1、第六章第六章 能源盆地能源盆地 第一节第一节 能源盆地能源盆地 第二节第二节 盆内结构与盆地演化盆内结构与盆地演化 第一节第一节 能源盆地能源盆地一、能源聚集盆地及其特征一、能源聚集盆地及其特征二、能源资源聚集盆地分类二、能源资源聚集盆地分类三、能源聚集盆地形成的动三、能源聚集盆地形成的动 力学机制力学机制 （一）概念（一）概念 1、沉积盆地、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，过程中的一种地壳构造（赵重远，19881988），一般有），一般有 一个或几个沉积中心，沉积物的发育特征明显受盆一个或几个沉
2、积中心，沉积物的发育特征明显受盆 地的限制。地的限制。 2 2、能源盆地、能源盆地 赋存有化石能源资源的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。一定阶段。 一、能源聚集盆地及其特征一、能源聚集盆地及其特征（二）油气盆地（二）油气盆地 1 1、定义、定义 “地壳的一定地段在大地构造发展一定阶段的一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。种洼陷构造。”或理解为或理解为“在地质发展历史一定阶段的一定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运动体制下形成发展的统一的沉
3、降大地构造单元” （朱夏，（朱夏，1965）。）。 2 2、油气盆地地质研究的主要内容、油气盆地地质研究的主要内容 生生 储储 盖盖 运运 聚聚 保保 “ “五史五史”配置：配置：沉积埋藏史、构造演化史、热演化史、沉积埋藏史、构造演化史、热演化史、 生烃运移史、地下水活动史生烃运移史、地下水活动史 “ “三场三场”演化：演化：地应力场、流体场、温度场地应力场、流体场、温度场朱夏朱夏(1986)(1986)归纳的油气盆地研究的主要内容为：归纳的油气盆地研究的主要内容为： A.A.油气生成、聚集条件指标油气生成、聚集条件指标4M4M Material Material 物质基础物质基础 Matur
4、ation Maturation 成熟度成熟度 Migration Migration 运移运移 MaintenanceMaintenance保持保持 B.B.地质因素地质因素4S4S Sedimentation Sedimentation 沉积作用沉积作用 Subsidence Subsidence 沉降作用沉降作用 Stress field and conditionStress field and condition应力场和应力条件应力场和应力条件 Structural style Structural style 构造样式或形态构造样式或形态 C.C.时间和控制因素时间和控制因素3T3
5、T Tectonic settingsTectonic settings 构造背景或构造环境构造背景或构造环境 Time Time 时间上的发展和演化时间上的发展和演化 Thermal historyThermal history，regime or conditionregime or condition 热史、热体制或状况热史、热体制或状况 （三）煤盆地（三）煤盆地 古植物古植物 古气候古气候 古地理古地理 古构造古构造 煤盆地研究：矿区煤盆地研究：矿区实际资料实际资料区域规律区域规律 地层、构造、沉积、煤层、煤质地层、构造、沉积、煤层、煤质 油气盆地：区域地质油气盆地：区域地质油气普查油
6、气普查油气藏油气藏( (一一) )、分类总述、分类总述 二、能源资源聚集盆地的分类二、能源资源聚集盆地的分类 平平面面形形态态圆形圆形椭圆形椭圆形长条形长条形槽形槽形菱形菱形剖面形态剖面形态对称盆地对称盆地不对称盆地不对称盆地箕状盆地箕状盆地构造期构造期（朱（朱夏）夏）第一个世代盆地第一个世代盆地第二个世代盆地第二个世代盆地沉积期沉积期（叶连俊）（叶连俊）先成盆地先成盆地同生盆地同生盆地次生盆地次生盆地平平面面形形态态圆形圆形椭圆形椭圆形长条形长条形槽形槽形菱形菱形 基底深浅基底深浅浅成盆地浅成盆地深成盆地深成盆地地球动力环境地球动力环境（马杏桓）（马杏桓）新生代盆地新生代盆地伸展盆地或离散型
7、盆地伸展盆地或离散型盆地挤压盆地或聚敛型盆地挤压盆地或聚敛型盆地走滑盆地或扭动盆地走滑盆地或扭动盆地旋转盆地旋转盆地挠曲盆地挠曲盆地基底构造不同基底构造不同上叠盆地（复背斜基础上发育起来的）上叠盆地（复背斜基础上发育起来的）继承盆地（复向斜基础上发育起来的）继承盆地（复向斜基础上发育起来的）充填补偿盆地充填补偿盆地过补偿盆地过补偿盆地欠补偿盆地或饥饿盆地欠补偿盆地或饥饿盆地板板块块理理论论盆地所处的基底性质盆地所处的基底性质洋壳洋壳陆壳陆壳过渡壳过渡壳盆地相对于板块边缘的位置盆地相对于板块边缘的位置板内板内板缘板缘缝合带缝合带成盆板块边缘的性质成盆板块边缘的性质走滑的走滑的转换转换聚敛的聚敛的
8、碰撞碰撞离散的离散的被动被动盆地形成的地球动力学过程盆地形成的地球动力学过程裂陷、拉伸裂陷、拉伸挤压挤压挠曲、平移挠曲、平移（二）地球动力机制的盆地分类（二）地球动力机制的盆地分类 1 1、伸展型或离散型盆地、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、减薄形成由于地球岩石圈受到拉张作用发生伸展、减薄形成的的 裂陷、坳陷盆地。裂陷、坳陷盆地。 裂陷盆地（垂直断陷型、水平滑脱型）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地幔上隆导致的裂陷盆地 裂陷（裂陷（裂谷）型盆地裂谷）型盆地 演化示意图演化示意图水平滑脱型水平滑脱型1）弧沟系与弧前盆地）弧沟系与弧前盆地 当大洋岩
9、石圈俯冲进入当大洋岩石圈俯冲进入 地幔，发育弧沟系，海地幔，发育弧沟系，海 沟标志着大洋岩石圈被沟标志着大洋岩石圈被 吞噬的消减带，岩浆弧吞噬的消减带，岩浆弧 标志着岩石圈插入地幔标志着岩石圈插入地幔 引起造山型岩浆在地表引起造山型岩浆在地表 的出露带。在俯冲杂岩的出露带。在俯冲杂岩 上发育海沟斜坡盆地。上发育海沟斜坡盆地。 弧前盆地位于海沟斜坡弧前盆地位于海沟斜坡 折点与岩浆前锋之间的折点与岩浆前锋之间的 间隙地带间隙地带。 2 2、挤压型或聚敛型盆地挤压型或聚敛型盆地 2）前陆盆地）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
10、构造作用是盆地形成演化的主要控制因素，挤压挠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烈拗折, ,形成与褶皱带大体平行展布的沉积槽地。形成与褶皱带大体平行展布的沉积槽地。 *周缘前陆盆地周缘前陆盆地 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和克拉通边缘形成的前陆盆地 。据据W R. Dickinson,1976
11、 3）扭性或走滑盆地）扭性或走滑盆地 扭动构造是扭动构造是 岩石圈或地岩石圈或地 壳在扭应力壳在扭应力 或剪应力作或剪应力作 用下水平运用下水平运 动的重要表动的重要表 现。现。 拉分盆地：拉分盆地：在不连续的走滑断层或雁行排列的走滑断层之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。向滑移引起横向拉张作用而产生的构造凹陷。拉分盆地拉分盆地 的形成的形成沿走滑断层弯曲段初始拉分，沿走滑断层弯曲段初始拉分， 形成纺锤状沉积盆地；形成纺锤状沉积盆地； 随着主走滑断层位移量的增大，在
12、左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行走滑断层之间可以形成舒缓的S形形盆地，而在右行走滑断层之间可以形盆地，而在右行走滑断层之间可以形成舒缓的反成舒缓的反S形盆地形盆地； 走滑移距的进一步增大，走滑移距的进一步增大， S形盆地可形盆地可演变为地堑式菱形拉分盆地；演变为地堑式菱形拉分盆地； 走滑位移的继续增大，菱形拉分盆地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。可进一步演变为狭长的洋盆地。 盆盆地地形形成成环环境境盆盆地地类类型型典典型型盆盆地地张张裂裂环环境境 大大陆陆裂裂谷谷盆盆地地 陆陆间间裂裂谷谷盆盆地地 大大陆陆边边缘缘盆盆地地 边边缘缘海
13、海盆盆地地 北北海海盆盆地地 红红海海盆盆地地 尼尼日日尔尔盆盆地地 日日本本海海盆盆地地挤挤压压环环境境 山山前前盆盆地地 山山间间盆盆地地 弧弧前前盆盆地地 弧弧后后盆盆地地 酒酒泉泉盆盆地地 准准噶噶尔尔盆盆地地 库库克克湾湾盆盆地地 台台湾湾西西部部盆盆地地剪剪切切环环境境 张张扭扭性性盆盆地地 张张压压性性盆盆地地 死死海海盆盆地地 圣圣华华金金盆盆地地重重力力环环境境 克克拉拉通通内内部部盆盆地地 克克拉拉通通边边缘缘盆盆地地 密密歇歇根根盆盆地地 北北里里海海盆盆地地（三）油气盆地（三）油气盆地含油气盆地的划分方案（据刘和甫，含油气盆地的划分方案（据刘和甫，19831983）克拉
14、通内部盆地克拉通内部盆地波斯湾前陆盆地波斯湾前陆盆地张扭性盆地张扭性盆地（四）煤盆地（四）煤盆地 1 1、拗陷型聚煤盆地、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 边缘为构造活动带边缘为构造活动带 陆源区和含煤沉积区相对高差不大陆源区和含煤沉积区相对高差不大 特点特点 几何形态多呈圆形、椭圆形或箕形几何形态多呈圆形、椭圆形或箕形 沉降中心一般位于盆地的中部沉降中心一般位于盆地的中部 旋回结构清晰旋回结构清晰 煤层发育比较广泛、稳定，易于对比煤
15、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、断陷型聚煤盆地 基底为基底为不整合构造一剥蚀面，不整合构造一剥蚀面，或或被先成断裂系所切割被先成断裂系所切割 成盆期地壳运动以断裂运动为主，成盆期地壳运动以断裂运动为主，盆缘常存在主干断裂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盆地的横剖面一般不对称特点特点 沉降中心靠
16、近主盆缘断裂一侧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、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地质外营力的侵蚀和溶蚀作用形成的地形洼地 特点特点 沉积于沉积间断和剥蚀面上的含煤岩系厚度薄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
17、、尖灭煤层呈透镜状，厚度不大，延伸不远即变薄、尖灭 第二节第二节 盆内结构与盆地演化盆内结构与盆地演化 一、盆内结构一、盆内结构二、盆地的超覆扩张和退缩分化二、盆地的超覆扩张和退缩分化 三、盆地的侧向迁移三、盆地的侧向迁移 四、盆地的反转四、盆地的反转 （一）盆内的层次结构（一）盆内的层次结构 晚期荷载调整性沉降或热沉降晚期荷载调整性沉降或热沉降 沉积一构造层次沉积一构造层次 过渡层次过渡层次 底部沉积底部沉积构造层次构造层次一、盆内结构一、盆内结构( (二二) ) 成盆期同沉积构造成盆期同沉积构造 l l、同沉积基底隆起和拗陷、同沉积基底隆起和拗陷 同同沉沉积积隆隆起起识识别别标标志志沉积物
18、厚度向同沉积隆起脊部显著变薄沉积物厚度向同沉积隆起脊部显著变薄沉积间断面频繁沉积间断面频繁沉积超覆现象明显，沉积剖面旋回结构不对称沉积超覆现象明显，沉积剖面旋回结构不对称 岩性岩相发生明显变化岩性岩相发生明显变化煤层底板根土岩比较发育煤层底板根土岩比较发育 2、次级同沉积褶皱、次级同沉积褶皱 滚动背斜：与同沉积正断层相伴生滚动背斜：与同沉积正断层相伴生 同沉积背斜同沉积背斜 继承背斜：与基底断隆相对应继承背斜：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 3、同沉积基底断裂、同沉积基底断裂 指盆地形成
19、演化过程中新生的或同期再活化的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。及其延续断裂。识别标志如下：识别标志如下： (l) (l) 盆缘断裂内侧有粗碎屑冲积扇带盆缘断裂内侧有粗碎屑冲积扇带 (2) (2) 同沉积断裂两侧岩性岩相和层段厚度差异显著同沉积断裂两侧岩性岩相和层段厚度差异显著 (3) (3) 碎屑岩楔或煤层向同一方向变薄尖灭或分岔、合并碎屑岩楔或煤层向同一方向变薄尖灭或分岔、合并 (4) (4) 同沉积断裂两侧的地层层序不对应。同沉积断裂两侧的地层层序不对应。 (5) (5) 古流体系流向和样式的急剧改变古流体系流向和样式的急剧改变 (6) (6) 各层
20、段断距不等，自下而上断距逐渐减小，直至消失。各层段断距不等，自下而上断距逐渐减小，直至消失。 4 4、生长断层、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。未固结沉积物中的塑性变形。 沿软弱层的重力滑动作用沿软弱层的重力滑动作用 成因成因 不同岩性沉积体的差异压实效应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）识识别别标标志志断层面呈铲状，上陡下缓，向盆地方向倾斜断层面呈铲状，上陡下缓，向盆地方向倾斜断距随深度
21、的加深而增加，两盘岩、煤层不等距错位断距随深度的加深而增加，两盘岩、煤层不等距错位断层两盘岩性、层厚、间距和煤层结构等显著不同断层两盘岩性、层厚、间距和煤层结构等显著不同一般不具断层破碎带，有时沿裂面有后期充填物一般不具断层破碎带，有时沿裂面有后期充填物常集中发育于一定的充填层序，具有一定的层控特性常集中发育于一定的充填层序，具有一定的层控特性断层或断层带延伸方向与沉积方向或岸线方向相平行断层或断层带延伸方向与沉积方向或岸线方向相平行 上段上段: :湖泊相泥灰岩湖泊相泥灰岩 中段中段: :湖沼相沉积，发育泥炭沼泽环境湖沼相沉积，发育泥炭沼泽环境 下段下段: :坡积一洪积相砂砾岩填积坡积一洪积相
22、砂砾岩填积 基底为可溶性碳酸盐岩基底为可溶性碳酸盐岩二、盆地的超覆扩张和退缩分化二、盆地的超覆扩张和退缩分化 成因成因地表侵蚀地表侵蚀沉积充填沉积充填海（湖）面升降海（湖）面升降盆地基底构造的隆升和沉降盆地基底构造的隆升和沉降云南云南小龙潭小龙潭盆地盆地 三、盆地的侧向迁移三、盆地的侧向迁移盆地空间位置的转移盆地空间位置的转移地壳运动地壳运动气候带变化气候带变化海海( (湖湖) )水进退水进退盆地内部沉降中心的迁移盆地内部沉降中心的迁移次级隆起和拗陷的转化次级隆起和拗陷的转化盆缘和基底断裂的成生过程盆缘和基底断裂的成生过程盆地的热沉降过程盆地的热沉降过程（a） 红色碎屑岩；（红色碎屑岩；（b） 下部含煤段；（下部含煤段；（c）上部含煤段）上部含煤段 盆地反转盆地反转 指原为隆起或沉降地区向相反方向的一种构造转化。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充填层序的反转盆地 中部的充填层序形成了次级背、向斜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盆地的挤隆抬升遭受剥蚀 四、盆地的反转四、盆地的反转
