前人对沉积盆地的分类,主要目的是寻找油气资源。而以寻找地热资源为对象的沉积盆地分类则很少。正如前面所言,沉积盆地的分类是人们对盆地特征和其内在规律认识程度的高度概括和总结,是阐明其内在的自然规律最重要的一种方法。因此,开展中低温沉积盆地分类,对地热资源的形成机理研究,掌握温度场、热储层的分布规律,指导地热资源开发利用有着重要的意义。
为了更好的刻画中低温沉积盆地不同类型特征,确认划分的原则如下:
1.抓共性特征
纵观我国的中低温沉积盆地,在某些方面存在一定的共同点,如盆地周缘断裂带、造山带特征明显,变形强烈;盆地内部,整体构造变形微弱,地层层序较全,与其他构造单元之间常以斜坡带形式过渡;前古生界多为基底;多构造旋回叠置;晚期构造对早期盆地结构和要素格架进行改造等,这些都是进行对比、分类的基础。同时,中低温沉积盆地往往与含油气盆地叠合在一起,有着天然的内在联系,所以,对我国中低温沉积盆地分类是在含油气沉积盆地分类的基础上抓共性特征进行。
2.依据深部构造(下地壳、上地幔)和边界深大断裂特征
不同地质历史时期岩石圈应力的变化与沉积盆地动力学有着密切的关系。盆地的形成受地球深部的物质、能量平衡作用的控制,必然有其深部作用机制。于是,近年来人们把目光关注到上地壳以下,即立足于中地壳至上地幔结构特征分类上。著名含油气沉积盆地研究学者赵重远深刻指出:“只有将沉积盆地与岩石圈构造连为一体通盘考虑时才能揭示沉积盆地形成演化和在地壳中分布的规律,同时也就揭示了油气在地壳中分布的规律”(赵重远,1998)。李扬鉴等(1996)指出中地壳塑性层对大陆地壳构造的重要性:向上,它控制上地壳正断层所形成的盆山系和由盆山系演变而成的重叠造山带等厚皮构造;向下,它引起软流层和莫霍面的上拱和下地壳、岩石圈地幔张裂、分离、扩张,使盆山系厚皮构造演变成过渡壳构造(优地槽、晚期裂谷)和板块构造。何斌(2001)通过对松辽盆地深反射地震资料的分析表明,该盆地地壳不仅具有层圈结构,而且具有明显的块断构造,这些块断的边界是深部热流体的网络通道;并认为松辽盆地的形成过程是:库拉-太平洋板块向欧亚大陆之下俯冲作用导致的地幔隆起,促使地壳拆沉减薄,地壳“三明治”结构形成,同时导致上地壳伸展沉降及其后期的热沉降;盆地整体坳陷与地幔隆起成镜像关系,强烈的壳幔作用是形成松辽盆地大规模沉降的动力学基础,也是盆地油气(包括无机物质)富集的重要原因。所以,盆地的深部构造特征是沉积盆地分类的基础。
3.沿袭我国大地构造格局和现有盆地命名特点
多年来,关于我国大地构造格局,各家有不同的解释,但对我国东部和西部构造特点存在巨大差异的事实是公认的。早在20世纪30年代,李四光以地质力学的观点,着重于对起源和继承于中、新生代构造体系的追索,提出以桌子山、龙门山南北一线为界,在东经102°～105°间的称为南北构造带,划分出不同的构造体系,东部称新华夏构造体系,西部称为河西构造体系、西域构造体系和康滇“歹”字形构造体系。可见在我国不同区域其构造特征或体系不同,按构造特征分类也就等同于按地理位置分类。区域上我国的很多盆地都是以位置来命名的。著名石油地质学家李德生院士于1981年提出了渤海湾盆地的地质模型(图1-2),强调了地幔上隆导致盆地热流值增高并对有机质生烃起重要作用,即地幔柱所带来的力与热力作用。他还把中国沉积盆地分成3种(一级):①东部拉张型盆地;②中部过渡型盆地;③西部挤压型盆地。划分到二级,往往用地理名称命名,如西部盆地有准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、吐哈盆地等。划分到三级往往用构造单元在盆地所处的方位来命名,如准噶尔盆地的西部隆起、东部隆起、中央坳陷等。
图1-2 渤海湾盆地地质模型
4.一般情况下,出露的中、新生界归入盆地内部;出露中生代以前的地层划归盆地外
综上考虑,以开发地热资源为目的,结合了我国沉积盆地现今实际情况,综合考虑对盆地形成起重要控制作用的深部构造(下地壳、上地幔)和边界深大断裂,以及盆地形成的动力学体系和晚期构造对早期盆地结构和要素格架的改造。将我国中低温沉积盆地按地理位置分为东部盆地、中部盆地和西部盆地,其综合特征见表1-7。
表1-7 我国中低温沉积盆地地理位置分类特征表
注:东部盆地与中部盆地的边界为大兴安岭、太行山、贵州高原;中部盆地与西部盆地的边界为贺兰山、松潘-甘孜褶皱带。