古构造介绍.pptx

沉积盆地分析主讲：杜振川主讲：杜振川研究生课程沉积盆地分析沉积盆地分析沉积盆地分析沉积盆地分析第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析一、盆地区域构造特征分析一、盆地区域构造特征分析 沉积盆地与一定的大地构造背景有关，因此盆地分析很重要的一项内容，就是要分析沉积盆地的生成、发展、构造格局、沉积性质等；研究盆地形成演化的区域构造环境、深部背景变化规律及其基本属性，不同层次构造关系和不同期次盆地的叠置关系，进行盆地构造变形体系、样式、类型、构造演化和不同期次构造应力场分析。第二篇 分析原理第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析一、盆地区域构造特征分析一、盆地区域构造特征分析 从板块构造观点来看：中国从古生代以来的构造演化中，分为两个主要阶段：古生代中生代初期，首先表现为中国板块与西伯利亚板块相对挤压（以及古特提斯洋壳从西南向中国板块下部俯冲削减），在此大的背景之下，中国华北、华南板块汇聚对接，祁连秦岭古海槽的增生，形成华北、华南板内盆地，华北和扬子晚古生代聚煤盆地在此背景之下形成与发展。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析一、盆地区域构造特征分析一、盆地区域构造特征分析 从板块构造观点来看：中国从古生代以来的构造演化中，分为两个主要阶段：印支运动以后，中国陆块受太平洋板块向西，印度洋板块向北和西伯利亚板块向南三个方向推动力的共同作用，改变了古生代以来东西构造走向的格局，形成了坳隆相间的大陆构造格架，发育了大小不等，类型不同的沉积盆地。总之，自古生代以来中国沉积盆地的分布，受板块运动形成的海陆变迁和暖湿气候带更迭的控制，也可以说是三大板块运动形成的三大构造带控制。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析一、盆地区域构造特征分析一、盆地区域构造特征分析 对于煤盆地而言，石炭二迭纪聚煤盆地主要受华北、华南两个聚合盆地的控制，两个板块的聚合对接，导致石炭二迭纪聚煤集中。华北和东北的早侏罗世早白垩世盆地的分布，主要受蒙古弧形构造带的控制；我国东部早第三系煤盆地主要受西环太平洋构造带控制，由于太平洋板块俯冲，导致火山带、地温异常带及暖湿气候带的出现，形成环太平洋第三系聚煤带。我国的西南部第三纪盆地主要受喜玛拉雅构造带的控制。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析一、盆地区域构造特征分析一、盆地区域构造特征分析 对于含油气盆地而言中、新生代由以上太平洋板块和印度洋板块的作用，产生北北东向为主的张性断裂（东部向南、西部向北），从而形成含油气的拉张盆地如松辽盆地、渤海湾盆地等。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析二、盆地古隆起区和古凹陷区分析二、盆地古隆起区和古凹陷区分析 构造的运动状态可以通过地形反映出来。古地形的特征首先反映在古侵蚀面、古隆起区、古凹陷区的存在。在盆地中，沉积物厚度最大的地方称为盆地的沉积中心(depocentre)；水深最大的地方称为盆地的地貌中心(topographicaxis)；而盆地中沉降幅度最大的地方称为盆地的沉降中心(basinaxis，又称盆地中心)；三者是完全不同的概念，在实际中它们可以是一致的，也可以是不一致的。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析二、盆地古隆起区和古凹陷区分析二、盆地古隆起区和古凹陷区分析盆地的沉积中心、地貌中心与沉降中心之间的相互关系 (据RCSeUey，1982)第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析二、盆地古隆起区和古凹陷区分析二、盆地古隆起区和古凹陷区分析 可根据地层的发育程度、沉积物的等厚线及岩相类型等特征来划分古隆起区与古凹陷区。一般古隆起区沉积物堆积厚度小，凹陷区沉积物堆积厚度大，特别是构造下陷的强度与沉积物堆积速度相等时，沉积物堆积的厚度最大。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析三、盆地同生构造分析三、盆地同生构造分析 生长(同生)构造有同生断裂和生长背斜。这种生长构造对沉积盆地的形成，沉积相带、矿带的分布，油田的构造圈闭都起到明显的控制作用。同生断裂有不同的成因，归纳起来可分为两类：一类是由于基底断裂长期发育，而引起沉积盖层中同生断裂的发育；另一类是在沉积过程中，由于重力滑塌、差异压实、塑性岩层流动上拱，而引起沉积层内发生断裂。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析三、盆地同生构造分析三、盆地同生构造分析 同生断层：即两盘的下沉速度不一样，一个较快，另一个较慢。因而下降快的一盘岩层的厚度比下降慢的一盘相同岩层的厚度要大。同生断层在剖面上，断层面通常较陡，随着深度加深而变平。在走向上，一般趋向与盆地边缘和沉积走向平行延伸。它们有时呈阶梯状排列。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析三、盆地同生构造分析三、盆地同生构造分析 生长背斜：是侧翼上的岩层厚度比顶部要大的背斜，它们随着沉积物的堆积、埋藏和压实而生长。一般说来，背斜的整体都在下沉，但翼部下沉比顶部要快，从而堆积的沉积物厚度大。这种生长背斜，可以通过累积等厚线在平面及剖面图上显示出来。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析四、盆地构造的演化史分析四、盆地构造的演化史分析1、盆地形成机制分析：总体来说，被大多数人接受的盆地形成的机制有两种：一种是盆地形成是洼地内沉积物按地形法则进行沉积作用，由于沉积物的负荷作用，岩石圈发生并不流动的弹性形变，岩石圈凭借其弹性可承受宽度等于其深度量级的负荷，这种均衡下沉可导致沉积物的总厚度达到初始地形异常的23倍，这类盆地深部主要分布于大陆边缘地区。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析四、盆地构造的演化史分析四、盆地构造的演化史分析1、盆地形成机制分析：总体来说，被大多数人接受的盆地形成的机制有两种：另一种是盆地形成机制称为热沉降作用，由于地幔深部物质上涌，大陆岩石圈受热被拉张变薄，引起岩石圈受拉张而产生由上升运动变为侧向的水平运动，在这种水平引张力的作用下，拖曳上覆的岩层发生伸展变形，持续的地幔物质上隆，在地壳上部产生足以形成断裂的裂陷盆地的水平引张力，从而导致盆地的沉降和沉积物的沉积作用。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析四、盆地构造的演化史分析四、盆地构造的演化史分析2、盆地演化史分析：1）盆地演化的主要控制因素：盆地演化的控制因素包括：基底构造的属性即基底地块在挤压或拉张作用下的剪切滑移作用引起盖层的隆起与坳陷；一般来说，以稳定的地块为基底的盆地为稳定型盆地，以尚未完全稳定或较活动的地块为基底的盆地，为过渡型或活动型盆地，如华北的CP聚煤盆地为过渡型。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析四、盆地构造的演化史分析四、盆地构造的演化史分析2、盆地演化史分析：2）盆地的演化史分析：据盆地边界条件，盆地盖层与基底的关系，盆地与相邻单元的关系等，应用构造地层分析法，即通过盆地的沉降史分析，沉积充填史分析，构造变形史分析等，综合进行演化史分析。如渤海湾盆地分为区域上隆、初始张裂、早期裂陷、深裂陷和盆地消亡阶段。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析四、盆地构造的演化史分析四、盆地构造的演化史分析3、中国古生代以来的盆地演化特点 盆地的演化阶段：A、漂移板块盆地的各自发展阶段（CT2）华北、华南盆地展布于二个漂移板块之上，各自独立的形成与发展，华北盆地与板块的主体范围接近一致，平稳地接受CP含煤岩系沉积；华南盆地比较复杂，基底的隆坳范围、幅度以及部位的经常变化，使煤系形成部位、面积和发育程度受到很大影响，同沉积构造活动较为强烈，对煤系及含煤区的形成不利。第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析四、盆地构造的演化史分析四、盆地构造的演化史分析3、中国古生代以来的盆地演化特点 B板内、板缘盆地发展阶段（T3N）华北、华南以及西伯利亚等板块拼接以后，除青藏地区以外，晚三迭及以后的盆地，主要是在统一的板块内部和边部发展；东经1000（兰州以西）中，新生代属板内盆地，以稳定、持续沉积及构造活动微弱为特征；大兴安岭太行山雪峰山东部诸盆地多属板缘盆地，以不同时代、盆地经常迁移与沉积不稳定、构造活动较活跃为特征；分布于二者之间的盆地，多属被轻度的弱改造型盆地，如鄂尔多斯、四川盆地。以上，除鸡西鹤岗外，均为陆相沉积盆地。第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析四、盆地构造的演化史分析四、盆地构造的演化史分析3、中国古生代以来的盆地演化特点盆地的演化趋势：A、板内盆地较稳定，板缘由活动趋向稳定 分布于西北及中部的板内侏罗纪盆地多为稳定型盆地，如塔里木、准噶尔、吐哈、鄂尔多斯，以弱改造为主要特征，这种稳定性、持续至第三纪连续沉积，其间的地壳运动（燕山、喜玛）主要表现于盆地边缘，对主体部分构造变形的影响微弱；在盆地内呈宽缓褶皱和近水平产状。第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析四、盆地构造的演化史分析四、盆地构造的演化史分析3、中国古生代以来的盆地演化特点盆地的演化趋势：B、板缘不稳定，特别于早、中侏罗世期表现为：盆地的迁移造成沉积不连续；构造类型为过渡型，后期多被改造如京西、辽西、大青山等；KN盆地的稳定性由西向东迁移。第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析四、盆地构造的演化史分析四、盆地构造的演化史分析3、中国古生代以来的盆地演化特点盆地的演化趋势：C、盆地趋向于小型化、群体化，由滨浅海盆地陆相盆地演变，如华北盆地，由海陆交互型陆相、河湖相，至中生代解体为鄂尔多斯，大同、京西、辽西、大青山等诸盆地。第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析四、盆地构造的演化史分析四、盆地构造的演化史分析3、中国古生代以来的盆地演化特点盆地的演化趋势：D、盆地类型与样式趋向多样化，表现为：a 以坳陷为主的盆地，向坳陷、断陷型并存，并向断陷为主的方向发展，如海拉尔二连盆地，广西百色盆地。b 由断陷转为坳陷如内蒙呼山盆地，由坳陷转为断陷如辽宁抚顺。c 先张后挤或先挤后张：如霍林河、阜新盆地通常在拉张应力场下形成，盆地边缘为铲状同沉积断裂，后期出现逆断层和挤压背斜。第一节第一节 盆地构造特征分析盆地构造特征分析四、盆地构造的演化史分析四、盆地构造的演化史分析3、中国古生代以来的盆地演化特点盆地的演化趋势：D、盆地类型与样式趋向多样化，表现为：d 盆内、盆缘同沉积及后期性质与产状不同的断裂发育，以及盆地的后期联合与分解使盆地边缘出现单断、双断等类型与样式的多样化。e 出现盆地沉积中心的迁移现象。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析 地壳的构造沉降作用是形成盆地的直接原因，没有沉降就没有盆地。因此，分析盆地的构造沉降史是研究盆地形成、演化的重要内容。随着盆地沉降分析研究的迅速发展，特别是盆地的数值模拟和计算机技术的使用，使盆地沉降分析逐渐地从定性向半定量或定量化方向发展。盆地沉降史是盆地构造运动学特征的一个重要方面，可以作为定量或半定量地划分盆地构造演化阶段或期次的参数之一。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析 一、基本概念基本概念1、沉降与隆升、沉降与隆升 地壳垂直运动包括两个方向，其中顺重力方向、使高程降低的运动称为沉降(subsidence)，反之即称为隆升(uplift)。严格地说、盆地的沉降和隆升都是相对于参照面和时间而言的。这个参照面可以是大地水准面或某个地质界面(如沉积基准面)等。如果一个地质界面相对于某一参照面的高程(如大地水准面)随着时间的推移而相对降低，则可以说这个地质界面相对于这个参照面在这个时间段内发生了沉降。反之，则是隆升。第五章 沉积盆地的古构造分析沉积盆地的古构造分析第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析 一、基本概念基本概念2、沉降作用与沉积作用、沉降作用与沉积作用沉降作用：是指地壳的一种垂直运动过程。沉积作用：是指地壳的物质在外地质营力的驱使下，通过改造而达到的一种新的建造过程，即充填、堆积的地质过程。沉降作用形成沉降区，为沉积作用提供场所(空间)；而充填在沉降区中的沉积物的负荷作用（重力作用）也可能进一步引起沉降作用。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析 一、基本概念基本概念2、沉降作用与沉积作用、沉降作用与沉积作用 盆地的沉降速率与沉积速率可以随着盆地的演化而发生变化。当沉降速率大于沉积速率时，盆地的水体深度加大，表现为海侵或湖侵，形成上超的沉积层序，沉积盆地称为“欠补偿盆地”。当沉降速率与沉积速率处于均衡状态时，盆地水体的深度基本保持不变，盆地中的沉降沉积中心相对稳定，成为“补偿盆地”。当沉降速率小于沉积速率时，盆地的水体逐渐变浅以致完全被沉积物淤塞，表现为海退或湖退，成为“过补偿盆地”。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析 一、基本概念基本概念3、构造沉降与非构造沉降、构造沉降与非构造沉降引起盆地发生沉降的有诸多原因“构造沉降”(tcctonic subsidence)由构造原因引起的盆地沉降。“非构造沉降”(non-tectonic subsidence)由非构造原因引起的盆地沉降。岩石圈板块的变形(如伸展)；板块间的相互作用；板块内部的热作用；板块内部的相转换等。沉积负荷引起的盆地沉降；全球海平面相对变化引起的盆地相对下降等。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析 一、基本概念基本概念3、构造沉降与非构造沉降、构造沉降与非构造沉降例如构造沉降 地壳水平伸展可以使地壳减薄并产生正断层，伸展后的地壳则在重力作用及重力均衡作用下，发生区域性的沉降或隆升；正断层两盘断块发生的差异升降运动；水平挤压可以使地壳发生相继变形，这本身就有局部的沉降和隆升；褶皱加厚的地壳也会在重力作用及重力均衡作用下发生区域性的沉降或隆升。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析 一、基本概念基本概念3、构造沉降与非构造沉降、构造沉降与非构造沉降 总之，无论构造原团还是非构造原因，盆地沉降最终主要是靠重力均衡实现的。构造作用和地表发生的剥蚀、沉积等原因打破了地壳或岩石圈的重力平衡，地球的重力作用驱使岩石圈达到新的重力均衡状态，因而使地表发生沉降或隆升。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析 一、基本概念基本概念4、沉降量与沉降速率、沉降量与沉降速率 盆地的沉降的表示方法：通常可选择盆地中的某个构造面，考察它相对于某一基准面的下降量。一般可用沉降量和沉降速率两个参数。沉降量(或沉降幅度)：表示某地质时期一个地区的累计的沉降幅度的大小。是最直观、最简便的表示方法。沉降速率：是盆地某一构造面在单位地质时期内相对于某一基准参照面(海平面或湖平面)下降的幅度。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析 一、基本概念基本概念4、沉降量与沉降速率、沉降量与沉降速率沉降量和沉降速率可以用图示方法直观地反映观测点。以地质时间为横坐标，以某地质界面的某观察点相对于某参考面(通常是大地水准面)的高程值为纵坐标，编绘出用来反映该观测点的沉降过程的沉降曲线。曲线的纵坐标值就是沉降量，曲线的斜率则是反映观测点的沉降速率。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析 一、基本概念基本概念4、沉降量与沉降速率、沉降量与沉降速率盆地沉积岩层的埋藏史曲线(a)盆地基底沉阵曲线(b)第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析 一、基本概念基本概念4、沉降量与沉降速率、沉降量与沉降速率 编绘沉降曲线是从观测点的地层埋深状态分析入手的，根据观测点的地层的现今埋深状态，并按照地层的地质时代的岩性特征采用“回剥法”计算出地质时期的地层埋深，就可以编绘出该观测点的地层埋藏史曲线(图a)。盆地基底的埋藏史曲线就是反应盆地沉降过程的沉降曲线(图b)。进一步将盆地沉积物负荷引起的沉降以及古水深、海平面变化引起的相对沉降从盆地基底沉降中扣除掉，而剩余部分则是构造因素引起的沉降，即构造沉降。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析 一、基本概念基本概念4、沉降量与沉降速率、沉降量与沉降速率 回剥法：忽略地层横向拉伸，认为单位地层在埋藏过程中，其骨架厚度不发生变化，然后从现今地层分层出发，依据孔隙度深度的关系，自新到老逐层进行去压实校正，恢复各层在不同地质历史时期的地层厚度，进而确定沉积物的埋藏深度。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析 一、基本概念基本概念4、沉降量与沉降速率、沉降量与沉降速率 盆地沉降史分析，就是从分析盆地地层层序特征和埋藏状态入手，通过编绘反映盆地沉降特征的地层埋藏史曲线、盆地基底沉降曲线以及盆地构造沉降曲线等途径来表述。5、“地层骨架厚度不变地层骨架厚度不变”压实模型压实模型地层骨架厚度不变压实模型示意图 第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析 一、基本概念基本概念5、“地层骨架厚度不变地层骨架厚度不变”压实压实模型模型 如上图所示，假设地层A沉积后继续下降并沉积了地层B，然后进一步沉积了地层C。地层A在地层B和地层C沉积过程中被埋藏起来，并受上覆岩层的负荷作用而被压实。如果压实只是导致地层的孔隙度减小而并没有使地层柱的截面积加大，则可以将这种压实模型称为“地层骨架厚度不变”压实模型。使用地层骨架厚度不变压实模型复原地层的埋藏史，实质上是恢复地层中的孔隙度演化过程。因此，可以借助于孔隙度一深度的关系来恢复同一地层在不同地质时期的古厚度。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析 一、基本概念基本概念6、岩层孔隙度的变化、岩层孔隙度的变化 应用地层骨架厚度不变压实模型恢复地层埋藏史的关键，是知道地层在埋藏过程中的孔隙度是如何变化的。要知道已经被压实的岩层在压实过程中的孔隙度的变化似乎是不可能的。根据“将今论古”的地质分析原理，我们可以假设深埋地下的砂岩，就是地表附近松散的砂层经过压实和成岩作用形成的。一般认为岩层在压实过程中孔隙度主要是随着上覆岩层的厚度的增加而减小的，而受上覆地层的负荷时间的影响较小。因此，可以根据不同深度上的同种岩石的孔隙度编制一条孔隙度一深度曲线来代表这种岩层在压实过程中的孔隙度的变化。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法 在计算盆地沉降量时，一般采用回剥法。采用回剥法分析盆地沉降史，必须了解地层的埋藏现状，包括地层层序是否连续、各地层界面的埋深及其地质时代，以及各地层单位的岩性、孔隙度、密度等资料。在此基础上，根据地层骨架厚度不变压实模型，通过数学计算复原出地质时期的地层埋藏状态。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法1、正常压实情况下的孔隙度正常压实情况下的孔隙度深度关系深度关系 一个地区，可以通过实测不同深度的同一种碎屑岩的孔隙度值，建立孔隙度一深度关系。在沉积盆地中，亦可以根据探井的声波测井、密度测井等资料，通过计算来建立孔隙度一深度关系。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法1、正常压实情况下的孔隙度正常压实情况下的孔隙度深度关系深度关系 在正常压实沉积层中，碎屑岩岩层的孔隙度随着深度增加而呈指数减小，即满足关系式：（h）=0-c k （1）（h）是深度h处的岩石孔隙度，0为深度h=0的孔隙度，C为压实常数.从式中可看出：孔隙度为 时，其深度为 km 第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法1、正常压实情况下的正常压实情况下的孔隙度孔隙度深度关系深度关系 孔隙度与深度关系曲线示意图(据A11en，1990)第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法1、正常压实情况下的孔隙度正常压实情况下的孔隙度深度关系深度关系 在探井声波测井中，岩石密度是控制地层声波输出的重要因素,而岩石密度又与岩石孔隙度相关。因此，声波速度能较好地反映地层孔隙度。实际经验表明：在固结而压实的地层中，粒间孔隙均匀分布，则孔隙度和声波时差存在线性关系(称为w y l U e的平均时间方程)：t=tma(1)+t f （2）式中tma为岩石骨架的声波时差；t f 为孔隙中流体的声波时差；t为岩层实测声波时差值。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法1、正常压实情况下的孔隙度正常压实情况下的孔隙度深度关系深度关系 一般地，砂岩的tma为156159usm；灰岩为13251450 usm，而t f的大小则取决于流体的含盐浓度。整理式(2)可得：(ttma)(t f一tma)(3)第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法1、正常压实情况下的孔隙度正常压实情况下的孔隙度深度关系深度关系 地层密度测井是利用各种岩石对Y射线的吸收特性，研究地质剖面各种岩性的变化，确定地层密度及孔隙度。根据密度测井计算地层密度的公式为：bf+(1-)ma (4)式中f为孔隙中流体的平均密度，它与温度、压力、含盐浓度有关；m a为岩石骨架的平均密度，一般地，砂岩的骨架密度为265gcm3，灰岩为271gcm3；b为实测水饱和时的岩石密度。整理可得由密度测井计算的孔隙度公式为：(mab)(maf)(5)第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法1、正常压实情况下的孔隙度正常压实情况下的孔隙度深度关系深度关系 通过以上表达式就可以方便地将声波时差和密度测井资料转换成地层孔隙度资料，从而建立探井的地层孔隙度一深度关系。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法2、欠压实情况下的孔隙度一深度关系欠压实情况下的孔隙度一深度关系 沉积层的空隙中一般含有流体(地层水或油气)，在压实过程中随着孔隙度的减小而被排挤出来。但是有些情况下，地层孔隙中的流体不能自由地排泄出来，随着埋深的加大，地层孔隙度并不是按照式(1)形式的减小，而出现欠压实沉积层。这种情况下，应该建立其他形式的孔隙度一深度关系。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法2、欠压实情况下的孔隙度一深度关系欠压实情况下的孔隙度一深度关系 如由粘土矿物组成的含饱和水的岩层，其颗粒孔隙之间由流体压力存在，增强了颗粒之间的支撑力。那么垂向压应力为有效应力与流体压力之和，即：PH 十P (6)式中PH为有效应力；为垂向压应力(沉积物负荷压力)；P为流体压力。第二节第二节 盆地构造沉降史分析盆地构造沉降史分析二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法2、欠压实情况下的孔隙度一深度关系欠压实情况下的孔隙度一深度关系 而垂向压应力是由上覆含饱和水的沉积物的质量来决定的，它与沉积物及深度的关系可表示为：PHb g h (7)式中b为含饱和水的沉积物的平均密度 g为重力加速度。二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法2、欠压实情况下的孔隙度一深度关系欠压实情况下的孔隙度一深度关系 定义PPH，一般01 当0时，沉积压实作用加强，流体压力减小，则有效应力随之加强，为正常压实情况。当1时，流体压力增大，垂向压力很小，为欠补偿沉积环境。则有：pPHb g h (8)将式(8)和(7)代入(6)并整理后得：(1一)b g h (9)显然，沉积负荷增加，孔隙流体减少，地层孔隙度也随之减小。设孔隙水密度为Pw则：pPw g h (10)=Pwb (11)二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法2、欠压实情况下的孔隙度一深度关系欠压实情况下的孔隙度一深度关系 因此，正常压实情况下孔隙度与有效应力的关系式可表示为：在欠压实情况下，孔隙度与值有关系式可表示为：二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法3、地层古厚度地层古厚度(古埋深古埋深)一去压实校正一去压实校正 建立了地层孔隙度一深度关系，就可以依据地层骨架厚度不变压实模型对地层进行去压实校正，求出不同地质时期的地层古厚度或古埋深。二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法3、地层古厚度地层古厚度(古埋深古埋深)一去压实校正一去压实校正去压实校正示意图 二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法3、地层古厚度地层古厚度(古埋深古埋深)一去压实校正一去压实校正 设在单位地层柱剖面上，某地层顶底埋深分别为hl和h2，如果地层是近水平的，则该地层厚度为(h2 h1)。地层厚度中孔隙度所占的厚度为(h2 h1)(h)，地层骨架厚度为(h2 h1)1(h)。按照地层骨架厚度不变压实模型，设这段地层复原到顶面埋深为h1时，其底面埋深为h2，地层厚度为(h2h1)，则岩石骨架厚度为(h2h1)(1（h）)。按照地层骨架厚度不变压实模型，有：(h2h1)(1（h）)=(h2h1)(1（h）)二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法3、地层古厚度地层古厚度(古埋深古埋深)一去压实校正一去压实校正 h2和h1是已知的地层顶底面埋深，(h)是由实测孔隙度或测井资料建立的孔隙度一深度关系。h1是给定的地层在地质时期的顶面埋深，当地层沉积完成时，可以假设顶面埋深为0；而当地层经过一段时期的压实后，顶面埋深等于上覆地层底面的理深。因此，将式(正常压实状态)或(欠压实状态)代人上式就可以求出地质时期的地层底面埋深(h2)及古厚度(h2h1)。二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法4、构造沉降量构造沉降量去负荷校正去负荷校正 盆地在某一时刻的基底总沉降量(ST)实际上包括两部分，即构造作用引起的沉降(STT)和负荷均衡作用引起的沉降(SL)。构造沉降是反映构造作用引起的沉降运动，它可表示为：（1）S TT(t)=S T(t)S L(t)式中STT(t)为时刻t的构造沉降量；ST(t)为时刻 t 的基底总沉降量，可以用t时刻盆地的地层古厚度d s(t)表示；SL(t)是指时刻 t 由盆地地层负荷引起的沉降量，可由均衡公式求得；即（2）二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法4、构造沉降量构造沉降量去负荷校正去负荷校正 式中d S(t)是用回剥方法确定的古地层厚度，S为盆地沉积层的平均密度，m和w分别为地幔和水在0时的密度。S与沉积物骨架类型、孔隙度、孔隙流体类型等有关，可表示为：s=(h)f+1(h)ma(3)式中 m a为岩石骨架密度值，相当于同类致密岩石的密度，f 为孔隙流体的密度，大致与Pw相当；(h)为孔隙度随深度的函数。二、盆地沉降量的求解方法盆地沉降量的求解方法4、构造沉降量构造沉降量去负荷校正去负荷校正将式(3)代人式(2)中，再代人式(1)中，并将总沉降量以地层古厚度ds(t)与古水深Hw之和表示，式(1)可表示为：(4)在现今见到的地层剖面中，由于泥岩、砂岩的原始孔隙皮不同及在埋深过程中压实程度不同，而导致压实系数（C）有较大差异。因此，在计算构造沉降量时，要逐层对泥岩和砂岩分别求出各自的原始孔隙度(o m和oa)以及压实系数(Cm Cc)，而后统计地层中泥岩、砂岩的百分比，并分段计算。这一工作与去地层压实校正一起在计算机上进行。三、处置方法处置方法1、地层分层数据地层分层数据 一般是将某一盆地的地层分为几个地层组或段（分层时不应包括明显的沉积间断面），以此作为基本单元，并认为每一个所代表的地层单元，所代表的盆地沉降过程基本是均匀的。三、处置方法处置方法2、地层单元的年龄资料地层单元的年龄资料 地层单元的年龄直接影响回剥计算出的盆地沉降速率，因此，应对全区资料进行综合分析，准确的划分地层单元的年龄。由于不整合面的存在，必然有地层的剥蚀缺失，在盆地的不同部位，地层的剥蚀量是不同的，不整合的时间间隔也是不一样的，因此，在盆地的不同部位应准确的确定沉积间断的上下时限。在确定时往往是据已知连续地层剖面中的厚度及其在空间的变化趋势，及不整合面的结构(缺失的地层、上下岩层的接触方式等)来估计，在特定构造部位的剥蚀厚度。三、处置方法处置方法2、地层单元的年龄资料地层单元的年龄资料盆地不同部位的剥蚀量示意图 A点缺失35层；B 点缺失层；C 点是连续沉积；三、处置方法处置方法2、地层单元的年龄资料地层单元的年龄资料地层剥蚀模型在沉降曲线中的表示 三、处置方法处置方法3、地层孔隙度数据地层孔隙度数据 根据实际声波测井资料可以求出不同深度的实际孔隙度。一般，地层埋深越大，孔隙度越小。对于同一种岩性而言，孔隙度随着深度呈指数形式减小，应符合公式，即：或三、处置方法处置方法4、岩性资料岩性资料 在有岩心资料和岩屑砂样的情况下，可以进行粒度分析和测试，进行直接地定性或定量描述。在没有岩心和岩屑样品的情况下，可根据电测曲线识别不同岩性层，再按各种岩性层的厚度比例统计出每一地层单元中各种岩性层的比例。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。