陆相盆地幕式构造旋回与层序构成

构造沉降是陆相盆地层序形成和演化的关键因素，不同序次的结构幕控制不同序次的层序地层单位的形成和演化，根据构造沉降及其可容空间变化特点，重点论述陆相坳陷盆地和裂盆盆地的在拉张挤压和热沉降背景条件下层序的基本构成样式及其沉积特点，同时提出了构造层序和层序的几种可能的成因机制。     

断陷盆地构造作用与层序样式

我国东部大多数中新生代含煤和含油气盆地是陆相断陷盆地，其层序形成和演化主要受控于幕式构造作用。笔者通过典型断陷盆地层序层的研究，根据构造沉降及其可容空间变化特点，提出了拉张型，挤压型，走滑－伸展型和热沉降型四种层序样式，并总结了各种层序中体系域构成特点，概括了多幕裂陷型，断坳转化型和走滑－伸展型三种层序地层格架模式。     

伸展背景下陆相地层发育的控制：以阜新盆地为例

陆相地层发育普遍雠为是受构造控制的,然而在构造背景下,其它控制因素如水位或水量,沉积物供给量等是如何起作用的呢？根据Ｓｃｈｉｌｓｃｈｅ的伸展盆地定量充填模型,模拟阜新盆地沙海组和阜新组地层的形成,得出一些陆相地发育控制的一些认识。在陆相地层发育过程中,层序发育与沉积环境转化是受盆地的构造沉降与可容空间,沉积物供给与沉积物堆积速率,盆地供水量与气候以及沉积作用过程的影响和控制。     

试论构造因素对泌阳断陷陆相层序形成的影响机制

构造作用是控制泌阳断陷湖盆陆相层序发育的关键性因素，它制约着低频层序（盆地充填序列、构造层序、层序组及层序）的发生、发展与形成。区域性构造运动控制着盆地充填序列及构造层序；盆地边界断裂的脉动性控制着层序组及层序。在陆相断陷湖盆中，盆地基底构造沉降是非线性或间断函数；由盆缘控盆边界断裂向盆地中心，沉降速率逐渐减小，呈“反铰链式”沉降。在从假定湖平面变化呈一正弦函数曲线、物源供给速率中等且匀速的条件下，采用计算机分别模拟了加速沉降和减速沉降两种过程的陆相层序响应特征。研究结果表明，一个构造沉降旋回过程控制着一个陆相层序及其体系域的发育和形成。     

陆相断陷盆地可容空间转换特征

陆相断陷盆地具有构造活动影响大、沉积物供给不均衡、湖盆范围小、物源多等特点。由于自身的局限性,这些因素对层序发育的控制作用更加明显,而直接影响湖盆可容空间的因素为构造沉降、沉积物供给和湖盆水体,三者的相互关系不仅使湖盆在演化过程中可容空间、水深和相对湖平面具有一致的变化,同时其变化又存在非统一性。构造沉降和水体为主控因素时,往往形成欠补偿沉积,相对湖平面和可容空间统一增加;构造沉降和沉积物供给为主控因素时,相对湖平面增加,可容空间在盆地的不同部位其变化不一致,在盆地中心可容空间增加,边缘可容空间减小,而在其间存在一个稳定区,即可容空间转换带。东营凹陷古近系沙河街组三段中亚段层序由湖进体系域和湖退体系域组成,湖进体系域为构造主控,相对湖平面和可容空间在盆地统一增加;湖退体系域沉积物供给的影响比较明显,可容空间在盆地缓坡中部和陡坡中部不变,形成可容空间转换带,该带外侧可容空间减小,内侧可容空间增加。     

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。     

二连盆地层序地层单元统一划分及格架层序地层学

在剖析二连盆地层序地层学研究现存问题的基础上,将构造地层学、成因地层学和层序地层学的理论、方法结合起来,把具有区域对比意义的盆地世代界面和盆地原型界面分别作为一级层序和二级层序的界面,把盆地(或凹陷)原型的每一个裂陷-反转旋回(亚原型)作为三级层序,把沉降-充填单元作为四级层序,尝试在构造-地层格架约束下进行层序地层格架分析,而在层序地层格架约束下进行成因地层格架分析.其优点是既吸取了经典海相层序地层学的等时地层界面、层序旋回和可容空间分析等精髓,又摒弃了不适合陆相裂陷盆地的海平面升降变化及体系域等部分内容,便于建立全盆地统一的层序地层格架,也便于揭示各层序地层单元的沉积特征、沉积演化史和不同构造岩相带的油气成藏条件,有助于提高对有利储集相带和有利储集体分布规律及其区域性差异的认识,进而有助于建立有指导意义的成藏预测模式.通过二连盆地各凹陷的实际分析,建立了可对比的、有规律可循的、统一的分级层序界面系统及层序地层格架.      

琼东南盆地断陷期层序地层模式

琼东南盆地断陷期指示了从陆相向滨海环境演化的完整序列,因而断陷期层序的形成和演化既受幕式裂陷作用控制,又受区域海平面变化的影响。盆地断陷期代表一个巨层序(或构造层序),由3个层序组和6个层序组成,其中层序组分别对应于断陷期3次构造幕,层序则与全球三级海甲面旋回吻合。层序内部体系域特征与幕式构造作用的演化阶段有关,根据沉积环境差异可以划分为冲积平原型和滨海湖盆型两种层序模式。在裂陷作用阶段,幕式构造作用是断陷盆地内层序形成和演化的主导因素,区域海平面变化仅相对加强或减弱构造作用的影响;而在裂后热沉降作用阶段,随着构造沉降作用减弱,海平面变化影响更显著,其层序样式与陆表海环境的层序相似。     

四川宝鼎盆地晚三叠世层序地层与聚煤作用

运用钻井岩心、测井及层序地层学的有关理论、方法,对位于扬子地块西缘、四川攀枝花地区的宝鼎盆地的含煤岩系进行了层序地层学与聚煤作用研究。在主要含煤段大荞地组发育12个层序界面和11个四级层序,其中在40#煤层以上地层发育层序Ⅳ到层序Ⅺ等8个四级层序。伴随着宝鼎盆地由断陷盆地(大荞地组沉积时期)向大型拗陷盆地(宝鼎组沉积时期)演化,盆地基底沉降速率减小,可容空间增加速率降低,聚煤作用在垂向上先增强再减弱。断陷盆地发育早期,聚煤作用较弱;断陷盆地发展中期(层序Ⅳ-层序Ⅷ),主要煤层多发育于低位体系域、初始湖泛面附近和高位体系域中晚期,平面上聚煤中心位于可容空间增加速率中等的三角洲平原相带;至盆地发展晚期(层序Ⅸ-层序Ⅺ),主要煤层的发育位置逐渐向四级层序最大湖泛面靠近,平面上聚煤中心向可容空间增加速率最大的盆地沉积中心迁移。     

试论控制断陷湖盆陆相层序发育的影响因素

以南襄盆地泌阳断陷中新生代陆相层序为例,探讨了控制断陷湖盆陆相层序形成和发育的影响因素。研究表明,基底构造沉降、物源供给、古气候波动及湖平面变化是控制断陷湖盆陆相层序发育的四大主要因素。在泌阳断陷湖盆中,区域性构造运动控制着盆地充填序列及构造层序,盆地边界断裂的脉动性控制着地震层序 (层序组 )及层序;物源供给速率与可容空间变化速率比值决定着陆相层序单元堆叠型式;古气候影响陆相层序发育的作用机理是通过影响物源及湖平面变化而产生效应,古气候周期性变迁决定着陆相层序中高频单元的发生、发展和定格;湖平面变化是研究断陷湖盆层序地层的主要内容,它直接控制着陆相层序诸多几何学方面的特征。这四大控制陆相层序发育的基本因素之间存在着一种特定的因果关系.     

断陷盆地边界断层分段的层序地层响应特征——以南堡凹陷西南庄断层上盘陡坡带东营组为例

通过综合3D地震数据及钻井资料,以三级层序为时间单元制作了不同时期断层位移曲线和断面倾角分布图,对西南庄断层分段的断面几何学与东营组时期运动学特征进行分析。结果表明西南庄断层分段控制了其上盘褶皱几何形态。其中,向斜(半地堑)位于断层位移极大段,背斜位于断层位移极小处即断层段连接处;断层分段的几何学与运动学特征具有明显对应关系,在位移极大段,断层面较陡,而断层段连接处,断层位移较小,对应的断层倾角也较小。边界断层分段活动控制了盆地内可容纳空间、物源供应和古地貌。在断层段中央附近断层活动速率最大,物源供应速率最低,可容纳空间一直是增长的,层序内部准层序以退积和加积式叠置方式为主。而断层段连接处,断层活动速率最小,物源供应速率最高,可容纳空间以下降为主,层序内部准层序以进积式叠置方式为主。因此,沿边界断层走向断层活动性差异控制了层序内部构成样式,是控制断陷盆地陡坡带储层和烃源岩发育的主要因素。     

小江断裂带有三纪走滑断陷盆地的充填层序特征

小江断裂是滇中走滑断裂系中的一条主干断裂，沿断裂带发育了一系列带有明显走滑特征的新生代小型断陷盆地，第三纪含煤地层主要由冲积扇－湖泊、沼泽成因地层层序构成。本在对多个断陷盆地的成因地层、充填序列、沉积体系域等剖析的基础上，讨论了走滑构造背景下断陷盆地的充填层序特征，并指出构造沉降、走滑作用和构造反转对盆地充填起作重要的作用。     

孤北地区断阶式坡折沉积层序特征与隐蔽圈闭预测

根据地质、钻井及地震等资料的综合分析,将下第三系划分为1个一级层序、4个二级层序、10个层序组、17个三级层序和54个体系域,建立了层序地层格架,并以体系域为单位恢复了古环境和沉积体系。研究表明,可容纳空间的变化可与裂陷作用、盆地底板沉降作用、基准面变化、海洋与大陆气候影响作用、局部褶皱、断裂、底辟、火山活动等、多物源沉积物充填及古环境变迁等相联系。在孤北地区通常具有3阶坡折,沉积物具有逐阶搬运、扩散的特征:首先在靠近盆地的三阶坡折附近形成低水位扇,在靠近孤岛凸起的一阶坡折之下形成特殊的低水位期冲积扇或辫状河道沉积或沉积物呈过路作用;接着在二阶坡折和三阶坡折之间形成低水位楔;最后在一阶坡折之下和二阶坡折附近发生下切河谷充填作用。低水位期形成的低水位扇、低水位楔、辫状水道及下切谷充填砂都可能构成有效储层,成为非构造圈闭赋存的重要位置。     

渤海海域古近系湖盆边缘构造样式及其对沉积层序的控制作用

陆相断陷湖盆边缘构造带是湖盆的重要组成部分,它们通常紧邻生油中心,是陆相断陷湖盆的油气主要富集带之一。渤海海域古近系湖盆边缘构造样式可划分为伸展型湖盆边缘和走滑型湖盆边缘两大类,伸展型湖盆边缘又可划分为陡坡断裂型湖盆边缘、缓坡断裂型湖盆边缘、简单缓坡带型湖盆边缘和轴向斜坡型湖盆边缘。伸展型湖盆边缘在全区各大凹陷均可见,走滑型湖盆边缘仅发育在盆地的东部地区,主要受郯庐断裂带的控制。不同类型湖盆边缘的构造活动方式和构造演化过程各不相同,因而其所形成的地貌形态有较大的差别,可容空间和沉积基准面的变化各具特色,从而导致不同构造样式的湖盆边缘具有不同的沉积层序构成模式。湖盆边缘构造样式对层序构成的控制作用的分析对储集层预测和岩性圈闭预测具有重要的指导意义。     

中国典型盆地油页岩特征及赋存规律

我国陆相盆地油页岩矿床特征多样,尚未形成统一的分类体系,本文以典型盆地松辽盆地、抚顺盆地和桦甸盆地、准噶尔盆地以及鄂尔多斯盆地为例,分别开展了离散型大陆裂谷盆地、转换型走滑盆地、汇聚型前陆盆地及板内型克拉通盆地4种类型解剖,总结了各类型盆地油页岩特征及矿床赋存规律。其中：离散型大陆裂谷后热沉降坳陷演化阶段沉积的油页岩具有有机质类型Ⅰ型、含油率中等、厚度中等、分布面积广的特征,易形成特大型油页岩矿床;离散型大陆裂谷同裂谷沉降断陷阶段沉积的油页岩具有有机质类型Ⅱ₁-Ⅱ₂型、含油率中等、厚度中等、分布面积小的特征,易形成中型油页岩矿床;转换型走滑盆地油页岩具有有机质类型Ⅱ₁-Ⅱ₂型、矿床赋存特征差异较大的特征,这主要取决于走滑运动断陷的构造沉降量,该类型盆地既发育中等含油率、巨厚的油页岩矿床,也发育高含油率、厚度薄的油页岩矿床,但总体分布范围较小,易形成中小型油页岩矿床;汇聚型前陆盆地陆相磨拉石阶段沉积的油页岩具有有机质类型主要为Ⅰ和Ⅱ₁型、含油率较高、厚度大、分布局限、地层产状变化大的特征,易形成大型油页岩矿床;克拉通型盆地陆内坳陷阶段沉积的油页岩具有有机质类型主要为Ⅰ和Ⅱ₁型、含油率中等、厚度稳定、分布面积广的特征,易形成特大型油页岩矿床。在所有盆地类型中,半深湖-深湖环境、高水位体系域和水进体系域是油页岩形成的有利场所。     

泥盆纪右江盆地演化与层序充填响应

早泥盆世时东特提斯洋沿金沙江—哀牢山缝合带逐渐向东打开 ,广南—靖西等基底断裂与板块边界断裂——金沙江—哀牢山断裂带平行展布和同步演化 ,边界断裂的向东开裂扩张 ,广南—靖西等基底断裂活动亦逐渐加剧 ,导致右江盆地由陆内裂陷盆地向被动陆缘裂谷盆地演化。据构造活动的强弱和盆地充填物的特征 ,将右江盆地的演化分为洛赫科夫期至布拉格期的陆内裂陷盆地阶段、埃姆斯期—艾费尔期的拉张发展阶段、吉维期至弗拉斯期的强烈拉张阶段、法门期的充填补齐阶段 ,后三者组成被动陆缘裂谷盆地阶段。不同次级盆地的不同阶段 ,其构造沉降和海平面升降幅度不一样 ,层序发育样式各异 ,其中孤立碳酸盐岩台地层序发育主要受控于相对海平面变化和碳酸盐生产率 ,而台盆层序发育则受构造活动、海平面变化、台缘重力流和沉积物供应的综合影响。据此 ,将该区泥盆系划分为两个 级层序 ,18个 级层序 ,并建立了各演化阶段的层序充填模型。这种层序充填的差异性正是对盆地构造演化和全球海平面变化的响应。     

柴达木盆地红柳泉-跃东地区新近系下油砂山组沉积体系展布特征及控制因素

在层序地层学研究的基础上,对柴达木盆地红柳泉-跃东地区新近系下油砂山组作了细致的沉积相分析研究。下油砂山组发育冲积扇相、扇三角洲相、辫状河三角洲相、湖泊相和浊积相等几种沉积相类型,分析了其发育特征及分布范围。以识别出的4个三级层序为单位,详细分析了沉积相的平面展布特征：Ⅰ层序沉积时期,西北地区为冲积扇和扇三角洲、中西部地区为辫状河三角洲发育区;Ⅱ层序沉积时期,沉积相分布格局与Ⅰ层序基本一致;Ⅲ层序沉积时期,西北地区的冲积扇、扇三角洲发育范围有所缩小,中西部地区辫状河三角洲发育范围持续扩张,分布范围较前期增大;Ⅳ层序沉积时期,西北地区依旧发育冲积扇,中西部地区辫状河三角洲沉积快速地向东推进,辫状河三角洲前缘亚相已达研究区中心。结合构造、物源、气候等因素分析了沉积相展布及演化的控制因素。     

安徽明光盆地第三系层序地层学分析

安徽明光盆地第三纪沉积物以陆相红色类磨拉石建造为主 ,晚期覆盖陆相火山岩建造 ,通过对陆相红色类磨拉石建造的分析表明其形成于冲积扇和扇前河湖环境。在对明光盆地内各类陆相沉积建造的沉积环境、沉积相、陆相沉积体系域和地层层序界面的分析基础上 ,根据盆地的充填沉积序列划分出 5个层序 (三级层序 ) ,由于受到构造运动的影响 ,其层序发育皆不完整。在对其进行层序地层学分析的基础上 ,初步建立了明光盆地的地层格架。     

广西百色盆地古近系始新统沉积相特征及演化

利用野外露头、地震、测井和分析化验等资料,对盆地古近系始新统那读组和百岗组进行层序地层和沉积相研究。那读组和百岗组可划分为3个Ⅲ级层序,9个体系域,那读组那三段构成层序Ⅰ,那读组那二段和那一段构成层序Ⅱ,百岗组构成层序Ⅲ。层序Ⅰ和层序Ⅱ是盆地断陷期沉积,发育冲积扇相、河流相、三角洲相、扇三角洲相、深湖亚相和滨-浅湖亚相。层序Ⅱ湖泊沉积范围广,厚度大,厚层的湖相暗色泥岩是盆地主要烃源岩和区域性盖层。层序Ⅲ是盆地坳陷期的沉积,发育冲积扇相、扇三角洲相、河流相、三角洲相和滨-浅湖亚相。盆地中古近系沉积经过了洪积或冲积扇、河流三角洲→湖泊（扇三角洲）→河流的发育过程,反映了盆地从初期形成→扩张→萎缩的完整的演化序列。在层序Ⅰ和层序Ⅱ的低水位体系域,田东凹陷的中央断凹、南部次凹和那笔凸起的北部断鼻等区带发育长轴分布的河流三角洲砂岩,这些砂岩处于烃源岩成熟区,油气成藏条件优越,是河道岩性油藏勘探的有利区。在层序Ⅱ湖侵体系域和高水位体系域,北部陡坡发育扇三角洲砂体,与烃源岩指状交叉接触,有利于油气运聚成藏,容易形成大量上倾尖灭岩性油藏。     

川西前陆盆地上三叠统沉积特征

应用层序地层学方法将川西前陆盆地上三叠统划分为4个三级层序和12个体系域。在层序格架内，研究了不同时期的古地理背景、物源、沉积类型和沉积相展布，明确了上三叠统存在龙门山古陆、米仓山-大巴山古陆、康滇古陆、江南古陆4个物源，识别出上三叠统海湾、冲积扇、曲流河、辫状河、扇三角洲、辫状河三角洲、曲流河三角洲和湖泊8种沉积相类型。层序Ⅰ沉积时期，盆地处于海陆交互相向陆相转变的时期，整体具有填平补齐的沉积特征，发育海湾等沉积；层序Ⅱ沉积时期，川西前陆盆地成为统一的内陆湖盆，其湖侵期为须家河期最大的湖侵期，主要发育三角洲沉积和湖相沉积；层序Ⅲ沉积时期，米仓山-大巴山古陆提供充足的物源，在米仓山-大巴山两逆冲推覆带前缘广泛发育大型冲积扇、辫状河、辫状河三角洲沉积体系；层序Ⅳ沉积时期，主要受江南古陆的影响，发育三角洲沉积和湖泊沉积。整体上，川西前陆盆地沉积相带的展布格局受构造控制，具有平行构造带展布的特点。盆地西北部陡坡带发育粗粒的冲积扇、扇三角洲-湖底扇，西南部陡坡带发育辫状河三角洲、北部-东北部陡坡带发育辫状河三角洲，而在东南部缓坡带则发育远源的曲流河、曲流河三角洲。