第一章沉积盆地分析概述全解

构造动力学机制与中国沉积盆地形成一．背景及意义中国有大小不同的沉积盆地485个，进行过油气勘探的盆地有107个，发现有大-中型油田的盆地16个，占勘探盆地数的15%。

对于这些盆地的分布规律和动力学成因机制有不同的认识，胡见义等（1991）从现有盆地反应最终格局出发，认为西部具挤压、东部为张性、中间过渡性盆地的观点；也有的从地貌结合盆地动力学性质，以大兴安岭---太行山---雪峰山为界，把中国分为东西两部，以西为挤压型盆地，以东为拉张型盆地；这条NNE向的山脉分布带，恰好是中国东部重力梯度带。

近年来朱介寿等（2002）【1】根据欧亚大陆及西太平洋地区58个数字地震台站约12000个长周期波形记录，挑出4100条面波大圆传播路径，采用面波频散及波形拟合反演方法，对东亚及西太平洋边缘海地区的地壳和地幔进行了高分辨率三维S波速成像，结果发现以东经110 为界，东西两部分岩石圈、软流圈的结构与深部动力学过程有巨大的差异。

此界限与大兴安岭—太行山---雪峰山连接基本对应，界线以西主要是印度板块与欧亚板块碰撞引起的岩石圈汇聚增厚区，界线以东主要是由于软流圈上涌引起的岩石圈减薄区。

中国大陆晚中、新生代以来，东西构造差异和盆地的不同类型成因，我们将由表及里和由浅入深到演示区青年和软流圈内更深层次上考查西部陆内俯冲、陆内造山和前陆盆地形成等问题，考查东部裂谷盆地的形成和演化，这非常有利于今后油气勘探工作[2]。

二．沉积盆地的动力学机制[3]地球历史演化的动力是来自地核和地幔, 通过地幔的热对流把地核产生的热量传递到地表, 并通过不断变化的热对流和物质对流来达到地球内部的平衡。

核-幔边界过剩的热通过地幔羽的形式或软流圈的区域性隆升形式传递到岩石圈上部, 并使岩石圈隆起、遭受剥蚀, 当热散失后在地表形成盆地。

地幔热对流具体体现在软流圈上涌的高度或莫霍面位置,或以火山喷发作用将热直接传导到大气圈。

软流圈和莫霍面的位置对中、新生代盆地的形成和演化具有明显的制约作用。

沉积盆地：是地球表面发生构造沉降、形成了沉积充填的地域同沉积盆地：沉积充填阶段盆地的原来面貌后沉积盆地：被改造后的沉积充填盆地残留盆地：改造作用强烈，原沉积盆地大面积被剥蚀后保留下来的盆地伸展盆地：是与在张应力作用下，地壳和岩石圈伸展减薄作用有关的一类裂陷盆地前陆盆地：位于造山带侧缘和克拉通之间的狭长盆地，盆地纵剖面为不对称楔状盆地原型：单一的盆地，即不同时期形成的盆地单元叠合盆地：不同时期、不同成因的盆地单元叠合后形成地层格架：是指盆地中地层和岩性单元的几何形态及其配置关系，是一种三维概念构造反转：指的是变形作用的反转，如原来的构造低地后期发生了上隆，初期的正断层晚期又以逆断层方式从头活动等盆地等时地层格架：依据底层接片的等时性，对盆地中各地层单元精准对比基础上成立起来的地层格架. 层序：是一套相对整一的、成因上有联系的地层，其顶底以不整合面或与之对应的整合面为界。

体系域：是同一时期内具有成因联系的沉积体系组合海泛面：是一个将新老地层分开的界面，跨过那个面水深突然增加最大海泛面：是一个层序中最大海侵时形成的界面，是海侵体系域与高位体系域的分界面密集段：是指在极缓慢速度下沉积的地层段，也称凝缩段，一般很薄，缺乏陆源物质可容纳空间：指可供沉积的、潜在的沉积物堆积空间沉积基准面：是一个假想的动态平衡面，高于此面堆积的沉积物不稳固、不能保留下来，低于此面则发生沉积作用，沉积物有可能被埋藏而保留下来瓦尔特相律：在一个整合的序列中，只有那些在自然界相邻出现的相才能在垂向层序中出现沉积相：沉积环境的物质表现地槽：地壳上具有强烈活动的长条地带，前期发生不同性下降，后期强烈褶皱形成的庞大山系地台：大陆上自形成以后未再蒙受强烈褶皱的稳固地域，有双层结构，即由基底和盖层组成克拉通：大陆地壳中长期不受造山运动影响，只受造陆运动发生过变形的相对稳固部份构造坡折带：同沉积构造长期活动引发的，沉积斜坡明显突变的地带裂谷：由于整个岩石圈蒙受伸展破裂而引发的，而且常常是一侧或双侧为正断层限制的低洼地带回剥法：是在维持地层骨架厚度不变（除断层或剥蚀外）的条件下，以盆地内地层分层为基础，按地质年龄从头到老把地层逐层剥去，从而恢复每一个时期末所有沉积地层的形态及古厚度，进而恢复沉积速度和沉降速度。

盆地地层格架的建立一、地层的沉积作用沉积作用分为物理的、化学的、生物的，按形成方式，可分为垂向加积作用和侧向加积作用两种。

1、古隆起区和古凹陷区分析沉积物在介质中自上而下的堆积过程，它是以沉积物“雨”降落方式堆积沉积物的，沉积层是垂向上加积的。

大洋环境、大型湖盆、封闭海盆、泻湖和爆发型火山沉积、浊积岩、风暴岩、洪泛岩、宇宙尘堆积、风成黄土等是垂向加积的。

垂向加积作用形成的地层具有以下特征：(1) 未发生倒转的地层，总是上新下老。

(2) 连续延伸的相同属性的岩层界面必然是等时面。

(3) 地层的相变不服从瓦尔特相律。

2. 侧向加积作用沉积物沿搬运方向的堆积，它所形成的原始沉积层是斜的，即等时面是倾斜的，如曲流河道迁移过程中边滩向凸岸方向加积、三角洲前缘向海方向的加积、沙坝向海推进。

滨岸沉积在海平面上升时形成的向岸方向的侧向加积；生物建隆在它的筑积速度和海平面上升幅度均衡时为垂向加积；而当海平面上升幅度小于筑积速度时就会出现侧向加积。

侧向加积作用形成的地层具有如下特征：(1)未经构造变动和未发生例转的地层序列，其沉积层是原始倾斜的，即其等时面是原始倾斜的，因此这种斜列的沉积层不符合地层叠覆律。

(2)在大范围内连续延伸的相同属性岩层或岩性界面，其穿时性是绝对的，等时性是相对的。

(3)地层的相变符合瓦尔特相律。

3.海进、海退与地层的形成海进、海退是地层形成的主要动力过程。

不同地史时期，不同环境形成了不同的地层记录，其重要特征是：若地层层序连续，相序必然连续，相的时空结构服从瓦尔特相律，如果相同属性的岩相界面在斜交和垂直海岸线方向上必定是穿时的，如美国西南部寒武系和华北南部河南、河北一带早古生代的三山子组白云岩均是著名的穿时岩石地层单位。

二、地层对比与地层格架的建立地层对比是确定不同地点的不同剖面的地层特征和地层位置相当。

按地层的不同的属性建立了不同的地层单位，故有不同地层单位的对比，如生物、岩性、年代、磁性、地震反射特征等。

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。

第十章 沉积盆地及古地理分析塔里木沉积盆地沉积盆地:地球表面三度空间内，容纳沉积物堆积的场所。

沉积盆地分析:运用多学科（沉积学、地层学、构造地质学）知识，采用多种方法（钻孔、露头观察、地球物理）对沉积盆地的形成、沉积充填、古地理演化和地球动力学进行综合研究的过程。

古地理学:研究地史中地球表面的自然地理（海陆分布、海平面变化、沉积介质性质、地形地貌、气候条件、生物分布等）特征及其发展历史的学科。

古地理分析：通过沉积学、古生态、古构造、地球化学等方法，再造地质历史时期中的自然地理景观的过程，也就是再造沉积区和侵蚀区的古景观的过程。

古地理研究包括:（1）沉积古地理：反映海陆分布、各种古环境及沉积产物；（2）生物古地理：通过生物相、生物分区研究，确定古代环境（海陆，水深）的分布及其对古板块构造的指示意义。

（3）构造古地理：着眼于构造地貌标志，表示各种沉积类型、组合的分布，表示构造—地貌单元，如大陆边缘、岛弧、边缘海、裂陷槽等。

古地理分析的内容包括：确定侵蚀区位置、盆地边界、古地貌、母岩性质、介质类型、水动力条件、化学性质、古气候等。

古地理分析不仅可以确定当时的自然地理景观，还可查明沉积矿产生成与分布规律，阐明沉积作用与大地构造之间的关系，进一步了解地壳运动与地质发展史，作出矿产的预测。

一、陆源区的分析1. 判断古陆或侵蚀区的存在2. 查明古地形的起伏特征3. 物源区母岩性质的确定(1) 砾岩的成分；(2) 砂岩的成分；(3) 碎屑重矿物组合判断古陆或侵蚀区的存在古陆或侵蚀区的概念：侵蚀区相对于沉积区，在一定时期内，以风化侵蚀作用为主的地区。

如在一定时期内堆积了沉积物，则可以认为是沉积区。

侵蚀区是向沉积区供给陆源碎屑的剥蚀区。

判断侵蚀区存在的6个标志：（1）地层的缺与失，某些地层可能是在沉积之后被侵蚀掉的。

（2）地层的尖灭和较新地层的超覆。

（3）地层顶部有古风化壳存在，不整合接触。

地层的缺和失(4) 根据沉积相变化：从侵蚀区到沉积区的相变化有规律，海侵相序或海退相序。

一、概念题沉积相：就是沉积环境及在该环境下形成的沉积物（岩）特征的综合。

网状河：多河道、弯曲度大、宽深较小、河道稳定性好60%-90% 被江心洲占据，发育在地形非常平缓的地区（坡降<1m/1000km）沉积物偏细、流速缓。

生态礁：由造礁生物形成的具有坚固的抗浪骨架，具正性地貌特征的生物体。

瓦尔特相律:瓦尔特相律的基本含意是：在连续的地层剖面中，垂向上几种有成因联系的沉积相相互出现的次序，与它们在横向上所出现的相带顺序是一致的。

障壁海岸:在海岸地区与广海陆棚之间存在障壁地形使海域隔绝或部分隔绝，近岸海水处于局限流通或半局限流通状态。

这里的波浪作用不十分明显，主要受潮汐作用的影响，水动力能量一般较弱，海水的盐度也不正常。

沉积体系：沉积相是指能够形成环境的岩石特征和生物特征的总和，而与沉积作用和沉积环境有成因联系的三维岩相组合，称为沉积体系。

二、简答题（计50分）01、冲积扇常见四种沉积类型是什么？（4分）答：泥石流、漫流沉积、筛状沉积、河道充填沉积02 、曲河流可分为哪四个亚相？（4分）河床亚相、堤岸亚相、河漫亚相、牛轭湖亚相05 、介于平均高潮线与平均低潮线之间的无障壁滨岸环境是什么？（2分）前滨06 、风暴沉积的典型沉积层理名称是什么？（2分）答：丘状交错层理（纹层上凸呈丘状，纹层间相互切割，层系厚度大，波长大）07 、三角洲形成的过程答：①形成河口砂坝，河流分叉②河道改道，形成新的三角洲朵叶09 、三角洲前缘中可能出现的微相类型是什么？（6分）河口砂坝、远砂坝、前缘席状砂、支流间湾、水下分支河道、水下天然堤三、叙述题（计40分）（下列1、2、3题选作两题，4题必作）曲流河沉积序列并说明各亚相沉积特征（14分）.曲流河：①河床亚相：a：河床滞留沉积、粒度粗、成分复杂、沉积厚b：边滩：由于河流侧向加积作用而形成，成分成熟度偏低，主要为槽状、板状及位置不定的平行层理c：废弃河道②堤岸亚相：a：天然堤：由洪水漫溢而成，主要为粉砂岩、粘土沉积构造：波状交错层理、上攀层理、植物根、Ca结核b：决口扇：洪水冲垮天然堤而成，主要为砂岩其沉积构造主要是重力流性质、递变层理③河漫亚相：a：河漫滩：岩性很细（粉砂、粘土）构造为波状交错层理、水平层理及干裂b：河漫沼泽/河漫湖泊：泥岩、泥炭或煤、水平层理④牛轭湖亚相：粘土沉积、水平层理论述曲流河沉积的垂向沉积相模式及其主要特征。

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。