盆地分析(3)沉降史分析
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中国地质GEOLOGYINCHINA第34卷第2期2007年4月Vol.34,No.2Apr.,2007胶莱盆地位于胶东半岛,是一个经历了多阶段构造演化历史和改造作用的白垩纪断陷盆地,由不同性质的盆地原型叠加而成。
该断陷盆地西界为郯庐断裂中段的沂沭裂谷系,南界为苏鲁造山带(图1)。
盆地基底横跨2个不同性质的构造单元:东南部为胶南隆起带,属于苏鲁造山带的北带;西北部为胶北隆起,属于华北地块的组成部分,两者界线位于五莲—即墨—牟平断裂带[1]。
由于其特殊的大地构造位置,胶莱盆地的研究一直受到大地构造学家的关注。
随着石油勘探的深入和资料的积累,对盆地地层序列、沉积特征、深部结构、构造样式、地球物理场特征、构造演化历史等方面的认识也在逐渐深化[2-6],对胶莱盆地含金矿性研究也取得了重大的突破[7]。
研究结果表明,胶莱盆地在白垩纪时期经历了多阶段演化历史,盆地伸展构造出现时空叠加、复合和改造,形成复杂的伸展构造样式[8,9],不同性质的盆地原型遭受了后期不同类型改造,成为一个典型的复合改造型断陷盆地。
笔者基于沉积-沉降分析方法,并运用盆地叠合与盆地改造的研究思路,对胶莱盆地地层层序、盆地原型、沉积-沉降速率等进行了分析,恢复了早白垩世莱阳群沉积期的盆地原型,探讨不同构造演化阶段的盆地伸展动力学背景,为胶莱盆地油气勘探提供基础地质依据。
1地层序列胶莱盆地基底由太古界胶东群、元古界荆山群、粉子山群和蓬莱群等组成。
盆地盖层包括白垩系和古近系。
白垩系由3套地层组成,自下而上为下白垩统莱阳群、下白垩统青山群和上白垩统王氏群;古近系为五图组或黄县组[10-11]。
下白垩统莱阳群是本文重点研究层系,对应一套河湖相沉积,在盆地的各个凹陷中均有发育,其沉积规模及地层序列受到凹陷大小和沉降幅度的制约。
该群分为6个组,自下而上为:逍仙庄组、止凤庄组、马耳山组、水南组、龙旺庄组、曲格庄组[2](图2)。
底部逍仙庄组为一个独立的沉积旋回,岩性以灰黑、灰绿、灰黄色页岩夹粉砂质灰岩为主,代表了胶莱盆地形成初期的沉积建造;从止凤庄组到曲格庄组成了另一个湖进—湖退沉积旋回,碎屑物粒度呈粗—细—粗变化[12],代表盆地断—坳演化过程。
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。
《沉积盆地成因学》复习资料一、岩石与岩石圈变形1、区分体力(body force)、面力(surface force)和应力(stress)体力(body force)在固体内处处存在,与其体积或质量呈正比,又称质量力。
地球引力引起的重力和地球自转引起的惯性力是岩石圈中岩石受到的两种最重要的体力。
面力(surface force)作用于物体的外表面,又称接触力。
面力的大小与受力表面积和表面的方向相关。
水平表面上受到的垂直面力随深度呈线性增加。
应力(stress)是在体力或面力作用下引起的,是作用在物体内或表面单位面积上的力。
垂直表面的为正应力(σ),平行表面的为剪应力(τ)。
2、什么是静岩压力?地质学中常用静岩压力来描述地下深处岩石纯粹由于上覆岩层重量引起的应力状态,它造成对底面A的垂直压应力为:σ1= ρgh。
3、目前有几种地壳均衡模型?Platt模型与Airy模型差别是什么?20世纪初,J. F. 海福德、海伊斯卡宁(W. A. Heiskanen)和韦宁·迈内兹(F. A. Vening Meinesz)等人进一步完善了普拉特和艾里的假想,形成3种地壳均衡学说:普拉特-海福德模型、艾里-海伊斯卡宁模型和韦宁·迈内兹模型。
4、影响岩石变形的因素有哪些?各自会对岩石变形发生怎样的影响?这些因素在岩石圈变形中会发生作用吗?(1)影响岩石变形的因素外界因素:围压:围压增大,岩石的强度极限增大,韧性增大T-P联合作用!缓慢的永久性变形,称为蠕变。
内部因素:各向异性:各种面理会成为先存薄弱面,岩石的极限强度会随主应力轴与各向异性构造的方位变化而变化。
(2)有三个参数决定了岩石发生脆性变形或韧性变形:压力、温度和应变速率。
5、区分Byerlee定律和内维尔-库仑破裂准则。
脆性破裂的发生取决于正应力N何时超过岩石内潜在摩擦阻力F,二者的比值等于摩擦系数(f),或内摩擦角的正切(tanϕ):F/N = f = tanϕ。
沁水盆地中北部沉降史分析
刘亢;曹代勇;林中月;李建
【期刊名称】《煤田地质与勘探》
【年(卷),期】2013(000)002
【摘要】根据大量煤田钻孔和地质填图资料,应用回剥技术分析研究了沁水盆地中北部的沉降史.结果表明,石炭-二叠纪以来,研究区主要经历了3期沉降和2期抬升:晚石炭世—中二叠世的缓慢沉降;晚二叠世—三叠纪的快速大幅沉降;罗纪—白垩纪,燕山运动引起的隆升剥蚀;新生代以来,受喜山运动影响的隆升剥蚀;新近纪—第四纪的快速沉降.自晚古生代以来,沉降中心大体由南向北迁移,东部抬升剥蚀量较西部大,最大剥蚀厚度超过1000 m.
【总页数】5页(P8-11,15)
【作者】刘亢;曹代勇;林中月;李建
【作者单位】中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京 100083;中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京 100083;中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京 100083;中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京 100083
【正文语种】中文
【中图分类】P618.11
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渤海湾盆地中北部沉降史分析及裂后期异常沉降分离渤海湾盆地是以盐城为中心,沿海向东北展布的一个海陆相间的陆间盆地,是中国现代海洋沉积研究的典型地区之一。
渤海湾盆地中北部包括淮阴凹陷、盐城凹陷、滨海凹陷和海州凹陷,是渤海湾盆地中的主要活动区。
根据地质特征和区域构造演化历史,该地区沉降史可以分为裂谷期、相对稳定期和裂后期三个阶段。
裂谷期是渤海湾盆地形成的初期,也是最活跃的阶段。
在约2亿年前,该地区因为地壳运动的影响,发生了大规模的断裂活动,形成了一条条走向东北-西南方向的断裂带,导致该地区大部分地方产生了强烈的均衡调整和垂向移动,形成了盆地的基本形态。
在裂谷期,盐城凹陷经历了多次的沉降-抬升运动,盐城地区发育了一套复杂的岩相和构造形态,为后续发生的渐新世-新近纪的沉积和岩浆活动创造了有利条件。
相对稳定期是盆地活动的相对平静阶段。
在约1亿年前,由于印度-亚洲碰撞和太平洋板块俯冲造山作用的影响,盆地的构造又发生了一次轻微的调整,但总的来说,这个时期盆地的活动相对平静,主要是以沉积为主,不过盐城凹陷仍旧经历了多个局部沉降和抬升周期,使得填充在盐城凹陷中的沉积物序列呈现出明显的叠置层位关系。
裂后期是盆地活动的再次加强阶段。
在约5000万年前,由于太平洋板块再次俯冲和岛弧相互碰撞的影响,盆地构造再次发生了显著调整,使得盆地的某些地方出现了异常的沉降运动。
在盐城凹陷西部、淮阴凹陷南部和滨海凹陷北部地区,相继发生了一系列的异常沉降,形成了多个大型储层和优质油气藏。
其中,目前已经被认为是轻微的地震活动是裂后期异常沉降的最主要原因之一。
综上所述,渤海湾盆地中北部沉降史可以分为裂谷期、相对稳定期和裂后期三个阶段。
在裂谷期和相对稳定期,盆地活动相对平静,以沉积为主,填充了丰富的油气和矿产资源。
而在裂后期,盆地的异常沉降运动为该地区油气资源的研究和勘探提供了更多的机遇。
南襄盆地中、新生代构造沉降史分析与构造演化
夏东领;胡望水
【期刊名称】《石油天然气学报》
【年(卷),期】2010(032)001
【摘要】应用沉降史分析和平衡剖面技术,通过对南襄盆地典型井的沉降史模拟及典型剖面的回剥,分析了南襄盆地的沉降史和构造发育史,并对盆地内各凹陷的沉降做出比较,进而反映该盆地的构造沉降特征和构造演化规律.研究表明:南襄盆地经历了中生代和新生代两期成盆过程,划分为白垩纪基底差异裂陷、白垩纪末期基底差异反转、古近纪基底差异裂陷、古近纪末期基底差异反转及新近纪基底整体拗陷5个主要构造演化阶段.两期成盆作用差异较大,盆地沉降中心发生明显迁移,从而造成各凹陷地层结构的差异性.
【总页数】5页(P17-21)
【作者】夏东领;胡望水
【作者单位】中国石油大学(北京)资源与信息学院, 北京102220;中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院, 北京100083;长江大学地球科学学院, 湖北荆州434023
【正文语种】中文
【中图分类】TE121.2
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