沉积盆地形成的动力学机制
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断陷盆地盆地演化与沉积特征研究断陷盆地是地质学上一种重要的地质单元,其形成和演化过程受到地球动力学和构造活动的影响。
断陷盆地在地球历史上发挥着重要的作用,不仅对地质学和油气勘探有着重要意义,还对环境演化和资源利用等方面提供了宝贵的信息。
一、断陷盆地的形成机制断陷盆地是由于地壳运动引起的断层活动而形成的。
其主要形成机制有地壳伸展、挤压和剪切等作用。
在地壳运动的过程中,地壳板块的拉伸、挤压和剪切作用使地壳发生断裂变形,导致断层的形成,从而形成断陷盆地。
二、断陷盆地的演化过程断陷盆地的演化过程可以分为起伏互换、局部沉降和水体循环等阶段。
起伏互换阶段是指地壳运动引起的断层活动导致地壳上的山脉和高原发生抬升,形成起伏不平的地貌。
局部沉降阶段是指断层活动引起的地壳断裂,使局部地区的地壳下沉,形成盆地。
水体循环阶段是指盆地内水体的平衡调节,包括湖泊的形成和消失,以及河流的发展和变化。
三、断陷盆地的沉积特征断陷盆地的沉积特征主要包括沉积物的类型、厚度和分布等。
断陷盆地的沉积物类型丰富多样,包括淤泥、砂石和碳酸盐等,其中淤泥主要由沉积物悬浮物质组成,砂石主要由水流和风力带来的物质组成,碳酸盐主要由浅海和湖泊中水生生物的沉积物组成。
断陷盆地的沉积物厚度和分布与地壳的抬升、下沉和断层活动有关,一般来说,断陷盆地中心的沉积物厚度较大,向外逐渐减小。
四、断陷盆地的研究意义断陷盆地的研究对地质学、油气勘探和环境变化等方面具有重要的意义。
通过研究断陷盆地的演化过程和沉积特征,可以了解地壳运动和构造活动的发展规律,为地质学的研究提供重要的依据。
此外,断陷盆地中的油气资源是世界上重要的能源资源之一,通过研究断陷盆地的油气勘探特征,可以提高勘探效率。
此外,断陷盆地的演化和沉积特征还可以为环境演化的研究提供重要的信息,有助于我们了解地球环境的变化和人类活动对环境的影响。
总之,断陷盆地的形成和演化过程与地壳运动和构造活动紧密相关,其沉积特征对地质学、油气勘探和环境演化等方面具有重要意义。
沉积盆地热演化史研究方法盆地热演化史研究方法很多,主要有地球动力学模型法及古温标法两类。
一、地球动力学模型法地球动力学模型法是通过对盆地形成和发展过程中岩石圈构造(伸展、减薄、均衡调整、挠曲形变等)及相应热效应的模拟(盆地定量模型),获得岩石圈热演化史(温度和热流的时空变化)。
不同类型的盆地,具有不同的热史模型,根据已知或假定的初始边界条件,通过调整模型参数,使得模型计算结果与实际观测的盆地构造沉降史相拟合,从而确定盆地底部热流史;进而结合盆地埋藏史,恢复盆地内地层的热演化历史。
不同类型的盆地由于其形成的地球动力学背景和成因机制的差异,导致盆地演化过程的不同。
因而描述其构造热演化过程的数学模型也是不同的,P.A.Allen和J.R.Allen(1990)在其论著中对岩石圈伸展作用形成的盆地、挠曲盆地及与走滑变形有关的盆地的热史模型都作过详细地论述。
(一)伸展盆地伸展盆地是目前研究较广泛、研究程度较高的盆地类型,裂谷、拗陷、拗拉槽和被动大陆边缘是其基本样式。
在地壳和岩石圈伸展、减薄作用下形成,其主要的构造热作用过程包括:岩石圈的伸展减薄、地幔侵位、与热膨胀和冷却收缩以及沉积负载相关的均衡调整。
裂谷是地壳中的拉张区,现代裂谷具有负的重力异常、高热流值和火山活动等特征,表明在深部存在某种热异常。
裂谷分主动裂谷与被动裂谷两种类型。
1978年McKenzie研究了被动裂谷或机械伸展模型的定量结论后,提出了瞬时均匀伸展模型。
该模型假定地壳和岩石圈的伸展量是相同的(即均匀伸展);伸展作用是对称的,不发生固体岩块的旋转作用。
因此,这是纯剪切状态。
构造沉降主要取决于伸展量、伸展系数(β)以及初期地壳与岩石圈的厚度比值。
该模型可概括如下:①拉张盆地的总沉降量由两部分组成:其一是由初始断层控制的沉降,称为初始沉降,它取决于地壳的初始厚度及伸展系数β;其二是岩石圈等温面向着拉张前的位置松驰,从而引起的热沉降,热沉降只取决于伸展量的大小;②模拟结果表明,断层控制的沉降是瞬时性的,而热沉降的速率随时间呈指数减小,这是由于热流随时间减小的结果。
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。
沉积盆地演化与沉积体系分析沉积盆地是地球表面形成的一种地质结构,它是地质历史中重要的组成部分。
沉积盆地演化与沉积体系分析是研究沉积盆地形成、演化和沉积过程的重要方法和手段。
本文将以沉积盆地演化与沉积体系分析为主题,探讨其背景、原理和应用。
一、背景沉积盆地是由地质构造运动和地貌发育造成的沉积洼地,不同的地质构造和地貌特征会形成不同类型的沉积盆地。
沉积盆地的形成与地球动力学、火山活动、构造抬升、海平面波动等因素密切相关。
沉积盆地演化与沉积体系分析旨在通过研究盆地的形成演化过程,了解沉积盆地的地质历史和沉积特征,为资源勘探和环境保护提供依据。
二、原理1. 沉积盆地形成演化原理沉积盆地的形成与构造运动有着密切关系。
在板块构造运动的作用下,地壳发生抬升、陷落或拗曲等变形,形成了沉积盆地。
构造运动的类型和过程决定了沉积盆地的类型和特征。
火山活动、地震等地质灾害事件也会对沉积盆地的形成和演化产生影响。
2. 沉积体系分析原理沉积体系是沉积形成过程中沉积物在空间和时间上的整体组织。
通过对沉积体系的研究,可以了解盆地的沉积环境、沉积相、岩性特征等信息。
沉积体系分析主要通过野外地质调查、岩心取样、地震勘探等手段,结合沉积学、地球物理学和地质学等学科知识,对不同地层进行分析和解释。
三、应用沉积盆地演化与沉积体系分析在石油地质、矿产资源勘探和环境保护方面具有重要的应用价值。
1. 石油地质沉积盆地是石油形成和富集的重要地质环境,通过对沉积盆地的演化和沉积体系的分析,可以了解盆地内石油保存和运移的规律,为石油勘探提供依据。
根据盆地的构造、沉积相和沉积速度等信息,可以预测石油的分布和储量,指导勘探工作。
2. 矿产资源勘探不同类型的沉积盆地具有不同的矿产资源潜力,通过对盆地的演化和沉积体系的分析,可以确定盆地内矿产资源的分布规律和富集条件。
例如,富含煤炭、铀矿、金矿等资源的盆地,通过分析沉积体系和沉积相,可以找出矿点和矿床的分布范围,指导开采和利用。
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。
第二节盆地分析来源 /oldweb04/show.php?artid=439盆地分析是沉积盆地研究最为重要的内容之一,早期的盆地分析研究内容较为局限,主要侧重于盆地的地层、沉积特征和岩相古地理方面的研究。
近年来,越来越多的地学者把沉积盆地作为实体进行地球动力学的综合研究,它包括了盆地形成的构造环境及其力学机制、盆地的沉积充填史、盆地热演化史以及盆地流体等方面的研究。
沉积盆地作为地球表面最基本的构造单元之一(大约占地球表面大陆2/3的面积由沉积地层组成),其不仅记录了岩石圈动力学过程和板块相互作用的历史,而且蕴藏着人类不可缺少的能源和其他矿产资源。
近年来,与盆地分析相关学科的研究和矿产资源开发极大地促进了沉积盆地的研究。
沉积盆地的动力学正在成为盆地研究领域的主要趋向,并将成为跨世纪的固体地球科学研究规划中的重要组成部分,其目的在于认识盆地的成因,进而揭示其全部演化历史中的动力学过程,并探求其内在驱动力。
一、盆地分析的概念与发展历史Conybeare(1979)认为盆地分析是指将盆地的发展序列划分成岩性的、时间地层的、生物地层的和生态的单元,进一步了解气候和沉积环境以及各单元之间的古地理关系,了解构造作用对盆地成因的影响等。
Miall(1984)指出,盆地分析是地层学、构造学和沉积学等的综合分析,其最重要的研究结果是揭示沉积盆地的古地理演化。
近年来,盆地分析的概念有了更广泛的含义,许多学者认为盆地分析是将沉积盆地作为一个完整的研究单元,以盆地演化为线索,系统地研究盆地的构造发展史、沉积充填史、埋藏史、热演化史,建立盆地演化模式,并研究油气和其他沉积矿产的学科。
总的来说,盆地分析在20世纪60年代以前处于初期发展阶段,最初只限于沉积学和岩相古地理学的研究,后来,Krumbeihe和Sloss等认识到了大地构造对盆地及其岩相起到了最根本的控制作用,并将构造与沉积作用的相互关系研究贯穿于盆地分析的各个阶段。
含油气盆地分析-01沉积盆地动力学及其进展杨斌谊博士西安石油大学资源工程系一重要位置和研究意义一、重要位置和研究意义√二、大陆动力学的核心——盆、块、带系统动力学三、沉积盆地动力学成因机制1.成因机制1.2.演化过程演化过程2.区域环境3.区域环境3.定量研究4.定量研究4.研究系统5.研究系统5.四、相关术语一、重要位置和研究意义-1.重要位置(1)一、重要位置和研究意义(1)地球表面组成:大洋和大陆特殊巨型盆地..71%,特殊巨型盆地大洋-占地球总面积的占地球总面积的71%,500m以下以下的平原和丘陵占大陆--盆地:海拔500m大陆主要为沉积盆地;;海拔500m52.2%52.2%主要为沉积盆地的山地和高原,,较大面积为以上的山地和高原盆地所占据..盆地所占据一般呈狭长带状展布..造山带造山带::一般呈狭长带状展布分布面积小..地盾:分布面积小(一)重要位置和研究意义- 1.重要位置(2)(2)重大国际地球科学计划国际地球物理年(IGY,1957(IGY,1957--1959)国际地球物理年(IUMP,1963--1971)国际上地幔计划(IUMP,1963国际上地幔计划国际地球动力学计划(IGP,1972(IGP,1972--1980)国际地球动力学计划(ILP,1980--1990)国际岩石圈计划(ILP,1980国际岩石圈计划(1991--1995)年代科学规划(1991国际岩石圈计划90国际岩石圈计划90年代科学规划美国提出大陆动力学计划其中盆地动力学位置重要中国造山带研究和立交桥模式从地表油气苗从地表油气苗::油气区::-油气区含油气盆地::-含油气盆地科学研究: 翔实地记录了地球的演化历史和构造运动过程,时间连续、信息丰富;目前正在发生的地球动力过程和事件。
物质需求: 蕴藏人类必需的油、气、煤、:铀、膏盐、水等矿产资源。
生存环境: 人类主要生息活动的场所;自然:灾害及评价、环境变迁、环境污染与防治等。