盆地动力学研究综述及展望

沉积盆地是地球系统的浅层组成部分,是壳-幔、岩石圈-软流圈两级圈层相互作用的浅部表现形式。沉积盆地分析不仅可以揭示不同类型化石能源、沉积型层控矿产、砂岩型铀矿等资源的分布规律,为矿产勘探提供直接依据,而且可以为大地构造演化过程、重大构造事件、全球环境变迁及气候演变提供丰富资料和详细证据。当代盆地分析不断从单一沉积学分析拓展到综合分析,从静态要素分析拓展到过程和动力机制分析。盆地动力学研究内容包括3部分,即以沉积学分析为主的盆地充填动力学、以构造地质学分析为主的盆地形成演化动力学和多学科交叉的盆地流体动力学研究。近10多年来,盆地动力学研究在深水沉积学、高精度层序地层学、源-汇系统、源区剥蚀过程及其深部响应、大陆边缘盆地动力学及盆地流体动力学等方面取得了长足的进展。     

右江盆地深水沉积层序地层学研究

以右江地区泥盆-三叠纪深水盆地相地层为研究对象,①详细讨论了深水浊流沉积的层序划分及特征,结果表明浊流沉积的层序界面特征明显,主要表现为界面不规则,LST期砂岩底面具大量侵蚀充填构造及塑性流动变形构造等,层序的体系域构成与浊积扇演化关系密切,即从低水位体系域→海侵体系域→高水位体系域的演化浊积扇经历了进积→退积→加积→进积演化过程;②详细讨论了深水硅泥质沉积的层序划分及特征,即可根据硅质岩、泥质岩 (包括粉砂岩 )相对含量变化及成因特征来识别层序及体系域组成特征。     

深水源—汇系统对多尺度气候变化的过程响应与反馈机制

源—汇系统对多尺度气候变化的响应与反馈是当前深水沉积学研究的前缘和新动向.通过梳理外陆架—深水盆地沉积物搬运分散系统(深水源—汇系统)对从构造尺度到人类尺度气候变化的过程响应,揭示了两种(迟滞和瞬态)深水源—汇系统的过程响应与反馈机制.迟滞响应深水源—汇系统的过渡区较宽、响应尺度较大(Teq≥104年),有利形成条件为...     

地球动力学与盆地层序及油气系统分析

油气盆地、沉积层序与油气系统的研究属于不同层次的油气资源评价的基础研究。各类原型盆地的形成与地球动力学环境有关,并可简化为裂谷盆地、前陆盆地、走滑盆地和克拉通盆地等。沉积层序驱动机制由地球动力学的不同环境所决定,沉积层序可分类为裂谷盆地层序、前陆盆地层序和走滑盆地层序。油气系统在不同地球动力学环境下形成裂谷油气系统、台地油气系统和造山油气系统。中国许多大型盆地属于大型叠合盆地,并构成复合油气系统。     

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?     

陆相断陷盆地源—汇系统要素表征及研究展望

源—汇系统是指剥蚀地貌形成的物源通过搬运路径到汇水盆地分散沉积下来的动力学系统,在地球科学领域具重要研究意义。源—汇系统包含物源、搬运路径和沉积体系3个重要组成要素,必须把3个要素作为一个系统过程来研究,才能完整地认识地球表层的动力学过程及其演化。陆相断陷盆地是我国重要的含油气沉积盆地类型,笔者等系统分析了陆相断陷盆地结构特征,其内部陡坡带与缓坡带作为断陷盆地独立的次级构造单元,形成过程和地貌结构存在差异,进而导致相应源—汇系统要素也存在差异性。根据源汇系统耦合要素可将断陷盆地不同构造带源—汇系统类型划分为3种类型: ① 近源—短轴—浊积扇型、② 近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型和 ③ 远源—长轴—湖泊三角洲型,其中陡坡带主要发育近源—短轴—浊积扇型、近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型两种源—汇系统耦合类型;缓坡带和盆地长轴方向主要发育远源—长轴—湖泊三角洲型源汇系统耦合类型。未来源—汇系统研究将通过多学科、多方法开展综合研究,聚焦深时物源体系、搬运通道和分散体系研究,强调源—汇系统要素定量表征及其耦合响应关系,预测规模性有利沉积砂体,为沉积矿产勘探开发提供预测性模型和地质基础。     

陆相断陷盆地源—汇系统要素表征及研究展望

源—汇系统是指剥蚀地貌形成的物源通过搬运路径到汇水盆地分散沉积下来的动力学系统,在地球科学领域具重要研究意义。源—汇系统包含物源、搬运路径和沉积体系3个重要组成要素,必须把3个要素作为一个系统过程来研究,才能完整地认识地球表层的动力学过程及其演化。陆相断陷盆地是我国重要的含油气沉积盆地类型,笔者等系统地分析了陆相断陷盆地结构特征,其内部陡坡带与缓坡带作为断陷盆地独立的次级构造单元,形成过程和地貌结构存在差异,进而导致相应源—汇系统要素也存在差异性。根据源汇系统耦合要素可将断陷盆地不同构造带源—汇系统类型划分为近源—短轴—浊积扇型、近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型和远源—长轴—湖泊三角洲型3种类型,其中陡坡带主要发育近源—短轴—浊积扇型、近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型两种源—汇系统耦合类型;缓坡带和盆地长轴方向主要发育远源—长轴—湖泊三角洲型源汇系统耦合类型。未来源—汇系统研究将通过多学科、多方法开展综合研究,聚焦深时物源体系、搬运通道和分散体系研究,强调源—汇系统要素定量表征及其耦合响应关系,预测规模性有利沉积砂体,为沉积矿产勘探开发提供预测性模型和地质基础。     

层序地层作为沉积盆地识别标志的研究

论文以盆地充填动力学为指导，从层序界面与盆山转换、层序级别与盆地规模、层序格架与盆地类型、层序充填与盆地演化四方面，对层序与盆地的关系进行了初步研究，结果表明层序作为盆地的识别标志主要包括：1）不同成因类型和规模级别的界面作为划分相应成因级别层序的重要标志，他们反映地壳演化过程中的动力转换事件，其中超级、I级、Ⅱ级界面分别反映盆地域之间、盆地之间、盆山之间的应力转换机制，Ⅲ-Ⅳ级界面揭示了构造、海平面、气候、物源联合引起的盆地容纳空间和沉积机制的转变过程；2）作为板间、板缘、板内过程的沉积记录，层序与盆地之间存在特定的耦合关系：超级层序相当于沉积盆地域，I级层序相当于沉积盆地，Ⅱ级层序对应于盆地构造沉积幕，Ⅲ级层序对应于盆地充填幕，Ⅳ-Ⅴ级层序相当于盆地充填韵律；3）不同成因沉积盆地，层序成因格架及内部构型各异，因而根据层序特征研究，可判识盆地成因属性；4）在盆地演化的不同阶段，盆地性质、构造特征、沉积格局存在差异，所形成的层序构型、界面属性及组合特征等亦不同，因而通过层序充填序列的研究，可揭示盆地演化过程。     

海相火山沉积盆地层序地层研究：以新疆阿舍勒,冲乎尔地区泥盆系地…

层序地层研究业已成为沉积地质学研究领域的热点。前人主要集中研究陆源碎屑岩和碳酸盐岩条件的层序发育特点，而较少涉猎海相火山沉积盆地的层序地层探讨。新疆阿舍勒、冲乎尔地区泥盆纪火山沉积盆地是以火山岩为主，伴有陆源和内源沉积物的堆积场所，对其地层进行露头层序地层研究后发现，其沉积层序成的主控因素、发育特点以及层序界线的识别标志均有其独特之处，不公与海平面变化相关，而且与构造作用，火山喷发旋回息息相关。     

中国沉积盆地演化与旋回动力学环境

中国沉积盆地可以划分为克拉通盆地，裂陷盆地，压陷盆地和走滑盆地４大类，这些盆地的上受联合大陆形成和裂解两大构造阶段所影响，在空间上受特提斯构造域和太平洋造域两大构造体系所制约，中生代和新生代盆地形成与古生代克拉通盆地和克拉通边缘盆地之间存在反转性，再生性和新生性。     

华南二叠纪层序地层与盆地演化

新兴的层序地层学,是盆地分析的重要手段。华南二叠纪是华南板块海西-印支阶段盆地演化的重要时期,沉积盆地类型划分为克拉通盆地、板内及板缘伸展盆地,以及东吴运动后出现的前陆盆地和弧后盆地。南方二叠系由11个层序和1个半超层序组成,不同类型沉积盆地中层序地层具有不同的层序特征和充填形式。二叠纪是海西-印支期盆地演化由成熟到消亡的转折阶段,它们发育于扩张环境下,总体上是由两个克拉通盆地夹持一个伸展盆地。两个克拉通盆地的发展不均衡,中央伸展盆地沿着加里东的拼合带发育。这一古地理古构造格局与加里东期十分相似,由此认为,华南晚古生代沉积的构造背景,并不是稳定的克拉通环境。     

大型油气系统形成的盆地动力学背景

找寻大油气田的急迫任务带动了当今新一轮战略性、区域性的基础地质和石油地质研究.在盆地中识别富生烃凹陷及其所控制的油气系统具有关键意义.没有富生烃凹陷就没有大油气田赖以形成的首要基础.富生烃凹陷及大型油气系统的形成又有其特有的盆地动力学背景, 认识后者对前者的控制关系可提供战略性预测.渤海湾盆地作为中国东部陆上及海域伸展类盆地最重要也最典型的代表, 其数十年勘探和研究历程揭示了富生烃凹陷、大型油气系统和盆地动力学过程的内在联系.岩石圈伸展和裂陷的背景下, 盆地内隆坳分异的构造格架、快速沉降、高地温和异常高压系统提供了富生烃凹陷和大型油气系统形成的构造背景, 与古近系中晚期有利的古气候、古环境条件匹配形成了最有利生烃的超富养湖盆类型.根据多个富生烃凹陷的典型研究提出了大型油气系统形成的模式, 进一步分析了富生烃凹陷形成背景的多样性.值得指出的是, 目前所知西北地区大型叠合盆地中最重要的富生油凹陷, 如准噶尔盆地的二叠纪中央凹陷、塔里木盆地的满加尔凹陷可能都形成于伸展和裂陷背景下, 中新生代则以挤压、挠曲占优势.提出用当代盆地动力学和油气系统的思路与方法重新认识含油气盆地及其油气系统演化的动力过程, 进行新一轮基础性、区域性研究, 为发现新领域、找寻大油气田提供地质理论基础.      

松辽坳陷深水湖盆层序界面特征及低位域沉积模式

白垩系青山口组到嫩江组沉积时期,松辽盆地为深水坳陷湖盆,沿长轴方向为缓坡,而在短轴方向为陡坡。缓坡条件下,三级层序界面表现为沉积相带的迁移,地震剖面上的超削反射终止特征不明显,陡坡条件下,三级层序界面不仅表现为沉积相带的迁移,而且在地震剖面上的超削反射终止特征十分明显。在层序内部均可识别出低位域、水进域和高位域。在层序的低位域,沿盆地长轴方向,三角洲水下分流河道十分发育,在河口的前方形成分布较广、相对较薄的河口坝、远砂坝沉积及湖底扇;沿短轴方向,三角洲水下分流河道不发育,而发育河口坝和远砂坝,向湖区方向,过渡为前三角洲和深湖沉积,在前三角洲和深湖沉积区发育大量重力流成因的湖底扇。     

鄂尔多斯盆地西部边界的确定及其地球动力学背景

鄂尔多斯盆地西部边界特别是不同时期原型盆地具体边界的确定,是目前该盆地西缘亟待解决的重大科学和生产实践问题之一。作者们着重从盆地西缘地区基本地质事实出发,充分汲取前人的有益成果,历史的分析西缘构造演化及地球动力学特点,紧密结合不同时期西缘盆-山转换的沉积响应,合理利用地震资料及其他第一手资料,认为鄂尔多斯盆地属华北板块的一部分,其形成和发展具体受四周的古祁连洋、古秦岭洋、不同时期的特提斯洋、占亚洲洋(古西拉木伦洋)及古太平洋(伊佐奈岐板块)控制。在此构造背景条件下,盆地西界不同时期范围和形态是不同的。早古生代盆地西缘为主动陆缘性质的弧后盆地;晚古生代盆地西部属被动陆缘构造背景上的滨浅海盆地;文中明确提出,晚三叠世鄂尔多斯原型盆地西界向西越过六盆山,连接六盆山盆地,直逼河西走廊靖远、景泰莫亦山附近,甚至在祁连山区也能找到其踪迹;不仅如此,笔者还认为“银川古隆起”及“西缘古脊梁”在印支期是不存在的,更不存在一个统一的南北走向的前陆盆地与沉降中心;燕山主期(J3)盆地西缘可能隆起,使得六盘山盆地和鄂尔多斯盆地具一定的分割性,但随后在早白垩世又被夷平,鄂尔多斯盆地又与包括六盘山盆地在内的西部白垩纪盆地连通,鄂尔多斯盆地现今西界最后形成的时间应在喜马拉雅晚期(8Ma以来),这也是盆地西缘桌子山-贺兰山-六盘山最后定型的大致时间,它们是印度板块和太平洋板块远距离应力作用的结果。     

川西前陆盆地侏罗纪层序地层格架、沉积体系配置及演化

通过地表露头和钻井岩心的观察, 以及测井曲线和地震剖面的综合分析,对分割川西前陆盆地侏罗系陆相碎屑岩充填实体的层序界面进行了识别和追踪,将该区层序界面划分为两种类型:不整合面及侵蚀沉积间断面和最大湖泛面,据此在全盆侏罗系地层中识别出13个层序界面,将川西前陆盆地侏罗系划分为13个三级层序。据盆地沉积特征,自西向东选择一些有代表性的层序剖面,进行盆地内不同相带间的层序对比,建立了研究区侏罗纪等时层序地层格架。并在川西前陆盆地侏罗系中识别出4种沉积体系:冲(洪)积、湖泊、扇三角洲、三角洲沉积体系。并在层序格架中讨论了各沉积体系的横向展布,大体是从盆地西缘到东缘为冲积扇—冲积平原、三角洲平原—三角洲前缘—湖底扇—滨浅湖—半深湖—三角洲—曲流河的展布方式。其中冲积扇和冲积平原分布范围相对较小,而三角洲—滨浅湖分布范围广阔,且三角洲与浅湖相在垂向上频繁交替。     

酒泉盆地营尔凹陷下白垩统层序地层划分及沉积体系特征

以层序地层学为指导,以营尔凹陷地震、钻测井等资料为基础,结合酒泉盆地以往层序地层研究成果,通过对三级层序测井、录井特征分析和地震剖面上局部削截、上超等三级层序标志的识别,确定了层序边界,将下白垩统划分出1个Ⅰ级层序、3个Ⅱ级层序、7个Ⅲ级层序、18个体系域;在层序地层研究的基础上,总结出营尔凹陷下白垩统下沟组具有近物源、多物源、快速沉降、快速沉积的特点,凹陷缓坡发育大型扇三角洲,凹陷陡坡发育近岸水下扇,并指出南部陡坡一系列近岸水下扇应是下一步油气勘探的有利区带。     

海拉尔盆地呼和湖凹陷白垩系层序地层特征及沉积演化

以层序地层学理论为指导,通过对全凹陷范围内的地震、钻井、测井、岩心以及古生物等资料的综合研究,建立了呼和湖凹陷白垩系层序地层格架。将呼和湖凹陷白垩系划分为3个一级层序(TSq1-TSq3)、5个二级层序(Ⅰ-Ⅴ)、8个三级层序(Sq1-Sq8);并在层序格架内进行沉积相划分和沉积体系研究,确定该区主要发育冲积扇、扇三角洲、辫状河三角洲、湖底扇和湖泊沉积等沉积体系。其中冲积扇沉积体系主要分布在早期Sq1层序中;扇三角洲沉积体系主要分布在Sq2层序的南部和Sq5层序的北部;而辫状河三角洲沉积体系在Sq3、Sq4层序中尤其发育,并在Sq2层序的北部也有所发育;湖底扇沉积体系主要发育在Sq2、Sq3和Sq4层序的洼陷带;湖泊沉积体系主要发育在各层序的洼陷带。沉积体系在平面与纵向上的演化受古构造与古地貌的控制,呼和湖凹陷南部沉积砂体为较有利的勘探区域。     

Sequence Stratigraphy of Paleozoic in North Tarim Basin

Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙｈａｓｇｒｏｗｎｉｎｔｏａｎｅｗｓｕｂｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｏｆｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｍａｎｙａｕｔｈｏｒｓ（Ｊｅｒｖｅｙ,１９８８;ＰｏｓａｍｅｎｔｉｅｒａｎｄＶａｉｌ...