沉积充填特征及其演化历史

作者&投稿:以很 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
盆地的充填和演化分析~

有史以来的地学基础空白,【湖泊与盆地的关系】,获得重大突破:地理学的认知和深入探研,盆地形成的整个过程是这样的:(看好了)负地形-湖泊(堰塞湖、人工湖)--沼泽地(湿地)--湖盆内陆地--盆地(因在湖盆内)。这就是说,湖泊沉积可以演变成盆地,湖泊、水域是所有盆地形成的基础,这一重大发现,彻底打破地学多年来一筹莫展的困局,依赖板块学说建立的各种地学理论全部垮塌。这一重大发现,让地球科学迎来了巨大的挑战和变革,也将让中国地学迅猛发展和超越世界发达国家奠定坚实的基础,潜力无限。在这个认知的基础上,深入研究,破解了地震形成和发展的规律---郭德胜

盆地、冲积平原对成煤、成矿、地质灾害起了决定作用
郭德胜 佳木斯大学数学系 3051145739@qq.com
在地球上,任何生命都与“碳元素”紧密相关,进行 着周而复始的碳元素循环,生命需要进食含碳的有机物质,排放出二氧化碳,地球也遵循着这样的规律,地球也是要吞纳含碳有机物质,在地球内部形成煤炭、石油、天然气等等,再经过火山、地震、人类开采与使用,形成二氧化碳排放空中,被排放空中的二氧化碳又被树木,植物利用光合作用被吸收,再次将二氧化碳转化 成有机物质,以植物的形式体现出来,一部分植物被动物消化,一部分通过河流被运移地球内部,形成一个反复“碳”循环的体系。
多年来,我一直思考这样的问题,煤到底是如何形成的?原有的煤炭形成理论,“煤是树木、植被、动物尸体堆积,以及沼泽地,经过多年的演变形成煤炭”,根据这个理论分析思考,陆地上为什么看不到树木、动物尸体的堆积呢?另一方面,煤矿很大,哪来的那么多树木和动植物尸体呢?
一,天然气如何的形成的?
经过多年的思考和研究,终于发现,将含碳有机物质堆积起来,只有一种可能,就是通过河水的运移,将树木、植被、动物尸体等含碳有机物质运送到湖泊、低洼地带,经过多年的沉积,叠加,将湖泊,低洼地带变成盆地和冲积平原。
湖泊,低洼地带,他们形成了聚集各种地表物质的自然条件,地表的含碳物体在水流、河水的冲击、运移,被湖泊、低洼地带沉积下来,经历几百年,上千年的沉积过程后,湖泊的演变成干涸的陆地,也就是,湖泊---沼泽地带—干涸的盆地结构陆地。而低洼地带在多次冲击中形成沉淀,天长日久成为冲积平原。而在这个上万年过程中。湖泊、冲积平原要积累无法估量的树木、植被、泥沙,以及鱼类尸体,在多年的积累沉积过程中,湖泊、冲积平原沉积了巨厚的沉积物质,有几十米,上百米、甚至上千米的厚度,继而形成了盆地式结构的陆地、冲积平原。通过这样沉积的方式,地下储存了大量的含碳物质,从而完成了碳元素物质的积累。而这个过程,与生活中的“沼气池原理”完全相似。
任何物质,在高温、高压、通电作用下,会发生了化学反应和化学变化,地下沉积大量含碳物质,在一定条件下,就会发生同等元素的物质的转化,形成含碳固体、液体、气体等物质。根据沼气池形成甲烷气体的原理,沉积巨厚含碳物质的盆地、冲积平原,就必然会出现含碳气体,固体和液体,气体很可能就是天然气。
二,煤炭是否也在盆地、冲积平原内部以及与山体接壤处产生呢?
地球上一个重要的现象,就是水流运移,雨水、河流将地球表面冲洗,把地面的含碳有机物运移汇聚,最后停留在湖盆、低洼地带,盆地、冲积平原就具备了储存含碳有机物的条件。盆地、冲积平原在多年的河水运移,形成一个天然的碳物质储存库,这是一个显著的量变过程,当物质的量变达到一定程度,就会发生质变。盆地、冲积平原条件成熟,就无法避免的发生一系列化学变化。
我们清楚,在化学变化中,物质发生化学变化,会产生热能、气体、甚至出现爆炸现象。从这个角度分析,那么,地球上经常出现地震,是不是在这样的条件下,这样的地理位置上,而产生了一种巨大的能量释放,导致地球的震动?
同时,地下在释放巨大能量的同时,地下含碳物质在热能作用下将进一步发生化学变化,将含有碳元素气体物质演变成固体,进而形成煤炭?根据推理分析,天然气和煤应该存在同一位置,存在于盆地、冲积平原与接壤的山系带,而地震也应发生在这样的地理位置上。这个演变过程应该是,沉积盆地与冲积平原--天然气--地震—煤炭。附下图:

如果上面的推理正确,那么,我们可以得出如下的结论:
1,地球内部出现碳元素物质的堆积,一定是通过河水的运移,经过多年的沉积、叠加,将含碳物质埋入地下,进而形成了盆地和冲积平原。
2,沉积式盆地、冲积平原,一定会产生天然气体,在化学反应的作用下形成含碳的固体、液体、气体。
3,地震所发生的地域,它的周边一定存在着一个冲击平原或盆地。冲积平原、盆地的面积大小决定了天然气、煤矿、地震的大小。
4,在其内及周边,没有盆地、冲积平原的地域,决不会发生地震。
5,如果说,盆地、冲积平原形成天然气,分析天然气移动走向,根据地质疏密程度,盆地、冲积平原的表面密度相对于山体的密度就大一些,气体移动会顺山体移动,山体结构是岩石,岩石存在缝隙,盆地、冲积平原所形成的天然气就会存储在山体内,根据天然气可燃可爆特性,就存在膨胀、爆炸可能,产生地质灾害,而震源中心多出于这样的地理位置。
6,对于大的冲积平原、沉积盆地,在它的内部和周边 ,一定存在巨量的天然气以及大的煤矿,反之,没有这样的地理位置,不会出现巨量天然气与煤矿,冲积平原大,天然气储量也大,地震也大,煤矿也大。
根据上述的结论,用事实加以验证。 根据百度搜索,复制了相关的信息资料。
三、大地震与冲积平原和盆地地域的关系
1、“汶川大地震”是否发生在冲积平原或盆地周边地域里?
汶川地震,它所包括的震区是十个最严重震点。汶川县、北川县、绵竹市、什邡市、青川县、茂县、安县、都江堰市、平武县、彭州市;
从上面这些地震位置发现,参见下图,这些震区围绕着盆西平原,也就是成都平原的北部。
网上资料显示,成都平原发育在东北—西南向的向斜构造基础上,由发源于川西北高原的岷江、沱江(绵远河、石亭江、湔江)及其支流等 8个冲积扇重叠联缀而成复合的冲积扇平原。整个平原地表松散沉积物巨厚,第四纪沉积物之上覆有粉砂和粘土,结构良好,宜于耕作,为四川省境最肥沃土壤,海拔450~750米,地势平坦。
盆西平原介于龙泉山和龙门山、邛崃山之间,北起江油,南到乐山五通桥。包括北部的绵阳、江油、安县间的涪江冲积平原,中部的岷江、沱江冲积平原,南部的青衣江、大渡河冲积平原等。

根据这些发生重灾区的位置发现,汶川县、北川县、绵竹市、什邡市、青川县、茂县、安县、都江堰市、平武县、彭州市,将这些城市依次连接,将成都平原包围了一圈,根据这些城市受到同等严重受灾情况,再根据地图,成都平原的边缘是地震中心地带。
2、鲁甸大地震是否发生在冲积平原或盆地地域里?
2014年8月3日16时30分,在云南省昭通市鲁甸县(北纬27.1度,东经103.3度)发生6.5级地震,震源深度12千米,余震1335次。
鲁甸此次地震灾区最高烈度为Ⅸ度,涉及范围面积只有90平方千米,等震线长轴总体呈北北西走向,Ⅵ度区及以上总面积为10350平方千米,共造成云南省、四川省、贵州省10个县(区)受灾,包括云南省昭通市鲁甸县、巧家县、永善县、昭阳区,曲靖市会泽县;四川省凉山彝族自治州会东县、宁南县、布拖县、金阳县;贵州省毕节市威宁彝族回族苗族自治县。
资料显示, 昭鲁坝子东起昭阳区凉风台大山脚,西至相邻的鲁甸县城稍外。总体地势西南高,东北低,面积约525平方公里,属云南四大坝子之一。坝子内丘坝相间,地势平坦, 昭鲁坝子位于云南省东北部的昭通市,昭通市西北面与四川省隔江(金沙江)相望,东南面与贵州省毕节市接壤,南面与云南省曲靖市会泽县相邻,是云南、贵州、四川三省的结合部。
昭通市境内最高海拔(巧家县药山)4040米,最低海拔(水富县滚坎坝)267米。昭鲁坝子处于昭通市的腹心地带,南北纵贯昭阳区与相邻的鲁甸县,故称昭鲁坝子。

昭鲁坝子北接壤金阳县,南接壤会泽县,南北穿越鲁甸,昭阳区,西侧对应巧家县。
结合上面的陈述和地图,就不难得出,昭鲁坝子处在8.3鲁甸大地震的中心地带。
3、秘鲁大地震是否发生在冲积平原或盆地地域里?
资料显示,亚马逊平原位于南美洲北部,亚马孙河中下游,介于圭亚那高原和巴西高原之间,西接安第斯山,东滨大西洋,跨居巴西、秘鲁、哥伦比亚和玻利维亚四国领土,面积达560万平方千米(其中巴西境内220多万平方千米,约占该国领土1/3),是世界上面积最大的冲积平原。
秘鲁当地媒体报道,当地时间24日下午18点左右(北京时间25日早6时左右),秘鲁中东部与巴西交界的马德雷德迪奥斯大区发生里氏7.5级地震。根据中国地震台网中心消息,此次地震的震级为7.7级,震源深度610公里。

秘鲁多个省份、巴西、阿根廷、智利、哥伦比亚、玻利维亚和厄瓜多尔等邻近国家的一些地区均有震感。
事实上,亚马逊平原周边地带的智利、哥伦比亚、玻利维亚和厄瓜多尔发生过多次大地震。
根据地图,这些发生大地震的国家,都处于亚马逊大平原的周边。这些国家的天然气开采量也很惊人。
4、台湾大地震是否发生在冲积平原或盆地地域里?
资料记载,台湾的台中、南投两县为921地震的重灾区。地震发生次日有统计数字表明:死亡人数逾2000人,上6534人,受困者2308人。台北县、台北市、苗栗县、台中市、彰化县、云林县等地灾情较为严重。
台南平原台湾省最大的平原,属冲积平原,其面积五千平方公里。 台北县、台北市、苗栗县、台中市、彰化县、云林县位于“台南平原”东侧,台南平原5000平方公里,921地震处在台南平原地带。

另注:
百度资料,1556年,中国陕西省南部秦岭以北的渭河流域发生的一次特大地震。华县地震之所以造成巨大损失,还与震中区位于河谷盆地和冲积平原,松散沉积物厚。
1739年1月3日晚8点左右,在平罗、银川一带发生该区有史以来最大的8级地震,地震位置处在银川平原。银川平原是黄河冲积平原,地下水埋深极浅,甚至溢积地表,地下水排泄不畅,土壤盐渍严重。
按照这样的思路分析判研,再结合卫星地图,找到世界所有的沉积盆地、冲积平原,与此地所发生的地震结合起来,就会发现:在这样的地理位置上存在各种地震,对于所有的大地震,在它的周边,或是在受灾严重地区所包围的地带,都存在各种盆地、“冲积平原”。
所有历史大地震,都存在一个共性,每一个大地震都对应着一个大的冲击平原或盆地。我们任意的拿出一个地震事件,都存在这样的现象。有地震的地区,就存在这么一个“冲积平原”,反之,没有“冲积平原”的地区及附近周边,就没有地震。
四.冲积平原,盆地会产生天然气么?
据新闻媒体报道,2015年下半年,中国石油在四川盆地页岩气勘探获重大突破。经国土资源部审定,中国石油在四川盆地威202井区、宁201井区、YS108井区,新增含气面积207.87平方公里、页岩气探明地质储量1635.31亿立方米、技术可采储量408.83亿立方米。这是中国石油首次提交页岩气探明地质储量。
作为一种非常规天然气资源,页岩气如何实现有效勘探开发,国内没有现成经验。中国石油从2007年进行地质综合评价开始,解放思想,创新实践,创造了页岩气工业气井、页岩气“工厂化”作业平台等10多项国内第一,形成了页岩气资源评价、区块优选、快速钻进、长水平段固井、分段压裂、压裂液回收再利用技术系列,积累了以“井位部署平台化、钻井压裂工厂化、采输设备橇装化、工程服务市场化、组织管理一体化”为核心的降本增效经验,对我国规模效益开发页岩气资源将产生重要的推动作用。
截至2015年8月27日,在上述探明储量区内,已有47口气井投产,日产气362万立方米,能保障280万个三口之家用气。
对世界上每一个国家的冲积平原或盆地进行搜查,都会存在着这样现象,存在大平原或大盆地的国家地区,煤炭、天然气非常丰富,同时大地震也频发。把世界上著名的大平原拿出来,得出的结论都是一样的,不再一一例举。
经过上面的分析论证,煤矿、天然气、地质灾害的成因以及所处的地理位置已经非常清楚,所举的事例和事实完全符合文章所阐述的也找到了。
上述观点对于地球的合理开发,保护地球家园,有极其深远意义。按照这个理论观点,地球多年来形成的自然灾害,可以找到相应的解决对策,避免灾害造成的生命与财产的重大伤亡和损失。从这个观点出发,还会发现地球的过去,预知地球的未来,一举突破以往很多无法解决的问题。

二连盆地的下部沉积充填是由侏罗纪伸展断陷(第一裂陷期)含煤粗碎屑岩建造和火山岩建造组成的,主要的沉积体系有冲积扇、湖泊和局部的沼泽;中部沉积充填为早白垩世的早中期,即Berriasiam至Barremian,为强烈断陷(第二裂陷期)的红色粗碎屑岩建造和黑色含油细碎屑岩建造,主要的沉积体系有扇三角洲、水下扇、浅湖、半深湖-深湖;上部沉积充填为早白垩世晚期至今(图2-5)。
1.下部充填序列———侏罗系
(1)阿拉坦合力群(J1-2al)
最大钻遇厚度658m。在地震反射剖面上与上、下反射层均为角度不整合接触,为一套河流相、滨浅湖相、湖沼相沉积。岩性组合表现为下粗上细的含煤岩系。地层中含煤层和炭质泥岩是重要的岩性标志。在井中,这套地层目前仅见于赛汉塔拉断陷的赛22井、吉尔嘎拉图断陷吉65井,分布零星,厚度变化较大。自然电位曲线多呈平直状或宽缓状,低幅异常,视电阻率曲线为基值抬高,呈比古生界稍低的刺刀状,块状高阻。

图2-5 二连盆地地层综合柱状与构造演化阶段

(2)兴安岭群(J3xa)
最大钻遇厚度889.47m,未穿。在地震剖面上往往表现为高振幅强反射界面,与下伏反射层呈不整合接触,与上覆下白垩统也为明显的不整合接触,不整合上、下分属两个裂陷盆地期的充填。兴安岭群为一套火山熔岩夹火山碎屑岩及河流相沉积岩,地表主要沿盆地东段各隆起区分布,尤其盆地东北部大兴安岭隆起区大面积出露。盆地井中主要为一套深灰、灰绿、灰褐、暗紫以凝灰岩及凝灰质胶结的红色砂砾岩,自然电位曲线近平直,视电阻率曲线呈块状高阻。
2.中部充填序列———下白垩统中下部
(1)阿尔善组(K1ba)
与下伏侏罗系或古生界角度不整合接触,钻遇最大视厚度为1734.5m,主要发育在阿南、阿北、乌里雅斯太、布图莫吉和呼、呼格吉勒图断陷等地(图2-5的T11与T7之间的地层)。由图2-5可知,阿尔善组主要分布在凹陷的中心,为一套灰绿、棕红色砾岩、含砾砂岩夹灰绿、灰、深灰色泥岩及碳酸盐岩和凝灰质砂砾岩、玄武岩。电阻率曲线为大锯齿和掌状高阻,自然电位呈平直到箱状、钟状负异常。
(2)腾格尔组(K1bt)
主要是湖相沉积,各断陷内均有发育(图2-5中的T7与T3之间的地层)。一般厚为3000~3600m,据电性、岩性和化石组合自下而上分为腾一段(K1bt1)和腾二段(K1bt2)。底部不整合面上为砂砾岩段,局部可见杂色砾岩,主体由深灰色、灰色或灰绿色的砂砾岩组成,底界显示明显的下切现象。
腾一段为暗色深湖泥岩和浊积岩。上部变粗,以砂岩、砂砾岩和较薄的泥岩为主(图2-6的T7与T5之间的地层)。自然电位曲线下部呈宽缓低幅负异常,中上部多为平直状,局部为钟形、指形中低幅负异常;视电阻率曲线下部为密集刺刀状高阻,中、上部为大段密集齿状低阻或齿状、刺刀状中阻。
腾二段厚900~1600m,主要由砂岩、砂砾岩、深灰色泥岩所组成。下部相对较粗,向上变细,并含有白云质泥岩。以扇三角洲、辫状河三角洲和湖相泥质沉积为主(图2-6的T5与T3之间的地层)。底界为局部不整合所限,顶为赛汉塔拉组上覆。自然电位曲线呈桶状、钟状、指状中幅负异常,视电阻率曲线为锯齿状、刺刀状中阻。
腾一段为全区主要的生油含油层系,腾二段为次要含油层系,且为稠油。
3.上部充填序列———赛汉组、二连组及新生代沉积
(1)下白垩统赛汉组(K1bs)
与下伏地层为不整合接触(见图2-6的T3特征),在地震反射剖面上可见削顶等冲刷切割现象,为一套粗碎屑含煤岩系。下部为灰色粉砂岩、砂砾岩夹泥岩,中部为绿灰色泥岩夹深灰、灰黑色炭质泥岩和可采褐煤层,上部为灰绿、灰色砂岩夹灰绿、紫红、棕红色泥岩。钻遇最大厚度835m,一般400m左右。测井曲线形态与下伏地层有明显差异,自然电位曲线为钟形、箱形负异常,视电阻率曲线为刺刀状、齿状。该组主要是一套河流、沼泽相沉积,普遍含煤线,是早白垩世重要的成煤期。

图2-6 二连盆地过格日勒敖都凹陷地震剖面

(2)上白垩统二连组(K2e)
不整合覆盖在赛汉组之上,为一套河湖、冲积扇沉积的杂色碎屑岩建造。由于地层接近浅部,石油部门常常在处理地震信号时将其忽略,因此剖面上显示不出界面的特征。岩性为砖红色、灰绿色、土黄色含铁锰的粉砂岩、砂岩、砂砾岩夹泥岩、粉砂质泥岩,厚度30~400m不等。本组主要出露在二连浩特东北的二连盐池和川井地区,其次分布在二连浩特东南的本巴图、东乌珠穆沁旗西部的阿拉坦合力、阿巴嘎旗北部的额尔登戈壁等地。
(3)古近-新近系
古近-新近系发育比较齐全,从古新世至上新世均有出露,仅缺失渐新统,但出露零星,为一套河流和局部湖泊沉积体系充填物。古近-新近系产状平缓,常形成陡崖出露地表。
(4)第四系
二连盆地第四系分布也较广泛,出露厚度一般<30m,主要有风成沙、湖积层以及玄武岩。风成沙发育在浑善达克沙漠的中部,呈近东西向的半固定沙丘和沙垄状,一般高10~30m。低洼汇水淖尔中有1~20m厚的湖积淤泥、黏土和粉砂,产碱矿和芒硝矿。在阿巴嘎旗、达来诺尔等地,出露大面积的第四系玄武岩,火山口、火山颈保存完好,构成玄武岩台地地貌景观。

由于中国东部新生代典型陆相断陷盆地相互分隔,古地理、古构造、古气候、古生态横向变化快,不同盆地之间的对比存在一定困难,但是从东部盆地发育的基底以及郯庐断裂和秦岭造山带对区域的分隔来看,可以将东部盆地划分为三个区域:扬子地块(苏北盆地、江汉盆地)、秦岭造山区(南襄盆地)以及华北地块(东营凹陷、惠民凹陷、沾化凹陷、东濮凹陷),每个区域内的凹陷由于所处的基底一致以及所受的构造控制基本一致,使得其地层发育及沉积充填演化具有类似性。

(一)中国东部断陷盆地垂向沉积充填序列

中国东部新生代陆内断陷盆地如渤海湾盆地、苏北盆地、东濮凹陷、南襄盆地、江汉盆地等已作了大量研究,尤其从不同角度建立了多种不同类型的生物组合,但这些组合往往具有地区性,难以在大范围内不同盆地间进行对比,因此有必要对这些组合进行综合概括,提炼总结有代表性的组合作为中国东部不同盆地间地层划分对比的标志。在中国新生代陆相生物群中,植物组合以其内容丰富、特征明显在陆相地层划分对比中常起主导作用;介形虫化石在油田钻孔中易于采集和实验分析,特征演化快、资料系统、地层意义大,常是中国东部新生代陆相油田井下地层划分对比的重要依据。本节以这两类生物组合演化为主体,同时综合其他门类资料和主要界面的年龄测定及重要的构造界面为标志,将中国东部晚白垩和新生代盆地古生物群的演化分为4个阶段(除第四纪外)(图1-54),

阶段、E1阶段、E2—E3阶段和N阶段。各阶段间生物群变革界面与中国东部盆地主要构造运动界面有一定的对应性。这些生物群所反映的生物地层单元与层序地层单元中构造层序相当(李思田等,1992),这些界面为中国东部新生代陆相断陷盆地地层划分对比提供基础。

1.白垩纪晚期(K2)阶段

该时期中国东部的新生代陆内断陷盆地,如济阳坳陷、苏北盆地、东濮凹陷、南襄盆地、江汉盆地等为紫灰、紫红色砂岩、砾岩夹粉砂岩、泥岩及蒸发岩类。局部由各种火山岩、火山碎屑岩及正常沉积岩组成。本阶段生物群以被子植物普遍出现和大发展为特点,植物组合总体可归并为Psendofrene-Lopsis-Platanus植物群,湖生生物组合以Cypridea-Cristocyridea介形动物群为代表。

2.古新统(E1)阶段

古新统是中国东部大陆重要拉伸裂陷作用时期,新生代陆内断陷盆地皆以陆相碎屑沉积为主,地层岩性组合以具丰富的烃源岩和众多基性火山岩夹层为特征。湖生生物以分布广泛的介形类Cypridea为代表,陆生植物以木本植物花粉占主体为标志。

该时期中国东部新生代主要充填为半干旱及干旱气候条件下形成的红色碎屑岩夹膏盐沉积,在扬子地区的苏北盆地、江汉盆地和华北地区的济阳坳陷等夹有暗色烃源岩。在扬子地区的江汉盆地以及苏北盆地上白垩统与古新统岩石地层特征是连续或基本连续的,但其古生物群面貌截然不同,爬行类恐龙的绝灭和古老哺乳动物的繁盛常作为上白垩统与古新统的分界标志,孢粉、湖生生物也有显著差异,古新统介形类以新生类型Porpocypris、Parailyocypris、Ilyocypris取代晚白垩世繁盛的Cypridea,在古新世并可划分为早、晚两个组合。

图1-54 中国东部新生代盆地古生物群的演化阶段

3.始新世—渐新统(E2—E3)阶段

始新世是中国东部新生代盆地烃源岩分布最为广泛的时期,可分为3种岩石组合类型:①华北地区东营凹陷、东濮凹陷、沾化凹陷以及惠民凹陷主要为潮湿、半潮湿气候条件下的暗色砂、泥岩和油页岩。②秦岭造山带南阳凹陷和泌阳凹陷则为干旱、半干旱与潮湿、半潮湿气候交替发育的杂色碎屑岩、膏盐和暗色生油层。③扬子地区主要为干旱、半干旱气候的膏盐与生油岩互层(或红层夹膏盐),如江汉盆地潜江组和荆沙组。

渐新统分布与始新统基本相同,其区别是陆上沉积盆地烃源岩不及始新世分布广泛,湖生介形类以Pinnocypris、Cyprinot发育为特征。

4.新近纪(N)阶段

新近纪中国陆上沉积盆地岩石组合类型趋于单一化,以杂色碎屑岩为主,本阶段湖生介形类组合面貌可归并为Potamocypris动物群,抱粉植物群以草本植物大发展为特点。

(二)沉积层序垂向演化

据断陷盆地沉积充填中的不连续界面的存在与否,以及高精度层序地层学、沉降速率的变化样式和岩浆活动特征等研究,中国东部新生代典型陆相断陷盆地的新生界充填演化可划分为3个大的阶段:即早期裂陷充填(在扬子地区为上白垩统—古新统,华北地块和秦岭造山带为古新统—始新统)、中期断陷充填(在扬子地块为古新统—渐新统,华北地块和秦岭造山带为始新统—渐新统)以及晚期裂后充填(新近系)(图1-55)。

图1-55 中国东部新生代陆内断陷盆地充填序列对比图

1.早期裂陷充填

早期裂陷充填在扬子地块主要经历了晚白垩世的初始湖盆或初始盐湖的形成—始新世(50.4Ma)的扩张裂陷盆或开阔盐湖盆充填;而在秦岭造山区和华北地块的新生代盆地均始于65Ma,结束于42.4Ma,主要经历了初始湖盆—半深湖的形成。各个盆地一般可以划分出2幕充填过程。

(1)裂陷Ⅰ幕:该裂陷幕在扬子地区主要为晚白垩世时期(K2~65Ma),而在华北地块和秦岭造山区主要为早古新世沉积期(65~50.4Ma)。

该时期是中国东部新生代陆相断陷盆地发育的初始阶段,地层受控于边界断层,各盆地的沉积范围小,且每个盆地分为若干个次级断陷区,各自形成其沉积、沉降中心,地层厚度上千米。渤海湾盆地孔店组、苏北盆地泰州组、江汉盆地沙市组、南襄盆地白营组均位于北纬40°线以南,东经111°以东,属新生代陆内断陷,充填为半干旱及干旱气候条件下形成的红色碎屑岩夹膏盐沉积,但都夹有暗色烃源岩。各盆地的总沉降速率均偏高(达100m/Ma)。构造沉降对总沉降量的贡献较大(>1/2),反映了凹陷处于周缘断层活动性强的背景下,凹陷区与周缘地区地形高差大,四周同时供屑,凹陷区形成了补偿式沉积。该时期中国东部新生代陆相断陷盆地完成了由多个相互分离的次级“地堑”向一个完整的半地堑的构造格架转化,但沉积中心具有继承性特点。

(2)裂陷Ⅱ幕:该裂陷幕在扬子地块主要为晚白垩世—古新世时期(65~54.9Ma),而在华北地块和秦岭造山区主要为晚古新世(50.4~42.5Ma)。

该时期4个典型断陷盆地沉积面积由下向上迅速增大,水体加深。其充填沉积为:华北地块渤海湾盆地济阳坳陷为沙河街组四段,扬子地块苏北盆地为阜宁组,江汉盆地为新沟嘴组,秦岭造山区南襄盆地为大仓房和玉皇顶组,主要为半干旱及干旱气候条件下形成的红色碎屑岩夹膏盐沉积,在扬子地块苏北盆地、江汉盆地,秦岭造山区南襄盆地,以及华北地块济阳坳陷等夹有暗色烃源岩。

2.中期断陷充填

该时期各个盆地经历了湖盆达到最大——湖盆萎缩演化阶段,湖盆最大时期是烃源岩的主要生成时期,断裂边缘三角洲体系发育,为主要的生储油层段。其中在扬子地块江汉盆地、苏北盆地和华北地块济阳坳陷、东濮凹陷的构造背景由拉张应力变为张扭性应力,导致盆地在演化过程中受走滑伸展作用控制。

(1)强烈断陷幕:即始新世沉积期(扬子地块为54.9~37Ma,华北地块和扬子地块为42.4~38Ma)。

该时期湖盆扩展到最大,各盆地均发育深湖和半深湖相沉积,为主要烃源岩发育时期,由于古地理气候分带性,各盆地充填沉积也有一定的分异,在华北地块主要为半干旱与潮湿、半潮湿气候交替发育的杂色碎屑岩、膏盐和暗色生油岩,如济阳坳陷、东濮凹陷沙河街组三、二段。在秦岭造山区和扬子地块主要为干旱、半干旱气候的膏盐与生油岩互层(或红层夹膏盐),如南襄盆地核桃园组二、三段,江汉盆地潜江组三、四段和荆沙组。平面上,在凹陷边缘发育有数量少、规模小的冲积扇体,而河流-三角洲沉积体系异常发育,从凹陷区的边缘向中心(半深湖—深湖)推进。纵向上,下部以深湖相沉积体系为主,向上湖盆水体变浅,随着入湖的大型三角洲朵叶复合体及其后的河流粗碎屑沉积砂体所充填,导致水体被充填变浅,湖盆相对萎缩,主体表现为向上湖盆水体变浅的过程。

(2)断陷萎缩幕:即渐新世沉积期(扬子地块为37~24.6Ma,华北地块和秦岭造山带为38~24.6Ma)。

渐新统沉积期,华北地块、扬子地块和秦岭造山区新生代盆地均经历了不同程度的抬升,充填沉积是继局部性抬升后再次沉降的产物,其中扬子地块苏北盆地抬升最为强烈,导致该幕充填缺失。古地理气候基本延续前一期裂陷幕,平面上,从边缘到中心发育有冲积扇体系→河流体系→滨浅湖体系;沉积厚度小,面积局限,物源供屑趋于稳定,且量少,表明了盆地四周地势已变得平缓,东西向河流平衡剖面已经建立。垂向上,尽管随着水体范围的扩大,在沉积早期出现了浅-深湖相欠补偿式沉积,但很快被河流-三角洲体系所取代,至末期,滨浅湖相已不复存在,盆地已大面积冲积河流化,沉积面积快速变小,凹陷区大规模抬升,发育一级层序界面。总体上,由下向上,构成了粗→细→粗的沉积旋回;覆水深度由浅→深→浅;冲积扇体系仅在早期局部发育,而河流体系则由不发育→发育→极发育,这些均表明了该幕的构造活动性较弱。体现了盆地此时伸展量小,沉降慢的特点。

3.晚期裂后热沉降充填

新近纪为裂后充填期,包括中新统热沉降期和上新统加速沉降期。

1)热沉降期,即中新统沉积期(N1)(24.6~5.1Ma)

该时期在中国东部陆内盆地中均表现不同程度的热沉降,但沉降具有一定的先后变化,其中华北地块济阳坳陷、东濮凹陷最先沉降,其次为秦岭造山区南襄盆地,最后为扬子地块江汉盆地和苏北盆地。沉积充填在低位期以冲积体系全盆发育为主要特征,尤其是洪泛平原;湖扩和高位期则发育浅湖和滨浅湖体系。垂向上,主要表现为下粗上细再变粗的旋回特点,沉积环境由冲积平原过渡到浅水湖泊又淤浅为冲积平原。由各盆地的地层厚度及其发育时间段可见,该幕沉积充填速率很低(20~40m/Ma),体现了在均一化的沉积体系背景下补偿式缓慢沉积特点;这与采用回剥法得出的凹陷构造沉降速率小相吻合。

2)加速沉降期,即上新统沉积期(N2)(5.1~2Ma)

表现为冲积平原背景下的河流体系沉积,洪泛平原极发育。地层厚度达900m,全区较稳定。整体上体现了相对快速沉降背景下的补偿式沉积格局。裂后充填期以补偿式沉积和大面积河流体系为特点,沉积体系展布已不再受主干断裂活动性的控制,地层厚度在全区比较稳定,表明中国东部新生代陆相断陷盆地此时已统一于整体消亡之中,其构造活动性相对较弱,而且均一平原化。

总之,从新生界多幕裂陷和裂后沉降演化及其沉积充填响应可以看出,每幕裂陷代表了在一定构造应力场下一个二级层序(层序组)的发育和演化过程,如每个二级层序(或层序组)至少发育1个三级层序,某些可发育3~4个三级层序等。而古近系的幕式裂陷代表了断陷湖盆发展经历了初始伸展充填-加速伸展到最大伸展充填-萎缩充填过程。新近系裂后沉降也经历了初始沉降到加速沉降再消亡的演化,反映了中国东部新生代盆地的充填沉积均具幕式发展过程。




沉积充填地层特征
主要的沉积体系有冲积扇、湖泊和局部的沼泽;中部沉积充填为早白垩世的早中期,即Berriasiam至Barremian,为强烈断陷(第二裂陷期)的红色粗碎屑岩建造和黑色含油细碎屑岩建造,主要的沉积体系有扇三角洲、水下扇、浅湖、半深湖-深湖;

沉积充填特征及其演化历史
据断陷盆地沉积充填中的不连续界面的存在与否,以及高精度层序地层学、沉降速率的变化样式和岩浆活动特征等研究,中国东部新生代典型陆相断陷盆地的新生界充填演化可划分为3个大的阶段:即早期裂陷充填(在扬子地区为上白垩统—古新统,华北地块和秦岭造山带为古新统—始新统)、中期断陷充填(在扬子地块为古新统—渐...

盆地的充填和演化分析
沉积相和沉积体系的分布既受大地构造背景的控制,又受盆地演化期间内部作用的影响,现代沉积相和沉积体系时空演化研究的开展,使人们对沉积盆地充填因素有了较深刻的认识。盆地的几何形态和沉降历史、气候、物源区、排水形式、搬运和沉积机理及全球海平面变化等都可以影响盆地的充填,即都可以对沉积相和沉积体系的分布与类型...

盆地的充填和演化分析
沉积盆地的充填常表现出旋回性特征,沉积旋回是指有关的沉积作用及条件按相同的次序不断重复而形成沉积单元的规律组合。 沉积单元的旋回性是沉积地层的重要特征,旋回和序列也是地层学中两个最古老的概念。旋回沉积作用是在一定的环境中由于环境单元的迁移或在一定的沉积作用过程中导致沉积单元形成规律组合的沉积作用。不...

前陆盆地充填沉积特征
综上所述,诺利后期—瑞替期,盆地演化进入了造山前陆盆地阶段,充填了晚三叠世须家河组须四段到白垩系磨拉石沉积。总的沉积特点如下。①以湖盆沉积为中心,发育冲积扇、河流、三角洲、湖泊等沉积体系。②沉积演化序列在晚三叠世须四段—须六段表现为两个向上变粗的反粒序,侏罗系—白垩系虽发育多个向上变细的正...

典型沉积体系及其充填配置
1)陡坡带沉积体系及其演化 东部断陷盆地的陡坡带,是控盆边界断层发育的位置,构造活动剧烈,具有坡度陡、近物源、粒度粗等特点。 断陷早期,湖盆水体较浅,陡坡带滨浅湖较发育;由于湖盆沉降速度与沉积速度大致相当,在临近湖岸地带主要发育了近源快速沉积的洪积扇体,滨浅湖地带则主要沉积扇三角洲、辫状河三角洲体系。

沉积古地理格局及构造岩相模式
晚侏罗世—早白垩世,华北地区被兴蒙造山带、秦岭-大别造山带、贺兰山、太行山等包围、分割。西部为统一的鄂尔多斯盆地,东部出现中、小型断陷湖盆与中、低山系相间分布的格局。盆地性质受盆缘断层控制,主要发育冲积扇和湖泊相,另分布有火山岩相。根据控盆断层性质及其对沉积充填特征的影响,将晚侏罗...

晚侏罗世—白垩纪盆地的沉积充填层序与构造旋回
根据盆地构造演化、构造运动及沉积充填特征,可将盆地构造-地层层序和构造旋回划分为4个序列或旋回:以火山作用为主的前裂谷期、以断陷作用为主的裂谷期、热冷却弱伸展作用坳陷期以及盆地萎缩-反转期。燕山运动期间发育几幕明显的构造运动,即晚侏罗世末一幕、早白垩世晚期营城期末和登娄库期末两幕和晚白垩世嫩江期末...

盆地充填(物)特征分析
盆地充填(物)主要包括物质组分(矿物成分、岩石组分、生物化石组分)、沉积属性(粒度特征、重矿物特性、沉积结构和构造、沉积相与沉积体系、沉积层序、古地理面貌等)、地层属性和地球物理及地球化学属性(声波、电位、密度、磁性、常量元素、微量元素、稀土元素、放射性元素)等。通过对盆地充填的物质组成...

盆缘断裂活动阶段性与构造层序
老第三纪黄县盆地的构造演化总体上经历了两个裂陷期。第一裂陷期以盆地的间歇性的快速沉降为特点,第二裂陷期以盆地持续缓慢沉降为特点。两期裂陷作用所控制的盆地充填过程显示出明显的阶段性,而不同阶段发育的层序具有不同的沉积序列特征,层序内部单元和沉积体系、相的配置又显示出有序性。老第三纪...

陇南市13428031135: 说明陆内盆地伸展成盆及其沉积充填特征,并举例分析 -
宗圣都至宝: 沉积盆地是指在一定特定时期,沉积物的堆积速率明显大于其周围区域,并具有较厚沉积物的构造单元.如松辽盆地、渤海湾盆地等.从而对盆地历史的了解成为可能,这对于石油地质研究是十分重要的. 盆地中沉积物的性质取决于盆地的位置,如盆地位于陆内,则有陆相沉积物的堆积;如位于大洋中,则为海相沉积;如位于沿海地区,则有海、陆相两类沉积物的堆积;一个沉积盆地的发育,通常是经历了几百万年的历史,在如此漫长的地质时期内,其中沉积物的性质及沉积物的特征,都处在不断的变化中.盆地中的沉积地层记录了所有这些地质时期的演变

陇南市13428031135: 沉积体系类型划分 -
宗圣都至宝: 盆地研究的沉积体系分析法,是在墨西哥湾沿岸地区提出和发展起来的,它是分析和解释该区富油气巨厚沉积物的一种方法.沉积体系原理已广泛地应用于沉积地质学研究中,早期在该领域中做出杰出贡献的学者包括:W.L.Fisher(1970),L.F....

陇南市13428031135: 论述在一个沉积盆地中如何进行油气勘探工作. -
宗圣都至宝: 油气勘探过程可划分为若干个阶段,各阶段既有独立性,又有连续性,通常将油气田勘探阶段之间相互关系和工作的先后顺序称之为勘探程序.一个油气田从勘探直至开发,要遵循科学的勘探程序,采用综合勘探方法,查明地下基本地质情况,...

陇南市13428031135: 沉积盆地是怎样形成的?
宗圣都至宝: 盆地,顾名思义,就像一个放在地上的大盆子,所以,人们就把四周高(山地或高 原... 升降,形成深谷、断陷和洼地,盆地由此开始演化.沉积盆地的历史通常是以陆地的 ...

陇南市13428031135: 读地层剖面示意图,回答问题.材料一:沉积地层剖面以及其中的断层、褶皱等各种地质现象,就像一本地质历史教科书,记录了地壳发展、演化过程中发生... -
宗圣都至宝:[答案] 1)陆地;②从E层到F层海平面下降,从F层到G层海平面上升 (2)K;N (3)H、I、J、K (4)地层O先形成,断层M后形成. (5)褶皱、断层、地壳的升降运动(任答1点即可);沉积地层、P层受侵蚀变薄、部分地层受侵蚀而缺失(任答1点即可)

陇南市13428031135: (二)构造沉降模型建立的方法和步骤 -
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陇南市13428031135: 几种充填采矿法的特点及适用条件 -
宗圣都至宝:[答案] 分享到:收藏推荐 0 前 言随着回采工作面的推进 ,逐步用充填料充填采空区的采矿方法称为充填采矿法.充填采空区的目的主要是利用充填体进行地压管理 ,以控制围岩崩落和地表沉陷并为回采工作创造安全和方便的条件.近年...

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