Question

三叠纪盆地（坳陷）原型

Answer 1

1.早、中三叠世的盆地（坳陷）原型

在早、中三叠世，南华北地区基本上继承了二叠纪的构造格局，且与二叠系连续沉积，但盆地（坳陷）范围进一步缩小了，主要沉积相为河湖相和河流相（图4-5），粒度明显变粗，一般为红色碎屑岩建造。这主要是由于华北地台东部南、北两侧裂陷海槽逐渐聚敛、封闭，使研究区遭受SN向挤压，克拉通内部进一步产生升降分异，拗陷部分的沉降速度增快，但接受沉积的区域面积相对缩小，气候也变得更为干旱、炎热。因此，该盆地（坳陷）原型具有陆相克拉通内坳陷的特征。当时，研究区西与沁水盆地、鄂尔多斯盆地相连。到了中三叠世末，印支早期运动使华北大型内陆坳陷的面貌发生了剧烈变化，盆地（坳陷）进一步萎缩，中牟、民权、黄口、成武、鱼台地区相对隆升，处于剥蚀环境，缺失上三叠统，而以西的济源地区相对沉降，发育与中三叠统连续的沉积。

图4-5 华北早、中三叠世盆地及沉积相分区概况

（据刘绍龙等，1986）

①祁连－秦岭加里东褶皱带；②昆仑－秦岭海西褶皱带；③南秦岭印支海槽

2.晚三叠世的盆地（坳陷）原型

（1）上三叠统的空间分布及盆地性质

到了晚三叠世，南华北地区演化为大型陆内坳陷，主要发育河流－湖沼相沉积，缺乏边缘相沉积。上三叠统分布广泛，其中湖泊范围宽广，沉积中心位于华池—铜川—洛阳—郑州一带，较深湖相沉积主要发育于渭北及豫西北（图4-6）。其沉积厚度在豫西为550～700m，且由SE向NW 逐渐增加，沉降中心在铜川和济源地区，沉积厚度达1000m以上。

地震及钻井资料证实，在潼关—洛阳—郑州—徐州一线有隐伏隆起存在，表明沉积中心处并非沉降中心，基底存在。在北秦岭的宝鸡－洛南－奕川－方城断裂南侧，上三叠统呈近EW向条带状向东延伸，其露头见于周至柳叶河、商县以东的蟒岭南侧、卢氏双槐树－汤河、南召黄鸭河、马市坪等地。由于断层切割、后期局部升降及侵蚀缺失，露头时断时续，造成相互隔离的小型残留盆地假象。该套地层以碎屑岩沉积为主，属湖泊沼泽相，未见到磨拉石式的边缘相，但通过区域对比推测，应为碰撞造山带北侧前陆拗陷盆地的产物。

图4-6 华北地块南部晚三叠纪岩相古地理图

（据陈世悦，2000）

1—河流－滨浅湖相；2—滨浅湖相；3—半深湖－深湖相；4—三角洲平原相

（2）晚三叠世盆地（坳陷）的演化历程

椿树腰组早期——盆地初始拗陷期 该期为拗陷盆地的形成初期，盆地总体上表现为水体浅，以滨浅湖为主，东部可能稍深。北部有河流注入，初步形成两个三角洲沉积体系。这个时期该坳陷盆地的沉积厚度较小，仅98～260m，对油气的生成、储集和保存的意义也比较小。

椿树腰组晚期——盆地强烈坳陷期 该期整个盆地坳陷幅度加大，水体加深，为强烈坳陷期，中部出现半深湖区，周围为大面积的滨浅湖区，东、南部为滨浅湖区，北部有河流注入形成较大型的三角洲沉积体系。这个时期形成的地层厚度稍大于椿树腰组早期，暗色泥岩和三角洲砂体多，对油气的生储均有利。

谭庄组早期——盆地持续坳陷期 该期湖盆沉积范围变化不大，水体深度与椿树腰组沉积晚期相近，中部有浅—半深湖区，南为滨浅湖区，东部变浅为滨湖区，北部仍有三角洲沉积伸入浅湖中，呈北深南浅的状态。该期形成的地层厚度最大，一般为470～747m，对油气的生储均有利。

谭庄组晚期——盆地的最大坳陷期 盆地的沉积范围不断扩大，拗陷幅度最大，水体最深，北部（济源）和中部（伊川）均出现浅－半深湖相，有油页岩和泥晶碳酸盐岩生成，其余大部分为浅湖相区，南部因老地层已出露，上三叠统被剥蚀，但推测有滨浅湖相区，北部的三角洲沉积已不存在，盆地边界和物源区均向北迁移。这个时期沉积物厚度不太大，但深水沉积物多，特别是有厚层的油页岩，有利于生油。

显然，从椿树腰组沉积期至谭庄组沉积期，是一个水进过程（表4-1）。在豫西地区暗色泥岩最厚达844m，有利的生油相带主要为谭庄组上段的深湖相、深－半深湖相暗色泥页岩，以及湖盆中部伊川、宜阳一带的椿树腰组及谭庄组浅－半深湖相和浅湖相暗色泥岩；有利的储集层（体）是形成于椿树腰组晚期和谭庄组晚期的三角洲砂体，并且生、储、油组合发育完整。

表4-1 各剖面各组、段的沉积相和亚相

谭庄组末期——盆地抬升剥蚀期 在晚三叠纪末期，由于秦岭－大别两侧陆内挤压缩聚作用不断增强，南华北地区前陆坳陷结束充填，开始出现大面积隆升，三叠系开始遭受剥蚀。其中，南缘的合肥坳陷和信阳盆地的三叠系被剥蚀殆尽；周口坳陷南部大部分地区缺失三叠系，仅在北部凹陷带的鹿邑凹陷以及淮阳、倪丘集凹陷残存了600余米中、下三叠统；南华北地区北部开封坳陷的中牟、民权、黄口、成武、鱼台地区也相对隆升，同样缺失上三叠统，仅在西部的济源地区相对沉降，发育与中三叠统连续的上三叠统，三叠系总厚1000～4050m，为灰黑或深灰色泥岩、粉砂岩和砂岩互层沉积。

图4-7 基于R_o值反演的南华北盆地三叠系残留厚度（零星分布者）及沉积厚度复原图

徐世荣等.1985.华北盆地南部石炭－二叠系煤成气形成条件及远景评价（项目报告）.　单位：m

徐世荣等（1985）通过山西组底部煤层的镜质体反射率（R_o）值进行T TI反演，得到了一幅三叠系原始厚度复原图（图4-7）。尽管该图的可靠性有限，但仍能大致反映出南华北地区的三叠纪盆地（坳陷）原型是一个走向NWW—SEE、形如宽槽状的碰撞造山带前陆拗陷的总体面貌。