克拉通盆地：油气资源在不同类型盆地中的分布是极不均匀的。克拉通盆地中含有丰富的油气资源，研究克拉通盆地的岩石圈结构与盆地含油气性的关系，对有效了解盆地类型的不同及其油气资源富集规律的差异有很大帮助。
克拉通盆地区地壳厚度稳定，结晶地壳和“花岗岩层” 的厚度都相对较大。克拉通盆地的基底和地壳底面都比较平缓，基地常为平缓的大型碟状坳陷，通常不存在强烈的莫霍面隆起，软流圈相对较深，中新生代岩浆活动微弱，盆地热流值偏低。但富含油气的大型克拉通盆地常出现与基底坳陷呈镜像对应的局部隆起。
什么叫做克拉通盆地？
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解析:
含油气的盆地
克拉通盆地从表面上看来虽然很简单，但其下伏构造可能很复杂，用板块构造来解释这类盆地的特点，几乎没有取得成功。但用固定论的概念似乎可以成功地解释这种现象，因为这类盆地的持续下沉可达几亿年之久。在克拉通上花岗一片麻岩穹窿的发生可以认为是由于区域变质和花岗岩化过程中比重变小，因浮力而上升，作为隐生宙构造变形一种特点。在克拉通上盆地的缓慢下沉，可以认为是由于岩石圈变冷，比重增大，因重力作用而逐渐下沉，作为显生宙构造变形的一种方式。对克拉通盆地按其大地构造位置可以进一步划分为两类：
1.克拉通内部盆地：位于克拉通内部，常呈碟状大面积稳定下沉，构造变动微弱，倾角平缓，如密歇根盆地及威利斯顿盆地；
2.克拉通边缘盆地：位于克拉通边缘，向海域方向逐渐下倾，如北里海盆地
克拉通盆地基本地质特征
1.克拉通盆地演化的多旋回性
较为稳定的克拉通盆地一般经历了长达几亿年的演化。如在北美克拉通上，伊利诺斯盆地、西内部盆地、二叠盆地随晚元古代—早寒武世大陆裂解就开始发育，早期为裂陷槽；威利斯顿、密执安盆地分别在中、晚寒武世开始发育；加拿大哈德逊湾、摩思河盆地在晚奥陶世开始发育。这些盆地中古生界沉积完整，并有部分中、新生界沉积（图 3-8）。俄罗斯克拉通上的伏尔加—乌拉尔、莫斯科、波罗的盆地和东西伯利亚盆地在晚元古代即以裂陷槽的形式开始发育，可发育至中生代早期，盆地延续时间从 160～770Ma。华北克拉通盆地自中晚元古代以裂陷槽的形式开始发育，塔里木、四川克拉通盆地自震旦纪开始发育，它们以古生代为主体，并叠置中、新生代盆地。
图3-8 北美3个克拉通内盆地剖面示意图
在克拉通盆地漫长的演化历史中，形成了多个以不整合面为界的沉积层序，主要不整合面发育于海平面低位期，受构造作用、气候条件的控制。大多数克拉通盆地层序的顶部被削截，上超、下超现象明显。从全球范围看，在 Tejas，Zuni，AbsarokaⅡ，Kaskaskia，Tippecanoe，Sauk层序的底部出现明显的不整合。每一个层序代表一个时期的盆地，如威利斯顿盆地Sauk层序沉积时为向西开口的东西向坳陷，Tippecanoe层序沉积时为一圆形坳陷，在后来的演化中盆地面貌和沉积相不断发生改变，表明该克拉通内盆地是多个不同方位、不同性质原型盆地的叠置（图3-9）。再例如，莫斯科盆地元古宙为自提曼克拉通边缘盆地向西延伸的坳陷，随后成为波罗的盆地之外的一个海湾，继而又与向西延伸的乌拉尔克拉通边缘坳陷相连，最后演化成为一个小而独立的陆内盆地（图3-10）。
受全球板块构造演化影响，大多数克拉通盆地的演化与前寒武纪末—显生宙中2个Ⅰ级全球旋回发展的主要阶段相一致。这些旋回以大陆解体开始，如晚元古代—中寒武世伸展期超级大陆解体，形成伊利诺斯、波罗的坳拉谷和古生代末—中生代初泛大陆解体，开始形成巴黎、北海、西西伯利亚盆地的伸展构造。经历聚敛阶段，以大陆碰撞和汇聚而告终。
图3-9 威利斯顿盆地不同层序发育期盆地面貌图
碰撞作用可使一些克拉通边缘坳陷盆地进一步挠曲沉降，叠置前陆盆地，如阿尔伯达、阿拉伯-波斯湾盆地，有些碰撞使克拉通盆地抬升或发生褶皱、断裂，或使早期的统一盆地分隔为若干次级盆地，如二叠盆地、西内部盆地、莫斯科盆地、东西伯利亚盆地、伊利诺斯盆地、威利斯顿盆地等。中国克拉通盆地在结束第一个演化旋回后，有些由于碰撞作用抬升、褶皱回返，如中下扬子地区、华北东部地区，有些叠置第二演化旋回的盆地，如塔里木盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地。有的从第二演化旋回开始形成克拉通内盆地如松辽盆地、准噶尔盆地。
克拉通盆地多旋回演化形成多套烃源岩、储集岩、盖层组合及多个区带和圈闭。
2.克拉通内盆地与克拉通边缘盆地同步演化，差异沉降
克拉通内盆地与克拉通边缘盆地处于同一应力环境中，克拉通边缘发生的地质事件在相邻的克拉通内盆地中也有一定程度的反映。
在北美克拉通，在克拉通内部发育密执安、哈得逊湾等克拉通内盆地，在克拉通边缘发育被前陆盆地叠置的阿帕拉契亚、阿尔伯达盆地和前陆盆地不发育的二叠、西内部等盆地。它们的演化进程相似，但沉降速率和沉降幅度差异很大，在克拉通边缘和伸入克拉通内部的坳拉谷沉降最大，由此造成克拉通内盆地和克拉通边缘盆地石油地质特征的一系列差异。在元古宙末期—早奥陶世，威利斯顿、密执安克拉通内盆地沉降速率分别为 10～20 m/my和20～30 m/my，伊利诺斯盆地处在坳拉谷发育阶段，沉降速率较高，达 50～60 m/my；处在克拉通边缘的科迪勒拿陆架沉降速率达60～80 m/my。早石炭世末—早二叠世，伊利诺斯、密执安等克拉通内盆地沉降速率为 5～20 m/my，而二叠盆地、西内部盆地（阿纳达科、阿科马）等克拉通边缘盆地向造山带方向可达100 m/my以上。克拉通边缘盆地沉降幅度大（图 3-11），沉降差异也大，造成岩相分异明显，盆地边缘礁滩相、砂体发育，沉降中心静水环境烃源岩发育；而克拉通内盆地沉降速率低，沉积基准面变化迅速，沉积相带宽，造成储层数目多，但相对薄，规模不大且多不连续。克拉通边缘盆地较大的沉降幅度以及后期前陆盆地的叠置促使油气成熟。另外，由于克拉通边缘盆地距离造山带近，在后期回返过程中遭受变形，造成大隆大坳的构造格局，在隆起区构造圈闭、构造-地层复合圈闭发育，有利于大油气田的形成。
图3-10 俄罗斯克拉通盆地发育演化
图3-11 横切加拿大落基山南部剖面
3.克拉通盆地构造特征
克拉通内盆地面积一般较大，可达几百万平方千米。构造一般较为简单，多为圆、椭圆形，剖面上多数为对称碟盘状。一般具多旋回性，沉积层厚度较薄，一般3～4 km（图3-8）。克拉通内盆地构造变形特征与其是否发育早期裂谷（坳拉谷）关系密切。一般来说，具早期裂谷的克拉通内盆地因构造分异明显（或隆坳相间分布）有助于油气的聚集，如西西伯利亚盆地、松辽盆地。统计表明，下伏裂谷的克拉通内盆地大中型油气田较多，油气储量较集中，盆地中较大的前5个油田一般包含整个盆地石油储量的50%～90%，而简单克拉通盆地前5个油田只包含盆地原油储量的20%～30%。
西西伯利亚盆地面积大，达到350×104 km2 ，基底为前寒武系和古生界褶皱岩系。三叠纪发育裂谷系，裂谷边界垂直断距大，可达3～5 km，在早期裂谷系之上形成相对宽缓的坳陷盆地（图3-12，图3-13），充填中新生界海相、滨海相和陆相碎屑岩沉积，北部厚度可达8～10 km，最厚16 km，其他地区3～4 km。烃源岩主要为海相的侏罗系沥青质页岩，气源岩主要是上白垩统腐殖型页岩和含煤页岩，已发现石油可采储量 1560×108 桶和大量天然气，其中包括乌连戈依特大型气田。它是克拉通内盆地中油气最为丰富的盆地。
图3-12 西西伯利亚盆地上侏罗统厚度及沉积相图
西西伯利亚盆地构造变形较为和缓，主要受下部断层垂直活动及差异压实影响，形成隆坳相间的构造格局，地堑一般为后期盆地（坳陷）中心，沉积厚度较大，地垒或其他高部位沉积较薄。继承性坳陷和隆起同时决定了沉积相的分布，在主要坳陷中心区发育沥青质页岩、海相页岩，南部及边缘发育陆架砂岩（图3-12）。
对于早期裂谷不发育或发育程度较低的克拉通内盆地，构造变形较弱，且变形多沿断裂带分布，圈闭以小型构造和地层、岩性型为主。如伊利诺斯盆地，面积26.5×104 km2 ，盆地沉积厚度最大近4000 m，发现500多个油气田，油气沿两个构造枢纽带分布，构造圈闭规模小，以小型油气田为主，从数百个油气田中仅累计采油6×108 t，天然气 800 多亿立方米。密执安盆地为一简单的坳陷盆地，发育的背斜构造幅度较小，一般小于 100 m，油气藏规模较小，盆地中800多个油藏、400多个气藏，共探明石油可采储量约1.7×108 t，天然气可采储量1000×108 m3。威利斯顿盆地亦为一平坦宽缓的克拉通内盆地，构造简单，地层最大厚度4600m，目前已发现100多个油气田，均为中小型，背斜、地层圈闭各占约50%。
图3-13 横切西西伯利亚盆地长约1500 km的东西向横剖面图
克拉通边缘盆地横剖面具不对称结构。在早期的被动大陆边缘发育阶段，发育沉积楔形体（陆堤）；残留洋发育阶段，靠近冲断负荷一侧快速沉降、充填厚层沉积物；碰撞阶段前渊沉积厚度大，靠近造山带一侧变形较强烈（图3-11，图3-14）。克拉通边缘盆地大致可以分为2类：一类为克拉通边缘坳陷盆地，主要由被动大陆边缘沉积和残留洋阶段盆地充填物组成，随后回返抬升、分隔为诸多次盆，前陆盆地不发育，如二叠盆地、西内部盆地、伏尔加—乌拉尔盆地、东西伯利亚盆地、非洲三叠盆地等；另一种是在上述边缘坳陷盆地发育的基础上，叠置前陆盆地或部分叠置前陆盆地，如阿尔伯达盆地、阿拉伯-波斯湾盆地等。
图3-14 横切伏尔加-乌拉尔地区中部的 NNW-SSE向横剖面图
克拉通边缘盆地因距造山带较近，在回返过程中以形成隆坳分异的构造格局为特征。北美克拉通南缘的二叠盆地为一古生代盆地，面积约 13×104 km2。早古生代至晚石炭世晚期为被动大陆边缘陆棚沉积环境，晚石炭世晚期开始回返，发生构造分异，形成中央盆地台地（隆起）、盆地（坳陷）、边缘隆起及斜坡相间的格局（图 3-15）。这种分异在沉积上造成了生物礁沿盆地周缘分布的特点，同时也造成油气主要分布于中央盆地台地（隆起）、陆棚区和盆地边缘区，天然气主要在盆地（坳陷）区，圈闭主要是背斜圈闭和礁相组合构成的地层圈闭，其中已产出石油40余亿吨，年产天然气达到570×108 m3。
图3-15 二叠盆地主要生物礁分布
位于中陆油气区的西内部盆地，为北美克拉通南缘的另一个古生代盆地，南邻奥契塔褶皱带。早期为由一条隆起带分隔的衣阿华盆地和俄克拉荷马盆地组成的相对统一的盆地。由于分异，在早石炭世晚期—晚石炭世早期形成隆坳相间的构造格局，隆起上油气非常富集。盆地发育过程中多次抬升作用造成多个地层不整合，隆起区形成的背斜圈闭和地层削截不整合圈闭是主要圈闭类型，构造多宽阔、平缓。
一般盆地和克拉通盆地的区别是什么？
盆地，顾名思义，就像一个放在地上的大盆子，所以，人们就把四周高（山地或高原）、中部低（平原或丘陵）的盆状地形称为盆地。从总体上根据盆地的地球海陆环境将其分为大陆盆地和海洋盆地两大类型，大陆盆地简称陆盆，海洋盆地简称海盆或洋盆。地球上最大的盆地在非洲大陆中部，叫刚果盆地或扎伊尔盆地，特征为盘地四周地形的水平高度要比盆地自身高，在中间形成一个低地，常为一地形（平原、高原）被山所围绕也是盆地，因此是盆地是地形分支的一种。
克拉通盆地区地壳厚度稳定，结晶地壳和“花岗岩层” 的厚度都相对较大。克拉通盆地的基底和地壳底面都比较平缓，基地常为平缓的大型碟状坳陷，一般不存在强烈的莫霍面隆起，软流圈相对较深，中-新生代岩浆活动微弱，盆地热流值偏低。但富含油气的大型克拉通盆地常出现与基底坳陷呈镜像对应的局部隆起。
克拉通盆地地壳具有向下增大的正常波速结构，可分为两层或三层。如南美的巴拉那盆底利用S波的速度可将地壳分为上、下两部分：上地壳波速3600m/s，下地壳波速3650m/s，平均莫霍面深度在42km，上地幔以4700m/s的高速层为特征，延伸至200km。利用天然地震转换波资料发现塔里木克拉通盆地地壳结构可分为三层，上地壳“花岗质”层P波速5600-6000m/s，中地壳波速6200-6700 m/s，并存在高速薄层，下地壳波速6500-6900 m/s，整个地壳厚度变化幅度在38-52km。 不同的克拉通盆地地震反射特征存在明显差异。稳定的地盾区，上-中地壳反射较弱，下地壳出现成层性不好的强反射。而存在活化古裂谷或新断裂活动的克拉通盆地，反射特征与两侧地盾区明显不同，下地壳常常出现异高速体。受后期地幔岩浆侵入影响的克拉通盆地其上地壳也可出现强反射。克拉通盆地的上地幔常出现低速层和透明反射。个别稳定地盾区的上地幔常存在倾斜反射，被解释为古造山带俯冲岩石圈的残余。
对克拉通盆地按其大地构造位置可以进一步划分为两类：
1.克拉通内部盆地：位于克拉通内部，常呈碟状大面积稳定下沉，构造变动微弱，倾角平缓，如密歇根盆地及威利斯顿盆地；
2.克拉通边缘盆地：位于克拉通边缘，向海域方向逐渐下倾，如北里海盆地
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