申请/专利权人：西北大学;西安石油大学

申请日：2021-02-05

公开（公告）日：2021-06-15

公开（公告）号：CN112965138A

主分类号：G01V11/00(20060101)

分类号：G01V11/00(20060101);G01V99/00(20090101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.06.07#授权;2021.07.02#实质审查的生效;2021.06.15#公开

摘要：一种恢复走滑改造盆地原始沉积面貌的方法，包括以下步骤：（1）厘定走滑改造盆地，明确现今与走滑断裂伴生的沉积体，是否经历过走滑断层错段改造，进一步可从3个方面加以厘定和判识。对于经历过走滑改造的盆地，要依次进行（2）同期地层沉积关系和（3）物源关系分析。其中古水流的分布型式和高精度碎屑锆石物源示踪，可指示各残留盆地是否具有共同的物源区及可能的源区位置。在上述3步分析基础上，（4）对走滑断层两侧同时期地层进行错位距离估算和原始沉积面貌恢复。对其原始沉积面貌的客观恢复，是客观认识地史时期古地理面貌和盆‑山古构造格局的基础，也是科学评价油气资源，高效勘探部署的基础，故其研究意义十分重要。

主权项：1.一种恢复走滑改造盆地原始沉积面貌的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、走滑改造盆地的厘定：形成于走滑断裂活动之前的盆地，被后期走滑断裂活动改造错位、破坏的盆地，属于走滑改造盆地，从以下三个方面加以厘定和判识该类盆地：1沿走滑断裂带分布的同一沉积时代的地层具有同时性，等时对比是原盆恢复的基础，只有同时代地层才有对比其原始沉积关联性的可能，通过古生物化石组合、同位素年代学方法用于确定其是否属于同一时代的地层；2地层体边界为削截型，先期地层沉积体遭受后期走滑断裂错动而发生位移或变形，在地震剖面或野外露头与周围地层或岩石表现为削截不整合接触，厚度呈突变减薄尖灭，形成地层体边界为削截型；3作为未遭受或遭受轻微改造的盆地，地层体的沉积相带具有连续性和完整性，即由盆地边缘向内部依次可出现冲积扇、河流、三角洲、湖泊的相带变化规律，而作为走滑改造盆地，沉积实体发生错位，造成地层体相带在空间上的不完整、不连续；步骤2、同期地层沉积关系分析；采用沉积学和高精度物源分析相结合的方法，进行原始沉积关系和面貌的恢复，从周邻残留实体各自的沉积特征判识沉积特征及相带展布，剖析各残留地层实体之间原始沉积的关联性，在进行同期地层沉积关系对比时，应注意从沉积相带的剖面配置关系和垂向的沉积相序演变规律进行考量，具体如下：首先从走滑断裂两侧及内部各残留实体的沉积特征出发，分析沉积相带的空间展布及演化特征，从而揭示各残留沉积实体的原始沉积联系，利用露头和钻测井资料，分析岩相特征，并结合岩电组合特征、古生物化石、沉积厚度，对各残留盆地同期地层的沉积相类型进行解释，在此基础上，编制地层厚度、砂岩厚度、砂岩百分含量等基础性图件，结合区域连井剖面，编制沉积相平面分布图，查明沉积岩体在时间和空间上的分布特点和关联性；其次，在野外剖面观测、沉积相标志识别等的基础上，进行代表性剖面的沉积相分析或区域制图，搞清各分布区同期地层的垂向演化规律；步骤3、同期地层物源关系分析；主要采用野外古水流分析和近年来发展起来的高精度碎屑锆石测年相结合的分析方法，步骤如下：1古水流分析；根据古水流的分布型式，可以判别各残留盆地是否具有共同的物源区；进而推测盆地的原始形态和边界，古水流分析是根据存在于沉积岩中的能够推断水流方向的特性进行，借助岩石露头、地层倾角测井资料、定向岩心方法获得，古水流分析以交错层理、波痕、水道和冲蚀、砾石组构、底面印痕以及斜坡地区的滑塌构造等的标志，但上述标志都具有较大的局部性和分散性，需对倾斜地层进行倾向、倾角校正；2高精度碎屑锆石测年；①同位素地质年龄测定，锆石以其在自然界中存在的普遍性、化学成分的多样性以及经受各种物理化学作用而基本不变的耐久性等特点而成为最适合进行U-Pb同位素定年的矿物之一，成为物源分析的理想研究对象，锆石U-Pb体系基本原理在封闭体系中，岩石、矿物就像一座天然的时钟一样，按照放射性衰变的定律，母体衰减，子体积累，不断地记录下时间参数，同位素地质年龄测定的基本公式为： 式中λ为衰变常数；D为累积的子体量；N为现在的母体量；t为至今的时间；②测试步骤：锆石LA-ICP-MS定年实验流程为：首先将样品置于封闭的样品室内，通过激光聚焦于样品微区，使样品局部熔蚀气化，然后一定流速的载气如氦气吹过样品室，将气化的样品通过样品管带到ICP-MS中，然后用质谱仪对被带进的物质进行同位素比值的测量，根据被测矿物与相应标准矿物的同位素比值测量结果，进行有关元素含量及被测矿物同位素年龄的计算；③样品采集与测试结果的应用对走滑改造盆地而言，对走滑断裂两侧及内部同时期的地层进行代表性采样，设置对比参照点，不同采样点的采样层段应该在岩性、沉积相类型具有一致性，空间上能够具有控制性和可对比性，利于物源示踪；来源于不同源区的碎屑物沉积于盆地内的某一层位后，该层位的岩石中就包含了多个源区的综合信息，由于不同来源的碎屑物具有不同的年龄组成，那么该层位中的颗粒锆石必然具有多个频率峰值，碎屑锆石U-Pb测试年龄分布数据在用于物源分析时，可以根据各个峰值的分布情况，去对比匹配相应的潜在物源区，并结合其他区域地质资料来判断碎屑物质的潜在源区和搬运路径，所有的碎屑锆石均直接来自造山带物源区；对于多个上游物源区的碎屑锆石年龄组成进行不同比例的混合，可以产生不同的下游沉积区的碎屑锆石年龄组成： 其中Pi为上游某一个物源区或支流的碎屑锆石年龄谱，φi是其对应的沉积物贡献率，Dm是上游多个物源区或多条支流混合产生的最终碎屑锆石年龄谱，φi相加要等于1，即公式2所示；步骤3、走滑改造盆地原始沉积面貌的恢复基于步骤1、2对地层时代、分布状态、地层边界接触关系、沉积相带的判断，可以确定一个盆地是否为走滑改造盆地，在步骤3所述古水流分析和高精度碎屑锆石物源分析基础上，能够判断走滑断裂邻近同期地层的原始沉积关系，若不同位置同时代地层的相带是有机相连关系，且古水流方向具同向性或向心式分布特点，碎屑锆石年龄谱指示其具有同源性，则可认为是一个原始盆地，进而可知，现今二者相隔的距离即为地层沉积之后被走滑改造错位的距离，可沿走滑断裂将其平移归位，即实现了走滑改造盆地的恢复。

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