盆地沉积动力学：研究现状与未来发展趋势

盆地沉积动力学或称盆地沉积充填动力学分析，即强调盆地沉积特征与形成过程的响应关系及控制机制的研究，是沉积盆地分析和油气地质研究的一个前缘领域。文中结合中国沉积盆地的特色和研究实践，阐述了这一领域的研究现状，展望了未来的发展趋势。当前盆地沉积充填动力学分析的主要热点方向包括：①盆地的沉积层序结构、沉积体系（域）构成和演化及其响应机制研究；②盆地构造沉积学或构造地层学分析；③源-汇系统与盆地沉积物分散体系研究；④盆地沉积充填动力学过程的模拟分析等。盆地沉积充填动力学分析将不断为地球动力学系统研究提供高分辨的沉积记录，并继续为难度日益增大的沉积地质资源的勘探和开发提供新的理论支撑。盆地沉积动力学研究预示了深远和广泛的发展前景。     

陆相含油气盆地沉积体系再思考:来自分支河流体系的启示

通过分析分支河流体系的基本特征，对分支河流体系在陆相含油气沉积盆地沉积体系研究和油气勘探中的意义进行分析和讨论。分支河流体系是指河流从某一顶点开始进入盆地并呈放射状展布的沉积体系，包括最大规模的巨型扇、中等规模的河流扇以及小规模的冲积扇。分支河流体系广泛发育在拉张、挤压、走滑和克拉通盆地中，占据了沉积盆地大部分地区；河道呈分支状分布，但不一定同时都在活动；河道规模向下游逐渐减小，泛滥平原和河道所占面积之比不断增加，沉积物粒度逐渐变细。分支河流体系的沉积模式与冲积扇模式外形相似，但内容相差很大。河流流域盆地梯度和流域面积与分支河流体系的表面坡降和面积具有正相关性。分支河流体系是随着现代地球信息技术发展而提出的，也是冲积扇沉积学、河流沉积学和陆相沉积体系研究不断深入的结果，是陆相盆地沉积学与现代计算机和地理信息技术融合发展的结果。分支河流体系的研究促进了扇状沉积体系分类描述的系统化，促进了沉积微相和沉积模式的多样化，促进了沉积过程响应解释的精细化，促进了源汇体系分析的定量化。分支河流体系启发了对陆相盆地沉积体系展布模式、陆相沉积体系中河流沉积作用、陆相盆地岩相古地理格局以及陆相盆地油气勘探潜力的再思考。研究分支河流体系对完善中国陆相沉积储层地质理论体系具有重要意义。     

沉积物源研究新进展

沉积物源研究涉及几个主要的地质学科(矿物学、地球化学、地质年代学、沉积学、岩浆岩岩石学和变质岩岩石学)。其需要解决的问题包括沉积物源区的位置和性质、沉积物由物源区进入沉积盆地的搬运路径以及影响沉积岩成分的各种因素(例如,地形起伏、气候和构造背景)。需要研究的物质多种多样,例如,密西西比河盆地的近代泥、太古代的页岩以及月球土壤都是它研究的对象。     

陆相断陷盆地成藏基准面探讨

沉积基准面、可容纳空间是高分辨率层序地层学的理论基础之一，其从成因上解释了沉积盆地物质剥蚀、搬运与沉积的一体化关系。提出了陆相断陷盆地中成藏基准面与可充注空间的概念，指出构造运动与欠压实、生烃等超压作用机制在不同级别上影响断陷盆地成藏基准面的升降，造成可充注空间的变化，决定了盆地成藏和保存过程，即可从成因与动力学的角度解释烃类排出、运移、聚集、破坏的一体化关系；而沉积基准面、成藏基准面概念及其作用形式的相互对比，揭示了陆相断陷盆地构造运动、沉积充填、生烃和成藏等之间的动态关系，从而将陆相断陷盆地各类物质运动形式统一起来。     

陆相含油气盆地沉积体系再思考:来自分支河流体系的启示

通过分析分支河流体系的基本特征,对分支河流体系在陆相含油气沉积盆地沉积体系研究和油气勘探中的意义进行分析和讨论。分支河流体系是指河流从某一顶点开始进入盆地并呈放射状展布的沉积体系,包括最大规模的巨型扇、中等规模的河流扇以及小规模的冲积扇。分支河流体系广泛发育在拉张、挤压、走滑和克拉通盆地中,占据了沉积盆地大部分地区;河道呈分支状分布,但不一定同时都在活动;河道规模向下游逐渐减小,泛滥平原和河道所占面积之比不断增加,沉积物粒度逐渐变细。分支河流体系的沉积模式与冲积扇模式外形相似,但内容相差很大。河流流域盆地梯度和流域面积与分支河流体系的表面坡降和面积具有正相关性。分支河流体系是随着现代地球信息技术发展而提出的,也是冲积扇沉积学、河流沉积学和陆相沉积体系研究不断深入的结果,是陆相盆地沉积学与现代计算机和地理信息技术融合发展的结果。分支河流体系的研究促进了扇状沉积体系分类描述的系统化,促进了沉积微相和沉积模式的多样化,促进了沉积过程响应解释的精细化,促进了源汇体系分析的定量化。分支河流体系启发了对陆相盆地沉积体系展布模式、陆相沉积体系中河流沉积作用、陆相盆地岩相古地理格局以及陆相盆地油气勘探潜力的再思考。研究分支河流体系对完善中国陆相沉积储层地质理论体系具有重要意义。     

大西洋盆地白垩纪中期黑色页岩的古环境和石油潜能

根据“深海钻探计划”在大西洋盆地钻取的岩芯表明,在白垩纪中期广泛分布着富含有机质的黑色页岩。然而,地球化学的研究结果表明,这些有机物质的来源和石油潜能都有很大的不同。根据对干酪根的研究,我们大致可以将这些沉积物中的有机物质归纳为三大类:(a)在还原环境中沉积的海洋浮游生物;(b)较高等的陆生植物,但已相当降解;(c)残余有机物质,它们或是在陆地环境中和(或)沉积搬运中被氧化过的,或是从更老的沉积物中再沉积的。根据各主要沉积盆地的地球化学测井所测定的这三类有机物质的垂直和水平变化,确定了富含有机质的页岩沉积古地理环境。因此,沉积物的石油潜能是它们的古地理环境的发展结果。因而,就可提出有利于油气(具有足够的成熟度)的地带,或没有任何油气潜能的地带。对北美大陆架上钻井的补充研究表明,深海盆地中的有机质岩相还可延伸到近海岸地区。     

狭长线状盆地中扇三角洲及相关浊积岩的几何形态

在希腊和意大利存在三个狭长线状盆地，其中两个是现代的，一个是古代的。通过对盆地内沉积物的分布进行研究得知：沉积物的分布与盆地构造格局的演化有关。这三个盆地分别是上新世一第四纪的Patras-Corinth地堑、Reggio-Scilla地堑和中三叠世的Mesohellenic猪背式盆地。这些盆地形成于不同的时代和不同的地球动力条件。但是不论在哪种情况下盆地内都会出现一个狭窄区，狭窄区内水深急剧变浅形成带脊的海峡，海峡将盆地分成主、次两个亚盆地。尽管这三个盆地沿着轴线的沉积环境不同，但是海峡对盆地内沉积环境的影响却是相同的。通过对老盆地的研究进而预测两个现代盆地及海峡里的沉积环境。海峡中强大的潮汐流把细粒沉积物搬运到亚盆地中，随着时间的推移梯形扇三角洲逐渐充填海底峡谷，最终海峡消亡。随着深度的不同，亚盆地中或出现三角洲沉积(小而浅的亚盆地)，或出现浊流沉积(大而深的亚盆地)。而且在海峡和主亚盆之间可能发育伸展陆架。陆架遭受峡谷侵蚀切割，沉积物由细变粗。以上沉积模式可应用于具有类似几何形态的盆地中。     

鄂尔多斯盆地延长组火山碎屑沉积物特征及其石油地质意义

延长组是鄂尔多斯盆地重要含油层系，岩性由湖相及三角洲相砂泥岩韵律层组成，其中含有大量的火山碎屑物质既可作为判断分析沉积物源和区域地层划分对比标志，也对油气生储特征有重要影响。本文从火山物质沉积地质背景入手，通过组分分析和沉积成岩特征研究，探讨了火山沉积物与烃源岩演化之间的关系，以及成岩变化对低渗储层特征的影响。认为延长组火山物质以中酸性安山岩、流纹质熔结凝灰岩和玻屑凝灰岩为主，形成于盆地构造强烈回返期，源自盆地东部吕梁山方向，以悬浮漂移和河流挟砂带入两种方式进入湖盆，赋存状态有火山岩碎屑颗粒、火山灰填隙物、沉凝灰岩薄层以及蚀变浊沸石和绿泥石粘土矿物等方式，主要分布在长8、长7和长6油组。火山物质以及蚀变浊沸石易溶有利于储层次生孔隙形成，蚀变绿泥石矿物又保护了原生粒间孔隙，又是引起储层非均质性的重要因素，烃源岩之上大范围沉积的火山物质加速了烃源岩演化，有利于油气成藏。     

露头研究与模拟研究结合揭示季节性河流沉积的复杂结构

季节性河流砂岩是很多油气田的重要储层。人们从开采实际和开发工作中遇到的问题说明，这类沉积物的复杂性要远远超过石油行业的一般假设。公开的资料不足以解释这种复杂现象；与这类沉积物有关的沉积学文献属定性文献，不适合进行详细的油藏表征研究。因此，在美国西南部就露头模拟开展了沉积学、岩石物理学、和流体流动的综合模拟研究，主要目的是确定流动单元，找出沉积物中固有的敏感区，找出描述及模拟这种沉积体积所用的分析、     

火山活动与油气资源

火山活动为地壳表层带来了地球的深部物质，沉积岩、火山岩兼有的二元结构盆地，不仅有地壳表层的、低温的、生物成因的有机物质，还有来自地球深部的、高温的、非生物成因的无机物质。其中有CO、CO2、CH4、C2H6、C3H8、H2、He、Ar等气态物质，有热液初生水以及以水为载体的备种元素等液态物质。因此，在有火山活动的沉积盆地中应有烃气及非烃气的多种天然气资源；有生物成因的油气资源；有以水、油为载体的多元素共生资源；以水为载体的地热资源。因此，二元结构盆地中的石油和地层水除自身的资源价值以外，还有更有价值的多种元素的共生资源，在二元结构盆地中的石油和地层水是矿中矿，它们将是未来世纪新型工业——石油冶金工业和地下水冶金工业的重要资源。     

盐湖盆地层序地层特征

盐湖盆地与碳酸岩盐的层序地层是有区别的。因此,须从气候、构造和盐类物质来源等方面分析岩盐沉积,利用岩盐沉积物中的地球化学特征揭示湖平面的变化并划分岩盐层序。潜江凹陷潜江组的碳、氧同位素在水进体系域中较轻,而在高位和低位体系域中较重;硼含量亦有类似的变化规律,低位域和高位域末期的硼含量一般较高,而在水进体系域中则变小。综合分析潜江凹陷潜江组不同物源及古地形等因素,可将潜江组划分为 3大体系域和 7个层序。     

海相裂谷盆地层序结构

海相裂谷盆地代表从海陆交互相到深海相环境的连续沉积，或者代表从部分水淹到完全水淹的盆地类型。由于在不同裂陷期相对海平面、可容纳空间以及沉积物供给的频繁变化，因而裂谷盆地在同裂陷期沉积结构上也有很大的区别。可容纳空间的变化主要受控于局部盆地基底旋转、盆地沉降以及海平面变化的限制。沉积物供给决定了可容纳空间被充填多少以及以何种方式充填，其受控于与主要源区的距离以及当地断块物源区的规模和沉积物供应能力。 不论是浅海还是深海的硅质碎屑同裂陷期的层序，都能根据沉积物供给分为过补偿型、平衡型、欠补偿型和饥饿型四类。沉积过补偿和沉积平衡型以砂一泥一砂三层式同裂陷期沉积充填为特征；沉积欠补偿型是以双层式的砾一砂一泥沉积充填为特征；沉积饥饿型以单层的泥岩沉积充填为特征。不同的裂谷盆地充填样式中，同裂陷初期、强烈裂陷期和晚期与后裂陷初期在层序的连续发育、沉积体系及地层特征上有很大的差别：就像地层界面的构造意义（起始时刻和经历时问），例如下盘的不整合面、沉积间断面和海相密集段。尽管海相同裂陷期的充填具有多变性，但是四类裂谷盆地充填样式的分类方案为同裂陷期储层的分布和几何形态及源岩类型的预测提供了基础和强有力的工具。     

《热.盆.烃》理论模式的建立

《热．盆．烃》理论模式是地矿部石油地质研究所以冯福岂生长为首的集体科研成果，它的基本点是：热力学是地球动力学基础；地球深部热活动宏观，以上控制着地壳的构造作用和沉积盆地的形成、分布与演化；不同类型盆地的热特征控制着盆地内有机质的演化和油气的相态分布。在烃类原始母质向油气转化的过程中，热作用是多种地质－物理化学因素中最为活跃的因素。它是盆地形成的先导，又是联系盆地与油气之间的纽带。     

鄂尔多斯盆地南部铜川组碎屑岩地球化学特征及其对物源的制约

通过主量元素、微量元素及稀土元素等地球化学分析手段,结合前人的研究成果,对鄂尔多斯盆地南部铜川组物源进行研究。碎屑岩地球化学特征分析结果表明,研究区碎屑岩主要为杂砂岩和岩屑砂岩。稀土元素标准化配分曲线呈轻稀土明显富集、重稀土平坦和弱Eu异常特征。沉积物源岩的原始物质应来自上地壳,以长英质岩石为主。常量和微量元素构造判别图显示物源区构造背景为活动大陆边缘和大陆岛弧。结合前人碎屑锆石研究成果,鄂尔多斯盆地南部铜川组碎屑物质主要来自早期沉积再循环,其初始沉积物质来自华北北缘,秦岭没有为鄂尔多斯盆地南缘铜川组沉积期提供物源。      

沉积盆地的地球动力学

沉积盆地的形成主要与地球内部的热和物质的对流密切相关,它是沉积盆地形成和演化的原始动力。软流圈上涌高度、莫霍面或地幔羽的位置是地幔对流的具体的表现。地球内部流变学界限、岩石圈的性质和厚度、板内应力和沉积负荷是盆地形成的地球动力学基本机制。     

前陆盆地系统

前陆盆地系统定义为：（ａ）形成于收缩的造山带与相邻的的克拉通之间陆壳上的，一个狭长的潜在沉积物可容空间区域，其主要与由俯冲作用造成的边缘或弧后冲断－褶皱带的地球动力学过程有关；（ｂ）由四个可分离的沉积带组成，即：楔顶，前渊，前隆和隆后沉积带，每个带中的沉积物多少取闪于其沉积时的位置，而不是其与冲断带最终的几何关系；（ｃ）前陆盆了系统的纵向范围大概与冲断－褶皱带的长度相等，不包括溢出到残留洋盆地或大     

祁连盆地木里坳陷上三叠统辫状三角洲沉积模式

对青海祁连盆地木里坳陷上三叠统辫状三角洲进行剖析，从沉积学角度讨论了辫状三角洲的形成背景；从岩性、结构、构造、古生物、分布特征等方面总结了辫状三角洲的相标志及相层序；对辫状三角洲的亚相和微相进行了划分；提出了辫状三角洲的沉积模式；并对辫状三角洲砂体类型进行了探讨。辫状三角洲不具有重力流沉积特征，以牵引流沉积特征为主；由于辫状三角洲比三角洲更靠近物源，沉积物搬运距离短，沉积物粒度粗，成分成熟度和结构成熟度低；发育反映急水流的大型块状层理、平行层理和交错层理；主要发育辫状河道和水下辫状河道砂体；垂向为向上变粗层序；砂体类型对储集层物性有明显的控制作用。图３表２参１（邹冬平摘）     

拉张盆地的沉降、热流和生烃模拟

在沉积盆地中,现在所观察到的地质构造、地球化学、地热和其它地质、地球物理资料,错综复杂地反映了盆地演化史。弄清盆地演化史是一项包括几种地球科学在内的多学科任务。本文中探讨了地球动力学和盆地模拟在研究拉张盆地各种性质时的运用,重点特别放在构造沉降、热流和干酪根降解的模拟,同时对沉积盖层和岩石圈之间的热关系也作了适当     

准噶尔盆地阜康凹陷芦草沟组烃源岩地球化学特征与生烃潜力研究

准噶尔盆地阜康凹陷作为盆地内最大的富烃凹陷，其烃源岩地球化学特征、沉积环境和生烃母质等研究不足，限制了对该区探明资源量较低问题的理解。基于阜康凹陷东斜坡新钻揭的烃源岩样品实验分析结果，对阜康凹陷芦草沟组源岩进行了地质地球化学分析研究。阜康凹陷芦草沟组烃源岩总体属于中—很好质量的烃源岩，有机质类型为Ⅱ—Ⅲ型，主体处于低熟—成熟演化阶段；生物标志物特征显示，芦草沟组烃源岩的有机质为陆源高等植物和水生菌藻类的混合，可能具有类杜氏藻的绿藻贡献，总体沉积于贫氧—次富氧、淡水—半咸水的间歇性分层水体环境中，泥岩沉积特征明显。阜康凹陷芦草沟组烃源岩平面上地球化学特征变化较大，阜中凹槽和阜北凹槽显示出更大的生烃潜力。     

日本九州内特选的中、新生代沉积盆地地热史

<正> 1 前言 沉积盆地的地热史受沉积作用后一些地质和地球物理因素控制。最近已对沉积盆地的地热现象表示出特别兴趣,因为它对沉积盆地的起源、发育和构造史提供了有价值的信息。 以前对西南日本的沉积学和煤地质学的研究揭示了目前地表的区域性成岩程度。这些研究表明,沉积盆地之间的成岩程度和(或)变质作用相当不同。详细的反射率图(Aih-