5-沉积盆地与构造样式分析
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3)盆地构造加里东-燕山运动以来,由于天山兴蒙造山系与塔里木陆块从元古代到新生代以来的各种旋廻构造运动,形成了一系列新生代沉积盆地。
测区盆地可划分为淹积盆地及拉分盆地两种类型(1)淹积盆地盆地仅在测区南东部及北东部出露一部分,沿天山造山系发育而成,呈北西西向展布,测区内延长大于50km,宽5-12km。
盆地形态与延伸方向明显受控于早期北西西向构造带,盆地构造保存完好,盆地基底为早石炭世-侏罗纪一套片岩、板岩、砂岩、粉砂岩、大理岩夹透镜状生物碎屑灰岩。
a、沉积相组合特征盆地下部为渐新-中新统乌恰群红色砂砾岩,自下往上粒度由粗变细,岩性为砾岩-砂砾岩-钙质砂岩厚度大于145m。
岩性及层序特征显示沉积环境为水体由浅到深到浅的氧化-还原-氧化环境,代表洪积扇或河流相-浅湖相-山前洪积扇沉积。
盆地上部为上新统阿图什组,为一套砂砾岩、粗砾岩、砂岩、钙质砂岩、泥岩,夹含砾砂岩。
厚度数米至十余米,平行不整合于乌恰群之上。
沉积相序显示洪积扇或河流相-浅湖相-深湖相-浅湖相沉积特点,反映盆地扩张-萎缩沉积产物。
b、构造特征测区北东部盆地南缘为北西西向断裂,盆地的展布明显受南缘断裂构造的控制。
盆地的沉积相分布、沉积厚度与盆地南缘斜滑断裂的活动密切相关,最大沉积厚度的部位位于盆地南侧近盆缘断层处,冲积扇、泥石流常分布于南缘断层附近。
由于断块斜滑等沉降差异形成了半地堑盆地。
盆地的沉积相分布、沉积厚度与半地堑中边界断层的活动密切相关,活动断层一侧分布着粗碎屑沉积,且厚度最大,向北逐渐减薄,洪冲积扇、泥石流常沿盆地南缘断裂分布。
测区南东部盆地南缘为近东西向断裂,沉积物的分布仅限于盆地内,表明沉积作用仅发生于凹陷中。
由于盆地是受两组共轭断裂控制所形成的半地堑盆地,因此盆地底面高低起伏,总体向南东倾斜,使得盆地中沉积物在横剖面上表现出不对称性。
盆地演化经历了初始裂陷期-裂陷扩展沉降期-萎缩封闭期一个完整的断坳旋回。
盆地演化与构造样式的发展序列相协调,盆地内沉积岩相组合也随时间的发展,从洪冲积扇沉积-浅湖相-湖相-浅湖相沉积的变化。
不同类型盆地的构造样式、层序地层格架断陷盆地的构造样式根据正断层的几何形态和构造运动学特征,作者建议将正断层划分为四种基本类型,即非旋转平面式正断层、旋转平面式正断层、铲式正断层和坡坪式正断层。
根据盆地或凹陷的边界正断层的几何形态和运动学特征购差异,可以将伸展型断陷盆地的剖面构造样式分为四种类型:①由非旋转平面式正断层控制的“地堑与地垒”;②由旋转平面式正断层控制的“多米诺式半地堑系”;③由铲式正断层控制的“半地堑”或“滚动式半地堑”;④由坡坪式正断层控制的“复式半地堑”(断陷半地堑十断坡凹陷)。
裂陷盆地中控制各个断陷地堑或半地堑的主干正断层在平面上的展布有多种型式,致使断陷盆地也呈现不同的平面形态,如线型、平行式、侧列式、雁列式、锯齿状、狗腿式、或分叉式等。
压陷盆地的构造样式逆冲褶皱带的构造样式1前陆盆地边缘逆冲带的构造样式是以前陆方向逆冲的叠瓦状逆断层组为特点。
靠近造山带部分的逆冲断层的倾斜相对较陡,向前陆方向逆冲断层的倾斜逐渐变缓,这些逆冲断层向深部产状变得更缓,收敛于基底拆离断层之上,构成叠瓦扇结构。
2前陆盆地内部的逆冲构造样式包括:①铲式逆冲断层与蛇头构造、叠瓦扇结构:逆冲断层面表现为上陡下缓的铲式形态。
上盘向上逆冲并发生褶曲变形,形状貌似蛇头。
②坡坪式逆冲断层与断弯褶皱:在挤压作用下形成的逆冲断层产状随岩层能干性的变化而发生折射,断层在能干岩层中的切割角度较大为断坡。
在非能干岩层中的切割角度较小为断坪,这种产状的逆冲断层称为坡坪式逆冲断层。
坡坪式逆冲断层的上盘断坡逆冲到下盘断坪上后,上盘为了适应断层的几何形态会发生褶皱变形,成为断弯褶皱③盲冲断层、断展褶皱与断滑褶皱:逆冲断层在逆冲过程中其位移逐渐减小以致在地层中尖灭,称为盲冲断层。
伴随着盲冲断层的位移减小断层上盘及上覆地层会发生褶皱变形,称为断展褶皱。
顺层的逆冲断层在层间尖灭并引起上覆地层发生褶皱,称为断滑褶皱④双重构造和楔状双重构造:双重构造是由一条顶板断层和一条底板断层夹持中间的逆冲断片组成,夹持的中间逆冲断片可以被若干分支断层切割。
中国石油构造样式绪论石油构造是在一种主导构造应力作用下形成各种变形的整体。
地壳运动可概括为无个字“升、降、开、合、扭”。
地槽转化为地台的过程实质上是由洋壳转化为陆壳的过程。
地台转化为地槽实质上就是陆壳裂解转化为洋壳的过程。
在沉积盆地中,最常见的是由开裂环境转化为收缩环境。
正反转构造:负向构造转化为正向构造。
负反转构造:正向构造转化为负向构造。
石油构造类型表第一章沉积盆地构造分析一、沉积盆地按地球动力学分类(一)开裂环境随着大陆的解体,沉积盆地的形成往往与岩石圈的引张应力有关。
1、大陆裂谷盆地(有些裂谷与造山带以高角度相交,称之为碰撞裂谷)2、大陆边缘拉裂盆地3、边缘海盆地(二)收缩环境板块或块体的聚合形成造山带,在造山带一侧或造山带内形成一系列压陷盆地。
在这些地区以挤压应力作用为主,地壳缩短加厚,形成各种收缩构造。
1、山前压陷盆地(前陆盆地属此类)2、山间压陷盆地(三)剪切环境1、拉分盆地2、断层边缘盆地3、断层楔盆地4、断层角盆地5、走滑横向盆地等(四)重力环境1、克拉通盆地2、撞击盆地(陨石坑等)二、中国中、新生代沉积盆地形成的地质背景从全球观点来看,造山带的形成与深海槽的消亡、大陆的解体、漂移是密切相关的。
即裂解作用与造山作用是相对应的。
裂陷使地壳伸展,形成各种类型的伸展构造;造山使地壳缩短,形成收缩类型的构造。
(一)印支期中国西部,印支旋回既有“开”又有“合”,裂陷作用与聚合造山作用并行不悖,彼此紧密相关。
在“开”与“合”两大地质事件中,中国西部由于岩石圈的不均一性,古老陆块与软弱带接触区发生裂陷,形成断陷盆地。
(二)燕山期燕山运动自下而上可分为三次激化期。
早燕山期:早、中侏罗世与晚侏罗世之间中燕山期:晚侏罗世与早白垩世之间晚燕山期:晚白垩世与早第三世之间中国西部地区,由于藏南海槽强烈扩张,岗底斯地体与古亚洲大陆拼帖,这一演化过程中,近南北向的开裂与聚合交替发生。
西部地区除老的坳陷盆地继承发育外,还产生许多山间或山前断陷。
塔里木盆地构造演化与构造样式塔里木盆地是我国西部的一个巨大盆地,主要位于我国新疆维吾尔自治区南部和西部,是世界上最大的内陆盆地之一。
它是一个具有复杂构造演化历史的盆地,由于地壳构造、地球物理和沉积物学等多个方面的研究,人们逐渐认识到了它的成因和演化历史,也为相关研究提供了重要数据。
塔里木盆地的构造演化可以大致分为四个时期:第一时期,即古生代晚期,这一时期盆地位于旧大陆东北部。
最早的重大沉积物是卡尺哈拉组,它主要由深海泥岩和砂岩组成。
在这个时期,盆地处于地史背景下的古达尔文洋。
在这个时期,由于板块构造的影响,塔里木盆地陆地逐渐升起,逐渐发生从一个褶皱系统向另一个褶皱系统的转化,并发生了多次盆地隆升事件。
第二个时期,即中生代晚期,盆地经历了一个大规模的反转和隆升事件,并且体现出大范围的地裂和拉张特征。
这个时期的新秦岭运动和印度板块与欧亚板块碰撞有很大的关系,通过构造运动,发生了山丘褶皱、古碍口隆升、胡杨峡谷等地形。
同时,受到青藏高原隆升的影响,盆地隆升至约2000米。
第三个时期是古新世晚期,这一时期是盆地的平穏时期,地质时间相对较长。
多次进入静止状态,但依然受着地球板块构造的影响。
这个时期湖盆覆盖了约5000米左右厚度的沉积物,形成了原始新月海,新疆最大的湖泊——博斯腾湖、和空中城和大戈壁沙漠。
第四个时期是第四纪晚期。
靠近第四纪的时候,晚新生代的地球构造发生了巨大变化,进入到现代新构造运动时期,塔里木盆地也开始了第四个演化时期,隆升前部近1000米,地表水系重新组合,新河谷地区岩石经历了多次破裂、变形和沉积事件,这也为今后地质学的研究提供了很多宝贵的信息。
总的来说,塔里木盆地的构造演化历程非常复杂,是多种地质构造共同作用的结果,包括山丘褶皱、平面隆升、断层、地裂和丘陵等。
塔里木盆地的这些特征和演化历史带来的主要地质问题是其中构造样式的分类和特征,这是未来相关方面的研究值得探讨的问题。
伸展断陷盆地的构造特征和沉积充填样式绪论一、盆地的概念沉积盆地是油气形成的基本构造单元,油气广泛赋存于沉积盆地之中。
油气的生成、运移、聚集和保存与沉积盆地的形成、演化和改造紧密相关。
因此,盆地作为石油天然气勘探开发的对象,一直受到人们的高度重视。
尤其是近年来随着能源和资源形势的日趋紧张,许多学者都投入了大量的精力,深入到盆地的研究中。
对此,不同的学者,对于盆地下过各式各样的定义:朱夏(1965)曾将盆地定义为“地壳的一定地段在大地构造发展一定阶段的一种洼陷构造”或理解为“在地质发展历史一定阶段的一定运动体制下形成发展的统一的沉降大地构造单元”。
A.G.Fisher(1975)曾指出对于地貌学家或地理学家来说,地球上的盆地为岩石圈表面在三度空间上的凹地,其中充满了水或空气。
对于地质学家来说,地球上的盆地还具有第四度空间即时间的概念,并包括有地表形成的成层岩石,也就是包含有厚达数千米的沉积物及火成岩。
这些盆地的形状和深度并不是受陆地表面或海底限制,而是受较深的深成岩系或变质岩系基底的限制,填充在盆地内的沉积物及火山岩记载着盆地的发育历史。
根据盆地内填充沉积的情况,组成从补偿盆地到不补偿盆地的一系列盆地。
叶连俊(1980)认为“持续地接受沉积的地区称为沉积盆地”。
从沉积的角度看,盆地可以被定义为沉积物聚集的地区或沉积物聚集而形成的沉陷区。
针对我国300多个沉积盆地的地质特征以及盆地的发展与构造活动之间的关系,特别是我国东部中新生代含油气盆地的石油地质特征,这里将盆地定义为在一定地质历史阶段中,受构造运动控制所形成的统一沉积区。
从构造意义上来说,沉积盆地就是指岩石圈表面相对沉降的区域,其中可以充填深达万米的沉积物以及火山活动形成的物质,而此岩石圈表面沉降区四周为相对隆起区,它不断地遭受风化剥蚀,为沉降区提供了不同类型的丰富物源,从而构成了物源区与沉积区的平衡统一体。
在漫长的地质历史过程中,沉积盆地的形成受到各种各样的要素的影响,受构造运动影响,不同的盆地具有不同的发展演化历史,从而使得盆地的沉积物充填厚度、盆地的沉降历史、盆地的规模和形态、沉积盆地中的沉积矿产富集程度等方面可以相差很大。
沉积盆地得类型划分及其基本特征主要得分类参数有:①地壳类型:大陆壳、洋壳、过渡壳;②板块得运动形式:聚敛型、离散型、转换型;③在板块上得位置:克拉通内、克拉通边缘、洋中脊等。
目前广泛采用得盆地分类方案主要有两种:一种就是以现今盆地得基本特征与板块构造背景得密切关系为依据,将盆地划分为克拉通盆地,陆内、陆间裂谷盆地,被动大陆边缘盆地,弧前、弧后盆地,前陆盆地与走滑盆地等,该方案反映得就是盆地得地貌构造形态与板块构造背景;另一种就是以盆地形成得地球动力学特征为依据,将盆地划分为与张性(伸展)、压性(挠曲缩短)与与走滑作用有关得(扭性)盆地,该方案突出得就是盆地形成过程得应力状态与地球动力学特征。
1不同沉积盆地得基本特征1.1 克拉通盆地1。
1.1 克拉通盆地得分类克拉通为长期稳定得或仅有微弱变形得地壳(美国地质研究所,《地质词典》)。
Bally(1989)指出划分盆地为克拉通得一个前提就是至少存在一个前中生代得刚性岩石圈,增生得前中生代复合体可以组成克拉通盆地得基底。
因此,克拉通盆地可以位于结晶得前寒武纪基底、古生代基底或者裂陷得或就是其它增生得大陆岩石圈物质之上,只要这种物质表现为克拉通性质。
1.1。
2克拉通盆地得基本特征1。
1、2、1 形态特征①克拉通盆地得平面形状多种多样,平面与剖面轮廓不规则,但长宽比一般为1:1~2:1。
面积可大可小,从11×104km2(巴黎盆地)~350×104km2(西西伯利亚盆地)不等。
②克拉通盆地纵向上一般呈碟盘状,显示了盆地得不对称与基底得不平整性。
1。
1。
2。
2 充填样式①克拉通盆地位于陆壳或刚性岩石圈之上,与中新生代巨型缝合线无关。
②盆地中沉积物充填较薄,多为缓慢下沉基底之上得浅水沉积、③盆地基底得沉降常表现为多阶段性,沉降速率较低。
④克拉通盆地,特别就是位于稳定大陆板块之上得内克拉通盆地常以大面积得浅海-滨海(可有一部分海陆交互相)沉积为主。
沉积盆地分析沉积盆地是由各种沉积及构造要素有机地组合在一起的包括格架和各级构成单位的整体系统, 其演化过程中各项参数的变化显示了有序性, 如充填序列和构造序列, 并受控于多重地质因素相互作用的地球动力系统。
沉积盆地分析的理论和方法正由于地质学领域多学科的最新进展而成为一种较为完整的认识系统和方法体系。
一、盆地分析主要内容盆地研究领域的下列重要进展正在推动着较完整的盆地分析科学系统的形成:(1)层序地层学以及与之密切相关的沉积体系分析、旋回和事件地层分析等为盆地充填研究带来了新的概念体系与方法;(2)构造一地层分析使盆地的构造演化与沉积充填的关系更为密切地结合起来;(3)盆地的形成机制与主要类型盆地的动力学模型, 深部地球物理研究则提供了重要支柱;(4)盆地热历史研究的理论与新技术;(5)盆地模拟技术;(6)盆地演化与地球深部背景和板块相互作用的关系;(7)盆地演化过程中油气的形成、运移与聚集以及成矿作用的关系。
沉积盆地的基本思想就是把盆地作为一个基本研究单元,进行整体解剖和综合分析。
这种旨在阐明沉积环境和气候环境,了解各地层单元形成时的沉积条件和它们之间的古地理关系,探讨构造作用对盆地成因、盆地形成期的构造格架和现今构造轮廓所施加的影响。
这种方法正符合系统中具体分析结构怎样决定系统功能的原则。
油气的形成、演化与现今存在的形式,是整个盆地演化过程中各结构要素间相互作用达到动态平衡的产物,故整体性研究对含油气盆地分析具有更重要的现实意义。
通过地质、地球物理等基础观测资料, 可对盆地进行以下五个方面的分析:沉积分析、层序地层分析、构造分析、能量场与流体系统分析、背景分析。
(一)沉积分析通过能源盆地分析的多年实践可将主要参数概括为四类:(1)沉积参数包括盆地充填的岩性特征、充填序列、沉积体系的配置等;(2)构造参数包括盆地构造架、地层厚度和分布、古构造运动面、低级别同生构造的类型和配置、充填期后形变特征等;(3)热过程参数包括同期和准同期岩浆活动,反映热历史的各项指标,如镜质体反射率,粘土矿物的变化和矿物包体测温等;(4)成矿作用参数包括矿体的质量和数量参数,以煤盆地分析为例,主要煤体分带性和煤质分带性。