中国东部第三系典型断陷盆地幕式构造旋回及层序地层特征

应用盆地充填记录、盆地构造特征和盆地沉降史等信息,揭示了中国东部第三纪典型断陷盆地的幕式构造演化过程。幕式构造演化是断陷盆地层序形成和演化的关键因素,不同序次的构造幕控制不同序次的层序地层单元的形成和演化。中国东部古近系裂陷期经历了4个发育阶段,相应形成了4个二级层序。其中,强烈裂陷沉降幕发育深湖盆型层序,初始和晚期裂陷幕发育浅湖和河流-浅湖型层序。而新近系拗陷期可划分为2个阶段,形成2个二级层序,以河流和三角洲-浅湖型层序为特征。受裂陷幕控制的二级层序在中国东部各断陷盆地中具有很好的可对比性,但受低级幕式伸展事件控制的三级层序在不同盆地中具有明显的差异性。     

陆相断陷盆地层序成因初探

层序成因初步分析表明，陆相断陷盆地的层序形成机制不是海（湖）平面变化，而是幕式构造沉降作用。二级构造旋回控制层序的发育，三级、四级旋回分别是准层序组；大多数准层序形成的主导控制因素、构造沉降新增沉积空间与同期供给或充填盆地的沉积物体积之间的对比关系，决定了准层序、准层序组和体系域的类型和特征。作为划分陆相断陷盆地各级层序的主要界面，如不整合面、沉积间断面等，其形成与构造作用有关。层序成因分析同时还揭示陆相断陷盆地的湖平面变化与海平面变化不同步及没有可比性。     

大民屯凹陷古近系层序地层格架与层序成因分析

大民屯凹陷是在前古近系基底上发育的一个新生代富油气凹陷,截止2007年底已探明石油地质储量3.2亿t,其古近系是重要勘探目的层和产层.根据凹陷的构造演化史与地层、沉积发育特征,利用钻井取心、岩屑录井、测井和高分辨率的三维地震资料,将凹陷古近系划分为2个二级层序、7个三级层序.通过精确的速度分析及井震结合,建立了全凹陷古近系等时层序地层格架,并对层序发育的主控因素进行了探讨,认为构造沉降、沉积物供应、湖平面变化与气候等因素共同控制了大民屯凹陷层序的形成,其中构造沉降对层序形成起主要控制作用.高精度层序地层划分与等时格架建立对大民屯凹陷岩性油气藏研究与勘探具有十分重要的指导意义.     

断陷湖盆沉积作用的基本方程及其应用

湖盆沉积作用受气候、构造、沉积物供给条件、海平面升降变化等因素控制，将水深变化(水深加深为正值，水深变浅为负值)与盆地基底的沉降幅度(上升为负值，下降为正值)、绝对湖平面垂直变化(上升为正值，下降为负值)和沉积物厚度的关系浓缩为一个简单的沉积作用基本方程，其中各参数取某时间段内的变化值。结合对该基本方程及其各参数含义的讨论，综合解释湖盆层序界面的形成机制和湖退、湖进作用的原理。气候变化、构造抬升、断陷盆地中差异沉降运动等因素是控制层序界面形成的三大成因机制；根据湖退现象的作用机制，湖盆中也存在正常湖迟和强制湖退两种类型，沉积物过量充填引起湖盆发生正常湖退作用，相对湖平面下降导致湖盆发生强制性湖迟作用。图4参16     

湖平面变化及物源供给对陆相层序影响机理的计算机模拟

综合考虑陆源碎物供给、内源碳酸盐岩沉积、沉积物侵蚀与再沉积、重力流沉积以及构造升降和水平位移等诸多地质因素,建立了一个能够模拟各型盆地的综合数学物理方程式。采用自行研制的定量层序地层模拟系统,以断陷湖盆陡坡带（泌阳断陷双河－－赵凹地区）为例,在假定基底构造沉降为匀速沉降作用、物源供给为中等匀速陆源碎屑物注入、湖平面变化为正弦曲线的条件下,模拟了湖平面变化对陆相层序发育的影响机理;在假定湖平面呈正弦     

鄂尔多斯中生代陆相盆地层序地层格架及多种能源矿产聚集

鄂尔多斯盆地上三叠统-下中侏罗统发育的大型陆相盆地层序类型包括河流层序、湖泊层序和湖泊三角洲层序等,并构成上三叠统河流-湖泊-湖泊三角洲和下中侏罗统河流-湖泊三角洲-河流-湖泊层序序列。构造沉降的幕次、周期性控制层序的旋回性与层序内部发展的阶段性;古气候制约烃源岩和煤层的形成与保存;沉积物供给影响陆相盆地的可容纳空间变化;湖平面变化受构造、物源及古气候变化的综合影响,是陆相盆地层序形成的主要因素。多种能源矿产聚集与层序地层格架有关。低位体系域发育良好的储层,形成延长组三角洲砂体和延安组河道砂体的地层-岩性油气藏;湖进体系域的密集段是最佳的烃源岩和盖层,延安组煤层发育在湖进体系域晚期的废弃三角洲平原之上。除了高位体系域外,直罗组低位体系域的下切谷和辫状河道砂体也是层间氧化带砂岩型铀矿的重要成矿层位。     

饶阳凹陷古近系层序地层演化影响因素

综合多学科地层标志的分析,在饶阳凹陷古近系划分出三个二级层序、十个三级层序.层序发育的影响因素可分为构造沉降、沉积物供给和气候因素.不均匀的构造沉降造成了沉降沉积中心的迁移,形成的古坡折则控制了沉积相类型和层序的几何构型.沉积物的供给速率影响了体系域中的准层序组类型,使得进积式准层序组可发育在湖侵体系域之中.而干热的气候条件则形成气候层序并控制了沉积物的类型.     

车镇凹陷沙四段层序划分及格架展布研究

车镇凹陷沙四段是区内较为重要的勘探层系,但该段层序特征划分难且分布规律复杂。通过应用地震、测井相结合的方法,建立了层序划分方案,明确了各层序在平面上的展布。研究表明:车镇凹陷沙四段可划分为3个三级层序,每个层序又可划分出湖进体系域和湖退体系域,其中车西洼陷和郭局子洼陷为研究区两个相对沉降中心,控制了层序Ⅰ和层序Ⅱ的展布格局和沉积特征;层序Ⅲ受构造抬升剥蚀在车东地区不发育,车西地区仅局部残留。     

准噶尔盆地西北缘侏罗系层序模拟与沉积相演化特征

控制层序发育的主要因素包括:湖盆地形、基底沉降、湖平面升降和沉积物供给等。综合分析这些因素在时间上和空间上的变化规律,运用计算机技术对具坡折带的陆相盆地的层序地层进行数值模拟。设定一高程点为沉积基准面,高出部位将被截平,低的部位将接受充填;而沉积物的粗细以沉积物距此基准面的距离来确定,距离大则沉积物细,反之则粗。模拟结果表明,在一个完整的层序周期中,低位体系域主要分布于坡折带以下,具填平补齐沉积特征;湖侵体系域随水深的不断加大,上超至坡折带之上的凸起区;因可容空间增速变缓,高位体系域沉积物以粗粒为主并向盆进积,而坡折带之上的凸起部位遭受不同程度的剥蚀。准噶尔盆地是一具前陆特征的坳陷盆地,侏罗纪时受挤压应力控制,基底差异升降而在盆地边缘形成坡折带。整个侏罗系是一个Ⅱ级层序,并可进一步划分为4个Ⅲ级层序,自下而上分别为层序A,B,C和D。整个Ⅱ级层序具有粗-细-粗的岩相变化特征,构成一个完整的构造沉降幕,与计算机模拟结果的吻合程度很高,Ⅲ级层序虽也比较吻合,但对称性和完整性较差。4个Ⅲ级层序在纵向上构成一个先退积后进积的粗-细-粗变化旋回,在平面上,偏砂相比例也具有先降低后升高的变化特征。     

断陷湖盆层序演化对储集体成因类型及构型的控制

断陷湖盆中层序发育、演化取决于相对湖平面(可容空间)的变化和沉积物供给。相对湖平面上升时,湖浪能量增加,湖水向物源方向推进,形成水进型扇三角洲,水进滩坝和滑塌型浊积岩体较发育;相对湖平面下降时,湖水活动急剧减弱,河流能量增强,形成水退型扇三角洲,分流河道砂、砾岩体最为发育,同时也可形成高位滩坝砂、砾岩体和洪水型浊积岩体。在层序不同演化阶段,沉积环境的水动力能量状况有所不同,所形成的砂、砾岩体在平面上的构型有较大差异。      

幕式差异沉降运动对断陷湖盆中湖平面和水深变化的影响

湖平面(相对和绝对)和水深是控制湖盆沉积作用的两个基本参数。在断陷湖盆中,由于盆地边界断层的幕式活动,导致盆地缓坡带基底发生差异沉降,相对湖平面、绝对湖平面和水深等参数可出现不统一的变化,主要表现在以下两个方面:a)相对湖平面、绝对湖平面和水深3个参数间出现不统一性变化;b)相对湖平面或水深在湖盆的不同构造位置出现不统一性变化。即在同一沉积时间单元内,湖盆中水深既有增加带也存在减小带,或者相对湖平面既存在上升带也存在下降带;但是绝对湖平面对于同一湖盆来说具有统一性变化。幕式差异沉降运动控制了盆地可容空间的变化,这种非统一性变化是某段时间内新生可容空间量(△V_a)与外界水净流入量(△V_w)和沉积物充填量(△V_s)3个参数的综合响应。特别当△V_a>△V_w+△V_s时,基底差异沉降运动引起湖盆出现强制性湖退作用,形成层序界面。      

断陷湖盆层序地层学的几点进展

断裂活动和湖盆基底下降会造成湖面下降,湖平面变化时,对深陷带和陡坡带的水深及沉积物类型影响不大,因此湖平面相对变化主要表现在缓坡带。由于断陷湖盆往往具多物源特征,同期 4～6级层序单元沉积时不同位置的可容空间的变化类型不同,因而可出现进积、加积和退积 3种垂向序列,这会给钻井小层对比带来困难。并非湖盆边缘处处发育粗粒沉积相,粗粒沉积体系仅仅发育在主河口附近。潮湿气候条件下,粗粒沉积主要发育在低位体系域中;干旱气候条件下,粗粒沉积物较易发育在高位期沉积中。平面上粗粒沉积体系最发育的地区是轴向带。湖平面的变化是构造沉降的大旋回和气候波动的小旋回共同作用的结果。     

冀中坳陷下第三系构造-沉积相特征

本文以构造-沉积相的概念,划分了冀中坳陷下第三系构造-沉积相的类型,论述了在次级构造因素控制下沉积相带在时间、空间上的分布规律。 冀中坳陷由东向西划分为三个构造-沉积相带。冀中坳陷的14个小凹陷,分属上述三带。由于次级构造因素的控制,文中提出8种不同类型的、各具特色的构造-沉积相。 根据凹陷的结构特征将其分为封闭式、半封闭式和非封闭式三种盆地结构类型。     

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东部地区区块评价与优选及相关研究表明，箕状断陷盆地可分为早、中、晚期断陷、坳陷和萎缩隆升五个演化阶段。不同阶段，其变形和沉积充填特征不一。断陷早期，构造坡折带不发育，以干旱的冲积—滨浅湖沉积体系为主；断陷中期，发育单断式构造坡折带，以比较湿润的冲积—滨浅湖—半深湖沉积体系为主；断陷晚期是断陷湖盆扩张的鼎盛时期，发育多断式构造坡折带，以湿润的滨浅湖—深湖相沉积体体系为主；坳陷期，构造稳定，地势平坦，相类型比较齐全；萎缩阶段，湖盆遭受强烈的剥蚀，沉积基本缺失。文章最后指出，中、晚期断陷和坳陷〖JP3〗阶段是盆地烃源岩和储集层发育的黄金时期，经历了这三个演化阶段的成熟和过成熟箕状断陷的油气勘探前景较好。     

柴达木侏罗系的构造层序及前陆盆地演化

在柴达木盆地的侏罗系中,鉴别出了两种指示前陆盆地动力过程的构造层序:一种是响应于造山带逆冲加载过程的弹塑性转换沉降型构造层序;另一种是响应于基底塑性回沉过程的塑性回沉型构造层序。柴达木盆地的侏罗系共出现了8个构造层序:下侏罗统普林斯巴阶至中侏罗统巴柔阶4个弹塑性转换沉降型构造层序;中侏罗统巴通阶至卡洛阶下部2个塑性回沉型构造层序;中侏罗统卡洛阶上部和上侏罗统2个弹塑性转换沉降型构造层序。这种充填序列表明侏罗纪的柴达木盆地经历了多旋回弹塑性转换沉降、总体塑性回沉和再次弹塑性转换沉降3个演化阶段。此演化过程与同期造山带的隆升和向前陆带的逆冲加载过程密切相关。     

川西前陆盆地上三叠统须家河组二段可容空间转换系统的成因与演化

要:川西前陆盆地上三叠统须家河组二段层序发育时,由于构造运动的特点,盆地不同位置可容空间变化具有不统一性。盆地基底差异沉降导致相对湖平面变化的不同,其内部水深既存在增加带,又存在减小带,还存在着不变带。前陆盆地在同一时期内部不同位置可容空间不均衡变化的现象,称之为可容空间转换系统。可容空间转换系统可细分为转换面、转换带、转换体等次级构造单元。川西前陆盆地须家河组二段可容空间转换系统沿龙门山造山带向盆地,呈北东向长条状分布,依次可划分为主可容空间转换带(Ⅰ)、主可容空间增加带(Ⅱ)、主可容空间转换带(Ⅲ)、主可容空间减小带(Ⅳ)、次可容空间转换带(Ⅴ)、次可容空间增加带(Ⅵ)、次可容空间减小带(Ⅶ)等7个可容空间转换带。这些可容空间转换系统主要是由于构造应力场的挤压沉降作用和推覆隆升作用在平面上的交互出现所致。主可容空间转换带是目前发现气藏数量最丰富,产量最高的地区,也是目前的技术条件所能达到的现实勘探目标区。     

南襄盆地中、新生代构造沉降史分析与构造演化

应用沉降史分析和平衡剖面技术,通过对南襄盆地典型井的沉降史模拟及典型剖面的回剥,分析了南襄盆地的沉降史和构造发育史,并对盆地内各凹陷的沉降做出比较,进而反映该盆地的构造沉降特征和构造演化规律。研究表明:南襄盆地经历了中生代和新生代两期成盆过程,划分为白垩纪基底差异裂陷、白垩纪末期基底差异反转、古近纪基底差异裂陷、古近纪末期基底差异反转及新近纪基底整体拗陷5个主要构造演化阶段。两期成盆作用差异较大,盆地沉降中心发生明显迁移,从而造成各凹陷地层结构的差异性。     

陇东地区三叠系延长组沉积层序及充填响应特征

陇东地区三叠系延长组是由顶、底两个区域性不整合或假整合界面组成的一个超长期旋回。在该构造层序形成发展的沉积演化旋回中,依据次一级的构造、气候、物源供给条件及湖平面升降等变化,可将上三叠统延长组分为区域上分布稳定的4个长期旋回。在此基础上,采用层序-盆地系统的动态成因分析方法,对陇东地区延长组进行了层序充填动力学研究,认为构造沉降的脉动性、气候的旋回性以及由此引起的沉积物供给的差异性控制了4个长期旋回的发育与演化。文中,进一步探讨了盆地演化过程中的层序充填动力学响应,指出湖盆演化的不同时期形成不同的沉积亚相组合、不同类型的沉积物以及不同的层序叠加样式。     

沉积基准面变化分析技术及其应用

沉积基准面分析是研究层序地层形成、进行等时地层单元划分与对比的关键环节。从地震、测井等资料中可求取定性或半定量的沉积基准面变化曲线:(1)在地震剖面上正确识别和区分盆缘上超、滨岸上超和水下上超的基础上,经过差异沉降、脱压实和地层剥蚀恢复等一系列校正,可获得反映基准面变化的上超点曲线;(2)在对测井曲线进行谱分析识别出米兰柯维奇旋回的基础上,采用校正的费希尔图解方法可编制出反映基准面变化的可容纳空间变化曲线。在塔里木盆地北部利用地震和测井资料,采用不同方法求得的沉积基准面变化曲线有着很好的一致性,并用于层序地层划分、层序级别确定、井间层序对比和盆地的构造、沉积演化史分析。