沉积盆地动态模拟的有关理论及应用

沉积盆地的动态模拟在近20年内取得了很大的进展,它目前已成为地球动力学和构造物理学中受到相当重视的一个研究领域。本文说明了盆地动态模拟的内容及它与传统的盆地分析的关系。对于模拟盆地的沉降史和热历史这两个方面,本文介绍了它们的有关理论,并列举了在研究不同类型盆地中的应用。文内还具体阐述了目前用宋模拟沉积盆地沉降过程的五种理论模型,即均衡-挠曲模型、热模型、拉张模型、相变模型及分层弹性-粘弹性模型。本文最后对当前盆地动态模拟工作中需进一步研究的一些问题提出了看法。     

四川盆地综合地质、地球物理研究

对四川盆地的地质、地球物理场特征进行了分析与探讨，对重力、航磁数据进行了延拓、求导，并反演计算了该盆地莫霍界面与磁性项、底界面，为认识盆地的断裂系统、地壳深部结构提供了基础，在此基础上收集了四川盆地的人工地震与测井资料，对该盆地进行了盆地沉降史的动态模拟，模拟表明，四川盆地在65Ma以后，属于稳定沉积阶段。     

南黄海北部盆地中、新生代构造热演化史模拟研究

盆地深部地球动力学过程控制和影响着浅部的构造热演化过程,针对南黄海北部中、新生界断陷盆地,将地球动力学模拟技术与传统古温标法相结合,对研究区中、新生代伸展断陷期演化以来的构造热演化史进行了研究.对基于改进McKenzie模型的数值模拟的原理、方法和过程进行了探讨,包括理论与计算构造沉降趋势拟合、伸展系数计算与误差校正、模拟参数定义及一维模拟结果的三维初步应用等方面.研究表明,南黄海北部盆地中生代以来伴随裂陷拉张过程其古热流整体呈现升高趋势,至晚白垩世末到古新世期间最高可达80 mW·m~(-2),古地温梯度最高可达49℃/km,部分单井构造沉降史模拟结果显示多期拉张特征,裂后期热流持续降低,至渐新世末到中新世热流约为65 mW·m~(-2),与现今热流值相当.利用一维数值模拟获取的相应参数及热史恢复结果,对盆地的古地温场进行了三维模拟恢复,取得了较好的应用效果,研究方法和成果对于盆地构造演化、油气资源评价及成藏模拟等均有重要意义.     

裂谷盆地构造-热演化模拟中几个问题的讨论

裂谷盆地的构造-热演化模拟是在岩石圈尺度计算裂谷盆地形成演化过程中的热历史和沉降史.拉张模型实现了构造和热的完美结合,在描述裂谷盆地沉降和热流演化方面取得了很大的成功.本文使用二维运动学模型,通过有限元方法,在拉格朗日坐标系下进行拉张背景下的构造热演化模拟,探讨了拉张模型中初始地壳、岩石圈厚度、软流圈对流、模型上边界对构造热演化的影响,以及载水和载沉积物两种情况下盆地侧翼抬升的差异.     

南海北部珠江口与琼东南盆地构造-热模拟研究

珠江口盆地和琼东南盆地位于南海北部的大陆边缘,本文在此地区选取了13条典型剖面,进行了构造沉降史和热史的模拟,初步探讨了其新生代以来的构造-热演化历史.其研究结果表明:珠江口盆地存在两次热流升高过程,分别为始新世(56.5～32 Ma)和渐新世(32～23.3 Ma).琼东南盆地存在三期加热和两期冷却过程,始新世盆地热...     

叠合盆地构造热演化模拟方法研究——以江汉盆地为例

基于地球动力学的构造-热演化方法是沉积盆地热史研究的重要方法之一.本文以江汉盆地宜随大剖面为例,采用平衡剖面方法对叠合盆地复杂、漫长的演化历史进行构造恢复,采用多期有限拉张-挤压应变速率法进行古热流反演,最后得到盆地的古地温场.由此,建立了构造恢复—盆地基底热流反演—岩石圈尺度温度结构—沉积盆地尺度温度结构的多期伸展、挤压模型的热模拟方法流程,实现了岩石圈尺度的热模拟与盆地尺度的热模拟相结合.     

综合地球物理方法对黄海地区前新生代残留盆地分布的研究

残留盆地由于埋深大、构造复杂等特点,单一的地球物理方法对残留盆地的勘探与解释存在很大的局限性,因此运用综合地质地球物理方法对前新生代残留盆地进行研究,可以充分发挥各种方法的优势,有效地解决油气勘探中的有关问题.本文以黄海地区前新生代残留盆地为研究对象,以"区域控制局部,深层约束浅层"为指导思想,在前人研究的基础上,运用重、磁、地震、钻井和区域地质等资料进行了综合研究,根据研究与计算结果勾绘了黄海地区前新生代残留盆地的宏观构造格架,并分析了残留盆地分布特征.     

莺歌海盆地拉张性质的研究

莺歌海盆地是南海北部陆架盆地的重要组成部分．本文根据ＭｃＫｅｎｚｉｅ（１９７８）的均匀拉张模型,并采用Ｍｉｄｄｉｅｔｏｎ（１９８４）在地震地史分析中的做法,由地震剖面资料得到进行去压实校正所需的地层资料．经过去压实校正和回剥处理,得出了盆地典型剖面的地层埋藏史和热沉降史．然后,由热沉降史通过与ＭｃＫｅｎｚｉｅ的理论曲线的对比,求出拉张因子分布．结果表明,莺歌海盆地为符合ＭｃＫｅｎｚｉｅ模型的盆地,南海的两次扩张在莺歌海盆地形成过程中有明显的反映．     

伊洛瓦底盆地热-沉降史模拟及构造-热演化特征

本文首先运用EASY% Ro反演法对伊洛瓦底盆地由北向南进行了热史的恢复,北部钦敦凹陷的平均古地温梯度为13.0~15.0 ℃/km,中部沙林凹陷的平均古地温梯度为18.0~22.0 ℃/km,南部三角洲凹陷的平均古地温梯度为33.0~37.0 ℃/km.从模拟结果可以看出,盆地由北向南地温梯度逐渐升高,生烃门限的深度由深变浅.然后模拟了盆地的构造沉降史.模拟结果表明,盆地具有幕式构造沉降特征,这反映了伊洛瓦底盆地可能处于弧间或弧后的构造背景.伊洛瓦底盆地北部和南部具有不同幕次的构造沉降史,北部在早始新世时期（53~51 Ma）经历了一幕拉伸过程,然后进入了热沉降期,并伴随局部的快速隆升;南部则经历了两幕拉张过程,分别是在早始新世时期（53~51 Ma）和中中新世时期（21~13 Ma）.盆地的这种南北构造沉降的差异很可能是造成盆地地温梯度北低南高的原因.     

沉积盆地地热史模拟方法及简要述评

沉积盆地的地热史模拟是目前盆地动态模拟的重要内容.盆地热史研究经历了定性、半定量及定量研究的过程,而且这一研究仍在继续深入.目前,盆地热史反演研究占据了主导地位.对目前一些常用的盆地地热史研究方法和手段作概要总结,并加以简要的评述,尤其着重介绍了近年发展起来的地热史反演方法——利用有机质镜质体反射率R_0资料和磷灰石裂变径迹资料反演沉积盆地的地热历史.     

怀涿盆地北缘断裂跨断层流动形变观测场地适宜性分析

针对山间盆地断裂复杂的特点,以山间盆地边界控制性断裂怀涿盆地北缘断裂为例,综合断裂活动特征、野外地质调查和地球物理勘探结果,并结合场地环境条件和相关技术规范,对3个跨断层测量场地进行综合分析,优选出适宜作为跨断层流动形变的监测场地。     

西宁盆地深部构造与地震

西宁盆地及周缘处于新构造运动活跃地带,历史上该区曾发生过多次浅层地震(其中几次具有较大的破坏性)。通过区域地球物理场的分析,推断深部构造的特征,对地震产生的动力学背景作深入探讨有利于地壳稳定性评价。     

松辽盆地西北边界部分地球物理特征

松辽盆地是我国东北地区重要的地质构造单元.为探测松辽盆地西北部边界基底分布、深部结构与构造关系,沿扎兰屯经齐齐哈尔至林甸实施了约240 km的综合地球物理的探测研究,利用重力、电法等地球物理方法对其进行了综合地球物理解释.研究结果揭示了研究区的速度结构分布、重力分布、基底起伏形态及电性结构等地球物理特征:(1)满-绥断面速度资料显示,嫩江岩石圈断裂有明显的速度分界,其东南侧的松辽盆地与大杨树坳陷具有连续统一的速度结构;(2)重力反演基底显示,松辽盆地与大杨树坳陷基底连续,具有统一的基底特征;(3)二维电性反演显示,大杨树坳陷和松辽盆地两构造电性层连在一起,低阻分布形态也是一样的.以上结果结合满-绥断面速度结构分布表明大杨树坳陷是松辽盆地西部的延续,松辽盆地西部边界应扩展到大杨树坳陷西部边界,即嫩江岩石圈断裂.     

羌塘盆地及周边地带地球物理场与油气深部构造背景初探

本文对已有的地球物理场资料、地壳与上地幔结构的概略展布以及青藏的高原的大地构造格局进行了综合分析。结果表明：该区沉积层巨厚，重力场表现为负异常，地壳底部与上地幔顶部相对周边造山带上隆，低速异常分布，地幔对流向生此向下聚集，这些要素提出：羌塘盆地具有构成新油气田的深部构造背景和地球物理场特征，基于这些初步认识，文中最后提出了对该盆地进行深化研究的建议。     

Recent developments in study of the typical superimposed basins and petroleum accumulation in China:Exemplified by the Tarim Basin

Most of petroliferous sedimentary basins in China have experienced multiple phases of tectonic evolution and deposition, and are characterized by tectonic and depositional superimposition. The term "superimposed basin" is suggested to describe those basins which consist of two or more simple prototype basins superimposing vertically and/or coalescing laterally. The characteristics of petroliferous superimposed basins are "multiple stages of basin forming and reworking, multiple layers of source rocks, multiple periods of hydrocarbon generation and expulsion, multiple periods of petroleum migration-accumulation-escape". Therefore,applying the wave process analysis method to studying the process of basin formation, hydrocarbon generation, and reservoir formation, and then establishing theory of "petroleum accumulation system" is helpful to enhancing petroleum exploration efficiency in superimposed basins.This paper will, based on case study in the Tarim basin, report the major developments in studying basin formation, hydrocarbon generation and petroleum accumulation. In study of basin formation, (1) geophysical comprehensive profiles reveal that the Tarim plate has been subducted beneath the Tianshan orogenic belt with an interfinger structure and that the deep structure in the eastern section of the Tianshan orogenic belt is different from that in the western section. (2) The vertical variation in debris and geochemical composition reveals the nature and Mesozoic-Cenozoic evolution history of the Kuqa Depression. (3) Field investigation and paleostress reconstruction show that the Kuqa Depression has undergone gravity-driven extension in sedimentary cover when the Tianshan uplifted vertically. In hydrocarbon generation study, new developments include (1) setting environmental index to judge high grade source rocks in marine carbonates, and (2) establishing the lower limit of the organic carbon content for effective carbonate source rocks. In petroleum accumulation study, (1) methods of determining paleopressure and paleotemperature of forming fluid inclusions have been established. (2) The petroleum source analysis has indicated that the crude oil in the Lunnan and Tahe oilfields are derived from the source rocks of the Middle and Upper Ordovician. (3) Three generations of oil inclusions from the Lunnan oilfield have been recognized and dated.     

Gravity-geoelectric joint inversion over the Potiguar rift basin, NE Brazil

A joint inversion of gravity and geoelectrical data has been performed along a 100 km long profile across the oil-bearing Potiguar rift basin in NE Brazil. The integrated approach is based on the connection between density and resistivity of a sedimentary sequence through the porosity. Seventy-one gravity stations and twenty-nine vertical electrical soundings were carried out across the central part of the Early Cretaceous basin in the Precambrian Borborema Province to apply the proposed joint inversion. Both the physical properties and geometry of the multilayer deep model were well constrained by a wide set of prior information obtained by surface mapping, geophysical logs and seismic sections. The results reveal a rift architecture formed by a 5000 m thick half-graben structure separated by an intervening basement high and an extensive adjacent platform with a sedimentary infill of about 300 m thick. The calculated model shows geometries for the sedimentary density/resistivity interfaces in agreement with the seismostratigraphic sequences revealed by seismic section, representing a substantial improvement in comparison with previously published gravity models.     

塔里木盆地阿图什-八盘水磨反冲构造系统研究

通过大量野外地质调查和深部物探 (地震剖面、MT和重力 )综合构造解释 ,在位于东起八盘水磨 ,西至乌鲁克恰特以西的南天山前陆冲断带中 ,确定了阿图什 -八盘水磨反冲构造系统及其三角带构造 ;该反冲系统由小阿图什 -八盘水磨和乌尔 -喀拉套山反冲构造系统及小阿图什 -乌鲁克恰特被变形的反冲构造系统组成 ;即在以往认为南天山向塔里木盆地大规模逆冲推覆的地区 ,塔里木盆地盖层第四纪以来沿多组滑脱面向天山新生代造山带反冲推覆。塔里木盆地反冲构造系统发育的区域基底埋深往往大于 10km ,对应麦盖提基底构造下凹区 ,而相邻柯坪塔格薄皮推覆构造系统发育的区域基底埋深一般小于 10km ,对应巴楚基底构造上隆区 ;逆冲和反冲构造转换带基底埋深约10km ,平衡剖面恢复表明弧形逆冲和反冲构造顶部分别为逆冲和反冲位移量最大位置     

黄骅坳陷前新生代残留盆地结构与基底性质研究

利用综合地球物理方法研究前新生代残留盆地结构是当前深层油气勘探亟待解决的问题之一.本文基于高精度重力、航磁、地震等综合地球物理资料,通过位场正演剥离和正则化滤波技术对黄骅坳陷前新生代残留盆地结构展开研究,构建黄骅坳陷宏观的盆地立体格架,分析前新生代残留地层的展布及残留厚度特征,探讨盆地基底的三分性问题.研究表明,黄骅坳陷宏观上呈现垂向分层、东西分带、南北分区的盆地结构特征;前新生代残留盆地总体为NNE-NE向展布,但沉积中心与残留地层厚度明显不同于新生代沉积特点,在歧口新生界巨厚区残留厚度较小;盆地基底表现出三分性特征,区内"T"型交叉的两组隐伏深断裂可能为燕辽基底、鲁西基底和太行基底的拼接线;前新生代盆地结构、残留厚度与基底三分性特征均表现出受深部断裂构造的影响和控制.     

南黄海盆地基底及海相中、古生界地层分布特征

南黄海盆地是大型海相中、古生界和陆相中、新生界两期叠合型盆地,本文根据最新地震资料结合钻井资料及与海陆地质资料的对比研究对盆地内地震层序进行了划分,得到了陆相中、新生界盆地基底即中、古生界海相盆地的顶界埋深、三叠系和上二叠统的残留厚度,推断了陆相层基底地层分布,并根据磁力异常资料推测了海相中、古生界盆地结晶基底埋深,推断了海相中、古生界整体残留情况.下三叠统青龙组和上二叠大隆及龙潭组在南黄海盆地南部坳陷及勿南沙隆起广泛存在,而在北部坳陷的分布则狭窄,中部隆起则由于隆起和剥蚀作用导致这两套地层几乎没有残余.对中-古生界海相盆地和中-新生界陆相盆地的基底特征进行了比较,认为海相中、古生界在南黄海地区区域性存在,海相层厚度分布特征受基底起伏控制,同时受到印支板块运动的影响,中部隆起区是海相中、古生界比较稳定的地区.下古生界可能在南黄海盆地广泛分布,但受资料限制,还难以获知其残余地层的特征.     

合肥盆地和郯庐断裂带南段深部地球物理特征研究

根据重、磁、电、震资料联合反演和综合解释,研究了合肥盆地和郯庐断裂带南段深部结构特征和构造样式. 合肥盆地呈现深部印支面以下为逆冲断层、以上为张性正断层的构造样式,盆地构造反转发生在晚侏罗世,早白垩世是裂陷盆地形成的主要时期,早白垩世晚期合肥盆地发生构造反转,发育冲逆、冲推覆构造. 郯庐断裂带南段表现为“上正下逆”的构造变形样式和正花状构造特征,并经历了复杂的挤压走滑-引张正断层变形过程.