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能源盆地

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能源 盆地
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,第六章 能源盆地,第一节 能源盆地 第二节 盆内结构与盆地演化,第一节 能源盆地,,一、能源聚集盆地及其特征二、能源资源聚集盆地分类三、能源聚集盆地形成的动 力学机制,(一)概念 1、沉积盆地 是地壳或岩石圈局部下沉和沉积物在其中不断填充 过程中的一种地壳构造(赵重远,1988),一般有 一个或几个沉积中心,沉积物的发育特征明显受盆 地的限制。 2、能源盆地 赋存有化石能源资源的盆地 出现于地壳区域构造格架的一定部位和其构造演化的 一定阶段。,一、能源聚集盆地及其特征,,(二)油气盆地 1、定义 “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。”或理解为“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,1965)。 2、油气盆地地质研究的主要内容 生 储 盖 运 聚 保 “五史”配置:沉积埋藏史、构造演化史、热演化史、 生烃运移史、地下水活动史 “三场”演化:地应力场、流体场、温度场,朱夏(1986)归纳的油气盆地研究的主要内容为: A.油气生成、聚集条件指标——4M ①     Material 物质基础 ②     Maturation 成熟度 ③     Migration 运移 ④     Maintenance保持 B.地质因素——4S ①   Sedimentation 沉积作用 ②   Subsidence 沉降作用 ③   Stress field and condition应力场和应力条件 ④    Structural style 构造样式或形态,C.时间和控制因素——3T ①  Tectonic settings   构造背景或构造环境 ②    Time 时间上的发展和演化 ③  Thermal history,regime or condition 热史、热体制或状况 (三)煤盆地 古植物 古气候 古地理 古构造 煤盆地研究:矿区—实际资料—区域规律 地层、构造、沉积、煤层、煤质 油气盆地:区域地质—油气普查—油气藏,(一)、分类总述,二、能源资源聚集盆地的分类,,,,,,,,,,,,,,,(二)地球动力机制的盆地分类 1、伸展型或离散型盆地 由于地球岩石圈受到拉张作用发生伸展、减薄形成的 裂陷、坳陷盆地。 裂陷盆地(垂直断陷型、水平滑脱型),地幔上隆导致的裂陷盆地,裂陷(裂谷)型盆地 演化示意图,水平滑脱型,1)弧沟系与弧前盆地 当大洋岩石圈俯冲进入 地幔,发育弧沟系,海 沟标志着大洋岩石圈被 吞噬的消减带,岩浆弧 标志着岩石圈插入地幔 引起造山型岩浆在地表 的出露带。在俯冲杂岩 上发育海沟斜坡盆地。 弧前盆地位于海沟斜坡 折点与岩浆前锋之间的 间隙地带。,2、挤压型或聚敛型盆地,2)前陆盆地 位于褶皱山系前缘与毗邻克拉通之间的沉积盆地。挤压推覆构造作用是盆地形成演化的主要控制因素,挤压挠曲作用和冲断体的叠覆荷载作用导致克拉通岩石圈发生强烈拗折,形成与褶皱带大体平行展布的沉积槽地。,,*周缘前陆盆地 当大陆岩石圈相碰时,由于大陆地壳的浮力,大陆岩 石圈不能进入地幔,则出现碰撞造山带。造山带翼部 和克拉通边缘形成的前陆盆地 。,据W R. Dickinson,1976,,,3)扭性或走滑盆地 扭动构造是 岩石圈或地 壳在扭应力 或剪应力作 用下水平运 动的重要表 现。,拉分盆地:在不连续的走滑断层或雁行排列的走滑断层之 间,相互错动的部位或相互重叠的部位由于走 向滑移引起横向拉张作用而产生的构造凹陷。,拉分盆地 的形成沿走滑断层弯曲段初始拉分, 形成纺锤状沉积盆地; ② 随着主走滑断层位移量的增大,在左行走滑断层之间可以形成舒缓的S形盆地,而在右行走滑断层之间可以形成舒缓的反S形盆地;③ 走滑移距的进一步增大, S形盆地可演变为地堑式菱形拉分盆地; ④ 走滑位移的继续增大,菱形拉分盆地可进一步演变为狭长的洋盆地。,(三)油气盆地含油气盆地的划分方案(据刘和甫,1983),克拉通内部盆地,波斯湾前陆盆地,张扭性盆地,,(四)煤盆地 1、拗陷型聚煤盆地 盆地的基底基本上为一连续界面或风化剥蚀间断面 聚煤期地壳运动以宽缓开阔的波状隆起和拗陷为主 边缘为构造活动带 陆源区和含煤沉积区相对高差不大 特点 几何形态多呈圆形、椭圆形或箕形 沉降中心一般位于盆地的中部 旋回结构清晰 煤层发育比较广泛、稳定,易于对比 次级隆起和拗陷较发育,基底脆性断裂不发育 河道沉积构成盆地沉积体系的骨架,,“南北有边,西隆东倾”“东西成带,南北迁移”,2、断陷型聚煤盆地 基底为不整合构造一剥蚀面,或被先成断裂系所切割 成盆期地壳运动以断裂运动为主,盆缘常存在主干断裂 呈狭长几何形态,沿控制性断裂的展布方向延伸 盆地的横剖面一般不对称特点 沉降中心靠近主盆缘断裂一侧 常按一定方位和组合型式成群成带出现 盆地的充填序列一般为双层结构 含煤岩系的岩性岩相变化剧烈,对比困难 煤层组沿走向形成富煤带,沿倾向分岔、变薄、尖灭,,3、构造一侵蚀型聚煤盆地 地质外营力的侵蚀和溶蚀作用形成的地形洼地 特点 沉积于沉积间断和剥蚀面上的含煤岩系厚度薄 煤层呈透镜状,厚度不大,延伸不远即变薄、尖灭,,,第二节 盆内结构与盆地演化,一、盆内结构二、盆地的超覆扩张和退缩分化 三、盆地的侧向迁移 四、盆地的反转,(一)盆内的层次结构 晚期荷载调整性沉降或热沉降 沉积一构造层次 过渡层次 底部沉积—构造层次,一、盆内结构,,,,(二) 成盆期同沉积构造 l、同沉积基底隆起和拗陷,,2、次级同沉积褶皱 滚动背斜:与同沉积正断层相伴生 同沉积背斜 继承背斜:与基底断隆相对应 挤压背斜:是区域挤压或扭动作用的产物,,中国辽宁阜新煤盆地东梁同沉积背斜(据李思田),3、同沉积基底断裂 指盆地形成演化过程中新生的或同期再活化的基底断裂 及其延续断裂。识别标志如下: (l) 盆缘断裂内侧有粗碎屑冲积扇带 (2) 同沉积断裂两侧岩性岩相和层段厚度差异显著 (3) 碎屑岩楔或煤层向同一方向变薄尖灭或分岔、合并 (4) 同沉积断裂两侧的地层层序不对应。 (5) 古流体系流向和样式的急剧改变 (6) 各层段断距不等,自下而上断距逐渐减小,直至消失。,4、生长断层 指分布于沉积盖层中的低级别同沉积断裂,是发育于 未固结沉积物中的塑性变形。 沿软弱层的重力滑动作用 成因 不同岩性沉积体的差异压实效应 与基底地形或基底断裂有成因联系,内蒙古伊敏煤盆地同沉积断层(据黑龙江煤田地质勘探公司),,,上段:湖泊相泥灰岩 中段:湖沼相沉积,发育泥炭沼泽环境 下段:坡积一洪积相砂砾岩填积 基底为可溶性碳酸盐岩,二、盆地的超覆扩张和退缩分化,,,云南小龙潭盆地,,三、盆地的侧向迁移,,,,,(a) 红色碎屑岩;(b) 下部含煤段;(c)上部含煤段,盆地反转 指原为隆起或沉降地区向相反方向的一种构造转化。 形式:正反转与负反转伸展或张扭性活动转变为挤压缩短或压扭性活动 断层性质的正逆变换 成盆期沉积的楔形体转变为不对称向斜充填层序的反转盆地 中部的充填层序形成了次级背、向斜 盆地的挤隆抬升遭受剥蚀,四、盆地的反转,,,
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