日喀則殘留型弧前盆地結構與沉積演化姓名：姚守皓學號：120224日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第1頁盆地類型：弧前盆地

小組組員：江卓斐

謝詩章

姚守皓日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第2頁一、弧前盆地概念二、弧前盆地成因三、沉積作用特征四、盆地演化特征五、日喀則弧前盆地實例分析日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第3頁弧前盆地概念弧前盆地位于島弧和海溝之間,因為在俯沖過程中,增生楔狀體不停擴大或俯沖帶后退,使弧間巖石圈撓曲而下沉,形成一個巨大坳陷,稱之為弧前盆地。（Dickinson，1976）日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第4頁弧前盆地概念日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第5頁弧前盆地概念日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第6頁弧前盆地成因弧前盆地形成于活動弧—溝間隙內,向陸一側與活動火山弧相連,被火山—深成巖組合及相關變質巖系所圍限;向洋一側則以角度不整合上超于結構抬升俯沖雜巖系之上,并隨增生雜巖生長漸次向洋一側擴展。（張傳恒，1998日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第7頁弧前盆地概念弧前盆地普通表現為一窄而長、發育巨厚沉積不對稱盆地,其規模改變較大,絕大多數弧前盆地長度為～4000km,寬度為25～125km,其中2/3寬度落在50～100km范圍內。（張傳恒，1998）日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第8頁弧前盆地概念走向上,弧前盆地發育多個沉降中心,它們呈串珠狀排列,間距為150km左右,充填沉積物厚度從不足1km到大于10km。其次級結構單元主要是海溝坡折和結構龍骨。（張傳恒，1998）日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第9頁海溝坡折位于海溝內陡坡與弧前緩坡之間過渡帶上,地貌上表現為一線狀隆起,是板塊俯沖變形作用向巖漿弧一側傳遞邊界限。結構龍骨是弧前盆地沉降中心,位于向洋一側。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第10頁弧前盆地沉積物有三種起源：

巖漿弧（指洋殼往陸殼下俯沖時，巖漿上涌侵位和噴出地表區域，如南美安第斯山及環太平洋各大島弧都是巖漿弧，普通情況下，弧前盆地物源主要來自巖漿弧）、俯沖增生體以及一些情況下相鄰大陸縱向補給。伴隨盆地不停接收沉積，巖漿弧剝蝕深度逐步加大，這么，提供給盆地碎屑也就從早期火山碎屑過渡到以深成巖為主碎屑。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第11頁弧前盆地分類“加積型”弧前盆地巖漿弧內出現張性地塊內盆地巖漿弧與外緣增生弧之間盆地殘留型弧前盆地建設型弧前盆地弧前盆地日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第12頁依據基底性質可深入分為兩個亞類：（l）殘留型弧前盆地殘留型弧前盆地基底為過渡型大陸殼或仰沖殘余洋殼，底沉積是深海相，系由停積在蛇綠巖上深海沉積組成，盆地主要沉積體系由物源來自巖漿弧垂直盆地走向海底扇組成。（2）建設型弧前盆地．其基底為消減雜巖，盆地向大洋方向生長。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第13頁三、沉積作用特征

弧前盆地地貌復雜，沉積相空間改變大。能夠出現三角洲相、濱岸相、陸架相、陸坡相以及濁積相。弧前盆地沉積物主要來自巖漿弧，源區不但有火山巖，而且有經隆起和剝蝕作用暴露出來深成巖和變質巖。還有海溝坡折處弧溝隙局部隆起。

因為物源很近，且供給量大，因而弧前盆地沉積以碎屑為主，其中濁積巖是最主要。在弧前盆地和海溝地帶濁積巖是復理石沉積最經典類型。其碎屑成份是不成熟或極不成熟，有大量火山碎屑、巖屑砂和長石砂。這種特征反應了受板塊結構控制蝕源區特征。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第14頁日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第15頁沉積特征：1、弧前盆地沉積物起源弧前盆地一側超覆于弧塊上，另一側位于增生楔上。最初深部殘留弧前盆地，在增加沉積物符合情況下含有發生大沉降極大可能性，并能在較短時期內堆積起厚厚沉積層序。弧前盆地沉積物有三種起源：巖漿弧、俯沖增生體以及一些情況下相鄰大陸縱向補給。普通情況下，弧前盆地物源主要來自巖漿弧。伴隨盆地不停接收沉積，巖漿弧剝蝕深度逐步加大，這么，提供給盆地碎屑也就從早期火山碎屑過渡到以深成巖為主碎屑。經過弧前盆地砂巖骨架碎屑成份標準三角形圖解，能夠發覺，圖解指示它們含有統一源區和圖解位置。這也證實了，物源主要來自于巖漿弧。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第16頁日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第17頁2.弧前盆地沉積相弧前盆地位于海溝坡折與巖漿弧之間，因為弧前地形復雜，差異大，并受隆起山帶、大陸低地、陸架、深海階地、深海槽等影響，使得弧前盆地沉積充填相變大。可能包含：1、河流-三角洲-濱岸沉積；2、活動陸架沉積；3、深海濁積巖。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第18頁3、弧前盆地沉積序列一個理想殘留盆地從上至下可展現以下沉積序列(據Dickinson和Seely，1979修改):河流和三角洲砂巖，部分起源于隆起弧基。在盆地內緣，這些沉積物可與來自火山碎屑流、較粗粒火山灰降落物、熔巖流、以及由火山物質和非火山物質組成沖積扇沉積物相互穿插。沉積于淺海環境(陸棚海)砂巖和頁巖。火山碎屑物百分比高，但生物組分含量較低，這是由子陸源物質補給量大和沉積物快速上隆之故。含較粗粒濁積巖(百分比向上增加)類復理石頁巖一砂巖層序，主要由火山碎屑物質組成。頁巖可能含一些碳酸鹽(當沉積于CCD之上時)，以及部分有機碳含量較高。含蒙脫石質頁巖深海平原沉積，無碳酸鹽、細粒火山灰降落沉積和細粒濁積巖。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第19頁

在10~50Ma相對較短時期內，弧前盆地堆積起數千米至十多千米厚沉積序列。供給盆地充填物火山物質含量通常較高，但在源自大陸大河進入盆地，或非火山高地就在附近（比如秘魯）地方，火山物質補給量也可能較低或微不足道。在沉積物饑餓溫暖赤道地域，礁和碳酸鹽灘可能沿淺盆地邊緣生長，筑起厚厚碳酸鹽剖面（比如在門塔瓦伊海槽）。弧前盆地沉積層序中深水、淺水和地表沉積百分比和時間當量取決于盆地充填方式。假如一個盆地在早期充填很快（如在大陸邊緣環境中那樣），那么，其沉積物很大部分就是淺水沉積和非海相沉積，它們堆積于稍后沉降階段（沉積物負荷引發）。相反，較遲緩充填盆地和同期沉降，則在較長時間內維持深水條件，因而造成厚層深水層序生長。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第20頁四、盆地普通特征

從狹窄殘留盆地過渡為寬敞復合盆地弧前盆地一側超覆于弧塊上，另一側位于加積楔上。最初深殘留弧前盆地，在增加沉積物負荷情況下含有發生大沉降極大可能性，并能在較短時間內堆積起厚厚沉積層序。鄰近火山弧是極有效沉積物源，但很遠山區也可將沉積物輸入到弧前地域。連續快速俯沖是火山體系保持活動狀態，所以造成了高起伏地形和提供了大量易侵蝕火山碎屑物質，這些物質又被搬運到弧前或弧后地域。加積楔經常是阻塞弧前盆地中沉積物堤壩。另外，這一被淹沒海底高地（陸棚邊緣、外脊）還可未起源于俯沖復合體一些沉積物（可能包含蛇綠巖）傾瀉到弧前盆地中。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第21頁日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第22頁弧前盆地沉降史較之段磊大路邊緣沉降更為復雜，更難斷定，以下幾個機理起著主要作用（1）火山弧地形高低和加積楔之間坳陷內沉積物負荷;(2)對弧前地域下面厚厚重大洋地殼俯沖就位均衡反應;(3)由較冷俯沖板塊形成就暖上部板塊快速冷卻。這第3種機理可適合用于熱、年青洋殼作為上部板塊并入弧前地域情況，但這僅僅是較大特提斯洋北緣情況。另外，弧前盆地沉降史可能因俯沖速率改變，以及象在全部盆地中一樣，因沉積物負荷歷史而受到很大影響。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第23頁依據沉積物堆積作用，脊狀弧前是產生堰塞盆地最主要條件，其演化取決于由深海溝得到、每單位時間加積在俯沖復合體上沉積物體積。沉積物補給充分海溝體系使加積楔快速進積和上建，因而使弧前盆地或外部山脊(結構高地)加寬，如當代阿留中海槽西部、克馬德克海槽、馬尼拉海槽、蘇門答臘一門塔瓦伊海槽和小安列斯一巴巴多斯脊。因為繼續俯沖和加積結果，這么堰塞盆地往往從開放、幽深狹窄盆地演變為較寬敞盆地，其環境越來越局限，并具向上變淺層序。這種類型沉積物充填盆地稱為陸棚弧前盆地。其盆地填充物可能以深海沉積物開始，最終以大陸沉積結束，尤其是在弧塊一側。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第24頁弧塊和外脊隆起和盆地中心沉降趨勢有時有利沉積作用繼續。另外，盆地充填物拉伸、擠壓和平搓斷裂作用也能使地層變形。在這類變形早期，在弧塊一側常見正斷層和逆斷層，而在盆地充填物向海一側則以褶皺和掩沖作用為主。假如弧前盆地充填物遭到碰撞，如在古代造山帶中那樣，則有深入結構疊加。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第25頁日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第26頁五、日喀則弧前盆地實例分析在西藏南部喜瑪拉雅碰撞造山帶岡底斯巖漿弧與雅魯藏布江簡稱雅江蛇綠巖帶之間發育著一套以復理石沉積為主碎屑巖建造,地層學稱之日喀則系群,沉積學將其劃歸為弧前盆地沉積（見圖1）。關于日喀則群,前人在地層學和沉積巖石學等方面已做了大量研究,然而,對于盆地形成結構背景與沉積演化當前尚缺乏系統研究。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第27頁日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第28頁

日喀則群地質特征新近出版西藏區域地質志將發育在拉薩地塊南部岡底斯巖漿弧與雅江蛇綠巖帶之間白堊一老第三紀早、中期沉積劃分為沖堆組、日喀則群和錯江頂群,并將沖堆組與日喀則群視為海溝內坡和弧前兩個不一樣結構背景盆地沉積（見表1）。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第29頁

日喀則弧前盆地位于拉薩地塊南緣岡底斯巖漿弧與雅江蛇綠巖帶之間,屬于殘留型弧前盆地，盆地類型深入劃分關鍵在于確定盆地基底性質。由日喀則群與下伏基底關系能夠看出,其北部不整合超覆沉積在拉薩地塊南緣之上,南側則整合或假整合沉積在雅江蛇綠巖帶之上由此推論,日喀則弧前盆地北部邊緣和一部分基底由拉薩地塊組成,而南側邊緣和一部分基底則由雅江蛇綠巖所代表古洋殼組成。所以,日喀則弧前盆地應屬于殘留型弧前盆地。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第30頁

日喀則弧前盆地結構在三疊紀早期,拉薩地塊與印度板塊分裂,形成其間特提斯大洋即特提斯喜瑪拉雅洋（見圖a）。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第31頁侏羅紀末期或早白堊世早期,特提斯喜瑪拉雅洋向北俯沖。至白堊世早、中期,在俯沖帶上方發生擴張作用,形成俯沖帶上疊型蛇綠巖,即雅江蛇綠巖（見圖b）。其向南仰沖,組成日喀則弧前盆地前緣脊和南部基底（見圖c）。日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第32頁盆地形成早期（早白堊世晚期）,作為盆地南側底部沉積沖堆組下部是一套蛇綠質碎屑巖夾放射蟲硅質巖組成深海沉積,其中含有大量滑塌沉積蛇綠質碎片，顯然,盆地早期沉積物源主要來自盆地南側由蛇綠巖組成前緣脊.沖堆組中、上部,蛇綠質碎屑逐步降低,陸源泥質、碎屑物增多,顯示著沉積物源逐步轉變成來自北部岡底斯弧。這種沉積物改變可能反應著特提斯喜瑪拉雅洋向拉薩地塊下俯沖早期,仰沖雅江蛇綠巖組成前緣脊與盆地沉積面高差是主要,而且前緣脊結構活動造成大量滑塌沉積。伴隨俯沖連續,前緣脊與盆地沉積面高差逐步減小,而盆地與拉薩地塊南緣岡底斯巖漿弧之間地貌高差則逐步加大.日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第33頁盆地演化中期晚白里世早期,盆地接收了一套經典復理石沉積即昂仁組,主要由灰色中、薄層砂巖與頁巖組成,韻律十分顯著,其中夾有少許礫巖、砂礫巖及泥灰巖透鏡體.沉積特征顯示,這是一套濁積扇沉積扇頭位于北側,因而在北部剖面上砂巖厚而多,代表河道相沉積透鏡狀礫巖、砂礫巖較為發育而在南部剖面上則主要為泥、頁巖從縱向剖面上看,向上砂巖層增多,表明這是一個退積型沉積序列,反應盆地逐步變淺品仁組中礫石和巖屑成份主要來自北部巖漿弧中中酸性花崗巖及火山巖,少許為來自前緣脊蛇綠巖、硅質巖及基性火山巖.日喀則殘留型弧前盆地的構造與沉積演化最終版第34頁盆地演化晚期晚白堊世中、晚期至老第三紀早、中期,伴隨增生雜巖不停向南增生和俯沖帶向南遷移,日喀則弧前盆地逐步變淺,沉積了以粉砂巖、頁巖、介殼灰巖、泥灰巖為主帕達那組和曲貝亞組至古新世始新世,盆地演化為濱海環境,沉積了以巖屑粗砂巖夾生物碎屑灰巖、砂質