盆地分析概論P(yáng)PT課件

1、 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，1996 7地質(zhì)過(guò)程定量模擬，龐雄奇，石油工業(yè)出版社，20038油氣盆地?cái)?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，1991 11石油勘探構(gòu)造分析，王燮培，石油工業(yè)出版社，199212平衡地質(zhì)剖面，NB伍德華特，SE博耶，薩普，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1991第1頁(yè)/共22頁(yè) 第一講 盆地分析的內(nèi)容和方法 第一節(jié) 盆地和含油氣盆地的概念一、盆地 不同的學(xué)者曾對(duì)盆地下過(guò)各式各樣的定義。 朱夏（1965）：“地殼的一定地段在大地

2、構(gòu)造發(fā)展一定階段的一種洼陷構(gòu)造”; 或“在地質(zhì)發(fā)展歷史一定階段的一定運(yùn)動(dòng)體制下形成發(fā)展的統(tǒng)一的沉降大地構(gòu)造單元”。 M.W.Bally(1975)：指出盆地是包含有超過(guò)1km厚沉積物的沉降單元，它現(xiàn)今仍或多或少保存有原來(lái)的形狀。這個(gè)定義不包括有厚的和常有復(fù)雜變形的沉積物的褶皺帶，雖然它們有時(shí)也會(huì)產(chǎn)出一定數(shù)量的油氣。第2頁(yè)/共22頁(yè)W.R.Dickinson(1974)：提出了盆地的兩重含義。一重含義是盆地為一個(gè)等深的或地形上的洼陷；另一重更重要的含義是盆地具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、沉積盆地和構(gòu)造盆地。 所謂“地貌盆

3、地”是指被天然高地圍繞的一塊低地。大陸地貌盆地可以是較小的山間盆地或大陸河谷等；水下的地貌盆地可以從小型的冰磧湖到大型的大洋盆地。 所謂“沉積盆地”是指一個(gè)平緩褶曲的沉積層、向中心傾斜的地區(qū)，其中巖相帶的走向、古水流方向與盆地的形狀、構(gòu)造一致，沉積層的厚度愈向盆地邊緣愈薄，說(shuō)明沉積與盆地的下沉是同時(shí)的。 所謂“構(gòu)造盆地”亦稱沉積后盆地，其中巖相帶的走向、古水流的方向等與盆地的現(xiàn)存構(gòu)造及地貌無(wú)關(guān)，說(shuō)明后來(lái)形成的盆地是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)發(fā)生改造的結(jié)果。第3頁(yè)/共22頁(yè)葉連俊(1980)：認(rèn)為“持續(xù)地接受沉積的地區(qū)稱為沉積盆地”。他根據(jù)盆地的沉積作用與盆地形成作用的時(shí)間配合關(guān)系將盆地分為先成盆地、同生盆地和次

4、生盆地等三類，與賽利的概念相似，但使用的名詞不同。張文佑(1984)：強(qiáng)調(diào)區(qū)別前構(gòu)造期盆地、同構(gòu)造期盆地和后構(gòu)造期盆地的意義。并指出許多現(xiàn)存的含油氣盆地都是被改造的后構(gòu)造期盆地，要尋找最有利的生油地區(qū)，必須打破后構(gòu)造期殘余盆地的界限，進(jìn)行更大范圍的構(gòu)造巖相帶劃分和對(duì)比，進(jìn)行古氣候、古生態(tài)和沉積環(huán)境等對(duì)比研究，恢復(fù)前構(gòu)造期盆地的面貌。 結(jié)語(yǔ)：就“盆地”而言，以R.C.Selley(1976-1985)的定義較全面?！芭璧亍睉?yīng)具有三重涵義，即地貌盆地、沉積盆地和構(gòu)造盆地。而本文所說(shuō)的“盆地分析”主要指的是沉積盆地分析。關(guān)于“沉積盆地”概念的理解，至少應(yīng)包含三個(gè)要素：第一是物質(zhì)，即沉積盆地是由沉積地

5、層組成的；第二是地質(zhì)時(shí)代，即沉積盆地發(fā)生在一定的地質(zhì)時(shí)代；第三是空間，即沉積盆地是具有盆狀形態(tài)的地殼構(gòu)造單元。因此，在一定的地質(zhì)時(shí)期中，在盆狀的空間中堆積的沉積物（一般認(rèn)為厚度超過(guò)1000m）即是沉積盆地。第4頁(yè)/共22頁(yè)二、含油氣盆地 含油氣盆地是具備成烴要素、有過(guò)成烴過(guò)程并已發(fā)現(xiàn)有商業(yè)價(jià)值的油氣聚集的沉積盆地。 含油氣盆地是油氣生成、運(yùn)移、聚集、保存的基本單位。世界上99以上的油氣資源是在沉積巖中，那些在非沉積巖中儲(chǔ)存的油氣也與附近的沉積巖有密切的關(guān)系。為了評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)油氣遠(yuǎn)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(gè)整體或?qū)嶓w，有其內(nèi)在的地質(zhì)規(guī)律，包括地層層序、沉積相和沉積系

6、統(tǒng)、構(gòu)造、石油地質(zhì)等，只有對(duì)其作整體剖析，才能查明油氣在整個(gè)盆地中的分布規(guī)律，有效地選定最有利的油氣勘探區(qū)帶和勘探目標(biāo)。第5頁(yè)/共22頁(yè)第6頁(yè)/共22頁(yè)含油氣盆地 并非所有的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(jí)：即具大油氣田的盆地、只含中小油氣田的盆地和僅見(jiàn)油氣流的盆地。 大油氣田是指可采石油儲(chǔ)量接近8000 104噸（或5 108桶）或天然氣850 108m3。在全球已劃定的517個(gè)盆地中，具有大油氣田的盆地有73個(gè)，只有含中小油氣田的盆地有137個(gè)，僅見(jiàn)油氣流的有47個(gè)，至今無(wú)重要油氣發(fā)現(xiàn)的盆地有259個(gè)。 據(jù)1989年的統(tǒng)計(jì)，全球已發(fā)現(xiàn)大油田311個(gè)、大氣田127個(gè)

7、，其總儲(chǔ)量占世界已發(fā)現(xiàn)證實(shí)儲(chǔ)量的80以上。大油氣田的形成是由盆地各種地質(zhì)條件所決定的，各種成烴、成藏要素必須具備，缺一不可，這就使得在進(jìn)行含油氣盆地分析時(shí)，必須進(jìn)行全面系統(tǒng)和精細(xì)的研究。 第7頁(yè)/共22頁(yè) 第二節(jié) 含油氣盆地分析的內(nèi)容和程序 一、盆地分析的內(nèi)涵 20世紀(jì)40年代，Pettijohn從沉積學(xué)出發(fā)提出“沉積盆地分析”的概念，將盆地作為一個(gè)整體，對(duì)其中充填的沉積物進(jìn)行全面的研究。 A.D.Miall(1984)在沉積盆地分析原理一書中認(rèn)為以勘探資源為目的的盆地分析是對(duì)盆地中的沉積巖層進(jìn)行研究，涉及許多內(nèi)容，其中最重要的是地層學(xué)、構(gòu)造學(xué)和沉積學(xué)。 P.A.Allen(1990)在盆地分

8、析原理與應(yīng)用一書中指出，盆地分析就是將沉積盆地作為實(shí)體進(jìn)行綜合研究。 第8頁(yè)/共22頁(yè)盆地分析的內(nèi)涵 盆地的成因分析主要是從地球動(dòng)力學(xué)角度研究各類盆地的形成機(jī)理包括板塊構(gòu)造背景、動(dòng)力來(lái)源、類型、方式，深部巖石圈結(jié)構(gòu)和深部構(gòu)造作用過(guò)程，盆山關(guān)系等，從而建立各類盆地的成因模式及其相應(yīng)的地層、沉積、構(gòu)造模式。 盆地的演化史是盆地定量分析的重點(diǎn)和關(guān)鍵，包括多方面內(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、構(gòu)造變形史以及盆地演化史與成烴史和成藏史的關(guān)系研究等。最近，在沉降史分析中，也加強(qiáng)了對(duì)剝蝕量和剝蝕史的研究。 第9頁(yè)/共22頁(yè)盆地分析的內(nèi)涵 盆地石油地質(zhì)條件的綜合分析和

9、評(píng)價(jià)是盆地分析的具體應(yīng)用內(nèi)容。一個(gè)盆地成烴、成藏的狀況取決于油源、儲(chǔ)集、封蓋、運(yùn)移、圈閉（構(gòu)造、地層和巖性）和保存諸條件的存在及其合理的配置關(guān)系，缺乏任一條件都不會(huì)有好的含油氣遠(yuǎn)景。而這些條件受控于盆地形成、演化與改造（盆地構(gòu)造），受控于盆地的各種地質(zhì)作用。以盆地為基本單元，研究盆地的含油氣性、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(yīng)用于油氣勘探與開(kāi)發(fā)的特有的應(yīng)用內(nèi)容。 當(dāng)然，盆地分析還可應(yīng)用于找礦勘探與開(kāi)發(fā)（如煤礦、鈾礦等）、環(huán)境與災(zāi)害分析、工程建設(shè)與穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，等等；更重要的是，盆地分析也是重要的基礎(chǔ)地質(zhì)研究?jī)?nèi)容，它與造山帶研究具有同等重要的理論研究意義；兩者的結(jié)合還形成了盆山關(guān)

10、系研究的新方向。第10頁(yè)/共22頁(yè) 二、盆地分析的基本思路 朱夏（1981）曾將含油氣盆地研究的主要內(nèi)容歸納為4個(gè)M、4個(gè)S和3個(gè)T。4個(gè)M: （1）物質(zhì)基礎(chǔ)（Material），指生油物質(zhì)的性質(zhì)和數(shù)量；（2）成熟度(Maturation)，指有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為石油的成熟程度；（3）運(yùn)移（Migration），包括運(yùn)移、圈閉和聚集；（4）保存（Maintenance），指蓋層及后期改造的條件。4個(gè)S: （1）沉積作用（Sedimentation)，指沉積環(huán)境、組合和生儲(chǔ)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(yīng)力場(chǎng)和應(yīng)力條件（Stress fie

11、ld and Stress condition）；（4）構(gòu)造樣式（Structural style)，指構(gòu)造形態(tài)，張、壓、走滑應(yīng)力體制下的構(gòu)造樣式。 3個(gè)T：(1)構(gòu)造背景（Tectonic settings）；(2)時(shí)代或時(shí)間(Time)，指盆地的發(fā)展階段、構(gòu)造演化；（3）熱史（Thermal history）。 第11頁(yè)/共22頁(yè) 盆地分析的基本思路 趙重遠(yuǎn)（1993）強(qiáng)調(diào)含油氣盆地地質(zhì)學(xué)研究中的3項(xiàng)原則：(1)整體原則，視盆地為一整體；(2)動(dòng)態(tài)原則，不僅研究現(xiàn)狀，還要?dú)v史地分析盆地和油氣的形成和演化；(3)綜合原則，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(gè)子系統(tǒng)

12、：(1)成盆作用與過(guò)程；(2)成烴作用與過(guò)程；(3)成藏作用與過(guò)程；(4)成藏組合與分析；(5)后期改造與油氣再分布。 第12頁(yè)/共22頁(yè) 盆地分析的基本思路 陳發(fā)景（1989）認(rèn)為含油氣盆地分析內(nèi)容主要包括有沉積、構(gòu)造和有機(jī)地球化學(xué)三個(gè)方面。 在盆地構(gòu)造分析方面，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(chǔ)、蓋層組合的關(guān)系； (2)盆地內(nèi)坳陷、斜坡和隆起的古構(gòu)造分析及油氣運(yùn)移指向； (3)斷裂性質(zhì)、分布及其在油氣運(yùn)移中的作用； (4)構(gòu)造樣式、圈閉類型和形成時(shí)期，以及與油氣運(yùn)移和聚集期的配置關(guān)系； (5)不整合面與潛山油氣藏。 第13頁(yè)/共22頁(yè) 三、不同尺度的盆地分析

13、盆地分析通常包括三種尺度： 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的區(qū)域環(huán)境、深部背景、變化規(guī)律及其基本屬性。例如，以下幾個(gè)方面的研究： (1)盆地的構(gòu)造位置、盆山關(guān)系、盆間關(guān)系研究； (2)盆地的古氣候、古緯度、古地理環(huán)境研究； (3)盆地的地質(zhì)時(shí)代及古原型盆地研究； (4)盆地形成、演化的區(qū)域地球動(dòng)力學(xué)背景、盆地類型研究； (5)盆地深部結(jié)構(gòu)、不同層次構(gòu)造關(guān)系和不同期次盆地疊置關(guān)系研究。第14頁(yè)/共22頁(yè) 不同尺度的盆地分析 （2）盆地整體研究 將盆地作為一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，研究該系統(tǒng)內(nèi)所發(fā)生的地質(zhì)過(guò)程或作用及其各種地質(zhì)響應(yīng)。 例如：以下方面的研究： (1)盆地的

14、層序、旋回、幕或地質(zhì)事件分析，盆地形成演化的階段或期次研究；(2)盆地構(gòu)造變形體系、樣式、類型、疊加、構(gòu)造演化和不同時(shí)期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)分析，以及不同層次構(gòu)造變形關(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)盆地構(gòu)造沉積充填模式分析、構(gòu)造巖相帶劃分、構(gòu)造巖石組合及其序列研究；(5)盆地內(nèi)部構(gòu)造巖漿活動(dòng)、熱活動(dòng)、熱史分析。第15頁(yè)/共22頁(yè) 不同尺度的盆地分析 （3）盆地內(nèi)部含油氣區(qū)帶研究 通常是指盆地內(nèi)二級(jí)構(gòu)造帶或局部構(gòu)造的解析，研究油氣區(qū)帶的基本要素、某些控制二級(jí)構(gòu)造帶的主干斷層或斷裂帶、盆地構(gòu)造內(nèi)部二級(jí)構(gòu)造帶中各構(gòu)造要素之間的關(guān)系，以及構(gòu)造演化和形

15、成機(jī)理。 “油藏描述”也屬于盆地內(nèi)部含油氣區(qū)帶研究的范疇，它已經(jīng)發(fā)展成為含油氣盆地分析學(xué)科中一種相對(duì)獨(dú)立的內(nèi)容。第16頁(yè)/共22頁(yè) 四、不同勘探階段的盆地分析 在不同盆地油氣勘探階段，盆地分析的研究?jī)?nèi)容是不同的，盆地分析工作可分為三個(gè)階段進(jìn)行： 第一階段 盆地勘探程度較低，尚未取得工業(yè)性油氣發(fā)現(xiàn)。盆地分析要初步搞清盆地基底結(jié)構(gòu)、盆地構(gòu)造格局、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(yuǎn)景資源量，評(píng)價(jià)盆地勘探前景，并通過(guò)對(duì)多個(gè)盆地的比較，進(jìn)行分類排隊(duì)，優(yōu)選出具有含油氣遠(yuǎn)景的盆地。 第二階段 盆地已獲得工業(yè)性油氣發(fā)現(xiàn)，并具有地震測(cè)線網(wǎng)。以探井為骨干，地震測(cè)線為基礎(chǔ)，結(jié)合其他資

16、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、巖性橫向變化，構(gòu)造形態(tài)和斷層分布；搞清油源關(guān)系、有效烴源巖體和儲(chǔ)集巖體的分布；計(jì)算盆地的生烴量、排烴量及其分布，預(yù)測(cè)油氣資源數(shù)量及其分布，優(yōu)選有利含油氣區(qū)帶。第17頁(yè)/共22頁(yè) 不同勘探階段的盆地分析 第三階段 含油氣盆地達(dá)到較高勘探程度。對(duì)各種地質(zhì)特征和石油地質(zhì)規(guī)律有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，特別是通過(guò)對(duì)已發(fā)現(xiàn)的各類油氣藏的分析研究，對(duì)油氣運(yùn)移聚集規(guī)律有了較深入的認(rèn)識(shí)。需進(jìn)一步充實(shí)盆地地質(zhì)模型，更加準(zhǔn)確地再現(xiàn)盆地地史、熱史、生烴史、排烴史，還需要再現(xiàn)盆地油氣運(yùn)移聚集史，定量地預(yù)測(cè)油氣資源數(shù)量及其三維空間分布，確定各類有利含油氣區(qū)帶及其潛力，特別是要進(jìn)行對(duì)圈閉含油性的評(píng)價(jià)及地層巖性油氣藏和隱蔽油氣藏的預(yù)測(cè)。 第18頁(yè)/共22頁(yè) 五、含油氣盆地分析的方法 含油氣盆地分析是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，涉及面廣，需要開(kāi)展多學(xué)科綜合分析研究工作。其主線是地球動(dòng)力學(xué)和構(gòu)造沉積油氣演化。 含油氣盆地分析要求有一套先進(jìn)的科學(xué)研究技術(shù)，將定性與定量研究結(jié)合；要引入各學(xué)科的新成就、新技術(shù)，充分