陸相盆地層序構成是指以幕式變化為主，具有多物源、多沉積中心、相帶窄、相變快、水域面積小、變化大等特點，沉積體系構成。
經過國內外大量學者研究與探索，陸相層序地層分析已取得巨大進展。在我國，陸相層序地層學理論套用在濟陽坳陷斷陷湖盆的研究中，並在指導油氣預測與勘探過程中取得了較好的效果。目前，陸相層序地層學理論業已成為陸相盆地油氣勘探開發各個階段中不可缺少的方法和手段。
基本介紹
- 中文名：陸相盆地層序構成
- 外文名：Continental basin sequence formation
- 學科：沉積學
- 特點：多物源、多沉積中心
- 變化方式：幕式變化為主
- 套用：油氣預測與勘探
研究背景,簡介,基本特點,陸相盆地層序樣式,構造作用樣式與沉積體系構成,
研究背景
我國大多數中新生代含煤和含油氣盆地都是陸相盆地，因此，如何將層序地層學理論和方法套用於陸相盆地是我國廣大能源地質工作者十分關注的問題。許多學者對陸相盆地層序地層分析進行過有益的嘗試一。已有研究成果表明陸盆層序的形成與演化主要受控於盆地構造格架及同期幕式構造運動。陸相盆地複雜的構造格局和多幕構造活動導致層序構成樣式的多樣性和層序內部構成的複雜性。根據陸相坳陷盆地和裂陷盆地構造沉降的特徵，通過構造一沉積回響的關係研究，確定不同構造背景條件下層序內部構成特點，並提出了構造層序和層序的幾種可能的成因機制。
簡介
經過國內外大量學者研究與探索，陸相層序地層分析已取得巨大進展。在我國，陸相層序地層學理論套用在濟陽坳陷斷陷湖盆的研究中，並在指導油氣預測與勘探過程中取得了較好的效果。目前，陸相層序地層學理論業已成為陸相盆地油氣勘探開發各個階段中不可缺少的方法和手段。
基本特點
陸相盆地與大陸邊緣盆地具有明顯不同的特點(解習農等，1992，李恩田，潘元林等，2002)：
①陸相盆地層序的形成和演化主要受控於區域性構造事件或幕式構造旋迴，斷陷盆地則主要受盆緣斷裂的控制。由於受區域構造應力場的影響，在盆地演化過程中可能伴有扭動以及構造反轉，因而層序樣式及其構成更加複雜;
②陸相盆地湖擴展和萎縮旋迴以幕式變化為主。大陸邊緣盆地海平面變化包括周期性和幕式變化，且以前者更為重要，同樣湖面變化也存在周期性和幕式變化兩種形式。湖面周期性變化與氣候和季節性周期變化有關，幕式變化則是由沉積朵體遷移或構造運動所致。顯然，在地史記錄中陸相盆地較大規模的湖擴展和萎縮旋迴大多為幕式，並非周期性，這主要與幕式構造旋迴有關;
③在斷陷盆地中體系域的面貌明顯地受控於構造格架。由於斷陷盆地具有多物源、多沉積中心、相帶窄、相變快、水域面積小、變化大等特點，沉積體系空間配置的樣式較多，加之斷陷盆地內構造分異大，沉降及沉積速率差異較大，這樣斷陷盆地體系域內部構成比大陸邊緣盆地更多樣化和複雜化;
④陸相盆地具有物源近、堆積快等特點，沉積物中含突發性事件沉積(如土石流、扇面短命水道沉積)所占比例較大，其氣候變化對沉積物供給影響更明顯。
鑒於陸相盆地層序地層分析的基本特點，在陸相盆地分析中重要的在於運用層序地層學的分析思路和方法，而不能直接套用被動大陸邊緣盆地的層序地層模式。已有研究成果表明，陸相盆地層序地層分析的關鍵是識別不同級別的層序地層單元界面。中國中新代盆地多數為疊合盆地，因而首先需要識別出組成疊合盆地的原型，每種簡單盆地類型的沉積充填樣式代表一個構造層序。
陸相盆地層序樣式
陸相盆地層序的形成和演化主要受控於構造作用和沉積物的供給速率。很顯然，海平面的變化不能解釋陸相盆地尤其是斷陷湖盆的成因。Cloetingh(1988)通過模擬證明板內應力的傳遞可導致海平面變化中三級周期的形成。
另一方面為不同陸相盆地背景可能進行區域對比提供了新的依據。陸相盆地的可容空間的變化與盆地形成的構造作用有關。根據陸相盆地的構造樣式可將陸相盆地簡要分為兩種盆地的層序樣式：具緩坡彎折型的坳陷盆地和具斷坡帶的斷陷盆地。下面以斷陷盆地層序樣式為例加以介紹。斷陷盆地的發育受控於盆地邊緣的同生斷裂活動，分為雙斷式、單斷式兩種。雙斷式即為地塹型陸相盆地，在盆地兩側均發育有同生斷層。單斷式為盆地的一側存在邊界同生斷層。目前的東營凹陷、南堡凹陷等都屬於單斷式的斷陷盆地，多呈箕狀。
具斷坡帶的斷陷盆地的構造背景可以是拉張(或張扭)背景、走滑-伸展背景和熱沉降背景：在拉張(或張扭)背景下，盆地邊緣和盆內斷裂運動最為活躍，盆地演化受控於幕式裂陷作用，盆地內充填沉積物也隨著幕式構造作用旋迴發生有規律的變化。幕式構造作用方式表現為構造活動期和間歇期的交替，相應地形成湖盆的擴展和萎縮;沿平移斷裂帶發育的走滑盆地形態各異，且盆地內部構造分異大。根據構造格局及其發育演化特點，大致可分為兩類，即拉分型和轉換-伸展型。前者是指沿貫通性走滑斷裂上的不連續部位因拉伸而產生的斷陷，其充填特徵和層序樣式與張扭型層序基本相似;後者指一側為平直且陡峭的走滑斷裂，另一側為正斷裂，總體為狹長狀不對稱充填式斷陷，如郯廬斷裂帶北段的伊通地塹。熱沉降背景下，由於盆地拉張減薄導致地幔上隆後，當熱冷卻導致區域沉降範圍超出拉張期盆緣斷裂所限範圍時，便形成一種斷坳轉換期產物，但從盆地成因機制上仍屬於斷陷期，如瓊東南盆地陵水組、松遼盆地深部登婁庫組。
陸相斷陷盆地的複雜構造運動、多物源和近物源的供源方式、快速的相變以及多變的盆地結構，造成陸相斷陷盆地層序地層堆砌方式和體系域類型的複雜性和多樣性。在此就以南陽凹陷的斷陷盆地為例，來說明具斷坡帶的斷陷盆地層序樣式的特徵。
南陽凹陷為南斷北彎折、南深北淺的箕狀凹陷，為單斷式的斷陷湖盆，也是中國中新生代的斷陷盆地的典型結構。下第三系沉積可容空間的變化和層序發育主要受控於南側的盆緣的鏟狀生長斷裂，該斷裂的活動形成了南側的邊緣單階式斷坡帶(右圖)。
斷陷盆地的同生斷層陡坡的層序樣式如圖所示，其低位體系域是位於湖盆層序的底部，是在湖平面最低的狀態下形成的沉積集合體，一般為加積或微弱退積的準層序組組成。但由於是處於斷坡帶這一側，沉積物快速沉積，搬運的距離較短，一般多形成大型低位濁積扇、沖積扇和大型的低位扇體，這些扇體的一般粒度差，結構混雜，而且斷坡帶控制著低位體系域的發育範圍。在南陽凹陷的緩坡彎折帶一側，因彎折出露於地表，形成了大量河道和深切谷，陸源碎屑沉積物則通過深切谷搬運到盆地中並形成了濁積砂體和低位的三角洲扇體。當到達比較開闊的湖泛面時，斷坡帶和彎折帶形成的三角洲的範圍分布在整個湖盆範圍內，並有水下滑塌體。
湖擴展體系域是在湖平面快速上升，缺乏大量陸源沉積物供給、湖盆範圍較大的情況下形成的。在斷陷盆地的斷坡帶一側發育有洪水型濁積扇和大規模的扇三角洲。而在緩坡彎折帶一側發育濱淺湖的退積型三角洲和水下的濁積體。高位體系域是在湖平面達到最大並開始緩慢下降時，沉積物的供給速率小於盆地的構造沉降速率，可容空間開始減小，沉積的濱湖岸線向湖盆的中央退卻，形成一系列的進積準層序組。在高位體系域發育的早期，此時湖平面處於緩慢上升或處於靜止時，在斷坡帶一側的近端發育沖積扇和滑塌體，遠端發育有高位三角洲，在緩坡的彎折帶一側則發育有高位三角洲、小型沖積扇、水下濁積體和重力滑塌體。高位體系域發育的晚期，湖平面開始緩慢下降，在斷坡帶一側，形成斷坡帶的高位扇三角洲，在緩坡的彎折帶一側可發育河控型的三角洲。而在湖盆的深窪處多發育有重力滑塌型的濁積體。在陸相盆地的油氣勘探中，斷陷盆地的高位三角洲可以為很好的儲層砂體，南陽凹陷的H22、H23層序的高位體系域進積型三角洲砂體部分延伸至東莊背斜區，構成東莊油田的主要儲油層。
陸相盆地的體系域構成和疊置樣式要比大陸邊緣盆地複雜得多，也並非上述二種簡單的層序模式所能完全包容的。而且陸相盆地坡折帶不僅有緩坡類型還存在著陡坡類型，儘管陡坡帶的沉積與斷坡帶的斷陷盆地的沉積有些相似之處，但又有其獨特的一面。中國陸相盆地中，大多是複合型盆地，它們是不同層序樣式在時空上的疊加，這些都使得層序地層學在陸相盆地中的研究和套用面臨著嚴峻的挑戰。
構造作用樣式與沉積體系構成
大量文獻闡述了沉積作用與大地構造背景的密切關係。盆地充填沉積是構造作用的直接回響。構造作用不僅控制沉積物的充填厚度和地層的旋迴性，而且還控制沉積體系類型和內部沉積構成。我國中新生代陸相盆地類型複雜，且沉積體系類型及內部構成十分複雜。
1、與拉張背景有關的沉積體系
拉張盆地的成因包括兩類：一類由拉張、張扭應力場或走滑作用形成；另一類由於深部熱事件導
致地殼表層的伸展所形成。在拉張背景下，斷裂運動最為恬躍，極易形成裂陷式盆地(如：地塹式、半地塹式或複合式斷陷)。斷陷盆地最為發育的沉積體系包括沖積扇體系、扇三角洲體系、三角}lfI體系和湖泊體系。發育於盆緣主幹斷裂的骨架沉積體系主要是沖積扇和扇三角洲體系，其中沖積扇體系往往是裂陷作用早期的產物。發育於斷陷盆地緩坡的骨架沉積體系主要是三角洲體系，有時沿地塹盆地軸向亦可形成三角洲體系。湖泊體系是裂陷盆地最主要沉積體系之一，也是我國中新生代含油氣盆地的主要烴源岩。鹽湖沉積物在某些半乾旱和乾旱氣候的湖盆中見到，如江漢盆地。
2、與擠壓背景有關的沉積體系
除與碰撞或走滑構造背景有關的盆地外，擠壓背景很難形成一定規模的盆地。陸相坳陷盆地和裂陷盆地在其演化過程中由於大地構造背景條件或區域構造應力場的改變，如從引張或張扭向擠壓或壓扭條件的轉變，可形成一定厚度的沉積物、在擠壓背景下這些盆地充填沉積物具有岩性粗、充填厚度小、沉積速率極慢等特點。擠壓條件的出現意味著沉積盆地的封閉和萎縮，因此，主要沉積物為粗碎屑的沖積扇體系，有時局部出現小規模濱淺湖沉積。
3、與熱沉降背景有關的沉積體系
由於盆地深部熱事件誘發的熱沉降形式有兩類：一類是由於盆地地幔上隆後，導致較大規模的盆地沉降；另一類是裂後熱回沉，即由於盆地拉張減薄導致地幔上隆後，熱冷卻誘發沉降，如松遼盆地登婁庫組就是裂後熱回沉的產物。與熱沉降背景有關的主要沉積體系包括河流體系、三角洲體系和湖泊體系。與拉張背景相比，熱沉降背景下發育的三角洲體系的規模更大，形成湖盆範圍更廣。
