Basin绪论概念方法教程

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1、沉积盆地分析基础,2008年上半年 沉积盆地分析课程表（煤工系本科生） 班级：021054,课程编号：21011 课程名称：沉积盆地分析基础 英文名称：Sedimentary Basin Analysis 学 时：30学时（其中讲课20学时，实验 8学时，考试2学时） 学 分：2,主要内容： 盆地分析是一门为高年级本科生开设的专业课程，它的主要研究对象是沉积盆地包括了盆地形成演化分析、沉积充填史分析和沉积矿产成矿规律研究。沉积盆地分析是一项重要的基础地质工作，通过盆地形成演化的分析，可以概括出沉积盆地在时间上和空间上的演化规律性，此规律性能为板块构造学和地球动力学研究提供更丰富的依据。同时对于

2、指导能源资源、沉积和层控矿产的寻找、勘探和开发也具有重要的意义。 通过本课程的学习，使学生能熟练掌握有关沉积盆地分析的基本概念，掌握沉积盆地分析的总体思路和方法，并在实际操作方面得到应有的锻炼，从而为以后的学习和研究奠定坚实的基础。,课程简介： 1. 沉积盆地概念、研究内容、意义和进展； 2. 盆地分析基本思路、方法和基本参数； 3. 沉积体系分析（包含概念体系介绍、沉积成因标志分析和七大类沉积体系的详细解剖）； 4. 层序地层分析（包含基本原理介绍、层序地层单元的基本构成、层序基本型式及其边界特征和层序形成机理分析）； 5. 盆地构造分析（包含岩石圈流变学分带和盆地动力学分类方案、盆地特征分

3、述、盆地构造系统和盆地变形、盆地沉降史和构造史分析）； 6. 盆地热历史分析（包含盆地热历史分析的基本知识、地热场研究和古地温场研究）； 7. 沉积矿床成因类型及其成矿规律（包含碎屑沉积矿床、内源沉积矿床、可燃有机矿床和成矿地质条件及成矿规律分析）。,李思田，解习农，王华 等编著，2004，沉积盆地分析基础与应用，高等教育出版社，410p 迈尔 A. D. 著，孙枢等译，1991，沉积盆地分析原理，石油工业出版社 李思田主编，1988，断陷盆地分析与煤聚积规律，地质出版社 威尔格斯 C. K. 等编，徐怀大等译，1993，层序地层学原理（海平面变化综合分析），石油工业出版社 李思田主编，199

4、6，含能源盆地沉积体系，中国地质大学出版社 Galloway W. E. 和Hobday D. K. 著，1983，顾晓忠等译，1989，陆源碎屑沉积体系在石油、煤和铀勘探中的应用，石油工业出版社 陈钟惠编，1988，煤和含煤岩系的沉积环境，中国地质大学出版社 李思田等主编，1999，盆地动力学基本思想与若干研究方法，中国地质大学出版社 Frostick L. E. 和Steel R. J. 等编，王喜双等译，1996，沉积层序中的构造控制与特征，石油工业出版社 王华 主编，2008，层序地层学基本原理、方法与应用，中国地质大学出版社,383p,第一章 绪论（讲课1学时） 第二章 盆地分析基本

5、思路和方法（讲课2学时） 盆地分析基本思路 盆地分析基本参数 盆地分析基本方法 第三章 沉积体系分析（讲课6学时、实习2学时） 概述 岩石成因标志（实习） 冲积扇沉积体系 河流沉积体系 三角洲沉积体系 碎屑滨岸沉积体系 陆源陆架沉积体系 陆源陆坡和盆地沉积体系 第四章 层序地层分析（讲课6学时、实习2学时） 层序地层分析的基本原理 层序地层单元的基本构成 层序基本型式及其边界特征 层序形成机理 层序识别（实习）,第五章 盆地构造分析（讲课6学时、实习2学时） 第一节 岩石圈流变学分带和盆地动力学分类方案 第二节 盆地特征分述 第三节 盆地构造系统和盆地变形 第四节 盆地沉降史和构造史（实习）

6、第六章 盆地热历史分析（讲课2学时） 第一节 盆地热历史分析的基本知识 第二节 地热场研究 第三节 古地温场研究 第七章 沉积矿床的成因类型及其成矿规律（讲课3学时） 第一节 碎屑沉积矿床 第二节 内源沉积矿床 可燃有机矿床 成矿地质条件及成矿规律 考试（2学时）,1、沉积盆地概念、研究内容、 意义和进展,1）沉积盆地分析的研究内容、研究意义 沉积盆地分析的内容就是分析盆地形成及演化过程中的规律性，由此再造盆地的发展史，对其中的各种沉积矿产资源做出合理的预测和评价。 沉积盆地分析是一项重要的基础地质工作。,盆地分析(basin analysis) 沉积盆地是大自然提供给人类能源和矿产资源的最重

7、要宝库。石油地质家早就认识到石油、天然气形成并赋存于沉积盆地之中。没有盆地就没有石油“No Basin，No Oil”法国石油地质学家A.Perrodon（1983）的这一简单名言说明了盆地对能源的重要性。上世纪的后20年，从事金属矿床研究和勘查的地质家们通过对许多矿床成矿作用的精细研究，发现并证明了富有机物的盆地流体在成矿中居主要地位，认识到盆地对层控矿床的重要性。涂光炽先生曾指出沉积盆地是形成超大型层控矿床的必要条件。近十余年来，放射性矿产的勘探也将重点转向含油、气及含煤盆地中的砂岩型铀矿。,盆地又是人类所需淡水资源的最重要储库。随着经济的高速发展，现在人们日益认识到水资源对人类生存和发展

8、的极端重要性。实践证明，要想保护和正当利用水资源，就必须认识整个盆地水的赋存状态及其循环系统。 “沉积盆地分析”这一学科是地质学家在多年研究沉积盆地及相关资源过程中形成的理论和方法体系。盆地分析学科的早期发展侧重于盆地充填的沉积学研究，并被归属于宏观沉积学或沉积地质学的范畴，以后逐渐吸取了构造、大地构造、地球物理、地球化学和计算机技术等许多学科的成就来研究沉积盆地的成因、演化和其中资源的聚集规律。,在当代盆地分析的理论与方法中鲜明地体现了多学科聚集的特色。对能源资源的需求是推动这一学科发展最主要的驱动力。能源特别是由于油气勘探的高难度及其在国民经济中的战略地位，吸引了多学科研究在盆地领域进行研

9、究，并采用了许多先进技术及方法，使盆地分析具有多学科的综合性和技术方法的先进性。因此沉积盆地分析的教科书需要概要地反映这些新进展，包括先进的地球动力学理论对盆地形成、演化的认识。即盆地动力学，盆地的过程模拟技术以及盆地的流体系统等许多新领域。,理论意义：通过盆地形成演化的分析，可以概括出沉积盆地在时间上和空间上的规律性，这些规律性的揭示为板块构造学和地球动力学研究提供更丰富的依据。 实际意义：在于指导能源资源、沉积和层控矿产的寻找、勘探和开发。,2）沉积盆地的概念 盆地（basin）是一个地质学和地理学上常用术语，但其含义略有不同。 地貌盆地是地理学的术语，是指四周被自然高地所围限的地形上的洼

10、地，代表一种地貌单元，它可以是大陆上区域分布的无覆水的洼地，如四川盆地，也可以是驻水的湖泊和海洋。,沉积盆地(depositional basin)是指地壳上有沉积物或火山碎屑充填的地区。这一概念包含三个基本条件：(1)有沉积物或火山碎屑的充填；(2)在构造上是个下凹的单元；(3)形态上基本为封闭的。 同沉积盆地(syndepositional basin) 代表原始沉积时的盆地。 后沉积盆地(post-depositional basin) 是由于后期构造运动所形成的构造盆地。,沉积边界同沉积盆地的原始边界为沉积边界，这类盆地边界往往有盆地边缘相，如冲积扇、辫状河沉积。 侵蚀边界是经过后期改

11、造剥蚀残留的边界。,盆地原型和叠合盆地 世界上许多大盆地是由不同地质时代、不同成因类型的盆地叠合而成的，其形态和边界常由后期相对年轻盆地的构造边界所决定。朱夏称这些不同时期形成的盆地为“盆地原型”(proto-type)。考虑到与英语的对应，作者曾使用过“盆地单型”概念（mono-type），其含意相同。不同时代、不同成因的盆地叠合后需要识别出每种原型分别进行研究，在此基础上还需要作为一个整体进行研究。这不仅仅是由于不同时期盆地构造的演化体现出继承、改造和变格等具成因联系的关系，更重要的是油气沿输导系统的运聚过程贯穿了不同世代的盆地原型，因而有必要将其作为整体进行研究。世界上许多大型含油气盆地

12、形成的巨型油气系统常与盆地的叠合有关，特别是早期在拉伸条件下形成裂谷，晚期再经历挤压环境形成的挠曲类盆地。前者有利于烃类的大规模生成，后者则有利于形成大型构造圈闭。在叠合盆地研究中由于各种原型其形成机制的差异，在构造样式和沉积充填样式上都有明显区别，其间都有区域性古间断面，此种间断大多是不整合型式。塔里木和四川盆地都是叠合盆地的典型实例：,珠三坳陷构造格架背景分析,珠江口盆地珠三坳陷主干断层 控制下的隆凹结构特征,3）沉积盆地分析历史回顾 地质学发展的初期即开始了地层和沉积的研究，但以沉积盆地为单元进行沉积学研究则是一项十分重要的进展，并形成了一套系统的研究方法。沉积盆地分析的早期发展主要属于

13、沉积学范畴，地质家着重于研究盆地的沉积充填特征和盆地不同演化阶段的古地理重建。古流与盆地分析(Potter and Pettijohn，1977)是当时这一领域的代表作，“盆地分析”（sedimentary basin analysis)作为沉积学的一个分支学科也由此得名。 20世纪4060年代，欧美国家和前苏联对许多重要盆地进行了全面分析，重建盆地的沉积和构造演化史及其中煤、油、气资源的聚集史，对能源资源预测和勘探曾经起到过重要作用。 20世纪6070年代初，作为地球科学革命的板块学说的出现给盆地研究带来了深刻的影响，人们从岩石圏板块的相互作用中，重新认识了沉积盆地的成因和演化，使沉积盆地分

14、析这一学科从概念体系到研究内容皆产生了巨大的飞跃。,Dickinson(1974)等许多学者从板块构造背景认识沉积盆地的成因并提出了新的分类。以后沉积盆地分析的内容和方法日益体现了多学科的综合，并成为地球科学的热点研究领域。这首先是由于推动沉积盆地研究最大的驱动力来自社会对能源的需求。 80年代以来，出版了大量关于沉积盆地分析的系统专著。以沉积地质研究为主的如ADMiall的盆地分析原理(1984，1990)和G.Einsele的沉积盆地：演化、相和沉积体专著(1992，2000)，Busby 和Ingerssol的构造和沉积盆地(1995)。另外，AAPG也组织编著了各类型盆地的系列著作，包

15、括离散/被动大陆边缘盆地、克拉通内部盆地、活动大陆边缘盆地、前陆盆地和褶皱带、陆内裂谷盆地等。这些专著均提供了分析的典型，探讨了形成板块构造的背景，并着眼于盆地演化对油气聚集的控制作用(Leighton等，1991；Edwards and Samtogrossi，1990；Landon，1994；Biddle，1991)。对于湖相盆地也有相关的专著(Katz，1995)。中国学者在陆相盆地和大型叠合盆地领域也发表了大量著作（李德生，1992；Zhu Xia 1983；胡见义、黄第藩等，1991；田在艺，1996）。,从动力学角度研究盆地形成机制也日益深化。从理论地球科学的角度研究盆地首先是从盆

16、地的地球物理模型开始的。 McKenzie(1978)提出了拉伸盆地的形成模式，后来被称为“纯剪模式”。在此模式中定量地探讨了盆地沉降、岩石圏减薄、软流圈上隆以及相应热体制之间的定量动力学关系。随后，许多学者提出了其它改进意见和新模式，如Wernicke的简单剪切模式(1981)、Barbier的联合剪切模式(1986)及Kusznir的双层悬臂梁模式（1992）等，但McKenzie的研究在理论盆地分析方面仍具有里程碑意义。此后迅速发展的盆地定量动力学模拟都是以盆地的地质地球物理模型为基础的。 Beaumont和Tankard主编的著作(1987)按形成机制划分了五个大类盆地，即伸展的(extensional)，张扭的（transtensional），压扭的（transpressive），前陆（foreland）和克拉通内（intracratonic），并通过一系列典型研究探讨了盆地的形成机制。P.A.Allen和J.R.Allen(1990)的沉积盆地分析的定量方法专著也是按盆地的动力学模型为核心论