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板块构造理论提出以后,人们开始研究盆地成因机制与板块构造的关系,使地壳产生变形的应力作用共有四类,即挤压、拉张、剪切和升降作用。其中拉张作用形成的裂谷构造是全球范围性的,其规模并不亚于挤压型构造。裂谷构造的形成与区域引张作用有关,主要表现为岩石圈伸展和减薄。由于它们大多数是油气生成和聚集的场所,广大石油地质工作者愈来愈加重视研究这类构造。
拉张型盆地或离散型盆地是在岩石圈拉张背景下所形成的。板块构造学说问世后,盆地主要基于随岩石圈板块的破裂,发生离散运动而产生的拉张动力学背景而划分的。但是,对于陆内岩石圈发生张性破裂和岩石圈沉降而形成的盆地,也归属于此类。拉张背景下主要形成三种类型的盆地:陆内裂谷盆地、被动大陆边缘盆地和大洋中脊-洋隆盆地。人们认识到裂谷系、裂陷槽或坳拉谷等构造是由于岩石圈拉张而形成的,随着拉张作用的递进发展,盆地性质也会发生变化,如类似于东非等裂谷可以随着大陆漂移、海底扩张进一步发育为被动大陆边缘盆地,而裂谷中心则演化为大洋中脊,其间发育了大洋盆地。因此,人们从构造力学角度出发,把板块三种主要运动形式中与拉张(或离散)运动有关的盆地,统称为拉张型(或离散型)盆地(Dikinson,1974)。
除了裂谷外,坳陷、坳拉槽和被动大陆边缘等盆地也属于伸展盆地,它们都是由裂谷演化而来。在裂谷中,由于岩石圈上隆、减薄或区域应力场产生的张性偏应力足以克服岩石强度,从而形成控制边界正断层(Bott,M.H.P.,1981)。岩石圈伸展作用过程中,可能因种种因素如隆升、变薄作用、区域应力场造成的应力偏差促使盆地性质有所改变。例如,偏应力差量足够大时,就会引起脆性岩石圈破裂,形成裂谷;当偏应力差量不足时,可能形成坳陷;而当热“供给”中途终止并且负荷量增加时,一方面可能形成坳陷,另一方面还可形成不成熟的夭折裂谷或坳拉谷。而新洋壳岩石圈在扩张中心-裂谷转换处产生时,裂谷就可能演化为成熟的被动大陆边缘。裂谷形成后有两种情况:一种情况是张性偏应力不足以造成脆性破裂,那么岩石圈均衡引起的沉降作用就会在无断裂或者很少断裂的情况下发生;另一种情况是,热源供应中断,并不再有新的热源,那么岩石圈就会发生热收缩作用或榴辉岩化,并引起沉降。这种裂谷期后的沉降作用是区域性的,盆地是统一的,与分割的裂谷盆地不同。它们被称之为裂谷期后大陆内坳陷(或简称坳陷)。在裂谷演化成坳陷过程中,有时中间发育断坳(以坳陷为主,发育少量控凹正断层)。由此也可以看出,裂谷期后断坳→坳陷,表明盆地向克拉通化方向发展,到后期已经与克拉通内(或稳定大陆内)坳陷难以区别。
当裂谷继续伸展,如果为三叉裂谷,其中两支演化成原始洋或大洋盆,另一支发育不足,形成坳拉槽或发育不足的裂谷。这里所指的发育不足是相对另两支原始洋和大洋盆而言。如果仅是一支裂谷,其发育程度相当于坳拉槽,则称之为裂陷槽或裂陷海槽。坳拉槽或裂陷槽具陆壳,但其伸展程度比裂谷或裂谷期后坳陷要高。如果裂谷继续发展,即从大陆裂开进入漂移阶段,则在洋盆边缘发育被动大陆边缘盆地,其中的楔状沉积物记载了岩石圈在大陆漂移过程中持续不断的冷却作用及本身负载大量沉积物的响应。
裂谷与坳陷,坳拉槽和被动大陆边缘的关系可以简要的表示如下图。
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GMT+8, 2024-11-29 19:38
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