盆地流體流動循環樣式是指盆地內流體區域流動的指向和趨勢。它受盆地地球動力學背景、盆地構造、沉積充填、熱史及水文體制的控制。
盆地流體系統可能是一個複雜的流體系統，包括多個互相關聯而又各具特色的流體循環系統。盆地流體循環樣式決定了盆地內流體區域流動的指向和趨勢。
基本介紹
- 中文名：盆地流體流動循環樣式
- 外文名：Basin fluid circulation pattern
- 提出人：Coustau
- 提出時間：1977年
- 樣式：三種水流循環樣式
- 學科：沉積學
簡介,壓實和超壓體系驅動樣式,構造應力驅動樣式,重力和地形驅動樣式,
簡介
Coustau(1977)根據盆地的水動力特徵，將盆地流體活動劃分為 “青年”、“中年”和“老年”三階段，分別對應於壓實驅動流、重力驅動流和滯流(無水流)三種水流循環樣式。在盆地發育過程中，隨著沉積物不斷沉積，上覆沉積物厚度增大，由壓實作用導致岩石孔隙中的流體被擠出，形成壓實驅動流，使流體從盆地中心向盆地邊緣或從深部向淺部流動。重力驅動流則是由地勢高差引起的流體在重力作用下從高勢區向低勢區的流動。當盆地進入老年階段，盆地四周被剝蝕夷平，盆地中岩石孔隙也不再發生變化，從而出現不存在任何流動的滯流現象。
然而，大量研究成果表明，盆地流體循環樣式絕不是這樣簡單的樣式。盆地流體系統可能是一個複雜的流體系統，包括多個互相關聯而又各具特色的流體循環系統。盆地流體循環樣式決定了盆地內流體區域流動的指向和趨勢。它受盆地地球動力學背景、盆地構造、沉積充填、熱史及水文體制的控制。在沉積盆地演化過程中，最常見的流體循環樣式有壓實和超壓驅動型、重力和地形驅動型以及構造應力驅動型。大量研究成果表明，在不同盆地的不同演化階段具有不同的盆地流體循環樣式。
盆地流體循環樣式絕不是這樣簡單的樣式。盆地流體系統可能是一個複雜的流體系統，包括多個互相關聯而又各具特色的流體循環系統。盆地流體循環樣式決定了盆地內流體區域流動的指向和趨勢。它受盆地地球動力學背景、盆地構造、沉積充填、熱史及水文體制的控制。在沉積盆地演化過程中，最常見的流體循環樣式有壓實和超壓驅動型、重力和地形驅動型以及構造應力驅動型。大量研究成果表明，在不同盆地的不同演化階段具有不同的盆地流體循環樣式。
壓實和超壓體系驅動樣式
壓實驅動流是指在上覆沉積物的作用下，由壓實作用擠出流體。一般而言，盆地壓實流是從盆地中心向盆地邊緣或從深部向淺部的流動。Magara(1978)提出的壓實盆地水流模型是盆地流體主要通過更好滲透層從盆地中心向邊緣或從深部向淺層流動。在正在沉降盆地中，壓實驅動的盆地流體流動系統大致可劃分為三個亞系統：淺部亞系統流體以垂向穿層流動為主;中部亞系統流體在高滲層中以側向流動為主，而在細粒岩石中流體被向上或向下擠出，一般沒有穿過細粒岩石的穿層流體流動;深部亞系統流體流動受到很大程度的局限，流體流動十分緩慢，以連續式或幕式方式流動，特別是在超壓系統內只有當封閉層出現斷裂或裂隙時才能導致流體的快速幕式排出。在鹽底辟背景條件下，伴隨鹽底辟流體活動不僅導致地層壓力再分配，同時也導致地層水化學成分的變化。
構造應力驅動樣式
板塊構造作用控制沉積盆地演化，同時也影響盆地內流體運動和演化。構造應力驅動的盆地流體流動常見於板塊俯衝帶或附近，如前陸盆地。這些盆地受到垂向和側向擠壓應力的影響。首先，側向應力的增加可加速前陸盆地沉降，影響沉積速率，進而有利於超壓體系的形成。連續側向構造擠壓同時也能直接影響流體壓力的大小和分布。此外，俯衝板塊垂向負載的增加使逆沖推覆體之下盆地流體壓力增加，導致盆地流體向遠離俯衝帶的方向流動。在逆沖推覆體之下盆地流體沿斷裂或輸導層的幕式活動可能與俯衝板塊幕式活動有關。
重力和地形驅動樣式
在構造穩定和無壓實的成熟盆地，天水的下滲透重力驅動的流體循環樣式控制了區域地下水流系統。這種樣式主要受控於盆地及其周緣地形的變化，從而構成區域或局部流體循環系統。
重力和地形驅動流是由地形高差引起的流體在重力作用下從高勢區向低勢區的流動，也就是從補給區向排泄區流動。在伴隨區域流體流動過程中，流體壓力、溫度、礦化度的分布也發生明顯的變化。比如從補給區到排泄區沿流線流體壓力、溫度和礦化度均明顯增大，在排泄區會出現明顯的溫度和熱流正異常。這些異常現象在世界上許多盆地見到，如加拿大西部沉積盆地、伊利諾伊盆地、密執安盆地。
