挤压盆地沉降史分析基本原理

沉积物的沉降与沉积物压实、古水深度、海平面变化、沉积物负荷及盆地的基底性质等因素有关。在大陆内部，由于水深一般较浅，海平面变化影响不存在，因而压实问题就显得比较突出。进行地层的压实校正一般用地层回剥技术（Watts等，1976；Steckler等，1978；Hinte等，1978；Sclater等，1980；Bond等，1984）。

挤压挠曲盆地沉降史编制的曲线有两条：一条是构造下沉曲线，它仅仅表示构造下沉（Tectonic Subsidence）即构造沉降是指由于构造负荷发生的挠曲响应发生的沉降；另一条是总下沉曲线，总沉降是指构造沉降加上沉积物负载以及其他因素引起的沉降（陈发景，1993）。沉积物负载沉降（Sediment load subsidence）是指由于构造沉降发生后形成的盆地空间被沉积物充填时，充填物本身的重量又使基底进一步沉降。其依据原理认为，对正常压实的沉积物，岩石的孔隙度随深度变化是指数函数：Φ（y）=φ₀e^-cy，其中φ₀是初始孔隙度，c是每公里哀减常数，y是深度，φ（y）为某一深度的孔隙度。表3-1中所选取不同岩性的孔隙度参数是根据其他盆地选用的参数值，这个值对仅为构造分析目的来说，结果影响不大。在实际计算中，著者综合考虑库车盆地每个实测位置的孔隙度值和初始孔隙度，然后用回剥法（Back Stripping Method）求得构造沉降和沉积物负载沉降。

回剥法的基本原理是把实测地质剖面中的各时间地层单元依次逐层剥去，通过一系列校正，计算盆地在不同时期的沉降值。计算中首先通过压实校正来恢复层系的真实厚度，

表3-1 岩石孔隙度参数表

求得基底各时期沉降幅度；然后通过“卸载”消除负载沉降，求出盆地的构造沉降值。其一般的计算公式为：

塔里木北缘库车陆内挠曲盆地构造演化与油气远景评价

式中：Y（t）——构造沉降量（盆地过去的某一时刻）；F（z，t）——基底对负载的响应函数，如采取艾里均衡F（z，t）为1；S——脱压实校正后的地层厚度；ΔSL（t）——相对现今水位的海平面升降值；Wd（t）——沉积时古水深；ρ_w——水的密度；ρ_m——地幔密度；ρ_s（t）——该时间沉积层系的平均密度。

对库车盆地而言，取F（z，t）=1，ΔSL（t）为零，不考虑古水深，为艾里均衡。Sawyer（1985）证明了由挠曲模式计算的构造沉降和艾里均衡沉降没有多大差别，因此该方法可适用于库车陆内挠曲盆地构造沉降和总沉降计算。此时，构造沉降公式可简化为：

塔里木北缘库车陆内挠曲盆地构造演化与油气远景评价