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盆地分析-5

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盆地 分析
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第五章 盆地充填样式 与演化分析,从课堂教学延伸到课外活动 —— 举办地质学(包括盆地分析)学术讨论会 (周末已举办2期,本班有20多位同学参加),希望有更多的同学参加!,简介一下每章的重点内容—理清思路 盆地的概念—盆地动力学类型—盆地的整体分析—盆地基底与深部作用 — 盆地充填分析 [盆地的实体]请考虑不同构造环境的充填方式—离散环境、聚敛环境、走滑环境及克拉通环境本次课重点讲授离散环境— 伸展盆地的充填样式与演化分析,第五章 盆地充填样式与演化分析,沉积盆地的充填物是研究盆地充填史的最好见证 盆地的充填实际上是盆地演化的写照,盆地充填物的性质和序列代表了盆地构造背景和相关属性,因而是盆地演化分析的重要手段,沉积盆地充填不仅包括由沉积作用形成的沉积物,也包括由岩浆活动、变质作用等地质作用在盆地中的堆积物 —— 这些充填物可以通过几何形态、叠置关系、地层框架、沉积体系、地球化学、物理反射等得到反映,第五章 盆地充填样式与演化分析,一般而言,进行沉积盆地充填物研究时:首先应从地层学研究入手,这就是充填物地层格架(第三章)然后进行相分析和沉积体系的研究,这就涉及充填物组分(本章)最后是沉积层序,这又与充填物分析方法有关(第十二章),第五章 盆地充填样式与演化分析,伸展盆地有哪些类型及充填特征?—— 沉积盆地中仅有沉积岩么?,伸展盆地主要类型 —— 陆内、陆间及洋盆伸展盆地充填特征— 陆相(冲积相、河流相、 湖泊相、沼泽相等)沉积— 海陆交互相沉积— 海相沉积,伸展盆地有哪些类型及充填特征?,离散型环境盆地充填充填特征,与离散板块边界相关的离散型边缘盆地,其演化通常经历了大陆裂谷-原洋(陆间)裂谷-洋脊(隆)的不同发展阶段,相应地划分为大陆裂谷型陆间裂谷型大洋盆地型 主要盆地类型,(1)大陆裂谷型盆地(东非裂谷型):为板块早期拉张产物。由次一级地堑和地垒组合而成,通常为一系列狭长的谷地湖泊和海湾。盆地的基底为变薄的陆壳,充填物以河湖相沉积为代表,常与火山岩、火山碎屑岩呈互层随沉积背景和气候等而异,厚度可达数千米—— 在干旱条件下,发育冲积扇和蒸发沉积—— 在气候适宜条件下,可形成烃源岩、煤层等,离散型环境盆地充填,(2)陆间裂谷型盆地(红海型):通常系大陆裂谷盆地演化的继续。随着大陆裂谷型盆地的发育,发生裂谷海底扩张,盆地底部出现过渡型地壳或洋壳充填物主要表现为典型的浅海陆棚相碎屑岩沉积,后期为浅海陆棚相碳酸盐沉积。从陆地向大洋,充填物沉积相和厚度变化大,离散型环境盆地充填,(3)大洋盆地(大西洋型):在裂谷发育的晚期,红海型盆地通常演化为被动大陆边缘。盆地底部为洋壳,之上的充填物以深海硅质软泥、粘土层、浊流沉积等深流沉积、碳酸盐岩和陆棚沉积物等,以及它们在时空上的不同成因组合及其展布和变化为特征 —— 厚层海岸平原沉积、浅海碎屑物和陆棚碳酸盐沉积物与深海复理石沉积物的同时发育,可作为识别被动大陆边缘环境的标志,离散型环境盆地充填,现在,我们一起去野外考察 盆地充填特征,一、伸展盆地充填样式与演化分析,沉积盆地的充填样式是指盆内沉积体系和沉积相的类型、性质和时间分布 盆地充填样式反映了区域构造背景和盆地构造格架的控制。因此,不同成因的盆地类型具有特定的充填样式和演化过程,建立盆地充填样式反映的主要内容,划分的沉积相和沉积相带 重塑不同盆地演化阶段的古环境或古地理 等时的地层格架中建立盆地沉积相或沉积 相带的三维配置样式 揭示盆地构造格架对盆地充填样式的控制 揭示海、湖平面变化、气候条件、物源供 给等对盆地充填样式的影响,在构造活动盆地中,构造作用对裂陷期盆地的充填过程和充填样式起着主导性的控制作用。总体而言,构造对沉积的控制主要表现在如下几个方面: 沉积古地貌和剥蚀区地貌特征和分布 沉积中心和沉积厚度的变化和迁移(次级洼陷和隆起) 沉积斜坡和沉积体系域或沉积相带的发育演化和空间展布 从构造控制上分析盆内的地层和岩性关系的方法,可称为构造地层学,,断陷和内陆裂谷盆地的充填样式,半地堑湖盆: 不对称的构造-地层格架和沉积体系配置,地堑湖盆,与半地堑区别在哪?,讨 论:在裂谷盆地中冲积—河流相与湖泊相沉积分别在油气形成和聚集中的作用,1、初始裂期充填:早期冲积盆地,冲积扇、河流、浅湖2、裂陷早期充填:开始形成浅湖盆,扇三角洲(浅水)、浅湖、 半深湖、湖滩、河流、河流三角洲3、强烈裂陷期充填:快速沉降,深水湖盆,扇三角洲(深水)、 深湖-半深湖、湖底扇、辫状河、河流三角洲4、裂陷晚期充填:大面积变浅,冲积扇、浅水扇三角洲、河流、 河流三角洲5、结束期:小型冲积扇、河流,充填演化阶段性,盆地沉积学研究,低位三角洲体系,高位河流-三角洲体系,水进体系域,,,,退积型,进积型,浅水湖盆地高精度层序发育模式,水进与水退、进积与退积 ?,低水位体系域 — 海平面下降阶段海进体系域 — 海平面快速上升阶段; 层序的叠置类型呈退积型高水位体系域 —海平面缓慢上升和转为下 降阶段; 层序的叠置类型呈进积型 层序的叠置类型呈加积型,,构造活动盆地充填样式:裂谷盆地,,,断块旋转与沉积体系发育机制,(Ravnas and Steel,1998),层序地层学进展,断块旋转与层序—体系域发育机制,(Ravnas and Steel,1998),,,构造活动盆地的层序地层学:裂谷盆地,(Ravnas and Steel,1998),层序地层学进展,层序地层学进展,,,裂谷盆地:同沉积断裂与沉积物分散体系,(Ravnas and Steel,1998),断块旋转和沉积物供给控制层序发育机制,,,,,整个构造幕沉积物供给充分,(Ravnas and Steel,1998),断块活动期:掀斜旋转,楔形沉积体静止期:充填形,断块旋转和沉积物供给控制层序发育机制,,,同断块旋转期沉积物供给充分,(Ravnas and Steel,1998),构造宁静期沉积物供给充分,(Ravnas and Steel,1998),断块旋转和沉积物供给控制层序发育机制,整个构造幕沉积物供给少,(Ravnas and Steel,1998),断块旋转和沉积物供给控制层序发育机制,,,,,,,,,,低水位扇,下切谷,同沉积断裂,构造坡折带,大西洋西海岸爱尔兰二叠系滨浅海相地层,同沉积断裂(坡折)对砂体发育的控制,,,,,,,,三角洲砂体,泥岩,断陷湖盆构造坡折带,,,断陷湖盆构造坡折带,,,Sequence architecture in rift or fault basins: a case study on the Buohaiwuang basin,断裂坡折带与碎屑沉积体系分布样式,断裂构造坡析带--有利成藏带,四扣-渤南的主要陡坡断裂坡折带,断裂坡折带的同沉积断裂组合样式及其对碎屑沉积体系分布的控制作用,,,,,,Sequence architecture in rift or fault basins: a case study on the Buohaiwuang basin,,东营凹陷各裂陷幕沉降中心和构造应力场,东营凹陷古近系各层序低位扇分布图,胜北低位扇,民丰低位扇,梁家楼低位扇,史南低位楔,高青低位扇,牛庄低位扇,广利低位扇,王家岗低位扇,构造坡折带分析的五个要素,1、断裂规模、分布和坡折样式2、层序结构、界面和体系域3、物源供给和砂体发育方向4、构造成因机制5、储盖组合,,小型逆冲、滑移小断块、褶皱受挤压边缘,火山岩底,离散边缘正断裂不整合剥蚀边界,主动断裂,Crowell的拉分盆地模式,,,,,,,,,,,,,,,,,,东营凹陷陡坡断坡带613剖面沙三下、中层序低位扇,,,,陡坡-洼陷边缘断裂坡析带,,,,,,,,梁家楼低位扇,Line 599,,,东营凹陷599测线梁家楼低位扇地震剖面和测井解释图,裂谷盆地:同沉积断裂与沉积物分散体系,(Ravnas and Steel,1998),,裂谷盆地:同沉积断裂与沉积物分散体系,,,拗拉谷盆地的充填样式,被动大陆边缘盆地,双层充填结构1、下部断陷型盆地充填:裂陷沉降,河流、湖泊、海湾碎屑岩充填2、上部大陆边缘拗陷:海相、海陆交互相充填,受热衰减沉降、海平面变化和沉积物源类型控制,四种代表性的盆地充填样式,裂陷沉降,河流、湖泊或海湾碎屑岩充填,,滨海碎屑-河流三角洲,,大陆边缘斜坡,正常碎屑海岸型,大洋-陆架斜坡-滨浅海碎屑-河流三角洲,,层序模式和主要储层、圈闭分布,鲕粒滩、礁体,,裂陷沉降,河流、湖泊或海湾碎屑岩充填,,大型河流三角洲 重力生长构造、泥底劈构造 大型滚动背斜群 油气封存箱,裂陷沉降,河流、湖泊或海湾碎屑岩充填,,,浅海、海湾碎屑岩沉积,盐构造-河流三角洲-滨海碎屑,大陆边缘斜坡,密西西比河三角洲海岸型,储层层序地层的地质、地球物理研究新技术,储层层序地层的地质、地球物理研究新技术,陆表海碎屑盆地沉积模式,一、伸展盆地充填样式与演化分析,浅水三角洲体系,波浪作用明显,潮汐作用明显,河流作用明显,一、伸展盆地充填样式与演化分析,一、伸展盆地充填样式与演化分析,大型拗陷湖盆地,大面积发育的浅水三角洲,,,Development of sequence stratigraphyin tectonically active basins in China,大陆边缘-深水盆地,Sequence architecture and reservoir prediction in Rift or fault basins: a case study on the Erlian and Buohaiwan basins,,,Sequence architecture in Rift or fault basins: a case study on the Erlian basin,渤海湾盆地沾化凹陷古近系湖盆层序地层分析及砂体预测 研究现状,海底扇浊积扇朵,一、伸展盆地充填样式与演化分析,储层层序地层的地质、地球物理研究新技术,储层层序地层的地质、地球物理研究新技术,黑西哥湾盆地第三系海底扇沉积层序分析,储层层序地层的地质、地球物理研究新技术,,,,黑西哥湾盆地古近系海底扇沉积层序分析,黑西哥湾盆地古近系海底扇沉积层序分析,,冀南地区地质位置图,,,,,,,,多期断坳层序结构及时空格架,断陷湖盆构造坡折带,,,,,渤海湾盆地早第三纪沙河街组沙三段古构造-古环境,沉积盆地,
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