1、第二章 盆地类型和特征分析 油气勘探者需要了解不同类型含油气盆油气勘探者需要了解不同类型含油气盆地的油气形成与分布规律，以便在面对一地的油气形成与分布规律，以便在面对一个新盆地的勘探时作为类比的对象个新盆地的勘探时作为类比的对象地地质类比方法。质类比方法。地质条件相似的两个盆地，其油气的形地质条件相似的两个盆地，其油气的形成与分布规律也应该基本类似（共性）。成与分布规律也应该基本类似（共性）。但切记世界上决没有两个完全相同盆地但切记世界上决没有两个完全相同盆地（个性）。（个性）。0 0100100200200300300400400500500600600大油气田个数油储量气储量大油田盆地个数
2、“A”“A”型前渊型前渊克拉通克拉通大西洋大西洋型边缘型边缘冲断带冲断带剪切带剪切带“B”“B”型前渊型前渊其他其他油储量：10亿桶气储量：万亿立方英尺不同时代的油气盆地其含油气丰度也不同不同时代的油气盆地其含油气丰度也不同（Moody T.D.1975)世界上石油储量世界上石油储量86%86%产自大油田，其中：产自大油田，其中：7%7%52%52%41%41%古生代古生代中生界中生界新生界新生界油气的丰度与盆地的叠加作用有密切的关系地壳运动具有多旋回性，每一阶段在统一的地壳运动具有多旋回性，每一阶段在统一的动力学机制下形成相应的沉积盆地，在以后动力学机制下形成相应的沉积盆地，在以后的演化历史
3、中，不同时期的原型盆地不同程的演化历史中，不同时期的原型盆地不同程度地有所继承或叠置，构成多旋回的叠合盆度地有所继承或叠置，构成多旋回的叠合盆地。地。具有多期生油和多种类型油气藏特具有多期生油和多种类型油气藏特点点按照按照沉积相沉积相分类：海相盆地、陆相盆地分类：海相盆地、陆相盆地按照按照盆地的形成方式盆地的形成方式：断陷盆地和拗陷盆地：断陷盆地和拗陷盆地按照盆地形成时的按照盆地形成时的受力态受力态：压性盆地和张性盆地、压扭性盆地：压性盆地和张性盆地、压扭性盆地根据盆地内根据盆地内沉积作用与盆地沉降作用时间沉积作用与盆地沉降作用时间的匹配，分为同生沉积的匹配，分为同生沉积盆地和构造盆地（沉积后
4、盆地）盆地和构造盆地（沉积后盆地）同生沉积盆地同生沉积盆地盆地的沉积作用与沉降作用是同时期同步运盆地的沉积作用与沉降作用是同时期同步运动的产物。包括补偿型和非补偿型同沉积盆地动的产物。包括补偿型和非补偿型同沉积盆地 构造盆地（沉积后盆地）构造盆地（沉积后盆地）-盆地是在沉积形成之后，由于断裂和盆地是在沉积形成之后，由于断裂和褶皱作用而形成的，盆地内无边缘相与内部相之分。古水流方向与褶皱作用而形成的，盆地内无边缘相与内部相之分。古水流方向与岩相带的延伸方向与盆地的结构无关。岩相带的延伸方向与盆地的结构无关。按照盆地大小的分类：大型盆地：面积10万平方千米中型盆地：面积1万10万平方千米小型盆地：
5、面积1万平方千米其他分类方案如盆地的深浅、形成时代等最流行的分类（按构造位置或构造背景）：槽台说的分类板块构造说的分类三、槽台说的盆地分类J.hall,1859J.hall,1859研究北美阿帕拉契亚山脉古生代地层时发现研究北美阿帕拉契亚山脉古生代地层时发现已经褶皱的古生代地层超过万米，而邻区密西西比平原几已经褶皱的古生代地层超过万米，而邻区密西西比平原几乎未褶皱的厚度只有它的十几分之一。乎未褶皱的厚度只有它的十几分之一。J.D.DannaJ.D.Danna(1873)(1873)在研究北美地质构造中，也发现同一时在研究北美地质构造中，也发现同一时代的地层厚度在一些地方很厚，另一些地方很薄，甚
6、至尖代的地层厚度在一些地方很厚，另一些地方很薄，甚至尖灭。厚度大的地区在平面上常呈椭圆型或狭长状，他将这灭。厚度大的地区在平面上常呈椭圆型或狭长状，他将这种强烈下降并逐渐被沉积物所充填的槽地称为地向斜或地种强烈下降并逐渐被沉积物所充填的槽地称为地向斜或地槽（槽（GeosynclineGeosyncline）。将地槽之间沉积层变薄或缺失某些）。将地槽之间沉积层变薄或缺失某些层位的相对隆起叫地背斜（层位的相对隆起叫地背斜（GeoanticlineGeoanticline）。）。按照现代对地槽概念的理解，地槽的基本特点按照现代对地槽概念的理解，地槽的基本特点就是它的强烈活动性，以及它在发展过程中由坳
7、就是它的强烈活动性，以及它在发展过程中由坳陷向褶皱带的有规律地转变。陷向褶皱带的有规律地转变。1.沉积厚度巨大。沉积厚度巨大。2.外形为狭长条形外形为狭长条形3.空间分布位于大陆边缘、大洋边缘或大陆之间。空间分布位于大陆边缘、大洋边缘或大陆之间。4.地槽由坳陷转为褶皱带后，通常表现为巍峨耸立的山脉。地槽由坳陷转为褶皱带后，通常表现为巍峨耸立的山脉。5.地槽区岩浆活动广泛而强烈。地槽区岩浆活动广泛而强烈。6.地槽区构造变动强烈而复杂。地槽区构造变动强烈而复杂。7.变质作用强烈。变质作用强烈。E.SuessE.Suess,1885,1885,地台是地壳上稳定的，自形成之后不在遭地台是地壳上稳定的，
8、自形成之后不在遭受构造变动的地区。受构造变动的地区。地台是由地槽发展而来的。一个地槽沉积带经过剧烈造山地台是由地槽发展而来的。一个地槽沉积带经过剧烈造山运动和相伴随的岩浆活动之后就回返褶皱而成稳定地带，运动和相伴随的岩浆活动之后就回返褶皱而成稳定地带，而且与邻近较老的地台合并。而且与邻近较老的地台合并。地台的基底各种结晶变质岩系，原始岩石则为巨厚的地台的基底各种结晶变质岩系，原始岩石则为巨厚的碎屑岩、火山岩和复理石建造等。碎屑岩、火山岩和复理石建造等。地台的盖层地台的上覆岩系，以角度不整合覆盖于基地台的盖层地台的上覆岩系，以角度不整合覆盖于基底之上。底之上。地台可分为古地台（克拉通，地台可分为
9、古地台（克拉通，CratonCraton）和年轻地台）和年轻地台1.地台内部盆地地台内部盆地:发育于地台内部。如华北、陕甘宁如华北、陕甘宁2.地台边缘盆地：地台边缘盆地：位于地台边缘1.山间盆地山间盆地2.山前盆地山前盆地张宗命的分类补充内容板块构造环境与盆地沉降机制1.岩石圈2.全球板块构造系统3.两种大陆边缘4.板块构造运动5.盆地沉降机制1.1 岩石圈的定义岩石圈的定义1)弹性或挠曲的岩石圈，从地表载荷或卸载调整计算得出，通常为20-30公里。2)热岩石圈，即支撑一个传导热梯度的地球的冷的外层，计算得出的厚度约为100公里。3)地震波的岩石圈，即位于覆盖范围广泛、但不一定是在全球规模的地
10、震波低速带之上的地球外壳。这个岩石圈的深度在年轻大洋下不到45公里，在大陆下约为150公里。一般将这个岩石圈底下的地震波低速带称为软流圈。4)化学矿物学的岩石圈，如果地幔的顶部是层状的或大体上是不均匀的话，就可推断出岩石圈与软流圈的化学或矿物学的边界。最早是指由岩石物质组成的地球的石质外壳，以区别于大气圈和最早是指由岩石物质组成的地球的石质外壳，以区别于大气圈和水圈。水圈。1982年，美国地球动力学委员会的定义为地球外部年，美国地球动力学委员会的定义为地球外部 的刚性壳由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
11、就构成了地球的岩石圈。了地球的岩石圈。1.2 岩石圈的性质 岩石圈具有分层性：宏观上包括被Moho面分隔的地壳和上地幔（或称岩石圈地幔）两大部分 地壳和上地幔也可以依据地震波速进一步分层。岩石圈也有明显的横向不均一性：大陆与大洋岩石圈在物质组成和地震波速上有明显的差异 不同地区的大陆岩石圈也存在差异，大洋岩石圈的差异相对小一些。不同地区大陆地壳的差异又比它们的上地幔的差异更大一些。1.3 大陆岩石圈 大陆地壳一般可以分为大陆地壳一般可以分为4个层次个层次：沉积岩层，Vp2.05.8km/s；上地壳层，也称花岗质岩层，Vp（5.96.3）km/s；中地壳层，也称花岗闪长质岩层，Vp（6.46.7
12、）km/s；下地壳层，也称玄武质岩变质玄武质岩，Vp（6.87.6）km/s。1.4 大洋岩石圈 大洋地壳一般可以分为大洋地壳一般可以分为3个层次：个层次：海洋沉积层，Vp2.2km/s；洋壳上层，也称玄武岩层，主要由玄武质枕状熔岩，Vp5.2km/s；洋壳下层，也称大洋层，由辉长岩、辉绿岩组成的席状岩墙杂岩体，Vp（6.70.25）km/s。1.5 岩石圈的流变学特征 岩石圈有足够的刚度构成比较连续的板块岩石圈有足够的刚度构成比较连续的板块 软流圈是具有流变学特征的地球内部层圈软流圈是具有流变学特征的地球内部层圈 岩石圈本身的强度在垂向上和横向上也是岩石圈本身的强度在垂向上和横向上也是有变化
13、的有变化的 大洋岩石圈和大陆岩石圈的流变学特征的差异十分明显 不同的大陆岩石圈的流变学也有差异 强度地壳地幔脆性 带脆韧过渡带韧性带莫霍面深度（）km大洋岩石圈海水501000强度地壳地幔脆性带脆韧过渡带韧性带莫霍面深度（）km大陆岩石圈501000脆韧过渡带韧性带岩石圈屈服强度与深度的关系（据,1988）Molnar2.1 板块构造的核心内容q刚体板块以水平运动为主刚体板块以水平运动为主q板块运动是由地幔热对流驱动的板块运动是由地幔热对流驱动的q板块在运动过程中可以发生裂解和拼合板块在运动过程中可以发生裂解和拼合v统一的岩石圈板块（通常最初是大陆板块）裂解成二个或多个岩石圈板块（一分为二或化
14、整为零）v两相邻的大陆板块发生碰撞后，造山作用最终可能使这两个板块“焊接”起来成为一个统一的板块（合二为一或聚小成大）2.2 板块构造运动与板块边界 板块的相对水平运动包括3种端元方式 离散运动 汇聚运动 走滑运动 板块的边界包括3类 离散边界（divergent plate boundary）聚敛边界（convergent plate boundary）转换边界（transform plate boundary）岩石圈板块以不同类型的边界相连，并在不停的运动着（WILSON旋回），构成了全球板块构造系统2.4 两种类型的聚敛作用 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
15、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（subduction boundary）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（collision boundary）。3.1 两种类型的大陆边缘q主动大陆边缘v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v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q被
16、动大陆边缘 v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 主动大陆边缘被动大陆边缘4.1 板块水平运动与垂直运动q水平运动是主要的、主导的水平运动是主要的、主导的q板块的水平运动可以直接地导致地壳的板块的水平运动可以直接地导致地壳的垂向运动，例如板块的俯冲和碰撞过程垂向运动，例如板块的俯冲和碰撞过程中的垂向运动分量就是水平运动直接转中的垂向运动分量就是水平运动直接转换为垂向运动的表现换为垂向运动的表现q板块运动过程中使岩石圈或地壳的厚度、板块运动过程中使岩石圈或地壳的厚度、地温场和均衡条件等发生变化，从而导地温场和均衡条件等发生变化，从而导致
17、地壳发生垂向运动致地壳发生垂向运动5.盆地沉降的机制 伸展作用、剥蚀、或岩浆侵位导致的地壳薄 化作用；（拆沉作用）下地壳和上地幔的冷却作用；地壳和岩石圈的沉积和火山的负载作用；地壳和岩石圈的构造负载作用；岩石圈的板底垫托作用导致下地壳负载作用；下降岩石圈穿入软流圈的动力流；高压相变导致的地壳密度增大。四、板块构造的盆地分类四、板块构造的盆地分类Dickinson(1976)根据盆地形成的地球动力学背景的分类根据盆地根据盆地位置与巨位置与巨型缝合带型缝合带的相互关的相互关系系根据板块内部和板块边缘相互关系及其发育情况认为古生带和中新生代的盆地形成机制不同根据盆地形成与沉积物充填的时间关系上述盆地
18、分类，主要遵循了以下几个基本准则：q盆地所处的基底地壳类型q盆地在板块构造中所处的大地构造位置q盆地的地球动力学环境q盆地发育的时代田在艺根据上述四个方面进行的分类裂陷构造背景下的盆地 裂陷作用与裂陷盆地概念 裂陷盆地类型 裂陷盆地构造模式与充填模式 裂陷盆地的演化趋势裂陷作用“裂陷作用裂陷作用”理解为引张力作用于整个岩石圈并导致地壳和岩石圈发生大规模的开裂和断陷的地质作用过程，或造就岩石圈“伸展构造”的既“裂”又“陷”的构造过程，它与英文中taphrogenesis和rifting的地质涵义大致相当。裂陷作用最具特征的产物就是“裂谷”（rift valley）裂谷裂谷（rift valley
19、）Gregory（1894）用来描述“那些具有陡而长的、平行的正断层之间的狭长沉降带”，其典型实例就是“东非裂谷”，并特别强调了裂谷的地貌特征 Burke（1980）认为裂谷是引张作用使整个岩石圈破裂而形成的狭长沉降带裂陷盆地（概念更广泛）有些区域的岩石圈在引张作用下并不是发生单个“裂谷”构成的“狭长的”沉降带，而是由大量的“裂陷”构成大范围的沉降区，这种构造单元统称为“裂陷盆地裂陷盆地”（rift 或rifting basin，有人译为裂谷盆地，但这一英文名词中并没有“谷”的含义）地堑与半地堑“地堑地堑”(graben)一词也经常出现在描述和讨论裂陷盆地的文献中。“Graben”一词来源于德
20、文，是沟槽的意思 有一些断陷构造只是一侧以正断层为边界，另一侧为构造斜坡，称为“半地堑半地堑”（half-graben）地堑、半地堑是裂陷盆地的基本构造单元 裂陷盆地的基本结构单元的形态地堑地垒不对称地堑半地堑半地垒多米诺半地堑复杂半地堑断陷 断坪凸起 断坡凹陷伸展盆地（Extensional Basin）伸展型盆地的涵义很广泛，泛指那些在地壳或岩石圈伸展变形过程中形成的盆地，规模可大可小，从大规模的大洋裂谷和大陆裂谷到小型的由正断层控制的地堑和半地堑 裂陷盆地是从动力学成因方面给予定义，指那些由于岩石圈或地壳裂陷作用过程中形成的沉积盆地 主动裂陷作用与被动裂陷作用 主动裂陷作用（active
21、 rifting）是岩石圈底下的软流圈热物质主动上涌，并引起整个岩石圈的水平引张。裂陷过程是对软流圈和地幔深部热物质主动上涌的反应 被动裂陷作用（passive rifting）的力源是板块构造演化过程中产生的区域水平引张力，地壳或岩石圈的裂陷伸展也可能导致岩石圈底下的软流圈热物质的被动上涌 裂陷过程的可能的差异“热隆起”“火山活动”“裂陷盆地形成”“热沉降”等构造事件序列（主动裂陷）“裂陷盆地形成”“热隆起”（？）“火山活动”“均衡沉降、热沉降”等构造事件序列（被动裂陷）在裂陷盆地形成的动力学过程中，裂陷作用即有“主动”成分，亦有“被动”成分，并且在不同阶段可能表现为以不同的动力学机制占优势
22、 大陆伸展模式大陆伸展模式 纯剪切伸展模式 用纯剪切概念来解释地壳或岩石圈的伸展变形 简单剪切伸展模式 地壳中岩石圈尺度的大型低角度正断层上盘的剪切滑动引起大陆伸展 拆离断层及大陆分层伸展模式 1、与板内裂陷作用有关的裂陷盆地（1）伸展型拗陷盆地（2）陆内宽裂陷盆地（拆离断层上的伸展盆地）（3）陆内窄裂陷盆地（裂谷）2、与大陆裂开和板块离散运动有关的裂陷盆地（4）陆间裂谷（5）衰退裂谷（拗拉槽）（6）新生大洋盆地（大洋中脊）（7）被动大陆边缘（陆阶和陆隆，陆堤）3、与板块俯冲作用有关的裂陷盆地（8）弧内（裂陷）盆地（9）弧后（裂陷）盆地和弧间（裂陷）盆地4、与大陆板块碰撞作用有关的裂陷盆地（1
23、0）撞击裂谷陆克陆克政的政的分类分类伸展型拗陷盆地伸展型拗陷盆地（extensional sag）q地壳或岩石圈受引张减薄而形成的碟状坳陷，地壳或岩石圈受引张减薄而形成的碟状坳陷，盆地不直接受断层控制。这种盆地的形成可能盆地不直接受断层控制。这种盆地的形成可能有两种情况，一是岩石圈的减薄没有造成大规有两种情况，一是岩石圈的减薄没有造成大规模破裂，另一种可能是盆地位于大型坡坪式拆模破裂，另一种可能是盆地位于大型坡坪式拆离断层的断坡部位。后者实际上属于拆离断层离断层的断坡部位。后者实际上属于拆离断层上的伸展盆地。此外，如果岩石圈发生热隆起上的伸展盆地。此外，如果岩石圈发生热隆起后又中断了热源供应，
24、岩石圈在冷却收缩作用后又中断了热源供应，岩石圈在冷却收缩作用引起热沉降，也会形成拗陷盆地。引起热沉降，也会形成拗陷盆地。陆内宽裂陷盆地陆内宽裂陷盆地（terrestrial wide rift basin）q由一系列平行延伸或分叉、斜交的地堑、半地由一系列平行延伸或分叉、斜交的地堑、半地堑组成，裂陷作用发生在很宽阔的地区。这种堑组成，裂陷作用发生在很宽阔的地区。这种宽阔地区的裂陷作用往往是由发育在地壳中的宽阔地区的裂陷作用往往是由发育在地壳中的大型拆离正断层控制的，而裂陷盆地是拆离正大型拆离正断层控制的，而裂陷盆地是拆离正断层上盘的地壳断块伸展变形的产物，故也可断层上盘的地壳断块伸展变形的产物
25、，故也可称 其 为 拆 离 断 层 上 盘 的 伸 展 盆 地称 其 为 拆 离 断 层 上 盘 的 伸 展 盆 地（supradetachment basinsupradetachment basin）。）。q宽裂陷盆地可以被埋藏在后继的盆地沉积层之宽裂陷盆地可以被埋藏在后继的盆地沉积层之下，如渤海湾盆地，也可以直接露出地表、甚下，如渤海湾盆地，也可以直接露出地表、甚至拆离断层造成的变质核杂岩也广泛出露地表，至拆离断层造成的变质核杂岩也广泛出露地表，如美国西部盆地如美国西部盆地山脉省。山脉省。陆内窄裂陷盆地陆内窄裂陷盆地（terristrial narrow rift basin）q裂陷作用
26、发生在比较窄的范围内，地堑、裂陷作用发生在比较窄的范围内，地堑、半地堑呈链状、斜列式分布，构成平面上半地堑呈链状、斜列式分布，构成平面上的狭长的沉降带，是典型的大陆裂谷。如的狭长的沉降带，是典型的大陆裂谷。如东非裂谷、苏伊士湾等东非裂谷、苏伊士湾等。地壳伸展减薄或高密度地幔侵入地壳内部大陆地壳大陆地壳大陆地壳陆内宽裂陷盆地陆内窄裂陷盆地伸展型拗陷盆地（）a（）b（）c陆间裂谷陆间裂谷（inter-continental rift）q裂陷作用使岩石圈已经完全裂解成为两部分或三部分，裂谷底部是新生洋壳并有进一步扩张的趋势，成为岩石圈板块离散运动的边界。如红海裂谷南部。陆间裂谷的主要裂陷扩张是发生在
27、新生洋壳部分，早期裂陷的大陆地壳中的正断层不再活动或不控制盆地的沉降作用，甚至部分隆升。总之，新生洋壳的出现标志着板块构造运动进入一个新阶段。与大陆裂开和板块离散运动有关的盆地与大陆裂开和板块离散运动有关的盆地与大陆裂开和板块离散运动有关的盆地与大陆裂开和板块离散运动有关的盆地衰退裂谷（failed rift）q从大洋以高角度伸入大陆内部的裂陷盆地，是从大洋以高角度伸入大陆内部的裂陷盆地，是大洋形成初期的三叉裂谷系中的一支，这种裂谷大洋形成初期的三叉裂谷系中的一支，这种裂谷也称为夭折裂谷（也称为夭折裂谷（aborted riftaborted rift）或遗弃裂谷）或遗弃裂谷(abandone
28、d rift)(abandoned rift)。如西非的贝努埃裂谷。如西非的贝努埃裂谷（Benue riftBenue rift）。大洋封闭并发生大陆碰撞形成）。大洋封闭并发生大陆碰撞形成造山带后，早期的衰退裂谷演化成为与造山带近造山带后，早期的衰退裂谷演化成为与造山带近直 角 相 交 并 伸 向 克 拉 通 内 部 的 拗 拉 槽直 角 相 交 并 伸 向 克 拉 通 内 部 的 拗 拉 槽（aulacogenaulacogen），俄克拉何马盆地就是拗拉槽的），俄克拉何马盆地就是拗拉槽的实例。实例。与大陆裂开和板块离散运动有关的盆地与大陆裂开和板块离散运动有关的盆地拗拉槽与大陆裂开和板块离散
29、运动有关的盆地与大陆裂开和板块离散运动有关的盆地新生大洋盆地新生大洋盆地（nascent oceanic basin）和洋中脊洋中脊（oceanic ridge）q大陆板块破裂后继续发生海底扩张，形成大面积以洋壳为底的新生洋盆，海底扩张仍然在洋中脊发生。如大西洋盆地和大西洋中脊。应该注意将在板块离散边界上形成的大洋盆地和扩张的洋中脊，与弧沟体系中弧后扩张形成的大洋盆地区别开来，尽管它们在某些方面（例如，洋壳和海底扩张作用等）具有可以类比的特征。与大陆裂开和板块离散运动有关的盆地与大陆裂开和板块离散运动有关的盆地被动大陆边缘被动大陆边缘（passive margin basin）q在离散板块运动
30、造成的大陆边缘。由于新生洋壳的不断增加，被动大陆边缘由原来的离散板块边缘而逐渐演变成为包含有大陆岩石圈和大洋岩石圈的统一板块的内部。被动大陆边缘包括陆阶和陆隆、或陆堤等盆地单元。如大西洋两侧的大陆边缘。与大陆裂开和板块离散运动有关的盆地与大陆裂开和板块离散运动有关的盆地碳酸盐岩、页岩陆堤（或陆阶）底碎屑相沉积裂谷相沉积过渡地壳洋壳陆隆沉积初始扩张槽沉积被动大陆边缘典型的被动大陆边缘结构特点与大陆裂开和板块离散运动有关的盆地与大陆裂开和板块离散运动有关的盆地弧内（裂陷）盆地弧内（裂陷）盆地（intra-arc basin）q岩浆弧或岛弧内部的裂陷盆地，有强烈的火山活动。火山作用使岩浆弧裂开，进一
31、步的扩张可能使岩浆弧或岛弧一分为二，弧内盆地则演化成为弧间裂陷盆地。火山作用后还可能发生塌陷，火山物质也可以堆积成山，并引起火山周围的挠曲沉降。有些B型俯冲带的弧前地区甚至也发生裂陷作用，但通常不将弧前盆地作为典型裂陷盆地的一种类型。与板块俯冲作用有关的裂陷盆地与板块俯冲作用有关的裂陷盆地弧后（裂陷）盆地弧后（裂陷）盆地（backarc basin）弧间盆地弧间盆地（inter-arc basin）q岩浆弧或岛弧的位于大陆一侧的裂陷盆地称为弧后（裂陷）盆地，在大洋内部的岛弧之间发育的裂陷盆地称为弧间（裂陷）盆地。盆地的地壳可能完全大洋化或在扩张过程中形成大量新生洋壳。与大陆陆地相邻的弧后盆地也
32、称为边缘海盆地。正在裂陷和扩张的弧后盆地称为活动型弧后盆地，弧后盆地的裂陷和扩张作用停止后称为非活动型弧后盆地。与板块俯冲作用有关的裂陷盆地与板块俯冲作用有关的裂陷盆地（二）聚敛（压陷）构造环境的盆地不同的板块聚敛边界，常形成不同类型的沉积盆地板块聚敛边界按其构造演化阶段不同，可分为俯冲大陆边缘和碰撞挤压大陆边缘两种俯冲大陆边缘形成沟弧盆体系碰撞挤压大陆边缘形成大陆碰撞作用带1.海沟盆地2.弧前盆地3.弧间盆地4.弧后盆地5.残留洋盆6.周缘前陆7.陆内前陆8.山前挠曲9.山间盆地（三）走滑断裂构造环境的盆地（四）克拉通构造环境的盆地第一次作业第一次作业1.分析和对比槽台说与板块构造这两种大地
33、构造观分析和对比槽台说与板块构造这两种大地构造观点。点。五、中国东部中新生代大陆边缘裂谷盆地五、中国东部中新生代大陆边缘裂谷盆地关于盆地类型问题关于盆地类型问题q郭令智等认为是西太平洋弧后块断（裂陷）郭令智等认为是西太平洋弧后块断（裂陷）盆地盆地q甘克文认为是克拉通内部衰亡裂谷盆地甘克文认为是克拉通内部衰亡裂谷盆地q田在艺认为属于大陆边缘裂谷盆地田在艺认为属于大陆边缘裂谷盆地q其他其他但总的来说，属于发育于拉张背景下的但总的来说，属于发育于拉张背景下的盆地盆地盆地形成时的地球动力学背景盆地形成时的地球动力学背景q起因是由于西太平洋板块向亚洲板块俯冲（B-型俯冲），俯冲带从中生代开始存在q在不同
34、地质时期，该俯冲对中国东部产生极大影响，引起区域隆起拉张的背景，形成一系列的中新生代的陆相沉积盆地q这些中新生代裂陷盆地发育在印支运动以后不同的地质块体拼合而成的陆块上，由于基底块体形成于不同的地质时期，具有不同的构造属性，因此表现出不同的成盆作用。东北区的基底为天东北区的基底为天山山兴蒙海西褶皱兴蒙海西褶皱带。松辽盆地裂陷带。松辽盆地裂陷于中、晚侏罗世，于中、晚侏罗世，结束于白垩结束于白垩第三第三纪，由断裂到坳陷纪，由断裂到坳陷为一个完整旋回为一个完整旋回华北地区的基底为中朝地台的稳定地块华北地区的基底为中朝地台的稳定地块其上发育的裂陷盆地，由于北北东及北西西断层切其上发育的裂陷盆地，由于北
35、北东及北西西断层切穿而形成许多凹陷与凸起，沉积具有不对称，多为穿而形成许多凹陷与凸起，沉积具有不对称，多为单边断陷，基底岩层多为掀斜断块样式。单边断陷，基底岩层多为掀斜断块样式。裂陷演化始于侏罗纪，终止于第三纪，期间发育两裂陷演化始于侏罗纪，终止于第三纪，期间发育两个裂陷旋回个裂陷旋回岩浆活动有较大规模，北起黑龙江，南到海南岛，岩浆活动有较大规模，北起黑龙江，南到海南岛，普遍发育普遍发育盆地范围内地壳厚度薄、高热流盆地范围内地壳厚度薄、高热流(1.7)、高地温梯度、高地温梯度和宽的地震活动带。和宽的地震活动带。盆地构造特点盆地构造特点1.最基本和最普遍的特征是众最基本和最普遍的特征是众多的断裂
36、构造，构成中生代多的断裂构造，构成中生代以来最主要的区域构造运动以来最主要的区域构造运动形式；形式；2。断层所起的作用有多个方面：。断层所起的作用有多个方面：断裂与盆地同步发展。断裂不但控制了盆断裂与盆地同步发展。断裂不但控制了盆地边界，也是盆地内次级构造单元的边界。地边界，也是盆地内次级构造单元的边界。而且，直接控制盆地内沉积建造的类型和而且，直接控制盆地内沉积建造的类型和分布分布。3、断层活动的结果形成三种组合形式：、断层活动的结果形成三种组合形式：单断式单断式 地堑式地堑式 补偿式补偿式4、隆起和坳陷、凸起与凹陷的分布有等距性、隆起和坳陷、凸起与凹陷的分布有等距性和互补性和互补性5、凹陷
37、的三分性与沉积建造的不对称性、凹陷的三分性与沉积建造的不对称性斜坡斜坡中央凹陷中央凹陷断阶断阶凹陷两侧的沉积厚度差异巨大，形成楔形凹陷两侧的沉积厚度差异巨大，形成楔形体体6、断、超结构的一致性，一侧超覆、一侧呈、断、超结构的一致性，一侧超覆、一侧呈断层接触断层接触7、坳陷的继承性和新生性、坳陷的继承性和新生性坳陷延伸的方向与古构造线一致，新地层与老坳陷延伸的方向与古构造线一致，新地层与老地层呈整合接触、假整合接触地层呈整合接触、假整合接触8、断裂构造的阶段性、断裂构造的阶段性9、盆地堆积的快速性：、盆地堆积的快速性：平均盆地沉降速度平均盆地沉降速度0.10.4mm/y，一般地台沉，一般地台沉降
38、速度为降速度为0.01mm/y10、由于太平洋板块俯冲的俯冲形式以及所形成的、由于太平洋板块俯冲的俯冲形式以及所形成的张扭力的变化，坳陷沉降中心迁移有一定的方向性张扭力的变化，坳陷沉降中心迁移有一定的方向性11、断陷向坳陷转化的趋势、断陷向坳陷转化的趋势盆地沉积特点盆地沉积特点斜坡带以辫状河三角洲为骨干的沉积体系斜坡带以辫状河三角洲为骨干的沉积体系陡坡带发育以近岸水下扇和扇三角洲沉积体系陡坡带发育以近岸水下扇和扇三角洲沉积体系深湖区发育浊积砂体深湖区发育浊积砂体轴向以三角洲沉积为主的沉积体系轴向以三角洲沉积为主的沉积体系斜坡带具供给水道的水下扇沉积体系斜坡带具供给水道的水下扇沉积体系沿岸浅水滩
39、坝及生物礁沿岸浅水滩坝及生物礁盆地油气特点盆地油气特点关于关于“克拉通克拉通”盆地（盆地（Craton）v最早由最早由StilleStille在在19361936和和19411941使用，意指极其稳定的圆使用，意指极其稳定的圆盾或地盾，这种稳定的地盾为周缘地槽所环绕盾或地盾，这种稳定的地盾为周缘地槽所环绕vSloss1988Sloss1988定义为具有厚层大陆地壳的广大区域，在定义为具有厚层大陆地壳的广大区域，在几百万至几千万年内其位置保持在海平面附近的几十几百万至几千万年内其位置保持在海平面附近的几十米范围内。克拉通可以发生一定的变形。米范围内。克拉通可以发生一定的变形。vUSGSUSGS地
40、质词典地质词典定义为长期保持稳定和仅有微弱定义为长期保持稳定和仅有微弱变形的地壳，这一术语限指大陆，包括地盾、地台。变形的地壳，这一术语限指大陆，包括地盾、地台。vBally(1989)Bally(1989)指出盆地划分为克拉通的一个前提是至指出盆地划分为克拉通的一个前提是至少存在一个前中生代的刚性岩石圈，增生的前中生代少存在一个前中生代的刚性岩石圈，增生的前中生代复合体可以组成克拉通盆地的基底。复合体可以组成克拉通盆地的基底。六、克拉通盆地的基本特征六、克拉通盆地的基本特征结论：结论：克拉通盆地可以位于结晶的前寒武系基底、古克拉通盆地可以位于结晶的前寒武系基底、古生代基底或者裂陷的或是其他增
41、生的大陆岩石生代基底或者裂陷的或是其他增生的大陆岩石圈物质之上，只要这种物质表现为克拉通性质。圈物质之上，只要这种物质表现为克拉通性质。克拉通盆地应包括形成在克拉通周边环境的和克拉通盆地应包括形成在克拉通周边环境的和克拉通内部的盆地。如发育于陆壳之上的裂谷克拉通内部的盆地。如发育于陆壳之上的裂谷或坳拉槽、周缘克拉通盆地（前陆盆地、前渊或坳拉槽、周缘克拉通盆地（前陆盆地、前渊盆地）。盆地）。而通常意义上的克拉通是指克拉通内盆地而通常意义上的克拉通是指克拉通内盆地（Interior Crotonic Basina)，即内陆坳陷、内，即内陆坳陷、内陆坳陷盆地、克拉通内陆盆地陆坳陷盆地、克拉通内陆盆地
42、克拉通盆地的形成机制及构造演化克拉通盆地的形成机制及构造演化 目前有关克拉通盆地基本成因假说目前有关克拉通盆地基本成因假说热隆起，继而发生陆上侵蚀和沉降热隆起，继而发生陆上侵蚀和沉降陆壳的伸展和变薄陆壳的伸展和变薄板块边缘的构造负荷板块边缘的构造负荷相变和壳下荷载相变和壳下荷载地壳缩短与弯曲地壳缩短与弯曲与水平传递应力有关的沉降与水平传递应力有关的沉降大部分克拉通盆地的演化与显生宙早、晚期大部分克拉通盆地的演化与显生宙早、晚期巨旋回发展的主要模式相一致。巨旋回发展的主要模式相一致。晚元古代中寒武世：元古代超级大陆的解体古生代末中生代初：泛大陆的解体这些事件以裂陷系和地堑或坳拉槽的发生为特征克拉
43、通盆地的油源特征克拉通盆地的油源特征q源岩发育在寒武系源岩发育在寒武系早白垩世，岩性为泥岩、页岩、早白垩世，岩性为泥岩、页岩、碳酸盐岩碳酸盐岩q不同盆地间的源岩厚度、有机质丰度差异较大不同盆地间的源岩厚度、有机质丰度差异较大q有机质母质类型较好，大多为有机质母质类型较好，大多为、型有机质型有机质q盆地的地温梯度与盆地的基底结构、地壳结构的盆地的地温梯度与盆地的基底结构、地壳结构的差异、盖层厚度有关系差异、盖层厚度有关系q如果源岩成熟过早，则对油气聚集不利。如果源岩成熟过早，则对油气聚集不利。q源岩的演化存在阶段性成熟和连续性成熟两种源岩的演化存在阶段性成熟和连续性成熟两种q早期发育的克拉通盆地
44、储集层以碳酸盐岩为主早期发育的克拉通盆地储集层以碳酸盐岩为主q中晚期发育的克拉通盆地储集层以砂岩为主中晚期发育的克拉通盆地储集层以砂岩为主q非常规储集层在克拉通盆地有一定的发育非常规储集层在克拉通盆地有一定的发育克拉通盆地的储盖组合克拉通盆地的储盖组合克拉通盆地的圈闭类型克拉通盆地的圈闭类型q与基底隆起有关的潜山圈闭油气藏与基底隆起有关的潜山圈闭油气藏q基底隆起之上的（新）构造基底隆起之上的（新）构造q与基底关系不太密切的背斜圈闭与基底关系不太密切的背斜圈闭q岩性圈闭岩性圈闭q地层地层-构造复合圈闭构造复合圈闭克拉通盆地的油气运聚和保存规律克拉通盆地的油气运聚和保存规律q油气运移有辐射状、垂向
45、、和长距离的侧向运移油气运移有辐射状、垂向、和长距离的侧向运移q盆地的多阶段发展造成多期聚集成藏盆地的多阶段发展造成多期聚集成藏q有效成藏组合对于克拉通盆地的油气勘探非常关有效成藏组合对于克拉通盆地的油气勘探非常关键键q保存条件是克拉通盆地油气聚集的关键保存条件是克拉通盆地油气聚集的关键克拉通盆地油气田的分布规律克拉通盆地油气田的分布规律q克拉通盆地油气田发育的分区性克拉通盆地油气田发育的分区性v围绕生油坳陷呈环状分布围绕生油坳陷呈环状分布v围绕优势运移方向展布围绕优势运移方向展布v隆起带是主要油气田发育区隆起带是主要油气田发育区长期继承性古隆起是油气运移的指向区长期继承性古隆起是油气运移的指
46、向区侵蚀性古隆起成藏有效性差，不利于形成大侵蚀性古隆起成藏有效性差，不利于形成大油气田油气田q克拉通盆地油气田分布的层次性克拉通盆地油气田分布的层次性前陆盆地前陆盆地(Foreland Basin)的概念的概念v前陆：是地壳的大陆部分，并且是克拉通或地台的边缘；确切讲是前陆：是地壳的大陆部分，并且是克拉通或地台的边缘；确切讲是指与造山带或活动带毗邻的、稳定的大陆部分，造山带的岩石向着指与造山带或活动带毗邻的、稳定的大陆部分，造山带的岩石向着前陆逆冲或掩覆。前陆逆冲或掩覆。v用板块构造的原理，认为前陆是毗邻活动带的稳定的克拉通部分用板块构造的原理，认为前陆是毗邻活动带的稳定的克拉通部分v 前陆盆
47、地是沿造山带大陆外侧分布的沉积盆地，有前陆盆地是沿造山带大陆外侧分布的沉积盆地，有四个基本特点：四个基本特点：q靠近盆地的褶皱冲断带的构造负荷促使盆地弯曲沉陷靠近盆地的褶皱冲断带的构造负荷促使盆地弯曲沉陷q盆地横剖面明显不对称盆地横剖面明显不对称q盆地靠近造山带一侧，在其演化过程中遭受变形作用，常为冲断推盆地靠近造山带一侧，在其演化过程中遭受变形作用，常为冲断推覆构造，以台阶状逆断层及相关褶皱的发育为特征覆构造，以台阶状逆断层及相关褶皱的发育为特征q盆地的克拉通一侧与地台层序逐渐地合并盆地的克拉通一侧与地台层序逐渐地合并七、前陆盆地的基本特征七、前陆盆地的基本特征前陆盆地的组成部分前陆盆地的组
48、成部分q 盆地结构具有明显的不对称性，在近造山带一侧较陡、盆地结构具有明显的不对称性，在近造山带一侧较陡、近克拉通一侧宽缓。沿造山带一侧成带状分布近克拉通一侧宽缓。沿造山带一侧成带状分布q 由造山带向克拉通方向，前陆盆地可划分为三部分：由造山带向克拉通方向，前陆盆地可划分为三部分：褶皱褶皱-冲断带（常常为薄皮构造）构成的活动翼冲断带（常常为薄皮构造）构成的活动翼(Thrust Belt)或造山楔形体或造山楔形体紧邻活动翼或位于冲断带下盘的深坳（凹）陷紧邻活动翼或位于冲断带下盘的深坳（凹）陷连接深坳陷进一步向克拉通方向延伸的稳定前陆斜连接深坳陷进一步向克拉通方向延伸的稳定前陆斜坡及前缘隆起坡及前
49、缘隆起库车坳陷中新生代构造演化图挤压前陆盆地、隆坳相间有限拉张、准平原化山前挤榨分层推覆层滑虚脱 局限拉张膏岩底辟、跨塌前陆盆地的基本类前陆盆地的基本类型型周缘前陆盆地周缘前陆盆地弧后前陆盆地弧后前陆盆地前陆盆地是一种压性前陆盆地是一种压性构造，在由被动大陆构造，在由被动大陆边缘转化成聚敛大陆边缘转化成聚敛大陆边界即有冲断作用发边界即有冲断作用发生时，真正的前陆盆生时，真正的前陆盆地层序才开始发育地层序才开始发育前陆逆冲褶皱带的构造样式前陆逆冲褶皱带的构造样式1、前陆盆地边缘逆冲带的构造样式、前陆盆地边缘逆冲带的构造样式 是以向前陆方向逆冲的叠瓦状逆断层组为特征，可以是基底卷入型的逆冲是以向前
50、陆方向逆冲的叠瓦状逆断层组为特征，可以是基底卷入型的逆冲断层也可以是薄皮的逆冲断层。但上盘系统可能包含从地壳深部逆冲上来的断层也可以是薄皮的逆冲断层。但上盘系统可能包含从地壳深部逆冲上来的岩石或经过挤压变形的造山带物质岩石或经过挤压变形的造山带物质2、前陆盆地内部的逆冲构造样式、前陆盆地内部的逆冲构造样式 是以向前陆方向逆冲的叠瓦状逆断层组为特征，可以是基底卷入型的逆冲是以向前陆方向逆冲的叠瓦状逆断层组为特征，可以是基底卷入型的逆冲断层也可以是薄皮的逆冲断层。但上盘系统可能包含从地壳深部逆冲上来的断层也可以是薄皮的逆冲断层。但上盘系统可能包含从地壳深部逆冲上来的岩石或经过挤压变形的造山带物质岩
