盆地的地层和构造格架课件

（三）沉积盆地的地层和构造格架

林畅松、刘景彦沉积盆地是由一系列要素或参数组成的，包括构造、地层、热特征等，研究这些参数是沉积盆地分析的基本任务。盆地的构造和地层格架是构成盆地最基本的参数。

1.沉积盆地的地层格架沉积盆地的地层格架(Stratigraphicframework)是指沉积盆地的外部和内部地层单元的几何形态、组合样式及其堆积性质(Conybeare，1979)。

（三）.沉积盆地的地层和构造格架Conybeare，澳大利亚，lithostratigraphicanalysisofsedimentarybasin

沉积盆地的地层和构造格架

1）.外部形态盆地充填的三维的外部形态，反映盆地的构造格架的控制和盆地的成因。沉积盆地的外部形态可以从剖面上或平面上加以描述。

（1）平面形态沉积物的堆积和分布范围。拗陷盆地一般是混圆形或不规则圆形，其宽深比一般较大；而裂陷或裂谷盆地则呈长条形，宽深比小。（2）剖面形态最大厚度带，沉积中心的分布：对称、不对称；宽、深比。不同成因的盆地的深度与宽度比的大小有明显的差异如断陷盆地宽、深比小，拗陷盆地较大。

沉积盆地的地层和构造格架

2）.内部形态沉积盆地的内部几何形态是指构成盆地的地层单元的形态、性质及其组合关系。（1）地层单元的界面

在盆地内不同级别的界面分隔着不同级别的地层单元，这些界面有着不同的性质和成因，呈现为角度不整合或平行不整合关系或无沉积、低速沉积作用面，其形成受到各种因素的控制，与盆地构造演化、海平面或沉积基准面变化等有关。地层单元的年龄、划分和对比是一项艰巨的任务，要结合生物地层学、放射性地层学、磁性地质学、沉积学和层序地层学等方法进行综合分析。近年来发展起来的层序地层学为此提供了重要的理论和分析方法。

沉积盆地的地层和构造格架（2）地层单元的几何形态地层单元的几何形态是决定地层格架内部构成样式的主要因素。不同地层单元的沉积中心的分布往往是不同的，并呈有规律的迁移，反映了构造、物源供给方向以及沉积基准面变化等对沉降中心的影响。盆地的沉降中心与沉积中心在沉积补偿时是一致的，非补偿时则不一致，这需要结合沉积时的古水深变化加以分析。

沉积盆地的地层和构造格架（3）地层单元的性质地层单元的性质主要指其岩相组成和成因，与沉积环境密切关系。地层单元内的岩相组合和沉积体或体系域的分布是很复杂的，取决于多种因素的综合作用。在沉积充填分析一章将作详细分析。

沉积盆地的地层和构造格架3）.地层格架样式

不同的沉积盆地具有特定的地层格架样式。沉积盆地内部构成样式的详细程度首先取决于地层单元或层序的划分。一般来说，盆地地层格架的建立是以相对宏观的三级层序及其内的沉积体系域(Vail等，1977；VanWegona，1992)为基本的地层单元。

以四级或准层序组、准层序为单元建立的重点区的地层格架可称为高精度的层序地层格架，它是以测井、露头、岩芯等高精度的资料分析为基础的，高分辨的三维地震资料是在地下进行高精度层序格架和储层预溯的重要技术支持。

以精细的沉积相单元为单元可建立反映沉积体系内部构成特征的相构成样式(Midl，1990)。

沉积盆地的地层和构造格架2.沉积盆地的构造格架沉积盆地的构造格架是指沉积盆地的构造性质和基底构造以各种同沉积构造的配置(Conybeare，1979，修改)。盆地的构造格架是随盆地的演化而不断变化的。盆地构造格架样式反映了区域构造、盆地构造应力场以及先存基底构造的等控制。

沉积盆地的地层和构造格架2）盆内的同沉积构造又称同生构造，包括同沉积断裂同沉积褶皱等。同沉积褶皱还可划分为同沉积向斜和同沉积背斜。同沉积构造可通过沉积厚度变化、沉积相分布、沉积旋回、古流、沉积体几何形态等分析加以识别。A、沉积断裂

在断陷或裂谷盆地中，同沉积断裂极为发育。同沉积断裂的下降盘沉厚度常突然变厚，沉积旋回增多，并控制着特定沉积相带的展布。

盆缘沉积断裂往往控制着巨厚的冲积扇或扇三角洲相带的发育。深切盆地基底的规模较大的同沉积断裂常常形成重力、磁力突变带。这些断裂具有长的活动性，往往是继承古老断裂带再活动。追踪盆外先存断裂带有助于内同沉积断裂的识别。

沉积盆地的地层和构造格架B、重力生长构造

在快速沉降和堆积的盆地中，常常发育由于重力作用导致的重力生长构造（断裂）。

著名的例子来自贝努断槽内发育的尼日尔河三角洲沉积区。三角洲缘带的快速堆积和差异压实导致了重力滑脱、断裂或泥底劈作用，形成鳞状的、密集分布的生长断裂系和滚动背斜构造。

这些断裂的断裂面一上陡下缓，并尖灭于主要的滑脱层内。伴生次级断层发育，常组成各种杂的样式。这些断裂多发育于盆地的沉降或沉积中心，而盆地沉降中心往受控于基底断裂。同时，它们的分布排列还受到盆地古构造应力场的制。这些构造对油气勘探极为重要，它们常常是重要的油气圈闭构造。

沉积盆地的地层和构造格架同沉积构造的识别方法a.沉积厚度的突变，上下盘两侧同期沉积厚度的差异b.沉积旋回和砂层、岩层数的差异c.沉积相的分布--巨厚的冲积扇相带、古河系位置的长期发育，相带的特殊分布等；古流系分析，古流的转弯、现代河流的转湾位置都与断裂有关，可以类比；煤体形态的变化、沉积层序的组成和几何样式分析等。d.有机质、成岩、压实差异等e.盆外古老断裂的分布f.重力、磁场的突变带

沉积盆地的地层和构造格架C、盐构造或泥底劈构造

与重力滑脱作用有关的另一类构造是盐构造或泥底劈构造。盐构造的形成与下伏盐层的滑动、上拱等作用有关。这类构造近年来引起了地质学家的广泛重视。典型例子见于墨西哥湾第三系盆地。这里的三角洲沉积堆积于厚的盐层之上，致盐层滑动、上拱或底劈，形成了千姿百态的断裂组合样式。

沉积盆地的地层和构造格架3）反转构造

反转构造是指先存构造发生构造应力转化而形成性质相反的构造。由伸长构造受到挤压而发生反向运动所产生的构造称为正反转构造；反之为负反转构造(Milliams等，1989)。我们一般指的是正反转构造。反转构造可划分为简单断展型、穿透断展型、简单断弯型、缩截断弯型及简单皱型等。

沉积盆地的地层和构造格架3）反转构造简单断展型、穿透断展型、简单断弯型、缩截断弯型简单皱型。

沉积盆地的地层和构造格架3）反转构造

沉积盆地的地层和构造格架

沉积盆地的地层和构造格架4）盆地的基底组成

盆地的基底组成可以是老的结晶岩系、变质岩系或褶皱岩系，大陆壳或洋壳。这些特征反映特定的盆地类型，与盆地的活动性密切相关。大型的稳定克拉通盆地一发育于古老的结晶基底之上，而发育于褶皱岩系之上的盆地则表现出相对的活动性。盆地的基底性质反映了盆地发育的区域地质背景，许多盆地分类方案都把盆地发育的基底性质作为重要的依据。

沉积盆地的地层和构造格架5）区域性不整合面盆内分布的规模较大的不整合面或角度不整合面往往是古构造运动面。这些古构造运动面分隔着盆地不同演化阶段的沉积充填，其上、下地层结构、古地理或沉积格局可能发生了明显的变化。沿这些界面一般发生过明显的侵蚀作用，估算剥蚀量及其分布可分析古构造运动的方式、强度等，对恢复盆地地层格架、构造沉降速率计算及油气勘探等具有重要意义。

许多研究表明，这些界面的形成与构造应力场转化、幕式裂陷和裂后构造调整、前陆运山的幕式逆冲等构造事件有关。

沉积盆地的地层和构造格架盆地的构造格架是区域构造格局的一个组成部分，受到区域板块构造环境的控制。盆地的构造格架在整个盆地演化过程是不断变化的，这种演化一般具有阶段性或分期次进行的