沉积盆地地质-意义-概念及术语
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沉积盆地分析基础与应用学院:姓名:学号:沉积盆地是地球圈层系统的浅部组成部分,大多数盆地的充填体厚度小于10-20km,但其形成和演化却受控于深部地球动力学过程。
世界上大多数裂谷类盆地的构造一热体制直接受控于岩石圈的减薄和隆起的软流圈的状态。
相当厚的沉积物充填的地壳大型坳陷。
从石油地质学看,要使一定面积上沉积物能堆积到相当大的厚度,该地区的地壳必然在整体上具有下沉趋势,即它是与沉积同时的同生坳陷。
一个沉积区有自己的边界,在边界内沉积物有规律地分布,反映了沉积时或沉积岩原生状态时的古地理一古构造环境,因而它又可称为原生盆地或原型盆地。
沉积盆地是指在一定特定时期,沉积物的堆积速率明显大于其周围区域,并具有较厚沉积物的构造单元。
如松辽盆地、渤海湾盆地等。
从而对盆地历史的了解成为可能,这对于石油地质研究是十分重要的。
沉积盆地分析是在20世纪板块构造学说创立后发展起来的一个重要的地球科学研究领域。
对沉积盆地不仅强调要将其视作一个整体,通过多学科和手段进行动态的、综合的分析,也强调对沉积盆地形成时的大地构造、古气候、海平面等背景分析。
通过对沉积盆地的特征分析来反演盆地演化历史,同时强调从盆地角度出发联系全球系统包括海洋、古地理及气候等的变化。
在地球科学研究和应用的3大领域(科学研究、物质需求、生存环境)中,沉积盆地均处于极为重要的地位.其中展布面积大、发育时间长的大中型盆地(如含油气盆地)意义更为重要.沉积盆地是地史上地壳或岩石圈较长时间相对沉降、沉积物在其中不断充填过程中的一种负向地壳构造.将沉积盆地动力学定义为:直接控制和明显影响盆地沉降和沉积充填的地球内、外动力地质作用有机耦合的统一动力学系统和演化过程;属地球动力学大系统的重要组成部分.根据盆地沉降动力的不同,将盆地成因划分为热力、应力、重力和复合成因4种类型.从厘定和揭示盆地沉降、沉积和堆积中心的分布位置、演变规律及其相互关系入手,剔去非沉降作用产生的沉积效应,有可能揭示沉降作用特征和其与沉积、堆积中心的时空演变关联及原因.活动性强、深部作用活跃、后期改造强烈是中国沉积盆地的重要特点,这由中国大陆的特性所决定.根据后期改造的主要地质作用及改造形式的不同,将改造盆地划分为8种类型.剔去后期改造的影响,系统恢复原始盆地面貌,为深刻认识和揭示盆地演化改造过程和油气成藏、定位及分布的重要基础.根据改造盆地的地质实际和笔者的研究实践,探讨和提出了改造盆地研究和油气评价的思路及程式;从绝对时间和相对时限两方面,具体厘定了中国盆地油气晚期超晚期成藏定位的时限.探讨了深部作用对油气富集的影响、油气逸散及其地质效应等问题.含油气盆地动力学研究系统可划分为成盆、成藏和评价3大次系统.在盆地演化和改造过程中,各次系统及子系统之间联系密切、相互作用.倡导沉积盆地研究遵循"整体、动态、综合"的总则.世界已探明的砂岩型铀矿床逾82%与已生产的油气田或煤田同盆共存.盆地中沉积物的性质取决于盆地的位置,如盆地位于陆内,则有陆相沉积物的堆积;如位于大洋中,则为海相沉积;如位于沿海地区,则有海、陆相两类沉积物的堆积;一个沉积盆地的发育,通常是经历了几百万年的历史,在如此漫长的地质时期内,其中沉积物的性质及沉积物的特征,都处在不断的变化中。
沉积盆地演化与油气资源形成机制研究沉积盆地是指由沉积物填充而成的地质构造单元,是油气资源形成的重要地质背景。
沉积盆地演化与油气资源形成机制研究是石油地质学领域的热点问题,对于油气勘探开发具有重要的指导意义。
沉积盆地的形成,通常是由于地壳运动和构造变动引起的地表下陷,形成了相对稳定的地壳块体,然后在这些块体上发生了相对连续的沉积作用,最终形成了沉积盆地。
沉积盆地的演化过程,通常可以分为三个阶段:初期、中期和晚期。
在初期阶段,沉积盆地处于快速下沉和快速沉积的状态。
这个阶段的特点是盆地深度较浅,沉积速率较快,沉积物主要以碎屑岩和泥岩为主。
在这个阶段,由于盆地深度较浅,热流强度较高,导致了盆地内部温度升高,从而使得有机质的生物降解速度减缓,有机质得以保存下来。
在中期阶段,沉积盆地处于缓慢下沉和缓慢沉积的状态。
这个阶段的特点是盆地深度逐渐加深,沉积速率逐渐减慢,沉积物主要以泥岩为主。
在这个阶段,由于盆地深度加深,地温逐渐升高,有机质开始发生热解反应,产生了大量的烃类物质。
在晚期阶段,沉积盆地处于稳定状态。
这个阶段的特点是盆地深度较深,沉积速率较慢,沉积物主要以烃源岩为主。
在这个阶段,由于盆地深度较深,地温较高,有机质已经完全热解成了烃类物质,形成了丰富的油气资源。
沉积盆地演化与油气资源形成机制研究的关键问题是确定烃源岩、圈闭和运移路径等因素。
烃源岩是指含有丰富有机质的岩石,在高温高压条件下可以产生烃类物质。
圈闭是指能够阻止烃类物质向上运移的岩石层或构造形态。
运移路径是指烃类物质从烃源岩到圈闭的运移路径。
目前,沉积盆地演化与油气资源形成机制研究已经取得了一系列重要进展。
通过对盆地构造演化、岩相古地理、热史演化等方面的研究,可以确定烃源岩、圈闭和运移路径等关键因素。
同时,在勘探开发过程中,还需要结合地球物理、化学分析等技术手段进行综合分析和评价。
总之,沉积盆地演化与油气资源形成机制研究是一个复杂而又关键的问题。
沉积盆地的类型划分及其基本特征1 前言沉积盆地是油气形成的基本构造单元。
“没有盆地就没有石油”等广为流行的观点,充分说明了盆地在油气勘探开发中的重要性,与此同时,盆地也是其它金属矿产的沉积发育基地,即盆地对多种沉积矿产的赋存具有重要的控制作用。
我国和世界油气勘探实践证实,不同的地球动力背景和构造作用过程,形成不同类型的盆地,而不同类型的盆地,其含油气丰度及金属矿产的品位是有差异的,因而对沉积盆地进行合理的、科学的分类是研究矿产成因、类型、特点及分布规律的基础,对矿产普查与勘探具有重要的指导意义。
2 沉积盆地的分类方案20世纪40 年代以来,人们就开始了盆地的分类工作。
板块学说问世以后,以此为基础的分类方案纷呈云涌。
国外从Klemme(1970)开始,先后有Dickinson(19 74)、Bally(1980)、Kingston(1983)、Miall(1984、1990、2000)、Klein(1987)、Ingersoll(1988)、Allen 和Akkev(1992)等对全球主要盆地进行了研究和类型划分。
在国内,赵重远(1978)、甘克文(1982)、李德生(1980、1984)、陈发景(1986)、朱夏(1979、1983)、罗立志等(1982)、刘和甫(1986)、陈景达(1989)和彭作林(1995)等先后利用板块构造的观点对中国的沉积盆地或含油气盆地进行了分类。
综合而言,主要的分类参数有:①地壳类型:大陆壳、洋壳、过渡壳;②板块的运动形式:聚敛型、离散型、转换型;③在板块上的位置:克拉通内、克拉通边缘、洋中脊等。
目前广泛采用的盆地分类方案主要有两种:一种是以现今盆地的基本特征与板块构造背景的密切关系为依据,将盆地划分为克拉通盆地,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,该方案反映的是盆地的地貌构造形态和板块构造背景;另一种是以盆地形成的地球动力学特征为依据,将盆地划分为与张性(伸展)、压性(挠曲缩短)和与走滑作用有关的(扭性)盆地(附表1),该方案突出的是盆地形成过程的应力状态和地球动力学特征。
1.沉积岩:是在地壳表层条件下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质、宇宙物质等沉积岩的原始物质成分经搬运、沉积及沉积后作用形成的岩石。
2.母岩:指早于该沉积岩而存在的岩浆岩、变质岩、以及较老的沉积岩。
3.物源区:母岩的物质来源区。
4.沉积圈:也就是岩石圈、水圈、大气圈、生物圈它们相互重叠的范围。
5.表生带:也是沉积圈,是岩石圈、水圈、大气圈、生物圈相互重叠的范围。
该带具有富含H2O,O2,CO2以及低温低压生物活动强烈的特点。
6.风化作用:在温度、压力及水、氧、二氧化碳的作用下以及生物活动的影响下,使岩石发生机械破碎和化学转化的一种作用。
7.物理风化作用:岩石只发生机械破碎,而没有成分上的变化,这种风化作用称为物理风化作用。
8.化学风化作用:岩石中有矿物的分解和化学成分的改变的风化作用。
9.生物风化作用:由生物作用引起的而使岩石发生变化的风化作用。
10.元素的风化分异:元素从母岩中迁移出有一定的顺序,这种现象称为元素的风化分异。
11.碎屑物质:由物理风化作用形成的岩石碎屑和矿物碎屑。
12.不溶残积物:沉积作用过程中形成的粘土矿物及氧化物。
13.溶解物质:化学风化过程中形成的,呈熔解状态被搬运的物质。
14.牵引流:靠自身能量携带载荷向前运动的一种牛顿流体。
15.重力流:在重力作用下发生流动的弥散有大量沉积物的高密度流体。
16.牛顿流体:指服从牛顿内摩擦定律的流体。
17.非牛顿流体:指不服从牛顿内摩擦定律的流体。
18.载荷:流体中被搬运的沉积物。
19.载荷量:单位时间内流经某一横断面的沉积物的总量。
20.溶解载荷:呈溶解状态被搬运的沉积物。
21.悬移载荷:呈悬移状态被搬运的沉积物。
22.推移载荷:也称床沙载荷,指直接覆于床底上的有两个被搬运颗粒直径那么厚的做层状运动的底部颗粒。
23.满载:流体中的载荷量已经达到其流体所能搬动的最大限度。
24.超载:流体中的载荷量已经超过其流体所能搬动的最大限度。
25.床沙形体:也称为底形,底面形态。
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。
沉积盆地的形成机制沉积盆地是地壳的洼地区域,通常是由各种地质过程所导致的沉积物沉积的结果。
它们在地质历史中起着重要的作用,不仅代表着过去地质时期的气候和环境条件,还是石油和天然气等重要矿产资源的主要储存地。
本文将重点介绍沉积盆地的形成机制。
首先,构造运动是沉积盆地形成的重要因素之一、当地壳板块发生运动时,发生构造活动,例如地壳的抬升和下沉、地壳的拉伸和挤压等。
在构造抬升的地方,地壳在上升过程中形成了凹陷的洼地,此时就形成了一个沉积盆地。
例如,喜马拉雅山的挤压作用导致了孟加拉湾的形成,成为一个重要的沉积盆地。
其次,海平面变化也是沉积盆地形成的关键因素之一、随着海平面的变化,陆地上的河流、湖泊和海湾等会发生相应的变化。
当海平面下降时,之前被海水淹没的地区出现陆地暴露,形成了新的沉积盆地。
而当海平面上升时,海水会淹没先前的陆地,形成新的海湾和海沟。
这种海平面变化的变化也会导致沉积盆地的形成。
另外,沉积盆地的形成与河流和湖泊的侵蚀和沉积有关。
当河流经过一段时间的冲刷和侵蚀,流经的地区会形成较深的河谷。
随着时间的推移,河谷中的沉积物会逐渐填满河谷,最终成为一个深度较浅的湖泊,沉积物也会逐渐填满整个湖泊,形成一个沉积盆地。
此外,沉积盆地的形成还与沉积物的运输和沉积过程有关。
由于重力作用和水流的作用,沉积物会随着水流的运输在合适的地方沉积下来。
当沉积物沉积达到一定厚度时,就会形成一个沉积盆地。
例如,冲积平原就是在河流冲击下形成的沉积盆地。
最后,气候变化也是沉积盆地形成的一个重要因素。
当气候变暖或变冷时,全球的水循环会发生改变,导致河流的水量和沉积物输送量发生变化。
气候变暖时,冰川融化会导致水量增加,从而加剧了沉积物的沉积。
而在气候寒冷的时候,冰层会覆盖河流以及其他地表水体,导致沉积物沉积减少。
这些气候变化对沉积盆地的形成和发展有着重要的影响。
综上所述,沉积盆地的形成是由多种因素共同作用的结果。
构造运动、海平面变化、河流和湖泊的侵蚀和沉积、沉积物的运输和沉积以及气候变化都会对沉积盆地的形成和发展产生重要影响。
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。
沉积盆地的沉积演化与资源评价沉积盆地是地球表面的一种地质地貌单元,是由多种地质作用形成的深厚沉积物填充的地形凹陷。
在漫长的地质历史中,沉积盆地的沉积演化经历了多个阶段,形成了丰富的地质资源,对于资源评价具有重要意义。
一、沉积盆地的形成与演化沉积盆地的形成通常与板块运动和地壳变形有关。
在板块邻接、相对运动过程中,地壳可能会发生裂谷伸展、俯冲碰撞等现象,形成凹陷的地质单元。
随着时间的推移,沉积盆地被各种沉积物填充,沉积盆地的演化经历了多个阶段。
首先是沉积构造形成阶段。
在盆地形成初期,地壳构造活跃,存在大量的断裂、褶皱等构造。
这些构造对沉积物的沉积分布和形态产生重要影响。
其次是大量物源充填阶段。
在构造形成阶段之后,盆地开始积聚大量陆源物质,如砂、泥、碎屑等。
这些物质的沉积使得盆地逐渐充填,并形成良好的沉积环境。
随后是沉积盆地演化阶段。
在大量物源充填阶段之后,沉积盆地的演化进一步发展。
这一阶段主要包括沉积物沉积的演化和成岩作用的发育。
沉积物沉积演化是指沉积物在沉积盆地内的分布和变化。
在沉积盆地内,物质的来源、沉积环境以及水动力条件等都会对沉积物的沉积造成一定影响。
通过对盆地内沉积物的研究,可以了解盆地的古地理环境以及沉积作用的演化过程。
成岩作用的发育对于沉积盆地的演化也具有重要作用。
在沉积作用发生后,沉积物经历不同的地质作用,如压实、渗透、溶解等,形成新的岩石。
这些成岩作用还会改变沉积岩的物理性质和地球化学特征。
二、沉积盆地的资源评价沉积盆地的充填物通常包括矿产资源和石油、天然气等化石能源。
通过对沉积盆地的资源评价,可以确定盆地内矿产资源的分布、储量和质量。
资源评价的方法通常包括地质调查、地球物理勘探、钻探和化验等。
地质调查是对盆地地质构造、沉积物厚度、沉积相等进行实地观察和采样,以获取关于盆地地质特征的信息。
地球物理勘探包括地震、重力、磁力等勘探方法,通过测量物理场参数来推断地下地质构造和沉积物的分布。