含油气盆地分类
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第七章油气聚集单元及分布规律7.4 含油气盆地的类型含油气盆地的分类方案较多,代表性分类包括:1.以活动论(板块构造学说)为基础的分类2.以固定论(槽台学说)为基础的分类3.以地球动力学为基础的分类4.含油气盆地的历史地质学分类一、以活动论(板块构造学说)为基础的分类按板块构造观点,盆地分为裂谷环境盆地和造山环境盆地两大类,共16种盆地(Dickinson,1976)。
裂谷型盆地:以离散板块运动和地壳张裂作用为主,地壳变薄引起了下沉作用。
造山带型盆地:以挤压板块运动和造山形变作用为主。
盆地大类盆地类型细分盆地基本特征Ⅰ.裂谷环境盆地I1.内克拉通盆地大陆内部的裂谷盆地,盆地基底变薄I2.边缘坳拉谷大陆边缘凹入部分向大陆内部延伸的夭折裂谷,基底为洋壳或过渡壳I3.原始大洋裂谷两大陆块之间开始形成的狭长洋壳,沉积作用仍受两侧大陆的影响I4.冒地斜沉积棱柱体沿大陆与海洋过渡带的陆阶、陆坡及陆隆上发育的沉积复合体I5.陆堤张裂大陆边缘外沿形成的逐渐向海洋推进的沉积物I6.新生大洋盆地洋中脊与陆块之间,大洋岩石圈增长和下沉形成的新生盆地I7.扭张性盆地沿复杂转换断层系,在地壳局部变薄部位发育的拉张或楔形断陷盆地I8.弧间盆地因岩浆弧裂开,不活动残留弧与活动性前弧间洋壳下降形成的小洋盆以板块构造学说为基础的盆地分类(据Dickinson,1976)盆地大类盆地类型细分盆地基本特征Ⅱ.造山环境盆地II1.海沟板块俯冲的消减带形成的深海槽II 2.斜坡盆地海沟轴与海沟斜坡折点之间的断陷盆地II 3.弧前盆地海沟斜坡折点与岩浆岛弧之间间隙中的盆地II4.周缘前陆盆地大陆陆块周缘与碰撞造山缝合线带相接处形成的盆地II5.弧后前陆盆地大陆陆块边缘岩浆弧后面,与岛弧造山带相邻的前陆盆地II6.破裂前陆盆地造山带前陆盆地,周缘或弧后因基底变形和块断所形成的构造凹地II7.扭压性盆地沿复杂转换断层系形成的扭动褶皱和断坳盆地II8.残余海洋盆地沿岛弧-海沟系一侧,由于老岩石圈的消减而产生的收缩海洋盆地以活动论(板块构造学说)为基础的盆地分类(据Dickinson,1976)盆地大类盆地类型典型盆地地台平原盆地具前寒武纪基底的盆地密歇根盆地、伏尔加-乌拉尔盆地具古生代和不同时代基底的盆地西西伯利亚盆地、墨西哥湾盆地山前盆地与古生代褶皱带山前凹陷有关的盆地阿帕拉契亚盆地与后古生代褶皱带山前凹陷有关的盆地咯尔巴阡山前盆地、波斯湾盆地山间盆地前寒武纪地台活化的山间盆地红海盆地、华北盆地古生代褶皱带的山间盆地松辽盆地、准噶尔盆地后古生代褶皱带的山间盆地台湾西部盆地以固定论为基础的盆地分类(布罗德,1965)二、以固定论为基础的分类(槽台学说)布罗德(1965)以槽台学说为基础,同时考虑到含油气盆地的地貌形态,将含油气盆地分为地台平原盆地、山前盆地、山间盆地等三大类和七小类。
几种重要的含油气盆地§1前陆盆地一、概念1.前陆盆地是指位于造山带前缘与相邻克拉通之间的盆地。
这种盆地也有人称为前渊。
但一般将前陆盆地系统中的深坳陷部分称作前渊。
前渊盆地、山前坳陷均属于这一类。
它包括褶皱——冲断带、前渊、前缘隆起和后缘隆起(图9-1)。
其中第一部分又称为变形带或造山楔。
正是由于造山带的褶皱——冲断作用,导致岩层的构造重叠,产生构造负载,造成岩石圈的挠曲下沉,是一种重要的、典型的挤压挠曲盆地。
2.造山带系指造山作用中经受强裂变形的地壳的狭长形山带。
板块观点,造山作用发生于板块聚敛边界,是板块府冲、碰撞作用造成的。
(二)基本类型1.周缘前陆盆形成于大陆壳表面向下拖曳与碰撞造山缝合线(带)相接之处,与陆——陆(A 型府冲)有关。
相邻造山带倒向盆地,蛇缘岩缝合线(带)比岩基岩浆和火山带更靠近盆地。
2.弧后前陆盆地形成于大陆壳表面向岛弧造山带的后侧方向向下拖曳,与大洋岩石圈的府冲(B 型府冲)有关,蛇缘岩消减杂岩体比岩基岩浆带和火山岩带更远离这类盆地。
3.破裂前陆盆地盆地的形成是因基底卷入前陆变形作用,造成块状隆起和基底——核部褶皱所分隔的孤立盆地,这种变形样式可以发生在周缘或弧后环境中。
根据基底隆起方向与造山带走向正交或平行可分为两类。
与造山带近正交分割的前陆盆地,是由于造山带在碰撞后缩短常常引起在其正交方向上的伸延。
特别是坳拉槽地区老断层的复活和新的伸展断层发育使前陆裂解形成分割性盆地,构成盆地和隆起相间的格局,与造山带近平行分割的前陆盆地,则为基底核杂岩隆起所分割。
4.再生前陆盆地中国有些地区的造山作用与同时代的俯冲作用或碰撞作用无关,也缺乏同时代的岩浆弧或蛇绿混杂岩带为佐证。
与这些造山带相邻的盆地常与古特提斯构造阶段,造山带在新特提斯构造阶段的活动有关。
其构造样式、沉积样式、沉降特征和油气系统特征与前陆盆地类似,称为再生前陆盆地。
其形成机制主要与再旋回造山作用所产生地壳缩短和构造负荷有关。
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。
含油气盆地内构造单元划分由于沉积盆地基底发育的不均一性,基底往往会有高低起伏,起伏的基底将盆地分隔为彼此不大连通的次一级坳陷,盆地的盖层也因为基底的活动或构造运动的影响形成各种构造带,使沉积盆地内部形成不同的构造特征。
按沉积盆地内地质构造的发育的规模,一般把盆地内的构造单元划分为三个或四个级别(表1)。
1.一级构造——隆起和坳陷隆起是盆地内部基底相对隆起的地区,其上的沉积盖层往往发育不全甚至完全缺失。
而坳陷是盆地内基底下陷最深的地区,具有沉积盖层发育全、连续性好、厚度大的特点。
在沉积盆地中隆起和坳陷往往相间分布,盆地中的地层从坳陷区向隆起区厚度逐渐减小。
渤海湾盆地可以划分为三个大的隆起:埕宁隆起、沧县隆起和内黄隆起;七个坳陷:辽河坳陷、渤中坳陷、黄骅坳陷、济阳坳陷、冀中坳陷、临清坳陷和东濮开封坳陷(图1)。
除隆起和坳陷外,有人也将位于隆起和坳陷之间斜坡作为一级构造。
图1 渤海湾盆地构造单元的划分在沉积盆地的一些大型坳陷内部,其基底仍表现为具有一定的起伏,形成一些范围更小的凸起和凹陷。
凸起和凹陷也称为盆地内的亚一级构造单元。
渤海湾盆地的济阳凹陷可以划分为四个凸起和四个凹陷:车镇凹陷、无棣凸起、义和庄凸起、沾化凹陷、陈家庄凸起、滨县凸起、惠民凹陷和东营凹陷(图2)。
图2 济阳坳陷构造单元的划分2.二级构造——二级构造带二级构造带是盆地中的一系列局部构造成排、成带或成群出现组成的正向构造单元。
二级构造带对盆地中油气的聚集具有重要的控制作用,常常形成油气聚集带。
沉积盆地中重要的二级构造带长垣、背斜带、断裂带、挠曲带等。
3.三级构造——背斜和向斜等背斜和向斜是沉积盆地中最普遍、最发育的构造行迹。
它们是地层的弯曲变形形成的构造。
原始(古)盆地——指盆地发育沉积时期盆地的古面貌;或盆地后期未遭受明显改造,基本保持发育沉积时期盆地的古面貌。
地史上某—时期保留有盆地发育过程中的沉积建造及展布、构造变形、水动力、热动力、区域构造背景、地理环境和盆地类型等方面的原始状况(面貌)的盆地。
原型盆地——指盆地发育沉积时期的原始类型。
基底(Basement):a.结晶基底(Crystalline basement):强变质-AnЄb.褶皱基底(Fold basement):轻微变质-Pz与区域大地构造研究相同;c.未变质的沉积岩(盆地研究专用),也可称盆底( Basin floor )。
基底—是盆地赖以生存的基础,为盆地形成之前的地层,沉积岩、变质岩均可作为盆地的基底。
盖层—:在盆地地质研究中,指盆地发育期沉积的地层。
在区域地质构造研究中泛指未褶皱变质的沉积岩层。
与油气田勘探开发研究中所称的盖层有区别,相对于生油层--储层而言。
沉积中心—最细、中心相带沉降中心—最深-沉降幅度最大堆积中心—沉积最厚1饱和盆地:指沉积速度大于沉降速度的盆地,盆地逐渐被沉积物充填,水体逐渐减少,直至填满盆地。
2补偿盆地:指沉积速度与沉降速度相等或相近的盆地,盆地处于稳定发展状态。
3欠补偿盆地:指沉积速度小于沉降速度的盆地,盆地沉积物补给较少,水体逐渐加深。
复合盆地——同一时期、不同部位、不同类型盆地在空间上所组合而形成的盆地。
叠合(加)盆地——不同时期发育的盆地,在空间上大部分地区呈上下叠置关系。
“盆地原型”(原始盆地):指地史上盆地发育过程中沉积建造特征及展布、构造变形、水动力、热动力、区域构造背景、地理环境和盆地类型等方面的原始状况(面貌),故又称作原始盆地。
残留盆地或残余盆地——二者是同义异名,指原盆地在后期遭改造后,沉积实体被遗留保存的部分。
改造型盆地——盆地的原型在盆地演化末期或之后遭到较明显改造的沉积盆地。
盆地动力学研究系统1.盆地发生的背景与区域环境发生前、演化中2.盆地成因与深部作用3.构造性质与变形4.热动力学及其演化5.流体动力学与流岩作用6.沉积充填与成岩动力学7.盆地演化与后期改造成藏动力学研究系统 1.赋存条件—生,储,盖,圈,运,保2.组合模式—生储盖组合,运移组合3.成藏机理—成藏系统4.分布规律——分布的主控因素油气资源评价系统 1.盆地模拟—区域评价 2.区带评价—新目标选择 3.圈闭描述 4.单井评价与油藏描述 5.勘探数据库研究总则整体——前提动态——核心综合——基础沉积盆地形成的动力学机制是当今地球科学讨论热烈、但尚未解决的重大前沿科学问题之一。
一、名词解释1.地貌盆地:指被天然高地围绕的一块低地。
2.构造盆地:又称沉积后盆地。
在这种盆地中形成盆地的沉积运动发生在变形岩层沉积之后。
3.沉积盆地:基地表面相对于海平面长期洼陷或凹陷,并接受沉积物沉积冲填的地区。
4.含油气盆地:指具备成烃要素,有成烃过程并已发现有商业价值的油气聚集的沉积盆地。
5.伸展构造:是指裂陷作用下形成的一切使地壳或岩石圈沿水平方向发生伸长变形的构造的总称。
6.主动列陷:是指岩石圈底下的软流圈热物质主动上涌,并引起整个岩石圈的水平引张,形成列陷。
7.被动列陷:板块构造演化过程中产生的区域水平引张力,地壳或岩石圈的裂陷伸展,也可能导致岩石圈底下的软流圈热物质的被动上涌。
8.原始盆地:指地史上盆地发育过程中沉积改造及展布、构造变形、水动力、热动力、区域构造背景、地理环境和盆地类型等的原始状况,盆地演化过程中各阶段盆地的原始面貌不尽相同。
9.改造型盆地:在形成演化末期之后,盆地的原始面貌遭受较明显改造的沉积盆地或是指形成较早,在其后的地质历史中受到较强烈的剥蚀、变形并且叠加、深埋等改造作用的沉积盆地。
10.叠合盆地:经历了多期构造变革,由多个单型盆地经多方位叠加复合而形成的具有复杂结构的盆地。
11.克拉通盆地:在克拉通基础上形成的面积广泛、形状不规则、沉降速率相对较慢并已凹陷为主要特征的沉积层序。
12.正花状构造:是在压扭作用下产生的,其大多数断层具逆断距,个别为正断距,组成地层总体表现为背形特征,其层间为地垒断片。
13.负花状构造:是在张压作用下产生的,其大多数断层具正断距,个别具逆断距,组成地层总体表现为向形特征,断层间为地堑断片。
14.衰退裂谷:从大洋以高角度深入大陆内部的裂陷盆地,是大洋形成初期的三叉裂谷系中的一支,这种裂谷也成为夭折裂谷。
15.陆间裂谷:裂陷作用使岩石圈已经完全裂解成为两部分或三部分,裂谷底部是新生洋壳并有进一步扩张的趋势,成为岩石圈板块离散运动的边界。
一.名词解释1.盲冲断裂: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,则称为盲冲断裂。
2.断展褶皱: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,这种褶皱即断展褶皱。
3.克拉通盆地:在克拉通的基础上形成的面积广泛、形状不规则、沉降速率相对较慢并以坳陷为主要特征的沉积层序称为4.伸展构造:是指在裂陷作用(或区域引张作用)下形成的一切使地壳或岩石圈沿水平方向发生伸长变形的构造的总称。
5.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。
这种边缘位于板内,其两侧大陆与大洋属于一个同一板块。
主动大陆边缘:也称活动边缘太平洋型边缘或聚敛型大陆边缘,是由板块俯冲作用所致,通常是大洋板块俯冲于大陆板块或大洋板块之下。
6.花状构造:横切走滑构造带的剖面上,常可以见到主干走滑断层向上近对称的分支构成下窄上宽的貌似“花朵”的破裂带,称为花状构造。
正花状构造:是在压扭作用下产生的,其大多数断层具逆断距,个别为正断距,组成地层总体表现为背形特征,断层间为地垒断片。
7地台:具双层结造,下部为褶皱变质基底上部为沉积盖层,地台以升降运动为主,升降幅度,速率及差异性都小,岩相和厚度稳定,岩浆活动和区域变质作用都比较弱。
地盾:克拉通内部有大面积基底岩石出露的地区,它长期隆起,遭受剥蚀,缺少盖层或仅在局部有沉积。
8凝缩层:是指沉积速率很慢(1-10mm/103a)、厚度很薄、富含有机质、缺乏陆源物质的半深海和深海沉积物,是在海平面上升到最大、海侵最大时期在陆棚、陆坡和盆地平原地区沉积形成的。
9拗陷盆地:大陆裂谷或裂陷盆地发展到一定程度后可能不再进一步裂陷扩张了,早先因裂陷作用减薄的岩石圈在热衰减过程中还会引起地表拗陷而形成碟状的沉积盆地。
裂陷盆地:(动力学成因方面定义)指那些由于岩石圈或地壳裂陷作用过程中形成沉积盆地,所有的裂陷盆地都意味着它在形成过程中发生了地壳或岩石圈的伸展变形,因而都属于伸展型盆地。