沉积盆地的成因类型与形成机制

2025-04-09 09:20:46
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中国东南部白垩纪经历了兰江运动、闽浙运动和东南上升等几个幕式运动,其性质、特别是强度各不相同,分别形成了不同类型的盆地。

兰江运动是一次中等强度的造山运动,它使中国东南部有过较长时间的沉积间断,以致全区缺失上侏罗统。这个侵蚀面上的负地形就是白垩纪盆地形成的基础。所以早白垩世初期盆地大小不一,形状不规则,内部凹凸不平,横向上可能有时互相连通,也会跨越不同的构造单元,基底情况复杂。早期必然有些河湖相沉积充填,在火山活动启动的情况下,有些火山岩夹层。这就形成了早白垩世火山旋回始发阶段的沉积,如浙西的劳村组、浙东的大爽组。但随后大规模的火山喷溢,由于没有同步沉降盆地的容纳,或容纳量小于喷发量,而致火山岩漫溢并随意流淌; 空落相的火山碎屑岩更是铺天盖地,互相埋覆,在东部地区连片分布,根本找不到盆地的边界,甚至跨越江绍断裂带,华南地块和扬子地块上的火山 “海洋”相互沟通。在 “火海”的西缘,盆地基础与东部相似,但由于火山喷溢的强度较低,未发展到连片分布的地步,尚可称之为 “盆”,适用碟型盆地 ( 简称 “碟盆”) 一词; 而东部火山盆地的性质与台型盆地相似,这一时期可称为台盆演化阶段。火山喷发的高峰阶段之后,转入衰竭阶段,沉积局限于破火山口或火山洼地中,可称碟型盆地,比其下的台盆小得多,是大中有小的镶嵌叠置关系。

早白垩世中期的闽浙运动是一次强度较低的造山幕,但却是一个地动力机制转换的关键时刻。强度低,与以前相比就是走向松弛。闽浙运动之后,地动力机制变为拉张,成盆机制出现了质的飞跃,以断陷作用为主,在早白垩世早期台盆和碟盆的基础上,形成受断层控制的狭长的槽型盆地 ( 简称 “槽盆”) ,从而进入白垩纪盆地演化的新时期———槽盆期。与下伏盆地属大中有小的镶嵌叠置关系。如果早白垩世早期作为第一成盆期的话,早白垩世晚期是第二成盆期的开始。

囿于成因机制,早白垩世晚期没有形成大型盆地。研究区槽型盆地面积多在 500 km2以下,是一些小型盆地群。断陷盆地往往缺边缘相或边缘相很不明显,断崖之下就是浅水乃至于深水地带,有的地质工作者因此认为不是一个完整的原始盆地,而是某一原始盆地一块 “碎片”,这是未与盆地成因机制相联系的思维逻辑错误。当然,也并非现在地质图上每一片白垩系孤立露头就是一个盆地,后期构造和剥蚀隔离的情况也是存在的。

晚白垩世启动的重力均衡调整和热沉降是深部地质作用过程,影响范围比槽型盆地广得多,这种类型的盆地即所谓 “广型盆地”,简称 “广盆”。上、下盆地之间的这种以大盖小的关系称为 “披盖型叠置”。

研究区从晚白垩世初期进入广盆演化阶段。广盆往往以类磨拉石建造开始,研究区情况同样如此。扬子地块上,广盆发育得比较典型,以浙江金衢盆地为代表,盆地面积达3 500 km2,为早白垩世晚期槽盆平均面积的 10 倍左右。在盆地的南缘金华朱里坞、龙游之南的官头潭和义乌佛堂之南的青口等处,均可见金衢广盆披盖型覆于早白垩世槽盆之上,后者的尾端露出于广盆之外,而于盆地内金华中戴等不少地方,广盆底部的类磨拉石建造直接超覆于下白垩统建德群之上,盆地中未见下白垩统槽盆出露,这是广盆披盖型叠置的正常现象,不能认为金衢盆地是晚白垩世的新生盆地。产生这种现象的原因是扬子地块比较稳定,盆地的沉降速度远低于类磨拉石的堆积速度,所以很快便将槽盆填满而向外漫溢于槽盆之外并不整合覆于下白垩统火山岩之上,给人以 “新生盆地”的误导。由于漫溢作用,相邻槽盆的类磨拉石连成一片而造成广盆披盖型覆盖于数个槽盆之上的结果 ( 图11-1) ,以致广盆中槽盆没有出露,而在广盆的边部却可见槽盆的尾端外露。

图 11-1 白垩纪盆地演化示意图

在牌头镇 1∶ 5 万图幅北缘,可见龙王殿和寺基平两地各有一块方岩组的露头,露头东南方岩组之下整合伏有朝川组,这是华南地块上方岩组的典型剖面结构; 而西北方则方岩组角度不整合于寿昌组之上,这是扬子地块上中戴组的典型剖面结构,方岩组和中戴组在这里碰头,表明它们是同物异名。这里是诸暨盆地,构造上处于扬子地块与华南地块的过渡地带。露头东南的地质现象反映了华南地块上槽盆内朝川组整合过渡为方岩组; 露头西北方则反映了扬子陆块中戴组不整合于建德群之上。综合起来看,就是类磨拉石建造将槽盆填满之后,向盆外漫溢于火山岩基底上的披盖型盆地叠置现象。说明方岩组砾岩就是中戴组砾岩,广型盆地是槽型盆地的发展演化。在华南地块上,广盆是槽盆的延续,代表广盆演化早期的类磨拉石建造整合覆于槽盆晚期形成的朝川组之上,广盆仍基本上受断裂控制,分布范围与下伏槽盆大体一致。这种关系被称为 “复合型叠置”,说明华南地块上的断陷盆地是承袭性的构造盆地,控盆断裂一直围限着盆地的形成与演化,即使广盆发育阶段,方岩组也少见逾越断陷盆地的范围,而且常常分布于箕型盆地的断陷一侧,表明盆地沉降中心向控盆断层的方向转移。产生这种有别于扬子地块叠置关系的根本原因,归结为基底稳定性的差异。华南地块为加里东褶皱基底,活动性较强,到晚白垩世乃至新生代,同沉积断裂仍控制着盆地的演化。由于沉降速度快,能容纳剥蚀形成的类磨拉石而不致向外漫溢。