盆地的地層和構造格架課件

（三）沉積盆地的地層和構造格架

林暢松、劉景彥沉積盆地是由一系列要素或參數組成的，包括構造、地層、熱特征等，研究這些參數是沉積盆地分析的基本任務。盆地的構造和地層格架是構成盆地最基本的參數。

1.沉積盆地的地層格架沉積盆地的地層格架(Stratigraphicframework)是指沉積盆地的外部和內部地層單元的幾何形態(tài)、組合樣式及其堆積性質(Conybeare，1979)。

（三）.沉積盆地的地層和構造格架Conybeare，澳大利亞，lithostratigraphicanalysisofsedimentarybasin

沉積盆地的地層和構造格架

1）.外部形態(tài)盆地充填的三維的外部形態(tài)，反映盆地的構造格架的控制和盆地的成因。沉積盆地的外部形態(tài)可以從剖面上或平面上加以描述。

（1）平面形態(tài)沉積物的堆積和分布范圍。拗陷盆地一般是混圓形或不規(guī)則圓形，其寬深比一般較大；而裂陷或裂谷盆地則呈長條形，寬深比小。（2）剖面形態(tài)最大厚度帶，沉積中心的分布：對稱、不對稱；寬、深比。不同成因的盆地的深度與寬度比的大小有明顯的差異如斷陷盆地寬、深比小，拗陷盆地較大。

沉積盆地的地層和構造格架

2）.內部形態(tài)沉積盆地的內部幾何形態(tài)是指構成盆地的地層單元的形態(tài)、性質及其組合關系。（1）地層單元的界面

在盆地內不同級別的界面分隔著不同級別的地層單元，這些界面有著不同的性質和成因，呈現為角度不整合或平行不整合關系或無沉積、低速沉積作用面，其形成受到各種因素的控制，與盆地構造演化、海平面或沉積基準面變化等有關。地層單元的年齡、劃分和對比是一項艱巨的任務，要結合生物地層學、放射性地層學、磁性地質學、沉積學和層序地層學等方法進行綜合分析。近年來發(fā)展起來的層序地層學為此提供了重要的理論和分析方法。

沉積盆地的地層和構造格架（2）地層單元的幾何形態(tài)地層單元的幾何形態(tài)是決定地層格架內部構成樣式的主要因素。不同地層單元的沉積中心的分布往往是不同的，并呈有規(guī)律的遷移，反映了構造、物源供給方向以及沉積基準面變化等對沉降中心的影響。盆地的沉降中心與沉積中心在沉積補償時是一致的，非補償時則不一致，這需要結合沉積時的古水深變化加以分析。

沉積盆地的地層和構造格架（3）地層單元的性質地層單元的性質主要指其巖相組成和成因，與沉積環(huán)境密切關系。地層單元內的巖相組合和沉積體或體系域的分布是很復雜的，取決于多種因素的綜合作用。在沉積充填分析一章將作詳細分析。

沉積盆地的地層和構造格架3）.地層格架樣式

不同的沉積盆地具有特定的地層格架樣式。沉積盆地內部構成樣式的詳細程度首先取決于地層單元或層序的劃分。一般來說，盆地地層格架的建立是以相對宏觀的三級層序及其內的沉積體系域(Vail等，1977；VanWegona，1992)為基本的地層單元。

以四級或準層序組、準層序為單元建立的重點區(qū)的地層格架可稱為高精度的層序地層格架，它是以測井、露頭、巖芯等高精度的資料分析為基礎的，高分辨的三維地震資料是在地下進行高精度層序格架和儲層預溯的重要技術支持。

以精細的沉積相單元為單元可建立反映沉積體系內部構成特征的相構成樣式(Midl，1990)。

沉積盆地的地層和構造格架2.沉積盆地的構造格架沉積盆地的構造格架是指沉積盆地的構造性質和基底構造以各種同沉積構造的配置(Conybeare，1979，修改)。盆地的構造格架是隨盆地的演化而不斷變化的。盆地構造格架樣式反映了區(qū)域構造、盆地構造應力場以及先存基底構造的等控制。

沉積盆地的地層和構造格架2）盆內的同沉積構造又稱同生構造，包括同沉積斷裂同沉積褶皺等。同沉積褶皺還可劃分為同沉積向斜和同沉積背斜。同沉積構造可通過沉積厚度變化、沉積相分布、沉積旋回、古流、沉積體幾何形態(tài)等分析加以識別。A、沉積斷裂

在斷陷或裂谷盆地中，同沉積斷裂極為發(fā)育。同沉積斷裂的下降盤沉厚度常突然變厚，沉積旋回增多，并控制著特定沉積相帶的展布。

盆緣沉積斷裂往往控制著巨厚的沖積扇或扇三角洲相帶的發(fā)育。深切盆地基底的規(guī)模較大的同沉積斷裂常常形成重力、磁力突變帶。這些斷裂具有長的活動性，往往是繼承古老斷裂帶再活動。追蹤盆外先存斷裂帶有助于內同沉積斷裂的識別。

沉積盆地的地層和構造格架B、重力生長構造

在快速沉降和堆積的盆地中，常常發(fā)育由于重力作用導致的重力生長構造（斷裂）。

著名的例子來自貝努斷槽內發(fā)育的尼日爾河三角洲沉積區(qū)。三角洲緣帶的快速堆積和差異壓實導致了重力滑脫、斷裂或泥底劈作用，形成鱗狀的、密集分布的生長斷裂系和滾動背斜構造。

這些斷裂的斷裂面一上陡下緩，并尖滅于主要的滑脫層內。伴生次級斷層發(fā)育，常組成各種雜的樣式。這些斷裂多發(fā)育于盆地的沉降或沉積中心，而盆地沉降中心往受控于基底斷裂。同時，它們的分布排列還受到盆地古構造應力場的制。這些構造對油氣勘探極為重要，它們常常是重要的油氣圈閉構造。

沉積盆地的地層和構造格架同沉積構造的識別方法a.沉積厚度的突變，上下盤兩側同期沉積厚度的差異b.沉積旋回和砂層、巖層數的差異c.沉積相的分布--巨厚的沖積扇相帶、古河系位置的長期發(fā)育，相帶的特殊分布等；古流系分析，古流的轉彎、現代河流的轉灣位置都與斷裂有關，可以類比；煤體形態(tài)的變化、沉積層序的組成和幾何樣式分析等。d.有機質、成巖、壓實差異等e.盆外古老斷裂的分布f.重力、磁場的突變帶

沉積盆地的地層和構造格架C、鹽構造或泥底劈構造

與重力滑脫作用有關的另一類構造是鹽構造或泥底劈構造。鹽構造的形成與下伏鹽層的滑動、上拱等作用有關。這類構造近年來引起了地質學家的廣泛重視。典型例子見于墨西哥灣第三系盆地。這里的三角洲沉積堆積于厚的鹽層之上，致鹽層滑動、上拱或底劈，形成了千姿百態(tài)的斷裂組合樣式。

沉積盆地的地層和構造格架3）反轉構造

反轉構造是指先存構造發(fā)生構造應力轉化而形成性質相反的構造。由伸長構造受到擠壓而發(fā)生反向運動所產生的構造稱為正反轉構造；反之為負反轉構造(Milliams等，1989)。我們一般指的是正反轉構造。反轉構造可劃分為簡單斷展型、穿透斷展型、簡單斷彎型、縮截斷彎型及簡單皺型等。

沉積盆地的地層和構造格架3）反轉構造簡單斷展型、穿透斷展型、簡單斷彎型、縮截斷彎型簡單皺型。

沉積盆地的地層和構造格架3）反轉構造

沉積盆地的地層和構造格架

沉積盆地的地層和構造格架4）盆地的基底組成

盆地的基底組成可以是老的結晶巖系、變質巖系或褶皺巖系，大陸殼或洋殼。這些特征反映特定的盆地類型，與盆地的活動性密切相關。大型的穩(wěn)定克拉通盆地一發(fā)育于古老的結晶基底之上，而發(fā)育于褶皺巖系之上的盆地則表現出相對的活動性。盆地的基底性質反映了盆地發(fā)育的區(qū)域地質背景，許多盆地分類方案都把盆地發(fā)育的基底性質作為重要的依據。

沉積盆地的地層和構造格架5）區(qū)域性不整合面盆內分布的規(guī)模較大的不整合面或角度不整合面往往是古構造運動面。這些古構造運動面分隔著盆地不同演化階段的沉積充填，其上、下地層結構、古地理或沉積格局可能發(fā)生了明顯的變化。沿這些界面一般發(fā)生過明顯的侵蝕作用，估算剝蝕量及其分布可分析古構造運動的方式、強度等，對恢復盆地地層格架、構造沉降速率計算及油氣勘探等具有重要意義。

許多研究表明，這些界面的形成與構造應力場轉化、幕式裂陷和裂后構造調整、前陸運山的幕式逆沖等構造事件有關。

沉積盆地的地層和構造格架盆地的構造格架是區(qū)域構造格局的一個組成部分，受到區(qū)域板塊構造環(huán)境的控制。盆地的構造格架在整個盆地演化過程是不斷變化的，這種演化一般具有階段性或分期次進行的