盆地构造基本理论

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断层式的构造接触盆地
边界以断层接触的盆 地,其发展可能以断 陷为主。我们常见的 地堑盆地就是如此。 莱茵地堑发生在西 欧的海西地块上,早 第三纪时,因地块上 拱而发生张性断落, 盆地的平面形态因受 地堑边界断层的限制 而呈长条形。剖面则 呈狭窄的槽形。
断超式接触盆地
断超式接触盆地的发展具有断陷和坳陷兼并的特征, 最突出的特征是盆地剖面形态的不对称性,盆地的沉 降中心偏向断层边界的一侧。 断超式接触盆地在我国盆地中是比较多见的。如四 川盆地的西边及西北边界为断层接触,东南边界则是 沉积接触为主
(1)、一级构造—隆起和坳陷
隆起是盆地的基础和基 底相对隆起的地区。其上 的沉积盖层往往发育不全, 甚至有时古老的褶皱基底 露出水面而成为剥蚀区。 但由于隆起在盆地中起着 分隔或围限坳陷的作用, 它与坳陷邻接的一侧经常 有地层超覆和岩层尖灭出 现。 但坳陷内存在着利于生 油的情况下,隆起翼部的 超覆和尖灭就十分容易捕 获来自邻近坳陷内的油气, 形成地层圈闭类型的油气 藏。
(1)、山前冲断盆地或山间块断盆地
这类盆地是在地壳碰撞挤压作用下新 生成的上迭盆地。它的构造特点是盆地内 上覆地层的形变和基底构造关系不太明显, 主要是受水平挤压应力作用产生的浅层构 造,在应力作用强的山前区,构造以线形 排列为特点,伴生逆冲断层,缺乏巨大的 推覆体构造,并在应力作用减弱的地区形 成块断等。
(2)、弧后冲断盆地或弧间块断盆地
这类盆地是在岛弧区俯冲挤压作用下 形成的,它们迭置在不同时代的褶皱基 底上,其构造特点是上覆地层的形变与 活动区的构造线方向一致,可以产生较 大规模的推覆构造,与基底构造的关系 也不明显。 前两类是由地壳挤压作用形成的盆地 下面两类是由地壳拉张作用形成的盆地
(3)、三级构造—背斜和向斜等
这是含油气盆地内最普遍、最发 育的构造形迹。背斜是油气赖以聚集 的一种最基本、最重要和最普遍的圈 闭形式。 在向斜的合适部位,也可以形成 可供开采的油气藏。近几年来,向斜 油气藏已越来越被大家重视。
三、含油气盆地的分类
含油气盆地的形成和发展是受大地构 造条件所控制的,因而其分类也是以大 地构造背景为基础。 以往比较流行的分类都是以槽、台学 说理论为基础。板块构造的创立,为含 油气盆地的分类增添了许多新的内容。 下面介绍几种分类方案。
(3)、含油气盆地的边界
盆地的边界即是盆地的周边和其边界 地质体的接触关系。主要有三种接触型式: 超覆式的沉积接触 断层式的构造接触 盆地一边为沉积接触,另一边为断层接 触,称为断超式接触 盆地边界的接触型式,对盆地在剖面上 的形态和演化特征有着十分重要的影响
超覆式的沉积接触盆地
超覆式的沉积接 触的盆地,其发展 是以坳陷沉降为主。 密歇根盆地位于北 美地台之上,以前 寒武纪结晶岩石为 基础,盆地的平面 形态大体呈圆形, 剖面上沉积盖层呈 同心圆状自周边向 中心退覆。 密歇根盆地发育 的过程是一个逐渐 收缩的过程。
3、含油气盆地的内部构造 含油气盆地是地壳的一定地段在大地构造 发展一定阶段的一种洼陷构造。 在地质发展历史一定阶段的一定运动体制下 形成发展的统一的沉降大地构造单元—朱夏 盆地的内部构造是不均一的,它的基础和基 底有起有伏,可将盆地分隔为彼此不连通的次 一级坳陷。它的盖层由于后来构造运动的改造 而褶皱成为背斜和向斜,并且受到断层不同程 度的破坏。
3、构造盆地(沉积后盆地)
盆地是在沉积形成以后,由于断裂或褶皱作用而形成的。 在构造盆地中沉积物无边缘相与内部相之分,相带的延伸方 向、古水流方向与盆地的结构无关。说明沉降作用发生在沉积 岩层形变之后。 另外,叶连俊先生曾把盆地划分为先成盆地、同生盆地和次生 盆地三大类。
沉积后盆地与同生沉积盆地
二、含油气盆地及其特征
1、以地槽—地台理论为基础的分类
地台型盆地:地台内部盆地(如华北 盆地、鄂尔多斯盆地等)、地台边缘盆 地(如四川盆地)。 地槽型盆地:山间盆地(如酒泉盆地、 民和盆地、三江盆地)、山前盆地(又 称中间地块盆地,主要有塔里木盆地、 准葛尔盆地)
2、以板块构造理论为基础的含油 气盆地分类
按照板块构造学说对含油气盆地进行分类, 是目前石油地质研究中的一个新课题。国内外石 油地质学家提出了很多分类方案。下面主要介绍 H.D.克莱姆在1975年提出的分类方案. H.D.克莱姆的盆地分类是以地壳结构为基础。 他认为含油气盆地主要产生于克拉通地壳和过渡 地壳带(包括大陆坡、大陆架、海岸平原、陆台 等),所以分成克拉通盆地和过渡地壳盆地两大 类。
由于盆地内有巨厚的沉积物,是石油与天然气生成和聚 集的良好场所。 据统计,世界上大多数大的油气田都产生于盆地之中。 我国的大油气田也都产生于陆地和海上的沉积盆地内。如 大庆油田在松辽盆地中、四川油气田位于四川盆地范围内, 还有塔里木盆地、柴达木盆地等均获得石油和天然气。 含油气盆地是油气生成、运移、聚集的基本地质单位。 在油气勘探中,总是把含油气盆地作为一个整体来率先考 察它的全貌,从整个盆地的沉积发育史、构造发展史以及 水文地质演化史出发,研究油气生成、运移、聚集的条件, 区划油气生成和聚集的有利地区,从而有可能在最短的勘 探时期达到发现该盆地最主要的油气聚集的目的。
1、含油气盆地概念
我们把含有工业型油气矿藏的沉积盆地叫做含油 气盆地。它必须具备以下几个条件:
A:必须有巨厚的沉积物和丰富的有机物质
B:要有一个有机质赖以繁殖、聚集和沉积下来得 以避免氧化而向石油转化的古地理环境。
C:要有一个稳定持续下降的大地构造条件
D:含油气盆地必须经受一定程度的构造运动,这 样不仅可以推动油气运移和为油气运移创造必要的 构造条件,而且为油气聚集提供圈闭场所
克拉通Leabharlann Baidu地
(1)、克拉通内 部盆地:通常位 于前寒武纪地质 附近的克拉通内 部,底部平坦的 碟状盆地,具有 地台型单旋回古 生代沉积,其中 有基底控制的构 造和沉积圈闭。 典型的代表是巴 黎盆地。
(2)、内陆复合盆地:位于克拉通边缘附近,其规模 可以从次大陆冒地槽到小型山间盆地;为多旋回型盆 地,古生代地台沉积为第一旋回。在其中的某些盆地 中,第一旋回在海西造山运动时期形成了构造。因而 有不整合于第一旋回之上的晚古生代或中生代的第二 旋回的造山碎屑岩 。 (3)、裂谷式盆地:产生于海底扩张早期—大陆裂谷 阶段,但在海底扩张进一步发展时被遗弃,成为死裂 谷,规模小型到中型,多为线状。 有些裂谷型盆地是作为第三旋回迭加在大型的内陆复 合盆地之上。
3、以运动体制划分盆地
朱夏(1965、1978)认为:含油气盆地是 在地质发展历史一定阶段的一定运动体制下形 成的统一的沉降大地构造单元,所以他提出以 运动体制来划分盆地,并认为在中国以印支运 动为转折点,含油气盆地分属于两种不同的构 造体制,其一为中生代含油气盆地,属于地 槽—地台构造体制下形成的:其二为新生代的 含油气盆地,是在板块构造体制下形成的。在 这种理论的指导下,陈焕疆(1980)将中国板 内盆地划分为以下几种类型:
含油气盆地分析
第一部分 盆地构造基本理论
1.
盆地构造的基本理论
盆地及含油气盆地 含油气盆地的形成机制与板块构造 中国大陆板内中新生代盆地的特征 中国典型含油气盆地分析 (1)、华北盆地 (2)、四川盆地 (3)、塔里木盆地
1.1 盆地及含油气盆地 盆地的概念是由地槽学说发展而来的, 最初以与地槽和地台的关系来分类的, 如克拉通内盆地、边缘凹陷、山前凹陷、 上叠盆地、山间盆地、地洼等。 20世纪80年代以来,多认为盆地的形 成与板块有关,常根据与板块构造的关 系对盆地分类,如大洋盆地、被动陆缘 盆地、克拉通盆地、裂谷盆地等。
2、含油气盆地的结构
从大地构造的角度讲,含油气盆地是 在一定的地质时期,地壳某一地段产生 的坳陷。就我国目前已知的情况来看, 绝大多数含油气盆地产生在中、新生代。 它们叠置在前中生代构造之上,甚至是 不同性质的大地构造单元之上。因此, 含油气盆地就有它特有的结构。
(1)、含油气盆地的基础和盖层
基础:含油气盆地赖以存在的底盘。它是由盆地产生 前的所具有的岩系组成。 地台区盆地的基础可能包括地台的基底和一部分盖层。 华北盆地是一个新生代的沉降盆地,则它的基础就应当 包括华北地台前震旦古老的结晶基底和以后直至中生代 的沉积盖层。四川盆地是晚三叠世以来形成的陆相沉积 盆地,它的基础是前中三叠统的所有地层。 盖层:含油气盆地内的沉积盖层。含油气盆地的盖层 与基础层之间往往具有平行不整合接触关系。 地台区的构造盆地,其盖层与地台的盖层是一致的。
过渡地壳盆地
(4)、外陆下陷为小洋盆的盆地:包括边缘海和其它小洋盆。又 可分为三个亚类型: A:从各方面都展布到近海大陆地块上的盆地。 B:前渊盆地,大部分沿着古地中海的狭窄地带分布 C:简单沉没的近海开阔盆地 (5)、拉开盆地:是克拉通裂谷盆地演变末期的表现,多位于大 西洋和印度洋的两侧,一般形成线状的海岸盆地,中生代和第三 纪沉积物具有向海倾斜的断块构造。海洋地质工作者认为这类盆 地分布在被分离开的大陆板块的边缘。 (6) 、横向山间盆地、走向山间盆地:大都沿大陆和大洋盆地间的俯 冲消减带分布,多为横切或平行以前的大陆边缘形成的优地槽褶皱 带的第二旋回的第三纪盆地。典型代表是加利福尼亚的第三纪盆地。 (7) 、新近纪三角洲盆地:以尼日尔河三角洲、密西西比三角洲等为 代表。
一、盆地及其基本类型
盆地是指那些四周较高、中间低的盆形 沉积地区,或是持续接受沉积的地区。 可以从不同的角度对盆地进行分类描述。 如:以沉积相为依据,可将盆地划分为海 相盆地和陆相盆地。依据盆地形成方式, 可划分为断陷盆地和坳陷盆地,根据盆地 形成时的受力状态可划分为挤压性盆地和 拉张性盆地。 但一般概念出发,可以把盆地归纳为三 种基本类型。
1、地貌盆地
是一种四周被高地围绕的地表盆形洼 地。地貌盆地有陆上的,也有水下的。 陆上盆地包括四周封闭的洼地(山间盆 地、山前坳陷)和横贯大陆的冲积平原。 水下盆地包括洋底盆地和冰川湖。 地貌盆地的存在对于沉积盆地的形成 是必不可少的。地质学中,盆地内应有 巨厚的沉积物充填。
2、同生沉积盆地
盆地是在边下陷边沉积作用之下形成 的。在同生沉积盆地内,岩相带的延伸方 向、古水流方向与盆地的结构相联系,盆 地内的沉积物有边缘相和内部相之分,边 缘相属氧化环境,红色岩层较多,沉积物 粒度粗,不稳定的长石、黑云母等矿物含 量高。岩层的厚度由盆地的中央向边缘逐 渐变薄。 同生沉积盆地又可分为补偿性同生沉积 盆地和非补偿性同生沉积盆地。
(2)、盆地的沉降中心和沉积中心
沉积盆地的沉降中心即盆地内沉积物堆积最厚的地带。 沉积中心则是盆地中沉积物粒度最细的地带。 沉积中心控制着盆地内最主要的油源区 在对称性盆地内,沉降中心和沉积中心的位置往往是一致 的,沉积物最厚和最细的地带相吻合,最利于生油。
在非对称性沉积盆地内,沉降中心和沉积中心往往不一致。 在这种情况下,不仅要利用作等厚图的方法确定坳陷中心, 而且还需作岩相图的方法确定沉积中心,以便确定最有利的 生油中心。 在盆地的形成、发育过程中,沉降中心和沉积中心并不是 固定不变的,而是作有规律的迁移,它们在空间上都成条带 状分布,并具有一定的方向性。
坳陷是盆地内基础或基底下陷最深的地区。具有沉积 盖层发育完全、连续性好和厚度大等特征,是沉积盆地 内生油最有利的地区。所以它是含油气盆地的油源区。 在含油气盆地内一些较大的坳陷内,基础或基底又表 现了一定的起伏性,形成一些范围更小的凸起和凹陷。
(2)、二级构造—二级构造带
我国的勘探实践证明,含油气盆地内 的二级构造带对油气的聚集起着重要的 控制作用,是油气富集带,主要有: 背斜带 长垣 断裂带 绕曲带
补偿性和非补偿性同生沉积盆地
补偿性同生沉积盆地的沉降速度与沉积速度 大致相当,即沉降幅度与沉积厚度大体相等。 非补偿性同生沉积盆地沉积速度与沉降速度 不相当。 如果下降速度比较快而沉积物补偿比较慢时, 就会使盆地的沉积范围逐渐缩小,岩层之间出现 退覆现象。(水退) 当下降速度比沉积补偿速度小时,不仅盆地 逐渐被填平,而且还会出现岩层超覆现象。(水 进) 沉积盆地的补偿性决定于盆地的下降和盆地 周围陆地上升这两个因素。
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