克拉通盆地

簡介

cratonic basin /krei'tɔnik/

1936年德國地質學家施蒂勒提出，現指具有厚層剛性大陸地殼（或岩石圈）、長期保持相對穩定、較少遭受變形的廣大區域。

油氣資源在不同類型盆地中的分布是極不均勻的。克拉通盆地中含有豐富的油氣資源，研究克拉通盆地的岩石圈結構與盆地含油氣性的關係，對有效了解盆地類型的不同及其油氣資源富集規律的差異很有幫助。

克拉通盆地區地殼厚度穩定，結晶地殼和“花崗岩層” 的厚度都相對較大。克拉通盆地的基底和地殼底面都比較平緩，基地常為平緩的大型碟狀坳陷，一般不存在強烈的莫霍面隆起，軟流圈相對較深，中-新生代岩漿活動微弱，盆地熱流值偏低。但富含油氣的大型克拉通盆地常出現與基底坳陷呈鏡像對應的局部隆起。

克拉通盆地地殼具有向下增大的正常波速結構，可分為兩層或三層。如南美的巴拉那盆底利用S波的速度可將地殼分為上、下兩部分：上地殼波速3600m/s，下地殼波速3650m/s，平均莫霍面深度在42km，上地幔以4700m/s的高速層為特徵，延伸至200km。

利用天然地震轉換波資料發現塔里木克拉通盆地地殼結構可分為三層，上地殼“花崗質”層P波速5600-6000m/s，中地殼波速6200-6700 m/s，並存在高速薄層，下地殼波速6500-6900 m/s，整個地殼厚度變化幅度在38-52km。

不同的克拉通盆地地震反射特徵存在明顯差異。穩定的地盾區，上-中地殼反射較弱，下地殼出現成層性不好的強反射。

而存在活化古裂谷或新斷裂活動的克拉通盆地，反射特徵與兩側地盾區明顯不同，下地殼常常出現異高速體。受後期地幔岩漿侵入影響的克拉通盆地其上地殼也可出現強反射。

克拉通盆地的上地幔常出現低速層和透明反射。個別穩定地盾區的上地幔常存在傾斜反射，被解釋為古造山帶俯衝岩石圈的殘餘。

大型含油氣克拉通盆地，常常發育在地殼結構薄弱帶之上。按Bally和Snelson 的盆地分類，克拉通盆地首先是發育在前中生代陸殼之上，其次是早期的裂谷地塹或以前的弧後盆地上。後來的研究者均認識到，克拉通盆地以及盆地之間拱曲的發育與前寒武紀構造域內薄弱帶關係密切。

如在東西伯利亞地台、伊利諾斯盆地等克拉通之下，都存在一個古老裂谷系。在未識別出裂谷的克拉通盆地，重力異常帶、老的縫合線和格線狀的復活斷裂系都證明克拉通盆地之下存在地殼結構薄弱帶。這些結構及其引發的地質過程是導致克拉通盆地間歇沉降的重要因素。

克拉通盆地長期相對穩定的地質背景，可形成多套生油岩、儲集層和多種類型的圈閉。活化的或交替活動的斷裂有利於油氣的運移，引起油氣的重新分布。沿古構造帶往往構成了克拉通盆地內的油氣富集中心。

這類盆地的持續下沉可達幾億年之久。在克拉通上花崗一片麻岩穹窿的發生可以認為是由於區域變質和花崗岩化過程中比重變小，因浮力而上升，作為隱生宙構造變形一種特點。在克拉通上盆地的緩慢下沉，可以認為是由於岩石圈變冷，比重增大，因重力作用而逐漸下沉，作為顯生宙構造變形的一種方式。