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1、第十章 含油气盆地第一节 盆地的基本概念第二节 伸展盆地第三节 压陷盆地第四节 走滑盆地第五节 克拉通内盆地第六节 盆地内部构造单元第七节 中国含油气盆地的基本特征第一节 盆地的基本概念一、为什么要研究沉积盆地二、盆地的基本概念三、含油气盆地四、沉积盆地的结构要素五、盆地的沉降原因六、盆地的分类一、为什么要研究沉积盆地理论意义： 盆地是地球系统演化的产物，它与造山带是大陆及其边缘最重要的构成单元。（1）盆地的形成受控于岩石圈板块之间的相互作用以及地球深部地幔的动力学背景，因此通过对沉积盆地形成演化动力学的研究，可以大大促进板块构造学和地球动力学研究的深化；（2）盆地的形成演化受地球大气圈、水圈
2、、生物圈和岩石圈等多圈相互作用的影响，是地球内、外地质营力综合作用的结果，故盆地是研究地球系统多圈层耦合作用的良好载体；l 沉积盆地是大自然提供给人类能源、矿产资源、水资源等最重要的宝库；No Basin， No Oil -Perrodon A （1983）近600个盆地，找到巨型油气田的75个（13%）；找到油气的215个（37%）；l 富含有机物的盆地流体在成矿流体中居重要地位，沉积盆地是形成超大型层控矿床的必要条件；实际意义二、盆地的基本概念朱夏（1965）：在地质发展的一定历史阶段、一定运动体制下形成的统一的沉降大地构造单元；A.W.Bally（1975）：包含有超过1km厚沉积物的沉
3、降体制，它现今仍或多或少保存有原来的形状；Fischer（1975）：对于地貌学家或地理学家，盆地为岩石圈表面在三度空间上的凹地，其中充满了水或空气；对于地质学家，盆地还具有第四度空间即时间概念，并包含有厚达数千米的沉积物及火山岩；Selley（1985）：将盆地分为地貌、沉积、构造盆地三种；n 地貌盆地指被天然高地围绕的一块低地；大陆地貌盆地可以是较小山间平原，也可以是横贯大陆的河谷；水下地貌盆地可以从小型的冰碛湖到大型的大洋盆地； n 沉积盆地指沉积岩或沉积物分布的地区；几点说明：l 前者是地质历史时期中的沉积盆地，如华北板块广泛发育古生界，是古生代的沉积盆地；l 后者是现在正发生沉积作用
4、的沉积盆地，如华北平原、塔里木盆地等，现在仍发生沉积作用；l 在沉积作用发生时，沉积盆地可以具有盆形地貌，也可以不具有盆形地貌，如大陆坡的沉积作用就发生在斜坡上；n 构造盆地 （沉积后盆地）在这种盆地中，岩相带的走向、古水流的方向与盆地的现存构造无关；l 形成盆地的沉降运动发生在变形岩层沉积之后；l 当构造盆地（相对于早期沉积盆地而言）又接受沉积后，构造盆地也可以说是后期的沉积盆地；n 叠合盆地构造作用使同一地区不同地质时代、不同成因类型的沉积盆地进行叠合，形成叠合盆地；特点：l 其形态和边界常由后期相对年轻盆地的构造边界所决定；l 朱夏称这些不同时期形成的盆地单元为盆地原型（proto-ty
5、pe）或盆地单型（mono-type）；三、含油气盆地1.概念指具备成烃要素、有过成烃过程并已发现有商业价值的油气聚集的沉积盆地；显然，含油气盆地仅仅是所有盆地中的一部分；n 含油气盆地必须具备的条件（1）要有一个稳定持续下降的大地构造环境；（2）要有一个有机质赖以大量繁殖、聚集和沉积下来得以避免氧化而向石油转化的古地理环境；实践证明，这种环境就是具有一定水体深度的内陆湖泊和陆棚浅海地带；（3）必须经受一定程度的构造运动，从而一方面可以推动油气运移和为油气运移创造必要的构造条件， 同时可以为油气聚集提供圈闭场所；含油气盆地是油气生成、运移、聚集的基本地质单位沉积发育史水文地质演化史含油气盆地构
6、造发展史油气生运聚条件油气生、聚有利区带含油气盆地分析流程四、沉积盆地的结构要素n 盆地分析的重要任务之一是对其进行解析，识别出各种结构要素，阐明它们的配置关系；n 盆地的三大结构要素l 盆地的基底l 盆地的沉积盖层l 盆地的周边（一）盆地的基底与深部结构基底（Basement）：指盆地沉积盖层之下古老岩石单元，或者说由盆地形成之前的岩系组成，可以由古老的结晶岩或变质岩组成，也可以由沉积岩系组成，还可以由二者混合组成；它是盆地赖以存在的基础；说明：l 许多大盆地发育于古老地台或微地块基底之上，如鄂尔多斯、四川、塔里木盆地等；l 有些盆地基底是复合的，如准噶尔盆地基底包括古老微地块和古生代褶皱带
7、； l 盆地深部研究已经由基底延伸到moho面以及岩石圈的底界面；l Dickinson（1997）提出地幔软流层与岩石圈之间的界面是控制盆地演化的更为重要的界面，更具有动力学意义，如流动的软流圈加之于岩石圈底界面的力可能是岩石圈伸展减薄的主要原因，并导致裂谷盆地形成（Ziegler，1992）；（二）盆地的内部结构沉积盖层：指在基底之上发育的沉积岩层；n 盆地的内部结构主要从沉积地层和构造两个方面入手： l 盆地的等时地层格架和建造单元l 盆地的构造格架和构造单元1、盆地的等时地层格架和建造单元p 地层格架（stratigraphic framework）指盆地中地层和岩性单元的几何形态及其
8、配置关系（Conybeare，1979），是一种三维概念； l 以标准露头剖面或基准井为基础来划分、建立地层序列；l 借助地震地层学方法，快速识别出盆地内不整合间断面及其相应的整合面，划分对比不同级别的层序地层单元，建立等时地层格架；l 进一步研究沉积体系和相，重建各地质时期盆地古地理环境；2、盆地的构造格架和构造单元p 构造格架（structural framework）指盆地演化过程中起控制作用的主要构造所构成的系统； l 识别和划分盆地中隆起和坳陷等构造单元，分析其配置关系是构造格架分析的最重要内容； 如裂谷或断陷类盆地中最重要的是对盆地形成演化起重要作用的主干断裂系统，它们将盆地划分出
9、一系列断隆带和断陷带，构成盆地构造格架；（三）盆地的周边指盆地周围的边界，可以是沉积边界（deposition margin）,也可以是侵蚀边界（eroded margin），盆地周边的性质决定了盆地的基本类型；n 同沉积盆地（syndepositional basin）指沉积充填阶段盆地的原来面貌，盆地边界为沉积边界；通常盆地与其外围边界地质体的接触关系主要有超覆接触和断层接触两种，从而可进一步分为坳陷盆地和断陷盆地（分为单断、双断）； n 后沉积盆地（postdepositional basin）指受后期构造变形的影响和剥蚀破坏，原有面貌被改造了的盆地，其边界常为侵蚀边界； 五、盆地沉降的
10、原因沉积盆地是地球表面的长期沉降区，盆地的沉降是岩石圈动力学演化的基本过程之一；从岩石圈动力学的角度看，盆地的沉降机制（构造沉降机制）可以分为三类：1、单一的热沉降机制指由于先前受热岩石圈的冷却收缩及伴随的密度增 大而产生的均衡沉降；它是大陆裂谷裂后坳陷、大洋盆地以及被动大陆边 缘的重要沉降机制之一；例子：A，最典型的例子是大洋盆地的沉降，大洋岩石圈通常形成于大洋中脊（平均海拔-2.5km），随着海底地壳背离扩张中心，岩石圈会不断冷却沉降，离开大洋中脊越远，沉降越深；B，对于大陆岩石圈，岩石圈和地壳加热造成隆起，随之地表侵蚀使地壳变薄，然后当高热流停止活动即又变冷时会导致这种衰减地壳的沉降；C
11、，热作用还会引起深部辉长岩或麻粒岩相向稳定的榴辉岩相的转化（相变），从而使深部收缩，造成岩石 圈表面沉降；n 岩石圈的热来源l 软流圈的热对流（或地幔柱）；l 岩浆的侵入；l 放射性元素的衰变；l 摩擦生热等；2、地壳或岩石圈厚度的变化地壳减薄引起沉降；岩石圈（地幔）减薄会造成地幔的热隆起；n 引起地壳减薄的因素l 地下热隆和地表侵蚀；l 机械拉伸延展；l 壳下侵蚀等； n 地壳或岩石圈厚度的变化与两种大的岩石圈构造动力学背景有关：l 拉张作用动力学体制拉张作用导致地壳发生机械伸展减薄，引起由地壳张性断裂控制的沉降；l 挤压作用动力学体制在造山带地区，岩石圈可以由于与软流圈的相互作用而从其底部
12、变薄，甚至发生壳下侵蚀；3、构造负载作用指岩石圈构造加载造成的挠曲或弯曲沉降； n 常见的构造加载方式l 链式火山或海山等小规模载荷l 山脉式大规模载荷，形成前陆盆地l 致密物质（如超铁镁质岩体）贯入地壳（？）p 在以上动力学沉降机制之上，还必须加上沉积载荷的驱动力，它强化了热学的和构造的基本机制；n 沉积负载作用指盆地内水、沉积物等产生的沉积载荷对盆地沉降的驱动；特别是大型三角洲发育的海湾地区，接受了大量的沉积，其负荷作用可以导致均衡下沉，岩石圈变形弯曲成为一个宽阔区域下坳带；几点说明：l 促使盆地发生沉降的因素有构造作用和沉积物负载作用两大类：l 盆地总沉降包括构造沉降（构造作用造成的盆地
13、沉降）和沉积物负载作用造成的盆地沉降两部分；l 构造沉降量对应时间做图，即得到构造沉降曲线，该曲线反映盆地类型及形成的动力学机制；l 从岩石圈动力学角度来看，盆地构造沉降的通常是以一种为主，多种机制综合作用，共同构成盆地沉降的构造热体制；不同沉降机制之间有些是相互联系的，一种机制可能触发另一种机制，如热对流作用可以触发岩石圈的拉伸作用或者岩石圈底部的底侵作用；l 从盆地的演化看，构造沉降是最基本的沉降，而沉积物负载作用促使盆地沉降持续发展，并常常在盆地演化的晚期转化为主要的沉降机制；l 盆地沉降机制很复杂，目前的知识储备和研究水平还不足以解释和预测盆地沉降的确切过程；六、盆地的分类沉积盆地的类
14、型划分是盆地分析的基础和油气资源评价的重要依据之一。（一）盆地的分类原则及类型盆地的分类原则有多种，依据不同原则可分为多种类型：n 根据盆地的规模可分为：超巨型（大于100万平方公里）巨型（50万100万平方公里）大型（10万50万平方公里）中型（1万10万平方公里）小型（小于1万平方公里）n 根据盆地的平面形态有圆形、椭圆形、长条形、菱形盆地和槽地等；n 根据盆地的剖面形态分出对称的和不对称的或箕状的、单式箕状或复式箕状盆地等；n 根据沉积作用与盆地形成作用在时间上相互配合关系又可分为先成盆地、同生盆地、次生盆地或地貌盆地、沉积盆地、构造盆地等等；n 根据盆地基底的性质分为前寒武纪褶皱基底、
15、加里东褶皱基底、华力西褶皱基底和阿尔卑斯褶皱基底等； n 分类科学方法 是对事物进行深入研究所必需的一种研究方法，通过分类有助于把握事物之间的区别和联系，揭示事物的规律性，同时也有助于对事物性质的预测；l 理论上，可以根据事物的任何性质对其进行分类， 从而事物有多少种性质，就可以有多少种分类方案；l 对事物进行分类是为了对事物作深入研究，因此，对于不同的研究目的，需要从不同的角度对事物进行分类，即采用特定的分类原则和分类方案；l 对于同一研究目的，分类方案是有优劣之分的；由于盆地的沉积和构造样式演化主要受地球动力学环境的影响，故从岩石圈动力学角度进行盆地分类是近年来比较强调的一种分类方案；（二
16、）盆地的动力学类型这里按照盆地形成的力学机制将其划分为四种类型：l 伸展型盆地:由岩石圈伸展作用形成；l 挠曲类（压陷）盆地:由岩石圈弯曲产生；l 走滑盆地:与走向滑动或巨型剪切带有关；l 克拉通盆地:在大陆克拉通内部或边缘可能受热的作用形成的坳陷盆地；第二节 伸展盆地一、伸展盆地概念二、伸展盆地的类型三、岩石圈伸展作用模式四、伸展盆地的构造样式一、概念伸展盆地（extensional basin）：由大陆岩石圈受拉张而伸展、减薄形成的裂陷或裂陷坳陷盆地；说明：（1）盆地形成的力学机制为拉张应力机制，但从大的构造背景来看，盆地可发育在拉张、挤压、扭动等不同的大地构造背景中；（2）伸展盆地的裂陷作用包括主动裂陷（active rifting）和
