盆地的充填和演化分析
盆地、冲积平原对成煤、成矿、地质灾害起了决定作用
郭德胜 佳木斯大学数学系 3051145739@qq.com
在地球上，任何生命都与“碳元素”紧密相关，进行 着周而复始的碳元素循环，生命需要进食含碳的有机物质，排放出二氧化碳，地球也遵循着这样的规律，地球也是要吞纳含碳有机物质，在地球内部形成煤炭、石油、天然气等等，再经过火山、地震、人类开采与使用，形成二氧化碳排放空中，被排放空中的二氧化碳又被树木，植物利用光合作用被吸收，再次将二氧化碳转化 成有机物质，以植物的形式体现出来，一部分植物被动物消化，一部分通过河流被运移地球内部，形成一个反复“碳”循环的体系。
多年来，我一直思考这样的问题，煤到底是如何形成的？原有的煤炭形成理论，“煤是树木、植被、动物尸体堆积，以及沼泽地，经过多年的演变形成煤炭”，根据这个理论分析思考，陆地上为什么看不到树木、动物尸体的堆积呢？另一方面，煤矿很大，哪来的那么多树木和动植物尸体呢？
一，天然气如何的形成的？
经过多年的思考和研究，终于发现，将含碳有机物质堆积起来，只有一种可能，就是通过河水的运移，将树木、植被、动物尸体等含碳有机物质运送到湖泊、低洼地带，经过多年的沉积，叠加，将湖泊，低洼地带变成盆地和冲积平原。
湖泊，低洼地带，他们形成了聚集各种地表物质的自然条件，地表的含碳物体在水流、河水的冲击、运移，被湖泊、低洼地带沉积下来，经历几百年，上千年的沉积过程后，湖泊的演变成干涸的陆地，也就是，湖泊---沼泽地带—干涸的盆地结构陆地。而低洼地带在多次冲击中形成沉淀，天长日久成为冲积平原。而在这个上万年过程中。湖泊、冲积平原要积累无法估量的树木、植被、泥沙，以及鱼类尸体，在多年的积累沉积过程中，湖泊、冲积平原沉积了巨厚的沉积物质，有几十米，上百米、甚至上千米的厚度，继而形成了盆地式结构的陆地、冲积平原。通过这样沉积的方式，地下储存了大量的含碳物质，从而完成了碳元素物质的积累。而这个过程，与生活中的“沼气池原理”完全相似。
任何物质，在高温、高压、通电作用下，会发生了化学反应和化学变化，地下沉积大量含碳物质，在一定条件下，就会发生同等元素的物质的转化，形成含碳固体、液体、气体等物质。根据沼气池形成甲烷气体的原理，沉积巨厚含碳物质的盆地、冲积平原，就必然会出现含碳气体，固体和液体，气体很可能就是天然气。
二，煤炭是否也在盆地、冲积平原内部以及与山体接壤处产生呢？
地球上一个重要的现象，就是水流运移，雨水、河流将地球表面冲洗，把地面的含碳有机物运移汇聚，最后停留在湖盆、低洼地带，盆地、冲积平原就具备了储存含碳有机物的条件。盆地、冲积平原在多年的河水运移，形成一个天然的碳物质储存库，这是一个显著的量变过程，当物质的量变达到一定程度，就会发生质变。盆地、冲积平原条件成熟，就无法避免的发生一系列化学变化。
我们清楚，在化学变化中，物质发生化学变化，会产生热能、气体、甚至出现爆炸现象。从这个角度分析，那么，地球上经常出现地震，是不是在这样的条件下，这样的地理位置上，而产生了一种巨大的能量释放，导致地球的震动？
同时，地下在释放巨大能量的同时，地下含碳物质在热能作用下将进一步发生化学变化，将含有碳元素气体物质演变成固体，进而形成煤炭？根据推理分析，天然气和煤应该存在同一位置，存在于盆地、冲积平原与接壤的山系带，而地震也应发生在这样的地理位置上。这个演变过程应该是，沉积盆地与冲积平原--天然气--地震—煤炭。附下图：
如果上面的推理正确，那么，我们可以得出如下的结论：
1，地球内部出现碳元素物质的堆积，一定是通过河水的运移，经过多年的沉积、叠加，将含碳物质埋入地下，进而形成了盆地和冲积平原。
2，沉积式盆地、冲积平原，一定会产生天然气体，在化学反应的作用下形成含碳的固体、液体、气体。
3，地震所发生的地域，它的周边一定存在着一个冲击平原或盆地。冲积平原、盆地的面积大小决定了天然气、煤矿、地震的大小。
4，在其内及周边，没有盆地、冲积平原的地域，决不会发生地震。
5，如果说，盆地、冲积平原形成天然气，分析天然气移动走向，根据地质疏密程度，盆地、冲积平原的表面密度相对于山体的密度就大一些，气体移动会顺山体移动，山体结构是岩石，岩石存在缝隙，盆地、冲积平原所形成的天然气就会存储在山体内，根据天然气可燃可爆特性，就存在膨胀、爆炸可能，产生地质灾害，而震源中心多出于这样的地理位置。
6，对于大的冲积平原、沉积盆地，在它的内部和周边 ，一定存在巨量的天然气以及大的煤矿，反之，没有这样的地理位置，不会出现巨量天然气与煤矿，冲积平原大，天然气储量也大，地震也大，煤矿也大。
根据上述的结论，用事实加以验证。 根据百度搜索，复制了相关的信息资料。
三、大地震与冲积平原和盆地地域的关系
1、“汶川大地震”是否发生在冲积平原或盆地周边地域里？
汶川地震，它所包括的震区是十个最严重震点。汶川县、北川县、绵竹市、什邡市、青川县、茂县、安县、都江堰市、平武县、彭州市；
从上面这些地震位置发现，参见下图，这些震区围绕着盆西平原，也就是成都平原的北部。
网上资料显示，成都平原发育在东北—西南向的向斜构造基础上，由发源于川西北高原的岷江、沱江（绵远河、石亭江、湔江）及其支流等 8个冲积扇重叠联缀而成复合的冲积扇平原。整个平原地表松散沉积物巨厚，第四纪沉积物之上覆有粉砂和粘土，结构良好，宜于耕作，为四川省境最肥沃土壤，海拔450～750米，地势平坦。
盆西平原介于龙泉山和龙门山、邛崃山之间，北起江油，南到乐山五通桥。包括北部的绵阳、江油、安县间的涪江冲积平原，中部的岷江、沱江冲积平原，南部的青衣江、大渡河冲积平原等。
根据这些发生重灾区的位置发现，汶川县、北川县、绵竹市、什邡市、青川县、茂县、安县、都江堰市、平武县、彭州市，将这些城市依次连接，将成都平原包围了一圈，根据这些城市受到同等严重受灾情况，再根据地图，成都平原的边缘是地震中心地带。
2、鲁甸大地震是否发生在冲积平原或盆地地域里？
2014年8月3日16时30分，在云南省昭通市鲁甸县（北纬27.1度，东经103.3度）发生6.5级地震，震源深度12千米，余震1335次。
鲁甸此次地震灾区最高烈度为Ⅸ度，涉及范围面积只有90平方千米，等震线长轴总体呈北北西走向，Ⅵ度区及以上总面积为10350平方千米，共造成云南省、四川省、贵州省10个县(区)受灾，包括云南省昭通市鲁甸县、巧家县、永善县、昭阳区，曲靖市会泽县；四川省凉山彝族自治州会东县、宁南县、布拖县、金阳县；贵州省毕节市威宁彝族回族苗族自治县。
资料显示， 昭鲁坝子东起昭阳区凉风台大山脚，西至相邻的鲁甸县城稍外。总体地势西南高，东北低，面积约525平方公里，属云南四大坝子之一。坝子内丘坝相间，地势平坦， 昭鲁坝子位于云南省东北部的昭通市，昭通市西北面与四川省隔江（金沙江）相望，东南面与贵州省毕节市接壤，南面与云南省曲靖市会泽县相邻，是云南、贵州、四川三省的结合部。
昭通市境内最高海拔（巧家县药山）4040米，最低海拔（水富县滚坎坝）267米。昭鲁坝子处于昭通市的腹心地带，南北纵贯昭阳区与相邻的鲁甸县，故称昭鲁坝子。
昭鲁坝子北接壤金阳县，南接壤会泽县，南北穿越鲁甸，昭阳区，西侧对应巧家县。
结合上面的陈述和地图，就不难得出，昭鲁坝子处在8.3鲁甸大地震的中心地带。
3、秘鲁大地震是否发生在冲积平原或盆地地域里？
资料显示，亚马逊平原位于南美洲北部，亚马孙河中下游，介于圭亚那高原和巴西高原之间，西接安第斯山，东滨大西洋，跨居巴西、秘鲁、哥伦比亚和玻利维亚四国领土，面积达560万平方千米（其中巴西境内220多万平方千米，约占该国领土1/3），是世界上面积最大的冲积平原。
秘鲁当地媒体报道，当地时间24日下午18点左右（北京时间25日早6时左右），秘鲁中东部与巴西交界的马德雷德迪奥斯大区发生里氏7.5级地震。根据中国地震台网中心消息，此次地震的震级为7.7级，震源深度610公里。
秘鲁多个省份、巴西、阿根廷、智利、哥伦比亚、玻利维亚和厄瓜多尔等邻近国家的一些地区均有震感。
事实上，亚马逊平原周边地带的智利、哥伦比亚、玻利维亚和厄瓜多尔发生过多次大地震。
根据地图，这些发生大地震的国家，都处于亚马逊大平原的周边。这些国家的天然气开采量也很惊人。
4、台湾大地震是否发生在冲积平原或盆地地域里？
资料记载，台湾的台中、南投两县为921地震的重灾区。地震发生次日有统计数字表明：死亡人数逾2000人，上6534人，受困者2308人。台北县、台北市、苗栗县、台中市、彰化县、云林县等地灾情较为严重。
台南平原台湾省最大的平原，属冲积平原，其面积五千平方公里。 台北县、台北市、苗栗县、台中市、彰化县、云林县位于“台南平原”东侧，台南平原5000平方公里，921地震处在台南平原地带。
另注：
百度资料，1556年，中国陕西省南部秦岭以北的渭河流域发生的一次特大地震。华县地震之所以造成巨大损失，还与震中区位于河谷盆地和冲积平原，松散沉积物厚。
1739年1月3日晚8点左右，在平罗、银川一带发生该区有史以来最大的8级地震，地震位置处在银川平原。银川平原是黄河冲积平原，地下水埋深极浅，甚至溢积地表，地下水排泄不畅，土壤盐渍严重。
按照这样的思路分析判研，再结合卫星地图，找到世界所有的沉积盆地、冲积平原，与此地所发生的地震结合起来，就会发现：在这样的地理位置上存在各种地震，对于所有的大地震，在它的周边，或是在受灾严重地区所包围的地带，都存在各种盆地、“冲积平原”。
所有历史大地震，都存在一个共性，每一个大地震都对应着一个大的冲击平原或盆地。我们任意的拿出一个地震事件，都存在这样的现象。有地震的地区，就存在这么一个“冲积平原”，反之，没有“冲积平原”的地区及附近周边，就没有地震。
四．冲积平原，盆地会产生天然气么？
据新闻媒体报道，2015年下半年，中国石油在四川盆地页岩气勘探获重大突破。经国土资源部审定，中国石油在四川盆地威202井区、宁201井区、YS108井区，新增含气面积207.87平方公里、页岩气探明地质储量1635.31亿立方米、技术可采储量408.83亿立方米。这是中国石油首次提交页岩气探明地质储量。
作为一种非常规天然气资源，页岩气如何实现有效勘探开发，国内没有现成经验。中国石油从2007年进行地质综合评价开始，解放思想，创新实践，创造了页岩气工业气井、页岩气“工厂化”作业平台等10多项国内第一，形成了页岩气资源评价、区块优选、快速钻进、长水平段固井、分段压裂、压裂液回收再利用技术系列，积累了以“井位部署平台化、钻井压裂工厂化、采输设备橇装化、工程服务市场化、组织管理一体化”为核心的降本增效经验，对我国规模效益开发页岩气资源将产生重要的推动作用。
截至2015年8月27日，在上述探明储量区内，已有47口气井投产，日产气362万立方米，能保障280万个三口之家用气。
对世界上每一个国家的冲积平原或盆地进行搜查，都会存在着这样现象，存在大平原或大盆地的国家地区，煤炭、天然气非常丰富，同时大地震也频发。把世界上著名的大平原拿出来，得出的结论都是一样的，不再一一例举。
经过上面的分析论证，煤矿、天然气、地质灾害的成因以及所处的地理位置已经非常清楚，所举的事例和事实完全符合文章所阐述的也找到了。
上述观点对于地球的合理开发，保护地球家园，有极其深远意义。按照这个理论观点，地球多年来形成的自然灾害，可以找到相应的解决对策，避免灾害造成的生命与财产的重大伤亡和损失。从这个观点出发，还会发现地球的过去，预知地球的未来，一举突破以往很多无法解决的问题。
2020-01-14 · 技术研发知识服务融合发展。
中地数媒
沉积充填是盆地的实体，因此盆地沉积充填分析是盆地分析的重要内容之一。目前，在沉积充填的解析上已具备了新的理论基础与方法。划分等时地层单元及其内部的三维建造块是基本的任务。20 世纪 70 年代提出的地震地层学的研究和随后形成的层序地层学为盆地的充填研究提供了新的思路与系统的方法。层序地层学建立的各级层序都是三维地质体，由较低级别的单元构成较高级别的单元，如三级层序构成二级层序，即沉积体系域，沉积体系域又是由沉积体系和沉积相组成的。
2. 2. 1 沉积相和沉积体系分析
沉积相和沉积体系分析是沉积盆地分析中的基础工作，沉积相是指能反映形成环境的岩性特征、沉积特征和生物特征的总和，并与沉积作用和沉积环境有成因联系的三维岩相组合，称为沉积体系。沉积体系分析的理论基础是瓦尔特相律和相模式。
沉积相和沉积体系的分布既受大地构造背景的控制，又受盆地演化期间内部作用的影响，现代沉积相和沉积体系时空演化研究的开展，使人们对沉积盆地充填因素有了较深刻的认识。盆地的几何形态和沉降历史、气候、物源区、排水形式、搬运和沉积机理及全球海平面变化等都可以影响盆地的充填，即都可以对沉积相和沉积体系的分布与类型产生重要影响。
沉积相和沉积体系分析是盆地充填分析的不同级别，沉积体系的划分是在沉积相基础上进行的。盖洛韦 ( W. E. Galloway，1983) 将陆源碎屑沉积体系划分为: ①冲积扇体系;②河流体系; ③三角洲体系; ④碎屑海滨带体系; ⑤陆源陆架体系; ⑥陆源陆坡体系和盆地体系; ⑦湖泊体系; ⑧风成体系。迈尔 ( A. D. Miall，1984) 将沉积体系划分为: ①陆相沉积体系; ②海岸沉积体系; ③碎屑陆架和伴生的沉积体系; ④碳酸盐岩和蒸发盐沉积体系; ⑤陆坡、陆隆以及盆地的碎屑沉积体系。可见盖洛韦划分的沉积体系所指的范围和常用的沉积相的含义相距不远，而迈尔所用的沉积体系的范围要大于盖洛韦。明确沉积相和沉积体系的区别有助于了解在盆地分析中同时采用的若干不同方法的各自目的 ( 表2. 2) 。
表 2. 2 沉积学分析的规模
( 据 A. D. Miall，1984)
2. 2. 2 沉积旋回与地层旋回
沉积盆地的充填常表现出旋回性特征，沉积旋回是指有关的沉积作用及条件按相同的次序不断重复而形成沉积单元的规律组合。
沉积单元的旋回性是沉积地层的重要特征，旋回和序列也是地层学中两个最古老的概念。旋回沉积作用是在一定的环境中由于环境单元的迁移或在一定的沉积作用过程中导致沉积单元形成规律组合的沉积作用。不同的旋回沉积作用形成不同的旋回沉积序列，如曲流河形成的二元结构序列、浊流形成的鲍马序列等。
控制旋回沉积作用的既有盆内的环境因素，也有盆外的背景因素，背景因素往往通过环境影响沉积作用。在沉积背景相对稳定的条件下，环境的变迁可导致旋回沉积，如潮坪的堆积依次出现潮下、潮间、潮上的沉积序列。沉积背景因素如物源供给、盆地基底的构造活动性及古气候，它们通过海平面的相对变化控制和影响沉积物的性质、厚度、体态及旋回性。沉积背景的突然变化常使沉积物性质发生突变、沉积组合规律发生紊乱。
从宏观上看，不同级别的旋回沉积作用在地层中表现出不同级别的旋回性和韵律性。沉积地层的旋回性和韵律性是最显著的特征之一，它可形成于盆地的不同发育阶段，在地层剖面上往往表现出垂向相带或相序的周期性变化。关于旋回级别划分及成因解释，不同学者有不同的方案。P. R. Vail 等 ( 1977) 划分为 4 个级别，王鸿祯等 ( 1998) 根据中国层序地层的研究成果并综合国内外的有关资料，提出了旋回和层序级别的划分方案，并和天文旋回的周期相互对应 ( 表 2. 3) 。
表 2. 3 层序地层级别及其对应的天文旋回 ( 周期) 控制因素
( 据王鸿祯等，1998，修改)
P. R. Vail ( 1977) 、A. D. Miall ( 1984) 的划分方案中，将二级旋回的周期定为 10 ～100Ma，相当于 L. L. Sloss ( 1963) 所定义的 “层序” 周期。B. U. Haq 等 ( 1987) 将此周期内的地层旋回又细分为超层序和超层序组。一般认为引起二级海平面旋回的主要因素是构造成因，包括洋中脊扩张、古大陆的形成与裂解。三级地层旋回相当于一个层序，是一个相对较短的海平面升降旋回 ( B. U. Haq，1988) ，其成因可能主要与区域构造活动及大陆冰盖的生长、消亡有关。研究表明，三级地层旋回是层序地层研究的基础，它以不整合为界，内部由 3 个在时间上和空间上有成因联系的地层单元组成，它们的形成分别与海平面升降旋回中的某一部分或特定的阶段有关: ①海平面下降阶段，形成低位体系域或陆架边缘体系域，前者是海平面下降速度大于基底下沉速度的产物，后者是海平面下降速度小于或等于基底下沉速度所成; ②海平面快速上升阶段，称为海进体系域，其副层序的叠置类型呈退积型; ③海平面缓慢上升阶段和转为下降阶段，称为高位体系域，其副层序的叠置类型呈进积型; ④四、五级旋回是叠加于三级海平面之上的高频旋回，其控制因素可能主要为米兰科维奇轨道旋回，四级旋回 ( 副层序组) 可根据其中副层序的叠置特征分为退积、进积和加积 3 种类型，五级旋回 ( 副层序) 多表现为向上变浅的序列。
2. 2. 3 盆地的沉降和充填分析
盆地的沉降分析是盆地分析中的重要内容。因为它们直接控制了沉积盆地容纳空间的变化幅度和速度，即控制了盆地内地层的堆积方式和地层间不整合的形成。所以区域性的不整合是划分构造沉降阶段性的标志，而沉降速度可反映盆地演化各阶段盆地构造 － 热状况以及盆地内不同单元的差异，即可反映同生构造。地质学家发现，盆地特定的沉降方式反映了特定的大地构造背景特征，并且运用这些资料可建立沉降机制的定量模式。盆地沉降的细节可提供该区大地构造背景的重要信息，可与相邻变形带的构造史和岩浆活动史进行有效对比。
盆地埋藏历史是控制盆地沉积物热演化的首要因素，因为油气的生成和运移、煤的质量 ( 成熟度) 都直接取决于它们所赋存的沉积物达到的温度和维持此温度的时间。
在盆地分析中，盆地沉降分析是一项重要的基础工作，其重要性在于它可以了解盆地形成的原因、时间和方式，还可以为盆地分析的其他内容，如盆地充填历史、海平面变化和地热史等的研究提供基础，在进行盆地沉降分析时，最常用的是地史分析。地史分析是指利用地层厚度和岩相资料作出埋藏历史曲线 ( 即沉降曲线) ，这一工作所需的数据为现今地层厚度、岩性、地层年龄、各种岩性的孔隙度资料、古水深和海平面变化资料等，沉降曲线要经过 3 方面校正，即压实、古水深和海平面变化校正，其中最重要的是压实校正。所谓压实校正是指把某一地层单元的现今实测厚度恢复到沉积时或埋藏时或埋藏中途某一时刻的厚度，因此压实校正实际上是 “去压实”过程。目前应用沉积压实原理重建盆地沉积史与构造史最精确的方法是回剥法，属反演法的范畴，即根据已知的盆地现状，把各个时代的沉积物逐一移出并进行压实、古水深和古今海平面变化等校正，从而恢复或再现盆地的沉积史和构造史，回剥过程分 3 步: ①根据各类沉积物的孔隙度 － 深度关系，应用沉积压实原理恢复各个地层单元的厚度; ②根据恢复的地层厚度结合海平面变化和古水深等资料，计算各地层单元在地质历史时期的绝对深度和沉积速率; ③考虑沉积负荷作用，选用合适的沉积模式，计算盆地的沉降量和沉降速率，分析盆地的构造沉降史。
沉积盆地的形成演化受控于板块的相互作用和地壳深部的地质作用。早期关于盆地与大地构造关系的研究偏于简单，多限于分类、命名或套用现成的某种学派的大地构造框架。近代地质学的整体特色是推理地质学日益被实测、实验和定量的分析所代替。特别是盆地基底和更深部的地球物理研究与投入的庞大人、财、物力的国际岩石圈演化研究将为沉积盆地形成演化的地球动力学背景提供科学基础。
综合上述分析结果，最终可绘制出反映盆地沉积构造发展演化的横剖面图和时间序列图，以研究盆地的发展演化过程及成因类型。
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