭示盆地的沉积过程和沉积充填物的特征。
克拉通盆地，看似简洁（长期较稳定、结构简洁），实则简单（成因机制简单、演化历史长等）。
根据“构造控盆”思路分析上扬子地区克拉通演化阶段中区域构造特征。
关键词：上扬子；克拉通；沉积；构造运动扬子区是中国三大克拉通盆地之一，新元古代末的晋宁运动形成扬子地台基底，使扬子陆块自南华纪开头进入了板块运动机制的克拉通盆地演化阶段，其演化进展与中国大陆再造过程中特提斯洋的扩张、收缩演化阶段，以及相邻陆块之间的作用亲密相关。
总体而言，扬子陆块从早古生代至中三叠世，经受了在原特提斯-特提斯洋中由南向北旋转性漂移过程中与相邻陆块（华夏陆块、华北陆块、印支陆块等）在不同时期差异性作用的进展演化史。
始终持续到中三叠世的晚印支运动造成古特提斯洋封闭、海水退出、构造反转以及前陆造山，从而结束了扬子克拉通盆地的进展演化阶段，进入了陆内造山与前陆盆地的新一轮盆地演化阶段。
1.主要构造演化阶段为：1.1晋宁时期华南洋向扬子陆块的俯冲，在扬子陆块东南边缘形成增生的褶皱带和华夏古陆边缘的沟弧盆体系；古华南洋在扬子陆块的东段消逝,西段的华南残留洋盆连续到加里东期。
晋宁运动后形成扬子地台基底，处于伸展构造背景，台缘裂陷槽与陆内裂堑发育，后造山期岩浆活动，震旦系为第一套盖层，大陆冰盖型冰磺物沉积。
1.2加里东时期为板块活动进展阶段，包括拉张裂陷阶段和汇聚拼合阶段，对应裂陷一被动大陆边缘盆地发育阶段和扬子克拉通上形成大隆大坳、前陆盆地发育阶段。
加里东期发生的构造运动主要有桐湾运动、兴凯运动、郁南运动和都匀运动（北流运动）等，其中，①震旦纪末的桐湾运动，对扬子西部影响较大，造成四川盆地西部发生隆升，并形成了乐山-龙女寺、龙门山、汉南-大巴山、雪峰和黔中的古隆起的雏形；②早寒武世末期的兴凯运动对扬子地区影响不大，表现为隆升性质；③寒武纪末期的郁南运动，同样影响不显著，以隆升作用为主，造成局部不整合；④奥陶纪末期的都匀运动相对较剧烈，活动性西强东弱、边缘强内部弱，乐山-龙女寺隆升较早且剧烈，汉南和大巴山隆起继承性发育，随后雪峰隆起和黔中隆起大幅隆升，从而由西高东低演化成为东南缘隆升的格局。
克拉通盆地分类和特征解析
不同基底的克拉通盆地含油气性不同
裂谷拉张型> 拼接缝合型 褶皱造山型> 稳定结晶型
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第二节 克拉通盆地分类和特征
4、克拉通盆地的不整合
A、伴随造山带变形作用隆升剥蚀的结果，不整合面上下变 形作用、变质作用、研究作用存在巨大差异；
不 整 B、常见与洋盆、陆坡与陆隆的地层中，与海底侵蚀有关， 合 可由地球旋转引起的等深流、温盐海流、浊流及海底相对于 类 溶跃面的变化引起的碳酸盐岩溶蚀作用形成； 型
1、形态特征
平面形态多样，有圆 形、椭圆形、不规则 形等。 长宽比为1:1或者2:1， 面积可大可小。
第二节 克拉通盆地分类和特征
剖面形态 一般为碟盘
状，显示了盆 地的不对称和 基底的不平整 性。
第二节 克拉通盆地分类和特征
2、沉积特征
A 沉积环境 沉积相：大面积的滨浅海为主
海陆交互相 横向上变化不明显 沉积中心与盆地的沉降中心基本一致
区际不整合是克拉通范围的，即从克拉通内部至克拉通陆架沉积 棱柱体，并不局限于克拉通的某些部分。
第二节 克拉通盆地分类和特征
(2)、几何变量
A、构造不一致性 大多数克拉通不整合可能为平行不整合。实际上，所有区域范围的不
整合若追至相当距离也表现出角度不一致性。一些克拉通不整合(尤其是 在快速的、断层伴生的克拉通隆升期形成的)表现为构造角度不整合。
第二节 克拉通盆地分类和特征
3、新生代强烈的改造
A 古近纪－华北和扬子克拉通东部－盆岭构造 B 古近纪末到新近纪初－喜马拉雅褶皱带－裂谷系
反转和改造 C 新近纪到第四纪
➢中东部隆起剥蚀 ➢西北部克拉通 ➢西藏隆起为高原
块体间复活山系 块体为沉降坳陷
克拉通盆地基本概念及克拉通盆地构造环境资料
第一节 基本概念及克拉通盆地构造环境
Sloss（1978）对比了撒哈拉、 西内陆、湾岸、阿基坦、伏尔加－ 乌拉尔、西西伯利亚等六个中新生 代盆地，同样指出了盆地间沉积和 侵蚀幕明显的一致性。
Sloss认为，一方面沉积和剥蚀受 全球海平面升降的控制，克拉通下 降幕与陆缘板块聚敛期相一致，也 与板块扩张加速、洋脊抬高、海洋 高水位期一致。另一方面也应考虑 克拉通内垂直运动的某种全球性机 制。
上升幕，是以1Km/(106-107)a的速率相对于海平面的相对缓慢上升，继续 慢下降后发生。在上升幕时，克拉通表面无明显的构造和地形起伏。上升幕 是以一个大型不整合为代表，以侵蚀作用为主，无沉积物保存在克拉通内部， 只是在克拉通边缘形成成熟砂岩。持续时间为106-107a。
震荡-破裂幕，是导致克拉通相对于海平面的总体上升的脉动垂直运动， 常伴有高角度的块断隆起和互补的盆地，并伴有火山作用。在克拉通的边缘， 差异大的升降造成克拉通边缘扩张和弧间盆地发展。持续时间为106-107a。
中国三个主要的古地台，即中朝地台、扬子地台和塔里木地台。 中朝：早元古代末固结，扬子和塔里木地台：晚元古代固结。
一、基本概念
地质历史时期，围绕陆 核的活动带不断转变为稳 定的地壳单元的过程称为 克拉通化。
有3个克拉通化过程。
克拉通盆地的初始发育时 间一次为早古生代(540520Ma)，与Laurasia大陆 的裂解有关(580-500Ma)， 形成了北美克拉通。
有学者不同意全球海平面变化 周期性和克拉通幕同时性的观点。
第一节 基本概念及克拉通盆地构造环境
三、克拉通的后期变形
1.克拉通的后期变形可以有多种样式:产生隆升剥蚀、褶皱、断裂 。 中国的克拉通受印支、燕山、喜马拉雅等多期活动影响而发生活化。
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克拉通盆地具有地台型构造性质，主要是稳定大陆壳板块区内以均匀沉降为主，地势平坦、长期稳定、地形坡度很小的陆表海和内陆棚海。
陆壳克拉通内部不发育断裂活动，也没有火山喷发活动和岩浆活动，因此不发育火山沉积建造类，主要形成稳定型陆源建造和、隐定型内源建造。
建造的物源是古陆风化剥蚀区或由浅水陆表海水中直接或间接沉淀下来的内源沉积物（孟祥化，1990）。
克拉通并不是均质的完整块体，而是具显著非均一性的拼合体，克拉通是在过去地质历史时期由大、小岩石圈碎块通过组合、分开、再组合而成的拼合体。
克拉通构造上的非均一性表现在地壳块体间或内部存在一系列构造带（克拉通焊接缝合带、前寒武纪造山带、绿岩带、岩浆弧及前寒武纪裂谷）。
克拉通在岩石学上的非均一性可表现出岩石质量的差异分布导致浮力的不均一和热导率、流变性的差异（张光亚，1995）。
发育在古老克拉通块体上的盆地大体可分为两类：克拉通边缘在拉张分裂时可形成大陆边缘盆地（前渊），在挤压拼合时可形成前陆盆地。
克拉通内部则主要发育相对简单的坳陷型盆地，一般称为克拉通内盆地（张抗，2004）。
克拉通内盆地又称简单克拉通盆地，其性质主要表现在稳定大陆板块区内以均匀、缓慢、地势平坦、长期稳定、地形坡度很小的陆表海沉积为主，在陆表海沉积的基础上盆地深度加大，从而形成了具有一定形状的狭义简单克拉通盆地。
陆壳内部克拉通盆地不发育断裂活动，也没有火山喷发和岩浆活动，因而形成了稳定型的内源沉积和陆源沉积以及与板块边缘无关的沉积矿产（张立平，1994）。
克拉通内盆地沉积物主要是碳酸盐岩，并含少量高成熟度的石英砂岩、高岭石粘土岩、海绿石质石英砂岩等，克拉通内盆地陆源碎屑沉积主要由单一而稳定的石英砂岩、高岭石粘土岩和石英质砾岩组成（张立平，1994）。
克拉通内盆地沉积韵律性明显，旋回层序发育。
陆内克拉通盆地的沉积建造主要为稳定型的陆源沉积，其中海绿石沉积和风暴沉积是其主要的稳定沉积建造的鉴定标志。
根据Leighton和Kolata（1991）的研究，他们认为克拉通内盆地发育过程中的主要变化与板块构造体制的主要变化同时发生，即板块运动方向和板块加速或者减速速率的变化。
每一个板块活动体质下均有相应的克拉通盆地发育。
伸展阶段以裂谷作用及地堑或拗拉谷的发育为特征。
在聚敛阶段，伴随弧前、弧后盆地的发育以及克拉通边缘前渊的开始形成，克拉通内盆地开始发育。
在碰撞阶段，由板块碰撞驱动的板内应力场可导致克拉通内盆地的分化和相邻隆起、弯隆的抬升（张光亚，1995）。
克拉通边缘的前陆盆地体系域发育往往不完整，其实在克拉通稳定边缘的一侧的沉积体系配置单一，一个层序往往由层序界面→海进体系域→高水位体系域组成，更多的是由层序界面和高水位体系域组成（赵玉光，1997）。
克拉通边缘盆地的逆冲块群的周期性逆冲导致了盆地由于应力载荷而下沉，构造效应是其可容纳空间的主要贡献因素。
前陆盆地的可容纳空间受到边缘逆冲带周期性活动的制约，大大超出了全球海平面升降对层序发育的影响。
克拉通内盆地（也称稳定克拉通盆地或简单克拉通盆地）的形成机制比较复杂，现在尚有争议，以往的研究提出了以下假设：（1）岩石圈地伸展及热隆起（sleep，1971；sleep，1976；Haxby，1976，等）；（2）造山时期发生的逆冲载荷（Leighton，1990）；（3）自由热对流（Deming，1992）；（4）辉长岩-榴辉岩的相变或其它变质作用引起下部地壳或岩石圈密度增大也能引起均衡沉降，但这种沉降一般是局部的（张立平，1994）；（5）沉积负荷引起的沉降作用，这种沉降一般不超过水体深的3-4倍。