前陆盆地.doc

前陆盆地研究选题依据随着中国经济高速发展,能源需求日益迫切,许多专家预测,到 201 1年需要大量的石油和开发天然气资源,除向国外开拓市场增加进口外,在国内提出前陆盆地、碳酸盐岩和岩性油气藏三大领域,为可持续发展的战略选区,其中前陆盆地首当其冲。前陆盆地是世界上油气最丰富、大油气田最多的一种盆地类型, 蕴藏着丰富的油气资源。中国中西部前陆盆地的油气资源也十分丰富,是中国陆上油气勘探最重要的战略接替区之一。据塔里木盆地西部和库车坳陷、准噶尔盆地西北部和南部、吐哈盆地、柴达木盆地、鄂尔多斯盆地西部、四川盆地西部、祁连山北缘酒泉盆地初步统计,中西部主要前陆盆地石油资源量达 115 ×10 8t以上,天然气资源量为 9×10 12m 3 以上。经过几十年的努力,在中西部前陆盆地中已发现了大量油、气,仅据柴达木盆地、准噶尔西北缘、准噶尔南缘、吐哈、库车、塔西南等几个前陆盆地初步统计,探明油、气储量分别约为 20×10 8t和 6000 ×10 8m 3 ,但探明程度分别只有 17% % ,勘探潜力很大,是我国油气勘探的重要领域之一。由于前陆盆地具有独特的地质特点与丰富的油气资源,因而一直受到地质学家和油气勘探家的关注与重视,取得了许多引人瞩目的研究成果与勘探成果,也为进一步深化我国中西部前陆盆地研究、发现更多的前陆盆地油气奠定了坚实的基础。因此,本文以前陆盆地为题,对前陆盆地研究进展进行论述。 1 前陆和前陆盆地的概念前陆(foreland) ,又称前地, 在一般地质学中是指在其他陆地前缘或与其毗邻的陆地,它们之间存在自然地理关系。而构造地质学中的前陆是 Suess(1909) 创造的,用以表达后陆朝着前陆运动的想法,前陆是指与造山带毗邻的稳定的克拉通或地台的边缘地区, 此定义为后来的地质学家所引用和发展。 Stille(1936) 给前陆下的定义是指“不再受阿尔卑斯褶皱作用的大地构造单元,至多不过发生日尔曼型变形的地区”; Hills(1940) 对前陆的定义为“地槽沉积物变形时向着它运动的稳定地块”; Horberg 等(1949) 描述前陆是“在一系列逆掩断片前面的地区”; Eardley(1951) 将前陆定义为“在阿尔卑斯,大量的复杂褶皱的地槽沉积物及侵入岩被向北推动了数英里。运动所指向的、北面的稳定陆地,就叫前陆”。 Eardle y 的定义已很接近现今前陆的概念,也是板块构造学说诞生之前被普遍接受的前陆概念。确切地说,前陆是指与造山带(或活动带)相毗邻的、稳定的大陆部分,造山带的岩石向其逆冲或逆掩。也就是说,目前大家普遍都有这样一个基本观点, 即前陆是稳定区(克拉通区)和活动区(地槽或造山带)之间的过渡带。经典的前陆盆地概念是指位于造山带前缘和相邻克拉通之间的狭长沉积带。因此,可将它与传统大地构造理论中的边缘凹陷、山前凹陷和前渊等术语等同起来。 Decelles(1996) 提出前陆盆地系统的概念, 他认为传统的前陆盆地概念主要侧重于对前渊带的沉积,很少注意前陆隆起和隆后盆地的沉积,而后两个沉积带对造山作用和盆地演化同样提供重要信息。其次,造山带推覆前陆的楔形沉积与前渊沉积相连,也应属于前陆盆地的组成单元。前陆盆地应包含以下几个特征: (1) 位于造山带前展布的不对称箕状坳陷,受挤压作用形成的褶皱- 逆掩断层带控制。(2) 在大地构造位置上,往往位于活动带地槽和稳定带地台之间,即处于通常所说的一个特定时期的被动大陆边缘上。(3) 在空间上一般具有性质不同的三种结构位于造山带一侧,以发育冲断褶皱或薄皮构造为特征的活动翼即紧邻逆掩断层带或位于逆冲带下盘的深坳陷或深盆地连接深盆区及向克拉通方向延伸的前陆斜坡及隆起。(4) 沉降曲线具有缓、陡两段,即表现出其沉降速度早期缓慢,晚期较快的特征。沉降速率一般比裂谷和克拉通盆地大,沉降中心和边缘尖灭线,随着盆地的演化和发展往往向克拉通方向迁移。(5) 一般为陆源碎屑充填的海盆或内陆盆地,缺乏海相碳酸盐岩沉积。(6) 热流值低,一般为冷盆。(7) 缺乏区域性火山活动盆地形成演化,与邻近海洋闭合和造山带形成密切相关。(8) 构造样式主要为薄皮逆冲断层,被动双重构造,往克拉通方向发育背冲和对冲的基底卷入型逆冲断层。(9) 往往在前陆盆地前缘发育前缘隆起,并在前缘隆起靠近克拉通一侧发育次要的类前陆盆地。(10) 前陆盆地的宽度和深度,与造山带和盆内沉积体规模、形态以及与岩石圈挠曲刚度和岩石圈板块的厚度有关,并且其下沉幅度距造山带距离越远变得越小。 前陆盆地的构造样式前陆盆地呈不对称的楔形,向造山带和克拉通方向尖灭,这是从荷载中心到边缘隆起沉积速率逐渐降低的反映。它具有明显的分带性,可以分为4个带(图1)。(1) 楔顶带:聚积在造山楔顶部的沉积单元。在地表环境中,这个沉积带包含了最