收稿日期:1998-08-30
作者简介:王伟锋(1958-),男(汉族),山东莘县人,教授,博士,从事油藏描述和石油构造地质学研究。
文章编号:1000-5870(1999)04-0001-05
中国大陆东部盆地构造动力学分析
王伟锋 陆诗阔 金 强
(石油大学石油资源科学系,山东东营257062)
摘要:在中国大陆东部地区,松辽、渤海湾和苏北等—系列中、新生代大中型含油气盆地与郯庐断裂具有密切的时空关系。郯庐断裂活动是邻近地区断裂变形、深部物质作用、岩石圈减薄、岩浆作用以及盆地形成和演化的主要控制因素。断裂活动和盆地动力学过程可以分为3个阶段。①在印支至早燕山运动期间,由于太平洋板块向北西俯冲,郯庐断裂发生大规模左行压扭活动。在松辽地区,派生的应力场使早期的地壳断裂成为郯庐断裂的分支,并发生张剪变形;在渤海湾和苏北地区,早期的两组剪切断裂联合成北凸的弧形断裂。由于断裂的触发与减压作用,地壳上部进一步张裂,形成断陷盆地。②从晚侏罗世开始至早白垩世,太平洋板块的俯冲作用时强时弱,郯庐断裂压扭与拉张裂陷交替进行。同时,由于重力均衡和深部幔隆的收缩作用,使松辽盆地整体下沉,渤海湾和苏北地区仍是幔隆和断陷盆地形成时期。③新生代期间,郯庐断裂分段活动,由于印度板块与欧亚板块的强烈碰撞效应,渤海湾、苏北地区和郯庐断裂带南段共同受到北西—南东方向的伸展变形,地幔再次拱升,渤海湾和苏北盆地形成。
关键词:中国东部;沉积盆地;中新生代;郯庐断裂;上地幔;构造动力学中图分类号:TE 121.2 文献标识码:A
1 研究概况
中国大陆东部地区的松辽、渤海湾和苏北等盆地都位于郯庐断裂带两侧或断裂带内(图1),这些盆地的形成和演化与郯庐断裂之间存在密切的联系。目前,已对这些盆地进行了大量研究,并在盆地
内发现了丰富的石油和天然气资源。然而,有关盆地形成演化的构造动力学机制尚未取得一致意见。有的学者[1,2]
根据东部盆地显示的拉张裂陷特征,认为它们是裂谷成因盆地。可以设想,当附近的岩石圈伸展裂陷成盆时,郯庐断裂作为先存的岩石圈不连续面也应发生大规模裂陷变形。事实上,郯庐断裂中新生代表现为以走滑作用为主及性质多变的复杂断裂带[3]。也有学者[4,5]认为,这些盆地属大陆内部断陷—坳陷型盆地,是在上地幔隆升的过程中岩石圈上部拉张而形成断陷,地幔冷却收缩时形成坳陷。还有的学者认为,渤海湾盆地是张扭性盆地,受伸展与走滑双重机制影响,并以前者为主[6]。渤海湾盆地是郯庐断裂大规模平移活动所派生的应力场形成的帚状构造
[7]
。
图1 郯庐断裂带及其两侧沉积盆地分布
(据李德生,1992修改)
[4]
1999年 第23卷 石油大学学报(自然科学版) Vol .23 No .4 第4期 Journal of the U niversity of Petroleum ,China Aug .1999
近年来的研究认为[8～10],郯庐断裂活动是邻近地区断裂变形、深部物质作用、岩石圈减薄、岩浆作用以及盆地形成和演化的主要控制因素。进一步探
讨这些油气盆地形成和演化机制,建立中国大陆东部盆地动力学理论与模式,对认识盆地的成藏条件、成藏过程和成藏规律具有重要意义。
2 盆地构造动力学环境分析
中国大陆东部自北向南沿郯庐断裂带分布的中新生代沉积盆地有三江盆地、勃利盆地、松辽盆地、
依兰—伊通盆地、辽西盆地、渤海湾盆地、胶莱盆地、鲁西盆地、沂沭盆地、苏北盆地、合肥盆地和江汉盆地等。这里主要对其中有代表性的松辽、渤海湾和苏北等盆地的构造特征进行分析,建立盆地沉积、构造演化模式,探讨盆地动力学过程。
由于中国大陆东部的沉积盆地与郯庐断裂具有密切的时空关系,所以,在研究这些盆地的动力学机制时,不可避免地要涉及到郯庐断裂在中新生代的活动特征及其对周围地区的影响。根据区域构造、岩浆活动和沉积建造等特征及前人研究成果分析认为,郯庐断裂中新生代的演化过程是:①在印支至早燕山运动期间,由于太平洋板块向北西方向的俯冲作用,在欧亚大陆东部濒太平洋地区产生了南北向直扭应力场,郯庐断裂发生左行压扭活动。②从晚侏罗世开始至早白垩世,太平洋板块的俯冲作用时强时弱,郯庐断裂由三叠纪—早、中侏罗世的左行压扭活动转变为左行压扭与拉张裂陷交替的作用。③晚白垩世期间,由于太平洋板块的俯冲方向变为近东西方向,郯庐断裂主要表现为右行压扭和拉张裂陷的交替运动,此时,郯庐断裂被北西向断裂分段解体。④在新生代期间,不同地段的活动方式和方向有显著差异,大致以沈阳为界,北段主要表现为小幅度的伸展作用,南段则主要表现为右行压扭和拉张裂陷交替作用[11～16]。
郯庐断裂中新生代活动对中国大陆东部地区动力学过程的影响主要表现在两个方面:①郯庐断裂的大规模左行压扭活动在两侧不同地区形成了不同性质的派生构造应力场,派生构造应力场在成盆区形成不同类型的断裂体系。这些断裂引起岩石圈机械减薄,并导致上地幔压力降低,这是盆地形成、演化的基础(详述于后)。②郯庐断裂在中生代已深达地幔,其活动时的减压效应使地幔物质沿断裂上涌,
在成盆区形成幔隆。在地幔拱升和熔融过程中,岩
石圈发生综合减薄和岩浆喷发而形成盆地。
关于郯庐断裂活动对深部物质形成过程的影响,通过对辽西地区构造演化[9]
和火山岩的研究得到了证明。赤峰—开原断裂南北和郯庐断裂附近中生代火山岩岩石化学和同位素地球化学研究结果表明①,赤峰—开原断裂以南为偏碱性的中性—中基性岩类组合,以北为基性和酸性的火山岩组合,郯庐断裂附近的铁岭和彰武地区为偏碱性的中性—中酸性的岩石组合。岩石系列随构造单元的不同也有所差异。赤峰—开原断裂以北的火山岩为碱性系列岩石,以南的火山岩为钙碱性系列向碱性系列过渡的岩石,而郯庐断裂附近的火山岩则为钙碱系列和碱性系列岩石兼而有之(图2)。对火山岩化学成分的研究表明,本区的火山岩多属钙碱性岩石,岩石中SiO 2介于46.34%～77.45%,Al 2O 3含量较低。
图2 辽西地区火山岩碱度概率图解
(据胡振铎,1994)1.赤峰—开原断裂以北;
2.赤峰—开原断裂以南;
3.郯庐断裂附近
对火山岩岩样同位素分析表明,赤峰—开原断
裂以南的火山岩是幔源物质与下地壳和上地壳的混合,而赤峰—开原断裂以北的火山岩包括受郯庐断裂影响的铁岭地区的安山岩则是幔源物质与上地壳的混合。稀土元素和微量元素特征也表明,基底属于华北陆块的赤峰—开原断裂以南的火山岩主要是下地壳的部分熔融,在上升过程中同化混染了上地壳的太古界和元古界的变质岩系,而以北地区的火山岩主要是地幔物质上涌时同化混染了古生界(C -P )中浅变质岩系。在郯庐断裂附近,地幔物质上涌至上地壳,并与之混染。火山岩同位素资料分析还表明,辽宁西部地区在中侏罗世(167±7Ma )和晚侏罗世(142±5Ma ～124±5Ma )曾发生幔源物
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2·石油大学学报(自然科学版) 1999年8月
①
胡振铎,等.辽河油田外围中生代盆地火山岩同位素地质年代学及地球化学特征研究.核工业部北京研究院,1994.
质喷发。因此,郯庐断裂在中生代已经深达地幔,而且是幔源物质上升的通道。在郯庐断裂触发作用下,地幔物质曾经沿郯庐深断裂及其派生的地壳断裂上涌,使岩石圈熔融,近地表形成不同序列的火山岩组合。同时,也证明了赤峰—开原断裂南、北部的岩浆活动和构造变形单元不同。
据现今莫霍面埋深资料(图3)分析[17]
,在郯庐断裂及其附近地区,的确存在地幔隆起。尤其是郯庐断裂带西侧,莫霍面埋深较浅,其等深线成带状平行断裂走向分布。赤峰—开原断裂一带莫霍面隆起幅度较小。松辽地区莫霍面隆起形态与分布受北北东向的地壳断裂控制,渤海湾地区莫霍面隆起形态受帚状断裂系控制。近郯庐断裂莫霍面隆起幅度增大,特别是断裂带内的下辽河—辽东湾地区莫霍面的埋深仅为29k m 。这表明郯庐断裂对深部地幔隆起具有控制作用
。
图3 中国大陆东部莫霍面等深图
另外,据郯庐断裂及其附近成盆区的地热场资料[5]
分析,这些地区是大地热流和地温梯度高值区。例如:渤海湾盆地的济阳坳陷大地热流值为6.25～7.70W /m 2,黄骅坳陷为7.79W /m 2,冀中
坳陷为6.07～7.74W /m 2。这些坳陷的地温梯度值在2～5℃/(100m )。从区域上看,地温梯度高值区多分布在郯庐断裂附近,如在渤海湾和沈阳一带,局部地区可达5℃/(100m )。地热场资料表明,郯庐断裂活动引起的深部构造热作用持续至今,郯庐断裂及其附近地区的地壳断裂是地幔热流上升的通道。
3 盆地形成和演化的动力学机制
郯庐断裂活动对中国大陆东部沉积盆地形成演化的影响十分复杂,且随时空分布的不同而有很大差异。位于郯庐断裂不同部位的沉积盆地,由于先存断裂、大地构造属性、岩石圈物质组成等条件的不同,盆地的形成演化机制也有差异。另外,郯庐断裂在不同时期和不同地段活动性的差异对周围地区的影响也有强有弱。
3.1 松辽盆地和依兰—伊通盆地构造动力学松辽盆地位于东北板块内,盆地南部边界为赤峰—开原深断裂(华北板块与东北板块分界),东部边界为郯庐断裂北段依兰—伊通断裂。据区域地质、地球物理和卫星资料分析表明,盆地内发育3条北北东向地壳断裂。这些地壳断裂是在印支期之前东北板块和华北板块的多次碰撞作用下形成的,属于碰撞张裂,具有自西向东由早变晚的演化趋势,而且控制了盆地内岩浆岩的时空分布。加里东期的花岗岩沿西部断裂侵入,主要分布于松辽盆地西部;海西期花岗岩侵入盆地中部;燕山期花岗岩主要分布在盆地东部地区[18]
。印支到早燕山期,由于太平洋板块向北西方向强烈俯冲挤压,这些早期的地壳断裂在郯庐断裂带左行压扭活动派生构造应力场的作用下发生了左行张扭活动,并被归并为郯庐断裂带的分支构造,构成松辽“入”字型断裂体系。早燕山期,郯庐断裂持续左行走滑,沿上述地壳断裂发生张扭裂陷、岩石圈机械减薄和地幔上拱,形成断陷盆地,开始了松辽盆地的发育时期。
松辽盆地的动力学过程可分为以下3个阶段。
(1)早燕山运动期间郯庐深断裂大规模左行压
扭活动派生的构造应力场使松辽地区伸展裂陷,岩石圈机械减薄。同时,深达地幔的郯庐断裂的触动与减压效应引发了上地幔岩浆沿断裂上涌,在松辽地区地壳下部形成幔枕。这种地壳下的拱升作用引起地壳上部拉张裂陷和岩浆喷发,深部幔枕在拱升的同时使岩石圈熔融热减薄,成盆作用进一步加强。
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3·第23卷 第4期 王伟锋等:中国大陆东部盆地构造动力学分析
因此,在区域张扭应力场和壳下地幔拱升的共同作用下,沿地壳断裂而形成了大小不等的断陷盆地,随后沉积了侏罗系和下白垩统登娄库组。
(2)在白垩纪,由于太平洋板块俯冲作用相对减弱,郯庐断裂的活动也趋于缓和,在区域重力均衡、幔隆热收缩作用下,松辽地区整体下沉,进入盆地坳陷时期。这一阶段形成了多个含油气系统。在郯庐断裂带内发生了裂陷作用,故沉积了3000m 厚的泉头组和叶赫组的河湖相夹火山岩地层。(3)约在晚白垩世末期,太平洋板块向南西俯冲,引起郯庐断裂右行压扭活动,使松辽盆地压扭反转,东部地区大面积抬升,盆地萎缩。
盆地演化的第一和第二阶段是郯庐断裂的裂谷阶段,松辽盆地断陷下沉,发育了厚层的青山口组和嫩江组烃源岩。盆地演化的第三个阶段是郯庐断裂压扭作用时期,在松辽盆地内形成了北北东向的背斜带与坳陷带相间排列的反转构造圈闭,这是重要的油气藏形成时期,见图4
。
图4 松辽盆地形成演化动力学模式
第三纪以来,郯庐断裂北段的依兰—伊通断裂
以伸展变形为主。这一阶段的活动对松辽地区影响较小,仅在盆地局部发育了下第三系。早第三纪到中新世是依兰—伊通裂谷的形成和演化时期。中新世之后,太平洋板块再次向南西方向俯冲,裂谷受到右行压扭应力作用,发生了强烈挤压变形而消亡。
3.2 渤海湾盆地和苏北盆地构造动力学
渤海湾盆地和苏北盆地是燕山造山带和泰岭造山带限制的广大地区。盆地的基底与松辽盆地基底不同,具有古老结晶部分。印支运动期间,在太平洋板块向北西俯冲而产生的南北向直扭应力场作用下,华北和苏北广大地区发育了北北西和北东东向两组剪切断层(李四光称之为大义山式和泰山式断裂)。正是在这两组剪切断裂基础上开始了渤海湾和苏北地区的盆地形成和演化时期。
早燕山运动期间,郯庐断裂左行压扭作用使早期两组剪切断层在渤海湾地区联合形成北凸的张扭性弧形断层,在苏北地区形成北凸的压扭性弧形断层(图5),这些弧形的张扭和压扭性断层在华北和苏北地区构成了两个大型帚状断裂体系。同时,伴随郯庐深断裂活动和帚状断裂系的发育,上地幔压力降低,岩浆上拱形成幔隆,深部幔隆的熔融和拱生作用导致渤海湾和苏北地区岩石圈减薄、地壳上部拉张裂陷成盆、岩浆沿上述弧形断裂喷发。鲁西地区(泰山地区)受郯庐断裂左行压扭活动的影响而发生旋扭隆升,地壳增厚。这样便以泰山隆起为中心,南北两侧(华北和苏北)地块发生伸展裂陷,形成对
称的半地堑盆地[19,20]
。因而,在沾化、车镇、惠民、武清等地区沉积了数百米至2000多米的含煤碎屑岩建造;在合肥、扬州、江都一带为杂色碎屑岩建造。郯庐断裂带内的下辽河和辽东湾地区也发生了裂陷作用[21],因此,在广大地区普遍沉积了晚侏罗世—早白垩世的河湖相建造(图5)
。
图5 中国大陆东部盆地的形成和演化
晚白垩世,由于太平洋板块的近东西向俯冲,郯庐断裂右行压扭,渤海湾地区的一系列弧形断裂发生压扭反转,从而结束了中生代的沉积。而苏北、胶莱等地区的地壳断裂此时发生张扭变形,断陷作用继续进行,因而沉积了上白垩统[22]。直到晚白垩世末期,即燕山运动最后一幕,全区受到强烈侧向挤压
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4·石油大学学报(自然科学版) 1999年8月
反转,结束了中生代的演化阶段。
早第三纪以来,印度板块向中国大陆板块发生强烈俯冲碰撞,引起青藏地区地壳缩短增厚的同时,所产生的碰撞裂谷效应[22]使渤海湾、苏北和郯庐断裂带南段同时受到北西—南东方向的拉张作用,地幔再次隆起、岩浆喷发、地壳上部裂陷成盆,并形成一系列北东—南西向展布的隆起与坳陷格局。早第三纪是该区断陷盆地发育和岩浆喷发的极盛时期(图5)。在晚第三纪,随着岩石圈均衡作用和幔隆收缩,盆地断陷阶段转变为整体下沉的坳陷阶段,故沉积了平缓的上第三系地层。之后,太平洋板块再次俯冲、挤压,郯庐断裂发生右行压扭反转,全区以第三纪裂陷为主的演化时期结束。
渤海湾和苏北地区的盆地演化经历了多期断陷、坳陷和挤压反转等地质演变过程。在断陷和坳陷形成阶段,盆地快速下沉,促使了烃源岩的形成和演化。挤压反转作用阶段是油气圈闭形成和油气运聚成藏时期。因此,该区具有多期成藏和多个含油气系统并存的特点。
4 结束语
郯庐断裂活动控制了深部物质作用与两侧盆地的形成和演化,动力来自板块间的相互作用。沿两侧和断裂带内分布的沉积盆地在演化过程中多次经历了张扭、压扭和地幔拱升作用,不同时期的盆地性质不同。显然,用任何走滑或裂谷盆地的单一模式均不能很好地解释这些复杂盆地的成因机制。因此,在分析这些盆地的演化机制、建立盆地成因模式时,不考虑郯庐断裂活动的影响是不符合地质实际的。
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(责任编辑:刘艳荣)
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第23卷 第4期 王伟锋等:中国大陆东部盆地构造动力学分析
准噶尔盆地构造演化阶段及其特征 摘要：准噶尔盆地由于受到周缘造山带的多期次的逆冲推覆作用，其发育演化过程不同于一般意义的前陆盆地，而是具有类前陆盆地的特征。准噶尔盆地经历海西、印支、燕山和喜山四个构造旋回的演化，形成了早二叠纪时期的裂谷盆地，中晚二叠纪的前陆盆地，三叠纪至白垩纪的复合类前陆盆地和第三纪以来的类前陆盆地为特征的多期叠合型盆地。 关键词：准噶尔盆地构造演化类前陆盆地 引言 准噶尔盆地是我国西部发育的大型陆相盆地，对其盆地的类型及其演化，经历了很长一段研究探索过程，形成了对准噶尔盆地的形成过程的诸多认识和观点。20世纪90年代主要以二叠纪为裂谷和断陷为主，三叠－白垩坳陷，第三纪以后为上隆。一些学者分别提出了“陆内前陆盆地”(陈发景,1997) 、“再生前陆盆地”(卢华复等,1994) 及“类前陆盆地”(雷振宇,2001 ) 等概念。蔡忠贤等（2000）认为准噶尔盆地在早二叠世为裂谷,晚二叠世为热冷伸展坳陷,三叠纪—老第三纪为克拉通内盆地,新第三纪至今为陆内前陆盆地。陈新和卢华复等（2002）则将准噶尔盆地划分为地体形成、板块拼贴、前陆盆地、陆内坳陷和再生前陆盆地等6个阶段。陈业全（2004）划分盆地演化为晚泥盆世－早石炭世裂陷盆地、晚石炭世－二叠纪碰撞前陆盆地、三叠纪－古近纪陆内坳陷盆地和新近纪－第四纪再生(陆内俯冲型)前陆盆地4个阶段。 通过对准噶尔盆地区域二维地震剖面的解释，结合钻井及测井资料，我们将准噶尔的演化划分为早二叠纪时期的裂谷盆地，中晚二叠纪的前陆盆地，三叠纪至白垩纪的复合类前陆盆地和第三纪以来的类前陆盆地四个阶段。其中以中生代的复合类前陆盆地为最重要的一个阶段，与油气的关系最为密切。 一地质构造背景 中国西部各盆地位于几个大的造山带及板块缝合带之间,属于古亚洲与特提斯—喜马拉雅构造域,处于西伯利亚板块和印度板块相对挤压和相对扭动的压扭性构造环境下形成的构造格局.在南北对挤和南北对扭的联合和复合的应力条件下产生的大量平移断裂控制着盆地的展布. 中国西部盆地主要受控于三向动力体系:北部主要受古亚洲动力系所作用,受控于古亚洲域;西部主要受特提斯动力系所作用,受控于特提斯域;南部的动力来源于印度板块的北上扩张.三大动力体系在时间、空间上的叠加、复合, 形成了具有明显的旋回性和阶段性多期叠合盆地,并且在不同演化阶段中具有不同的板块构造背景,盆地类型和性质也不相同。 中国西部盆地的演化大致可以分为三个阶段: 古亚洲洋开合阶段，新元古代晚期Rodinia古陆解体,使华北、扬子、华南、塔里木等小陆块从其上裂解出来。晚奥陶世开始地壳俯冲消减,至泥盆纪晚期碰撞闭合,成为克拉通内(挤压)盆地,发育一套海相碎屑岩和碳酸盐岩沉积。古亚洲洋在晚二叠世之前消减殆尽,华北、准噶尔—吐哈、塔里木等小陆块拼合在西伯利亚块体的南缘,形成古亚洲大陆。在拼合后的
含油气盆地沉积学 ISBN：9787562525356 作者： 周江羽 出版社：中国地质大学出版社 出版日期：2010-9-1 版次：初版 装帧：平装 开本：16开 定 价：￥46.00 内容简介 本书着重介绍含油气盆地沉积学的基本概念、研究内容、基本原理和基本方法，以及在含油气盆地勘探领域的具体应用。内容包括含油气盆地沉积学的基本概念、研究现状、发展历史和趋势，沉积学研究的主要内容和方法，碎屑岩和碳酸盐岩的基本岩石学特点，陆相沉积体系，海相碎屑岩沉积体系，过渡相沉积体系，水下重力流沉积体系，碳酸盐岩沉积体系，中国含油气盆地沉积学的基本特点，盆地构造-沉积响应关系和当前沉积学分支学科介绍。 本书的特点是强调基础知识和基本应用。内容丰富而全面，并力求反映国内外在本领域的最新研究成果和主要进展，是作者们在长期从事本课程教学和科研成果基础上编著的。适用于能源地质、基础地质以及矿产普查勘探专业的本科生和研究生学习和参考，同时也可供沉积学以及油气勘探和开发领域的教学、科研人员参考。 目 录 第一章 概述 第一节 基本概念 第二节 沉积学的发展历史和现状 第三节 沉积学与其他学科的关系 第四节 沉积学的研究意义和发展趋势 第二章 沉积学研究的主要内容和方法 第一节 沉积学研究的主要内容 第二节 野外工作方法 第三节 室内工作方法
第三章 碎屑岩的岩石学特点 第一节 碎屑岩的物质组成及分类 第二节 碎屑岩的结构和构造 第三节 碎屑岩的水动力学及成因 第四章 沉积体系分析的基本原理和方法 第一节 沉积相和沉积体系的概念和分类 第二节 沉积体系分析的基本原理和方法 第三节 指相标志 第四节 沉积构造 第五章 陆相沉积体系 第一节 冲积扇体系 第二节 河流体系 第三节 湖泊体系 第六章 海相碎屑岩沉积体系 第一节 海岸体系 第二节 浅海体系 第三节 半深海—深海体系 第七章 过渡相沉积体系 第一节 滨岸三角洲体系 第二节 湖泊三角洲体系 第三节 扇三角洲体系 第四节 辫状河三角洲体系 第五节 河口湾体系 第八章 水下重力流沉积体系 第一节 概念及分类 第二节 重力流沉积的基本特征 第三节 湖泊重力流体系 第四节 深海重力流体系 第九章 海相碳酸盐岩沉积体系 第一节 碳酸盐岩沉积的基本特点 第二节 碳酸盐岩的物质组成及分类 第三节 碳酸盐岩的结构和构造 第四节 碳酸盐岩沉积环境和沉积相模式 第十章 中国含油气盆地沉积学的基本特点 第一节 沉积盆地分类 第二节 典型含油气盆地沉积特征 第三节 主要储集体类型和含油气性 第十一章 盆地构造—沉积响应与油气聚集关系第一节 盆地构造—沉积充填样式 第二节 盆地充填和演化的控制因素 第三节 盆地构造对沉积的控制作用 第四节 盆地类型与油气聚集模式 第十二章 沉积学的分支学科简介 第一节 储层沉积学 第二节 地震沉积学 第三节 板块构造沉积学
一、…名词解释（每小题3分，共24分） 1.伸展盆地分类：根据伸展盆地的岩石圈或陆壳性质及演化阶段又可将伸展盆地划分为：大陆内部裂谷、陆间裂谷（原洋裂谷）、被动大陆边缘盆地、弧间和孤后边缘海盆地、大洋盆地等基本类型。 2.伸展盆地：伸展盆地是由岩石圈受拉张作用而伸展、减薄而形成的裂陷或裂陷一拗陷盆地。 3. 挤压盆地：挤压盆地与大洋岩石圈的俯冲和陆一陆碰撞或陆一孤碰撞有关，通常包括海沟盆地、残留洋盆地、孤前盆地和前陆盆地等。 4.前陆盆地：前陆盆地系指介于造山带前缘及相邻克拉通之间的狭长状盆地，盆地横剖面为一不对称楔状。前陆盆地分为孤后前陆盆地、周缘前陆盆地和破裂前陆盆地三类；（前二者属于简单型前陆盆地，后者属于复杂型前陆盆地。） 5.前渊：前渊是指紧邻前陆冲断带的覆水最深的前陆区，不能将覆水深的盆地与前陆盆地的巨厚地层混淆，因为巨厚的前陆地层是完全可以在缺乏覆水盆地的条件下堆积起来的。 6.走滑盆地及分类：因走滑断层的走滑作用而产生的盆地，总称为走滑盆地。这些盆地发生在走滑断层产生的局部拉张地区。走滑盆地分为三种基本类型，即转换拉张盆地、转换挤压盆地和拉分盆地。其中拉分盆地与油气的关系最为密切。 7.拉分盆地及分类：拉分盆地产生在两个走滑断层雁列重叠部位的拉张区，其拉伸轴基本上平行主断层，这类盆地常为菱形断陷，发育成熟的盆地长宽比为3：1。断层的长度反映水平位移量，盆地边界有走滑断层和正断层，盆地中常有张性及张剪性断层，边缘可见雁列褶皱。拉分盆地依形态分舒缓S型及Z型。拉分盆地的规模相对较小，但具有沉降速率快、沉积速率大的特点，且热流值较高，有利于油气的聚集，常构成小而肥的含油气盆地。 8. 裂谷形成的动力学模式：一类是要有热源，如地慢柱和上升热对流，由于热岩石圈变弱和变薄而产生应力或应力集中；另一类是归因于岩石圈的拉伸，引起热软流圈的被动上拱，由于板块的相互作用而在板内形成张应力，或继承老地壳和岩石圈边界和构造产生先存应力的集中，或大洋裂谷作为一种迁移破裂传播到大陆内部去等，均可以导致岩石圈的拉伸。以上两类的主要差别在于热源和拉伸的关系上具有相反的因果关系。前者称为主动裂谷，而后者则称为被动裂谷。） 9．正花状构造：是在压剪性应力场下形成的。基底走滑断层向上分叉并形成背形构造，10．负花状构造：发育于张剪性应力场下，基底走滑断层向上分叉并形成向形构造。
威尔逊盆地上奥陶统红河组中的水动力与油气运移 D.K.Khan a,* ,B.J.Rostron a ,Z.Margitai b ,D.Carruthers c a Earth and Atmospheric Sciences,University of Alberta,Edmonton,Alberta,Canada b Alberta Environment,Edmonton,Alberta,Canada c The Permedia Research Group,Ottawa,Canada Received 16 August 2005;accepted 14 November 2005 Available online 20 March 2006 摘要：红河油气系统油气运移模拟表明，Williston盆地油气生成和二次运移先于现今仍然持续活跃的水动力体制形成之前。此外:(1)较好的对成熟烃源岩区东部边界主要控制因素的了解对减少Nesson背斜东部地区的勘探风险是很有必要的；(2)应该把盛行于萨斯卡万州东南部的红河油气系统很大程度上扩充到北方,使其含盖中央的萨斯卡万以及加拿大的曼尼托巴西部；(3) 盆地西南部已经在发展中的油气积聚有可能因水动力作用而发生重新分配。 关键词：油气运移水动力作用 Williston盆地红河组 1.简介 油气在含油气盆地浸透性地层里的长距离运移是一种被广泛证明了的现象(Dow,1974;Bethke 等人,1991, 和其他人等)。浮力在油气二次运移时是主要的运移驱动力,而岩石孔隙的毛细管阻力由于源岩的低供给速率而成为主要的运移阻力(Carruthers,2003)。水动力改变了毛细管阻力梯度，从而在输导层内油气的运移过程中发挥重要的控制作用。 Williston 盆地是一个位于北美中心跨越加拿大-美国边境的大型内陆沉积盆地。它包含几个长距离运移油气系统和一个现在仍然活跃的水动力体制。盆地最晚在白垩纪到早第三纪经历了一个从流体静力体制到水动力学体制的转变，这一转变几乎与盆地油气系统内烃类的生成和排出在同一时期 (DeMis,1995;Osadetz 等,1998)。这项研究的目的在于，通过进一步的约束水动力作用的开始与油气生成、运移之间的时间关系，来改善油气勘探效果，并藉由评价水动力作用在红河油气运移中的作用。 红河油气系统是威尔森盆地中几个已知的发生过长距离油气运移的油气系统之一(道,1974;Burrus 等,1996)。富含有机质的源岩薄层作为夹层存在于多孔的被美国称为红河C群、加拿大萨斯卡万称之为尤曼群(朗曼和 Haidl,1996)的输导层中。主要的封盖层是红河组顶部沉积层序中的硬石膏层，或者，在盆地东部边缘缺失硬石膏层
有关塔里木盆地 一、区域地质背景 塔里木盆地是中国最大的内陆盆地，位于新疆维吾尔自治区南部。北、西、南为天山、帕米尔和昆仑山、阿尔金山环绕，呈菱形，海拔1000米左右，西部海拔1000米以上，东部罗布泊降到780米，面积约56万平方公里。盆地中央是著名的塔克拉玛干大沙漠，沙漠覆盖面积约33万平方公里。塔里木盆地是我国陆上最大的沉积盆地，也是大型叠合复合型盆地，自震旦纪至第四纪，经历了不同的构造环境，发育古隆起，伸展构造、冲断构造和走滑构造。盆地内部按基底顶面起伏划分成“三隆四坳”，即库车坳陷、塔北隆起、北部坳陷、塔中隆起、塔西南坳陷、塔南隆起、塔东南坳陷。不同类型原型盆地充填各种沉积序列，形成各类油气系统和评价单元。 二、构造运动和演化发展 塔里木盆地是塔里木板块的核心稳定区部分，塔里木板块是一个具有古老大陆地壳基底的、自元古代超大陆裂解出来的、古生代独立的古陆块，其四周边界分别为：北部边界为天山造山带；西南部边界为西昆仑造山带；东南部边界为阿尔金走滑断裂带，现今为欧亚大陆板块南缘蒙古弧与帕米尔弧之间的广阔增生边缘中的中间地块。塔里木板块经历了长期复杂的漂移演化，它在早古生代为一独立漂移的古陆块，在晚古生代它拼贴在欧亚大陆南缘成为大陆边缘增生活动带的一部分，在晚古生代末期到中生代塔里木板块受特提斯构造带控制，由于羌塘地块、印度板块等与欧亚大陆碰撞，随着特提斯洋闭合，塔里木成为大陆内部稳定地块及沉降的山间盆地。新生代则主要受喜马拉雅构造带控制。 塔里木盆地构造运动的多期性决定了盆地演化的多阶段性，根据沉积建造特征、构造变动特征及不整合面的分布, 塔里木盆地可分为7个演化历史阶段。(1)前震旦纪: 基底形成阶段。 (2) 震旦纪—奥陶纪: 克拉通内坳陷与克拉通边缘坳拉槽发展阶段。(3) 志留—泥盆纪: 克拉通内坳陷与周缘前陆盆地发展阶段。(4) 石炭—二叠纪: 克拉通边缘坳陷与克拉通内裂谷阶段。(5) 三叠纪: 前陆盆地发展阶段。此时塔里木盆地周缘均为陆缘隆起,盆地内部发育前陆盆地沉积,沉积类型主要为河湖相.(6)侏罗纪—早第三纪: 陆内断陷—坳陷发展阶段。 (7) 晚第三纪—第四纪:复合前陆盆地阶段。 三、油气成藏系统分析 油气系统包括两类范畴：（1）地质要素：烃源岩，储集岩、封盖层和圈闭：
技术标准 目录汇编 2002年6月11 日 16:42:18 已访问次数：2次 标准名称: 含油气盆地构造单元划分 文件目录： 基础研究 标准性质 标准序号 标准年代号 专业 ICS分类号 采标情况 SY/T 5978 94 发布日期 实施日期 1995年01月18日 1995年07月01日
关键词 负责起草单位 是否废标 未 大庆石油管理局勘探公司 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 5978—94 ────────────────────────────────── 含油气盆地构造单元划分 1995－01－18 发布 1995－07－01 实施────────────────────────────────── 中国石油天然气总公司发布 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 5978—94 含油气盆地构造单元划分 ────────────────────────────────── 1 主题内容与适用范围 本标准规定了含油气盆地的一、二、三级构造单元划分原则。 本标准适用于具有断陷式、坳陷式结构特征的含油气盆地的构造单元划分。 2 构造单元划分 2.1 基本构造单元 2.1.1断陷式含油气盆地（以下简称“断陷盆地：）；
2.1.2坳陷式含油气盆地（以下简称“坳陷盆地”）。 2.2次级构造单元 2.2.1一级构造单元 2.2.1.1断陷盆地内的一级构造单元 a．坳陷； b．隆起； c．斜坡。 2.2.1.2坳陷盆地内的一级构造单元 a．坳陷； b．隆起； c．斜坡。 2.2.2二级构造单元（亚二级构造单元） 2.2.2.1断陷盆地内的二级构造单元 a．凸起 b．凹陷。 2.2.2.2断陷盆地内的亚二级构造单元 a．断阶带； b．断鼻带； c．断裂构造带； d．单斜带； e．次凹。 2.2.2.3坳陷盆地内的二级构造单元 a．背斜带（长填）； b．单斜带； c．超覆带； d．构造带（阶地）； e．凹陷。 2.2.3三级（局部）构造单元 2.2. 3.1断陷盆地内的三级（局部）构造单元 a．背斜； b．半背斜； c．鼻状构造； d．断鼻构造； e．断块； f．潜山； g．构造群。
盆地含水系统与地下水流动系统特征 大型盆地是人类相对聚居的地方,通常蕴藏着丰富的能源和矿产资源,有的还是重要的粮食生产基地。随着社会发展和工农业用水增加,盆地地下水资源的开发利用规模日益加大,引发了一系列地质环境问题,危及供水安全、粮食安全和重大工程安全。 地下水资源的可持续利用已成为关系社会和谐发展的关键问题之一。深入认识大型盆地地下水流动规律是合理开发利用地下水资源的基础,也是现代水文地质学面临的挑战之一。 在区域水文地质学的发展过程中,Tóth (1963)提出了地下水流动系统理论,较好地刻画了盆地地下水的补给、径流与排泄规律。该理论基于重力驱动的基本原理,利用解析解研究发现,盆地中可以发育局部、中间和区域三个不同级次的流动系统,各个系统具有相对独立的水动力学和水化学特征。 Freeze和Witherspoon (1967)从渗透系数分布和盆地形状两个方面讨论了地下水流动系统的影响因素,进一步完善了地下水流动系统理论。Freeze和Witherspoon (1967)的研究仅考虑了简单的非均质性和各向异性对地下水流动系统的影响,未对流动系统的影响因素开展系统的研究。 Tóth (1980)认为多个流动系统的交汇可以形成有利于矿产和油气聚集的滞流区,但对滞流区的形成机理的认识一直停留在定性分析阶段。在地下水流动系统理论的实际应用中,划分各个不同级次流动系统的分布是极为重要的,虽然Tóth (1963)给出了某一级次流动系统的定义,但是对如何精确划分各个级次的地下水流动系统一直缺乏既完善又简便的方法。 地下水年龄(或示踪剂浓度)是分析盆地地下水流动系统及校正地下水模型
论二级构造单元的特征和分类 论文提要 含油气单元盆地内部是不均一的，为了勘探石油和天然气，需要划分盆地内部的构 二级构造单元位于亚一级构造单元内部，正相单元称二级构造带，负向单元称洼陷。洼陷基底埋藏深，盖层发育全，生油岩厚度大，是油气生成的基本单位。准确的说，盆地的二级构造带是位于一定区域构造部位上，由同一种构造运动形成的若干个形态相似的三级构造组成的正向构造。二级构造带不仅控制着三级构造的形态、规模、分布、发展史和力学机制，而且还控制着岩性剖面及生、储、盖组合。因此二级构造带直接控制着油气的圈闭条件，从而形成一群有共同性的油气藏。二级构造带的种类甚多，如逆牵引构造带、潜山构造带、断鼻构造带、断阶带、背斜带、斜坡带、地层尖灭带、超覆带、盐丘、焦块、披覆、嵌入带等等。 正文 一、逆牵引构造带： 在断层的两盘因断块相对位移而出现的拖拽现象，是一种常见的构造变动。拖拽构造在水平方向和垂直方向都能出现，它与油藏关系比较密切的主要的是垂直方向，分为正牵引与逆牵引两种。 断块顺着正断层的破裂面向下滑动，因摩擦力作用，可能形成向上拖拽的正牵引。正断层的下盘相对上升，而岩层是向下拖拽，可形成半背斜。这种拖拽构造无论在正断层和逆断层之中均能出现，但以逆断层的牵引更为显著。它与逆断层伴生的拖拽构造，是塑性形变过渡到破裂的典型。在构造地质学中，研究断层的性质时，经常将这种构造现象用来当作确定两盘相对位移方向的重要证据。 逆牵引是较大的同生正断层伴生的一种构造。它发生在产状平缓的岩层之中，在正断层的下降盘出现。岩层发生逆牵引的拖拽现象恰巧与正牵引相反，逆牵引可以形成幅度相当大的背斜构造。由于这种背斜是正断层的同生构造，断层的落差可达数百米至千米，断层的上盘滑落时，断块伴有沿水平轴旋转的运动状态，这种旋转的结果，导致背斜的形成。而且背斜的轴部亦成弧形滚动，所以国外又称为滚动背斜。从成因上来说，这种成排分布的滚动背斜是正断层发生逆牵引形成的构造带，故又称之为逆牵引构造带。 单个的逆牵引背斜常为短轴背斜，也有穹隆构造。一般背斜的长轴平行主断层，两翼不对称，近断层的一翼陡，远断层的一翼缓。陡翼比缓翼的倾角大1.5-3倍。单个逆牵引背斜的闭合面积一般为几平方千米至数十平方千米，背斜构造很平缓，闭合度一般
木盆地是中国最大的内陆盆地。在新疆维吾尔自治区南部。北、西、南为天山、帕米尔和昆仑山、阿尔金山环绕。面积530000平方公里。中国最大的沙漠塔克拉玛干沙漠就位于此，这里还是中国重要的油气产区。那么，塔里木盆地是如何形成的呢？ 塔里木盆地在中国的位置 板块构造演化 ◆前震旦纪地质构造演化 目前在塔里木获得最老同位素年龄的岩石和数据表明，塔里木盆地在中太古代甚至早太古代就已经发生了来源于亏损地幔的偏碱性玄武岩浆的喷溢活动，岩浆的侵入形成了塔里木盆地原始的陆核。 早元古代是本地区地壳快速增长的重要时期，也是由陆核发展成为陆块的时期。早元古代兴地期，广泛而剧烈的构造运动，使岩石产生强烈变形，最后使塔里木陆块、柴达木陆块和准噶尔微陆块聚合连成一片。 经过中元古代末兴地期克拉通化后，聚合在一起的塔里木陆块重新裂离，并在陆块内部产生了裂陷。 晚元古代，“远古南天山洋”和“远古昆仑洋”闭合消亡，古塔里木板块在经历太古宙陆核形成，早元古代稳定陆块增生发展和中—晚元古代构造演化后终于逐渐成型。 ◆震旦纪及古生代构造演化 震旦纪是塔里木盆地发展史上一个转折时期。塔里木运动之后，统一的古塔里木板块形成。震旦系是作为塔里木板块克拉通盆地的第一个沉积盖层而覆盖了塔里木盆地。
早震旦世，在塔里木板块边缘和内部发育大陆裂谷盆地。他们与地幔上隆、地壳变薄和伸展有关。晚震旦世继续拉张，在塔里木主体部位形成克拉通内张盆地。沉降速率较早震旦世明显降低。 寒武至奥陶纪塔里木板块北部由于天山微陆块继续向北运动而进一步扩张，地幔物质侵入形成洋壳。洋盆发展结果导致塔里木板块北与哈萨克斯坦板块分离，南与羌塘板块相隔。寒武系—下奥陶统是盆地主要的生油岩之一。 奥陶纪末，由于塔里木大陆板块大陆边缘早古生代的“天山多岛有限洋盆”和“库地—奥依塔格洋盆”俯冲消减和微板块的碰撞所产生的加里东中期运动，对塔里木板块及其边缘的构造演化具有重要的影响。这期运动可能是塔里木板块南北边缘化为主动边缘的反映。 志留纪开始，南天山洋由东向西逐渐闭合；泥盆纪末，塔里木板块与哈萨克斯坦板块碰撞拼贴；库地洋于泥盆纪晚期闭合，中昆仑地块拼贴到塔里木板块之上。经过这一时期一系列的构造运动之后，塔里木腹部形成了大型克拉通内挤盆地，具有独特的沉降史和构造特征。 石炭—二叠纪是塔里木板块由古全球构造运动体制新全球构造运动体制转化的过渡时期（朱夏，1983），即由早古生代边缘多中心不对称扩张、微陆块与多岛有限洋盆、弧后盆地间“手风琴”式此张彼合运动、单向俯冲与软碰撞关闭的构造运动体制向威尔逊旋回式的洋中脊大规模对称扩张、“传送带”式俯冲消减、沟弧盆体系同时发育的新全球板块构造运动体制过度。 ◆中—新生代构造演化 从三叠纪开始，塔里木进入陆盆演化阶段，主要受控于亚欧大陆南缘特提斯洋的周期性俯冲消减和闭合作用，同时与盆地基地核挤压隆起或山系发展有关。 侏罗纪—古近纪，塔里木盆地形成演化与欧亚大陆南缘的一系列碰撞时间有关，如侏罗纪晚期的拉萨碰撞和白垩纪晚期的科希斯坦碰撞事件等。每一期碰撞都使围限塔里木盆地山系和基底核挤压隆起发生周期性复活，形成向盆地内的挤压逆冲构造，在冲断带前缘发育前陆盆地。 新进纪—第四纪，随着印度板块对欧亚板块的俯冲与碰撞，及碰撞后印度板块向欧亚板块楔入所产生的远程效应的影响，天山和昆仑山大幅度隆升推覆。碰撞后，印度板块仍然继续向北俯冲，西昆仑造山带受强烈挤压收缩和抬升，北部岩块长距离逆冲在塔 里木盆地之上，加剧了塔里木板块岩石的挠曲 程度。 西昆仑山，天山褶皱强烈上升，并伴随着走滑断层系活动，盆地相对下降形成统一的由造山带包围的塔里木盆地。 现代印度板块与欧亚板块的作用
收稿日期:20000507;修订日期:20000911 作者简介:蔡忠贤(1963— ),男,博士,副教授,矿产资源普查与勘探专业,现在石油大学博士后站工作。①中国科学院兰州地质研究所1准噶尔盆地构造特征及形成演化[R]119851 准噶尔盆地的类型和构造演化 蔡忠贤1,陈发景2,贾振远2 (11石油大学盆地与油藏研究中心,北京102200;21中国地质大学,北京100083) 摘 要:准噶尔盆地的早二叠世属于裂谷还是前陆盆地,存在意见分歧;晚二叠世—老第三纪 盆地的性质也不确定。文中通过对盆地构造几何学、沉降史、热史及火山岩的综合分析研究,对 盆地类型和构造演化获得了一些新的认识:(1)准噶尔盆地在早二叠世为裂谷,晚二叠世为热冷 却伸展坳陷,三叠纪—老第三纪为克拉通内盆地,新第三纪至今,由于印度板块与亚洲大陆碰撞 才形成陆内前陆盆地。(2)对石炭纪—早二叠世的岩浆活动结合区域构造资料的研究表明,准 噶尔地区古生代的板块运动和造山作用具软碰撞特点,早二叠世的裂谷盆地是在软碰撞背景下 造山带伸展塌陷的产物。(3)地幔热对流作用可能是软碰撞造山后伸展塌陷的主要深部动力学机制。 关键词:准噶尔盆地;裂谷;热冷却坳陷;克拉通盆地;软碰撞;伸展塌陷 中图分类号:P544+14; 文献标识码:A 文章编号:10052321(2000)04043110 0 引言 准噶尔盆地是新疆北部自二叠纪以来形成的大型陆内叠合盆地,目前是我国含油气前景最有希望的地区。尽管20世纪80年代以来开展了大量的地球物理和地质研究工作,但由于盆地遭受改造,在盆地类型和成因方面仍存在着诸多的分歧。中国科学院地学部①将盆地构造演化划分为4个阶段,即早二叠世断陷,晚二叠世拗陷,三叠纪—第三纪断拗和第四纪上升阶段。吴庆福[1]认为二叠纪为裂陷,三叠纪—老第三纪为拗陷,新第三纪以后为收缩上隆阶段。尤绮妹[2]的划分是:石炭纪—三叠纪为裂谷阶段,侏罗纪为中央隆升阶段,白垩纪以后为山前拗陷阶段。赵白[3]的划分是二叠纪为断陷、拗陷阶段,三叠纪为断拗阶段,侏罗纪—老第三纪为拗陷阶段,新第三纪以后为萎缩上隆阶段。肖序常[4]则认为晚石炭世—早二叠世为海相前陆盆地。杨文孝[5]也将早二叠世划为海相前陆,晚二叠世和新第三纪—第四纪划为陆相前陆,之间三叠纪—老第三纪划为振荡型陆相盆地。上述划分意见中归纳起来主要的分歧在于对盆地早二叠世的性质是张性还是压性的认识以及晚二叠纪—老第三纪拗陷盆地的性质。近来,这种分歧不仅未缩小,反而扩大。孙肇才[6]主张应该放弃早期盆地是塌陷或张性的认识,将准噶尔看作是一个在石炭纪—二叠纪前陆基础上,经过 —134—第7卷第4期 2000年10月地学前缘(中国地质大学,北京)Earth Science Frontiers (China University of G eosciences ,Beijing )Vol 17No.4Oct 12000
盆地的构造演化史分析—平衡剖面技术 200613003* 摘要：盆地模拟做到了对盆地构造演化、油气生成、运移、聚集和分布等内容的定量研究。地史模型作为盆地“五史模型”之一，其模拟内容包括沉降史、埋藏史及构造演化史。而平衡剖面技术，则是目前进行盆地构造演化史分析的重要手段。本文结合《盆地模拟与资源评价》的课堂教学内容以及前人研究成果，总结了平衡剖面技术的原理、应用、尚存不足及其发展动向。 关键词：构造演化史；平衡剖面技术；应用；尚存不足；发展动向 1平衡剖面技术的原理 Dahlstrom等（1969）定义平衡剖面技术为把剖面上的变形构造通过几何学原则全部复原成合理的未变形剖面的技术。据物质守恒定律，可推导出体积守恒、面积守恒和层长守恒等系列平衡剖面恢复的几何法则。当岩层长度在变形与未变形的两种状态下等是，剖面为平衡的。其编制原则如下： （1）面积守恒原则。在地层变形前后其地层所占面积应是不变的，对比区域在变形前后是同一种岩石，若孔隙度保持不变，计算过程中构造压实作用不考虑。（2）断层法则。断层活动引起的岩层缩短在上、下岩层一致。 （3）能量最小法则。断层在能量消耗最小部位发生。 （4）伸缩量一致原则。岩层经过断裂、褶皱，其伸缩量应基本一致。 2平衡剖面技术的应用 平衡剖面技术已普遍应用于挤压构造和褶皱一冲断带中的构造分析，并能定量描述变形和形成发育过程。 李汉阳等（2013）利用平衡剖面技术对川西凹陷侏罗系剖面进行了构造恢复，编制了构造发育剖面，恢复了该区的构造演化史。 准噶尔盆地西北缘为典型的前陆冲断带，复杂的地质条件致使地震波速横向变化较大，郭峰等（2012）利用平衡剖面技术，解决了如何研究该区构造演化及动力学机制这一难点。结果表明，研究区经历了挤压、伸展、挤压三期构造运动，构成一完整的构造旋回。其中，晚二叠世存在一个小幅度的快速挤压期，而三叠纪为构造挤压最强烈期，对该区构造演化、构造格架形成、油气运聚成藏等均具重要影响和控制作用。同时文中提出，在复杂的前陆冲断带，可采取以下方法提高恢复结果的可靠性：选择合适的地震剖面线；采用变速时深转换获取可靠的地质剖面；对不同深度的地层采用不同的变形机制恢复；去压实校正过程中，按岩性分段处理，减少由岩性横向变化大引起的误差。 汤良杰等（2008）在辽东湾选取一地质剖面进行平衡剖面分析，表明渤海盆地的新生代构造演化分为3阶段：a．断陷期，孔店组至沙四段沉积时期为断陷早期，沙三段沉积时期为强烈断陷期。b．断拗期，沙二段至沙一段沉积时期为断拗早期，东三段一东二段沉积时期为强烈断拗期。c．坳陷期(东一段沉积时期至第四纪)。 邹东波等（2006）为研究柱海地区的构造演化史，选取了横贯研究区的两条地震剖面，利用平衡剖面技术恢复出了这两条剖面在各个沉积历史时期的厚始沉积剖面，将桩海地区中生代以来的构造演化历史分为四阶段：三叠纪到侏罗纪中期的印支运动褶皱发育期、晚侏罗纪到白垩纪燕山运动断陷和挤压发育期、早第三纪断陷发育期、第四纪坳陷期。 刘学峰等（2004）以平衡剖面理论为指导，利用平衡剖面反演技术，研究了松辽盆地北部深层代表性剖面的构造发育史。
第二节含油气盆地的类型及特征 含油气盆地的形成和发展是受大地构造条件所控制的。有很多沉积盆地的分类方案，这主要是由于各个学者所持 的大地构造观点不同。 固定论：是根据软流圈的热流动所引起的垂直运动来解释盆地的形成。大洋的形成就是海洋化的结果。即槽台学说。 膨胀论：认为地球一直处于膨胀之中，大洋的形成不是海洋化的结果，而是由于沿着洋中脊的增生作用和扩展作用。 即海底扩张原理：中央海岭是地幔对流上升的地方，软流层的地幔物质不断从这里涌出、分异、冷却固结成新的大洋地 壳，以后涌出的一股岩浆“热流”又把先前形成的大洋地壳向外推移，后浪推前浪式地每年由海岭向两旁扩张，不断为 海洋地壳增添新的条带。 活动论：是以岩石圈在软流圈上的水平运动来解释盆地的形成，即板块构造学说（拉张、俯冲、碰撞、转换断层）。 固定论的盆地分类以苏联的布罗德（1965）和张厚福为代表。分为 1.地台平原型盆地，包括地台内部坳陷盆地和 地台内部断陷盆地—单断、双断；2. 山前坳陷盆地；3. 山间坳陷盆地；4. 复合盆地。 以板块构造理论为基础的盆地分类以美国Dickinson W. R.(1976) 为代表，分为裂谷型和聚敛型（共分16种）。 以地球动力学为基础的盆地分类以刘和甫（1983）为代表，分为张裂环境、压缩环境、剪切环境和重力环境。 综合地球动力学背景，再考虑所处的大地构造位置的盆地分类为现在采用的分类。 板块边界的类型 1. 背离型板块边界（拉张力） 称被动大陆边缘，地震活动不显著，构造作用不明显。 2. 聚合型板块边界（挤压力）
称主动大陆边缘，地震活动强烈，构造变动强烈。 (1) 洋壳俯冲到陆壳下面，并被吸收进地幔（B型俯冲） (2) 陆壳与陆壳碰撞（A型俯冲） 3. 平行的板块边界（剪切力） 一、张性环境发育的含油气盆地—张性盆地 以背离板块活动和拉张构造为主，由于地幔上隆，地壳变薄而沉降，也可以是由于盆地形成以前，高温热流使地 壳隆起，后来随着高温岩石圈热力衰减而发生沉降。 主动裂谷：地幔上隆，地表处于张性应力状态，加之重 力侧向扩张作用，使地壳破裂，形成裂陷盆地和伸展构造， 称为主动裂谷（如东非）。 被动裂陷：由于板块俯冲作用，造成大陆边缘的张性变 形或碰撞时大陆内部发生张性变形产生的裂谷，称为陆内 碰撞裂谷或大陆边缘裂谷盆地。 根据裂陷阶段可分： 大陆内裂谷盆地 陆间海盆地 被动大陆边缘盆地 根据所处的位置有： 孤后（间）裂谷盆地 夭折谷或坳拉槽
沉积盆地分析基础与应用课程报告 学生姓名：郑运杰 专业班级：地质11001 指导教师：郭甲世 时间：2013.0526
盆地类型及中国盆地的特点研究 摘要：沉积盆地作为地球表面最基本的构造单元之一(大约占地球表面大陆2/3的面积由沉积地层组成)，其不仅记录了岩石圈动力学过程和板块相互作用的历史，而且蕴藏着人类不可缺少的能源和其他矿产资源。近年来，与盆地分析相关学科的研究和矿产资源开发极大地促进了沉积盆地的研究。沉积盆地的动力学正在成为盆地研究领域的主要趋向，并将成为跨世纪的固体地球科学研究规划中的重要组成部分，其目的在于认识盆地的成因，进而揭示其全部演化历史中的动力学过程，并探求其内在驱动力。盆地分类研究不仅涉及到人们对其大地构造属性的认识而且关系着对盆地含油气前景的评价。 关键词：盆地分析、力学机制、结构分类、含油气前景 一．沉积盆地形成的力学机制 盆地动力学是当今地质学的一个热点和前缘分支，是地球动力学研究的重要组成部分，它强调了地球表层特征与地球内部驱动力的关系。作为近代地学革命标志的板块构造学说的产生和发展赋予了盆地研究新的内涵，使得人们能够根据板块构造的理论重新认识盆地形成的动力机制，并基于盆地与板块构造格架的关系提出了众多的盆地分类方案。盆地的深部动力背景是盆地动力机制研究的重要基础，该领域研究程度最高的当属伸展型盆地。在岩石圈减薄的过程中，软流圈的状态，包括顶面深度、温度，是否存在地幔柱，在减压条件下是否发生地幔熔融等，都直接与盆地的形成和构成有关。深部熔融不仅导致了大规模的岩浆活动，也引起了地表隆升;溢出量占形成岩浆的比例愈小，隆升幅度就愈大。沉积盆地的力学机制与其成因类型有密切关系，近年来盆地研究者多流行根据板块构造进行盆地分类，这样盆地的类型在某种意义上来讲也反映了盆地的成因和力学机制。 （一）岩石圈伸展作用形成的盆地 岩石圈伸展作用形成的盆地处于陆内裂谷到被动大陆边缘演化序列内部。可将其分为两种类型。 1.1主动裂谷 主动裂谷：这种裂谷中，热柱对岩石圈底部的冲击作用引起对流减薄、穹状上隆和地壳的拉张。在主动裂谷中，地壳变形与热柱对岩石圈底部的上拱作用有关。来自地幔柱的传导
塔里木盆地基本地质特征 自震旦纪至第四纪，经历了不同的构造环境，发育古隆起，伸展构造、冲断构造和走滑构造。盆地内部按基底顶面起伏划分成“三隆四坳”，即库车坳陷、塔北隆起、北部坳陷、塔中隆起、塔西南坳陷、塔南隆起、塔东南坳陷。 7个演化历史阶段。 (1)前震旦纪：基底形成阶段。 (2)震旦纪—奥陶纪：克拉通内坳陷与克拉通边缘坳拉槽发展阶段。 (3)志留纪—泥盆纪：克拉通内坳陷与周缘前陆盆地发展阶段。 (4)石炭纪—二叠纪：克拉通边缘坳陷与克拉通内裂谷阶段。 (5)三叠纪：前陆盆地发展阶段。此时塔里木盆地周缘均为陆缘隆起,盆地内部发育前陆盆地沉积,沉积类型主要为河湖相. (6)侏罗纪—早第三纪：陆内断陷—坳陷发展阶段。 (7)晚第三纪—第四纪：复合前陆盆地阶段。 油气主要来源于寒武—奥陶系,石炭—二叠系及三叠—侏罗系3套烃源岩, 并以寒武—奥陶系为主。前者是目前发现的海相油气的主要来源, 后者为盆地内陆相油气的主要来源。 (1)寒武—奥陶系储层： (2)志留—泥盆系储层： (3)石炭系储层： (4)三叠—侏罗系储层：
(5) 白垩—第三系储层： (1)成藏组合主要为古生新储式组合 (2)成藏史复杂, 具有多期成藏、多次运移再分配的特点 3个成藏期：晚加里—早海西期, 晚海西—印支期及晚喜山期,与盆地烃源岩排烃主峰期大体一致。 震旦纪一显生宙以来，塔里木盆地经历了三造演化旋回，即震旦纪一泥盆纪的伸展一聚敛构造旋回、石炭纪一三叠纪的伸展一聚敛构造旋回与中一新生代的陆内弱伸展一挤压变形构造旋回。震旦纪一早奥陶世，前震旦纪末形成的新疆古克拉由于岩石圈区域伸展作用而裂解，在塔里木克拉通周边形成裂陷槽盆地、大洋盆地。 在克拉通主体部位，由于岩石圈伸展减薄及热沉降，在东、西部分别形成了克拉通边缘坳陷盆地和克拉通内坳陷盆地，发育欠补偿盆地相、碳酸盐岩台地相、台地斜坡和台地边缘沉积。早奥陶世末加里东中期运动以后，在中、晚奥陶世至志留一泥盆纪，塔里木克拉通周围的大洋盆地、裂陷槽盆地开始闭合，发育残留洋盆地、前陆盆地。塔里木克拉通主体处于挤压聚敛构造环境，形成克拉通内挠曲坳陷盆地及其周围的克拉通边缘隆起。早期的欠补偿盆地相被超补偿复理石相所替代，早期的碳酸盐岩台地相也演化为混积陆棚相和局限台地相。至泥盆纪末海西早期运动时，塔里木板块周围的洋盆闭合，结束了显生宙以来塔里木盆地的第一个伸展一聚敛演化旋回。石炭纪一早二叠世，塔里木克拉通盆地进入第二个伸展一聚敛演化旋回。石炭纪，
技术标准 目录汇编2002年6月11日16:42:18 已访问次数：2 次 标准名称: 含油气盆地构造单元划分 文件目录： 基础研究 标准性质 标准序号 标准年代号 专业 SY/T 5978 94 发布日期 实施日期1995年01月18日1995年07月01日ICS分类号采标情况 关键词 负责起草单位 是否废标未大庆石油管理局勘探公司 xx 石油天然气行业标准
SY/T 5978—94 含油气盆地构造单元划分 1995－01－18 发布1995－07－01 实施 xx 石油天然气总公司发布 xx 石油天然气行业标准 SY/T 5978—94 含油气盆地构造单元划分 ------------------------------------- 主题内容与适用范围-------------- 1 本标准规定了含油气盆地的一、二、三级构造单元划分原则。 本标准适用于具有断陷式、坳陷式结构特征的含油气盆地的构造单元划 分。 2 构造单元划分 2.1 基本构造单元 2.1.1 断陷式含油气盆地（以下简称“断陷盆地： ）； 2.1.2 坳陷式含油气盆地（以下简称“坳陷盆地”）。 2.2 次级构造单元 2.2.1 一级构造单元 2.2.1.1断陷盆地内的一级构造单元 a. 坳陷； b. 隆起； C.斜坡
2.2.1.2 坳陷盆地内的一级构造单元 a. 坳陷； b. 隆起； c. 斜坡。 2.2.2 二级构造单元（亚二级构造单元） 2.2.2.1 断陷盆地内的二级构造单元 a. 凸起 b. 凹陷。 2.2.2.2 断陷盆地内的亚二级构造单元 a. 断阶带； b. 断鼻带； c. 断裂构造带； d. 单斜带； e. 次凹。 2.2.2.3 坳陷盆地内的二级构造单元 a. 背斜带（长填）； b. 单斜带； c. 超覆带； d. 构造带（阶地）； e. 凹陷 2.2.3 三级（局部）构造单元
第6章地下水动力环境
第一节基本概念 1．静岩压力（lithostatic pressure） 概念：静岩压力是指由上覆沉积物的基质和孔隙空间流体的总重量所引起的压力，也可称作上覆岩层压力。 静岩压力随上覆沉积物的增厚而加大，通常用p r =σ+p来 表示。即：静岩压力(p r )等于颗粒产生的有效压力(σ)与孔 隙流体产生的流体压力(p)之和。 正是在有效压力的作用下，沉积物不断被压实而变得致密。 计算公式：p r =Hρ r g 式中p r———— 静岩压力 H——上覆沉积物的厚度 ρ r———— 上覆沉积物的平均总体密度 g——重力加速度
2 静岩压力梯度 概念：静岩压力梯度指当上覆沉积物每增加单位厚度时所增加的压力，用Pa/m 表示。 若上覆沉积物的平均总体密度为2.3×103Kg/m3，则静岩压力梯度为2.3×104Pa/m 。 3 静水压力（hydrostatic pressure ） 概念：静水压力是指由静水柱重量所引起的压力。石油地质学中静水压力通常的含义是由“连通在地层孔隙中的水柱所产生的压力”。 计算公式：p w =H ρw g 式中p w ——静水压力 H——水覆水柱的高度 p w ——水的密度 g——重力加速度
4 静水压力梯度 概念：静水压力梯度是指当上覆水柱增加单位高度时所增加的压力，通常也用每增加1m水柱高时增加的压力，用Pa/m 单位表示。 若取水的密度取1×103Kg/m3，则静水压力梯度约为0.1×105Pa/m。 5 地层压力（formation pressure） 概念：地层压力是指作用于地层孔隙空间里的流体上的压力，又称孔隙流体压力,或称孔隙压力 如果孔隙中流体是水，则正常的地层压力等于静水压力值。
本人没总结完。。。会的没总结，一下只做简单参考，考试全是大题，何登发、何金有老师出题，好像是3选2,，4选3这种题型。五史是重点，几大重大构造形成的盆地是重点。 盆地是在一个不平整的构造面上沉降接受由一个或多个物源区的沉积地域。它含有了成盆阶段性的概念； 盆地分析的基本内容：广泛建立盆地描述的综合信息系统，掌握全球盆地勘探论证发现油气藏的案例;通过实例了解盆地形成背景、盆地格架、层序地层、沉降性质、沉积体系域和构造样式;以及根据生、储、盖组成和圈闭形成油气藏分布的规律；从地壳发展史多旋回理论和活动论构造历史观出发，建立盆地演化阶段和不同阶段盆地形成机制模式；把握盆地分类的基本原则和思想，建立未知领域勘探预测比较的知识基础；结合地质学的新进展，检验盆地与大地构造成因模式，不断提高盆地成藏系统推理和科学类比能力。 剥蚀厚度恢复方法：不连续镜质体反射率图解法、泥岩压实曲线法、构造横剖面法、数值模拟法； 地震反射剖面上解释断层是通过： ①断点—反射终止或反射属性（如振幅、极性）在断面部位突然变化； ②褶皱翼或膝折带的终止； ③直接的断面反射波，这是由断层或断层两侧的速率和密度变化所应引起的。断层在地震剖面表现为:
(1)断层截断反射波组，反射波特征（振幅、极性）在断层面发生突变； (2)褶皱翼部和膝折带终止于断层； (3)断层可能造成断层上、下盘岩石密度和地震波速度的差异，形成清晰的断面波。 识别滑脱面： 滑脱面是断层，沿层理或其他地层层面发育，其产状总体是水平的或低角度斜面。 ①在褶皱冲断构造带，滑脱面可视为拆离面； ②在地震剖面中滑脱面无明显标志，滑移面与断坡相连，构成断层的上、下断坪； ③在地震剖面上，可根据膝折带向下的终止部位来确定滑脱面的位置。 断裂系统是指在一定区域构造应力场中形成的各种不同性质的断裂（断层）组合，它们的空间展布、相互交切关系，以及断层的力学机制和位移特征等具有密切的成因联系，反映统一的运动学和动力学规律，构成统一的应变图像。 回剥技术：由今溯古的恢复地层埋藏史的反演模拟技术 原理：基于沉积压实原理，随着埋藏深度的增加，地层的上覆盖负载也增加，导致孔隙度变小，体积变小。假定地层在沉降过程中横向不变，而仅是纵向变化，则地层体积变小就归结为地层厚度变小。再根据地层的骨架厚度始终不变的假设，求取同一地层在不同时期的埋深技术思路是：各地层在保持其骨架厚度不变的条件下，从今天盆地分层现状出发，按地质年代逐层剥去，直至全部剥完为止。超压：地层中超出静水压力的那部分压力，也叫过剩压力，是盆地演化过程中由于地层的非均质性、不均衡压实和不均一成岩作用的必然产物。 原理：从地表开始，计算一个地层的古超压史，同时算出相应的古厚度史，一直计算到今天。这个古厚度史可能与实际厚度不一致，这时调整计算该地层的骨架
为了对各种地质条件进行概括和比较，以便对各种盆地进行评价和勘探，许多学者提出了盆地分类。 含油气盆地的形成和发展是受大地构造条件所控制，所以含油气盆地的分类也都以不同的大地构造理论为基础。 近三十年来地质科学的进展，在理论上发展了板块构造学说，在应用上发展了反射地震勘探，二者对石油工业发展都起了重要作用。目前更多的学者采用板块构造理论作为研究含油气盆地的工作假说：采用反射地震勘探作为研究盆地深部地质的工具。下面将各种含油气盆地分类作一简述，以供参考。 一、以板块边界类型和沉陷机制为基础的分类 Ingersoll和Busby（1995）据五种板块边界类型和盆地的以下七种沉陷机制确定出26个盆地类型（图）。 由于拉伸、侵蚀、或岩浆抽出而致使地壳变薄 ?下地壳和上地幔的冷却 ?地壳和岩石圈的沉积负荷和火山负荷 ?地壳和岩石圈的构造负荷 ?岩石圈俯冲造成壳下负载 ?被下降岩石圈穿透的软流圈之动力流动 ?由于高压变形而引起的地壳致密化
26种盆地类型的沉陷机制(据Ingersoll and Busby,1995)
二、以地球动力学为基础的盆地分类 以地球动力学为基础来进行盆地分类，是七、八十年代提出来的新的分类方法（Bally，1975；朱夏，1983；刘和甫，1982，1983）。盆地作为岩石圈上巨大的沉陷区域，以岩石圈地球动力学的研究为前提，将对盆地形成的认识得到进一步的提高。 总之，在盆地内沉积及构造样式的演化是受地球动力学环境所控制，由于地球旋转速度的变化以及重力与热流的相互作用，使含油气盆地在不同地质历史时期遭受各种应力作用，但主要是两种力起着主导作用，即地球旋转惯性力和重力。因此，从地球旋转惯性力所产生的水平应力场（图）和重力场来考虑，首先将含油气盆地划分为四大类，即：张裂环境、压缩环境、剪切环境和重力环境。然后再根据盆地所在的地壳结构和大地构造位置作进一步划分。最后讨论由于含油气盆地在空间和时间上的变化所产生的横向复合盆地和垂向复合盆地。 现将含油气盆地的分类列表于后（见表）。 ?张裂环境盆地 随着超级大陆的解体，中、新生代油气盆地的形成往往与大陆岩石圈破裂有关，也就是地壳破裂化作用所产生，这种碎裂往往与岩石圈的张应力有关，根据其地壳性质和所处大地构造位置可以分为四个类型： 1.大陆裂谷盆地：形成于大陆扩张初期，盆地位于大陆型地壳之上，开始为 裂陷作用，然后为区域性坳陷，如北海盆地和渤海湾盆地； 2.陆间裂谷盆地：产生于海底扩张早期，出现有狭长的过渡型地壳，如红海 盆地； 3.大陆边缘盆地：产生于海底扩张后期，在被动大陆边缘上沉积向海方向推 进的进积型沉积，包括一些大型三角洲盆地，如大西洋沿岸的一些盆地； 4.边缘海盆地：主要是由于弧后扩张或弧间扩张所产生的一些小洋盆，如日 本海盆地及南海盆地。 5.另外当裂谷扩展作用遭到中断，没有形成新的海洋，这类盆地可以称为坳 拉谷（aulacogen），把这类盆地暂归于大陆裂谷盆地之中。