Question

中国陆相沉积盆地

Answer 1

一、陆相沉积盆地的定义

关士聪等(1999)给予陆相沉积盆地的定义是，陆相沉积盆地是指在不同阶段期间的沉积场所，其间充填以陆相为主的沉积层或火山岩及火山碎屑岩等的停积物，这个沉积场所(盆地)是由各种形成机理，包括构造成因，或其他地质作用构成地形地貌上的洼地。从地理分布意义上讲，是今陆地或某一地史时期古陆地上发育的盆地，以区别于传统习称的海盆。从地质构造意义上讲，是某地史阶段，包括古陆、地台或褶皱带演化构成的陆地上所发育的盆地。从沉积建造上看，它充填了以陆相为主的沉积层或火山岩停积，并具有各类相带组合特征。陆盆沉积下伏的海相地层、火山岩、变质岩等均应作为盆地的基底层。因此，中国中三叠世及其以前的海域沉积，不作为专指陆盆的沉积或叠置层。现今某些向斜构造也不宜简单地作为单一的盆地看待。

在中国领域内，自中新生代以来在广袤的今陆地和古陆地上发育了数以百计的沉积盆地，有学者称之为中国陆盆，亦有人称之为中国克拉通盆地或中国式盆地(关士聪等，1999)。

陆相沉积盆地地质特征的特殊性，决定了中国CO₂地质储存必须采取与国外海相沉积盆地不同的研究方法，因此要高度关注如下陆相沉积盆地的主要特点。

1)储层多和众多的储层与薄的隔(夹)层相互间隔，是陆相储集层最根本的一个地质特征。有时数十层、上百层砂岩与泥质岩相互成层，是陆相碎屑岩沉积普遍的现象。由于这一特征，必然导致层间的非均质性极为严重。

2)陆相储集体内各类断层都较为发育。石油开采和注水开发实践表明，带有规律性的现象是几乎所有的断层总是起遮挡作用，进一步加剧了陆相储集体的分隔性，增加了储集体地质研究的难度。

3)受陆相湖盆碎屑岩近物源短距离搬运的沉积背景制约，陆相储集层的矿物成熟度和结构成熟度都很低，储集层孔隙结构复杂，是影响CO₂地质储存的主要地质因素之一。

二、中新生代陆相沉积盆地的分布

中国及毗邻海域陆相沉积盆地特别发育，形成时间早而且发育时间长。石炭纪晚期新疆北部海洋首先封闭而变成古陆，形成准噶尔残留海盆地，这是目前发现的含油价值较高、最早的大陆内部沉积盆地，一直发展至今，经历了280Ma。早二叠世末昆仑褶皱带隆起，塔里木地区进入陆相沉积盆地发展阶段。三叠纪开始鄂尔多斯陆相沉积盆地形成，中二叠世后四川盆地随着西侧松潘褶皱带隆起，也开始陆相沉积。随海水南退，楚雄、兰坪－思茅等盆地侏罗纪也变为陆相沉积。晚侏罗世—早白垩世东北区二连、松辽等陆相沉积盆地开始发育，晚白垩世—早第三纪华北和扬子区渤海湾、华北南部、江汉、苏北和南黄海等陆相沉积盆地开始发育，而东海等盆地渐新世—早中新世有陆相沉积。总之，中国陆相沉积盆地具有由西到东、由北向南时代变新的特点。这与中国板块的结构和演化密切相关，基底结构明显控制着陆相沉积盆地的发育(李国玉等，2002)。

中国主要发育6个陆相沉积盆地区带:①西部准噶尔和塔里木晚古生代—中生代沉积盆地区;②中部鄂尔多斯－四川－楚雄中生代沉积盆地带;③北部松辽－二连－阿拉善白垩纪沉积盆地带;④东部渤海湾－华北南部晚白垩世—早第三纪沉积盆地区;⑤江汉－苏北晚白垩世—早第三纪沉积盆地带;⑥沿海大陆架东海－珠江口古近－新近纪沉积盆地带。

在东经102°～106°范围内，联结桌子山、贺兰山、龙门山和横断山脉，这一SN—NNE向隆起带是中国地质建造和构造的一条明显分界线，其东西两部分的中新生代陆盆展布概貌有明显的差异，盆地成盆时代也不一致。总的看来，东部多为NNE及NE向，西部则为NNW和NW向(表4－1)(关士聪等，1999)。

表4－1中国中新生代主要陆相沉积盆地一般特征表

续表

注:①形态类型:广—广盆;槽—槽盆;台—台盆;碟—碟盆;斜—斜盆;带—带盆。②按今地理地貌盆地分列，多为复式盆地。(据关士聪等，1999)

中国大陆及大陆架内众多的中新生代盆地多以陆相沉积为主，个别间夹海相地层(如青藏、塔里木西部和东海、南海)。在陆盆的周缘，与之相对应的隆起山区是剥蚀物源区。因此，中国陆相沉积盆地形成、展布、沉积、叠置以至后期改造，与海陆变迁或者说与某种类型的大陆边缘或板块边缘活动特点似乎很少有直接联系。

中国陆相沉积盆地地质条件较为复杂，非均质性明显。已发现规模不等的各种储集体有洪积冲积扇、河道砂体、三角洲砂体、各种砂坝、水下扇、浊积岩体和粒屑灰岩滩等。储层岩性以碎屑岩和碳酸盐岩为主。多种多样的圈闭相当发育，主要有构造圈闭和地层圈闭两大类。构造圈闭分为背斜圈闭、断块圈闭和岩体刺穿圈闭;地层圈闭分为地层不整合圈闭、地层超覆圈闭、砂岩上倾尖灭圈闭、砂岩物性遮挡圈闭和生物礁块圈闭等。大型背斜圈闭已有发现但较少，断块、地层和岩性等圈闭特别发育(李国玉等，2002)。

陶晓风等(2001)总结了陆相沉积盆地的基本特点。认为陆相沉积盆地沉积受构造运动的控制极为明显，盆地的发展实际上是区域构造发展演化的反映。

1)陆相沉积盆地沉积范围多受控于盆缘边界断裂。

2)区域性构造事件或幕式构造旋回控制了陆相沉积盆地层序的形成，即各类和各级层序界面是对各类各级构造事件的反映。

3)由于构造运动具有幕式旋回的特点，陆相沉积盆地的扩展期和萎缩期也明显具有幕式变化的特点。陆缘海盆的海平面变化主要呈周期性变化，幕式变化次之。而陆相沉积盆地湖平面变化对构造运动的反映特别灵敏，并且多是直接的。在地史记录中陆相沉积盆地较大规模的湖泊扩展和萎缩旋回大多为幕式，并非周期性。

4)陆相沉积盆地沉积体系域的面貌明显受控于构造格架。由于陆相沉积盆地具有多物源、多沉积中心、相带窄、相变快、水域面积小、变化大等特点，因而沉积体系空间配置的样式较多，加之陆相沉积盆地内部构造分异明显，沉降及沉积速率差异较大，从而造成沉积体系域内部构成复杂化和多样化。

5)突发性构造事件(如地震)发育，泥石流、扇面短命水道沉积、崩塌角砾沉积等事件沉积所占比例较大，同时在沉积物中常见同沉积构造。

6)由于构造活动的影响，常使陆相沉积盆地内的沉积层(特别是盆缘沉积层)发生变形和变位，如掀斜、褶皱、断裂及抬升等。如果盆地边界断裂向盆地内迁移，早期沉积层多成为近盆新物源。

7)陆相沉积盆地周缘的高地是沉积物供给区，物源多，物质输入方式为多向汇聚型方式。

8)陆相沉积盆地中的沉积物以短距离搬运为主，成分成熟度和结构成熟度低，长石、岩屑砂岩常见，碎屑岩多呈双峰态，以外生碎屑物供应为主，内生沉积物较少。

9)陆相沉积盆地的搬运营力主要为河流。沉积体系在空间上的规模大小受控于河流的规模，一般来说物源区汇水面积大，盆地规模大，则沉积体的规模也大。