2.5.1古隆起区和古凹陷区分析

构造的运动状态可以通过地形反映出来。古地形的特征首先反映在古侵蚀面、古隆起区、古凹陷区的存在。在盆地中，沉积物厚度最大的地方称为盆地的沉积中心(depocentre，又称最大沉积轴)，水深最大的地方称为盆地的地貌中心(topographicaxis，又称地形轴)，而盆地中沉降幅度最大的地方称为盆地的沉降中心(basinaxis，又称盆地中心或盆地轴)，三者是完全不同的概念，在现实中它们可以是一致的，也可以是不一致的，图2.25表示了它们之间的相互关系。

图2.25 盆地的沉积中心、地貌中心与沉降中心之间的相互关系

(据R.C.Selley，1982)

在沉积区，沉积物堆积的厚度不仅取决于沉积物的补给量和堆积速度，还取决于构造下陷的强度，也就是沉积物堆积与沉降之间的平衡与补偿作用。一般根据地层的发育程度、沉积物的等厚线及岩相类型等特征来划分古隆起区与古凹陷区(图2.26)。古隆起区沉积物堆积厚度小，凹陷区沉积物堆积厚度大，特别是构造下陷的强度与沉积物堆积速度相等时，沉积物堆积的厚度最大。

图2.26 位于密西西比海湾上部的上白垩统麦克纳里地层组的地层等厚图、岩相图及古水流资料(据A.D.Miall，1984)

运用厚度法分析古隆起和古凹陷还有不少的问题，应用时应该慎重，多方面考虑。例如，等厚线仅代表某时期的地层厚度的分布，不是真实的原始沉积厚度，不能够精确地反映地壳沉降的幅度。只有经过按岩性、压缩率和地质时间等因素进行压实校正所换算出来的厚度数据才较为接近原始沉积的厚度。

还要考虑沉积物的沉积速率，不同沉积物的沉积速率是不同的，同种沉积物在不同的沉积环境中沉积的速率也是不相同的，所以利用厚度法分析古构造时，应考虑不同成因的岩石类型的厚度。

另外还要考虑地壳沉降与沉积补偿的关系。只有在补偿的情况下，盆地的沉降中心才和沉积中心一致，这时沉积物堆积厚度最大的地区，也就是沉积凹陷的中心。非补偿条件下，在坳陷中心可形成深水沉积，这时沉积厚度很薄。当拗陷强烈时，在补偿条件下，可形成厚度巨大的浅水沉积或深水浊积，扇沉积，在补偿条件下且坳陷中等时，则可形成厚层的浅水沉积。

2.5.2古深断裂分析

深断裂一般是规模大、延伸很远、在时间上具有长期发育或多期发育的巨型破裂带。断裂带常控制岩相及矿产的分布。鉴别深断裂有以下标志:①沉积标志，在同一地质时期相邻两区地层发育，但沉积相区和建造类型等沿着一定的线状条带出现突然变化或不连续，或者在线状带内发育着串珠状的内陆断陷盆地(湖泊)沉积;②岩浆活动标志，深断裂是岩浆活动的最好通道，一般有基性－超基性的岩体沿着一定的方向断续分布，或花岗岩基呈带状分布;③构造标志，在狭长的地带两侧构造线方向截然改变，不同类型、不同组合和不同规模的构造相截接，断裂带本身构造复杂，岩层褶皱强烈，断层密集等。

除了深断裂以外，古构造分析中还应注意与沉积作用同时的、由于构造作用形成的生长(同生)构造。生长构造有同生断裂和生长背斜。这种生长构造对沉积盆地的形成、沉积相带和矿带的分布、油田的构造圈闭都起到明显的控制作用。同生断裂有不同的成因，归纳起来可分为两类:一类是由于基底断裂长期发育引起沉积盖层中同生断裂的发育;另一类是在沉积过程中由于重力滑塌、差异压实及塑性岩层流动上拱引起沉积层内发生断裂。

同生断层是断层的两盘基准面相对下沉的一种断层，即两盘的下沉速度不一样，一个较快，另一个较慢，因而下降快的一盘岩层的厚度比下降慢的一盘相同岩层的厚度要大。这是鉴别同生断层的基本标志。同生断层在平面上通常弯曲，并且一般趋向与盆地边缘和沉积走向平行延伸，可能呈阶梯状排列，形成地堑。在剖面上，断层面通常较陡，随着深度加深而变平。同生断层可引起岩层中的滑塌及碎屑流的沉积。

生长背斜是侧翼上的岩层厚度比顶部要大的背斜，它们随着沉积物的堆积、埋藏和压实而生长。一般说来，背斜的整体都在下沉，但翼部下沉比顶部要快，从而堆积的沉积物厚度大。这种生长背斜，可以通过累积等厚线在平面图及剖面图上显示出来。生长构造与沉积盆地的发展有关，多数是由于深处的底辟作用产生的。

2.5.3物源分析

物源分析的主要任务是确定物源方向、侵蚀区或母岩区位置、搬运距离及母岩性质，最终确定砂层和砂体的分布规律。

2.5.3.1砂砾岩的成分及其分布

查明砂砾岩的粒度、成分、厚度及其百分含量变化是确定物源方向的基本手段。砾岩主要分布在盆地边缘，接近于物源区。砾石成分可直接反映物源区母岩的成分。根据砾石排列规律可恢复搬运介质类型和水流方向。物源方向与古水流方向常常是一致的。砂岩的分布虽与砾岩有相似之处，盆地边缘靠近主要物源区砂岩最发育，向盆地内部变薄减少，但其分布远比砾岩广泛，实际意义更大。

砂岩中碎屑组分及其含量变化的研究是有意义的。其中应用最广的是石英，其次为长石，统计和分析长石和石英含量的变化，对恢复物源方向和判定储集性能均有一定作用。

根据石英的包裹体、消光类型、形态和多晶现象等标志来综合推断其来源仍是一个重要途径。阴极发光法有助于人们进一步认识碎屑石英的来源及母岩性质，是一种值得使用的新方法，尤其是对分析粒度细、以石英颗粒为主的粉－细砂岩或含粉－细砂级石英颗粒较少的砂质碳酸盐岩的物质来源有用。

酸性火山岩中的长石主要是透长石;酸性侵入岩中为正长石和微斜长石;条纹长石的存在说明经历了缓慢的冷凝过程，是侵入岩的特征。

应用岩屑类型及其含量变化，恢复母岩性质及物源方向较有成效。

综合应用砂岩中的各种组分，编制砂岩类型分区图，也有助于恢复母岩性质及物源方向。近母岩区长石和岩屑含量增加，石英相对减少，形成岩屑砂岩和长石砂岩类，向盆地内逐渐过渡为石英砂岩类，明显的变化方向即为物源方向。

2.5.3.2碎屑重矿物组合及其分布

利用碎屑重矿物组合及其含量变化，追索物源及其母岩早已被广泛应用，尤其对古近－新近纪盆地是最有效的。电气石和锆石在各时代砂岩中均有分布，只要细心研究一定能够获得母岩和物源方向的资料。ZTR指数，即锆石、电气石、金红石的总数，可作为重矿物组合成熟度的一个度量。

稳定重矿物抗风化能力强，分布广，远离母岩区含量相对升高;不稳定重矿物抗风化能力弱，分布不广，远离母岩区含量相对减少。通过分析稳定和不稳定矿物组分在平面上的分布和变化，进而可恢复物源方向和母岩性质，还可以搞清各河流沉积体系的分布范围与扩散方向。同一河流体系控制的沉积范围内重矿物含量等值线呈连续变化。

碎屑重矿物中的稳定组分与不稳定组分的含量比值，称作稳定系数或古地理系数。对该系数变化规律的分析，更有助于查明物源，明确古地理条件，比用单一矿物含量变化的分析效果更好。区域研究成果表明，稳定系数从盆地边缘至盆地内由小变大。不同气候和古地理条件下的沉积物，稳定系数变化较大。风化不彻底的快速堆积区，稳定系数较小;反之，则比较大。一般说来，海相沉积比陆相沉积古地理系数大。即使同一沉积区，不同时期的水进和水退变化也会造成稳定系数有较大差异。

2.5.3.3物源的综合分析

根据分析资料的完善程度，将物源类型分为3种类型。

1)主要物源:几种分析资料符合程度好，影响范围大，持续时间久。

2)次要物源:几种分析资料基本符合，少数不甚一致，影响范围小，持续时间较短。

3)推测物源:几种分析资料符合差或资料不足，或根据不足。

2.5.3.4编制物源综合图

物源综合图是物源分析的总结性图件，选择样品多、分布广、能说明问题、有代表性的几种主要分析资料叠加编制。

如鄂尔多斯盆地西南部早二叠世物源分析，从岩屑平面分布看，在研究区的不同部位岩屑类型及含量都不相同，主要分为3个区(图2.27):盆地西南部主要为高含量变质岩、岩浆岩和低含量沉积岩组合，在海原—同心—中宁一带以西主要为岩浆岩、变质岩及沉积岩混合区，定边—惠安堡一带主要为高含量变质岩区。

图2.27 鄂尔多斯盆地西南部早二叠世物源分布