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盆地沉降盆地沉降原因

2022/07/16363 作者:佚名
导读:沉积盆地是地球表面的长期沉降区,盆地的沉降是岩石圈动力学演化的基本过程之一。许多学者根据地质观测和模拟研究确定了七个产生和维持盆地沉降的机制(Dickinson1974,1976,1997;Ingersoll和 Busby,1995)和几十种盆地沉降机制的类型(Dickinson,1976;Bally,1980;Ziegler,1988,等),大多数盆地是其中几种机制共同作用的结果。从岩石圈动力学

沉积盆地是地球表面的长期沉降区,盆地的沉降是岩石圈动力学演化的基本过程之一。许多学者根据地质观测和模拟研究确定了七个产生和维持盆地沉降的机制(Dickinson1974,1976,1997;Ingersoll和 Busby,1995)和几十种盆地沉降机制的类型(Dickinson,1976;Bally,1980;Ziegler,1988,等),大多数盆地是其中几种机制共同作用的结果。从岩石圈动力学机制的角度,盆地的沉降机制可以分为三类:

盆地沉降热沉降机制

由于先前受热的岩石圈的冷却及伴随的密度增大而产生的均衡沉降。岩石圈和地壳加热造成隆起,随之地表侵蚀使地壳变薄,然后又变冷导致这种衰减地壳的沉降。热沉降机制是被动大陆边缘、大洋盆地和大陆裂谷裂后坳陷的重要的沉降机制之一。在大洋中脊的顶部,热的岩石圈地幔突然置于冷的海底地壳之下,然后随着海底地壳背离扩张中心,地幔岩石圈不断地将热量散失到冷的海水中。因此,岩石圈在背离扩张中心时会不断冷却沉降,离开大洋中脊越远,沉降越深。热作用还会引起深部准稳定的辉长岩或下地壳的麻粒岩相向稳定的榴辉岩相的转化,从而使深部收缩,造成岩石圈表面沉降。岩石圈的热来源于多个方面,最主要的方面是来自软流圈的热对流,其他次要的热源有岩浆的生成和侵入作用等。

盆地沉降构造应力作用

地壳或岩石圈厚度的变化与两种大的岩石圈构造动力学背景有关:一是地壳的变薄作用,属于拉张作用动力学体制,一般与裂陷作用所对应。拉张作用所产生的机械伸展引起地壳张性断裂控制的沉降,使地壳变薄。而岩石圈变薄则产生地幔的热隆起。二是挤压作用动力学体制,由于岩石圈板块的俯冲、碰撞等会聚作用引起岩石圈向下牵引弯曲和地壳岩石圈的挠曲沉降,常见于俯冲带或造山带,热流作用较弱。

盆地沉降负载(重力)作用

岩石圈加载造成的挠曲或弯曲变形作用。加载 方式可 以是链式火山或海山小规模载荷,也可以是山脉体大规模加载,形成大型前陆盆地。此外,盆地内水和沉积物产生的沉积载荷也是驱 动盆地沉降的基本机制。特 别是大 型三角洲发育的海湾地区,接受了大量的沉积,其 负荷 作 用 可 以导 致 均 衡 下沉,使岩石圈变形弯曲成为一个宽阔的区域下坳带。

上述三种 盆地的 基本的沉 降机制并非孤立地起作用,而通常是以一种为 主,多种机制综 合作用,共同构成盆 地沉降的构造 -热体制。其中由构造应力、热力作用产生的构造沉降是基本的沉降,而重力作用促使盆地沉降持续发展,并常常在盆地演化的晚 期转化为主要的沉降机制。另外,各种沉降机制有一定的限制条件。同时,它们是相互联系的,一种机制可能触发另一种机制,如热对流作用可以触发岩石圈的拉伸 作用或者是岩石圈底部的底侵作用。

因为作用力的时空范围广泛,而且它们以错综复杂的方式作用于具有非均匀性的地球岩石圈,因此,盆地的沉降机制非常复杂。除了很少的例子外,目前的知识储备和研究水平还不足以预测盆地沉降的确切过程。盆地沉降过程的确定需要一个综合性的研究方法,这一方法既包括理论研究,又包括了由各种地质观测作为补充实验研究。新的理论概念和技术意味着有大量的发展机会。在地幔和地壳尺度上研究盆地形成和演化的过程,对于了解岩石圈的热历史和盆地的经济潜力是至关重要的。

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