补充-盆地分析4页.doc

1、盆地形成演化的区域地质背景分析
（1）盆地基底和岩石圈结构；（2）大地构造或板块背景；（3）构造－古地理背景；（4）气候背景
这些背景或参数决定着盆地的基本性质和盆地的类型
2、盆地沉积充填演化分析＿盆地分析的基本内容
沉积盆地充填分析包括下列三个层次：
（1）从盆地规模建立盆地的地层格架和充填样式
地层层序单元；盆地充填的物源体系；盆地充填模式；
（2）等时地层格架中的沉积相和沉积体系研究
岩相单元；沉积相构成；沉积体系类型及其 空间分布
（3）沉积物或沉积岩组成和变化
把盆地的充填过程与构造作用相结合－构造地层分析；沉积－剥蚀区，沉积基准面变化；沉积古地貌；同沉积构造作用
从沉积基准面变化（湖平面、相对海平面等）研究沉积层序和沉积体系域的发育演化----层序地层分析
结合构造沉降、海平面或沉积基准面变化、沉积物供给、气候变化等互相作用上分析盆地充填的动力学过程，成为当前广泛关注的课题。
3、沉积盆地的构造格架和形成的动力学研究
从岩石圈力学和热力学角度探讨盆地的成因，近二十年取得了显著进展。当前盆地动力学模式主要是从岩石圈机制上进行考虑的：
岩石圈动力学机制：
拉伸、离散、变薄；挤压、加厚；走滑；重力均衡；相转换；热幔柱上升
基本的盆地类型
盆地分类；拉伸盆地；挤压挠曲盆地；走滑盆地；克拉通盆地
4、盆地过程的定量和动态分析
定量盆地分析理论和技术发展迅速，这方面的研究已成为盆地分析和资源预测勘探不可缺少的组成部分。
（1）盆地构造－热演化模拟
（2）盆地充填过程模拟
（3）盆地成矿成藏动力学过程模拟
（4）资源量评价和预测
5、盆地规模的成矿成藏过程分析
各种成矿作用都与盆地的各种过程和演化密切相关，必须从盆地规模上探讨成矿成藏规律。
大型的层控矿床的形成；煤的富集过程；油气的生成、运移和聚集。
（盆地沉积充填分析 1．从沉积构造到沉积体系域2． 构造活动盆地的层 序地层学—构造地层学3. 层序地层模拟）

1．盆地的地层格架
沉积盆地是由一系列要素或参数组成的，包括构造、地层、热特征等，研究这些参数是沉积盆地分析的基本任务。盆地的构造和地层格架是构成盆地最基本的参数。
1. 沉积盆地的地层格架
沉积盆地的地层格架是指沉积盆地的外部和内部地层单元的几何形态、组合样式及其堆积性质
1）.外部形态
盆地充填的三维的外部形态，反映盆地的构造格架的控制和盆地的成因。沉积盆地的外部形态可以从剖面上或平面上加以描述。
（1）平面形态
沉积物的堆积和分布范围。拗陷盆地一般是混圆形或不规则圆形，其宽深比一般较大；而裂陷或裂谷盆地则呈长条形，宽深比小。
（2）剖面形态
最大厚度带，沉积中心的分布：对称、不对称；宽、深比。
不同成因的盆地的深度与宽度比的大小有明显的差异如断陷盆地宽、深比小，拗陷盆地较大。
现今保存的盆地一般受到不同程度的变形。因此，必须恢复盆地的原始沉积边界才能正确描述盆地的形态。原始沉积边缘的确定主要依据如下标志：
(1)地层厚度变化，向盆地边缘地层变薄或尖灭；
(2)沉积相分析，如边缘相的发育。边缘沉积相一般以发育山麓堆积、冲积扇等积碎屑沉积为特征。
(3)沉积物粒度、成份变化、古流方向
（4）区域地质背景等。
沉积盆地的沉积边界在盆地整个演化过程中可发生明显的变化 。沉积边界的变化与构造、沉积基准面的变化等有密切关系。如上超、下超等；在受到断裂控制时，盆地边界可保持不变或随着断阶的向外发展而呈现阶梯式扩展。
2）. 内部形态
沉积盆地的内部几何形态是指构成盆地的地层单元的形态、性质及其组合关系。
（1）地层单元的界面
在盆地内不同级别的界面分隔着不同级别的地层单元，这些界面有着不同的性质和成因，呈现为角度不整合或平行不整合关系或无沉积、低速沉积作用面，其形成受到各种因素的控制，与盆地构造演化、海平面或沉积基准面变化等有关。
地层单元的年龄、划分和对比是一项艰巨的任务，要结合生物地层学、放射性地层学、磁性地质学、沉积学和层序地层学等方法进行综合分析。近年来发展起来的层序地层学为此提供了重要的理论和分析方法。
1）不整合（unconformity）
角度不整合；微角度和平行不整合（disconformity)；不连续或间断面 (discontinuity)；区域性冲刷面、同沉积侵蚀面 (erosional nuconformity)
不整合面形成的主要原因：海、湖平面变化；沉积基准面变化；构造作用
古构造运动面：主要由盆地发育演化过程中构造作用产生或强化的不整合面
热隆起；幕式裂陷和裂后不整合；断块掀斜旋转；构造挤压反转；前陆逆冲；前隆作用；侵蚀隆升等。
构造隆起产生的微角度或平行不整合的识别：
界面上、下不同层位的地层接触；区域性沉积环境的突变和不连续；沉降速率的突变；沉积体系配置和古构造格架的改变；大型下切谷体系和风化壳的发育等。
2) 无沉积作用面/低速沉积面（层）
暴露面、风化壳；水下无沉积作用面，如前三角洲底超面；浅、深海（湖）暗色、黑色泥质沉积；煤层；古土壤层
3）标志沉积层或事件沉积（灾变、缺氧）：火山灰层；黑色页岩
4）生物演化界面：灾变性、生物组合变化
（2）地层单元的几何形态
地层单元的几何形态是决定地层格架内部构成样式的主要因素。不同地层单元的沉积中心的分布往往是不同的，并呈有规律的迁移，反映了构造、物源供给方向以及沉积基准面变化等对沉降中心的影响。
盆地的沉降中心与沉积中心在沉积补偿时是一致的，非补偿时则不一致，这需要结合沉积时的古水深变化加以分析。
（3）地层单元的性质
地层单元的性质主要指其岩相组成和成因，与沉积环境密切关系。地层单元内的岩相组合和沉积体或体系域的分布是很复杂的，取决于多种因素的综合作用。在沉积充填分析一章将作详细分析。
3）地层格架样式
不同的沉积盆地具有特定的地层格架样式。
（1）盆地地层格架的建立是以相对宏观的地层单元（三级层序）及沉积体系域(Vail等，1977；Van Wegona，1992)为基本的地层单元。
（2）高精度的层序地层格架：以四级或准层序组、准层序为单元，建立的重点区的地层格架，它是以测井、露头、岩芯等高精度的资料分析为基础的，高分辨的三维地震资料是在地下进行高精度层序格架和储层预溯的重要技术支持。
（3）以精细的沉积相单元为单元可建立反映沉积体系内部构成特征的相构成样式(Midl，1990)。

（1）盆地的地层格架可以是对称的或非对称的，并常常呈现为早期上超、晚期退覆的格架样式。
（2）沉积边缘的上超可以是逐渐上超或断阶上超。
（3）内部的地层单元的构成样式可以是前积式的(沉积中心向前迁移)、加积式的(沉积中心维持不动)或退积式的(沉积中心向物源方向后退)，或由上述各种形式复合叠置的。
（4）不同的地层格架样式反映了构造沉降、物源供给及海平面变化等的控制。

2. 盆地的构造格架
沉积盆地的构造格架是指沉积盆地的构造性质和基底构造以各种同沉积构造的配置(Conybeare，1979，修改) 。
盆地的构造格架是随盆地的演化而不断变化的。盆地构造格架样式反映了区域构造、盆地构造应力场以及先存基底构造的等控制。
1）盆地基底构造及其性质
决定盆地构造格架特征的基本要素。
（1）基底构造
基底构造包括在盆地发育过程中活动的基底断裂、盆缘断裂、次级隆起、拗陷或地堑、地垒等。
这些构造有些是伴随盆地形成而发育的，有些则是古老的或先存构造再活动的结果。
有些构造在盆地形成演化过程中一直是活动的，有些是在盆地发育的某一阶段活动。
它们对盆地的沉积充填具有控制作用，因此，又可称为同沉积构造。
2）盆内的同沉积构造
又称同生构造，包括同沉积断裂同沉积褶皱等。同沉积褶皱还可划分为同沉积向斜和同沉积背斜。同沉积构造可通过沉积厚度变化、沉积相分布、沉积旋回、古流、沉积体几何形态等分析加以识别。
A、同沉积断裂
在断陷或裂谷盆地中，同沉积断裂极为发育。同沉积断裂的下降盘沉厚度常突然变厚，沉积旋回增多，并控制着特定沉积相带的展布。
盆缘沉积断裂往往控制着巨厚的冲积扇或扇三角洲相带的发育。深切盆地基底的规模较大的
同沉积断裂常常形成重力、磁力突变带。这些断裂具有长的活动性，往往是继承古老断裂带再活动。追踪盆外先存断裂带有助于内同沉积断裂的识别。
B、重力生长构造
在快速沉降和堆积的盆地中，常常发育由于重力作用导致的重力生长构造（断裂） 。
著名的例子来自贝努断槽内发育的尼日尔河三角洲沉积区。三角洲缘带的快速堆积和差异压实导致了重力滑脱、断裂或泥底劈作用，形成鳞状的、密集分布的生长断裂系和滚动背斜构造。
这些断裂的断裂面一上陡下缓，并尖灭于主要的滑脱层内。伴生次级断层发育，常组成各种杂的样式。
这些断裂多发育于盆地的沉降或沉积中心，而盆地沉降中心往受控于基底断裂。同时，它们的分布排列还受到盆地古构造应力场的制。这些构造对油气勘探极为重要，它们常常是重要的油气圈闭构造。
同沉积构造的识别方法
a. 沉积厚度的突变，上下盘两侧同期沉积厚度的差异
b. 沉积旋回和砂层、岩层数的差异
c. 沉积相的分布--巨厚的冲积扇相带、古河系位置的长期发育，相带的特殊分布等；古流系分析，古流的转弯、现代河流的转湾位置都与断裂有关，可以类比；煤体形态的变化、沉积层序的组成和几何样式分析等。
d. 有机质、成岩、压实差异等
e. 盆外古老断裂的分布
f. 重力、磁场的突变带
C、盐构造或泥底劈构造
与重力滑脱作用有关的另一类构造是盐构造或泥底劈构造。盐构造的形成与下伏盐层的滑动、上拱等作用有关。这类构造近年来引起了地质学家的广泛重视。典型例子见于墨西哥湾第三系盆地。这里的三角洲沉积堆积于厚的盐层之上，致盐层滑动、上拱或底劈，形成了千姿百态的断裂组合样式。
3）反转构造
反转构造是指先存构造发生构造应力转化而形成性质相反的构造。由伸长构造受到挤压而发生反向运动所产生的构造称为正反转构造；反之为负反转构造(Milliams等，1989)。我们一般指的是正反转构造。
反转构造可划分为简单断展型、穿透断展型、简单断弯型、缩截断弯型及简单皱型等。
反转率： 反转构造的反转强度可以通过反转率来定量描述。反转率为反转前同期沉积层总厚度与反转点以上的反转的同期沉积层厚度之比。
4）盆地的基底组成
盆地的基底组成可以是老的结晶岩系、变质岩系或褶皱岩系，大陆壳或洋壳。这些特征反映特定的盆地类型，与盆地的活动性密切相关。
大型的稳定克拉通盆地一发育于古老的结晶基底之上，而发育于褶皱岩系之上的盆地则表现出相对的活动性。
盆地的基底性质反映了盆地发育的区域地质背景，许多盆地分类方案都把盆地发育的基底性质作为重要的依据。
5）区域性不整合面
角度不整合面、微角度不整合面、长期造受剥蚀的平行不整合面
界面上、下的盆地古地理格局、古构造格架样式常常发生重要变化
构造作用的阶段性、多旋回性和幕式过程
盆内分布的规模较大的不整合面或角度不整合面往往是古构造运动面。这些古构造运动面分隔着盆地不同演化阶段的沉积充填，其上、下地层结构、古地理或沉积格局可能发生了明显的变化。
沿这些界面一般发生过明显的侵蚀作用，估算剥蚀量及其分布可分析古构造运动的方式、强度等，对恢复盆地地层格架、构造沉降速率计算及油气勘探等具有重要意义。
许多研究表明，这些界面的形成与构造应力场转化、幕式裂陷和裂后构造调整、前陆运山的幕式逆冲等构造事件有关。
层序界面剥蚀量研究方法
地震剖面法；钻井地质分层对比法；镜质体反射率方法；声波时差法；裂变径迹法；地震层速度法；宇宙核素法；包裹体法。
总结：
盆地的构造格架是区域构造格局的一个组成部分，受到区域板块构造环境的控制。
盆地的构造格架在整个盆地演化过程是不断变化的，这种演化一般具有阶段性或分期次进行的。区域构造应力场的变化或转换，无疑会反映在盆地构造格架的性质和配置特征上。
盆地的构造格架控制着盆地的地层格架和充填样式。如不对称的半地堑构造导致了地层厚度和沉积体域发育分布的不对称性。盆内沉积中心的迁移、主要物源体系的分布和变化都可能是盆地构造作用和构造格架演化的结果。
盆地的构造和地层格架样式对油气聚集带的分布具有决定性的控制作用

裂谷盆地动力学分析
（1）从变形机制的角度，纯剪切和简单剪切代表了裂谷盆地模式的两个端元，前者预测的莫合面和软流圈的隆起与盆地的最大沉降中心相一致，具有对称的剖面结构；后者预测的莫合面和软流圈的隆起则远离盆地沉降带，具有不对称的剖面结构。因此，纯剪切模型的裂谷盆地应具有高的深部热异常；而简单剪切裂谷盆地的热异常则相对较小。
从我国东部中新生代裂陷盆地的实际看，盆地沉降中心、地壳明显变薄带、地幔隆升及高热异常是大体一致的，并具有较对称的剖面结构，纯剪切模型更为接近。
（2）、不难看出，纯剪切模型事实上是忽略了地壳或上地壳部分的脆性变形的简单剪切作用。它在一级的规模上反映了岩石圈变形、热结构等对拉伸作用的影响。因此，这一模型揭示了裂谷盆地形成演化的基本过程，也是建立动力学模型的基础
（3）、在考虑具体的沉降部位和盆地几何形态时，则不可忽略脆性部分的简单剪切样式。许多盆地中观察到的低角度断裂或拆离带对盆地的发育具有重要的影响。但这些断裂一般终止于上地壳底或莫合面。因此，在进行沉降史反演和软流圈隆起预测时要注意低角度断裂造成的下部纯剪切与上部简单剪切的中心偏离，以确保拉伸量的正确估计。
（4）、岩石圈在伸长过程中纯剪切与简单剪切带之间可能存在调节的滑脱带。上部简单剪切层与下部纯剪切层的伸长量在局部地带可以是不等的，但从岩石圈的规模上，上、下层的伸长量应是相等的，否则难以解决空间守恒问题。
(5)、裂谷作用的多幕性具有普通意义，在建立盆地动力学模型中要给予重视。
（6）、同时考虑地壳或上地壳的脆性简单剪切变形和下地幔的纯剪切，是较为常见的盆地动力学机制，是当前广泛认同的裂谷盆地模式。
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