综述：西部阿尔卑斯山前陆盆地早期碰撞阶段的沉积物运移与古地理演化

《Earth-Science Reviews》：Sediment routing and palaeogeographic evolution of the Western Alpine Foreland Basin during the early collisional stage

　　西方阿尔卑斯前渊盆地（WAFB）晚始新世至渐新时代呈现纵向沉积再分配系统，分北向（晚始新世）和南向（渐新时代）两个阶段，与阿尔卑斯造山带演化、欧亚撕裂系统及构造继承性密切相关。

　　
西方阿尔卑斯前渊盆地（WAFB）晚始新世至早渐新世沉积 routing 系统转型研究

（摘要与核心发现解读）

一、研究背景与科学问题
西方阿尔卑斯前渊盆地作为欧洲显生宙构造演化的关键记录载体，其沉积 routing 系统的时空转换揭示了造山带动力学与沉积系统响应机制。该盆地经历了晚始新世（约37.4Ma）至早渐新世（约23.25Ma）的沉积系统重构，这一过程与阿尔卑斯造山带前缘构造的演化密切相关。现有研究多聚焦于单个构造阶段或区域，缺乏对沉积 routing 系统全过程的动态重建。本研究通过整合野外露头调查、地震解释、生物地层学及文献数据，系统解析了WAFB沉积 routing 的转型机制及其地质驱动力。

二、研究方法与数据整合
采用多学科协同分析方法：
1. 地质填图与三维建模：建立包含Frontal Basin（前渊盆地）和Rh?ne Valley Basin（罗讷河谷盆地）的复合沉积体系
2. 岩石地层划分：将研究区划分为S1-S4四个沉积序列，建立精确的年龄标尺（ Priabonian至Aquitanian阶）
3. 沉积体系重建：通过岩性组合、沉积构造、生物化石组合分析，恢复各时期水系流向与沉积物来源
4. 构造背景关联：结合造山带岩石圈动力学模型，解析基底隆升、褶皱冲断带活动对沉积 routing 的影响

三、核心发现与演化序列
（一）始新世晚期至渐新世早期（37.4-28.8Ma）：双 routing 系统共存阶段
1. 北向 routing 体系主导：受阿尔卑斯前渊北缘基底隆升驱动，沉积物经Alpe d'Azur隆起区向瑞士前渊持续输送
2. 罗讷河谷次要通道：发育短距离横向水系，主要搬运Provence地块碎屑物
3. 构造控制特征：前渊盆地深度达5km以上，显示典型underfilled阶段沉积响应，沉积物粒度以细砂-粉砂为主，缺乏大型构造事件形成的砾岩沉积

（二）渐新世中期（28.8-23.25Ma）：南向 routing 系统确立阶段
1. 沉积体系转型：前渊盆地沉积厚度锐减（由5km降至1km），进入overfilled阶段
2. 新型 routing 模式：
- 北部：Palaeo-Isère水系经Frontal Basin向地中海持续输送沉积物
- 南部：Palaeo-Durance水系通过Rh?ne河谷实现南向分流
3. 关键构造事件：External Crystalline Massifs（外结晶基底）剥露导致区域侵蚀基准面下降，引发沉积物搬运方向转变

（三）早渐新世晚期（23.25Ma至今）：复合 routing 系统稳定阶段
1. 双向 routing 系统共存：
- 北向：通过Alpe d'Azur通道输送Alpine地块粗碎屑沉积
- 南向：经Rh?ne河谷转运Provence地块细粒沉积
2. 沉积相变特征：
- 前渊盆地发育三角洲-陆架复合体系
- 罗讷河谷形成深切河谷与冲积扇复合地貌
3. 海平面变化控制：Gulf of Lion古海盆的裂解（晚渐新世）导致沉积物南向迁移通道畅通

四、构造-沉积响应机制
（一）阿尔卑斯造山带前缘演化
1. 造山带阶段（Priabonian-Rupelian）：
- 内带（Internal Alpine Nappe）快速剥露（23-15Ma）
- 外带（External Crystalline）剥露滞后（15-8Ma）
2. 前渊盆地响应：
- underfilled阶段（37.4-28.8Ma）：柔性褶皱与侵蚀基准面抬升
- overfilled阶段（28.8-23.25Ma）：刚性前渊盆地与沉积过载
- post-collision阶段（23.25Ma后）：水系网络重构与沉积系统稳定

（二）区域构造控制要素
1. 欧洲中新生代裂谷系统（ECRS）：
- 控制罗讷河谷作为主要纵向水系的发育
- 28Ma后裂陷作用增强，导致沉积物南向迁移
2. Pyrenean-Proven?al造山带：
- 32Ma前形成横向水系网络
- 32-28Ma期间构造活动导致水系重组
3. 基底隆升事件：
- External Crystalline Massifs剥露（约30Ma）
- Frontal Nappe前缘冲断（约25Ma）
- 触发沉积物搬运方向改变与沉积环境转换

（三）气候-沉积耦合作用
1. 湿润气候期（渐新世早期）：
- 洪水沉积发育，形成厚层砾岩-砂砾岩序列
- 水系搬运能力增强，促进造山带物质外运
2. 干旱气候期（渐新世晚期）：
- 河流下切加剧，形成典型V型谷地貌
- 沉积物粒度细化，反映搬运距离增加

五、理论创新与学术价值
（一）前渊盆地沉积 routing 系统分类
提出三维 routing 系统模型：
1. 纵向系统（longitudinal routing）：沿造山带前缘呈带状延伸
2. 横向系统（transverse routing）：连接造山带内外带的水系网络
3. 复合系统（compound routing）：多水系交汇的过渡阶段

（二）构造事件沉积响应时序
建立"构造触发-沉积响应-系统转型"的时空模型：
1. 初始构造抬升（约32Ma）→沉积物增量（S2高阶）→水系网络形成
2. 基底快速剥露（约28Ma）→前渊过载沉积→纵向系统主导
3. 湾盆裂解（约23Ma）→沉积通道畅通→双系统稳定

（三）前人研究突破
1. 纠正传统认知：罗讷河谷水系在渐新世早期即存在，而非晚期突变
2. 揭示构造叠合效应：External Crystalline Massifs剥露与Frontal Nappe冲断的协同作用
3. 建立沉积 routing 系统转型的时间标尺（30Ma关键转折点）

六、应用前景与研究方向
（一）油气勘探指导
1. 划分优质储层发育期：underfilled阶段发育纵向输导通道
2. 指认构造-岩性复合 traps：如S3序列中的三角洲前缘砂体
3. 提供储层预测参数：沉积物来源区与搬运路径的定量分析

（二）构造演化重建
1. 前渊盆地沉积记录与基底剥露速率关联
2. 水系网络转型指示造山带构造应力场变化
3. 沉积物通量计算反演区域抬升速率

（三）未来研究建议
1. 增加同位素示踪研究：区分不同时期沉积物来源比例
2. 开展数值模拟：构建构造-沉积耦合模型
3. 关注气候突变事件：渐新世晚期气候转变的沉积响应

本研究通过多维度证据链整合，揭示了前渊盆地沉积 routing 系统转型的时间-空间演化规律，建立了构造事件与沉积响应的量化关系模型。研究成果为理解造山带前缘沉积系统演化提供了新的理论框架，对大陆边缘盆地的油气勘探与构造演化研究具有重要指导意义。后续研究可结合高分辨率地球物理数据与沉积物输运模拟，深化对前渊盆地沉积系统响应机制的认识。