我国及其邻区大地构造

由多陆块汇聚而成的亚洲大陆发育类型多样的沉积盆地,是认识盆地构造演化的理想地区。本文通过绘制4条穿过亚洲大陆不同盆地群的超长剖面图,探讨不同盆地的结构类型及沉积盆地群与板块边界、深部构造背景之间的关系。
与其他大陆相比,亚洲大陆沉积盆地规模普遍小,前中生代原型盆地保存较差。在盆地基底组成上,时代差异较大。古老克拉通陆块基底上的盆地保存较好,而造山带、洋壳基底上的盆地沉降幅度较大,并且易被叠加改造。
不同类型盆地的构造演化明显受控于板块构造边界作用。亚洲大陆板块构造边界运动性质多变和陆块规模较小,造成其盆地群构造上强烈不稳定。中亚、特提斯、西太平洋三大构造域,西伯利亚、印度、华北、塔里木、扬子、印支等克拉通陆块群,及地幔 柱活动(如西西伯利亚玄武岩省)的时空叠加,控制了亚洲盆地群显生宙以来的构造演化,并造成其盆地类型和后期保存的明显差异。
亚洲大陆及其邻近海域具有全球最复杂多样的构造-地貌特征,包括海沟、岛弧、弧后盆地、裂谷、洋盆、被动陆缘盆、造山带等构造单元。中生代以来,亚洲大陆处于特提斯构造域与西太平洋构造域的交汇区,新生代以来涉及欧亚、印澳、太平洋、菲律宾等多个板块之间的俯冲-碰撞。在此背景下,这里发育了世界上丰富的中、新生代盆地类型(裂谷盆地、走滑盆地、小洋盆、被动陆缘盆地、弧前盆地、弧后盆地、周缘前陆盆地、残余洋盆、弧后前陆盆地、克拉通 盆地、叠合盆地等)。为此,它是认识盆地构造演化的理想地区。 
传统板块构造理论研究主要涉及两个板块之间运动学的分析和再造,而对多板块之间的运动关系,特别是其聚合过程,研究不足。亚洲大陆具有多板块汇聚特点,需要从大区域上开展综合性的大地构造研究。
从世界范围来看,中国及邻区盆地众多,规模偏小,普遍经历多期的构造改造作用,原型盆地被叠加改造强烈,形成复杂的构造样式。盆地构造研究的核心问题包括盆地的结构、构造背景、构造演化以及盆地发育的动力学过程。受实际勘探目标及勘探手段的制约,以往盆地构造研究更多围绕不同盆地及其资源区块的解剖,对盆地群区域构造演化过程的研究明显薄弱,缺乏大尺度上,特别是洲际规模的盆地对比研究。
本文研究工作包括:在编制区域构造图、古板块位置再造基础上,从泛大陆聚合和裂解的时空背景下,开展盆地群长剖面的编制;围绕盆地数据,进行综合对比和分析进展,对亚洲盆地群的成因进行探讨;将不同盆地类型之间、基底构造及其板块边界与联系起来,以深入探讨不同盆地群的成因演化。
超长构造剖面图有利于从三维尺度上认识全球盆地的构造背景及盆地结构, 阐明不同盆地之间、盆地与板块边界的构造关系,还可探讨不同盆地群与深部构造(基底构造、岩石圈厚度和类型、地幔柱)间的关系。
超长构造剖面编制的原则和方法包括:(1)剖面垂直板块边界、主要构造边界、构造单元、盆地群,剖面总体上直线、局部可以是折线;(2) 最大程度地整合和衔接不同盆地已有的反射地震剖面资料;(3)剖面的垂直深度上到盆地基底,盆地内部划分构造层;(4)剖面涉及泛大陆聚合(中亚造山带)及其中新生代裂解历史,特提斯聚合历史;(5)突出表达重要盆地-山脉-隆起-基底构造特征和关系。
本文完成的中国及其邻区的4条超长剖构造面图,包括:东北亚—北亚剖面、中国盆地群近东西向剖面、亚洲盆地群近南北向剖面、中国中部—南中国海盆地群剖面。
 

东北亚盆地群北西向长剖面 
 
中国盆地群近东西向长剖面
 
 亚洲中部沉积盆地南北向构造剖面图
1.盆地及其简称:LSB—拉普捷夫海盆地,ESB—东西伯利亚盆地,JB—准噶尔盆地,THB—吐哈盆地,TB—塔里木盆地,QB—羌塘盆地,CB—措勤盆地, GB—恒河盆地,BB—孟买盆地;2.造山带及其简称: HM—喜马拉雅造山带;KM—昆仑造山带;STM—南天山造山带;NTM—北天山造山带;AMM—阿尔泰-蒙古造山带;3.主要断裂及其简称:MFT—主前峰断裂,MBT—主边界断裂,MCT—主中央断裂,GTS—冈底斯逆冲推覆构造,BNS—班公湖-怒江推覆构造,STF-塔里木南缘断裂,TEF—塔城-二连断裂,AMF—阿尔泰-满洲里断裂,KUF—卡通河-乌弟湾断裂,KUNF—克拉斯诺雅尔思克-乌斯季纽克扎断裂 
 
中国中部-南中国海盆地群南北向剖面
 
中国-澳洲近南北向沉积盆地构造剖面图

亚洲大陆由西伯利亚板块、印度板块、阿拉伯板块,以及华北、塔里木、扬子等众多陆块以及相间的造山带组成,其地质演化历史受古亚洲构造域、特提斯构造域、 滨太平洋构造域不同阶段构造演化的影响。
中亚、特提斯、滨太平洋三大构造域环绕西伯利亚、华北、塔里木、扬子等克拉通,依次从欧亚大陆腹地内向外分布,并依次交切、交汇, 其中,特提斯构造域截切-环绕中亚构造域, 滨太平洋构造域改造特提斯构造域。 
古生代以来中亚、特提斯、滨太平洋构造域在时间和空间上演替,直接控制了的亚洲 大陆盆地群的构造演化。 古亚洲洋与古特提斯洋具有此消彼长的构造演化关系,其间以塔里木、华北等多个陆块相隔。大量研究表明,中亚地区大陆增生和拼合最终完成于古生代末(石炭纪-二叠纪),与古亚洲洋-乌拉尔洋的闭合相关,涉及增生型造山带与微陆块拼合。 古亚洲洋盆地的消失经历漫长过程, 石炭纪末在准噶尔周围形成马蹄形构造。
二叠纪期间亚洲大陆北部形成向东北开口的喇叭状海湾-残余洋盆, 持续发生俯 冲。 北疆地区洋盆闭合较早(早石炭世),东北亚蒙 古鄂霍茨克洋盆闭合很晚(晚侏罗世)。 亚洲大陆主体上完成聚合之后, 二叠纪亚洲大陆内部开始造山后伸展-裂谷作用。 亚洲大陆南缘-东南缘出现特提斯洋盆扩张。 早二叠世古亚洲洋与古特提斯洋具有此消彼长的构造演化关系,其 间以塔里木、华北等多个陆块相隔。晚二叠世-三叠纪古特提斯洋盆向北侧的欧亚大陆下俯冲-微陆块碰撞的作用,形成活动陆缘和岩浆弧,新特提斯洋盆张开,两者也具有此消彼长的构造演化关系,并以基默里大陆相隔。 
古地磁研究表明,西伯利亚板块自石炭纪-二叠纪以来,直到三叠纪,持续发生大幅度顺时针旋转。 西伯利亚南缘持续发生大规模的断裂左旋走滑运动。华北陆块于二叠纪至三叠纪先后与塔里木陆块、 扬子陆块、额尔古纳陆块发生碰撞拼合。额尔古纳陆块与西伯利亚板块最后碰撞发生于晚侏罗世, 鄂霍茨克洋盆向北俯冲于西伯利亚板块之下, 最终被关 闭。 西西伯利亚板块二叠纪-三叠纪发生大规模裂 谷作用, 加剧了鄂霍茨克洋盆三叠纪-侏罗纪持续的收缩和关闭,这也是泛大陆聚合后不久,松散拼合 陆块群之间发生构造调节作用的产物。
晚中生代-新生代以来, 东北亚地区处于西太平洋弧后背景下的斜向伸展环境。先后发育三塘湖、 准噶尔、吐哈盆地群(二叠纪-三叠纪,造山后走滑-伸展作用)、蒙古盆地(三叠纪-侏罗纪,板内伸展) 和东北亚断陷盆地群 (晚侏罗世, 板内左旋走滑伸展), 侏罗纪开始古太平洋板块沿着北北西向与欧亚大陆走滑-俯冲汇聚。 大区域内发生火山喷发和伸展断陷,东北亚大陆边缘发生地体增生和拼合, 巨大规模的中生代维尔霍扬斯克造山带,与古太平洋板块、科累马陆块等拼合。松辽盆地、海塔盆地、二连盆地等,形成于西伯利亚板块左旋斜向挤压、太平洋板块向北北西左旋走滑的区域构造背景下, 还可能涉及深部软流圈的上涌, 形成三角形展布的东北亚中生代盆地群。
古特提斯洋北侧形成活动陆缘并逐渐闭合(最终关闭时间晚为三叠世-早侏罗世),晚古生代-三叠纪基墨里板块从冈瓦纳大陆裂解下来后向北部的劳亚大陆漂移。三叠纪-侏罗纪基默里大陆(包括羌塘、甜水海、中帕米尔等微陆块)向北与欧亚大陆碰撞,古特提斯洋盆东段关闭,在松潘地区、三江地区残留古特提斯洋。
在早侏罗世之前,亚洲中南部形成新特提斯洋,分隔了冈瓦纳大陆和劳亚大陆。侏罗纪-白垩纪,新特提斯洋盆和太平洋盆强烈扩张,分别向北和向西北俯冲于北亚大陆之下。 新特提斯洋的消亡伴随大西洋盆和印度洋盆扩张。
古生代末-中生代初,受构造域快速交替的影响, 在亚洲大陆不同部位具有快速多变的板块构造边界作用,造成其盆地类型发育历史较短,并且盆地类型更迭频繁。亚洲大陆在古生代末碰撞拼合后,远离板块边界的西伯利亚地台古基底进入构造稳定状态。中生代以来,除局部隆升外,板块总体上变形微弱,断裂不发育,盆地地层产状平缓。亚洲大陆南缘受特提斯构造域叠加改造,造成古生代造山带与克拉通陆块之间发生盆山分异,形成众多中新生代山间盆地、前陆盆地、走滑盆地以及裂谷盆地。伸展和挤压造成不同类型的盆地在时空上的叠合、复合,或者盆地被破坏改造、隆升-剥蚀。
 
 晚古生代-早中生代欧亚板块构造演化示意图

中亚盆地群和东北亚断陷盆地群演化对比图 

特提斯构造域盆地群演化对比
 
  

亚洲大陆由众多陆块、微陆块和地体拼合形成,古生代以来,主要经历中亚、特提斯、滨太平洋构造域的多期次俯冲增生和碰撞拼合。沉积盆地基底组成和时代差异较大,并且盆地形成具有复杂多变的构造背景,直接影响其发育和保存。华北、印度、西伯利亚、扬子、塔里木等克拉通陆块基底上盆地保存较好,古老克拉通基底的刚性性质为重要因素。在特 提斯造山带,由于洋壳基底上盆地沉降幅度较大,使其容易被挤压破坏,如青藏高原上的盆地。伸展背景最有利于盆地发育和保存, 如松辽盆地、渤海湾盆地、西西伯利亚盆地、准噶尔盆地等。
亚洲大陆拥有世界上最复杂多变的沉积盆地类型,不同类型盆地的构造演化受控于板块构造边界的性质。 板块边界运动性质多变和陆块规模较小, 造成盆地构造上强烈不稳定。 盆地的持续发育 (沉降厚度、沉降率、构造间断)及其盆地原型的完整性(规模大小、剖面形态、垂向结构)受控于区域构造背景。 盆地规模普遍很小,盆地原型保存较差。 盆地 的发育及其后期改造,受中亚、特提斯和西太平洋构造域控制,不同时代和类型的盆地在时空上叠合、复合,或者盆地地层被破坏抬升。
克拉通盆地形成于远离板块边界的位置上,克拉通盆地常经历多期的构造叠合作用,与被动陆缘盆地成因上关系密切。东西伯利亚盆地、前新生代鄂尔多斯盆地、晚古生代塔里木盆地、四川盆地等油气富集克拉通盆地主要出现于板块内部、远离挤压板块边界的背景下,具有累计沉积厚度巨大、盆地原型保存完整、盆地内部断裂活动微弱、盆地持续沉降-沉积、构造稳定、破坏较弱等特点。
三大构造域(中亚、特提斯、滨太平洋)、克拉通陆块群(西伯利亚、印度、华北、塔里木、扬子、印支等)及地幔柱活动(如西西伯利亚玄武岩省)的时空叠加,控制了亚洲盆地群的构造演化及其盆地类型和后期保存的明显差异。在不同构造域之间强烈叠合的部位,盆地得以叠加改造形成独特的围限盆地,例如中-新生代塔里木盆地、新生代鄂尔多斯盆地等。亚洲大陆在古生代末完成碰撞拼合后,除西伯利 亚地台远离板块边界、古老基底进入构造稳定状态后, 亚洲大陆南缘和东部分别受到特提斯构造域和西太平洋构造域的叠加改造。不同时代和类型的盆地时空上叠合、复合,或者盆地被破坏改造、隆升-剥蚀。不同时代和组成的基底与相同构造时间显示明显差异的构造响应。

本文据(李江海,2024,中国地质学讲义)修改补充,限于篇幅,参考文献略。图片版权为本文作者所有,本文材料仅限于学术研究和教学使用,请勿商业使用,请勿转载 

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发布于 2024-11-28 06:30:22
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