板块沉积学与构造古地理分析

陈若旭

（湖北省地质局地球物理勘探大队，湖北 武汉 430000）

板块沉积学以造山带构造为背景，以岩石圈动力学为成因解释基础，依据造山带地层、沉积、古生物、构造及岩浆作用等方面基础资料，探讨造山带沉积盆地形成和展布，内部物质组成和演化特征，重塑各版块的古地理、古构造格局及岩石圈动力学特征。

一、板块沉积学的特点及研究方法

（一）板块沉积学的特点

板块沉积学的重点是研究板块边缘，即造山带的沉积作用。造山带内沉积盆地是经后期造山运动强烈影响变形消失了的盆地，其特点：

1.盆地的原型，充填物的原始状态和相互关系，甚至各地质单元之间的相互关系都变得支离破碎而模糊不清；

2.盆地内地层复杂变形，原始层序多不复存在，难以建立正确的地层系统；

3.造山带盆地沉积物一般都经区域变质、动力变质、岩石组分、结构构造不同程度破坏，不易进行沉积学分析；

4.造山带盆地内沉积物性质、厚度侧向变化剧烈，化石少，为区域地层对比和沉积对比带来困难，因此与传统地层学、沉积学、大地构造学相比，从理论上到实际操作都有很大不同。

（二）研究方法和技术路线

板块沉积学研究是一项复杂的系统工程，这是由造山带本身的结构、沉积和构造的复杂性决定的。在板块沉积学研究中，应着重考虑地层、沉积和构造三个子系统。又分三个层次，根据每个子系统现存的物质记录，通过专题研究和综合分析，分别确定各子系统的系统综合特征。尔后进行更高层次的综合研究，以确定盆地的形成、演化及动力机制。

二、地层的沉积类型和沉积组合

（一）沉积类型

划分沉积类型的依据，即稳定和活动程度的具体表现：

物质成分：成分成熟度以及火山物质的有无和比例

沉积结构构造：分许磨园、层面构造和层理类型

地层层序和几何形体：韵律、旋回的频度及形态（席状等）

其它特征：如厚度（单位时间内）、间断性质（单位时间内）成岩保存、变质、生物生态保存，上述特征在一定程度上反映了构造运动的速度和幅度，指明其形成的构造条件。

（二）沉积组合

1.定义：是在一定地质时期内形成的，能够反映其沉积过程中主要构造环境的沉积岩共生综合体，即指在不同构造部位上，一定时期内形成的沉积物。

2.沉积组合及分布：王先生曾对沉积类型组合进行过详细划分，并在《中国古地理图集》（1985）中表示了我国各地史时期的沉积类型和沉积组合分布。

（三）几种重要的沉积组合

1.复理石

复理石是一种特殊的海相沉积岩套。一种由半深海、深海相沉积所构成的韵律层系。单层薄，而累积厚度大，由频繁互层的、侧向上稳定的海相矿岩和（或）较粗的其他沉积岩和页岩层组成。它们构成了褶皱山脉内部巨厚的地层层序。在世界各造山带中复理石普遍发育，很多还被逆断层和逆掩断层所冲断或形成推覆体，因而常把复理石当作一种构造岩相。地槽说认为是地槽回返初期阶段的产物。又称复理层。一般认为在此时期，陆地面积逐渐扩大，碎屑物质逐渐增多，地壳频繁地周期性振动，由此形成复理石层。

2.磨拉石

是指在上升山脉的山前陆地或山前浅海处形成的砂岩、页岩和砾岩共同组成的沉积物。磨拉石沉积常堆积于前陆盆地中，尤其是复理石之上。阿尔卑斯山上升过程中的遗留物，今天喜马拉雅山前的侵蚀沉积，皆属于磨拉石沉积。

3.远洋沉积

远洋沉积物就是沉积在大洋底表面的物质。在沉积之前，长期悬浮于海水中；沉到海底之后，成为一层软泥。它的主要成分是红土的微粒，含钙和硅质的浮游生物（放射虫和硅藻）的残骸，火山灰、宇宙尘埃和化学物质等。

三、主要盆地类型及沉积作用

（一）裂谷带的沉积作用

大陆裂谷盆地的沉积作用主要是在下列条件下发生的：大陆地壳的不断变薄而使盆地沉降，同时，两侧陆块不断剥削和盆地中沉积物的不断堆积也使岩石圈均衡沉降；不断隆起的大陆断块是主要的蚀源地，供应了大量不成熟的石英——长石砂，往往还伴随有大陆火山喷发物质；沉积主要在大陆环境中发生，形成河、湖相碎屑沉积，晚期也可以有海水侵入而形成海陆交互相及滨、浅海相碎屑岩、碳酸盐沉积；基底断块的差异性活动对岩相和厚度的分布有很大影响。

（二）被动大陆边缘的沉积作用

被动大陆边缘的演化，是在大陆分离、海底扩张的背景上进行的。被动大陆边缘的沉积剖面底部可有代表大陆裂谷环境的湖相沉积，它以砂岩为主，伴有玄武质火山岩夹层；向上为陆间裂谷环境的黑色页岩、蒸发岩等闭塞海湾相沉积；上部过渡为毗邻开阔大洋环境的陆架——陆坡——陆廲沉积相组合。

（三）活动大陆边缘的沉积作用

活动大陆边缘与会聚型板块边界有关，是大洋板块向毗邻大陆俯冲消减的地带，是代表威尔逊旋回的后期历史。火山狐、海沟和贝尼奥夫带（B 式俯冲带）三者的共生是其基本特征。一般将其划分为岛弧型（或称沟弧盆体系型、西太平洋型）和陆缘弧型（安底斯型，东太平洋型）。

（四）碰撞带的沉积作用

俯冲作用进一步发展，必定导致岛弧与大陆或大陆与大陆的碰撞并形成缝合带（碰撞造山带）。陆地之间缝合带的形成通常不是同时的。一般情况下，碰撞总是分段进行的，已经缝合的地段和尚待缝合的海域同时存在，这两部分之间的构造转变点随时间而转移。在转变点后面，造山作用形成高地，磨拉石堆积在边缘前陆盆地中；在转变点的前面，则存在着残余洋盆和初期的边缘前陆盆地。碰撞带的沉积作用就发生在这些盆地中。

（五）大洋盆地的沉积作用

大洋盆地的沉积作用主要是在洋壳基础上进行的。大洋沉积盆地主要包括洋中脊和深海盆地沉积区。其中洋中脊分为快速扩张中脊（太平洋型）和缓慢扩张中脊（大西洋型）两种类型。前者由于扩张过程未受强烈阻挡（发育俯冲带），故在羊脊附近未发育纵向断裂；后者则相反。

结束语：构造古地理是包含了一个时期的古构造格局和古地理轮廓，主要指海区、陆区、剥蚀、沉积区范围、沉积物主要类型及展布、海陆区地壳性质及其相互关系。所谓构造古地理侧重于构造格局，着眼于构造地貌标志，不仅表示各种沉积类型、组合的分布，而且表示构造—地貌单元，如大陆边缘、岛弧、边缘海、裂陷槽等。