沉积盆地地质学第五章-1流体动力基本特征

GeofluidsGeofluidsinSedimentary第五章主主讲教师：曾溅辉教第5第5 沉积盆地流体运动及其动力特（一）沉积盆地流体运动的驱动——沉积物的压实作——沿盆地剖面地——沉积物的压实作——沿盆地剖面地形起伏所形成的区域流——进入盆地中的热盆地流体之间的密度（二）沉积盆地流体运动样式和特（二）沉积盆地流体运动样式和特 1．1．沉积盆地流体流动样 ——大气降水沿含水层或断层带的深循——循环水或烃在地层中的热对——压实和成烃作用导致的地层水或烃排——深部热液沿断层的侵①大气降水沿含水层②循环水或烃在地层中的热对③压实和成烃作用导④深部热液沿断层的侵2．盆地流体运动特2．盆地流体运动特 （裂谷盆地）②挤压盆地（前陆盆地）地质流体运 （三）盆地流体运动分（三）盆地流体运动分 ——局部流体运 第5第5 沉积盆地流体运动及其动力特一、压实作用驱动下的盆地流体运一、压实作用驱动下的盆地流体运 上部静水压力带上部静水压力带 东营凹陷剖面压力分布特 （1）（1）中部子系 ①流体运动特从细粒（泥岩）中压实出来的流体垂直向上 从泥岩中压实出来的流体在砂层中横向流动（侧向流动不存在或很少存在流体穿过泥岩的穿层（cross-formational砂岩中的流体压力－深度梯度平行于静水压力梯度，反映了深部子系 a.砂层中的流体压力可能高于上覆的b.明显的异常高压在泥岩和砂岩中均出现流体压力梯度介于16Mpa/km和静岩压力梯度（23Mpa与外界隔绝的砂层中的流体势可能(据大型的快速沉降的沉积盆地流体动力分带大型的快速沉降的沉积盆地流体动力分带(据3．3．不压实几实流形流态动样沉样式式复杂的压实流盆地流动样②受区域和局部构造控（四）压实作用驱动下的烃类运移 AllenandAllen,民 利 博兴洼陷 泌 泌 泌 泌 泌 泌 下 下深度Ⅰ压力单位

ⅠⅡⅢ

区 封存箱外油气运聚成藏模 二、重力作用驱动下的盆地流体运 二、重力作用驱动下的盆地流体运 特特补给中间排泄偏向横偏向纵向头梯测势低于面等于面高于面压低等于水压超 体动力系统都具有与简单地形单一均质地层重力流盆地相似的三个区（水流方向分别为向下、水区域系统，水流路径处于盆地的最高补给区和 非均质地层，由 23驱动力：重力作流体来源：大气降23驱动力：重力作流体来源：大气降 纵向上：补给区<0(负值)排泄区>0（正值及相对封闭的深处，其含量可能很高。流动的水所产生的强制热对流能显著地改变纯传导产生的热动态，即盆地的温度分布和热流样重力作用驱动的水流系统对盆地温度分布的主在补给区，向动的入渗的在排泄区，由深部向上流动的水升高了温度，形成矿床：密西形成矿床：密西 （四）重力作用驱动的烃类运移泄区泄区在穿越流盆地，盆地中心 水中、下盆地一侧较有利于油三、构造作用驱动下♣Hubbert和Rubey(1959)以及Rubey和Hubbert(1959)就认识到构造作用导致应力增加，从而影响沉积盆地中水异常高中的板块构造相互作用与大规模的水流之间具有因果关系。♣弧前区，利用水下观测器等直接观测并测量到呈柱状水前弧盆地中测得单个喷溢口流体溢出的速率达6m3m-2s-♣一些地球化学资料已经证实，板块汇聚带 VrolijkandMyers,1990）♣孔隙水成分异常也反映出流体的运移。 ♣流体作用可引起沉积物和岩 (Kulmetal1986Lechon,1990;Hashimoto,etal.,1989)。这些深海底栖生物集中分布于一些主要的挤 ♣AB段与岩石的弹性♣AB段与岩石的弹性（2）在构造强烈活动时期构造应力的快速变化是流体流的一种重要驱动力，例如，流体沿断层运移的 泵模式 加利尼亚州圣塔马勃拉 在1-2km长的沙滩上有许多原油渗 月23日 震中40km处某石油矿区的一些油井 油井 喜马拉雅晚期构造挤压逐渐增强，库车 抬升剥蚀，巴什基奇克组侧向挤压应力大于其上覆载荷，使得侧向挤压作用引起流体增压挤挤构造作用驱动的水流具有幕式和集中式的特点，其水流方向是背离汇聚区（BradburyandWoodwell,1987,Losh,Moore等，1987，1988）这种构造作用驱动的，集中沿活动断层或含水层流动的水通量足够大，可以产生地球化学和温度异常(Moore等，19871988；沿推覆体中的断层或主要含水层的水流幕式运动与推覆体的幕式活动有关（Bradbury 和Woodwell, Mann等 驱动力——构造作用+压实作用+重力作运动方向——总体由深坳部位向斜坡带（）运移通道——主要为断层或不整运移特点——幕式集中型和稳态运移距离——可以发生大距离运 在这两者之间的海相地层中，往往在生物礁地层圈闭中，而在地层中，主要在岩性圈闭，小规 ♣西域组沉积前古近系库姆格列木组盐下三叠系、侏罗系、白垩系，最大主压应力普遍在120一200MPa，普遍大于现今时♣西域组沉积前古近系库姆格列木组盐下三叠系、侏罗系、白垩系，最大主压应力普遍在120一200MPa，普遍大于现今时喜马拉雅晚期构造挤压逐渐增强，库车组抬升剥蚀，巴巴什基奇克组在R井一井一井一TB2井一KC1井一带(图5区域a)和KL4KS7一KS2以南地区气势梯度明显增大(图5区然气的运移和起到了重T化学障，铜会发生富集。 四、复合作用驱动下的盆地流体运 ♣