ISSN100922722 CN3721118/P海洋地质动态Marine Geology Letter s第26卷第3期Vol26No3文章编号:100922722(2010)0320053206沉积盆地分类及相关问题探讨岳来群1,甘克文2,夏响华1(1国土资源部油气资源战略研究中心,北京100034;2中石油勘探开发研究院,北京100083)摘要:沉积盆地是沉积作用的主要场所和沉积物堆积的大型空间。

沉积盆地分类的基础之一是其大地构造属性。

商业性油气藏均发现于沉积盆地中,不同类型的沉积盆地具有不同的含油气性。

沉积盆地分析以及分类涉及地球科学诸多学科,具有很强的综合性、理论性和实践性,关系到对盆地油气资源潜力的评价,日趋受到重视。

关键词:板块构造;沉积盆地;分类研究;油气资源中图分类号:IE121.3文献标识码:A沉积盆地是地史某阶段地表下沉所形成并接受沉积物填充且多被水体占据的凹地。

全球沉积盆地众多,在理论和实践中对其分类非常重要。

近来随着板块构造理论日臻完善以及全球油气勘探日趋活跃,沉积盆地及其分类研究备受关注。

1沉积盆地分类的意义沉积盆地及其分类研究,并非局限于学术层面的对比分析,还在于紧密结合油气勘探,进而能有益于此实践。

通过盆地分类可以明确各类型盆地的油气分布、丰度,从而指导油气潜力分析和勘探。

自板块理论提出后,将不同类型盆地及油气分布置于板块运动格架中予以研究,对于全球油气地质研究、能源战略而言大有裨益。

沉积盆地及其分类研究有助于政府层面能源战略及政策的设计与实施,准确把握、研判全球某一局部或某一盆地油气资源潜力。

沉积盆地及其分类研究有助于作业者确定可供风险勘探的沉积盆地。

沉积盆地或次一级坳陷等多以特定组合形收稿日期:2009211220基金项目:国家专项(GT2YQ2QQ22008)作者简介:岳来群(1960)),男,博士,研究员,主要从事基础地质、油气地质以及资源经济研究工作.Email:yu elq2000@163. com 式成组(系列)出现,借助于盆地及其分类,可以对已有理论与实践成果进行对比研究,选择风险较小的沉积盆地或目标区进行调查勘探,确定可供进一步投资的勘探基地。

沉积盆地及其分类研究有助于理论上某一(些)沉积盆地的资源潜力分析,以理论指导实践,避免拘于已有认识过高地估计某些特定目标的油气资源潜力,降低调查勘探成本,优化商业运作。

2沉积盆地分类依据2.1盆地的形态和结构根据沉积盆地的形态、规模和结构差异等可以划分沉积盆地。

沉积盆地可以发育在不同地壳表层,依据地壳结构差异可以划分为陆壳或克拉通壳盆地、洋壳盆地、残余洋壳盆地、过渡洋壳盆地、薄壳盆地和厚壳盆地等。

依据盆地基底可以划分为结晶基底、变质基底和形变岩层基底之上的盆地等。

褶皱)变质基底亦可按褶皱地史划分为前寒武纪、加里东系、华力西系和阿尔卑斯系褶皱基底等。

如盆地基底的褶皱多时代变形、叠加,可谓之复合基底盆地。

根据盆地基底构造变形和沉积盖层关系可以划分为褶陷型、断陷型和坳陷型盆地等。

Mar ine Geology Letters海洋地质动态2010年3月2.2盆地形成的动力学环境沉积盆地形成的动力学机制是其分类研究内容之一,如原生和次生;重力成因、热成因、应力成因和地球各圈层相互作用成因;单因素和多因素成因;主动和被动成因等。

也可依据盆地成生的动力学环境将其划分为引张型(或裂陷型)、挤压型和混合型盆地等。

大地热流或地温梯度值也是地球动力学环境参数,可据此划分为高温、低温盆地等。

也可以依据盆地演化过程中的岩浆活动划分盆地类型。

2.3沉积盆地的大地构造性质沉积盆地作为地壳构造单元,其形成、发展受控于大地构造环境,不同大地构造位置的盆地特点不一。

据此可将其分为山间、山前、地台或克拉通内部盆地等,也可分为与不同类型的板块边缘有关的盆地(离散型边缘、聚敛型边缘、转换型边缘)和板内盆地等。

在地球历史发展过程中,不同大地构造运动阶段中的沉积盆地其特点也有别,也可以据此讨论和划分盆地类型。

2.4沉积盆地地质世代依据沉积盆地成生时代可将其分为古生代、中生代、新生代或古)新生代叠合的沉积盆地等。

2.5沉积盆地沉积岩厚薄分类依照基底埋藏深度或盖层厚度,可将其划分为浅盆地、深盆地和超深盆地等。

2.6盆地的沉降与充填盆地沉降或沉降速率等参数也可作为盆地分类依据,如快速下沉、慢速下沉、高聚集速率、低聚集速率盆地等;根据盆地下沉和填充补偿关系可分为过补偿盆地、补偿盆地和欠补偿盆地等;根据盆地内发育的沉积系统、沉积环境和沉积相等特点可以将其划分为大陆环境、陆缘环境和海洋环境盆地等。

2.7沉积盆地的烃成熟度和含矿性根据沉积盆地的含油气性等,可以划分为含油、含气或含煤盆地。

如沉积盆地液态烃含量少,以气为主,可谓之含气盆地。

依照生油层演化程度可以划分为未成熟、成熟或过成熟等盆地。

3国外主要的盆地分类3.1板块构造兴盛前盆地分类板块理论盛行之前的盆地分类主要依据盆地形状、构造类型、位置(槽、台)等因素。

J H F Umbgrove[1]根据盆地形状及其与周围褶皱关系分为槽地和盆地,并进而划分亚类;L G Weeks[2]根据盆地构造环境及其油气赋存,将其分为活动带和稳定区;K F Dallmus[3]划分出原生盆地、次生盆地,强调不同盆地的石油地质意义,指出次生盆地远比原生盆地数量多,且石油生成和富集程度高。

3.2板块构造及其后盆地分类在上世纪60年代中期板块构造理论提出后,出现了依据板块构造理论的盆地分类。

M T H albouty等[4]较早根据地壳结构研究了分类;此后,G Rittenhouse[5]提出了地层圈闭分类;H D Klemme[6]对H albouty等的分类进行了修改,划分出克拉通壳盆地、过渡壳盆地等;Dickinson[728]将盆地分为/裂谷环境盆地0和/造山环境盆地0,该分类未突出克拉通盆地;A G Fischer[9]依照盆地形成机制分为/原生海洋盆地0和/次生盆地0,并指出,沉积盆地的成生并非取决于单因素作用,应将盆地成因分析与运动学分析结合。

亦有学者从盆地分析角度对盆地分析进行了探讨[10]。

从1980年之后,板块理论与油气勘探进一步促进了盆地分类。

A W Bally[11213]强调盆地与巨型缝合带关系,强调B型和A型俯冲带差异,划分出位于/刚性岩石圈内的盆地0、/缝合带边的盆地0和/缝合带上的盆地0;此后R E King等[14]也提出了分类。

A D Miall[15]依据板块边缘将盆地分为/离散边缘盆地0、/聚敛边缘盆地0、/转换断层和横推断层盆地0、/大陆碰撞和缝合期发育的盆地0以及/克拉通盆地0等,并将前4类进一步分出不同的次级类型。

54第26卷第3期岳来群,等:沉积盆地分类及相关问题探讨4国内主要的盆地分类中国属于欧亚大陆的重要组成部分,由若干大小不一的古陆核经长期发展、增生和不同形式的对接、消减及后期不同地质作用叠加而成[16]。

中国诸多沉积盆地问题难以用一般性的板块构造观点解释。

基于此,中国的沉积盆地分类与世界较为流行的分类方案也有所区别。

朱夏[17220]开创性地以/两个世代、两种体制0的思想对古生代、中新生代盆地进行了/双重分类0。

将古生代盆地分为6种原型,中新生代盆地分为7种原型。

指出一个大型盆地常是由几种原型组合而成,在多旋回盆地中,中新生代盆地同古生代盆地多有叠加。

此分类与中国大多数地区中三叠世以来地质现象的巨大变化相吻合。

叶连俊等[21]从时间差异和时间顺序讨论了盆地分类;刘和甫[22224]则从系统论角度定性、定时、定量分析了沉积盆地,依据地球动力学特征划分出/裂陷盆地0、/压陷盆地0和/走滑盆地03大序列12种类型;田在艺等[25]认为,应遵循盆地所处的地壳类型、盆地在板块构造中的位置、盆地的地球动力学环境和盆地发育的地质时代/四项原则0,将盆地分为/裂陷构造环境盆地0、/聚敛构造环境盆地0、/走滑断裂构造环境盆地0和/克拉通构造环境盆地04类16亚类。

甘克文[26,27]所编制的5世界含油气盆地图集6以及/说明书0中按/两种世代0的观点划分了/古生代盆地0、/中新生代盆地0,进而划分出2大类13亚类。

5建议盆地分类本文结合前人的成果,虑及目前正在开展的相关研究及实施的项目,以甘克文等[26,27]的分类为基础,根据盆地的成生、演化及发展构造背景而将其分为/离散背景盆地0、/汇聚背景盆地0和/转换背景盆地03类,结合地壳类型、位置和动力学模式进而分为不同盆地(表1)。

表1推荐的沉积盆地分类T able1Intr oductive classification of sedimentary basins分类原则构造背景地壳类型板块部位动力模式盆地类型离散背景陆壳克拉通内张裂、拉伸¹陆内坳陷盆地º陆内断陷盆地陆壳2洋壳过渡克拉通边缘(被动陆缘)张裂、拉伸、沉降»裂谷、裂陷盆地¼被动陆缘盆地洋壳(新生)陆间拉张、裂陷½陆间裂谷盆地(红海型)洋壳大洋中脊扩张¾大洋盆地(深海平原)汇聚背景主动边缘边部压缩、伸展¿海沟(含棱柱增生体)弧前压缩、热沉降À弧前盆地岛弧伸展Á岛弧盆地(含弧内盆地)弧后裂谷、伸展Â弧后盆地(边缘海)陆壳碰撞、挤压o11周缘前陆盆地o12弧后前陆盆地转换背景陆壳克拉通内(或陆缘)张裂、走滑o13走滑(拉分)盆地洋壳洋内张裂、走滑o14转换断层盆地6有关问题的思考6.1板块构造与沉积盆地沉积盆地的成生与板块构造具有密切联系,沉积盆地的属性、展布等均有其大地构造背景;构造变形取决于大地构造背景及相应的沉积层序组成,构造变形仅是地层形态之变。

鉴于全球各地板块构造特点不一,不同地史阶段差异巨大,不宜确定唯一的盆地分类研究全球的沉积地质问题。

自早寒武纪以来,全球板块应有过两次陆块汇聚和散裂,亦应出现过陆块增生和局部叠合消减,如果仅据现存大陆/以今论古0再现地史上的构造变动,就忽视了现有陆块本质上至少部分是不断增生的结果,所增生的大陆,除少部分为原来陆壳碎块整合外,大部当为原洋壳上的地块。

由于大陆边缘在离散和聚敛过程中可以是被动陆缘和活动陆缘的互换,其板块构造背景以及力学性质亦可改变,而现有的大多盆地分类却仅依照盆地现状而固定化,视变量为常量,视多因素为单因素,因而难以反映沉积盆地本质。

在世界范围内不可离开板块构造讨论沉积盆地,不可离开沉积55Mar ine Geology Letters海洋地质动态2010年3月盆地讨论油气。

总而言之,南大西洋、北极等被动陆缘盆地以及其他海域沉积发育的深水区、中东及中亚克拉通盆地、中东扎格罗斯前陆盆地等仍是油气潜力巨大的地区。