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1、断陷盆地典型构造特征、成因及油气地质意义班 级：021084学 号：20081001723姓 名：熊昶日 期：2010/12/61、断陷盆地及其典型构造样式概述断陷盆地指断块构造中的沉降地块，又称地堑盆地。它的外形受断层线控制，多呈狭长条状。盆地的边缘由断层崖组成，坡度陡峻，边线一般为断层线。随着时间的推移，在断陷盆地中充填着从山地剥蚀下来的沉积物，其上或者积水形成湖泊（如贝加尔湖、滇池） ，或者因河流的堆积作用而被河流的冲积物所填充，形成被群山环绕的冲积、湖积、洪积平原。如太行山中的山间盆地和地堑谷中发育着的冲积洪积平原。低于海平面的断陷盆地被称为大陆洼地。断陷盆地是由两条性质相同的岩层之间
2、相对下降的断块而形成的。一般倾向相向的高度角 5090，常形成狭长的凹陷地带，或形成断陷盆地。但断陷盆地一般规模比地堑大，形状也不相同。造成地堑的断层，两侧可能是正断层，也可能是逆断层。地堑的大小不一，例如我国陕西省的渭河地堑是秦岭北坡断裂下降，而两侧相对上升的结果。贝加尔湖地堑长 750 公里，宽 85 公里，深 1620 米。再如我国山西省著名的汾河地堑，国外著名的莱茵地堑及世界最大的东非大地堑等。有的断陷盆地积水形成湖泊就是断层湖，如云南的滇池。断陷盆地是一种典型的构造活动型盆地，表现为时间上的阶段性、幕式性和空间上的差异沉降，造成盆地内构造古地貌的极大变化，并由此导致了盆地内不同构造部
3、位发育不同类型的构造坡折带及其控制的层序边界类型、构成样式发生显著的变化（图 1）( 发育在陡图 1 陆相断陷盆地层序构成样式坡断坡带边界正断层断距最大的区段中心的由下盘的物源体系供给而形成的层序主要由高位体系域构成( 在物源供给较弱的情况下（位置 3） ，层序边界与湖扩面一致( 而在物源供给较强的部位（位置 1） ，如下盘源区为继承性水系的部位，层序构型以加积型副层序组叠置样式为特征，类似于被动大陆边缘发育的由陆架边缘、海进和高位体系域组成的!型层序(这种层序构型是由于正断层上盘的高速滑移导致可容空间持续发育的结果。构造转换带（位置 2）是主要的入盆水系发育部位，物源供给充分，低速沉降对可容
4、空间发育的控制作用较弱。构造转换带部位的层序构型以加积或进积副层序组叠置样式为特征，层序一般发育由完整的体系域构成的 I 型层序。在盆地上盘缓斜坡部位（位置 5） ，类似于被动大陆边缘缓坡型层序或前述枢纽带发育的背景，很多研究实例，如泌阳凹陷显示，相对湖平面下降期间，早期形成的层序被下切剥蚀，表现为 I 型层序边界；新的层序由强制性低位水退体系域构成，表现为向陆地尖灭、向盆地发生相跃迁的低位滨岸沉积。图 1 中的位置 4 是缓坡断坡带或者弯折带的发育部位，该部位盆地的沉降除了缓坡带本身的沉降分量之外，又叠加了断层或褶皱弯曲的沉降，所以这个部位是缓坡带上沉降较快，可容空间较大的位置，由于其控制断
5、层一般是盆地内的二级断层，因此可容空间增加的幅度要比陡坡断坡带小。从东营凹陷缓坡断坡带和南阳凹陷缓坡弯折带来看，其所控制的盆地古构造地貌背景类似于被动大陆边缘的陆架 7 陆坡型古地貌。因此形成的层序构造样式是典型的 I 型层序。盆地的较深部位（位置 6） ，层序构型的主要控制因素是沉积物的供给，中等沉降区深盆内，相对湖平面的下降可能形成低位扇或者有机质含量较高的泥质沉积。 断陷盆地的构造形式十分复杂。许多迹象表明,断陷盆地在发生伸展作用的同时,伴生走滑作用,因此,断陷盆地既非一个典型的伸展盆地,亦非一个典型的走滑盆地,而是伸展和走滑联合作用的盆地,只是在构造运动的不同阶段,其作用的强度是不同的
6、。目前,国内外学者对伸展盆地和走滑盆地的研究在理论上逐渐趋于成熟和完善,而对类似于辽河盆地这样因伸展和走滑联合作用而复杂化的断陷盆地,目前仍无可被公认的理论模式。而辽河盆地复杂的油气分布状态表明,伸展和走滑造作用形成的构造样式对油气分布控制作用是十分明显的。本文试图以辽河盆地东部凹陷为例,阐述构造样式对油气分布的影响。构造样式类型的划分依据构造样式的主要控制因素是断层,依据剖面形态,正断层可分为板式正断层、铲式正断层和坡坪式正断层。早第三纪,辽河盆地东部凹陷经历了伸展和走滑的共同作用下,依据构造的几何学、运动学、动力学及其演化特征,可将这些组成断陷半地堑划分为五种样式(图2) ,即地垒与半地堑
7、、旋转半地堑(多米诺式半地堑) 、滚动半地堑、复式半地堑、走滑半地堑图 2 辽河盆地东部凹陷构造样式形成机制表 1 辽河盆地东部凹陷基本构造样式及其主要特征特征如下：（1) 地垒与半地堑:非旋转,断层两盘只作相对差异升降运动,是裂谷盆地发育早期的构造样式(表 1 ,图 2) 。(2) 旋转半地堑:断块发生旋转,多个旋转半地堑可组合成多米诺式半地堑系,是裂谷盆地发育早期的构造样式(表 1 ,图 2) 。(3) 滚动半地堑:滚动半地堑是受铲式正断层控制而形成的,其中包含了走滑作用对其改造作用,是裂谷盆地发育中期的构造样式(表 1 ,图 2) 。(4) 复式半地堑受坡坪式正断层控制,主要洼陷靠近主控
8、断层,次要洼陷远离主控断层,半地堑基底呈弧形弯曲,中间常隔以断坪隆起或中央构造带,是裂谷盆地发育中晚期的构造样式(表 1 ,图 2)。 (5) 走滑半地堑:指受走滑断层控制的半地堑或被走滑断层强烈改造的半地堑,常发育“入”字形雁列褶皱、负花状构造及反转构造,是裂谷盆地。构造样式制约有利构造岩相带的分布断陷盆地的沉积体系响应盆地的构造样式。本区经历了早第三纪(断陷阶段) 和晚第三纪及第四纪(坳陷阶段) 的构造沉积演化。断陷早期(非旋转及旋转半地堑发育期) 发育火山岩及湖泊沉积体系;中期(滚动半地堑及复式半地堑发育期)发育湖泊及三角洲沉积体系;晚期(走滑半地堑发育期) 发育冲积平原沉积体系。坳陷阶
9、段(坳陷发育期) 发育冲积扇沉积体系。构造样式与沉积体系的相互配置决定了有利的构造岩相带分布。由于本区为狭窄的裂谷盆地,决定了构造岩相带常呈线性分布。其延伸方向都与主干构造线方向一致。主干断层两盘常常发育着相对独立的岩相带或亚相带。如:在上升盘优势相为河流相和三角洲平原亚相,下降盘优势相为三角洲前缘及前三角洲亚相和湖泊相(图 3) 。多年的油气勘探表明:滚动半地堑和复式半地堑构造样式和三角洲前缘及三角洲平原沉积体系相互配置是最有利的构造岩相带。如本区的茨榆坨高垒带和牛居青龙台背斜构造带的构造样式与沉积体系的有效配置关系即是一例。构造岩相带分布规律一方面具有一定的继承性,同时发生有规律的变化。受
10、主干断层活动强度及气候等因素的影响,在同一构造层的油层组内,它们的岩相类型有时发生变化,主干断裂活动强度与演化控制沉积体系的发育位置、规模大小和迁移方向。图 3 断陷盆地层序地层格架内的构造样式与沉积体系示意图构造样式与油气藏油气藏的演化与构造沉积演化及油藏的形成机制密切相关(表 2)。沙三期沙一期:由于极小部分生油岩进入生油门限,此时基本无油气藏形成。东营末期:由于本区油气二次运移的关键时刻为东营末期,油气藏形成时间基本上在东营末期之后。本区此时油气藏的类型以背斜油气藏、断鼻油气藏和断块为主,层位分布在沙三上段、沙二段、沙一段和东营组(表 2)。现今:由于晚第三纪以来的热沉降的影响,未达到生
11、油门限的生油岩逐渐成熟生油,因此在晚第三纪之后油气仍具成藏的条件(图 4 ,表 2),现今油气藏的展布范围在横向和纵向上均有扩展的趋势。油气藏类型也有所变化,在上述背斜油气藏、断鼻油气藏和断块油气藏的基础上出现砂岩透镜体油气藏和岩性尖灭油气藏(图 4 ,表 2)。 图 4 东部凹陷背斜构造带油藏形成与演化分析图 表 2 辽河盆地东部凹陷构造沉积演化与油藏类型关系二、典型构造特征、成因及油气地质意义 一、箕状断陷构造类型根据箕状断陷发育特点、组合形态及其与上覆层的关系，可将中国箕状断陷分为对翘型、反翘型和单翘型三大类九种亚类(如表 3)(-)对翘型对翘型是指沉积盆地中箕状断陷的组台形态。 对翘”
12、即以中央古隆起为其主轴所控制的两侧箕状断陷，其断超尖灭带对称地指向中央古隆起。再根据箕状断陷有无上覆坳陷式的沉积盆地和最终箕状断陷的边界断层的性质，又可分为三种亚类。1断斯对翘沉降型“断”是指箕状断陷， 坳”是指各箕状断陷之上坳陷式的沉积盆地； 沉降”是指与西部强烈挤压形成的坳陷式沉积盆地的区别。例如：(1)渤海湾一苏北盆地 在早第三纪时，太康一泰山一南黄海中部近东西向古隆起，控制其南侧周口坳陷 苏北盆地的东台、盐埠坳陷、南黄海的南部坳陷中的箕状断陷南断北超，和其北侧的冀中北部、渤中、黄骅、济阳、开封、北黄海、南黄海北部等坳陷中的箕状断陷北断南超。总体上断超尖灭带指向古隆起，晚第三纪时各坳陷整
13、体上升，经剥蚀夷平作用后转为大面积的稳定沉降，原来被分割的箕状断陷组成统一的坳陷式盆地。(2)杭州湾一东海盆地 北东向的浙闽粤桂古隆起两侧的杭州湾、东海盆地也是典型的实倒，只是前人称杭州湾的西湖断陷为西湖坳陷，这是由于晚第三纪时受来自东部的挤压力改变了箕状断陷的面貌之故。(3)北部湾盆地 北部湾盆地早第三纪时以 NEE 向的中央凸起为主轴，其两侧的箕状断陷的断超尖灭带较为对称地指向中央凸起，与其它偏对称的断坳对翘沉降型有所区别 晚第三纪时各断陷整体上升，经剥蚀夷平作用后转为稳定沉降。其中上第三系坳陷最深的部位与中央凸起轴部相重台，原来被分割的箕状断陷组成统一的坳陷。 表 3 中国含油气盆地箕状
14、断陷构造类型2断斯对翘挤压型它与断坳对翘沉降型所不同的是，早期箕状断陷的边界正断层被晚期逆掩、逆冲断层所代替而形成强烈的挤压坳陷式的沉积盆地。例如：(1)塔里木盆地 它以近东西向中央古隆起为主轴，控制两侧中生界和下新生界巨型箕状断陷，断超尖灭带指向中央古隆起。晚第三纪由于喜马拉雅运动的影响，盆地周边褶皱山系向盆内挤压发育成后期的坳陷型盆地。(2)准噶尔盆地 北西西向的准噶尔盆地中央古隆起(三个泉隆起)两侧的中上石炭、二叠、三叠、侏罗系的箕状断陷，被后期挤压改造成白垩、第三、第四系的坳陷型盆地。(3)焉耆一吐鲁番盆地 在天山褶皱系内的中天山古隆起南侧的焉耆盆地和北侧的吐鲁番盆地在中生代时也受中天
15、山古隆起的控制，其箕状断陷断超尖灭带指向中天山古隆起。新生代时由于喜马拉雅运动的影响，盆地两侧山系向盆内挤压发育成新生代坳陷型盆地。3单断对翘型单断对翘型与断坳对翘沉降、断坳对翘挤压型所不同的是在早期箕状断陷之上未形成坳陷式的沉积盆地。例如：(1)渭河一临河盆地 在第三纪时鄂尔多斯地台南北边缘的渭河、临河箕状断陷，断超方向指向鄂尔多斯古隆起，其上仅有披盖式的第四系堆积。(2)二连盆地 二连盆地属于晚侏罗-早白垩世对翘行型典型实例。以 NNE 向中央古隆起（苏尼特隆起）为主轴，其南侧赛汉乌力吉、布图莫吉等。(3)海拉尔盆地 该盆地属晚侏罗世单断对翘型，以 NNE 向中央隆起(巴彦山凸起)为主轴，
16、其东侧的呼和湖断陷和西侧的乌尔逊断陷、贝尔北断陷的断超尖灭带相对而翘。呼沦湖断陷受西侧蒙古中生代沉积盆地古隆起的控制，与二连盆地哈帮断陷构造格局相一致，同样形成与海拉尔盆地所发育的箕状断陷相反的构造格局。(2)反翘型翘型所不同的是在沉积盆地中箕状断陷超尖灭带背向中央古隆起同样，根据箕状断陷有无上覆坳陷式的沉积盆地和最终箕状断陷的边界断层的性质又可分为三种亚类。1断坳反翘沉降型(1)江汉盆地 江汉盆地在晚白垩世和早第三纪的沉积以近北西向的天门凸起为主轴，其东北侧的小板东、云应断陷和西南侧的小板、潜江、陈沱口断陷的断超尖灭带相背而翘。晚第三纪时，各断陷整体上升经剥蚀夷平后转为大面积的沉降，原来被分割的箕状断陷组成统一的坳陷和盆地。(2)松辽盆地 晚侏罗世时，松辽盆地以 NNE 向的古中央隆起为主轴，两侧箕状断陷的断超
