地层和构造格架课件

沉积盆地的地层和构造格架

盆地的地层格架可以是对称的或非对称的，并常常呈现为早期上超、晚期退覆的格架样式。沉积边缘的上超可以是逐渐上超或断阶上超。内部的地层单元的构成样式可以是前积式的(沉积中心向前迁移)、加积式的(沉积中心维持不动)或退积式的(沉积中心向物源方向后退)，或由上述各种形式复合叠置的。不同的地层格架样式反映了构造沉降、物源供给及海平面变化等的控制。三角洲前缘沉积准层序的对比

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。基底断裂盆内同沉积断裂

沉积盆地的地层和构造格架1）.盆地基底构造及其性质决定盆地构造格架特征的基本要素。（1）基底构造基底构造包括在盆地发育过程中活动的基底断裂、盆缘断裂、次级隆起、拗陷或地堑、地垒等。这些构造有些是伴随盆地形成而发育的，有些则是古老的或先存构造再活动的结果。有些构造在盆地形成演化过程中一直是活动的，有些是在盆地发育的某一阶段活动。它们对盆地的沉积充填具有控制作用，因此，又可称为同沉积构造。

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、同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生长系数盆内同沉积断裂的同沉积强度可用生长系数来度量。生长系数指同沉积断裂的下降盘与上升盘同期沉积厚度之比。许多断盆地的同沉积断裂的生长系数分布在1.2-2.5之间。显然，生长系数不用于描述分隔凸起与凹陷之间的盆缘同沉积断裂。

TDGr=T/D

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。盐丘

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

反转率：反转构造的反转强度可以通过反转率来定量描述。反转率为反转前同期沉积层总厚度与反转点以上的反转的同期沉积层厚度之比。

R=D/SDS反转率

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。体息5）、区域性不整合面角度不整合面、微角度不整合面、长期造受剥蚀的平行不整合面界面上、下的盆地古地理格局、古构造格架样式常常发生重要变化构造作用的阶段性、多旋回性和幕式过程区域性不整合面

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。

层序界面剥蚀量研究方法地震剖面法钻井地质分层对比法镜质体反射率方法声波时差法裂变径迹法地震层速度法宇宙核素法包裹体法地震剖面法计算剥蚀量示意图C-PTJKAthy（1931）最早提出的泥页岩孔隙度—深度之间的简单指数模型：Φ=Φ0exp(-bx)(1)MagaraK.（1976）提出正常压实情况下可以用指数函数形式来表达声波时差与深度的关系：

tt=tt0exp(-bx)(2)Henry（1996）认为孔隙度—深度之间的函数关系应为：

tt=tt0exp(-bx)+c(3)

改进模型：

tt=(tt0-c)exp(-bx)+c(4)

在大深度处，如x→∞，tt=c,即深度无穷大时，岩石认为不可再压实，孔隙度为0，声波在这种岩石中的传播时间相当于声波在岩石基质中的传播时间；在地表x=0处，tt=tt0，即声波在地表的传播时间基本上为一常数，相当于在水中的传播时间。因而，这一改进的指数模型在浅部和深部都能较好地反映地质真实，提高了压实趋势的预测能力。应用声波测井资料计算剥蚀量的方法改进裂变径迹法

作为推测剥蚀厚度古地温法的一种，它是根据磷灰石U238裂变在地质时期内受温度影响而发生蜕化作用的行为。扇形模型的数据描述：Ln(ta)=A(r)+B(r)/Ta(1)

其中A（r）=—28.12 (2)B（r）=〔g(r)+4.87〕/0.000168,(3)g(r)=｛〔(1-r2.7)/2.7〕0.35-1｝/0.35(4)r=Ln/L0(5)Ln为地史时期内某时刻的径迹长度，ta为退火时间，Ta为退火温度，r为退火率，L0为径迹原始长度（近于16.5μm）。从（1）—（4）式可以计算出恒温状态的退火率和裂变径迹的长度分布，为适用于非等温状态，将热史分成若干等份，并应用等效时间原理进行计算。资料处理磷灰石裂变径迹测定结果表

SouthChinaSeaBasins南海第三纪盆地形成前可能发生

过大规模的热隆升事件估算有4000多米的剥蚀量，表明裂陷前的大规模热隆起沾化凹陷构造格架样式中国东部海域裂谷盆地分布与岩石圈特征中国东部边缘盆地的断－拗结构

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