盆地分析沉降史作业

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胶莱盆地沉积_沉降史分析与构造演化_李金良

中国地质ＧＥＯＬＯＧＹＩＮＣＨＩＮＡ第３４卷第２期２００７年４月Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．２Ａｐｒ．，２００７胶莱盆地位于胶东半岛，是一个经历了多阶段构造演化历史和改造作用的白垩纪断陷盆地，由不同性质的盆地原型叠加而成。

该断陷盆地西界为郯庐断裂中段的沂沭裂谷系，南界为苏鲁造山带（图１）。

盆地基底横跨２个不同性质的构造单元：东南部为胶南隆起带，属于苏鲁造山带的北带；西北部为胶北隆起，属于华北地块的组成部分，两者界线位于五莲—即墨—牟平断裂带［１］。

由于其特殊的大地构造位置，胶莱盆地的研究一直受到大地构造学家的关注。

随着石油勘探的深入和资料的积累，对盆地地层序列、沉积特征、深部结构、构造样式、地球物理场特征、构造演化历史等方面的认识也在逐渐深化［２－６］，对胶莱盆地含金矿性研究也取得了重大的突破［７］。

研究结果表明，胶莱盆地在白垩纪时期经历了多阶段演化历史，盆地伸展构造出现时空叠加、复合和改造，形成复杂的伸展构造样式［８，９］，不同性质的盆地原型遭受了后期不同类型改造，成为一个典型的复合改造型断陷盆地。

笔者基于沉积－沉降分析方法，并运用盆地叠合与盆地改造的研究思路，对胶莱盆地地层层序、盆地原型、沉积－沉降速率等进行了分析，恢复了早白垩世莱阳群沉积期的盆地原型，探讨不同构造演化阶段的盆地伸展动力学背景，为胶莱盆地油气勘探提供基础地质依据。

１地层序列胶莱盆地基底由太古界胶东群、元古界荆山群、粉子山群和蓬莱群等组成。

盆地盖层包括白垩系和古近系。

白垩系由３套地层组成，自下而上为下白垩统莱阳群、下白垩统青山群和上白垩统王氏群；古近系为五图组或黄县组［１０－１１］。

下白垩统莱阳群是本文重点研究层系，对应一套河湖相沉积，在盆地的各个凹陷中均有发育，其沉积规模及地层序列受到凹陷大小和沉降幅度的制约。

该群分为６个组，自下而上为：逍仙庄组、止凤庄组、马耳山组、水南组、龙旺庄组、曲格庄组［２］（图２）。

底部逍仙庄组为一个独立的沉积旋回，岩性以灰黑、灰绿、灰黄色页岩夹粉砂质灰岩为主，代表了胶莱盆地形成初期的沉积建造；从止凤庄组到曲格庄组成了另一个湖进—湖退沉积旋回，碎屑物粒度呈粗—细—粗变化［１２］，代表盆地断—坳演化过程。

盆地分析(3)沉降史分析

总结：盆地沉降史分析，就是从分析盆地地层层序特征和埋
藏状态人手，通过编绘反映盆地沉降特征的地层埋藏史曲线、盆地基底沉降曲线以及盆地构造沉降曲线等途径来表述（图9－l）。
二、盆地沉降量的求解
从现今地层柱回推求盆地沉降量和沉降－埋藏史曲线－－回剥法、回剥技术。需要对现今地层厚度进行三种校正：（1）去压实作用；（2）古水深校正；
沉降作用与沉积作用
沉积盆地中的沉降速率与沉积速率可以随盆地的演化而发生变化。当沉降速率大于沉积速率时，盆地的水体深度加大，表现为海侵或湖侵，形成上超的沉积层序，这时的沉积盆地也称为“ 欠补偿盆地”。当沉降速率与沉积速率处于均衡状态时，盆地水体的深度基本保持不变，盆地中的沉降－沉积中心相对稳定，成为“补偿盆地”。如果沉积盆地的沉降和沉积较长期处于补偿状态，地层剖面上看到的同一相带的沉积岩层的厚度相对较厚。当沉降速率小于沉积速率时，盆地水体逐渐变浅以致完全被沉积物充填，表现为海退或湖退，成为“过补偿盆地”。
“地层骨架厚度不变”压实模型
一般情况下，地层骨架厚度不变压实模型适用于所有岩层，但是对于某些易流动的岩层，由于差异压实可能导致地层在压实过程中出现流动变形，地层骨架厚度不变压实模型显然不合适。使用地层骨架厚度不变压实模型复原地层的埋藏史，实质上是恢复地层中的孔隙度的演化过程。因此，可以借助于孔隙度－深度的关系来恢复同一地层在不同地质时期的古厚度。
二、盆地沉降量的求解
2．岩层孔隙度的变化
孔隙度是单位体积岩层中的孔隙所占的体积大小，常用百分
数或小数表示。假设深埋地下的砂岩就是地表附近松散的沙层经过压实和成
岩作用形成的。
一般认为岩层在压实过程中孔隙度主要是随着上覆岩层的厚度的增加而减小的，而受上覆地层的负荷时间的影响较小。因此，可以根据不同深度上的同种岩石的孔隙度编制一条孔

5-盆地沉降与充填史

热流公式：
KT1 Q t h
n 2 t n sin 1 2 exp n n 1
拉伸作用之后热流衰减的曲线：
岩石圈拉张变薄及软流圈上隆时，盆地的热流值亦相应增加，其大小可以由拉张系数和时间来定量确定。在最初的50Ma地表热流值与拉张系数β很有关系，拉张系数β越大，地表热流值的初始值越大。在50ma以后，不管拉张系数β有多大，地表热流值都将趋于稳定值，即拉张前的地表平均热流值。
DT——构造沉降
ρs—沉积层密度 ρm—地幔的密度 ρw—水的密度 ρc—岩石圈的密度
m - s DT = ———— * H m - w
沉降史的模型
（3）挠曲均衡(Flexure)—面板补偿
Watts（1982）认为由于岩石圈具有一定的刚度，在加载后出现的地壳变形响应实际上是挠曲均衡。挠曲均衡模式认为：基底对负荷的响应是受力弯曲的弹性板，其均衡补偿不仅发生在负荷点上，而且分布在一个比较大的范围内。该模式认为上覆载荷一部分由地幔浮力承载，另一部分则由岩石圈来承载。由于负荷是由一个面而非一个点来承载，故该模式得出的负荷沉降要小于Airy模式得出的沉降，而且各类的沉降幅度与其到负荷点的距离有关。
Accommodation
【公式】
Δaccommodation = Δeustasy + Δsubsidence + Δcompaction
相对海平面变化
Δaccommodation
可容空间减小
同步变化
Relative sealevel change
可容空间增大
盆地沉降海平面升降沉积供给量
Mckenzie 模型小结：

盆地分析与沉积学考试试题

盆地分析与沉积学考试试题一、选择题1. 盆地分析是指对盆地沉积物的_____进行研究和分析。

A. 沉积环境B. 成因机制C. 矿物组成D. 地质年代2. 盆地形成的主要力学机制是_____。

A. 地震活动B. 构造运动C. 侵蚀作用D. 磨溶作用3. 盆地的形态特征主要通过_____进行描述。

A. 构造要素B. 沉积体系C. 岩相古地理D. 碎屑岩组分4. 下列哪个地层是盆地中常见的沉积岩？A. 花岗岩B. 硅化木C. 煤矿D. 砂岩5. 根据沉积物特征，可以判断盆地的_____。

A. 出露面积B. 高程C. 捕获能力D. 成因类型二、填空题1. 盆地分析中的第一步是_____，即对盆地的历史演化进行梳理。

2. 盆地中的沉积物可以分为_____和_____两大类。

3. 盆地沉积物的颗粒大小可以通过_____进行分析。

4. 沉积物的_____可以反映沉积物来源和沉积环境。

5. 盆地的_____可以通过对盆地周边的构造要素进行分析来确定。

三、简答题1. 请简述盆地形成的主要机制和影响因素。

2. 盆地分析的研究内容包括哪些方面？3. 盆地中的沉积物特征有哪些，可以通过哪些方法进行分析？四、论述题请结合实际盆地案例，论述盆地分析与沉积学在地质研究中的应用和意义。

参考答案：一、选择题1. A2. B3. C4. D5. D二、填空题1. 盆地重构2. 陆源沉积物，水源沉积物3. 颗粒分析4. 矿物组分5. 构造演化历史三、简答题1. 盆地形成的主要机制包括构造运动、地壳的垂直运动和水平挤压等，同时受到沉积物供应、侵蚀和物理、化学作用的影响。

构造运动是主导盆地形成的力学机制，通过构造运动的复杂变动，形成盆地的各个部分。

而沉积物供应、侵蚀和物理、化学作用会影响盆地沉积物的特征和分布。

2. 盆地分析的研究内容主要包括盆地形态特征、沉积体系、沉积相、岩相古地理、构造演化历史等。

通过对盆地形态特征的描述，可以揭示盆地的演化历程和构造要素影响。

渤海湾盆地中北部沉降史分析及裂后期异常沉降分离

渤海湾盆地中北部沉降史分析及裂后期异常沉降分离渤海湾盆地是以盐城为中心，沿海向东北展布的一个海陆相间的陆间盆地，是中国现代海洋沉积研究的典型地区之一。

渤海湾盆地中北部包括淮阴凹陷、盐城凹陷、滨海凹陷和海州凹陷，是渤海湾盆地中的主要活动区。

根据地质特征和区域构造演化历史，该地区沉降史可以分为裂谷期、相对稳定期和裂后期三个阶段。

裂谷期是渤海湾盆地形成的初期，也是最活跃的阶段。

在约2亿年前，该地区因为地壳运动的影响，发生了大规模的断裂活动，形成了一条条走向东北-西南方向的断裂带，导致该地区大部分地方产生了强烈的均衡调整和垂向移动，形成了盆地的基本形态。

在裂谷期，盐城凹陷经历了多次的沉降-抬升运动，盐城地区发育了一套复杂的岩相和构造形态，为后续发生的渐新世-新近纪的沉积和岩浆活动创造了有利条件。

相对稳定期是盆地活动的相对平静阶段。

在约1亿年前，由于印度-亚洲碰撞和太平洋板块俯冲造山作用的影响，盆地的构造又发生了一次轻微的调整，但总的来说，这个时期盆地的活动相对平静，主要是以沉积为主，不过盐城凹陷仍旧经历了多个局部沉降和抬升周期，使得填充在盐城凹陷中的沉积物序列呈现出明显的叠置层位关系。

裂后期是盆地活动的再次加强阶段。

在约5000万年前，由于太平洋板块再次俯冲和岛弧相互碰撞的影响，盆地构造再次发生了显著调整，使得盆地的某些地方出现了异常的沉降运动。

在盐城凹陷西部、淮阴凹陷南部和滨海凹陷北部地区，相继发生了一系列的异常沉降，形成了多个大型储层和优质油气藏。

其中，目前已经被认为是轻微的地震活动是裂后期异常沉降的最主要原因之一。

综上所述，渤海湾盆地中北部沉降史可以分为裂谷期、相对稳定期和裂后期三个阶段。

在裂谷期和相对稳定期，盆地活动相对平静，以沉积为主，填充了丰富的油气和矿产资源。

而在裂后期，盆地的异常沉降运动为该地区油气资源的研究和勘探提供了更多的机遇。

盆地研究分析沉降史作业

盆地分析沉降史作业————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：作业题目说明层号底界深度（m）底界年龄(Ma)7 450 10.36 1090 15.4本层顶剥蚀215米,间断时间2.1Ma 5 2060 24.64 2821 28.43 4433 33.1底界沉积时水深230米 2 5421 37.61 6643 40.3已知：地幔密度：3.3,沉积物密度2.5。

地表孔隙度48%，3000米深度孔隙度14%，不考虑砂泥变化。

（1）编制基底沉降史和构造沉降史图；（2）编制埋藏史图；（3）分析说明盆地的沉降特征。

作业方法与步骤一、利用回剥法绘制埋藏史图回剥法绘制埋藏史图，是根据沉积压实原理，从已知的单井分层参数出发，按照地质年代由新到老的顺序逐层剥去，剥蚀恢复过程中考虑了沉积压实、沉积间断、地层剥蚀等地质要素，直至全部地层剥完为止。

如下图（图1）模型所示：图1 剥蚀厚度恢复模型回剥技术采用地层骨架厚度不变压实模型：即在地层的沉积压缩过程中，压实只是导致孔隙度减小，而骨架体积不变。

使用该模型恢复地层的沉降史，实质上是恢复地层中的孔隙度演化过程，因此可以借助孔－深关系来恢复古厚度。

即随着埋藏深度的增加，地层的上覆盖层也增加，导致孔隙度变小，体积减小。

可以假定地层的横向位置在沉降过程中不变，而仅是纵向位置变化。

因此，地层体积变小就归结为地层厚度变小。

在正常压实情况下，孔隙度和深度关系服从指数分布：cz-Φe=Φ（1.1）其中，Φ是深度为z 时的孔隙度，Φ0为地表孔隙度，c 为压实系数。

根据已知条件：地表孔隙度48%；3000米深度孔隙度14％。

将其带入到式（1.1），两个未知数列方程，可计算出压实常数:c=4.107×10-4沉积层孔隙度在受压实过程中，沉积物骨架部分的体积不变，只有孔隙部分发生变化。

盆地分析

埋藏史恢复方法：1回剥技术：由今溯古的恢复地层埋藏史的反演模拟技术。

原理：基于沉积压实原理，随着埋藏深度的增加，地层的上覆盖负载也增加，导致孔隙度变小，体积变小。

假定地层在沉降过程中横向不变，而仅是纵向变化，则地层体积变小就归结为地层厚度变小。

再根据地层的骨架厚度始终不变的假设，求取同一地层在不同时期的埋深技术思路是：各地层在保持其骨架厚度不变的条件下，从今天盆地分层现状出发，按地质年代逐层剥去，直至全部剥完为止。

适用于正常压实的地区或地层段。

应用条件：孔隙度变化是不可逆性的；同一地层（同一井点）只遭到一次剥蚀；已知剥蚀厚度、剥蚀时间；已知孔隙度随深度的变化。

2超压技术：从古到今恢复古地层压力史的正演模拟技术原理：从地表开始，计算一个地层的古超压史，同时算出相应的古厚度史，一直计算到今天。

这个古厚度史可能与实际厚度不一致，这时调整计算该地层的骨架厚度，进行第二次从古到今的计算；直至古厚度史的今天值与实际厚度吻合。

超压技术所用的关键参数是渗透率，更确切地说，是超压地层的顶界和底界的渗透率。

超压计算的数学模型包括古超压方程和古厚度方程两部分。

剥蚀厚度恢复方法：1、不连续镜质体反射率曲线图解法：在连续沉积的地层剖面中，镜质体反射率与深度的关系为一条连续的曲线；当存在较大的剥蚀面时，剥蚀面上下的反射率曲线发生不连续，根据剥蚀面上下镜质体反射率的差值可以大致估算剥蚀厚度。

2、泥岩压实曲线法：泥岩压实曲线即泥岩的声波时差（孔隙度）随深度的变化曲线在正常压实的情况下，在半对数坐标图上，时差与深度的关系成一条直线。

在无剥蚀的情况下，将正常压实趋势线外推到地表，可得到地表声波时差值t0。

3、构造横剖面法：根据未剥蚀部位地层厚度的变化趋势恢复被剥蚀部位的剥蚀厚度。

4、数值模拟法：首先假定剥蚀厚度，用数值模拟法获得埋藏史及热演化史，对比实测的热指标剖面与理论剖面，反复调整剥蚀厚度，直至二者相符，此时的剥蚀厚度即为所求的值。

含油气盆地分析考试题-附答案

1.1沉积盆地：在地质历史某一阶段形成的被水域占据的一个断陷或坳陷地带，它以负向运动占绝对优势，同时接受了足够厚的沉积物充填，形成了中间沉积厚度大，向边缘逐渐减薄的沉积体。

盆地：地球上周围被高地包围的低地，或者说岩石圈表面三维空间的凹地，充满水和空气。

地质意义上的盆地：指岩石圈表面三度空间上的凹地，其内部充填有沉积物，而且要具有时间的概念，即四维。

也就是指沉积盆地。

含油气盆地：指已经发现油气田（藏）或已有油气显示的沉积盆地。

1.2：盆地分析的意义：1世界油气勘探的实践表明，对沉积盆地科学研究和认识的突破是油气勘探获得突破的先决条件；2对已经勘探过多年的盆地，运用新理论和新技术，深入持续地开展盆地分析，可获得新的发现。

盆地分析的最终目的就是更多地发现油气储量基本内容：沉积盆地的特征包括动态和静态两个方面：静态特征：沉积盆地的相对稳定状态，它包含有前期自身演化的各种信息，是恢复盆地演化历史的重要依据（空间上的）。

动态特征：是盆地的发展演化特征（时间上）。

研究方法上要采取动静相结合的方法2.2岩石圈：地球外部的刚性壳由能够独立地相互运动的不连续的板块组成，而这种板块的组合就构成了地球的岩石圈。

B型俯冲：大洋岩石圈板块相对于大陆岩石圈板块的汇聚运动，密度较大的大洋板块俯冲于密度较小的大陆板块之下，使大洋岩石圈在俯冲带不断消亡。

相邻的大洋板块和大陆板块之间的边界称为俯冲型边界。

A型俯冲：两个大陆岩石圈板块发生相对汇聚运动，并在汇聚运动中发生碰撞形成造山带，而碰撞造山的表现也可以是一个大陆板块俯冲与另一个大陆板块之下。

相邻的两大陆板块之间的边界称为碰撞型边界。

主动大陆边缘：西太平洋型（或马里亚纳型）：火山岛弧与大陆之间有一个或多个弧后边缘海盆或小洋盆，故也称洋内弧沟系。

安底斯型（或科迪勒拉型）：大陆岩浆弧与大陆衔接于一体，故称为陆缘弧沟系。

被动大陆边缘：也称稳定边缘、不活动边缘、大西洋型或离散型边缘，位于板内，其两侧的大陆与大洋属于一个统一的板块2.3盆地所处的基底地壳类型；盆地在板块构造中所处的大地构造位置；盆地的地球动力学环境；盆地发育的时代2.4盆地所处的基底地壳类型；盆地在板块构造中所处的大地构造位置；盆地的地球动力学环境；盆地发育的时代。

习题七地面沉降分析1

习题七地面沉降分析一目的1·了解地面沉降区的地质环境特征及地面沉降的形成机制；2·掌握地面沉降的分析与预测方法。

二工程地质条件简介某城市位于海滨相平原地区，由于城市建设及工业生产的高速发展，对地下水的需求量越来越大，开采水井与用水量逐年增加，近些年由于长期过量开采地下水使地下水位逐年下降，从而导致地面沉降。

为说明问题，选取该城市某地具有代表性的工程地质剖面进行分析。

该地区地面以下50m深度以内为一套全新世海相沉积物，主要为粘性土；50m以下为更新世粘性土与砂岩互层。

第一软土层位欠固结土层，其余均为正常固结土层。

图中孔1与孔2为两个开采水井，此两孔由于长期开采含水砂层中的地下水，使地下水位逐年下降，至90年基本趋于稳定，孔1与孔2中的地下水位分别下降了10m与14m。

三地面沉降的分析与计算1·根据该地区的地层结构特点，地面沉降与水位下降的关系曲线，试分析地面沉降的形成机制。

1..地面沉降的形成的机制：(1)地下水的不合理开采是地面沉降的主要诱因长期过量开采地下水是造成地面沉降的主要原因。

因抽水而引起地面沉降的地区，地层主要是由各含水层及其相对隔水的粘性土层相叠而成，各层间在一定的水压力下有着水力联系，抽水使含水层的水头下降，并牵动相关的水头下降，导致孔隙，水压力减小，有效应力增加。

有效应力的增加，等同于给土层施加一附加压应力，使土层产生压缩变形，各土层的变形迭加，导致地面的整体下降。

由于长期超采，使地下水位大幅度下降，造成弱透水层和含水层孔隙水位压力降低，黏性土层孔隙水被挤出，使黏性土产生压密变形，从而引起地面沉降。

多层岩层中夹有地下水层。

地下水位下降或水体消失，可能会出现洞穴，发生塌陷，导致地面沉降(2)地层岩性的影响存在压实(压密)型地面沉降的岩层。

该地区地面以下50m 深度以内为一套全新世海相沉积物，主要为粘性土；50m 以下为更新世粘性土与砂岩互层。

第一软土层位欠固结土层。

准噶尔盆地南缘中新生代构造沉降史分析

１１地层单元的埋深和厚度分析方法．
岩层的孔隙度随埋深的变化可用下式嘲来描述：
（）一０一ｚｅ（）１
式中，ｚ为沉积物的埋藏深度，（）ｍ；ｚ为深度ｚ的沉积物的孔隙度，；为沉积物沉积时（一０的原处ｚ）始孔隙度，；为岩层的压实系数。ｃ假设某岩层的厚度为Ｈ，、界面深度为ｚ顶底和ｚ，隙度一度关系式为（）则有：：孔深ｚ，
ｋ／；ｇｍ。Ｐ为沉积物的平均密度，ｇｍ。 △ Ｌ为海平面的变化幅度，Ｗｋ／；Ｓｍ；为古水深，为基底响应函ｍ；
数，当局部均衡时取一１当区域均衡时取０＜＜１，。考虑到准噶尔盆地南缘中、生代主要为陆相沉积，层单元沉积时古水深较浅，在计算中水深和新地故
准噶尔盆地南缘中新生代构造沉降史分析
吕ＪＩ（荣胜利油田有限公司东辛采油厂，山东东营２０４５０）７汪新文（地质大学（中国北京）地球科学与资源学院，京１０８）北０３０沈勇伟（油田分公司采油二厂地质所，新疆新疆克拉玛依８４７３０）０
海平面校正均予略去，样式（）为：这４变
Ｙ—Ｓｐ— ｆ＼ｍ
Ｐ，
１
（５）
通过压实校正后，即可求出构造沉降量ｙ。
砂岩、岩的初始孔隙度、泥压实系数、骨架颗粒密度等参数的准确求取比较困难，合相关井孔一结深关系的计算，定砂岩的初始孔隙度为５，设６砂岩压实因子（砂）０３ｋ砂岩骨架颗粒密度（）为Ｃ为．９ｍ－，Ｉ砂Ｄ

【学习课件】第五章盆地充填埋藏史分析

正确
地层的原始厚度
地层的沉降速率被压实后的缩减厚度
与现在实际厚度比较
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重新调整参数
不正确
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2.反演模型--------回剥技术
❖ 基本原理：地层随埋藏深度增大，厚度变小，但其骨架厚度基本不变，唯一变化的是其孔隙度，除非发生剥蚀或断层等。可以按照现今的地层厚度，一层层地剥去，并恢复在地史中的厚度。
Mckenzie纯剪切模型
初始沉降(Si)：
岩石圈减薄引起的沉降
冷却沉降(Sh)：
岩石圈冷却引起的沉降
构造沉降 = 初始沉降 + 冷却沉降
负荷沉降是建立在艾利(Atry)地壳均衡原理之
上的c该学说认为，当盆地基底因某种动力作
用产生沉降时，地壳表面形成的空间将由水来
Airy均衡模充式填。由于沉积作用，这些水域全部（a)或部
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二、盆地的下沉机制
盆地的下沉就是地壳的下沉，它由地球动力学环境所决定
虽然目前已经提出了重力作用、热力作用、应力作用等若干机制，但是，对详细的机理还存在许多争论。
⑴构造因素，岩石圈伸展减薄； ⑵热力作用因素，岩石圈冷却收缩； ⑶沉积物负荷引起的均衡补偿作用； ⑷地壳深部的变质作用； ⑸板内应力作用。
第五章盆地沉降埋藏史分析(地史)
一、盆地的沉降与充填及其石油地质意义二、盆地下沉的机制三、沉积盆地沉降埋藏史的恢复
（一）压实过程中孔隙度的变化（二）埋藏过程中的沉积厚度和沉降幅度（三）埋藏沉降史的恢复原理（四）基础资料的准备和处理
四、不同类型盆地沉降史特征
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1
一、盆地的沉降与充填及其石油地质意义

盆地沉降分析中的两类沉降

沉积盆地作为大地构造当中的一级大地构造单元，对于地球的构造演化过程的研究具有重要意义。同时，由于盆地内部含有丰富的油气、煤炭、矿产等资源，受到地质学家们的广泛关注。近年来，由于盆山系统耦合的研究，使单一的造山带和单一的盆地研究成为一个系统。通过盆地的研究分析，包括盆地所在区域及内部的构造、沉积层序、地层格架及演化史的分析，为造山带的研究提供一个新的方向。沉积盆地的研究成为一个焦点问题。
1.0 概述
盆地的沉降是指由于地壳垂直运动，使顺重力方向、高程降低的方向运动。地壳的沉降作用是形成盆地的直接原因，没有沉降就没有盆地[1]。而盆地沉降史研究，就是将盆地在各个时期沉降的量进行求解，编绘反映盆地沉降特征的地层埋藏史曲线、盆地基底沉降曲线以及盆地构造沉降曲线等途径来表述。因此，分析盆地的沉降史是研究盆地形成、演化的重要内容，是整个盆地系统研究中最为基础的环节，对于整个盆地的构造、热历史及演化等起着至关重要的作用。
2
且，时间上存在地层的缺失，适宜分开讨论。（3）详细古水深的变化资料。（4）岩性差异的存在。由于岩性的不同，用于计算盆地沉降的参数不同，所以选取同一岩性的地层，有利于计算的方便。（5）精确度的要求。根据工作的需求，把握对时间尺度的选择，从而进行分层 [6] 。如图 2-a，T4 是现今地层，根据以上分层原理，将它分为 4 层，并且假设这 4 层厚度分别相等。按照沉积物沉积速率相等，4 层沉积时间相等计算，从 T0-T4，每段时间沉积的厚度应该是相等的。但是，由于岩层内部孔隙的存在，在地层沉积和埋藏的过程中，孔隙会随着上覆压力的增大而呈有规律的递减，这个规律符合指数关系。因此，岩层的厚度在后期的埋藏下会减薄。图 2-b 中现今(T4)相等厚度的 4 层，在每一层沉积的过程中是不等的。最下面的一层受到挤压最强，最上面的一层是 T4 时刻最新沉积，受到挤压最弱。所以，在进行总沉降量求解的过程中，需要对地层进行去压实校正，将现今经过压实后的地层，根据分层逐层的进行压实，最后恢复到最初沉积的状态。 a

盆地沉降史分析

2017/1/12 3
第一节沉积物的压实作用
一、压实作用
压实作用（Compacting）：在上覆沉积物和静水压力或构造变形压力的作用下，使沉积物（岩）减少其孔隙空间和总体积而变致密的作用。
埋藏压实过程中的变化物理变化化学变化
骨架守恒原理：压实作用对地层的影响只是导致地层中孔隙度减小，没有使地层柱的截面积增大。
2017/1/12
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第二节古水深变化
二、地球化学指标
3.Piper（1977）
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17
第二节古水深变化
二、地球化学指标
4.许东禹（1993）
2017/1/12
18
第二节古水深变化
二、地球化学指标
5.闫葆瑞（1998）源自2017/1/1219
第二节古水深变化
二、地球化学指标
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第四节盆地沉降过程回剥
二、盆地的构造沉降
构造沉降 = 总沉降
沉积物和水负载沉降沉积物压实沉降海(湖)平面变化
1.海平面变化校正
沉积物的厚度不能代表沉积物的沉降深度沉降深度 = 古水深 + 沉积物未压实的厚度
若海平面发生变化，则要消除海平面变化的影响。
2017/1/12
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第四节盆地沉降过程回剥
1 ( z )dz
z1
( z) 0eCz
hs ( z2 z1 ) (0 / c)(ecz1 ecz2 )
z2 hs z1 (0 / c)(e
2017/1/12
cz1
e
cz2
)
7
第一节沉积物的压实作用
四、去压实作用
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沉积盆地分析考前复习题(中国地质大学北京大三上学期)

中国地质大学（北京）大三（上）《沉积盆地分析》考前复习题一、前陆盆地的沉降机制论述与岩石圈挤压挠曲有关的盆地统称为前陆盆地。

前陆盆地的发育与逆冲构造产生的构造载荷使岩石圈挠曲引起的前陆沉降作用有关。

前陆盆地的沉降机制有以下三类：1 构造应力作用前陆盆地地壳或岩石圈厚度变化主要是挤压作用动力学机制。

由于岩石圈板块的俯冲、碰撞等汇聚作用引起岩石圈向下牵引弯曲和地壳岩石圈的挠曲沉降，常见于俯冲带或造山带。

如周缘前陆盆地和陆内造山前陆盆地，前者是大洋板块俯冲和消减后，在继续俯冲的、向下挠曲的陆壳之上形成的沉积盆地；后者是陆内板块碰撞挤压挠曲形成山前凹陷继而形成沉积盆地。

2 负载（重力作用）某些前陆盆地与岩石圈加载造成的挠曲或弯曲变形作用有关。

如弧后前陆盆地，其发育于仰冲板块上的岩浆弧之后。

火山岛弧构造载荷导致挠曲沉降，盆内充填了大量来自前陆和后陆方向的沉积物。

3 热沉降机制由于先前受热的岩石圈的冷却及伴随的密度增大而产生的均衡沉降。

在前陆盆地的形成过程中，这种作用机制很少，弧后前陆盆地的形成可能与此有关。

前陆盆地沉降机制一般以构造应力作用为主，三种机制综合作用。

二、裂陷盆地和前陆盆地形成的动力学机制及其相互之间的区别列陷盆地形成的动力学机制：1、列陷盆地沉降的控制因素：（1）岩石圈的变薄；（2）热异常；（3）沉积物负载的均衡沉降；（4）软流圈上升造成的熔融作用2、列陷盆地的形成作用主要有两种：即主动裂陷作用（张应力作用和地幔作用相伴生）和被动裂陷作用（先张应力作用引起破裂，后热地幔物质上侵）3、岩石圈的伸展模式：（1）岩石圈的纯剪切模式，包括均匀纯剪切拉伸模型和非均匀纯剪切拉伸模型（2）岩石圈的简单剪切模式（3）简单剪切—纯剪切挠曲悬臂梁模型（4）拆离—纯剪切模式4、裂谷盆地具有幕式进行的热点5、裂谷盆地的定量动力学模型有两种：（1）同裂谷期沉降（2）热衰减沉降三、前陆盆地形成的动力学机制：1、弹性挠曲模型把地壳或岩石圈看作是覆盖于粘滞性流体之上的连续性薄板，在水平应力和重力负载作用下发生弹性挠曲变形。

沉积盆地作业

沉积盆地作业1.超压形成机理总的来说,超压的形成是由于形成了相对比较封闭的系统,其中的流体不易排出,同时伴随着压力增大、温度增高和应力升高,流体膨胀受压而形成超压。

具体可分为：1.1欠压实作用在泥质岩类被压实过程中,由于压实流体排出受阻或来不及排出,孔隙体积不能随上覆负荷增加而减少,导致孔隙流体承受了部分上覆沉积负荷,使孔隙流体压力高于其相应的静水压力,于是就出现了超压现象。

1.2 蒙脱石脱水作用蒙脱石是一种膨胀性粘土,结构水较多, 结构水在压实和热力作用下部分甚至全部会成为孔隙水,在泥岩排液困难情况下,蒙脱石的脱水作用很容易产生孔隙异常高压。

1.3生烃作用干酪根成熟后生成大量油气(还有水),它们的体积大大超过原干酪根本身的体积。

这些不断生成的流体使孔隙中的压力越来越高,形成超压。

1.4流体热增压作用在许多盆地中,地温随深度增大而升高,流体受热膨胀,使压力升高造成高孔隙流体压力。

1.5渗析作用渗析作用是在渗透压差作用下流体通过半透膜从盐度低的向盐度高的方向运移,直到浓度差消失为止。

含盐量越大,产生的渗透压也越大。

盐离子很容易被页岩吸附过滤,页岩孔隙水的盐度常比砂岩高,在页岩中易形成超压。

1.6液态烃类的热裂解作用在高温条件下,液态烃类受催化反应、放射性衰变及细菌作用热解为气态烃的过程中,其体积可增加到原来的2～3倍或更大,从而导致地层压力增加。

另外,在超压地层中,残余油没有排出生烃岩,这些残余油转换为气,引起地层压力增加,也可形成超压。

1.7构造作用区域性抬升、折皱、断层、滑坡、崩塌和刺穿(盐岩或泥、页岩)均可造成异常压力体系。

区域性抬升和隆起是造成异常压力的重要因素。

2.超压对油气成藏的影响超压可以促使烃类运移,超压使孔隙度变高成为有效的储层,超压也可以使盖层破裂形成优势运移通道,使油气幕式运移成藏。

超压对油气成藏的影响如图2所示。

超压可产生烃类运移的动力。

当超压达到一定程度便会产生裂缝,为烃类运移提供优势运移通道,烃类进入超压改造的良性储集层,在合适的地质条件下就会聚集成藏。

沉积盆地分析考试资料

1.控制沉积作用的因素是多种多样的，但主要是气候的变化、大地构造作用和生物的演化。

(1)气候的变化可以导致地球上冰川的增长和消融，进而引起世界范围内海平面的变化，而海平面的变化是影响海陆面积变化和分布的重要因素之一，因此也就影响到海陆沉积相的分布.(2)生物在地质历史中的生存和演化对沉积作用也有着巨大影响。

这不仅是由于生物自身能直接参与沉积作用，形成各种生物成因或生物化学成因的沉积岩，而且生物还能通过其生命活动过程和生物遗体的分解作用等引起周围介质环境的物理和化学变化，从而导致和促进沉积作用的进行。

(3)大地构造作用是控制沉积作用诸因素中最为重要的一种因素。

地壳运动为沉积作用提供了物源区和沉积区。

由于大地构造作用的性质和强度在地壳上不同地区往往存在着差异，因而在地球表部形成不同类型的沉积区。

大地构造作用较稳定的地区称为陆台、地台或克拉通等。

而大地构造作用较强烈和不稳定的地区称为地槽区，这两种沉积区其沉积作用特征和沉积岩石组合是很不相同的。

大地构造作用对沉积作用的控制更具体的表现为影响沉积盆地的类型、成因和演化；控制物源区上升和侵蚀以及沉积盆地下沉和沉积物被搬运、堆积的速度等，从而影响沉积物或沉积岩的成分、结构和构造等特征。

2.沉积盆地的分类根据沉积盆地所处的板块构造环境，可将盆地分为以下五个大类型：(1)与板块扩张带有关的盆地；大陆板块的分裂扩张，经过大陆内裂谷阶段，原始大洋湾阶段，最后演化为被动的大陆边缘-深海平原阶段。

(2)与板块俯冲带有关的盆地；当大洋板块与大陆板块因相向运动而相遇时，因重力关系大洋板块向大陆板块下俯冲，可产生岛弧和海沟，谓之弧沟系。

弧沟系是典型的会聚型板块接合带.(3)与大陆碰撞带有关的盆地；在汇聚型板块接合带附近，由于消减作用导致大洋逐渐收缩以至最终闭合，从而使两大陆板块边缘彼此相碰。

在碰撞带，褶皱作用和冲断层作用造成两个板块上的陆壳抬升，形成山脉，在碰撞点之间可存在古洋盆地的海湾，谓之残留洋盆地，而在隆起山脉附近，可形成陆前盆地。