沉积盆地概念及分类

（一）内陆裂谷盆地
• 该类盆地的一般特点是： • ① 位于大陆板块内部 • ② 沉积盖层常具有双层结构--下部的断 陷期沉积和上部的拗陷期沉积 • ③地温梯度高(一般大于30度／km)，裂 谷初期常有火山岩喷出 • ④同沉积正断层控制着断陷及盆地格架
• 断层常为铲型，控制的断陷形态有箕状和地堑式 • 我国目前最大的产油区-大庆长垣即是在这样的构造中
一、沉积盆地的概念
• 盆地是指地壳上具有相同或相似发育特征(包括沉积特 征、应力环境、发育时间和过程)的统一的沉陷单元。 • 当盆地中发育相当厚度沉积物且中心比周围厚得多时， 称其为“沉积盆地”。 • 当地壳表面具有明显的地形凹地时，称为 “地貌盆 地”。地貌盆地可以有较厚沉积，也可以只有少量沉 积物。 • 由后期构造作用改造而成的盆地叫“构造盆地”，其 中沉积物厚度与周围比较没有明显差别，是在构造盆 地发生之前就沉积的，实际上是封闭的区域向斜。 • 含油气盆地是指有过油气生成，并运移、聚集成为工 业性油气田的盆地。 • 含煤盆地、含矿盆地
（三）大陆边缘盆地
• 位于离散型板块边缘，也称被动大陆边 缘或大西洋型大陆边缘。 • 下部常为裂谷期陆相沉积，上部为向海 推进的陆相或浅海相陆源碎屑、碳酸盐 岩、三角洲和水下扇。 • 在被动大陆边缘的滨岸 区、陆架区和陆 坡区，常发育良好的含油气盆地。
OCEAN MARGIN BASINS
从早期过渡型地壳快速 下沉时底部为碎屑岩相 (A) 进一步发展到以挠曲 下沉为主的三角洲碎屑 沉积和浅滩碳酸盐沉积 (B) 大陆边缘盆地的演化 经历了内陆裂谷、陆间 裂谷、窄大洋和大西洋 4个阶段。
• 图7-5 大陆边缘盆地演化图解
（三）大陆边缘盆地
• 这类盆地具有良好的生、储、盖组合和 圈闭条件，因而有丰富的油气资源。 • 圈闭类型与裂谷盆地基本一致，而生物 礁的发育更增加了其油气潜力。 • 陆缘盆地主要分布在大西洋沿岸，中国 海北缘的珠江口盆地和莺一琼盆地，已 证明具有丰富的油气资源。
（四）陆间裂谷盆地
沉积盆地的类型与特点
• 根据盆地发育的地球动力学环境，可把沉积盆 地分为3大类：张性盆地、压性盆地和剪切盆 地。 • 进而依据所处大地构造位置和盆地发育特征把 含油气盆地细分为10亚类。 • 陆内裂谷、大陆边缘和前陆盆地是最重要的油 气聚集区。 • 不同时期、不同类型的盆地可以在时间和空间 上叠合，从而形成更加复杂的叠加盆地，如塔 里木盆地。
一、张性环境发育的含油气盆地
• 就目前的统计资料来看，张性环境发育的含 油气盆地是最重要的产油盆地。 • 我国更为突 出，如1992年总产油量(约1.4亿 吨)中有逾80％产自张性含油气盆地，这可能与 我国西部压性环境含油气盆地勘探程度低有关。 • 该类盆地的形成往往与岩石圈减薄、破裂有 关；地幔上涌和岩石圈内部的韧性剪切可能是 引起岩石圈减薄的主导因素。
Modern Zagros Foreland Basin
与碰撞遣山带毗邻的周缘前陆盆地简图
弧后前陆盆地横剖面简图
（一）前陆盆地
• 前陆盆地的成因可能是因为碰撞造山带尤其是向前陆 推覆叠置的褶皱冲断层带产生的巨大构造负荷促使岩 石圈均衡调整，从而形成不对称楔状沉降区。 • 前陆盆地具有丰富的油气资源 • 北美洲落基山西侧的前陆盆地是美国、加拿大主要产 油区之一，中东的扎格罗斯造山带前陆盆地是伊拉克、 科威特，伊朗西南部主要产油区 • 我国西北地区的酒泉一民乐盆地为祁连山北缘前陆盆 地，酒泉西部盆地的玉门油田是我国最老 的石油工业 基地； • 昆仑山、天山、祁连山等造山带前缘均发育有新生代 前陆盆地。
二、盆地分类概述
• （二）以板块构造理论为基础的盆地分类 • Dickinson(1976)的分类观点被广泛采纳 • Dickinson把盆地分为“裂谷型”和“造山型” 二大类 • 前者是以离散板块运动和张性构造为主，由于 地壳变薄发生下沉作用； • 后者以聚敛板块运动和压性构造为主，由于板 块俯冲而引起地壳下沉，也可能由于沉积负荷 加大而促进地壳下降。 • 细分为16种盆地。
SUBDUCTION
SW PACIFIC SUBDUCTION
TRENCH BASINS
SUMATRA FORE-ARC
SUBDUCTION BASINS
（一）前陆盆地
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• •
位于造山带侧翼与克拉通边缘 盆地横剖面为由造山带侧翼向克拉通减薄的不 对称楔状 ，平面上平行于造山带展布。 前陆盆地造山带一侧发育向前陆区逆冲推覆的 褶皱-冲断层带，主要断面为倾向造山带的铲形 或阶梯状，常呈叠瓦状组合；盆地近克拉通一 侧可发育正断层。 沉积组合常见的有洪积-河流-三角洲相和浅海 相，有时有浊积岩，碎屑物源主要来自造山带， 克拉通为一次要物源区。 沉降中心常逐渐向克拉通方向迁移。
CLASSICAL FORELAND BASIN
川西前陆盆地地质结构剖面图
江油—南充地质剖面图（前陆盆地短轴方向）
由西向东的短轴方向上， 具有箕状沉降沉积特点。
K1 J3p J3s J2s2
J2s1 J1+2q
T3x4
T3x3 T3x1+2 T2l
冲断带
前陆盆地坳陷带
前陆隆起带
Modern Himalayan Foreland Basin
二、盆地分类概述
• （一）以槽台理论为基础的盆地分类 • 固定论－槽台理论认为地壳构造运动 以垂直方式为主。它在70年代前颇为盛 兴。 Weeks(1952)和Успенская(1967)把含 油气盆地划分为“地台区” 和“活动区” 两大类。 • 在我国石油勘探中应用最广的是Брод (1965)的盆地分类：地台平原型盆地、山 前坳陷和山间坳陷。
• 当内陆裂谷进一步拉开，地壳强烈减薄，形成过渡壳 时，内陆裂谷就演变成陆间裂谷 • 当陆壳完全分开时，裂谷轴部可有部分洋壳，因此也 称为原始大洋裂谷。 • 典型的陆间裂谷盆地有红海裂谷和加里福尼亚湾。该 类盆地早、中期演化同内陆裂谷早、中期相似。 • 充填地层为沉积岩和熔岩、蒸发岩，当有河流在裂谷 末端注入时，三角洲或浊流沉积会代替蒸发岩。 • 陆间裂谷盆地缺乏良好生油岩，沉积岩薄，不易形成 大的油气田。
二、盆地分类概述
• （三）以地球动力学为基础的盆地分类 • 80年代以来，许多学者在岩石圈动力学研究
基础上提出了相应的盆地分类方案。认为盆地 内沉积及构造样式的演化是受地球动力学环境 所控制，据此将盆地划分为4大类，然后再依 据盆地所处的地壳结构和大地构造位置进一步 细分。 • 张裂环境 • 压缩环境 • 剪切环境 • 重力环境
一、张性沉积盆地
• （一）内陆裂谷盆地（大陆裂谷盆地） • 1. 内陆裂谷盆地：大陆内部区域性岩石圈规模的 正断裂所控制的纵长形沉降谷。 • 2. 一般特征 ： • （1）下伏地壳为大陆型地壳； • （2）沉积盖层常具有双层结构； • （3）地温梯度常较高（一般大于30度/千米）； • （4）同沉积正断层控制裂谷的格架，断层常为 铲形；
二、盆地分类概述
• 据盆地形成的地质时代或构造阶段：元古代、 古生代、中生代、中新生代盆地等，或加里东 期、华力西期、印支期、燕山期、喜山期盆地 等： • 据盆地下伏地壳结构可分为：陆壳、洋壳和过 渡壳上的盆地，薄壳和厚壳盆地等； • 据盆地发育经历的旋回性有：单旋回和多旋回 盆地等； • 据盆地发育时充填补偿情况分：过补偿盆地、 补偿盆地和补偿不足的饥饿盆地)。
RIFT BASINS
图7-6 原始大洋裂谷示意图解(据Dickinson, 1976)
（五）新生洋盆
• 当大陆完全被拉开，形成以洋壳为 基底的新生盆地称为新生洋盆。 • 洋中脊的不断扩张使洋盆不断扩大， 大洋岩石圈逐渐下沉形成宽阔平坦 的坳陷，沉积很薄，但从洋中脊向 外逐渐加厚，可形成浊积深海平原
（二）山间盆地
• 位于造山带内部(如吐鲁番一哈密盆地)或多个造山带之 间(如准格尔、柴达木等盆地)。 • 盆地形态受四周山系所限；造山带附近仍发育向盆内 逆冲的褶皱-冲断带，规模可能比前陆区的小，山前可 以呈向盆内减薄的楔状，但影响范围不大。 • 四周均为物源区，沉积组合主要为冲积、河流、湖相 及浅海相。 • 山间盆地除受挤压作用外，走滑断层也常常发育，如 柴达木盆地西缘的阿尔金走滑断裂带的活动使盆地内 发育典型压扭构造。 • 山间盆地也具有良好的油气富集条件，由于造山带一 侧向盆内逆冲推覆，可能在褶皱冲断带下掩覆了前陆 盆地或山间盆地一部分。
三、剪切环境发育的沉积盆地
• 拉分盆地(Pull—apart basin)发育于区域性 走滑断裂带附近，由于两侧断块的相向 运动而形成。 • 这种盆地平面上常呈棱形，走滑断层为 两个长边边界、正断层为短边边界。由 于强烈走滑运动使地壳下弯，因此在走 滑断层一侧往往为沉降中心。
（一）内陆裂谷盆地
• 裂谷是指由区域性断裂所控制的地壳或 岩石圈上的纵长形沉降谷。 • 断裂常作为该沉降谷的边界。 • 内陆裂谷位于陆壳板块内部，由于地幔 物质上涌使岩石圈减薄，在地壳上部产 生张性破裂，并逐渐演变成裂谷盆地。 • 由于处于大陆扩张初期，岩石圈并未拉 开，只是当裂陷发育到一定程度时，地 幔物质趋于稳定，裂谷的发育也由断陷 阶段转化为拗陷阶段。
二、盆地分类概述
• 盆地分类原则的不同，可能使同一盆地有不同 的名称： • 如根据盆地规模可分为；超巨型 (＞100万 km2)、巨型(50-100万km2)、大型(10-50万km2)、 中型(1-10万km2)、小型(＜l万km2) • 据盆地的平面形态：圆形、椭圆形、长条形、 三角形、菱形等 • 据盆地的剖面形态：对称的和不对称的盆地， • 据盆地边缘性质：断陷型和坳陷型、断陷型又 分为单断(箕状)和双断(地堑)型 • 据沉积作用与盆地形成时间的配置关系可分为： 先成盆地、同生盆地和次生盆地
• 图7-4 威林斯顿盆地麦迪 生灰岩(密西西比系)顶部 构造等高线图与横剖面图 (转引自陈发景，1982) 顶部构造等高线田显示盆 地平面上呈近圆形，横剖 面表示充填盆地的各时代 地层； 图例：麦迪生蛆缺失区
（二）内陆拗陷盆地
• 地幔 上涌，它可使地壳隆起并形成张裂地堑， 但并未继续裂开发育成裂谷，而是整体下沉接 受拗陷型沉积。 • 地幔上涌形成的地堑张裂常显示三叉形式，其 后热沉降影响的区域是以地幔柱为中心的圆形， 因此此类盆地呈近圆形。 • 盆地坳陷深度与地幔上活的强度和持续时间成 正比。
RIFT BASINS
二、压性环境发育的含油气盆地
• 挤压型盆地主要发育在汇聚板块边界及周围。 • 大洋岩石圈向大陆岩石圈之下俯冲形成的沟弧系， 可发育弧后前陆盆地、弧后盆地、弧前盆地 • 当大陆岩石圈相互碰撞时会发育碰撞造山带，在 造山带两侧和克拉通边缘可形成周缘前陆盆地； • 碰撞造山带演化后期存在残留洋盆，造山带内和 造山带之间可发育山间盆地。 • 压性盆地主要发育压性构造，如逆冲断裂带、推 覆体、挤压断块、不对称背斜、压扭性构造等。 • 前陆盆地和山间盆地具有丰富的油气资源。
洋－陆碰撞与弧后前陆盆地的形成
洋－洋碰撞与弧前、弧后盆地的形成
陆－陆碰撞与残留海盆地的形成
陆－陆碰撞与周缘前陆盆地的形成
陆－陆碰撞与山间盆地的形成
Hale Waihona Puke Baidu
二、压性环境发育的含油气盆地
挤压型盆地－汇聚板块边界及周围。
• 大洋岩石圈向大陆岩石圈之下俯冲形成的沟弧 系，可发育弧后前陆盆地、弧前盆地 • 当大陆岩石圈相互碰撞时会发育碰撞造山带， 在造山带两侧和克拉通边缘可形成周缘前陆盆 地； • 碰撞造山带演化后期存在残留洋盆，造山带内 和造山带之间可发育山间盆地。
断陷盆地
（一）内陆裂谷盆地
• 东非裂谷、莱茵地堑仅经历了裂谷 期。 • 北海盆地、松辽盆地、渤海湾盆地 均经过了从断陷到拗陷的演化过程。 • 两类裂谷形态存在明显差异，后一 类盆地对油气聚集更有利。
（二）内陆拗陷盆地
• 这类盆地位于克拉通内部，平面上呈近圆形， 剖面上为碟状。 • 构造一般比较简单，主要为长垣隆起和穹窿。 • 沉积特征是：在剖面的最下部和最上部及局部 边缘为陆相地层，中部发育典型的浅海相碳酸 盐岩和碎屑岩沉积： • 沉积厚度可小可大(如美国的伊利诺斯盆地、密 执安盆地、威林斯顿盆地等一般为3000-4000m， 而西西伯利亚盆地中新生界就厚达4000-8000m)。