裂谷作用对层序地层充填样式的控制——以西非裂谷系Termit盆地下白垩统为例

Termit盆地位于尼日尔东南部,属于西非裂谷系的北延部分,是发育于前寒武系—侏罗系基底之上的中、新生代裂谷盆地。该盆地早白垩世—古近纪经历了"裂谷—坳陷—裂谷"的构造演化过程及"陆相—海相—陆相"的沉积演化过程,表现为晚白垩世大规模海侵、早白垩世和古近纪两期裂谷叠置的特点。基于构造作用影响裂谷盆地层序发育的观点,分析了Termit盆地下白垩统裂谷阶段内的层序地层充填样式。根据裂谷作用的强弱,将早白垩世裂谷阶段划分为裂谷初始期、裂谷深陷期及裂谷萎缩期3个阶段。裂谷初始期层序断裂活动弱,构造沉降小,长轴物源体系较为发育,陡坡带为加积至退积型河流或三角洲沉积,缓坡带发育加积型河流或三角洲体系。裂谷深陷期层序断裂活动强烈,构造沉降大,陡坡带形成退积型水下扇或滑塌扇沉积,缓坡带发育退积型三角洲体系,盆地中心为泥岩充填。裂谷萎缩期层序断裂活动减弱并趋于停止,陡坡带为进积型扇三角洲沉积,缓坡带发育进积型三角洲体系。研究表明:裂谷作用对层序地层充填样式具有明显的控制作用,以构造作用为主线的裂谷盆地层序地层分析方法,能有效预测沉积体系和储层分布。     

松辽盆地北部深层层序地层格架建立与模式研究——以古龙-常家围子断陷沙河子组为例

松辽盆地北部徐家围子等地区深层勘探相继取得了一系列重大突破,但由于古龙—常家围子断陷深层地质认识程度较低,该区还处于深层勘探初期阶段。古龙—常家围子断陷区沙河子组充填了一套扇三角洲和湖泊沉积,是该区重要的储层和生油层。综合利用测井、钻井、地震等资料,将层序地层学原理应用于陆相断陷湖盆沉积,识别出沙河子组三级层序顶底界面,将其划分为2个三级层序,并在层序内部识别出高水位体系域、水进体系域、低水位体系域,建立了该区高精度的等时层序地层格架。根据沙河子组地质结构和地层发育的构造背景,建立了沙河子组层序地层模式:双向多断阶层序模式、双箕状不对称层序模式。     

陆相断陷盆地的构造层序地层分析

陆相盆地层序地层构型是构造运动、古气候、古湖平面变化与沉积物补给等动力学要素对沉积基准面控制的综合效应。其中,构造运动对盆地层序界面形成与层序内部充填起至关重要的作用。因此,陆相盆地层序地层研究须以构造层序地层为主线,即通过构造对层序形成与演化的控制分析解释层序地层构型,预测其内部充填特征。经研究,断陷盆地构造运动对层序地层的控制主要表现在:(1)断裂活动通过控制基底升降运动直接制约着盆地沉积物堆积的可容纳空间的变化及至层序地层构型;(2)构造转换带或调节带控制盆地主体物源补给方向和沉积体系分布;(3)断裂活动及其塑造的古地貌控制着沉积体系与砂体分布特征。     

苏丹Muglad盆地凯康凹陷西斜坡早白垩世沉积层序及其控制因素研究

苏丹Muglad盆地是重要的油气探区,受区域构造的影响,早白垩世沉积储层发育演化与构造演化密切相关。在盆内地震、测井及岩心资料综合分析的基础上,重点对4区西斜坡早白垩世的沉积层序特征及其控制因素进行了研究。结果表明：Muglad盆地经历了3次裂谷断陷活动及其后裂谷期的3次热沉降坳陷活动,形成了6个二级层序;在二级层序格架内将白垩系Abu Gabra组至古近系Adok组划分13个三级层序;早白垩世断陷期主要发育湖泊及辫状河三角洲沉积体系,坳陷期主要发育辫状河及三角洲沉积体系;断陷-坳陷的构造演化和同沉积断裂对不同期层序的沉积体系发育具有明显的控制作用。     

构造活动盆地沉积层序形成过程模拟——以断陷和前陆盆地为例

应用二维层序地层模拟系统开展了构造活动盆地沉积层序的形成过程的动态模拟分析,揭示了同沉积断裂活动、湖平面变化及沉积物供给量变化相互作用对沉积层序形成的控制作用。模拟表明,快速的构造沉降、相对高的湖平面和大量的沉积物供给是形成相对深水扇三角洲的必要条件;而沉积物的供给量变小或构造沉降量加大时有利于形成近岸湖底扇或水下扇。模拟揭示出断陷湖盆陡坡边缘断裂形成的古地貌坡折控制着低水位域浊积扇或湖底扇的发育部位,同时对水进或高位域的三角洲前缘的沉积中心的分布具控制作用。断裂坡折带的构造沉降是控制可容纳空间变化的关键因素。在陆内前陆逆冲构造边缘,层序发育早期（底部）发育冲积扇和河流沉积,但由于相对快的构造沉降形成水进序列;在快速沉降的晚期沉降速率减小,碎屑体系向盆地方向推进,形成广泛河流三角洲沉积。由隐伏逆冲断裂形成的构造坡折带对低位域的分布具控制作用。在构造坡折带下的低位域砂体与上覆的水进域泥岩组合可形成重要的地层油气藏。     

龙川江盆地上第三系芒棒组沉积体系与层序地层分析

龙川江盆地是造山带内部发育的新生代小型山间断陷盆地。本文结合该盆地晚新世构造、火山活动与沉积作用，对盆地盖层芒棒组沉积体系与层序地层进行了分析。通过分析，建立了龙川江盆地晚新世沉积模式，认为晚新世早期断陷带内快速堆积，主要以发育冲积扇沉积体系为特征，中、晚期冲积扇快速人湖，由此而形成冲积扇一扇三角洲一湖泊沉积体系组合；提出了龙川江盆地芒棒组层序的形成受多期构造活动控制的观点，并建立了3个构造层序，划分了体系域。     

渤海湾盆地隐蔽油气藏

渤海湾盆地隐蔽油气藏的形成与分布 ,总体上受控于裂谷断陷湖盆的生成演化。中新生代以来 ,多旋回的挤压、走滑与伸展作用 ,使华北地台解体 ,地壳薄化 ,并形成由一系列掀斜断块组成的裂谷盆地。在盆地内 ,常出现含油的潜山披覆背斜构造、拖曳构造、重力滑动构造、冲断构造和不同时期不同类型构造复合叠加而成的复杂隐蔽断裂构造。受老第三纪构造旋回与古气候旋回控制 ,在沉积建造上形成了 5个不整合或假整合界面和 4套层序叠覆的层序结构 ,以及富于岩相岩性变化的断陷湖盆沉积。在水进超覆层内或水进超覆层之间 ,建造的低水位扇砂体、浊积岩体、生物碎屑灰岩与火山岩体等 ,极易形成大量的地层岩性油气藏和岩性与构造复合油气藏。     

渤海湾盆地陷隐蔽油气藏

渤海湾盆地隐蔽油气藏的形成与分布,总体上受控于裂谷断陷湖盆的生成演化。中新生代以来,多旋回的挤压、走滑与伸展作用,使华北地台解体,地壳薄化,并形成由一系列掀斜断块组成的裂谷盆地,在盆地内,常出现含油的潜山披覆背斜构造、拖构造,重力滑动构造、冲断构造和不同时期不同类型构造复合叠加而成的复杂隐蔽断裂构造,受老老三纪构造放回与古气修旋回控制,在沉积建设上形成了５个不整合或假整合界面和４套层序叠覆的层序结构,以及富于岩相岩性变化的断陷湖盆沉积。在水进超覆层内或水进笔层水间,建造的低水位扇砂体、浊积岩体、生物碎屑灰岩与火山岩体等,极易形成大量的地层岩性油气藏和岩性与构造复合油气藏。     

松辽东缘新立城盆地的充填与层序发育

松辽东缘新立城盆地沙河子组（Ｊ３ｓｈ）的盆地充填特征展示了一个水进－水退过程，在这一过程的不同阶段形成了不同的沉积层序，包括湖盆层序和冲积层序（流域盆地层序）。湖盆层序属于新立城断陷盆地的发育早期，冲积层序属于新立城盆地的发育晚期。这两种不同类型的层序发育正是松辽盆地断陷阶段盆地动力学机制的沉积、地层响应。     

右江盆地层序充填动力学初探

在盆地分析及层序地层研究成果基础上,采用层序 -盆地 -地球系统的动态成因分析方法,对右江盆地进行了初步的层序充填动力学研究。首次识别出 5个级别的层序界面及相应的沉积层序,讨论了层序界面与地质事件、层序级别与盆地类型等的关系,进而建立了右江盆地层序地层格架。通过对裂谷盆地层序发育明显受同沉积断裂及基底沉降控制的分析,建立了层序成因与盆地构造活动的关系模型。在此基础上,探讨了层序充填动力学过程及其与盆地演化的关系。右江盆地层序充填过程包括陆内裂陷、陆缘裂谷、弧后裂谷和前陆造山四个阶段,经历了海西 -印支期由拉张到挤压的完整构造旋回。     

Tectonics and Petroleum Potential of the East China SeaShelf Rift Basin

There are two Cenozoic sedimentary basins in the East China Sea. They are the East China Sea shelf basin and the Okinawa Trough basin. The former can be divided into a western and an eastern rift region. The development of the shelf basin underwent continental-margin fault depression, post-rift and then tectonic inversion stages. Available exploration results show that the distribution of source rocks is controlled by the basin architecture and its tectonic evolution. In the Xihu depression, mudstones and coals are the main source rocks. The eastern rift region has good geological conditions for the formation of large oil and gas fields.     

陆相断陷盆地层序形成动力学及层序地层模式

文中认为 :陆相断陷盆地层序形成的动力学机制源于全球构造事件导致的区域构造应力场、地幔隆升产生的岩石圈拉张伸展而导致的不同级别的幕式构造运动以及由构造、冰川消融作用和地球旋转而产生的气候旋回。基准面的变化是构造、气候的函数 ,对于地史时期的滨海盆地 ,基准面就是相对海平面。不同级别的基准面变化旋回形成不同级别的层序 ,表现为盆地的裂陷旋回期相当于海平面变化旋回的超周期组 ,形成构造层序 ;裂陷幕和气候的二级旋回相当于海平面旋回的超周期 ,形成层序组 ;幕式断陷作用和气候的三级旋回形成层序。断陷盆地一个典型层序形成的模式是 :由于湖水体积的有限性 ,一次断陷和掀斜运动就能产生构造坡折并使湖水体积再分配 ,湖水向主断层和构造坡折之间可容空间增大的区域流动 ,造成基准面下降 ,产生陆上暴露、下切水道、水下冲积扇、废弃型三角洲及扇三角洲构成低位域 (LST)。构造宁静期 ,在气候等因素的作用下 ,湖水将趋于恢复断陷前的位置 ,使基准面 (湖平面 )升高 ,形成湖浸和河流退积作用形成的破坏型三角洲 ,深湖、浊积扇及浅湖构成湖扩张体系域 (EST)。当湖平面达到最高并趋于稳定 ,由于断陷使流域地形变陡 ,大量碎屑物入湖形成以三角洲前积体为主的高位体系域 (HST)。叠加在三级基准?     

合肥盆地东北缘白垩纪地层特征及沉积环境分析

合肥盆地东北缘白垩纪地层广泛发育、地层较完整,自下而上为：新庄组、邱庄组和张桥组等3个岩石地层单位。白垩纪在合肥盆地均为陆相沉积,沉积相的纵、横向变化均较大,有洪积扇、冲积扇、河流、风成、浅湖和深湖相。合肥盆地东北缘的形成和演化受郯庐断裂所控制,早白垩世早期,郯庐断裂左行平移,产生北东向拉分,形成断、坳陷盆地,至早白垩世晚期,郯庐断裂北西—南东向伸展,形成地堑式断陷盆地。     

乌尔逊凹陷北部下白垩统层序地层发育特征

陆相断陷盆地层序的形成和发育主要受控于幕式构造活动,边界断裂的活动强度和基底的沉降速度是形成不同类型层序的主要原因。通过层序地层学分析,乌尔逊凹陷北部下白垩统地层可划分出4个三级层序。这些层序由于形成时所经历的构造背景不同,因此形成的层序特征也不同,层序内部体系域的构成和规模也不同。在充分利用钻井、测井、地震资料的基础上建立了乌北地区层序地层充填模式。并指出油气在这些层序和体系域类型中的赋集规律,认为快速断坳层序和同生断坳层序能形成最有利的生储盖组合。     

陆相裂谷盆地构造沉积学特征:以松辽盆地伏龙泉断陷为例

构造沉积学不仅强调大地构造背景条件对盆地演化的控制作用,同时还注重盆地内部的构造特征与沉积充填特征之间的控制及响应关系研究。陆相裂谷盆地发育过程中,构造作用强烈,盆地沉积充填过程复杂,进行构造沉积学研究对揭示盆地构造沉积演化过程具有重要意义。以大量地震、钻测井资料为基础,结合大地构造背景资料,研究松辽盆地伏龙泉断陷发育过程中的构造、沉积演化特征,分析构造活动与沉积作用之间的响应及控制关系,并由此讨论半地堑陆相湖盆的沉积充填演化规律及其控制因素。研究表明,在伏龙泉断陷盆地演化过程中,早期的火山岩隆起对盆地初始裂陷期形态具有明显的影响作用;边界断层的分布及其生长速率特征则对盆地结构演化过程起着首要的控制作用。盆地裂陷期,研究区古气候环境比较稳定,构造因素是控制该陆相裂谷盆地地层序列与沉积特征的首要因素;断裂发育特征决定了盆地的古地貌特征,而盆地的古地貌特征直接影响着盆地内部的沉积充填类型与沉积体系展布格局;区域构造抬升与断块掀斜是该半地堑盆地内部发育不整合面的主要因素。在陆相裂陷盆地的构造沉积特征研究中,构造沉积学显示出了其必要性与适用性,有利于在揭示构造沉积现象的同时,合理解释其地质成因。     

松辽盆地肇州区块沙河子组层序格架特征及其对沉积和烃源岩的控制作用

以Vail经典层序地层学理论为指导,综合利用钻井岩心、地震、测井及地化分析测试等资料,通过地震反射特征分析、小波变换法、声波时差曲线和电阻率曲线交汇图法多种方法,将松辽盆地肇州地区下白垩统沙河子组整体划分为1个二级层序和由下至上的SQ1SQ4 4个三级层序。其中:这4个三级层序均具有二分结构,发育湖侵和湖退两个体系域;顶部的SQ4遭受严重剥蚀,在盆缘地带仅残留湖侵域。在层序地层单元划分和对比的基础上,结合研究区构造活动背景、物源供给情况等因素,认为研究区沙河子组主要发育西部扇三角洲、东部辫状河三角洲和湖泊相3种沉积相类型,而沉积体系演化主要受控于层序格架发育情况,表现为"格架控砂、继承演化、分源沉积、连片发育"的特征。在底部SQ1和顶部SQ4发育时期,盆小而水浅,西部扇三角洲和东部辫状河三角洲展布范围较小,扇体多呈朵叶体状分布,此时,泥岩含量低且有机质丰度差,优质烃源岩基本不发育;在SQ2和SQ3发育时期,湖盆持续水进造成盆阔而水深的沉积背景,加之物源供应充足,形成了扇体连片发育的特征,其中,水下分流河道作为前缘亚相中的主力砂体存在,而湖相暗色泥岩厚度大、品质好且有机质丰度高,在SQ2和SQ3最大湖泛面附近发育两套最优质的烃源岩。     

Syn‐rift mass flow generated ‘tectonofacies’ and ‘tectonosequences’ of the Kingston Peak Formation,Death Valley,California, and their bearing on supposed Neoproterozoic panglacial climates

The Kingston Peak Formation of the Pahrump Group in the Death Valley region of the Basin and Range Province, USA, is the thick (over 3 km) mixed siliciclastic–carbonate fill of a long‐lived structurally‐complex Neoproterozoic rift basin and is recognized by some as a key ‘climatostratigraphic’ succession recording panglacial Snowball Earth events. A facies analysis of the Kingston Peak Formation shows it to be largely composed of ‘tectonofacies’ which are subaqueous mass flow deposits recording cannibalization of older Pahrump carbonate strata exposed by local faulting. Facies include siltstone, sandstone and conglomerate turbidites, carbonate megabreccias (olistoliths) and related breccias, and interbedded debrites. Secondary facies are thin carbonates and pillowed basalts. Four distinct associations of tectonofacies (‘base‐of‐scarp’; FA1, ‘mid‐slope’; FA2, ‘base‐of‐slope’; FA3, and a ‘carbonate margin’ association; FA4) reflect the initiation and progradation of deep water clastic wedges at the foot of fault scarps. ‘Tectonosequences’ record episodes of fault reactivation resulting in substantial increases in accommodation space and water depths, the collapse of fault scarps and consequent downslope mass flow events. Carbonates of FA4 record the cessation of tectonic activity and resulting sediment starvation ending the growth of clastic wedges. Tectonosequences are nested within regionally‐extensive tectono‐stratigraphic units of earlier workers that are hundreds to thousands of metres in thickness, recording the long‐term evolution of the rifted Laurentian continental margin during the protracted breakup of Rodinia. Debrite facies of the Kingston Peak Formation are classically described as ice‐contact glacial deposits recording globally‐correlative panglacials but they result from partial to complete subaqueous mixing of fault‐generated coarse‐grained debris and fine‐grained distal sediment on a slope conditioned by tectonic activity. The sedimentology (tectonofacies) and stratigraphy (tectonosequences) of the Kingston Peak Formation reflect a fundamental control on local sedimentation in the basin by faulting and likely earthquake activity, not by any global glacial climate.     

Controls of faulting on synrift infill patterns in the Eocene PY4 Sag,Pearl River Mouth Basin,South China Sea

Tectono-stratigraphic analysis of the Eocene PY4 Sag, Pearl River Mouth Basin, reveals that the evolution of normal faulting exerted an important control on the basin infill patterns. Seismic, well log and core data jointly indicate the Eocene Wenchang Formation can be subdivided into four third-order sequences that are related to early rift (WSQ1), rift climax (WSQ2–3) and late rift (WSQ4) stages. During the early rift stage, the PY4 Sag was defined by three, small-sized depocentres; it was related to low tectonic subsidence and likely overfilled by footwall-derived fan-delta deposits. The isolated depocentres coalesced and formed a larger and more uniform depocentre during the rift climax stage. Significantly increased tectonic subsidence during the rift climax WSQ2 sub-stage gave rise to prominent deep lake deposition including nearshore subaqueous fans, turbidite fan deposits and good source rocks. Two sediment infill patterns adjacent to boundary fault are developed during the rift climax WSQ3 sub-stage: (i) a more likely sediment balance-filled pattern controlled by the low-angled fault and (ii) a sediment under-filled pattern adjacent to the relatively high-angle boundary fault. The late rift stage was characterised by a waned displacement on the NE-striking fault but an increase in displacement on E-striking rift-related faults; this non-synchronous faulting has led to the sediment overfilled pattern observed in the South Sub-sag but a more sediment balance-fill on the South-western Slope. The variability in the basin infill patterns is suggested to have resulted from the different fault displacement patterns, which are closely linked to the boundary fault angles and possible stress field transitions during the basin evolution. This study may provide potential implications for basin infill evaluations in the Eocene Pearl River Mouth Basin and other similar rift systems.     

东海陆架盆地西湖凹陷东部边缘结构解释及地质意义

东海陆架盆地西湖凹陷东部过XH-1井的GH-1剖面,揭示了盆地边缘在新生代多次盆地原型迭代中的结构变化。在梳理前人关于盆地原型学术观点的基础上,通过T₂⁵、T₂⁴、T₂³上超点不断东扩的特征,确认了陆相盆地发展跨越式、旋回性的演化特点;根据T₂⁴、T₂⁰两期构造反转,确认了陆内迁移拗陷期渐新统、中新统（龙井组和玉泉组）分别为两个二级构造层序;结合柳浪组的成因机制,探讨了柳浪组在盆地发展史中的归属问题。通过玉泉运动、花港运动和龙井运动机制探讨及界面确认,深化了断陷期、拗陷期西湖凹陷东部边界的认识,明确了西湖凹陷经历了古新世-始新世走滑拉张断陷-转换边缘拗陷、渐新世-中新世陆内迁移拗陷、上新世-第四纪弧后陆架边缘拗陷的盆地原型迭代发展史。