盆地分析概論

《盆地（結(jié)構(gòu)）分析》《平衡地質(zhì)剖面》主要參考書：1．盆地分析－－原理與應用，P．A．艾倫，J．R．艾倫，石油工業(yè)出版社，19952．含油氣盆地分析，陸克政、朱筱敏、漆家福，石油大學出版社，3．盆地分析定量方法，伊恩．勒奇，石油工業(yè)出版社，1996（第一卷），（第二卷）4．伸展斷陷盆地分析，陳發(fā)景、汪新文、陳昭年，地質(zhì)出版社，5．前陸盆地分析，陳發(fā)景、汪新文等，地質(zhì)出版社，盆地分析概論第1頁

主要參考書：6．克拉通盆地分析，何登發(fā)等，石油工業(yè)出版社，19967．地質(zhì)過程定量模擬，龐雄奇，石油工業(yè)出版社，8．油氣盆地數(shù)值模擬方法（第二版），石廣仁，石油工業(yè)出版社，19999．盆地模擬原理方法，郭秋鹿等，石油工業(yè)出版社，199810．沉積盆地分析原理，A.D.邁爾，石油工業(yè)出版社，199111．石油勘探結(jié)構(gòu)分析，王燮培，石油工業(yè)出版社，199212．平衡地質(zhì)剖面，N．B．伍德華特，S．E．博耶，薩普，中國地質(zhì)大學出版社，1991盆地分析概論第2頁

第一講盆地分析內(nèi)容和方法

第一節(jié)盆地和含油氣盆地概念一、盆地

不一樣學者曾對盆地下過各式各樣定義。

朱夏（1965）：“地殼一定地段在大地結(jié)構(gòu)發(fā)展一定階段一個洼陷結(jié)構(gòu)”;或“在地質(zhì)發(fā)展歷史一定階段一定運動體制下形成發(fā)展統(tǒng)一沉降大地結(jié)構(gòu)單元”。

M.W.Bally(1975)：指出盆地是包含有超出1km厚沉積物沉降單元，它現(xiàn)今仍或多或少保留有原來形狀。這個定義不包含有厚和常有復雜變形沉積物褶皺帶，即使它們有時也會產(chǎn)出一定數(shù)量油氣。盆地分析概論第3頁W.R.Dickinson(1974)：提出了盆地兩重含義。一重含義是盆地為一個等深或地形上洼陷；另一重更主要含義是盆地含有厚層沉積層序充填。R.C.Selley(1976-1985)：按三重概念將盆地分為三種，即地貌盆地、沉積盆地和結(jié)構(gòu)盆地。所謂“地貌盆地”是指被天然高地圍繞一塊低地。大陸地貌盆地能夠是較小山間盆地或大陸河谷等；水下地貌盆地能夠從小型冰磧湖到大型大洋盆地。所謂“沉積盆地”是指一個平緩褶曲沉積層、向中心傾斜地域，其中巖相帶走向、古水流方向與盆地形狀、結(jié)構(gòu)一致，沉積層厚度愈向盆地邊緣愈薄，說明沉積與盆地下沉是同時。所謂“結(jié)構(gòu)盆地”亦稱沉積后盆地，其中巖相帶走向、古水流方向等與盆地現(xiàn)存結(jié)構(gòu)及地貌無關(guān)，說明以后形成盆地是結(jié)構(gòu)運動發(fā)生改造結(jié)果。盆地分析概論第4頁葉連俊(1980)：認為“連續(xù)地接收沉積地域稱為沉積盆地”。他依據(jù)盆地沉積作用與盆地形成作用時間配合關(guān)系將盆地分為先成盆地、同生盆地和次生盆地等三類，與賽利概念相同，但使用名詞不一樣。張文佑(1984)：強調(diào)區(qū)分前結(jié)構(gòu)期盆地、同結(jié)構(gòu)期盆地和后構(gòu)造期盆地意義。并指出許多現(xiàn)存含油氣盆地都是被改造后結(jié)構(gòu)期盆地，要尋找最有利生油地域，必須打破后結(jié)構(gòu)期殘余盆地界限，進行更大范圍結(jié)構(gòu)巖相帶劃分和對比，進行古氣候、古生態(tài)和沉積環(huán)境等對比研究，恢復前結(jié)構(gòu)期盆地面貌。結(jié)語：就“盆地”而言，以R.C.Selley(1976-1985)定義較全方面。“盆地”應含有三重涵義，即地貌盆地、沉積盆地和結(jié)構(gòu)盆地。而本文所說“盆地分析”主要指是沉積盆地分析。關(guān)于“沉積盆地”概念了解，最少應包含三個要素：第一是物質(zhì)，即沉積盆地是由沉積地層組成；第二是地質(zhì)時代，即沉積盆地發(fā)生在一定地質(zhì)時代；第三是空間，即沉積盆地是含有盆狀形態(tài)地殼結(jié)構(gòu)單元。所以，在一定地質(zhì)時期中，在盆狀空間中堆積沉積物（普通認為厚度超出1000m）即是沉積盆地。盆地分析概論第5頁二、含油氣盆地

含油氣盆地是具備成烴要素、有過成烴過程并已發(fā)覺有商業(yè)價值油氣聚集沉積盆地。含油氣盆地是油氣生成、運移、聚集、保留基本單位。世界上99％以上油氣資源是在沉積巖中，那些在非沉積巖中儲存油氣也與附近沉積巖有親密關(guān)系。為了評價、預測油氣遠景和尋找油氣資源，必須研究沉積盆地。含油氣盆地本身是一個整體或?qū)嶓w，有其內(nèi)在地質(zhì)規(guī)律，包含地層層序、沉積相和沉積系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、石油地質(zhì)等，只有對其作整體剖析，才能查明油氣在整個盆地中分布規(guī)律，有效地選定最有利油氣勘探區(qū)帶和勘探目標。盆地分析概論第6頁盆地分析概論第7頁含油氣盆地

并非全部沉積盆地都是含油氣盆地。按照含油氣性可將含油氣盆地分為三級：即具大油氣田盆地、只含中小油氣田盆地和僅見油氣流盆地。大油氣田是指可采石油儲量靠近8000104噸（或5108桶）或天然氣850108m3。在全球已劃定517個盆地中，含有大油氣田盆地有73個，只有含中小油氣田盆地有137個，僅見油氣流有47個，至今無主要油氣發(fā)覺盆地有259個。據(jù)1989年統(tǒng)計，全球已發(fā)覺大油田311個、大氣田127個，其總儲量占世界已發(fā)覺證實儲量80％以上。大油氣田形成是由盆地各種地質(zhì)條件所決定，各種成烴、成藏要素必須具備，缺一不可，這就使得在進行含油氣盆地分析時，必須進行全方面系統(tǒng)和精細研究。盆地分析概論第8頁

第二節(jié)含油氣盆地分析內(nèi)容和程序

一、盆地分析內(nèi)涵20世紀40年代，Pettijohn從沉積學出發(fā)提出“沉積盆地分析”概念，將盆地作為一個整體，對其中充填沉積物進行全方面研究。

A.D.Miall(1984)在《沉積盆地分析原理》一書中認為以勘探資源為目標盆地分析是對盆地中沉積巖層進行研究，包括許多內(nèi)容，其中最主要是地層學、結(jié)構(gòu)學和沉積學。P.A.Allen(1990)在《盆地分析－原理與應用》一書中指出，盆地分析就是將沉積盆地作為實體進行地球動力學綜合研究。

盆地分析概論第9頁盆地分析內(nèi)涵

盆地成因分析主要是從地球動力學角度研究各類盆地形成機理包含板塊結(jié)構(gòu)背景、動力起源、類型、方式，深部巖石圈結(jié)構(gòu)和深部結(jié)構(gòu)作用過程，盆－山關(guān)系等，從而建立各類盆地成因模式及其對應地層、沉積、結(jié)構(gòu)模式。

盆地演化史是盆地定量分析重點和關(guān)鍵，包含多方面內(nèi)容，如沉降史分析（或稱地史分析）、沉積充填史分析、熱史分析、埋藏史分析、結(jié)構(gòu)變形史以及盆地演化史與成烴史和成藏史關(guān)系研究等。最近，在沉降史分析中，也加強了對剝蝕量和剝蝕史研究。

盆地分析概論第10頁盆地分析內(nèi)涵

盆地石油地質(zhì)條件綜合分析和評價是盆地分析詳細應用內(nèi)容。一個盆地成烴、成藏情況取決于油源、儲集、封蓋、運移、圈閉（結(jié)構(gòu)、地層和巖性）和保留諸條件存在及其合理配置關(guān)系，缺乏任一條件都不會有好含油氣遠景。而這些條件受控于盆地形成、演化與改造（盆地結(jié)構(gòu)），受控于盆地各種地質(zhì)作用。以盆地為基本單元，研究盆地含油氣性、油氣分布規(guī)律、盆地演化與成烴、成藏關(guān)系是盆地分析應用于油氣勘探與開發(fā)特有應用內(nèi)容。

當然，盆地分析還可應用于找礦勘探與開發(fā)（如煤礦、鈾礦等）、環(huán)境與災害分析、工程建設與穩(wěn)定性評價，等等；更主要是，盆地分析也是主要基礎(chǔ)地質(zhì)研究內(nèi)容，它與造山帶研究含有同等主要理論研究意義；二者結(jié)合還形成了盆－山關(guān)系研究新方向。盆地分析概論第11頁

二、盆地分析基本思緒朱夏（1981）曾將含油氣盆地研究主要內(nèi)容歸納為4個M、4個S和3個T。4個M:（1）物質(zhì)基礎(chǔ)（Material），指生油物質(zhì)性質(zhì)和數(shù)量；（2）成熟度(Maturation)，指有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為石油成熟程度；（3）運移（Migration），包含運移、圈閉和聚集；（4）保留（Maintenance），指蓋層及后期改造條件。4個S:（1）沉積作用（Sedimentation)，指沉積環(huán)境、組合和生儲蓋組合及分布；(2)沉降作用(Subsidence)，指斷陷和拗陷、沉降速率、沉降原因；（3）應力場和應力條件（StressfieldandStresscondition）；（4）結(jié)構(gòu)樣式（Structuralstyle)，指結(jié)構(gòu)形態(tài)，張、壓、走滑應力體制下結(jié)構(gòu)樣式。

3個T：(1)結(jié)構(gòu)背景（Tectonicsettings）；(2)時代或時間(Time)，指盆地發(fā)展階段、結(jié)構(gòu)演化；（3）熱史（Thermalhistory）。

盆地分析概論第12頁

盆地分析基本思緒趙重遠（1993）強調(diào)含油氣盆地地質(zhì)學研究中3項標準：(1)整體標準，視盆地為一整體；(2)動態(tài)標準，不但研究現(xiàn)實狀況，還要歷史地分析盆地和油氣形成和演化；(3)綜合標準，研究各種地質(zhì)作用從而揭示油氣分布規(guī)律。并將含油氣盆地研究分為五個子系統(tǒng)：(1)成盆作用與過程；(2)成烴作用與過程；(3)成藏作用與過程；(4)成藏組合與分析；(5)后期改造與油氣再分布。

盆地分析概論第13頁

盆地分析基本思緒陳發(fā)景（1989）認為含油氣盆地分析內(nèi)容主要包含有沉積、結(jié)構(gòu)和有機地球化學三個方面。在盆地結(jié)構(gòu)分析方面，內(nèi)容主要有：(1)盆地類型、形成和演化，以及其生油坳陷和生、儲、蓋層組合關(guān)系；(2)盆地內(nèi)坳陷、斜坡和隆起古結(jié)構(gòu)分析及油氣運移指向；(3)斷裂性質(zhì)、分布及其在油氣運移中作用；(4)結(jié)構(gòu)樣式、圈閉類型和形成時期，以及與油氣運移和聚集期配置關(guān)系；(5)不整合面與潛山油氣藏。盆地分析概論第14頁

三、不一樣尺度盆地分析盆地分析通常包含三種尺度：即超盆地、盆地整體和盆地內(nèi)部。（1）超盆地分析主要研究盆地形成演化區(qū)域環(huán)境、深部背景、改變規(guī)律及其基本屬性。比如，以下幾個方面研究：(1)盆地結(jié)構(gòu)位置、盆－山關(guān)系、盆間關(guān)系研究；(2)盆地古氣候、古緯度、古地理環(huán)境研究；(3)盆地地質(zhì)時代及古原型盆地研究；(4)盆地形成、演化區(qū)域地球動力學背景、盆地類型研究；(5)盆地深部結(jié)構(gòu)、不一樣層次結(jié)構(gòu)關(guān)系和不一樣期次盆地疊置關(guān)系研究。盆地分析概論第15頁

不一樣尺度盆地分析

（2）盆地整體研究將盆地作為一個獨立系統(tǒng)，研究該系統(tǒng)內(nèi)所發(fā)生地質(zhì)過程或作用及其各種地質(zhì)響應。比如：以下方面研究：(1)盆地層序、旋回、幕或地質(zhì)事件分析，盆地形成演化階段或期次研究；(2)盆地結(jié)構(gòu)變形體系、樣式、類型、疊加、結(jié)構(gòu)演化和不一樣時期結(jié)構(gòu)應力場分析，以及不一樣層次結(jié)構(gòu)變形關(guān)系研究；(3)盆地沉降史分析、沉降量及沉降速率特征比較，以及沉降量與變形量相關(guān)性研究；(4)盆地結(jié)構(gòu)－沉積充填模式分析、結(jié)構(gòu)－巖相帶劃分、結(jié)構(gòu)－巖石組合及其序列研究；(5)盆地內(nèi)部結(jié)構(gòu)－巖漿活動、熱活動、熱史分析。盆地分析概論第16頁

不一樣尺度盆地分析

（3）盆地內(nèi)部含油氣區(qū)帶研究

通常是指盆地內(nèi)二級結(jié)構(gòu)帶或局部結(jié)構(gòu)解析，研究油氣區(qū)帶基本要素、一些控制二級結(jié)構(gòu)帶主干斷層或斷裂帶、盆地結(jié)構(gòu)內(nèi)部二級結(jié)構(gòu)帶中各結(jié)構(gòu)要素之間關(guān)系，以及結(jié)構(gòu)演化和形成機理。“油藏描述”也屬于盆地內(nèi)部含油氣區(qū)帶研究范圍，它已經(jīng)發(fā)展成為含油氣盆地分析學科中一個相對獨立內(nèi)容。盆地分析概論第17頁

四、不一樣勘探階段盆地分析在不一樣盆地油氣勘探階段，盆地分析研究內(nèi)容是不一樣，盆地分析工作可分為三個階段進行：第一階段盆地勘探程度較低，還未取得工業(yè)性油氣發(fā)覺。盆地分析要初步搞清盆地基底結(jié)構(gòu)、盆地結(jié)構(gòu)格局、地層層序、沉積巖分布，初步確定主要烴源巖層系及主要烴源巖區(qū)，估算遠景資源量，評價盆地勘探前景，并經(jīng)過對多個盆地比較，進行分類排隊，優(yōu)選出含有含油氣遠景盆地。第二階段盆地已取得工業(yè)性油氣發(fā)覺，并含有地震測線網(wǎng)。以探井為骨干，地震測線為基礎(chǔ)，結(jié)合其它資料，建立盆地地質(zhì)模型，重現(xiàn)地史、熱史、生烴史、排烴史。查明地層、巖性橫向改變，結(jié)構(gòu)形態(tài)和斷層分布；搞清油源關(guān)系、有效烴源巖體和儲集巖體分布；計算盆地生烴量、排烴量及其分布，預測油氣資源數(shù)量及其分布，優(yōu)選有利含油氣區(qū)帶。盆地分析概論第18頁

不一樣勘探階段盆地分析第三階段含油氣盆地到達較高勘探程度。對各種地質(zhì)特征和石油地