沉积盆地动力学及其研究进展.ppt

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1、,沉积盆地动力学及其研究进展,一、重要位置和研究意义二、研究发展和现状三、基本概念与相关术语四、含油气盆地研究系统五、研究进展与发展趋势,内 容 提 纲,造山带(黑色):狭长带状地盾:面积小,(1)地球表面组成:大洋+大陆 大洋-占地球总面积的71%.大陆-沉积盆地、造山带和地盾三种属性和特征显著不同的构造单元所构成.,1 重要位置,一、重要位置和研究意义,中国含油气盆地分布图,中国地势图,中国大陆地貌复杂多样，浅表层也几乎全被沉积盆地(地层)所占据(覆盖)。,大陆:海拔500m以下的平原-丘陵占52.2%,大部为沉积盆地;其中海拔低于200m的平原约占面积的一半,几乎全为正在发育的盆地。海拔

2、500m以上的山地-高原,仍有较大面积为沉积盆地所占据。将有沉积矿产勘探远景的残留沉积盆地(体)计算在内,盆地面积约占大陆总面积4/5。加上被水体及沉积物所覆盖的大洋盆地,沉积盆地总面积约占地球表面总面积的94%。,一、重要位置和研究意义 1.重要位置,盆地沉积翔实地记录了地球最外圈层的演化历史、构造运动过程和各种地质活动、气候与环境演变。此记录时间连续、信息丰富。其中有些信息,是其它构造单元无法替代、大陆或地球动力学研究不可或缺的重要内容。如在研究全球过去的气候演变、环境变迁、地史上海平面升降和海陆变化、生物演化,以及更大区域的板块运动等方面.研究沉积盆地和沉积层所蕴涵的各种记录和信息,有助

3、于进一步深化诸多具有重要科学意义的地学动力学过程的认识,并在其中某些领域可望取得突破性进展。沉积盆地动力学已成为当代地学研究的前沿领域和热点议题。,一、重要位置和研究意义 2.科学意义,(2)重大国际地球科学计划 国际地球物理年(IGY,1957-1959)国际上地幔计划(IUMP,1963-1971)国际地球动力学计划(IGP,1972-1980)国际岩石圈计划(ILP,1980-1990)国际岩石圈计划90年代科学规划(1991-1995)含“沉积盆地成因”组 美国提出大陆动力学计划 其中盆地动力学位置重要.,一、重要位置和研究意义 2.科学意义,如随地球动力学环境的改变,诸多造山带现今一

4、般仅在地壳中浅层和地表保留其外部形态,深浅部特征多不协调,常呈立交桥结构;因而难以反映其形成演化时的深部地球动力环境。然大多数盆地现今仍较好地留存有深、浅部密切相关的深部结构特征。特别是正发育盆地现今深部作用等方面的信息,已成为探究地壳隆升与沉降、岩石圈结构与深部过程、地球动力事件发生背景等方面的重要内容。无论在世界地质和地球动力学,还是在大陆地质和大陆动力学研究中,沉积盆地均处于极为重要的地位。,一、重要位置和研究意义 2.科学意义,建立了造山带圈层非耦合关系的“立交桥式”三维结构模型,在发现秦岭造山带现今岩石圈结构具流变学分层结构的基础上，,地球动力学-沉积盆地动力学与盆地成矿系统的关系,

5、从沉积盆地形成演化-改造的过程和动力学环境的整体入手，探讨诸多沉积矿产的成矿作用及其内在联系和赋存条件与分布规律,一、重要位置和研究意义 2.科学意义,赋存环境,演化阶段,能源矿产形成过程,一、重要位置和研究意义 2.科学意义,沉积盆地是一个聚宝盆,蕴藏着丰富的、人类必需的多种矿产资源:如水、油、气、煤、膏盐、黏土矿等非金属矿产,铝土矿、砂岩型铀矿、砂岩型铜矿、沉积钒矿、铝土型锗矿和煤型镓矿床等金属矿产;同时也是人类衣食原料的主要生产地。其中油气、煤重要能源完全形成和赋存于沉积盆地中。各种资源矿产同盆共存、联系密切。揭示其内在联系和分布规律，具有重要的科学意义和经济价值。,一、重要位置和研究意

6、义 3.重大需求,中国大陆活动性强，深部作用活跃，自然优势和资源特色明显。应运而生的中国陆相盆地为我们提供了丰富的油气资源，并产生了改变传统观念的科学理论。中国盆地还有其它丰富的资源和重要科学问题有待人们去发现、去研究。,一、重要位置和研究意义 2.科学意义,我国为世界第二大石油消费国;石油年消费量约50%需要进口;规模石油储备才开始规划。,原油供需矛盾日益突出 2000年以来消费量年均增速:8.0%产量年增幅仅为:1.5-2.0%天然气已出现供不应求、后备储量不足 这直接影响和威胁到国家的能源安全。,一、重要位置和研究意义 3.重大需求,2007年原油净进口1.8亿吨，对外依存度达49.5%

7、,进口绝对量和比值均居世界前列。,一、重要位置和研究意义 3.重大需求,2004年中国能源生产与消费结构,煤炭67.7%,石油22.7%,天然气2.6%,水电、核电等 7%,煤炭75.6%,石油13.5%,天然气3%,水电、核电等 7.9%,一、重要位置和研究意义 3.重大需求,核能商业利用程度低 我国已探明的低成本铀资源,仅能满足2005-2007年的需要。,燃铀核能发电占本国总发电量的比值,2001年世界平均为17%，经济合作与发展组织的28个国家平均24.12%；我国2003年不到1.2%，2006年预计可能达3%。,一、重要位置和研究意义 3.重大需求,我国天然气开发和利用，受下游市场

8、和天然气管线的制约，形成了目前天然气后备资源充足的假象。随着制约因素的改变或消除，需求量将会持续剧增。预测未来10-15年天然气供不应求、后备储量不足 煤炭资源丰富,但(随着煤炭多途径的精细利用和环 保要求的提高)不少资源不能满足新形势的需求。,若不改变这种主要能源供不应求的局面，势必影响我国经济的持续发展。,一、重要位置和研究意义 3.重大需求,一、重要位置和研究意义 3.重大需求,中国北方盆地多种能源矿产同盆共存富集一览表,一、重要位置和研究意义 3.重大需求,中-东亚巨型成矿域:东起我国松辽盆地,西止里海,东西连绵逾6000km;分布有数十个(特)大型油田、气田、煤田和砂岩型铀矿;其中多

9、数盆地四种主要能源矿产共存富集。,三.中东亚能源矿产成矿域-展布与盆地,共存富集的盆地在北半球居多,以东-中亚带最为集中,沉积厚度大于1000m的地区799个：259个发现油气，32.4%;540个尚未发现,占67.6%世界(包括大陆架)有575个沉积盆地:215个发现油气，37.4%;360个未尚发现,占62.6%。其中有巨型油气田的75个，仅占13%。说明:并非所以盆地或整个盆地都有油气。世界约有1/3-2/5(预计最终接近1/2)的盆地或沉积区发现油气。,一、重要位置和研究意义 2.科学意义,沉积盆地是人类生息、活动的主要场所。世界人口的90居住在海拔400m以下的平原、大河中下流域、环

10、湖和沿海附近盆地分布的地域。在海拔400m以上的地区,人类主要居住在山间盆地。这些地区通常又是地震、滑坡、泥石流、地裂缝、各种塌陷和海啸等自然灾害的多发区。人类的活动和集中居住,也影响局部及区域气候和环境的变化,同时带来地表和地下不同程度、多种形式的环境污染。对生存环境威胁的自然现象和人为行为的特点和程度,又因盆地地质、地貌特征、部位的不同而异。,一、重要位置和研究意义-生存环境,近30多年来,从地球科学基础理论研究、矿产及水资源勘探利用、保护和改善人类生存环境三方面,不约而同地将关注的焦点和研究的热点转向沉积盆地。集地球科学研究和应用这三大领域为一体、且均居重要地位者,惟有盆地。沉积盆地从来

11、没有象今天这样得到学术界、工业界和政府部门的广泛重视。在世界和美国等发达国家的地学研究计划中,沉积盆地均处于极为重要的位置。随着全球生态环境的渐趋恶化,矿产资源的日益匮乏,自然灾害的不断增多,人类对生存环境要求的逐步提高,对沉积盆地研究的重视程度和热度还将与时俱增。,一、重要位置和研究意义二、研究发展和现状 三、基本概念与相关术语四、含油气盆地研究系统五、研究进展与发展趋势,内 容 提 纲,地质学发展初期:沉积、地层、构造等相关学科20世纪40-60年代：对世界重要能源盆地的全面研究,推动了资源勘查预测20世纪60-70年代：板块构造学兴起,盆地为全球演化的组成部分;从全球构造演化的时空统览、

12、划分盆地 W.R.Dickinson(1974),赵重远(1978)Potter&Pettijohu(1977)古流与盆地分析 地震地层学,二、研究发展和现状 1.盆地分析,20世纪80-90年代：盆地整体-综合研究；层序地层学 A.D.Miall盆地分析原理(1984,1990)20世纪90年代以来：盆地动力学(与深部作用和过程联系更密切)；层序地层学完整的体系逐步形成，并在油气勘探中较广泛地应用；定量研究与盆地模拟；后期改造,原盆恢复,动态演化-改造过程。G.Einsele沉积盆地:演化、相和沉积充填(1992、2000)P.A.Allen&J.R.Allen沉积盆地分析:原理和应用(19

13、90)C.J.Busby&R.V.Ingerssol沉积盆地构造(1995),二、研究发展和现状 1.盆地分析,19世纪晚期-20世纪早中期：地表油气苗-背斜构造 20世纪中期：油气区 20世纪晚期以来：含油气盆地:综合研究、整体解剖 成藏系统(单元)、富烃凹陷,二、研究发展和现状 2.油气勘探观念转变,盆地是油气成生、赋存的基本地质单元。(赵重远、朱夏等)“没有盆地，便没有石油”。(Perrodon,1980)。“天生盆地必有油”。(李国玉,1990)盆地类型与油气的丰度没有必然的联系。(Ulmishek等)并非简单如此。,二、研究发展和现状 2.油气勘探观念转变,后期改造与古地质构造恢复（

14、1976-至今）原始盆地恢复（1988、1990、1992-至今）含油气盆地研究系统(1990-至今)盆地“整体、动态、综合”研究原则(1992-至今)中国沉积盆地的个性特征进行探讨(1992-至今)1.后期改造强烈而普遍(1996)2.活动性强(1998)3.深部作用活跃(1998)4.晚期-超晚期油气成藏-定位(2000、2002-至今),西大:盆地研究进展和学术思想的主要历程,西大:学术思想和研究进展的主要历程,改造盆地研究与油气勘探和评价(1998-至今)改造盆地油气勘探理论方法和关键技术研讨会(1998.11)晚期-超晚期油气成藏-定位(2000、2002-至今)多种能源矿产同盆共存

15、内在联系、富集成藏(矿)机理 与分布规律判识体系、预测理论和协同勘探模式在陆相盆地中,富烃凹陷是大型油气田形成的物质基础 没有富烃凹陷，就没有大油气田(源控论)应将凹陷置于盆地形成-演化-改造的区域动力学环境和动态演化过程中,探讨富烃凹陷形成的条件、环境和过程及机理,总结其基本特征，进而梳理出判识的标志和研究的技术、方法。,强调沉积盆地动力学是地球动力学的重要组成部分.提出和界定了沉积盆地动力学的内涵和研究内容.将热力和重力与应力相并列,作为盆地和构造形成 演化的基本动力.盆地为沉积矿产赋存的基本单元和成藏(矿)系统;多种能源等沉积矿产的赋存和成藏(矿)息息相关.后期改造强烈中国沉积盆地的重要

16、特点.提出并划分了含油气盆地动力学研究系统和子系统.提出和倡导盆地研究的“整体、动态、综合”总则.,1.学术思想体系和研究系统,二.主要研究进展和学术成就,区域地质构造研究,西南三江地区(2001-2004),华北东部及西太平洋(1980-至今),新疆及邻区(1996-至今),河西走廊-阿拉善(1993-至今),青藏高原(1988-至今),世界典型盆地研究和对比、总结,根据大量盆地勘探资料,结合区域背景研究,厘定苏丹MUGLAD盆地属大型走滑-转换断裂构造带末段的补偿盆地,其形成演化及消亡,与大西洋的张开和发展密切相关.,全球板块构造图,1.特提斯构造域诸盆地(1996-至今)-克拉通型聚敛型

17、2.大西洋-中非诸盆地(1996-2000)-离散型转换型3.美国西部诸走滑-转换盆地(1988-1999)-走滑-转换型4.东南亚地区诸盆地(1996-至今)-俯冲聚敛型,对沉积盆地动力学内涵的理解或定义,因人而异:有的强调深部作用,有的突出盆山耦合,有的侧重于区域板块构造运动或构造环境,等等。沉积盆地不是一个简单的构造形迹或几何外形,而是一个被沉积物所充填的地质实体;其动力学内涵或定义应包括盆地形成(前述认识大多侧重于此)和沉积充填作用及其过程。国际岩石圈计划“沉积盆地成因”组(Cloetingh等,1997)提出下一步研究的重点是“岩石圈深部与近地表过程的耦合作用”(coupling o

18、f lithosphere and near-surface processes)。大中型沉积盆地的形成、发展、演化和改造,总体受地球深部系统内动力地质作用的控制;而盆地内沉积物的充填、埋藏和成岩,则是在盆地形成的统一动力学背景下,总体受地球表层系统外动力地质作用的制约。,沉积盆地动力学,沉积盆地动力学与各圈层地质作用关系图,沉积盆地将地球深部系统的内动力地质作用和地球浅表层系统的外动力地质作用有机耦合,自然构成了一个各圈层内、外地质动力相互作用的统一盆地动力学系统。该系统的活动虽有其明显的相对独立性,但总体受地球动力学大系统的控制,属后者的重要组成部分。沉积盆地动力学的内涵理解和定义:直接控

19、制和明显影响盆地沉降和沉积充填的地球内、外动力地质作用有机耦合的统一动力学系统和演化过程;属地球动力学大系统的重要组成部分。,沉积盆地动力学-内涵和定义,一、重要位置和研究意义二、研究发展和现状三、基本概念与相关术语 四、含油气盆地研究系统五、研究进展与发展趋势,内 容 提 纲,在地质资料的积累已如此丰富，以致没有任何一个人可能掌握整个世界的地质。因此，这套丛书必须是集体共同努力的结果，各卷编辑的合作也必不可少。作为丛书的主编，我的工作就是要进一步加强这套丛书整体的统一性和协调性。但是，我们不得不接受这一事实：同一卷中的不同篇章，可能“说”着不同的方言；而丛书的各卷，又可能“说”着不同的语言。

20、要想使这套丛书获得完美连贯的效果，除非一个人有时间或能力将不下12卷的数百篇文章翻译成一种世界通用的语言。这显然是不可能的。因此，可操作的理想作法是，在表达风格和对地质问题的理解上，给各个作者或集体作者以最大限度的自由。丛书的论文可看作在各个地区工作的一流地质学家对该地区研究现状认识的表述。他们可以代表、也可以不代表该卷编辑或丛书主编的观点。,许靖华，1988，世界沉积盆地丛书引言,通过编辑第一卷中国盆地的经历,我意识到这种自由表达的潜在危险;在语义方面缺乏精确性,可能会导致严重的误解。当我看到一些同行论文中的一些基本术语，像造山带、台地、陆相沉积物、内克拉通盆地等等，其涵义明显地区别于现代地

21、质学生所采用的。在某些情况下,概念的错误竟如此的根深蒂固,要拯救这种局面，除了重写别无它法。但是，无论是该卷编辑还是丛书主编，都不可能完全校正全部文章。因此，我设想，为防止混乱不堪，在每一卷（或至少部分卷）的结尾,以我的风格写一篇总结，根据我的认识来解释地质。这样的总结也许强调了个人的观点,并可能只由一个地质学家介入而造成解释上的错误，但它至少是连贯的；同时，在同一个词因使用不同“方言”或“语言”时，其歧义可能引起的错误概念将会被消除。,1、盆地(Basin)从盆地形成和动态演化的角度来看,沉积盆地是地史上地壳或岩石圈较长时间相对沉降,沉积物在其中不断充填过程中的一种负向地壳构造。此定义中,“

22、较长时期”以与强烈构造运动幕短时期形成的较大型负向构造,如向斜、复向斜等相区别;“过程”旨在强调持续沉降与不断充填的时空耦合;“相对沉降”是盆地形成的动力,为盆地发展演化甚或赖以维系的根本,系沉积物不断充填的基本前提。地壳或岩石圈的相对沉降若终止,盆地始趋向消亡。一言以蔽之,相对沉降是盆地的生命线。,三、沉积盆地 基本概念,1、盆地的基底和盖层 基底(Basement)：褶皱基底 Fold basement)、结晶基底(Crystalline basement)、与区域地质构造研究相同）;含未变质的沉积岩（盆地研究专用），也可称盆底(Basin floor)。盖层(Cover):沉积岩地层（与

23、区域地质构造研究相同）；盆地发育期沉积的地层（盆地研究专用）。,三、沉积盆地 基本概念,三、沉积盆地 基本概念,地貌（地形）盆地(Morphologic basin),沉积盆地(Sedimentary basin),构造盆地（Structural basin；Tectonic basin：常指受构造作用控制的盆地）。,三、沉积盆地 基本概念,沉积中心最细沉积物分布区,中心相带发育区堆积中心沉积物堆积最厚的地区沉降中心下伏岩层顶面沉陷最深的地区,三者在成因上密切相关,在位置上互有联系,但其概念和地质意义仍有区别,不能简单替代。,三、沉积盆地 基本概念,三、沉积盆地 基本概念,三、沉积盆地 基本概

24、念,1.大陆裂谷的粗碎屑沉积,2.闭塞海湾相沉积,3.大陆型地壳4.过渡型,5.大洋型地壳,离散型大陆边缘沉积建造示意图,(一)与矿产有关的盆地 含油气盆地(Petroliferous basin,Oil gas-bearing basin),含煤盆地(Coal-bearing basin),含盐盆地(Salt-bearing basin)等。(二)根据充填速度与盆地沉降速度的关系 1、饱和盆地(Saturated basin)，或过补偿盆地，2、补偿盆地，3、饥饿盆地(Starved basin),或欠（非）补偿盆地。,三、沉积盆地 相关术语,(三)盆地剖面结构 1.断陷盆地(Fault b

25、asin)箕状断陷（盆地）单断、双断盆地 2.坳陷盆地(Down-warped basin)3.下断上坳盆地。,三、沉积盆地 相关术语,大陆裂谷,三、沉积盆地 相关术语,三、沉积盆地 相关术语,(四)盆地平面形态 1.碟型（状）盆地，2.槽型盆地 等。,三、沉积盆地 相关术语,松辽盆地断-坳结构,(五)盆地原型组合（同一或部分相同地区）1.复合盆地(Compound basin)（空间）有组合关系的两个(以上)盆地在形成时 间上大致相同，在空间分布上相邻并列。-并列盆地（朱夏等）2.叠合(加)盆地,三、沉积盆地 相关术语,(五)盆地原型组合（同一或部分相同地区）2.叠合(加)盆地（Superi

26、mposed basin，Superposed basin）（时间）不同世代相对独立盆地上下沉积叠置 而成的组合盆地.-迭加盆地（朱夏等）、多旋回盆地（Polycycle basin,Polyhistory basin),继承（后继）盆地(Inherited 或 Inheritable basin;Successor basin)。盆地发育的鼎盛时期。上叠盆地(overlying basin)下伏盆地(underlying basins),2.叠合盆地及其类型,改造叠合型：改造发生在上叠盆地成盆前 或期间,易延叠合型：残延叠合 随后发生,差异叠合型：上小/下大 上大/下小或残留盆地 部分叠合,

27、-2-类型划分,多重叠合型：两个以上不同时代独立盆地上下沉积叠置。,改造叠合型：遗产甚丰,隔代继承 已遭浩劫或消耗殆尽，所剩无几;遗产有余，转换继承。,易延叠合型：上叠盆地：后人创业,业绩较好 下伏盆地：遗产丰厚,直接继承,差 异 上小/下大：依赖继承遗产叠合型：大/小,残留盆地创业为主,奢望遗产 部分叠合：主要依赖继承遗产,后期改造：今家产(创业+遗产)评价时应考虑天灾,2.叠合盆地基本特征与油气赋存特点,三、沉积盆地 相关术语,陆内（类、似、准、再生）前陆盆地,三、沉积盆地 相关术语,(六)不同地区多个盆地组合 1、盆地群：如断陷盆地群、亚（次）盆 地群(类似于朱夏等的并列盆地),2、盆地

28、域（系、省）。盆地发育期的沉积中心(Depocenter)、沉降(Subsidence)中心、堆积中心及 其关系和迁移。,三、沉积盆地 相关术语,三、沉积盆地 相关术语,三、沉积盆地 相关术语,(七)根据盆地后期是否遭受改造 1、原始盆地(Primary 或 Origional basin)、原型盆地(Prototype basin)、原盆地，2、改造(型)盆地(Reformed basin)、构造盆地、残留（余）盆地(Residual basin)、反转盆地(Inverted basin)、变形盆地(Deformation basin)、叠合盆地、复杂盆地等。盆地原型、改造时间和改造强度。(

29、八)根据沉积作用与现存盆地的时序关系(据叶连俊、孙枢，1979)1.先成盆地，2.同生盆地，3.次生盆地。,三、沉积盆地 相关术语,1.原始盆地 2.改造（型）盆地,三、沉积盆地 相关术语,(九)根据沉积盆地形成的动力学机制的不同 1.热力（成因）盆地 2.重力（成因）盆地 3.应力（成因）盆地(十)根据盆地力学性质的不同 1.张性（Tension）盆地（拉张盆地、断陷盆地）、伸展盆地，2.压性盆地(挤压盆地、压陷盆地）,挠曲盆地(Flexural basin)，3.转换盆地走滑盆地、扭(性、动)盆地。,三、沉积盆地 相关术语,(十一)与沉积环境有关的盆地1.陆相盆地(Terrestrial

30、facies basin),2.海相盆地(Marine facies basin),3.内陆盆地(Interior 或Inland basin),4.内流盆地(Endorheic basin),5.滞留盆地(Stagnant basin),6.封闭盆地(Enclosed basin),7.溶蚀盆地(Solution basin),8.台 盆(Platform basin)。,三、沉积盆地 相关术语,一、重要位置和研究意义二、研究发展和现状三、基本概念与相关术语四、含油气盆地研究系统 五、研究进展与发展趋势,内 容 提 纲,(含油气)盆地研究系统 1.成盆地动力学 2.成藏动力学 3.(油气)资

31、源评价,(含油气)盆地研究系统的外部环境 1.区域背景环境 2.多圈层相互作用的地球动力学,四、(含油气)盆地及其相关研究系统,成盆动力学研究系统 1.盆地发生和演化的背景与区域环境 2.盆地成因与深部作用 3.构造性质与变形 4.热动力学及其演化 5.流体动力学与流岩作用 6.沉积充填与成岩动力学 7.盆地演化过程和阶段 8.后期改造与原盆地恢复,四、含油气盆地研究系统 1.成盆动力学,四.含油气盆地研究系统2.成藏动力学系统,1.赋存条件:包括构成油气藏的烃源岩、输导层、储集层、盖层和各类圈闭等地质要素及其环境。2.组合模式:即源、输、储、盖、圈各地质要素的时空配置关系和组合形式及其序列与

32、类别。3.成藏机理:即油气藏(田)形成的动力、条件和环境、期次与动态过程、正反主控因素及其演变等。4.分布规律:即油气藏(田)的空间位置、组合关系、系列类型和其空间分布的主控因素及演变过程。4个子系统密切相关、不可分割;对其研究,应置于含油气盆地动力学大系统之中,充分考虑成盆动力学次系统各子系统的影响和其间的相互作用及响应。,油气资源评价系统 1.盆地模拟 2.区带评价 3.圈闭描述 4.单井评价与油藏描述 5.勘探数据库,四、含油气盆地研究系统3.油气资源评价,四、系统科学组成系统的三个要素,可分性或层次性：即系统的整体由多个部分或子系统组成；相关性：系统内部各子系统之间相互关联、相互作用、

33、彼此影响;系统中不存在与其它子系统无关的独立组分或单方面的影响。整体性：由各部分构成的系统为具有某种功能的整体。在地球或盆地这种复杂巨系统中,整体作用不同于部分作用之和;在系统及其子系统与外部环境之间,随时随地存在着物质、能量和信息的交换。,有必要指出,对复杂系统的整体把握和认识,只有建立在对其局部(不同层次子系统)或微观的精细分析和深入研究的基础上才更具体、科学,也才可操作。在复杂性科学研究中,其整体论与传统科学的还原论不是对立、而是互补关系。随着探测手段的进步和科技、社会的需要及潮流,目前地学、生物学和社会、经济等复杂性科学的研究和实践,都更多的趋向于更小尺度的局部或微观层次,致使对微观的

34、了解越来越精细,而对整体或宏观全貌的认识反倒越来越模糊。在这种情况下,强调整体观、系统论是及时而必要的。,四、系统科学与传统科学及其研究,“含油气盆地是油气生成、运移和聚集的基本单位。只有从盆地的整体出发,动态研究盆地演化过程中的各种地质作用、综合分析油气成藏和分布的主控因素及最佳配置方式,才可能揭示其最基本的内在联系和规律。对含油气盆地进行整体、动态、综合研究和全面总结,不只是对盆地单项研究成果的简单汇集,也不只是从大区域对已有资料的重新组合,而是在此基础之上更高层次的研究和升华。其中“整体”是前提,“动态”是核心,“综合”是途经.理论的深化和方法的更新是研究水平提高的基础。否则,研究就可能

35、是同水平的重复。”,四.含油气盆地研究系统 4.研究总则,一、重要位置和研究意义二、研究发展和现状三、基本概念与相关术语四、含油气盆地研究系统 五、研究进展与发展趋势,内 容 提 纲,地球或盆地是典型的复杂巨系统 在复杂系统中,各子系统间具非线性特征：不满足叠加原理;系统的整体功能(行为或特征)不能由其子系统的功能来获得;其数学模型是高维的,具有多输入多输出特征;系统的参数存在多方面(如系统整体结构、各子系统间耦合作用和外部系统影响等)的不确定性或时变性;某一参数的微小变化,就可能涌现突变现象;这种突变性用该参数的变化幅度是无法衡量的;一般复杂系统在随时间演变过程中具不可逆性,等。,五、研究进

36、展与发展趋势1.复杂巨系统,这些复杂系统特有的典型特征,为地球或盆地复杂巨系统所常见;其科学方法论自有其鲜明特性。如 不能用对其某一子系统功能的研究来替代盆地动力系统的整体功能;单一的方法所得的结论或然性较大;仅用概率统计的方法对系统整体给出的结论有时隐藏有误区;只用定量模拟来再现或预测复杂系统的演化过程和长远发展趋势,有其自身的缺陷;高维的数学模型和各类参数的不确定性,使试图用于定量计算或描述的精确数学模型难以建立,致使许多计算不作为;等等。,五、研究进展与发展趋势 1.复杂巨系统,地球复杂性科学(系统)研究思想和方法论应体现的原则:(1)定量计算应在定性判断的框架中进行:后者把握质的变化、

37、发展方向和宏观特征;定量计算(描述)是定性判断更具体、更精确。(2)局部或微观的具体性研究,应置于系统的整体性 和宏观之中:如“胸有成竹”类绘画,似“庖丁解牛”式剖析。否则,就如瞎子摸象、井蛙观天,对局部和微 观观察精细,然不知整体或宏观之全貌。(3)确定性描述与不确定性描述相结合(4)渐变论与突变论(涌现)相结合(5)科学推理与哲学思辨相结合(6)计算机模拟与专家智能相结合:即将计算机强大的数据处理能力和领域专家智能相结合。,沉积盆地特征及其形成机制(1)在时间上的相对性和阶段性:类型随时而变,不同阶段有异。(2)后期改造:形式、强度、范围和时间等。(3)动态演化-改造过程:去后期改造的影响

38、，恢复原始盆地面貌。,五、研究进展与发展趋势 2.演化过程,1.周邻板块(地块)或构造带活动特征、相互作用及随时变化2.盆山耦合3.物源区及其变迁4.水动力条件与气候环境5.地貌及起伏高差6.基底性质与结构7.区域板块或较大地块活动特征、相 互作用及随时变化,五、研究进展与发展趋势 3.区域环境,1.盆山成因耦合（动力、能量）2.盆山时空相关 山体隆升、盆地沉降的对应时间及阶段性 3.盆山物质交换 浅部由山向盆地（控制物源区及其变化）深部物质交换复杂 4.盆山作用方式 谁主动，不同圈层的立体结构（空间差异、时间变化）注意：各自发展演化的相对独立性,五、研究进展与发展趋势 4.盆山耦合,1、盆地沉降（史）定量分析 主要研究不同动力机制热力、应力、重力（沉积物、水）作用在盆地沉降过程中的各自贡献。2、盆地（演化）模拟 埋藏史、沉降史与构造演化史、地温场与热史、（生烃史、排烃史、运聚史）等。,五、研究进展与发展趋势 5.定量研究,5.多圈层相互作用的地球动力学 大气圈、水圈、生物圈 地壳-岩石圈、地幔 环境变迁、矿产资源、地球科学,五、研究进展与发展趋势6.多圈层作用,谢 谢,敬请批评指正,