地质学-盆地沉降史讲座

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1、盆地沉降史恢复是盆地分析的一项重要内容。回剥技术是通过现今地层恢复沉降过程的方法，已发展成为一门比较成熟的定量分析手段。沉积盆地的总沉降量主要与构造作用、沉积物压实、重力均衡、海（湖）平面变化或古水深变化等因素有关。盆地沉降史恢复的主要内容包括：沉积层随盆地沉降的压实过程盆地古水深变化过程海（湖）平面升降过程构造沉降过程应用回剥技术进行的盆地沉降史分析构造演化沉积物埋藏史生排烃史沉积充填演化沉积物压实沉积物堆积后随着盆地的沉降被不断压实，孔隙减小，厚度变小。要恢复盆地的沉降史必须对沉积物的压实过程进行

2、校正。这是进行盆地各种过程的正、反演模拟的基础。沉积物的压实过程受到岩性、超压、成岩作用等因素影响，岩性往往起主导作用。在这里主要是考虑沉积层在上覆沉积物的重力作用下发育孔隙度减小的过程。在正常的压实情况下，孔隙度和深度关系可认为服从指数分布（athy,1930；hedbery，1936；ruby和Hubbert，1960）：其中，φ是深度为ｙ时的孔隙度，φ。为表面孔隙度，ｃ为压实系数。ｃ主要与岩性有关。一般含泥质较高时，上述公式与实际的情况比较一致。岩性表面孔隙度压实系数页岩0.630.51砂岩0.

3、490.27泥砂岩0.560.39白垩0.700.71在正常压实情况下通常采用的压实参数：在某一深度Y1和Y2之间，岩层中水充填的孔隙：沉积物颗粒的体积：Vｓ＝Vｔ（整体）－Vｗ(孔隙水）那么，其厚度：y1y2VｓVｗ当岩层回剥到Y’和Y’’的高度时，沉积物部分（Vs）不变而只有孔隙中的水发生变化(Vw)。新的位置上的岩层的厚度由下式给出：y’y’’y1y2当埋藏很浅时，沉积物的压实过程一般服从下列公式：其中，φ是深度为ｙ时的孔隙度，φ。为表面孔隙度，ｃ为压实系数。ｃ主要与岩性有关。即，古水深估算沉积

4、相、遗迹化石组合与盆地几何形态和古水深关系沉积体几何形态与古水深关系构造沉降过程的恢复构造沉降量=总沉降量-（沉积物压实+古海平面变化+沉积物重力均衡沉降量）每一沉积层的密度可表示为：多层的密度则可表示为：沉积物重力负载的均衡沉降岩石圈可看作是浮于软流圈之上的板块刚体，其底面可看作重力均衡面。假定均衡面（软流圈顶面）之上的岩石圈是由一系列的上浮柱体所构成，当盆地水体被沉积物充填时，则发生Airy均衡沉降。设构造沉降为Y（水载盆地）盆地被沉积物充填时，按浮力原理可得:EsEs总沉降（S）与构造沉降的关系

5、YS海平面变化引起的均衡作用：因此，考虑Airy均衡的构造沉降量为：当水平应力为零时，假定负载为周期负载时，挠曲均衡造成的沉降可表达为:沉积物重力均衡沉降机制若沉积物负载服从Sin函数分布，局部均衡（W∞）与挠曲均衡（W）的比值为:上式中称为波数，λ＝２倍的盆地宽度。若盆地很宽或有效弹性厚度很小时，即ｃ趋近于１，为局部均衡。若已知岩石圈的有限弹性厚度，沉积物挠曲均衡沉积可由下列的简单算式得出：W=CW∞因此，挠曲均衡的构造沉降量为：莺歌海盆地沉降史