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盆地沉降分析中的两类沉降_李超

盆地沉降分析中的两类沉降_李超
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盆地分析沉降史作业

作业题目 说明层号底界深度(m)底界年龄(Ma) 7 450 10.3 6 1090 15.4 本层顶剥蚀215米,间断时间2.1Ma 5 2060 24.6 4 2821 28.4 3 4433 33.1 底界沉积时水深230米 2 5421 37.6 1 6643 40.3 已知:地幔密度:3.3,沉积物密度2.5。地表孔隙度48%,3000米深度孔隙度14%,不考虑砂泥变化。(1)编制基底沉降史和构造沉降史图;(2)编制埋藏史图;(3)分析说明盆地的沉降特征。 作业方法与步骤 一、利用回剥法绘制埋藏史图 回剥法绘制埋藏史图,是根据沉积压实原理,从已知的单井分层参数出发,按照地质年代由新到老的顺序逐层剥去,剥蚀恢复过程中考虑了沉积压实、沉积间断、地层剥蚀等地质要素,直至全部地层剥完为止。如下图(图1)模型所示: 图1 剥蚀厚度恢复模型 回剥技术采用地层骨架厚度不变压实模型:即在地层的沉积压缩过程中,压实只是导致孔隙度减小,而骨架体积不变。使用该模型恢复地层的沉降史,实质上是恢复地层中的孔隙度演化过程,因此可以借助孔-深关系来恢复古厚度。即随着埋藏深度的增加,地层的上覆盖层也增加,导致孔隙度变小,体积减小。可以假定地层的横向位置在沉降过程中不变,而仅是纵向位置变化。因此,地层体积变小就归结为地层厚度变小。在正常压实情况下,孔隙度和深度关系服从指数分布: cz - Φe = Φ (1.1)

其中,Φ是深度为z 时的孔隙度,Φ0为地表孔隙度,c 为压实系数。 根据已知条件:地表孔隙度48%;3000米深度孔隙度14%。将其带入到式(1.1),两个未知数列方程,可计算出压实常数: c=4.107×10-4 沉积层孔隙度在受压实过程中,沉积物骨架部分的体积不变,只有孔隙部分发生变化。如果某层深度Z 1至Z 2时(Z 2>Z 1),层内孔隙所占体积V m 为: [] 2 12 1 e -e e 00cz cz z z cz m c dz V ---Φ= Φ= ? (1.2) 设地层总体积为V ,岩石颗粒体积为s V ,则 w s V V V += (1.3) 纯岩石颗粒的高度H s [] 2 1e -e )(012cz cz s c z z H --Φ- -= (1.4) 由公式(1.4)可以导出 [] 2 1e -e )(012cz cz s c z H z --Φ+ += (1.5) 首先,现今各地层的厚度(单位m )如下:450,640,970,761,1612,988,1222;并由公式(1.4)计算出各地层的骨架厚度(单位m )如下:253,415,725,626,1434,925,1172。(具体计算过程可用程序解决!)然后按照地质年代由新到老地逐层回剥,每剥一层把所有的地层重新计算。 当剥掉地层7时,地层6的顶界为0,其底界等于当Z 1为零和H S =415m 时由公式(1.5)计算得到的Z 2等于711m ;地层6的底界等于711m 加上当Z 1等于711m 和H S =725m 时由公式(1.5)迭代得到的Z 2等于1736 m ;……以此类推,成果见下表: 表1 剥蚀厚度恢复数据统计表 依据以上数据,可以绘出如下埋藏史图(图2),或者直接用国际上的盆地模拟软件进行单井模拟,得出的效果(图3)相差不大,说明计算的正确:

沉积盆地及古地理分析

第十章 沉积盆地及古地理分析 塔里木沉积盆地

沉积盆地:地球表面三度空间内,容纳沉积物堆积的场所。 沉积盆地分析:运用多学科(沉积学、地层学、构造地质学)知识,采用多种方法(钻孔、露头观察、地球物理)对沉积盆地的形成、沉积充填、古地理演化

和地球动力学进行综合研究的过程。 古地理学:研究地史中地球表面的自然地理(海陆分布、海平面变化、沉积介质性质、地形地貌、气候条件、生物分布等)特征及其发展历史的学科。 古地理分析:通过沉积学、古生态、古构造、地球化学等方法,再造地质历史时期中的自然地理景观的过程,也就是再造沉积区和侵蚀区的古景观的过程。古地理研究包括: (1)沉积古地理:反映海陆分布、各种古环境及沉积产物; (2)生物古地理:通过生物相、生物分区研究,确定古代环境(海陆,水深)的分布及其对古板块构造的指示意义。 (3)构造古地理:着眼于构造地貌标志,表示各种沉积类型、组合的分布,表示构造—地貌单元,如大陆边缘、岛弧、边缘海、裂陷槽等。

古地理分析的内容包括:确定侵蚀区位置、盆地边界、古地貌、母岩性质、介质类型、水动力条件、化学性质、古气候等。 古地理分析不仅可以确定当时的自然地理景观,还可查明沉积矿产生成与分布规律,阐明沉积作用与大地构造之间的关系,进一步了解地壳运动与地质发展史,作出矿产的预测。 一、陆源区的分析 1. 判断古陆或侵蚀区的存在 2. 查明古地形的起伏特征 3. 物源区母岩性质的确定

(1) 砾岩的成分; (2) 砂岩的成分; (3) 碎屑重矿物组合 判断古陆或侵蚀区的存在 古陆或侵蚀区的概念:侵蚀区相对于沉积 区,在一定时期内,以风化侵蚀作用为主的地 区。如在一定时期内堆积了沉积物,则可以认 为是沉积区。 侵蚀区是向沉积区供给陆源碎屑的剥蚀区。 判断侵蚀区存在的6个标志: (1)地层的缺与失,某些地层可能是在沉积之 后被侵蚀掉的。 (2)地层的尖灭和较新地层的超覆。 (3)地层顶部有古风化壳存在,不整合接触。 地层的缺和失 (4) 根据沉积相变化: 从侵蚀区到沉积区的相变化有规律,海 侵相序或海退相序。

沉积盆地分析考前复习题(中国地质大学北京大三上学期)

中国地质大学(北京)大三(上)《沉积盆地分析》考前复习题 一、前陆盆地的沉降机制论述 与岩石圈挤压挠曲有关的盆地统称为前陆盆地。前陆盆地的发育与逆冲构造产生的构造载荷使岩石圈挠曲引起的前陆沉降作用有关。 前陆盆地的沉降机制有以下三类: 1 构造应力作用 前陆盆地地壳或岩石圈厚度变化主要是挤压作用动力学机制。由于岩石圈板块的俯冲、碰撞等汇聚作用引起岩石圈向下牵引弯曲和地壳岩石圈的挠曲沉降,常见于俯冲带或造山带。如周缘前陆盆地和陆内造山前陆盆地,前者是大洋板块俯冲和消减后,在继续俯冲的、向下挠曲的陆壳之上形成的沉积盆地;后者是陆内板块碰撞挤压挠曲形成山前凹陷继而形成沉积盆地。 2 负载(重力作用) 某些前陆盆地与岩石圈加载造成的挠曲或弯曲变形作用有关。如弧后前陆盆地,其发育于仰冲板块上的岩浆弧之后。火山岛弧构造载荷导致挠曲沉降,盆内充填了大量来自前陆和后陆方向的沉积物。 3 热沉降机制 由于先前受热的岩石圈的冷却及伴随的密度增大而产生的均衡沉降。在前陆盆地的形成过程中,这种作用机制很少,弧后前陆盆地的形成可能与此有关。 前陆盆地沉降机制一般以构造应力作用为主,三种机制综合作用。 二、裂陷盆地和前陆盆地形成的动力学机制及其相互之间的区别 列陷盆地形成的动力学机制: 1、列陷盆地沉降的控制因素:(1)岩石圈的变薄;(2)热异常;(3)沉积物负载的均衡沉降;(4)软流圈上升造成的熔融作用 2、列陷盆地的形成作用主要有两种:即主动裂陷作用(张应力作用和地幔作用相伴生)和被动裂陷作用(先张应力作用引起破裂,后热地幔物质上侵) 3、岩石圈的伸展模式:(1)岩石圈的纯剪切模式,包括均匀纯剪切拉伸模型和非均匀纯剪切拉伸模型(2)岩石圈的简单剪切模式(3)简单剪切—纯剪切挠曲悬臂梁模型(4)拆离—纯剪切模式 4、裂谷盆地具有幕式进行的热点

沉积盆地及古地理分析

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。 地层格架是指区域性岩石地层的时空有序排列形式,它可以用一定的几何图形表示。分为空间格架和时间格架。 空间格架(岩石地层格架)反映岩石地层序列的结构和空间排列特征、是沉积盆地分析和沉积地层及沉积层控矿产分布规律预测的基础; 年代地层格架是解释性的格架。 建立区域地层格架,必须了解地层序列内基本不整合界限单位的发育特征,包括其划分、时空分布情况、垂向叠覆及其内部岩石地层的结构、形态、相互关系、侧向堆积规律等。 建立区域地层格架的要点: 1. 区域不整合面的识别与追索 (1)不整合面上、下岩层的几何关系 (2)古风化壳标志 (3)岩性、岩相标志 (4)不整合的剥蚀标志 (5)地层缺失和古生物带的缺失 2. 凝缩段的追索与识别 3.特殊形态岩石单位的填图 4. 遥感图象解译 5. 沉积序列垂向变化研究 6. 地层时代研究 7. 地层格架的建立

盆地分析

沉积盆地分析基础与应用课程报告 学生姓名:郑运杰 专业班级:地质11001 指导教师:郭甲世 时间:2013.0526

盆地类型及中国盆地的特点研究 摘要: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。盆地分类研究不仅涉及到人们对其大地构造属性的认识而且关系着对盆地含油气前景的评价。 关键词:盆地分析、力学机制、结构分类、含油气前景 一.沉积盆地形成的力学机制 盆地动力学是当今地质学的一个热点和前缘分支,是地球动力学研究的重要组成部分,它强调了地球表层特征与地球内部驱动力的关系。作为近代地学革命标志的板块构造学说的产生和发展赋予了盆地研究新的内涵,使得人们能够根据板块构造的理论重新认识盆地形成的动力机制,并基于盆地与板块构造格架的关系提出了众多的盆地分类方案。盆地的深部动力背景是盆地动力机制研究的重要基础,该领域研究程度最高的当属伸展型盆地。在岩石圈减薄的过程中,软流圈的状态,包括顶面深度、温度,是否存在地幔柱,在减压条件下是否发生地幔熔融等,都直接与盆地的形成和构成有关。深部熔融不仅导致了大规模的岩浆活动,也引起了地表隆升;溢出量占形成岩浆的比例愈小,隆升幅度就愈大。沉积盆地的力学机制与其成因类型有密切关系,近年来盆地研究者多流行根据板块构造进行盆地分类,这样盆地的类型在某种意义上来讲也反映了盆地的成因和力学机制。 (一)岩石圈伸展作用形成的盆地 岩石圈伸展作用形成的盆地处于陆内裂谷到被动大陆边缘演化序列内部。可将其分为两种类型。 1.1主动裂谷 主动裂谷:这种裂谷中,热柱对岩石圈底部的冲击作用引起对流减薄、穹状上隆和地壳的拉张。在主动裂谷中,地壳变形与热柱对岩石圈底部的上拱作用有关。来自地幔柱的传导

盆地分析沉降史作业

作业题目 已知:地幔密度:3.3,沉积物密度2.5。地表孔隙度48%,3000米深度孔隙度14%,不考虑砂泥变化。(1)编制基底沉降史和构造沉降史图;(2)编制埋藏史图;(3)分析说明盆地的沉降特征。 作业方法与步骤 一、利用回剥法绘制埋藏史图 回剥法绘制埋藏史图,是根据沉积压实原理,从已知的单井分层参数出发,按照地质年代由新到老的顺序逐层剥去,剥蚀恢复过程中考虑了沉积压实、沉积间断、地层剥蚀等地质要素,直至全部地层剥完为止。如下图(图1)模型所示: 图1 剥蚀厚度恢复模型 回剥技术采用地层骨架厚度不变压实模型:即在地层的沉积压缩过程中,压实只是导致孔隙度减小,而骨架体积不变。使用该模型恢复地层的沉降史,实质上是恢复地层中的孔隙度演化过程,因此可以借助孔-深关系来恢复古厚度。即随着埋藏深度的增加,地层的上覆盖层也增加,导致孔隙度变小,体积减小。可以假定地层的横向位置在沉降过程中不变,而仅是纵向位置变化。因此,地层体积变小就归结为地层厚度变小。在正常压实情况下,孔隙度和深度关系服从指数分布: - cz Φ Φe = (1.1)

其中,Φ是深度为z 时的孔隙度,Φ0为地表孔隙度,c 为压实系数。 根据已知条件:地表孔隙度48%;3000米深度孔隙度14%。将其带入到式(1.1),两个未知数列方程,可计算出压实常数: c=4.107×10-4 沉积层孔隙度在受压实过程中,沉积物骨架部分的体积不变,只有孔隙部分发生变化。如果某层深度Z 1至Z 2时(Z 2>Z 1),层内孔隙所占体积V m 为: [] 2 12 1 e -e e 00cz cz z z cz m c dz V ---Φ= Φ= ? (1.2) 设地层总体积为V ,岩石颗粒体积为s V ,则 w s V V V += (1.3) 纯岩石颗粒的高度H s [] 2 1e -e )(012cz cz s c z z H --Φ- -= (1.4) 由公式(1.4)可以导出 [] 2 1e -e )(012cz cz s c z H z --Φ+ += (1.5) 首先,现今各地层的厚度(单位m )如下:450,640,970,761,1612,988,1222;并由公式(1.4)计算出各地层的骨架厚度(单位m )如下:253,415,725,626,1434,925,1172。(具体计算过程可用程序解决!)然后按照地质年代由新到老地逐层回剥,每剥一层把所有的地层重新计算。 当剥掉地层7时,地层6的顶界为0,其底界等于当Z 1为零和H S =415m 时由公式(1.5)计算得到的Z 2等于711m ;地层6的底界等于711m 加上当Z 1等于711m 和H S =725m 时由公式(1.5)迭代得到的Z 2等于1736 m ;……以此类推,成果见下表: 表1 剥蚀厚度恢复数据统计表 依据以上数据,可以绘出如下埋藏史图(图2),或者直接用国际上的盆地模拟软件进行单井模拟,得出的效果(图3)相差不大,说明计算的正确:

沉积盆地分析

第一章绪论 1、盆地的概念 盆地具有三重涵义,即地貌盆地、沉积盆地和构造盆地 地貌盆地”是地理学术语,指四周被自然高地围限的地形上的洼地,包括大陆上区域分布的无覆水的洼地,如四川盆地等,也包括覆水的小型的冰碛湖到大型的大洋盆地。 沉积盆地”是地球表面长期发生构造沉降,并接受沉积或发生沉积作用的地区。如果板块或断块在剪切作用下发生沿板块或断块边界走向的滑移,这时在垂直于板块或断块边界的剖面上表现出来的变形并不造成地壳的伸展或缩短。这种变形称为走滑变形。在走滑变形过程中形成的盆地统称为走滑盆地。 2、沉积盆地和构造盆地的区分 “沉积盆地”亦指同沉积盆地:即沉积与盆地的下沉是同时的,表现为岩相带的走向、古水流方向与盆地的形状、构造一致,沉积层的厚度愈向盆地边缘愈薄——盆地边界是沉积边界,往往有盆地边缘相,如冲积扇、辫状河、扇三角洲沉积“构造盆地”亦称沉积后盆地:由于后期构造运动产生的、具有盆地形态的一种向斜构造,与沉积作用无关,其岩相带的走向、古水流的方向等与盆地的现存构造及地貌无关,说明后来形成的盆地是构造运动发生改造的结果。 第二章板块构造与盆地分类 3、岩石圈组成及界面,大洋和大陆地壳的物质组成 地震波包括纵波(P波)、横波(S波)和面波, 地壳在横向上是极不均一的。可分为大陆地壳与大洋地壳两种类型。 洋壳厚度较薄,一般为5-10km (不包括海水厚度)。 大洋地壳:大洋地壳的结构比较一致,从上到下可分为3层:层1-沉积层;层2-玄武岩层;层3-大洋层(变辉长岩);大洋层以下进入上地幔。洋壳的物质成分主要相当于基性岩,物质的平均密度较陆壳大,约为2.8-2.9 g/cm3。 大陆地壳:陆壳厚度较大,平均厚度约33km,在某些高山地区可厚达70km,在较薄的地方仅25km左右。大陆地壳的结构在横向和纵向上均表现出很强的不均一性,总体上看,由上向下亦可分为3层:上地壳、中地壳、下地壳。陆壳的物质成分相当于中、酸性岩,物质的平均密度较洋壳小,约为2.7-2.8g/cm3。 4、板块边界类型 根据相邻板块的相对运动状态,板块的边界类型也可以分为三类: 1)离散边界:离散边界是指板块发生相背运动,导致大陆破裂、离散漂移至海底扩张;随着地幔物质上涌,在大洋中脊两侧不断形成新的洋壳,将最早形成的洋壳推向两侧,在两侧大陆边缘形成被动大陆边缘。典型的离散边界是大洋中脊和大陆裂谷系。 2)汇聚边界洋包括 ①陆俯冲边界(山弧-海沟型或安第斯型,主要见于太平洋与南美大陆边缘) ②洋-洋俯冲边界(岛弧-海沟型,主要见于西北太平洋边缘)密度大而厚度薄的大洋板块通常俯冲在大陆板块或另一个大洋板块之下 ③陆-陆碰撞边界:密度基本相同的两个大陆板汇聚,发生碰撞造山 3)转换边界:相邻板块的走滑运动形成转换断层,它是在板块离散和汇聚运动中期转换位移作用的岩石圈尺度的断层 The Wilson Cycle

含油气盆地分析课件 盆地埋藏史

负指数模型中参数使用1stopt 解方程组得到 其中a=0.48,c=0.000410714560430877,简化取c=0.0004 公式推导得知 ? 2 h 1 h (1-ψ(h ))dh= ? 4 h 3 h (1-ψ(h ))dh 假设沉积水深一直为230m 。 故在此时h1,h2,h3已知仅h4未知,因手中1stopt 版本较低,无法解决带积分的隐函数求解,故使用matlbe ,程序如下。 例如:当恢复层一的地表真实厚度时,h1=5421m ,h2=6643m ,h3=250m 首先定义一个M-file 文件如下: function f= hanshu(h1,h2,h3,h4) syms y1 y2 y3 h global y4 z y1=1-0.48*exp(-0.0004*h)/*负指数压实模型*/ y2=int(y1,h,h1,h2)/*岩层1现今埋深骨架体积*/ y3=int(y1,h,h3,h4) /*岩层1原始地表条件骨架体积*/ y4=y2-y3 z=solve(y4,x4)/*骨架体积不变*/ eval(z) 主程序如下: Syms x4; Hanshu (5421,6643,250,x4); 故得到岩层1层底界(盆地基底面)的沉降历史: 线性模型(未用) 负指数模型(使用) ) (h *0.0004-exp *48.0y =

时间(Ma)基底深度 40.3 -230 37.6 -1945.8538 33.1 -3062.4 28.4 -4656.1 24.6 -5322.5 17.5 -6231.9 15.4 -6016.9 10.3 -6504.752 0 -6643 由于均恒作用产生的基底沉降表征公式为: 时间(Ma)该时间段内沉降深度(m)累计沉降深度(m) 40.300 37.6872.3996288872.3996 33.1625.50180081497.901 28.4961.89416682459.796 24.6409.79298612869.589 17.5569.54905743439.138 15.4-134.1528143304.985 10.3306.84290993611.828 087.126057523698.954 时间(Ma) 基底构造沉降累计量该时间段内基底构造沉降 (m) 40.300 37.61073.4541711073.454171 33.11564.49857491.0443992 28.42196.304404631.8058332 24.62452.911417256.6070139 17.52792.76236339.8509426 15.42711.915174-80.84718595 10.32892.924264181.0090901 02944.04620751.12194248

沉积盆地分析基础与应用

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

盆地分析名词解释

盆地分析 1、名词解释 构造运动面: 盆地充填序列的精细研究中可发现一系列以角度不整合和平行不整合形式出现的古间断面,大的间断面缺失的地层可逾千米,此外还有许多更低级别的间断面。区域性的古间断面标志着构造的反转,即由沉降转化为抬升和剥蚀,或其他形式的构造变形。古构造运动面的识别是划分盆地演化阶段,确定高级别层序地层单元边界的重要基础。在油气勘探中这些古间断面对油气的运聚常有重要作用。 体系域: 体系域是同一时期内具有成因联系的沉积体系组合。在层序地层分析中,体系域作为层序构成单元,每个体系域都解释为与全球海平面变化曲线的某一特定段相对应。如在大陆边缘盆地中,低位体系域的盆底扇代表快速全球海水面下降期的产物;低位体系域的斜坡扇代表全球海水面下降晚期或全球海平面上升早期的产物;海侵体系域代表全球海平面快速上升时期的产物;高位体系域代表全球海平面上升晚期,全球海平面停滞和全球海平面下降早期的产物。 低位体系域:下由层序界面限定,上由第一次海泛面(海侵面)限定。可由盆底扇、斜坡扇和低位楔组成。 海侵体系域:下由海侵面,上由下超面或最大海泛面所限定的体系域。海侵体系域内由退积准层序组成,表明向上水体逐渐变深。 高位体系域:下部由下超面限制,上部由上覆的层序界面限制的体系域。早期的高位体系域通常由加急准层序组组成;晚期的高位体系域由一个或更多的进积准层序组组成。(p70)地层格架: 是指盆地中地层和岩性单元的几何形态及其配置关系,是一种三维概念。地震探测技术的进步和层序地层学方法的出现,使得在盆地研究中能快速地识别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,并建立等时地层格架。在此基础上可以进一步研究沉积体系域、沉积系和相,重建各个时期盆地的古地理环境和沉积体系分布。与一般古地理分析不同的是,在含油气盆地分析中,把巨层序、超层序、层序、体系域、沉积体系和相均看做一种地质体—即充填沉积盆地不同级别的建造单元。(P5) 等时地层格架是依据地层界面的等时性,对盆地中各地层段元精确对比基础上建立起来的地层框架,它保证了界面及层序单元对比的等时性,内部的合理分级及沉积构造特征。意义:可以确定盆地地层格架中各沉积层序或各体系域中沉积物充填序列及空间展布,确定沉积体系类型以及矿产富集的有利覅去,为矿产资源评价和勘探开发提供可高的基础地质依据。构造反转: 指的是变形作用的反转,如原来的构造低地后期发生了上隆,早期的正断层晚期又以逆断层方式重新活动等。构造反转有两种基本类型:正构造反转和负构造反转。前者指早期沉降,发生正断层,晚期上隆,转变为逆断层;而后者的情况与此恰恰相反。对油气勘探工作来讲,正构造反转的石油地质条件优于后者。 同生断裂: 同生断裂是同沉积构造的一种重要的类型,可以进一步分为同生盆地边界断裂和同生盆内断裂,前者一般称之为一级断裂,后者一般称之为二级、三级,甚至四级断裂。依据盆内断裂与盆缘断裂的产状关系,将盆地内与盆缘断裂同向倾斜的断裂称之为同向断裂,反向倾斜的断裂称之为反向断裂。同生断裂与沉积作用密切关系,广泛分布于中、新生代沉积盆地中。常见的同沉积断裂组合样式有:犁形同沉积断裂系及其伴生构造、梳状断裂构造系、帚状

盆地分析

本人没总结完。。。会的没总结,一下只做简单参考,考试全是大题,何登发、何金有老师出题,好像是3选2,,4选3这种题型。五史是重点,几大重大构造形成的盆地是重点。 盆地是在一个不平整的构造面上沉降接受由一个或多个物源区的沉积地域。它含有了成盆阶段性的概念; 盆地分析的基本内容:广泛建立盆地描述的综合信息系统,掌握全球盆地勘探论证发现油气藏的案例;通过实例了解盆地形成背景、盆地格架、层序地层、沉降性质、沉积体系域和构造样式;以及根据生、储、盖组成和圈闭形成油气藏分布的规律;从地壳发展史多旋回理论和活动论构造历史观出发,建立盆地演化阶段和不同阶段盆地形成机制模式;把握盆地分类的基本原则和思想,建立未知领域勘探预测比较的知识基础;结合地质学的新进展,检验盆地与大地构造成因模式,不断提高盆地成藏系统推理和科学类比能力。 剥蚀厚度恢复方法:不连续镜质体反射率图解法、泥岩压实曲线法、构造横剖面法、数值模拟法; 地震反射剖面上解释断层是通过: ①断点—反射终止或反射属性(如振幅、极性)在断面部位突然变化; ②褶皱翼或膝折带的终止; ③直接的断面反射波,这是由断层或断层两侧的速率和密度变化所应引起的。断层在地震剖面表现为:

(1)断层截断反射波组,反射波特征(振幅、极性)在断层面发生突变; (2)褶皱翼部和膝折带终止于断层; (3)断层可能造成断层上、下盘岩石密度和地震波速度的差异,形成清晰的断面波。 识别滑脱面: 滑脱面是断层,沿层理或其他地层层面发育,其产状总体是水平的或低角度斜面。 ①在褶皱冲断构造带,滑脱面可视为拆离面; ②在地震剖面中滑脱面无明显标志,滑移面与断坡相连,构成断层的上、下断坪; ③在地震剖面上,可根据膝折带向下的终止部位来确定滑脱面的位置。 断裂系统是指在一定区域构造应力场中形成的各种不同性质的断裂(断层)组合,它们的空间展布、相互交切关系,以及断层的力学机制和位移特征等具有密切的成因联系,反映统一的运动学和动力学规律,构成统一的应变图像。 回剥技术:由今溯古的恢复地层埋藏史的反演模拟技术 原理:基于沉积压实原理,随着埋藏深度的增加,地层的上覆盖负载也增加,导致孔隙度变小,体积变小。假定地层在沉降过程中横向不变,而仅是纵向变化,则地层体积变小就归结为地层厚度变小。再根据地层的骨架厚度始终不变的假设,求取同一地层在不同时期的埋深技术思路是:各地层在保持其骨架厚度不变的条件下,从今天盆地分层现状出发,按地质年代逐层剥去,直至全部剥完为止。超压:地层中超出静水压力的那部分压力,也叫过剩压力,是盆地演化过程中由于地层的非均质性、不均衡压实和不均一成岩作用的必然产物。 原理:从地表开始,计算一个地层的古超压史,同时算出相应的古厚度史,一直计算到今天。这个古厚度史可能与实际厚度不一致,这时调整计算该地层的骨架

沉积学与盆地分析

沉积学与盆地分析的新理论与方法 沉积学是地质科学的基础学科之一,是研究沉积物的物质成分、结构构造、分类及其形成作用,以及沉积环境和分布规律的一门科学。研究对象是沉积物和沉积作用,包括研究未曾石化和已经石化的天然沉积物及自然环境中沉积作用的过程和机理。沉积学作为地质科学的一个分支,它与流体力学和地层古生物学密切相关,与物理学、化学、海洋学、气象学、水文学、土壤学、建筑学也有重要联系。 沉积学作为地质学中的一门分支学科在过去三十年,特别是近十几年来已取得了长足的进展,并且在科研和生产中发挥着越来越大的作用。这是因为沉积学研究不仅涉及像地球岩石圈演化这样的基本理论问题,而且也关系到如石油、天然气、煤等能源和铁、锰铝铅锌铜等矿产资源的开发和利用,海港建设、河道疏浚、谁看防淤及环境保护等一系列实际问题的解决。 1沉积环境及其演化 1.1碳酸盐和陆源碎屑混合沉积体系 近年来,混合沉积机制研究的突破主要体现在以下两个方面: (1)海平面变化对混合沉积体系的影响及其环境效应。在潮坪、潮缘和浅海滨岸带,海平面变化对混合沉积环境影响最大,可以形成广泛的混合沉积;在平坦的碳酸盐台地,海平面上升可使沉积速率增大,造成混合沉积发育,而海平面下降则导致台地浅水区缩小和台地顶部暴露,减少了混合沉积体系的机率出现;在碳酸盐缓坡,无论海平面上升还是下降,缓坡中均可见到数量不等的混合沉积。 (2)构造升降通过控制盆地类型、物源区、沉积区的分布形态以及物源供给量来控制混合沉积,对活动大陆边缘混合沉积体系的影响尤其明显。此外,风暴流、浊流及等深流等突发事件作用,通过对原有沉积物的改造和实现跨环境搬运、再沉积而形成浅海-盆地相混合沉积;气候通过冰期-间冰期的变化影响海平面的变化和物源的供给控制混合沉积体系。 1.2事件沉积学 事件沉积学是从“灾变论”复活、发展而形成的边缘学科。风暴、不整合、季纹泥沉积、洪泛面以及大洋缺氧等事件是一系列区域性甚至洲际性事件,而磁极倒转、气候突变、构造巨变、星球撞击(陨击)、凝灰/火山灰沉降、海平面上升、

准噶尔盆地南缘中新生代构造沉降史分析

[收稿日期]2006-09-28  [作者简介]吕嵘(1973-),男,1998年江汉石油学院毕业,工程师,现从事石油勘探开发工作。 准噶尔盆地南缘中新生代构造沉降史分析 吕 嵘 (胜利油田有限公司东辛采油厂,山东东营257094) 汪新文 (中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083) 沈勇伟 (新疆油田分公司采油二厂地质所,新疆克拉玛依834007) [摘要]提出了构造沉降史分析的原理和方法,以钻井和地质剖面为依据,计算得到了沉降分析数据,并 编制了构造沉降量曲线图。在沉降分析数据和构造沉降量曲线图分析基础上,将准噶尔盆地南缘中新生代经历的构造运动分为挤压、伸展、再挤压3个阶段,表明了准噶尔盆地南缘构造运动阶段性发展的特点。中新生代盆地南缘地区沉降中心总的趋势是由东向西迁移。盆地的演化和构造迁移与北天山造山带的动力学演化过程息息相关。 [关键词]准噶尔盆地;中新生代;构造沉降史;回剥分析[中图分类号]TE12112 [文献标识码]A [文章编号]1000-9752(2006)05-0010-03 准噶尔盆地南缘位于新疆北天山山前,属于山前高陡构造复杂勘探区,又被称为山前断褶带[1]。研究区西起奎屯市,东至吉木萨尔自治县,长约650km ;南与伊林黑比尔根山相邻,北到盆地中央坳陷区的昌吉凹陷,南北宽40~90km ,面积约30000km 2。下面对准噶尔盆地南缘中新生代构造沉降史进行分析。 1 构造沉降史分析原理 构造沉降史分析是含油气盆地分析的基础,其原理是利用现存沉积物厚度,逐层恢复至地表,并进行压实、古水深和海平面高度变化等方面的校正,从而获得各地层的原始厚度及盆地的构造沉降史。111 地层单元的埋深和厚度分析方法 岩层的孔隙度随埋深的变化可用下式[2]来描述: Φ(z )=Φ0e -cz (1)式中,z 为沉积物的埋藏深度,m ;Φ(z )为深度z 处的沉积物的孔隙度,%;Φ0为沉积物沉积时(z =0)的原始孔隙度,%;c 为岩层的压实系数。 假设某岩层的厚度为H ma ,顶、底界面深度为z 1和z 2,孔隙度-深度关系式为Φ(z ),则有: H ma = ∫ z 2 z 1 (1-Φ(z ))d z (2) 根据骨架厚度不变的假设,当岩层顶面的埋深变为z ′1时,底面埋深为z ′2,就有: ∫z 2 z 1(1-Φ(z ))d z = ∫z ′2z ′1 (1-Φ(z ))d z (3) 当z ′1=0时求出的z ′2值代表L 2沉积结束时的底界面深度,将它作为L 3层的顶界深度,即可求出L 3 层的底界面深度。依此类推,从今到古、从顶到底逐层进行回剥,即可求出不同时期各地层单元的埋深和厚度。112 构造沉降量的分析方法 回剥法求取构造沉降量的公式[3]是 : Y =

沉积盆地分析

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。在上述各项参数中沉积参数常常是最基本的研究内容,因为沉积充填乃是盆地的实体, 沉积环境是各种矿产形成的最直接控制因素。 地震勘探技术的进步和层序地层学方法的出现,使得在盆地研究中能快速地识别不整合间断面及其相应的整合面,并追踪层序界面,划分各级层序地层单元,并建立等时地层格架。在此基础上可以进一步研究沉积体系域及沉积体系的类型和分布,并重建各个时期盆地的古地理环境和沉积体系的分布。 对于中国东部北、中新生代断陷型含煤和含油气盆地分析中,发现盆地的演化阶段具有明显的共性,一般存在个阶段,作者按演化阶段划分成因地层单元,并通过追索和编图,重建了沉积体系域。这阶段是初始充填阶段,以冲积扇和辫状河沉积占优势,明显分化阶段,盆地中心形成浅水湖,周缘形成浅水三角洲和扇三角洲最大水进阶段,或称大湖阶段,湖面扩大,并逐渐转化为深水湖, 冲积沉积体系缩小, 湖相沉积中水下重力流广泛发育, 最好的生油岩形成于此阶段快速充填阶段, 由于构造背景的变化, 源区的上升,三角洲和扇三角洲快速进积, 深水湖泊不再存在全面淤浅阶段, 在盆地中形成平坦的洪泛平原或洼地, 有的地区发育网结河道, 本阶段为最好的聚煤时期, 许多数十亿吨和百亿吨级煤盆地的主煤层皆形成于此阶段, 如胜利、霍林河、伊敏等盆地, 结束充填阶段, 处于区域总体上升背景,冲积沉积体系再次回春, 但发育时期短暂。盆地构造背景的研究表明, 上述沉积充填演化取决于构造体制的变化, 即古构造应力场由右旋张扭向左旋压扭的转化, 前一体制下形成了总体水进程阶段一, 而后几依制下造成了总体水退过程, 直到结束充填。上述个演化阶段沉积体系域的恢复为找煤和油气曾起了重要作用, 多次成功地进行了预测。 (二)层序地层分析 盆地的地层格架是盆地分析最基本、最重要的参数之一, 它是指沉积盆地的外部和内部几何形态以及组成盆地的层的堆积性质。概括地说, 地层格架不仅指盆地的固体几何形态和盆地所包含的地层单元或单元序列的固体几何形态, 而且涉及到单个地层单元的性质, 最终体现了沉积环境。

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