沉积盆地分析
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沉积盆地知识点总结归纳一、沉积盆地的概念沉积盆地是一种广泛存在的地质构造单元,是由地壳运动和地表形貌、构造活动、气候环境的变迁,以及河流、湖泊、海洋等水体的沉积作用所形成的一个或一组大而凹陷的地质构造单位。
盆地是一种典型的复式地质构造,指的是一个或多个凹陷部分环绕着一个或多个凸起部分的一系列地质构造单位。
盆地凹陷部分的形成与地壳运动有关。
沉积盆地是一种主要由沉积岩构成的构造单位,沉积盆地地面呈盆状或平坦,内部多具有层状堆积的岩石,是重要的地质资源区域,也是地震、火山、地壳运动等自然灾害比较频繁的地方。
二、沉积盆地的形成机制沉积盆地是由一系列地质构造活动和地壳运动造成的,主要有以下几种形成机制。
1. 构造运动造成的凹陷地壳板块的运动是造成沉积盆地形成的主要原因。
当地壳板块发生挤压、拉伸及断裂等构造活动时,会形成凹陷,形成凹陷的地区就有可能形成沉积盆地。
2. 火山活动造成的凹陷火山活动也是形成沉积盆地的重要原因之一。
由于火山活动产生的地形变化会造成地质构造单位形成凹陷,形成了火山喷发凹陷盆地。
3. 重力崩塌造成的凹陷重力崩塌是指山体和岩体发生垮塌、滑坡等运动,造成地表形成凹陷的地质现象,这种地质现象也可能形成沉积盆地。
4. 地表侵蚀造成的凹陷地表的侵蚀作用也是形成沉积盆地的原因之一。
江河侵蚀、海洋侵蚀都有可能造成凹陷,形成沉积盆地。
以上这些机制共同作用,形成了沉积盆地的地质现象及构造形态。
三、沉积盆地的特征沉积盆地具有一些明显的地质特征,主要包括:1. 形态特征沉积盆地地表一般是平坦或呈盆状,其外围一般是山脉或高原,内部地势较低,周围地质体系多为较老的地层。
2. 沉积特征沉积盆地内部主要是由各种沉积岩堆积而成,其沉积物一般经历了古老地质时期的沉积作用,如河流、湖泊、海洋的沉积,堆积岩种类丰富。
3. 地质资源特征沉积盆地一般具有丰富的地质资源,主要包括石油、天然气、煤炭、铁矿石以及其他矿产资源,因此是地质勘探和开发的重要区域。
鄂尔多斯盆地与沉积相分析报告姓名:周荣班级:资工卓越11201序号:25学号:201207635一.鄂尔多斯盆地地质概况鄂尔多斯盆地位于北纬34-41°,东经106°-110°之间,横跨甘肃、宁夏、内蒙及陕西等四个省区。
盆地南北长约800km,东西宽约400km,面积约32万km2,形似矩形;它南倚秦岭西靠六盘山、桌子山,北东以黄河为界。
区内是中国著名的黄土高原所在地,盆地内部海拔多在1100-1800m之间。
在长期经受雨水和河流的冲刷和切割的情况下,盆地中形成一个独特的黄土高原自然地貌景观区。
鄂尔多斯盆地是中朝断块的一部分,位于其西部,同华北盆地同属于一个构造单元,但其发育特征却与之有很大的差异。
鄂尔多斯盆地的基底由太古界和下元古界的变质岩层所组成,是一个稳定的古老地块。
加里东运动在盆地中表现为稳定的升降运动,使盆地接受了蓟县系、寒武系和中下奥陶系碳酸盐岩的沉积。
上奥陶统一下石炭统期间盆地整体上升遭受剥蚀,此后又再次下沉形成了晚‘古生代中石炭统一二叠系海陆交互相的煤系地层。
在晚古生代,它经历了短期的上升隆起之后,干早三叠纪的印支运动又再度下降,到中三叠统,下沉幅度达到最大限度,接受了巨厚的湖沼、三角洲相建造;到晚三叠世,地壳运动回返,沉积范围逐渐缩小而露出水面,遭受短期强烈的河流冲蚀和切割,在盆地内形成沟谷纵横的古地貌形态(黄第藩等,1981)。
在此基础之上,早侏罗统开始下沉接受河流相沉积,并逐渐充填古沟谷,至中侏罗统形成了范围较大的河湖相延安组三段地层。
在侏罗统晚期燕山运动时期,盆地西部下沉、东部上升,表现为不均一的升降运动;白垩系的沉积中心移向西部;喜山运动时期,整个盆地上升,第三系地层仅数十米厚,地层较薄。
而第四系则在盆地内堆积了l-200m厚的风成黄土,构成了黄土高原的基本面貌。
鄂尔多斯盆地的发展历史表明:自加里东运动之后,盆地一直处于升、降的振荡运动之中,表现为各时代地层之间的接触关系多为连续沉积或假整合接触;盆地内部断裂构造不发育,构造活动也很微弱。
造山带沉积盆地的沉积物特征分析在地质学中,造山带沉积盆地是指位于山脉构造带附近的地区,其基底通常由造山过程中隆起的岩浆岩或变质岩构成。
这些盆地是由构造力量产生的压力和剪切力驱动的地壳变形所形成的。
造山带沉积盆地具有独特的地质特征和丰富的沉积物,通过对其沉积物特征的分析,我们可以了解其形成机制和地质演化过程。
首先,造山带沉积盆地的沉积物主要由来自周围山脉的物质组成,这包括岩石碎屑、土壤、岩浆和溶解物质等。
这些物质在运动中被侵蚀和运输到盆地中,并在盆地内沉积下来。
由于盆地的局限性和构造力量的作用,盆地内的沉积物通常形成薄层堆积,呈现出一定的层状结构。
其次,造山带沉积盆地的沉积物特征在垂直和水平方向上都具有明显的变化。
垂直方向上,沉积物呈现出从下到上的时序堆积,可以通过对上层沉积物的分析推测下一层的沉积环境和物质来源。
水平方向上,沉积物的组成和性质会随着盆地的扩张和收缩而变化,形成不同的相区和相带。
相区之间的过渡通常以不同类型的岩石或沉积物的交互界面为界,反映了不同的沉积环境和岩石类型。
此外,造山带沉积盆地的沉积物还具有明显的岩石学和沉积学特征。
岩石学特征包括岩石的成分、颗粒大小和矿物类型等。
常见的沉积岩包括砂岩、页岩、泥岩等,其中砂岩是由砂粒沉积而成的岩石,页岩是由粘土矿物沉积而成的岩石,泥岩是由粘土和颗粒细小的碎屑沉积而成的岩石。
沉积学特征包括沉积构造、沉积结构和古地理环境等。
沉积构造是指沉积物中的变形、折叠和断裂等构造特征,沉积结构是指沉积物的层理、波痕和沉积结构面等。
通过对这些岩石学和沉积学特征的分析,我们可以推测沉积物的沉积环境、沉积过程以及地质历史。
最后,造山带沉积盆地的沉积物特征还反映了地球表面的构造演化过程。
在造山过程中,山脉的隆起和侵蚀剥蚀使得盆地内的沉积物发生了复杂的变化。
通过对盆地中沉积物的分析,可以追溯地壳的运动、局部隆升和地质事件的发生。
例如,沉积物中的断裂和隆起构造可以反映出地壳的应力状态和构造活动性,而不同时期的沉积物可以揭示地质历史的变化和构造演化的时间序列。
#沉积盆地分析的原理与应用##1. 引言沉积盆地是地球表面上的重要地质形态之一,由于其丰富的沉积物、特殊的地质环境以及重要的经济价值,对于沉积盆地的分析和研究具有重要意义。
本文将介绍沉积盆地分析的原理与应用,并以列点的方式展开讨论。
##2. 分析原理 - 沉积盆地演化理论:沉积盆地分析的基础是沉积盆地演化理论。
沉积盆地演化理论主要包括构造、地质、气候等因素对沉积盆地形成与演化的影响。
- 地层学:地层学是沉积盆地分析的重要工具和方法。
地层学主要研究沉积盆地中各个地层的分布、特征、变化规律以及地层联系等。
- 沉积学:沉积学研究沉积物的成因、性质和分布等,是分析沉积盆地的重要手段。
沉积学可以揭示沉积环境、沉积作用以及沉积过程等信息。
##3. 应用领域沉积盆地分析在以下几个领域有广泛应用:•石油地质:沉积盆地是石油储藏的重要区域。
通过沉积盆地分析,可以揭示石油地质条件、储量分布规律,对石油勘探和开发具有重要指导意义。
•地质灾害:沉积盆地常常是地质灾害的高发区。
通过沉积盆地分析,可以研究地质灾害的成因、演化过程和预测预警等,为防灾减灾提供科学依据。
•环境地质学:沉积盆地中保存了丰富的环境信息,通过沉积盆地分析,可以研究环境变化、污染来源等,为环境保护和治理提供依据。
•水文地质学:沉积盆地在地下水资源的储存和流动中起重要作用。
通过沉积盆地分析,可以研究地下水资源的分布、充沛性和可持续利用性等,对于地下水资源管理具有重要意义。
##4. 分析方法沉积盆地分析的主要方法如下:•剖面观测:通过野外地质调查和钻孔观测等,获取沉积盆地的剖面数据。
剖面观测可以揭示地层的分布、倾向、倾角以及岩性等信息。
•地球物理勘探:利用地震勘探、电磁勘探、重力勘探等手段,获取沉积盆地地下的构造和岩性等信息。
地球物理勘探可以揭示沉积盆地的深部结构和地质变化等。
•沉积物分析:利用化学分析、物理分析等方法,对沉积物进行分析。
沉积物分析可以获得沉积环境、沉积物来源、沉积物组成等信息。
1.1沉积盆地:在地质历史某一阶段形成的被水域占据的一个断陷或坳陷地带,它以负向运动占绝对优势,同时接受了足够厚的沉积物充填,形成了中间沉积厚度大,向边缘逐渐减薄的沉积体。
盆地:地球上周围被高地包围的低地,或者说岩石圈表面三维空间的凹地,充满水和空气。
地质意义上的盆地:指岩石圈表面三度空间上的凹地,其内部充填有沉积物,而且要具有时间的概念,即四维。
也就是指沉积盆地。
含油气盆地:指已经发现油气田(藏)或已有油气显示的沉积盆地。
1.2:盆地分析的意义:1世界油气勘探的实践表明,对沉积盆地科学研究和认识的突破是油气勘探获得突破的先决条件;2对已经勘探过多年的盆地,运用新理论和新技术,深入持续地开展盆地分析,可获得新的发现。
盆地分析的最终目的就是更多地发现油气储量。
基本内容:沉积盆地的特征包括动态和静态两个方面静态特征:沉积盆地的相对稳定状态,它包含有前期自身演化的各种信息,是恢复盆地演化历史的重要依据(空间上的)。
动态特征:是盆地的发展演化特征(时间上)。
研究方法上要采取动静相结合的方法2.2岩石圈:地球外部的刚性壳由能够独立地相互运动的不连续的板块组成,而这种板块的组合就构成了地球的岩石圈。
B型俯冲:大洋岩石圈板块相对于大陆岩石圈板块的汇聚运动,密度较大的大洋板块俯冲于密度较小的大陆板块之下,使大洋岩石圈在俯冲带不断消亡。
相邻的大洋板块和大陆板块之间的边界称为俯冲型边界。
A型俯冲:两个大陆岩石圈板块发生相对汇聚运动,并在汇聚运动中发生碰撞形成造山带,而碰撞造山的表现也可以是一个大陆板块俯冲与另一个大陆板块之下。
相邻的两大陆板块之间的边界称为碰撞型边界。
主动大陆边缘:西太平洋型(或马里亚纳型):火山岛弧与大陆之间有一个或多个弧后边缘海盆或小洋盆,故也称洋内弧沟系。
安底斯型(或科迪勒拉型):大陆岩浆弧与大陆衔接于一体,故称为陆缘弧沟系。
被动大陆边缘:也称稳定边缘、不活动边缘、大西洋型或离散型边缘,位于板内,其两侧的大陆与大洋属于一个统一的板块2.3盆地所处的基底地壳类型;盆地在板块构造中所处的大地构造位置;盆地的地球动力学环境;盆地发育的时代2.4盆地所处的基底地壳类型;盆地在板块构造中所处的大地构造位置;盆地的地球动力学环境;盆地发育的时代。
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。
在上述各项参数中沉积参数常常是最基本的研究内容,因为沉积充填乃是盆地的实体, 沉积环境是各种矿产形成的最直接控制因素。
地震勘探技术的进步和层序地层学方法的出现,使得在盆地研究中能快速地识别不整合间断面及其相应的整合面, 并追踪层序界面, 划分各级层序地层单元, 并建立等时地层格架。
在此基础上可以进一步研究沉积体系域及沉积体系的类型和分布, 并重建各个时期盆地的古地理环境和沉积体系的分布。
对于中国东部北、中新生代断陷型含煤和含油气盆地分析中,发现盆地的演化阶段具有明显的共性, 一般存在个阶段,作者按演化阶段划分成因地层单元, 并通过追索和编图,重建了沉积体系域。
这阶段是初始充填阶段, 以冲积扇和辫状河沉积占优势,明显分化阶段,盆地中心形成浅水湖,周缘形成浅水三角洲和扇三角洲最大水进阶段, 或称大湖阶段,湖面扩大, 并逐渐转化为深水湖, 冲积沉积体系缩小, 湖相沉积中水下重力流广泛发育, 最好的生油岩形成于此阶段快速充填阶段, 由于构造背景的变化, 源区的上升, 三角洲和扇三角洲快速进积, 深水湖泊不再存在全面淤浅阶段, 在盆地中形成平坦的洪泛平原或洼地, 有的地区发育网结河道, 本阶段为最好的聚煤时期, 许多数十亿吨和百亿吨级煤盆地的主煤层皆形成于此阶段, 如胜利、霍林河、伊敏等盆地, 结束充填阶段, 处于区域总体上升背景,冲积沉积体系再次回春, 但发育时期短暂。
盆地构造背景的研究表明, 上述沉积充填演化取决于构造体制的变化, 即古构造应力场由右旋张扭向左旋压扭的转化, 前一体制下形成了总体水进程阶段一, 而后几依制下造成了总体水退过程, 直到结束充填。
上述个演化阶段沉积体系域的恢复为找煤和油气曾起了重要作用, 多次成功地进行了预测。
(二)层序地层分析盆地的地层格架是盆地分析最基本、最重要的参数之一, 它是指沉积盆地的外部和内部几何形态以及组成盆地的层的堆积性质。
概括地说, 地层格架不仅指盆地的固体几何形态和盆地所包含的地层单元或单元序列的固体几何形态, 而且涉及到单个地层单元的性质, 最终体现了沉积环境。
美国科罗拉多州和犹地州盆地二叠系的地层格架是一典型实例(图1)该盆地平面上为不规则半圆状,剖面上显示出不对称形态。
盆地内部几何形态采用岩性地层单元来反映。
盆地北东部Cutler群被看作一个单元,由厚达5000m以上的砾岩、长石砂岩和红色页岩组成,代表沿Uncompahgre隆起带边缘一线的冲积扇和河流沉积。
盆地西南部四个组分别构成四个单元,厚均1000m,最老的Halgaito组为红色粉砂岩、砂岩和页岩,组Ceder Mesa组为砂岩,Organ Rock组为红色粉砂岩和页岩,顶部的Dechelly组为风成砂岩,总体上代表了Cutler冲积扇、河流向外侧的古地理扩展和当时的冰水沉积相。
当然,如果描绘整个paradox盆地的地层格架时,则二叠系的五个岩性地层单元均可看成一个时间地层单元。
® 1黄国补爭竝基州邯述他州丹怕ds盘地二豊系地険林処昭田在研究盆地的地层格架的同时,很有必要了解其控制因素。
一般说来,其控制因素不外乎三种:(1)沉积物的沉积速率;(2)盆地的沉降速率;(3)海平面的变化速率。
这些因素及其相互关系决定了盆地的地层格架。
Curtis 在假定海平面不变的前提下例举了盆地三角洲复合体充填过程中沉积速率(Rd)和沉降速率(Rs)之间的关系(图2)。
这种关系对地层格架的形成起到了控制作用。
当沉积速率大于沉降速率时,地层格架表现岀前积型;当沉积速率小于沉降速率时,地层格架表现为退积型;当沉积速率等于沉降速率时,地层格架趋于稳定。
中呼“";Itu1 ilii it 川祎奴订件址LW图2三角洲复合体中沉积速率(Rd)与沉降速率(Rs)之间相互关系层的堆积性质是指地层单元的性质,最终涉及到沉积环境。
区域和地方性层的式样的圈定能提供许多有关沉积过程和沉积环境的信息。
按盆地分析流程,在详细研究地层格架前期必须做大量地层对比、沉积相分析和沉积体系研究工作,这样才能正确地选择和划分岀地层单元的界线,确定地层单元的性质。
尤其在这种基础上的岩性地层单元或岩性单元的划分无疑更能有效地反映层的堆积性质,最终体现岀沉积环境。
例如,前陆盆地在剖面上具明显的不对称性,靠近褶皱山系一侧为陡坡地形,靠近地台一侧为缓坡(图3)。
由于这种地形上的不对称性,致使前陆盆地中沉积相的平面分布岀现不对称性。
盆地发育早期,靠近褶皱山系一侧以深海浊积扇沉积为主,靠近地台一侧为浅水台地相沉积。
盆地发育中期,褶皱山系一侧为大陆斜坡相沉积,中间为过渡型沉积,地台一侧为三角洲河流相沉积;盆地发育晚期,褶皱山系一侧为扇三角洲,地台一侧为河流、冲积扇、沼泽等,中间为湖泊、三角洲沉积,其中以扇三角洲、冲积扇、河流相沉积为主。
从整个发展阶段看,前陆盆地沉积序列早期以深海沉积和台地沉积为主,到了中晚期则以陆相沉积为主,沉积最厚。
中呼 “";Itu 1 ilii it 川祎奴订件址LW图3阿巴拉契亚前陆盆地沉积相域几何结构图从垂向序列上看,前陆盆地的沉积具反粒序特点,其形成、发展和消亡的演化历程为一逐渐水退的过 程。
早期为非补偿型沉积,中期为近补偿型沉积,晚期则为超补偿型沉积,反映了前陆盆地发生、发展及消 亡的过程。
(三)构造分析在油气勘探活动中,盆地构造分析是石油地质学家十分重视的课题之一。
盆地整体动态的研究,就是 分析盆地在时间和空间上的演化过程和地球动力学背景,分析盆地在内外地质作用下其性质发生改变的过 程、盆地内部的形变特征及其形成的周围构造环境 ,包括盆地与造山带的相关关系。
构造分析主要包括了基底构造特性,古构造运动面及构造演化阶段,各演化阶段基本构造单元划分,构造样式及其配置,盆地 整体构造格架。
其中古构造运动面的识别是划分盆地演化阶段确定高级别层序地层单元边界的重要基础 ,识别和划分盆地中隆起和坳陷的次级单元及其配置关系是盆地整体构造格架分析的最重要的内容。
近年来, 随着盆地研究的逐步深入,盆地构造分析在理论和实践方面均取得了重大进展。
盆地分析已开始从盆地分 类学转向对盆地动力过程的研究,强调盆地整体动力作用和盆地形成过程,注重盆地各演化阶段原型的分 析。
1、盆地类型与地球动力学的关系从盆地形成的动力学系统来看,主要有3种地壳应力环境:(1)裂陷盆地其最大主压应力轴是垂直的;(2)压陷盆地其最大主压应力轴是水平的;( 3)走滑盆地其最大主压应力轴与最小主压应力轴都是水平的(图4)。
这种分类与板块边界的种基本类型和盆地边界的控盆断层是一致的,这一分类图解已为Miall 所引用。
A L 襯水iKJBii 碧 匚一泥皆D- *有机盧确屑岩F —霹岸砂种 F —网熾耕岩[丸的1000 m 大翻m hip 霆油空简箱加 泥報物选歆图4沉积盆地形成与3个主应力系方位多年来,有关盆地分类学和动力学模型的研究已做了大量工作。
目前广泛采用的盆地分类方案主要有两种:即以现今盆地的基本特征和与板块构造背景的密切关系为依据,将盆地分为克拉通盆地,陆内、陆间裂谷盆地, 被动大陆边缘盆地, 弧前、弧后盆地, 前陆盆地和走滑盆地等; 和以盆地形成的地球动力学特征为依据, 将盆地分为与张性(伸展)、压性(缩短挠曲)和与走滑作用有关的(扭性)盆地。
很显然, 前者反映的是盆地的地貌构造类型, 而较少考虑地球动力学背景, 后者反映的则是盆地形成过程的应力状态。
沉积盆地作为基本的构造单元, 受盆地周围构造环境、边界条件和深部地质作用等因素的控制, 其演化和形成过程是复杂的, 在不同的阶段是变化的, 任何一种理想化的静态的盆地动力学模型往往很难概括盆地形成的具体过程与特性。
如我国西部塔里木盆地, 经历了由古生代被动大陆边缘盆地和中生代前陆盆地很长的历史演化过程, 各阶段盆地动力学特点不同。
即使是中、新生代盆地不同的阶段其动力学特点也不同, 如位于华北地块南缘褶皱基底上的周口坳陷为一个具挤压和伸展双重性质的复合性盆地, 中生代(J 3—K1)为与大别造山带造山和造山后伸展作用相关的缩短挠曲或前陆盆地; 新生代为发育在刚性岩石圈内的拉张断陷, 其形成机制与华北裂谷盆地在岩石圈深部地质作用和热活动等方面存在很大的差异。
因此, 近年来盆地分类趋向于由繁向简,向更具实用性的方向发展。
如1992年Perrodon将含油气盆地分为大陆裂谷型、地台型和造山带型 3 种基本类型; 李德生将中国的含油气盆地分为拉张型、克拉通内坳陷型和造山带型挤压盆地。