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1、断陷盆地典型构造特征、成因及油气地质意义班级:021084学号:20081001723姓名:熊昶日期:2010/12/6一、断陷盆地及其典型构造样式概述断陷盆地指断块构造中的沉降地块,又称地堑盆地。它的外形受断层线控制,多呈狭长条状。盆地的边缘由断层崖组成,坡度陡峻,边线一般为断层线。随着时间的推移,在断陷盆地中充填着从山地剥蚀下来的沉积物,其上或者积水形成湖泊(如贝加尔湖、滇池),或者因河流的堆积作用而被河流的冲积物所填充,形成被群山环绕的冲积、湖积、洪积平原。如太行山中的山间盆地和地堑谷中发育着的冲积洪积平原。低于海平面的断陷盆地被称为大陆洼地。断陷盆地是由两条性质相同的岩层之间相对
2、下降的断块而形成的。一般倾向相向的高度角50~90°,常形成狭长的凹陷地带,或形成断陷盆地。但断陷盆地一般规模比地堑大,形状也不相同。造成地堑的断层,两侧可能是正断层,也可能是逆断层。地堑的大小不一,例如我国陕西省的渭河地堑是秦岭北坡断裂下降,而两侧相对上升的结果。贝加尔湖地堑长750公里,宽85公里,深1620米。再如我国山西省著名的汾河地堑,国外著名的莱茵地堑及世界最大的东非大地堑等。有的断陷盆地积水形成湖泊就是断层湖,如云南的滇池。断陷盆地是一种典型的构造活动型盆地,表现为时间上的阶段性、幕式性和空间上的差异沉降,造成盆地内构造古地貌的极大变化,并由此导致了盆地内不同构造部位发育不
3、同类型的构造坡折带及其控制的层序边界类型、构成样式发生显著的变化(图1)(发育在陡图1陆相断陷盆地层序构成样式坡断坡带边界正断层断距最大的区段中心的由下盘的物源体系供给而形成的层序主要由高位体系域构成(在物源供给较弱的情况下(位置3),层序边界与湖扩面一致(而在物源供给较强的部位(位置1),如下盘源区为继承性水系的部位,层序构型以加积型副层序组叠置样式为特征,类似于被动大陆边缘发育的由陆架边缘、海进和高位体系域组成的!型层序(这种层序构型是由于正断层上盘的高速滑移导致可容空间持续发育的结果。构造转换带(位置2)是主要的入盆水系发育部位,物源供给充分,低速沉降对可容空间发育的控制作用较弱。
4、构造转换带部位的层序构型以加积或进积副层序组叠置样式为特征,层序一般发育由完整的体系域构成的I型层序。在盆地上盘缓斜坡部位(位置5),类似于被动大陆边缘缓坡型层序或前述枢纽带发育的背景,很多研究实例,如泌阳凹陷显示,相对湖平面下降期间,早期形成的层序被下切剥蚀,表现为I型层序边界;新的层序由强制性低位水退体系域构成,表现为向陆地尖灭、向盆地发生相跃迁的低位滨岸沉积。图1中的位置4是缓坡断坡带或者弯折带的发育部位,该部位盆地的沉降除了缓坡带本身的沉降分量之外,又叠加了断层或褶皱弯曲的沉降,所以这个部位是缓坡带上沉降较快,可容空间较大的位置,由于其控制断层一般是盆地内的二级断层,因此可容空间
5、增加的幅度要比陡坡断坡带小。从东营凹陷缓坡断坡带和南阳凹陷缓坡弯折带来看,其所控制的盆地古构造地貌背景类似于被动大陆边缘的陆架7陆坡型古地貌。因此形成的层序构造样式是典型的I型层序。盆地的较深部位(位置6),层序构型的主要控制因素是沉积物的供给,中等沉降区深盆内,相对湖平面的下降可能形成低位扇或者有机质含量较高的泥质沉积。断陷盆地的构造形式十分复杂。许多迹象表明,断陷盆地在发生伸展作用的同时,伴生走滑作用,因此,断陷盆地既非一个典型的伸展盆地,亦非一个典型的走滑盆地,而是伸展和走滑联合作用的盆地,只是在构造运动的不同阶段,其作用的强度是不同的。目前,国内外学者对伸展盆地和走滑盆地的研究在
6、理论上逐渐趋于成熟和完善,而对类似于辽河盆地这样因伸展和走滑联合作用而复杂化的断陷盆地,目前仍无可被公认的理论模式。而辽河盆地复杂的油气分布状态表明,伸展和走滑造作用形成的构造样式对油气分布控制作用是十分明显的。本文试图以辽河盆地东部凹陷为例,阐述构造样式对油气分布的影响。构造样式类型的划分依据构造样式的主要控制因素是断层,依据剖面形态,正断层可分为板式正断层、铲式正断层和坡坪式正断层。早第三纪,辽河盆地东部凹陷经历了伸展和走滑的共同作用下,依据构造的几何学、运动学、动力学及其演化特征,可将这些组成断陷半地堑划分为五种样式(图2),即地垒与半地堑、旋转半地堑(多米诺式半地堑)、滚动半地堑
7、、复式半地堑、走滑半地堑图2辽河盆地东部凹陷构造样式形成机制表1 辽河盆地东部凹陷基本构造样式及其主要特征特征如下:(1)地垒与半地堑:非旋转,断层两盘只作相对差异升降运动,是裂谷盆地发育早期的构造样式(表1,图2)。(2)旋转半地堑:断块发生旋转,多个旋转半地堑可组合成多米诺式半地堑系,是裂谷盆地发育早期的构造样式(表1,图2)。(3)滚动半地堑:滚动半地堑是受铲式正断层控制而形成的,其中包含了走滑作用对其改造作用,是裂谷盆地发育