前陆盆地层序地层学研究现状及进展

本文主要介绍了前陆盆地层序地层学的研究现状及急待解决的问题。前陆盆地层序地层学是将层序地层学的理论应用于构造活动区盆地分析的一个特例；前陆盆地二级构造层序代表了盆地不同成盆期的产物；前陆盆地的三级构造层序的成因并非受全球统一海平面变化控制，而与盆缘造山带的区域构造活动、盆内沉积作用和相对海平面变化的联合作用有关，是一个成盆期不同发育阶段的产物；前陆盆地地层的层序反映了前陆盆地构造演化史为一个多旋回的沉积－构造演化史。     

前陆盆地层序地层与油气聚集

从区域构造的观点看, 同板块碰撞有关的前陆盆地是油气聚集的有利地区。两个板块的相互碰撞形成一系列的造山带, 而在相对稳定板块的前缘常常形成前陆盆地。由于前陆盆地的特点, 使它对油气的生成、运移、聚集和保存都十分有利, 世界上前陆盆地是油气最富集的一类盆地。前陆盆地层序地层学是将层序地层学理论应用于褶冲带和前陆盆地的一个特例, 假定物源供给稳定, 前陆盆地可容空间的变化主要受控于构造作用和全球海平面变化。本文通过概括前陆盆地不同级别的地层层序、旋回及其成因, 揭示造山带构造运动、盆地沉积作用和海平面变化之间的内在联系, 进一步研究前陆盆地的沉积一构造演化, 提出前陆盆地的油气潜力主要取决于早期被动边缘发育程度和保存条件, "薄皮"逆掩断层带具一定油气潜力, 具有多种类型油气圈闭, 以及盆地晚期的前缘沉积有利于早期沉积的埋藏、成熟和保存等四项前陆盆地与油气关系的结论和认识, 为油气资源勘探提供理论依据。      

前陆盆地层序地层学研究中的几个问题

用层序地层学理论和工作方法来研究聚敛型活动大陆边缘的前陆盆地沉积地层时应力求使用术语上的统一,使用一级（旋回）层序、二级（旋回）层序、三级（旋回）层序等,每一级别的（旋回）层序可以划分低水位体系域、海（水）进体系域及高水位体系域、海（洪）泛面等。层序级别的划分以持续的时限为标准。各级别的层序界面以不整合面或沉积间断面或与之相应的整合面为标志。前陆盆地可容空间的变化主要受控于构造作用和全球海平面变化（假定物源供给稳定）。在造山构造活跃期,前陆挠曲作用占主导地位;在构造期后（构造宁静期）,全球海平面变化主要控制可容空间。这两种因素都以不同内容和形式在沉积层序中得到响应。通过详细的岩石学、沉积学、地层学以及各沉积区（前陆盆地即前渊、前隆和隆后盆地）剖面的区域对比研究,并与“标准”的全球海平面变化曲线图进行对比,可以区分出二者对前陆盆地形成、发育、演化的不同影响。     

龙门山造山带晚三叠世构造隆升的分段性及层序充填响应

川西类前陆盆地与龙门山造山带为一个典型的盆—山系统。从川西地区的层序充填特征出发,分析了龙门山造山带晚三叠世隆升作用与川西类前陆盆地充填过程的耦合关系。认为盆内充填的由砂砾岩组成的类磨拉石建造和三个结构明显的构造层序,反映了龙门山晚三叠世隆升强度的幕次变化;同时盆地北部、中部和南部地区层序结构的差异性揭示了龙门山造山带...     

库车前陆盆地古近系露头层序地层学

应用露头层序地层学基本原理和方法,在新疆库车前陆盆地古近系各种层序界面露头标志分析的基础上,探讨了该区三级层序、层序区域对比的基本特征以及层序发育的盆缘背景.研究表明:古近纪库车前陆盆地充填整体为一个二级层序,并进一步划分为8个三级层序;盆地基底的东、西分块是造成古近系充填层序纵向发育不协调的深部原因;通过沉积体系类型及演化与盆缘背景、构造活动的响应关系分析,推论了库车前陆盆地楔顶带的存在;楔顶带的发育抑制了构造活动期源于造山带的物源供给,使前陆盆地前渊带的沉积物供给速率趋于稳定.     

川西前陆盆地侏罗纪构造层序地层格架内沉积充填特征

为了研究侏罗纪龙门山造山带与川西前陆盆地盆山关系,以侏罗系3个构造层序(TS1~TS3)体系域(BE, BW)为研究的基本单元,通过对川西前陆盆地构造层序充填特征的研究发现:龙门山造山带构造运动与沉积盆地的构造层序充填特征吻合较好,并且龙门山造山带北段,中段,南段在各期次构造活动中活动情况具有差异。TS1BE期,川西前陆盆地北部和南部地区都发育有冲积扇-扇三角洲沉积,中部地区为三角洲沉积,显示该期龙门山造山带北段和南段构造活动可能较为剧烈,中段相对较平缓。TS1BW期,川西前陆盆地北部和南部地区都以湖泊沉积为特征,仅在川西前陆盆地中部地区发育有三角洲沉积,显示本期龙门山造山带构造活动不发育,较为平稳。TS2BE期,川西前陆盆地北部和南部地区自西而东为冲积扇,三角洲—滨湖、浅湖沉积环境,中部地区为三角洲沉积,显示龙门山造山带又一次剧烈隆升,且北段和南段活动较为剧烈,中段相对较弱。TS2BW期,层序充填结构表明龙门山造山带北段和中段活动情况再次趋缓,但南段构造活动仍然较为活跃。TS3BE期,川西前陆盆地北部和南部地区发育有冲积扇沉积,中部则以三角洲-湖泊沉积为特征,显示该期龙门山造山带北段和南段都发生了较为剧烈的构造隆升运动,龙门山造山带中段,构造活动相对较为平缓。TS3BW期,龙门山造山带北段和中段构造活动减弱,南段活动持续加剧,于芦山两河口地区沉积有巨厚的冲积扇沉积物。     

从前陆盆地充填地层分析盆山耦合关系

根据前陆盆地充填地层分析盆地和造山带的耦合关系，研究区域包括四川中生代前陆盆地和鄂尔多斯中生代前陆盆地。研究表明，前陆盆地和造山带具有较好的耦合关系。前陆盆地充填沉积物特征是造山带形成演化和盆地沉降的响应。向上变粗的沉积序列以及地层不整合盆地方向的迁移反映了造山带向前陆不断隆升的演化过程，前陆盆地沉积物的岩石学特征反映了双物源供给和造山带的剥蚀。层序地层的体系域构成和地层堆积方式主要受控于前陆盆地沉降速度的变化。     

西秦岭造山带泥盆纪沉积地质学和动力沉积学研究:古地理、地层层序及构造演化

晚加里东到早海西期，西秦岭北带存在一较大规模的造山带，泥盆纪的古地形呈北高南低的特征。持续的海侵由南向北侵进、中泥盆世由于北秦岭造山带的向南仰冲，形成同造山的前陆拗陷盆地。南秦岭裂陷槽是早古生代小洋盆的残余海槽。西秦岭造山带泥盆纪的地层层序分为海平面变化控制型层序（ＳＣ型）、基底构造控制型层序（ＴＣ型）和复合型层序（ＳＴＣ型）三种类型。ＳＣ型层序发育于中秦岭微板块的小型克拉通盆地，ＴＣ型层序发育于同造山盆地和相邻的前隆（反弹）带，ＳＴＣ型层序是造山作用和造山过程的沉积响应。秦岭造山带加里东－早海西期碰撞－造山作用过程较为复杂，北秦岭造山带是由秦岭微板块与华北板块斜向和不规则边缘碰撞形成的，是一个发育不成熟和不均一的造山带，碰撞和造山由西向东，造山作用在西秦岭表现显著；南秦岭洋盆的闭合是秦岭微板块和扬子板块的斜向碰撞形成的，具闭合不碰撞和碰撞不造山的特征，闭合和碰撞由东向西。晚海西－印支期，秦岭进入再生盆地发育阶段。再生盆地于印支－燕山期闭合并造山。     

试论造山带层序地层的类型、特点和控制因素——以东昆仑三叠系为例

造山带地区的层序地层往往被视为禁区,以东昆仑三叠系为例,认为造山带除核部外,远离造山带核部地区基本具备了开展层序地层研究的条件,但造山带层序地层与克拉通相比具显著的不同:1)体系域的不完整;2)凝缩段常常缺乏;3)造山带海平面变化特征自始至终呈现剧烈的跳跃式。因而控制造山带海平面变化和层序地层的并不是全球海平面变化,而是区域构造作用和物源控制。从而对造山带层序地层不能套用稳定地区的层序地层模式,而需要从自身特征出发,因地制宜,建立起不同构造环境控制下的海平面变化模式。     

川西类前陆盆地晚三叠世须家河期构造演化及层序充填样式

晚三叠世须家河期.龙门山构造活动呈现明显的阶段性。须二段和须四段沉积期为龙门山逆冲推覆活动期,川西类前陆盆地沉积、沉降中心位于靠近盆缘冲断带一侧的前渊坳陷内,盆地两侧以储层发育和沉积极不对称为特征。在盆缘冲断带一侧,随着龙门山造山带构造活动的增强,下切剥蚀力也不断增强,低位体系域相对发育.而高位体系域则因后期暴露剥蚀而保存不完整;在前陆隆起斜坡带一侧,表现为稳定的缓慢隆升,下切侵蚀作用较弱。故低位体系域缺失或不发育,而高位体系域则因后期剥蚀较弱而相对发育。须三段和须五段沉积期为龙门山逆冲推覆休眠期.川西类前陆盆地的沉积、沉降中心向前陆隆起方向迁移,盆地两侧沉积的不对称性也逐渐减弱.以发育区域性盖层和生油层为特征。其层序充填样式与活动期相似。但造山带前缘因构造剥蚀相对减弱而使沉积层序.尤其是高位体系域保存相对完整。而前陆隆起区则主要因沉积物供应不足而使层序发育相对不完整.只保留最大洪泛面附近的沉积。     

陆相前陆盆地沉积充填与层序地层模式探讨——以库车前陆盆地为例

以库车前陆盆地为例,对陆相前陆盆地的形成、沉积充填与层序地层结构、不整合面与层序界面、层序地层组成与其模式、生储盖组合与岩性地层圈闭等关键问题进行了探讨。认为前陆层序是盆缘构造运动的响应,由低位(冲积)体系域、湖侵体系域、高位体系域组成。前陆盆地层序界面表现为构造或沉积不整合面,代表了一次构造幕的发生,其层序地层样式是盆缘造山带构造楔推进作用的结果,是盆地演化的不同阶段的响应,反映了构造运动由强到弱的间歇变化。前陆层序界面代表了沉积结构的大转换,之下为构造稳定阶段的湖相泥岩或膏泥岩,之上为代表构造运动的冲积扇—扇三角洲相的巨厚磨拉石沉积充填。在构造活动期和静止期,盆地不同位置形成不同的沉积充填和地层结构特点。构造活动期以低位(冲积)体系域为主,在毗邻造山带侧以巨厚的冲积扇-扇三角洲-辫状河三角洲相等冲积沉积物为主;构造静止期以湖侵体系域为主,为广泛的河流-湖泊相沉积。沉积厚度从靠近冲断带侧向盆地内逐渐变小。陆相前陆盆地的生储盖组合配置好,储集体广泛分布于低位、湖侵和高位体系域中,以辫状河三角洲和滨湖相为主。其岩性地层圈闭主要分布在前缘斜坡带上,包括沿古隆起边缘的地层超覆不整合圈闭和地层削蚀不整合圈闭,将会成为今后油气勘探的新领域。     

试论陆相层序地层学及其在油气勘探开发中的意义

根据陆相层序地层的自身特点,对其层序界线、层序级别、层序界面等特征进行了分析,并把陆相层序地层分成断陷和坳陷两种盆地层序模式。最后根据层序模式特征阐述了陆相层序地层学在油气勘探开发中的实际意义。     

黔中隆起及外围南华-留纪层序地层特征

以黔中地区层序地层研究为基础,并与三都盆区层序地层对比。根据不整合界面、地层结构及地层的堆叠型式等特征,将黔中隆起及外围地区的南华-志留纪地层划分为14个层序,并阐述了各层序及体系域的发育特征。在此基础上,建立了南华-志留纪的岩石地层格架及相对海平面变化曲线。研究区层序地层的特点是：在浅水陆架区,大多数层序由海侵体系域和高水位体系域构成,并且高水位体系域的厚度常大于海侵体系域的厚度;层序所反映的海平面升降变化,在层序的下部表现较剧,常快速上升。通过层序界面的对比研究,界面基本性质进一步得到明确,使地层格架更趋真实。如黔中、黔北南沱组与澄江组的接触关系性质,从盆地区海侵体系域一高水位体系域及层序界面的延伸对比来看,黔中地区缺失这两个体系域,证明这里南沱组与澄江组之间为假整合接触。     

陆相坳陷型和断陷型湖盆层序地层样式探讨

依据层序地层学基本理论,考虑中国中新生代陆相坳陷型和断陷型湖盆的盆地结构和沉积物充填序列特征,综合利用地质和地球物理资料,以松辽盆地白垩系和准噶尔盆地侏罗系、柴达木盆地第四系和渤海湾盆地第三系为研究实例,将坳陷型湖盆沉积层序细分成可以确定首次湖泛面和不能确定首次湖泛面的两种类型,建立了这两种类型湖盆的层序地层样式。前者由低位、湖侵和高位体系域组成,后者由湖侵和湖退体系域构成。在断陷型湖盆中,可将盆地缓坡由同生断裂活动造成的地势变化带作为地形坡折带(构造坡折带)并用于确定首次湖泛面,进而讨论了首次湖泛面和最大湖泛面的多种识别标志,建立了由低位、湖侵和高位体系域构成的断陷型湖盆层序地层样式。     

层序地层学在隐蔽圈闭预测中的应用--以松辽盆地南部为例

根据松辽盆地南部地区典型的反演地震剖面及典型井的体系域、层序的发育特征,在松辽盆地南部地区共识别出9个层序、12个体系域,并应用层序地层学理论对松辽盆地南部地区青山口组及姚家组隐蔽圈闭进行了预测.研究结果表明:砂岩透镜体岩性圈闭主要分布于青二段及姚二三段高水位体系域;砂岩上倾尖灭岩性圈闭主要分布于姚一段水进及高水位体系域;地层超覆圈闭主要分布于各个水进体系域;断层-岩性圈闭和构造-岩性圈闭可以分布于各个体系域,分别取决于断层和构造发育层位.     

准西车排子地区中新生界层序格架及砂体预测模式

前陆盆地由于其独特的构造和沉积背景形成不同的层序地层格架样式.以准噶尔盆地车排子地区为例,详细分析了造山带前缘隆起斜坡带层序样式.在准西车排子地区中新生界主要目的层段(下白垩统吐谷鲁群、古近系安集海河组、新近系沙湾组和塔西河组)充填沉积中识别出5条主要等时界面,据界面的性质和级别划分出一级层序2个,二级层序组3个,三级层序4个.受前陆盆地造山带前缘隆起斜坡带独特的沉积背景及多幕逆冲构造活动作用过程的控制,准西车排子地区中新界各三级层序具有二元沉积结构特征,仅发育低位和湖扩体系域.逆冲挤压期发育低位粗碎屑沉积,应力松弛期发育湖扩细碎屑沉积.低位下切谷、大型扇三角洲和湖扩滩坝砂是准西车排子地区的有利储集砂体及勘探目标.      

内蒙古苏里格庙地区晚古生代层序地层学研究

通过岩心观察 ,结合测井曲线和地震反射资料分析 ,并根据层序地层和层序界面的识别标志 ,建立了苏里格庙地区的层序地层格架 ,并将上古生界划分为 3个二级层序 (超层序组 )和 15个三级层序 ,其中本溪组和太原组的层序具二元体系域结构 ,即由海进体系域和高位体系域组成 ;山西组、石盒子组和石千峰组的层序具三元体系域结构 ,包括低位体系域、湖进体系域和高位体系域。剖析了陆表海浅陷沉积、陆表海碳酸盐岩与碎屑岩混合沉积及近岸内陆河流—三角洲—湖泊沉积超层序组 (或层序组 )中层序的发育特征 ,论述了层序的演化过程。