试论短周期幕式构造沉降对陆相断陷盆地高频沉积旋回的控制

近年来,在构造背景稳定的海相地层中,基于米兰科维奇旋回控制下的高频旋回逐渐成为进行地层精细划分、定年和探讨盆地演化的重要手段,并被逐渐尝试着应用到陆相断陷盆地中。但陆相断陷盆地为构造盆地,断裂构造理论以及大量地表、地下的构造、沉积现象都表明,在高频旋回沉积过程中可能存在着短周期幕式构造沉降的影响,这就使得在陆相断陷盆地中应用米兰科维奇旋回理论必须要考虑和去除这种影响。     

陆相盆地基准面旋回的级次划分和研究意义

高分辨率层序地层学理论及其技术方法在陆相盆地层序分析中的应用,关键技术之一是识别和划分不同成因的界面与不同级次的基准面旋回。文中以数个不同构造性质的湖盆为例,在盆地构造-沉积演化序列中识别出 6种受不同因素控制,具不同成因特征、发育规模和识别标志的界面类型;以界面的成因特征及其差异性为依据,提出基准面巨旋回、超长期旋回、长期旋回、中期旋回、短期旋回和超短期旋回 6个级次的划分方案,建立了各级次旋回的划分标准和厘定了各级次旋回的时间跨度,并认为前 3个低频长周期旋回主要受构造因素控制,后 3个高频短周期旋回主要受天文因素控制;文中分别讨论了各级次旋回在油气田勘探开发工程各阶段的研究意义.     

滦平盆地大北沟组—大店子组沉积和地层格架及陆相层型意义

依据大量实测剖面资料初步建立了滦平盆地侏罗－白垩系大北沟－大店子组地层格架,证明盆地在两组沉积期为西南高、东北低的簸箕形,两组地层从西南向东北在地层厚度、沉积旋回组成、相序与环境和标志层的分布等方面均发生规律性变化。地层格架不仅有助于研究盆地形成演化、构造应力条件和火山活动,而且可以确定盆地沉降中心,确定建立地层层型的候选剖面。位于盆地沉降中心的张家沟剖面大北沟组－大店子组以扇三角洲前缘半深湖－深湖相深水沉积为主,由5个完整的沉积旋回（SDC）组成。旋回沉积相序大北沟组由滨浅湖相－前扇三角洲半深湖、深湖相－扇三角洲前缘相构成;大店子组明显水体加深,沉积环境相对单一,地层厚度增大,旋回相序由半深湖、深湖相泥页岩、粉砂岩夹砂岩组成,部分层位为扇三角洲前缘的砂、砾岩层。两组沉积较厚,达665m。并且排除了其它剖面上“蜂窝梁砾岩”（辫状河道－分流河道砾岩）对下伏层侵蚀造成的大北沟组顶部沉积间断,以及“玄武安山岩”喷发活动造成的大店子组顶部地层缺失。张家沟剖面沉积连续、暴露完全、化石极为丰富,是建立侏罗－白垩系临界阶陆相层型的研究界线划分的理想剖面。     

沉积盆地的层序和沉积充填结构及过程响应

现代层序地层学的理论发展,把沉积过程纳入到地质演化的时空框架中并与地球的多旋回或节律演化结合研究,形成了一套带有革命性的、在等时地层格架中研究沉积作用的新方法,成为了油气资源等沉积矿产预测勘探的重要工具。沉积盆地的沉积充填可划分出与各级沉积旋回相对应的层序地层单元。追踪对比由不整合面或不整合面及其对应的整合面为界的高级别层序地层单元建立的区域性等时地层格架,对盆地构造古地理再造和油气勘探战略性研究至关重要;追踪四、五级等低级别层序地层单元和体系域建立的高精度层序地层格架,可为重点区域或区带的沉积体系和储集体的沉积构成和分布等的解剖提供精细的地层对比基础。依据沉积基准面的变化,从层序内水进到水退的沉积旋回中可划分出正常水退沉积、强制性水退沉积、水进沉积及垂向加积等成因沉积类型。海相或湖相盆地中三级层序地层单元内均可较好地划分出低位、水进、高位及下降体系域。盆地构造作用、气候变化、海、湖平面升降过程对层序发育的控制作用及沉积响应研究,一直是层序地层学或沉积地质分析领域的研究热点。沉积盆地的层序地层序列演化是盆地地球动力学过程的总体响应。层序地层学把盆地古构造、古地理的变迁纳入到统一的地球演化系统中研究,形成了与区域地球演化史或盆地动力学演化相结合的重要研究领域。多旋回盆地或叠合盆地中多期次的构造变革导致了多个区域性不整合面所分隔的多个构造层序的叠加。注重构造—层序地层的结合分析,揭示盆地的层序地层序列与多期盆地构造作用的成因联系,是构造活动盆地或大型叠合盆地沉积地质演化和油气聚集规律研究的关键。盆地构造作用,如前陆盆地多期次的逆冲挠曲沉降和回弹隆起的构造作用、多幕裂陷过程、多期构造反转等与重要不整合及区域性沉积旋回或层序的形成密切相关;而由气候变化引起的海或湖平面变化是控制高频沉积旋回或低级别层序发育的主要因素。在构造活动盆地中,构造坡折带对沉积体系域和沉积相的发育分布具重要控制作用。     

高频湖相沉积节律研究的新进展

高频湖相沉积节律是近年来新兴的分学科－－旋回地层学的重要组成部分。高频湖相沉积节律注要包括年节律（季侯泥）和太阳黑子节律。湖相沉积节律的研究对于了解天文周期－气候－湖相沉积之年的关系,对于湖相地层的精确对比都具有重要意义。不同频段湖相沉积节律的识别、精确定时、全球对比以及与其它成因节律的区别是今后湖相沉积节律的主要研究方向。     

断拗型盆地构造-沉积模式与隐蔽性油藏——以西藏伦坡拉盆地古近系为例

伦坡拉盆地为西藏地区唯一发现工业油流的古近系断拗型陆相残留盆地。勘探实践表明,早期对该盆地构造-沉积模式与油气成藏关系认识不够一定程度上制约了勘探,为理清二者关系并落实有利勘探方向,本文对该盆地的构造、沉积特征及成藏条件进行分析。盆地南北向可划分为缓坡带、深凹带、陡岸带3个构造带;识别出河流-冲积扇、扇三角洲、湖泊、水下扇4种沉积体系,其中在缓坡带发育河流-冲积扇、扇三角洲沉积体系,深凹带发育湖相沉积体系,陡岸带发育水下扇沉积体系;盆地存在2种沉积体系组合:缓坡带(河流)冲积扇-扇三角洲-滨浅湖相沉积体系组合,陡岸带水下扇-半深湖(深湖)-滨浅湖相沉积体系组合;可用"双向物源、缓坡扇三角洲、陡坡水下扇"构造-沉积模式解释。在缓坡带,应寻找扇三角洲前缘岩性隐蔽性油藏;在陡岸带,有可能发现构造-岩性复合型隐蔽性油藏。盆地具有多种潜在有利勘探目标类型,展现出较好的勘探前景。     

海域区古近系含煤地层基准面旋回识别与对比:以琼东南盆地为例

研究了琼东南盆地古近系含煤地层的沉积体系。研究区主要发育冲积扇/扇三角洲-海底扇体系、滨浅湖-中深湖-浊积扇体系、辫状河-辫状河三角洲-水下扇体系、潮坪-泻湖体系、滨浅海-浊积扇体系等沉积体系,其中辫状河-辫状河三角洲-水下扇体系、潮坪-泻湖体系聚煤作用较强。运用高分辨率层序地层学理论与技术方法,进行了中、短期基准面识别与对比。短期基准面对比界面主要类型是冲刷现象及其上覆的滞留沉积物、土壤化沉积与泥炭化事件沉积组合、微相岩相类型或相组合在垂向剖面上转换、测井曲线突变界面等。琼东南盆地古近系的地层中,由不同成因特征的边界所界定的短期基准面旋回主要有向上"变深"的非对称型短周期旋回层序(A型层序)、向上变浅的非对称型短周期旋回层序(B型层序)和向上变深再变浅的对称型短周期旋回层序(C型层序)。     

滇西耿马盆地构造—沉积综合分析

滇西耿马盆地位于三江褶皱系保山褶皱带的耿马—澜沧复背斜,面积１９５ｋｍ２,接受广泛的河湖相沉积,为典型的第三系小型陆相盆地。盆地内沉积受构造控制明显,沿边界断层主要发育冲积扇、近岸水下扇沉积,远离断层发育深湖相或半深湖相沉积。耿马盆地的构造样式与沉积展布在滇西具有极好的代表性,故从构造－沉积相互作用角度对其分析,对于指导滇西其他第三系盆地的勘探有重要意义。     

西藏阿里札达盆地上新世-早更新世河湖相地层层序地层分析

根据札达盆地河湖相剖面地层岩性、粒度、沉积构造、古生物等反映的沉积岩相,以及不整合面等沉积特征,可将札达盆地上新世—早更新世河湖相地层,初步划分为两个三级层序(Ⅰ、Ⅱ)。层序Ⅰ代表上新统地层层序,并进一步区分出退积准层序组和进积准层序组。对应上新世湖相沉积由低位体系域—湖泊扩张体系域—湖泊收缩体系域的演化,反映湖泊由源区水系冲积亚相—滨湖三角洲亚相—滨浅湖亚相—半深湖亚相—滨浅湖亚相的湖泊,由扩张到萎缩的一个完整的发展演化旋回。层序II代表下更新统地层层序,反映一个盆地受构造和气候(冰期—间冰期)双重控制的夭折型冰湖形成演化的由冰水冲积相到冰湖沉积相的不完整沉积旋回,为青藏高原新近系上新统与第四系的研究与划分提供了重要依据。     

鄂尔多斯盆地西南缘上三叠统延长组层序地层学与砂体成因研究

以鄂尔多斯盆地西南缘延长组为例,运用高分辨率层序地层学原理,对延河等露头沉积特征进行深入研究。研究认为不整合面、冲刷侵蚀面、岩性岩相转换面和湖泛面为重要的层序界面,并划分出1个超长期基准面旋回,5个长期基准面旋回及17个中期基准面旋回。延长期东、西两岸发育河流—三角洲沉积体系,东北部主要为曲流河、曲流河三角洲体系;西南主要发育辫状河及辫状河三角洲沉积体系。有利储集砂体主要为水下分流河道成因、水下分流河道—河口坝复合成因、河口坝成因和滑塌浊积扇成因等4种类型。研究认为,随湖平面变化,在基准面升降过程中,可容纳空间(A)与沉积物补给量(S)的比值(A/S)影响不同物源方向沉积体系的分布,并建立了沉积演化分布模式。     

华北晚古生代陆表海盆地东南缘高频海侵事件对聚煤作用的影响

晚古生代华北陆表海盆地的海平面变化具有复合性海平面变化的特点 ,长周期的海平面变化周期中叠加了中、短期的海平面波动变化 ;长周期海退过程中 ,具多次短周期海侵事件发生 ,长周期海侵过程中也有短周期的海退发生。而短周期的海平面波动变化属于高频海平面变化 ,深刻地影响着陆表海盆地的沉积充填和聚煤作用。总起来看 ,鲁西及邻区的晚古生代陆表海盆地充填沉积是由一种较薄的反映水体向上变浅的复合性旋回序列组成 ,其分界面是由地史上瞬时的相对海平面上升形成的间断事件所致 ,或相对海平面下降期间的暴露事件形成的间断面所产生的。陆…     

碳酸盐岩台地多旋回沉积小层精细划分对比方法研究——以川中磨溪构造嘉二段为例

以四川盆地川中磨溪构造下三叠系嘉陵江组二段为研究对象,研究海相碳酸盐岩台地多旋回小层精细划分与对比方法。通过对海水咸化旋回、相对海平面变化旋回、古气候变化旋回沉积特征与成因的分析,磨溪地区嘉二段沉积期主要发育潮下型碳酸盐米级旋回层序,沉积界面特征明显并具有一定的成因联系,这种高频沉积旋回具多成因机制特征。在此基础阐明了高频米级旋回的划分原则,提出了一种多旋回沉积界面优选的依据与方法,据此,重新厘定了川中磨溪构造嘉二段小层划分方案。通过精细对比,建立了近于等时的地层格架。该方法有效地避免了单纯运用岩电特征进行地层划分对比时带来的多解性问题,并使各亚段和小层接近于等时的沉积体,为沉积微相及储层的成因和分布研究奠定了可靠的地层学基础。     

测老庙盆地层序地层格架与其幕式构造演化

陆相断陷盆地的形成不是一个匀速的变形过程，它常发育由不同级别的幕式构造所控制的沉积旋回，盆地的充填序列所的阶段性以及区域性间断记录了这些幕式运动的周期及相应的构造事件。以测老庙盆地为研究对象，以盆地充填的地层层序为研究基础，从盆地的构造格架及沉降史、盆地的构造作用与沉积响应等方面分析，讨论了幕式裂隙作用与盆地沉积旋回、层序地层单元之间的对应关系。     

洞庭盆地安乡凹陷下更新统层序地层及其对构造活动的响应

通过地表调查和钻孔资料,运用高分辨率层序地层学理论及方法,识别出了区域不整合面、岩性岩相突变界面、冲刷面、相序间断面、高频层序叠加样式转换面、湖泛面等几种层序界面,并按基准面旋回原理将第四纪洞庭盆地安乡凹陷早更新世华田组和汨罗组划分为2个长期、5个中期和25个短期旋回层序;短期基准面旋回细分为向上变深非对称型(A型)、向上变浅非对称型(B型)和对称型(C型)3种基本类型;整个下更新统反映出一个大的湖盆从发育到消亡,然后暴露风化剥蚀,以及之后的缓慢沉降到抬升过程。认为安乡凹陷早更新世基准面升降与沉积动力学(即沉积物的剥蚀、搬运和堆积过程)具有很好的吻合性,基准面旋回以自旋回为主,还受到了构造作用的影响;盆地沉积与构造分析表明,早更新世洞庭盆地安乡凹陷经历了伸展断陷-挤压抬升-弱挤压凹陷-挤压抬升的构造演化过程,其深层次的构造动力学机制可能与深部地幔上隆炙烤地壳、下地壳拆沉和物质逃逸有关。     

渭河盆地上新统沉积相研究

沉积相的研究对渭河盆地天然气勘探开发具有重要意义。通过构造背景、野外露头、岩性组合、沉积构造等资料的综合研究,分析总结渭河盆地张家坡组和蓝田灞河组沉积相,沉积相类型及沉积特征。结论表明,蓝田灞河组主要以洪积相,河流相,浅湖相为主;张家坡组主要以稳定的湖相沉积为主,经历了浅-深-浅湖的完整发展旋回。     

札达盆地构造旋回层及其地质意义

札达盆地位于青藏高原南西部,其北东和南西侧分别为阿依拉日居和波林断裂系所限.在盆地内沉积了一套上新世-更新世地层,从下至上可分四段,上部为湖相泥岩段,下部三段代表了三个构造沉积旋回,它们有类似的沉积特征,即:每段下部为辫状河沉积的砾岩层,中部主要为曲流河沉积的砂岩层,并逐渐过渡到上部湖相泥岩.旋回沉积特征和地层变形反映了本区从上新世以来处于挤压状态,并有强烈垂向运动,为青藏高原在近几个百万年来持续隆升提供了依据.     

铁法盆地含煤沉积旋回的构造控制作用

为探索铁法盆地含煤沉积旋回的成因,在应用沉积相分析方法揭示该盆地含煤沉积旋回特征的基础上,依据盆缘断裂活动引起可容空间的变化,进而控制沉积物体积分配、沉积相类型及其空间配置的原理,对其含煤沉积旋回的构造控制作用进行了深入研究。分析认为,在盆缘断裂活动导致可容空间减小和沉积充填速率较高的条件下,形成了盆缘断裂内侧冲积扇相及扇前河流相,并由后者构成含煤沉积旋回单元的主体;在盆缘断裂活动使得盆缘地带可容空间与沉积物体积相匹配的条件下,形成盆缘断裂内侧冲积扇后,很少有较粗碎屑向更远处进积,扇前大面积泥炭沼泽化形成了含煤沉积旋回单元的顶部煤层。上述两种情况周期性交替形成了铁法盆地的含煤沉积旋回。      

内蒙古查干德勒苏地区下白垩统巴音戈壁组沉积体系及其对可地浸砂岩型铀矿的制约

查干德勒苏地区位于内蒙古巴音戈壁盆地东部，早白垩世在伸展构造体制下于断陷盆地内形成了厚度约1000m的巴音戈壁组碎屑岩系地层，该层位是层间氧化带砂岩型铀矿找矿目的层，可划分为3个岩性段，下段为洪（冲）积相，水下扇相和扇三角液相沉积，中段段为浅湖相－半深湖相－较深湖相沉积，上段为滨浅湖或三角液相沉积，巴音戈壁组从下往上由洪（冲）积相，水下扇相，扇三角液相到浅湖较深湖相又到滨浅湖，三角液相的相序结合，反映湖盆水体从浅到深又变浅的演化过程，巴音戈壁组构成三级层序发育完整的低位，湖浸和高位体系域，中还对砂质岩的渗透性进行了分析，提出三角洲相，滨浅湖相砂质岩对形成层间氧化带砂岩型铀矿是有利的。     

通化盆地早白垩世混积碎屑岩类型与沉积模式

通化盆地为一个火山--沉积共同作用的中生代断陷盆地。下白垩统发育果松组、鹰嘴砬子组、林子头组、下桦皮甸子组、亨通山组和三棵榆树组,为火山岩-沉积岩充填,岩性及岩相类型复杂。盆地发育特色的火山--沉积成因的混积碎屑岩,依据钻井岩芯,可以识别出混积粗碎屑岩、混积细碎屑岩和熔岩-碎屑熔岩等三组岩石类型。根据岩石组分、粒度特征区分出水下热碎屑流、水下基浪流、水下火山泥石流、熔岩流及火山碎屑浊流5种岩相类型。建立了通化盆地早白垩世混积碎屑岩的发育模式,明确了构造-火山作用下的混积盆地充填特征,认为盆地早白垩世火山-沉积旋回是盆地周期性走滑伸展的产物。     

四川盆地上三叠统须家河组高分辨率层序地层研究

为了进一步认识四川盆地须家河组的层序格架和时空分布,基于高分辨率层序地层学及沉积学相关理论,通过露头剖面、钻井岩心的观察及测井、地震等资料的分析,开展了四川盆地须家河组层序地层研究,结果发现盆地内虽然具有构造复杂、物源多样、岩相不均、组名不统一的特点,但依然具有全盆地范围内可追溯的不整合面和湖泛面。通过层序界面追踪及沉积旋回分析,将四川盆地须家河组划分为3个超长期基准面旋回、6个长期基准面旋回及21个中期基准面旋回,并建立了盆地内各级旋回的对比关系。通过全盆地对比结果表明,须家河组在南北方向上各级旋回个数变化不大,沉积厚度相对稳定;东西方向上旋回变化复杂,西部缺失LSC6旋回和大部分LSC5旋回,东部则缺失大部分LSC1旋回,由于沉降与沉积中心位于龙门山前缘坳陷,盆地近西部沉积速率极高,整体的沉积体展布呈现西厚东薄的楔形体形态特征。在层序对比研究的基础上,尝试性地建立了年代地层格架,通过层序地层学与年代地层学、古生物地层学的综合对比,推测了各旋回的相对年龄值以及不整合面的沉积间断时间,为四川盆地须家河组下一步油气资源探勘开发提供了理论支持。