沉積盆地研究進(jìn)展及展望

沉積盆地研究進(jìn)展及展望邵龍義主講提綱引言盆地構(gòu)造類型盆地沉降機(jī)理盆地模擬沉積盆地中氣候和海洋的歷史記錄沉積盆地中流體運(yùn)移和化學(xué)物質(zhì)遷移沉積盆地的研究方法引言沉積盆地是地表沉降并使沉積物聚集在火山巖和變質(zhì)巖基地上的區(qū)域；各種各樣的沉積盆地大小不等、形態(tài)各異，廣泛分布于地球表面。最大的盆地達(dá)數(shù)百至數(shù)千公里，可含100萬億立方米的充填物。研究盆地充填物的意義盆地充填物中保存了地球演化過程中構(gòu)造史、生物史、大洋史和大氣圈事件的獨(dú)特信息；盆地充填物包含有對社會和工業(yè)文明極其重要的水資源和礦產(chǎn)資源。充填盆地的巖石是沉積物、有機(jī)質(zhì)和以水為主體的流體之間交互反應(yīng)的構(gòu)造框架，通過這些交互反應(yīng)，石油、煤、天然氣、地?zé)岷外櫟饶茉吹V產(chǎn)可以在盆地中形成，甚至銅、鉛、鋅、鐵、銀等重要金屬礦亦可沉積下來。正因為上述原因，人們才有極大興趣開發(fā)多學(xué)科研究方法來研究流體—巖石系統(tǒng)中這些資源的形成和演化●板塊構(gòu)造格架與地幔對流背景下盆地的形成●盆地演化期間油氣生成運(yùn)移●今古地下水流動及化學(xué)傳輸●盆地充填與熱演化隨構(gòu)造環(huán)境的變化●地下孔隙度、滲透率的時空變化●沉積盆地中構(gòu)造、氣候、海平面變化記錄沉積盆地研究新動向美國地球動力學(xué)委員會Dickinson研究小組沉積盆地動力學(xué)計劃(1997)Dickinson研究小組沉積盆地動力學(xué)計劃(1997)盆地動力學(xué)研究的目的是要建立一套綜合性的盆地演化模式，以便最終達(dá)到以下目標(biāo)：改進(jìn)在不同比例尺下表征盆地性質(zhì)資料屬性；加強(qiáng)收集和保存沉積盆地地下資料方面的工作，有利于可持續(xù)發(fā)展；總結(jié)和提煉地質(zhì)時期控制盆地演化過程的理論認(rèn)識，包括地幔對流和板塊構(gòu)造、流體的地下孔隙流動和深部流體、礦物及有機(jī)質(zhì)之間反應(yīng)的熱動力學(xué)；進(jìn)行現(xiàn)有模式的綜合和提煉，形成一套綜合性的而且適應(yīng)面廣的描述沉積盆地形成和演化的模式一、沉積盆地構(gòu)造沉積盆地是由與構(gòu)造作用過程有關(guān)的巖石圈表面的沉降作用形成的，后來的沉積物負(fù)載作用導(dǎo)致盆地的進(jìn)一步沉降和沉積物的充填。板塊構(gòu)造理論強(qiáng)調(diào)，盆地的沉降作用是規(guī)模大的多的板塊水平運(yùn)移的結(jié)果。板塊構(gòu)造理論的三個基本觀點(diǎn)：Dickinson(1972):現(xiàn)代板塊構(gòu)造理論特別強(qiáng)調(diào)巖石圈的水平位移，但是，這種水平位移和板塊之間的相互作用派生了地殼和巖石圈的垂向運(yùn)動，而這種垂向運(yùn)動又控制了地殼厚度、地?zé)釄黾暗貧ぞ獾鹊淖兓?。通過地質(zhì)觀測和模擬研究，已經(jīng)確定了7個產(chǎn)生和維持盆地沉降的機(jī)制（Dickinson,1974;Ingersoll&Busby,1995）伸展作用、剝蝕、或巖漿侵位導(dǎo)致的地殼薄化作用；下地殼和上地慢的冷卻作甩地殼和巖石圈的沉積和火山的負(fù)載作用地殼和巖石圈的構(gòu)造負(fù)載作用巖石圈的板底墊托作用導(dǎo)致的下地殼負(fù)載作用；下降巖石圈穿入軟流圈的動力流；Ingersoll&Busby（1995）又根據(jù)盆地發(fā)育的構(gòu)造部位及所包含的構(gòu)造作用過程將盆地劃分為不同的類型，即沉積盆地類型。已經(jīng)確定出與7個沉降機(jī)理及5種板塊邊界類型相關(guān)的26種盆地類型?？刂瞥练e盆地形成的地殼和巖石圈熱/力學(xué)行為地幔對流碰撞造山帶前陸帶盆地裂谷帶盆地++++v++++++擠壓型盆地NWNQSEPZPZPZArEE∈O∈O04080km5XVERTICALEXAGGERATIONNSQEE5XVERTICALEXAGGERATION0100200kmJKJKN拉張型盆地中國疊合盆地的類型盆地模擬盆地模擬的目的是綜合了解造山和沉降過程以便進(jìn)行古構(gòu)造重建、確定盆地演化史、預(yù)測含水層和油氣等潛在資源分布控制沉積盆地格架的因素：沉積物輸入的速率沉積物性質(zhì)剝蝕過程構(gòu)造過程的控制不同構(gòu)造環(huán)境中沉積盆地典型的存在時限與沉積充填的保存潛力之間的比較。保存潛力是指在上隆、剝蝕和構(gòu)造破壞之前的平均生存時間，帶*的盆地指它們的基底被保存下來，但是它們在古代記錄中難于識別（Ingersoll&Busby，1995）盆地資源評價主要內(nèi)容現(xiàn)代油氣勘探要求從盆地入手，區(qū)域展開，重點(diǎn)突破，如果說油氣區(qū)評價是確定尋找油氣的大方向，那么，盆地評價則是油氣勘探的起點(diǎn)。盆地資源評價的主要內(nèi)容在沉積盆地分析的基礎(chǔ)上，預(yù)測盆地的油氣資源潛力、分析現(xiàn)實(shí)勘探領(lǐng)域。需要回答：1）評價的盆地有無資源潛力；2）其有多大的資源潛力；3）盆地中資源潛力最大