楚雄盆地构造-热演化与古地温场研究

楚雄盆地的古地温场演化与构造-热活动及构造变格事件相一致。晚三叠世盆地热流值大体与弧后前陆盆地的热流一致,古地温及地温梯度相对较低。侏罗纪至早白垩世的地温及地温梯度相对于晚三叠世表现出平缓的降低,接近正常的克拉通盆地的热流值分布范围。晚第三纪以来盆地受陆内走滑活动及深部断裂导致岩浆的侵入与热液活动的影响,地温急剧上升,热流增大,现今楚雄盆地为一高热流区就是后期构造-热事件影响的结果。      

中上扬子区热场分布与演化

在中上扬子区16条热演化(R_o-H)剖面建立的基础上,基于"沉积盆地热史恢复模拟系统"的热史R_o反演、R_o-ΔR_o法、最高古地温法恢复了早古生代—晚古生代早期、晚古生代—中三叠世、晚三叠世—侏罗纪的地温梯度,并编制了地温梯度平面分布图。结果表明,热场分布与演化与区域构造、盆地体制和构造热事件具较好的对应关系,表现在:(1)中上扬子区早古生代—晚古生代早期总体属克拉通拗陷盆地,具低的热流值,在低热流值背景中具由克拉通向被动大陆边缘增高的趋势;(2)晚古生代晚期—中三叠世受区域伸展作用控制,高热流值区与陆缘裂陷和陆内裂陷相对应,而克拉通内保持低热流值;(3)晚三叠世—侏罗纪前陆盆地发育期,构造活动带(前陆冲断带、基底拆离—盖层滑脱带)热流值高,并具向前陆盆地内逐渐降低的趋势。      

松潘-阿坝地区晚三叠世热演化异常原因研究

通过镜质体反射率恢复得到松潘-阿坝地区红参1井的晚三叠世古地温梯度达6—7℃／100m，古大地热流值为120—140mw／m^2左右的结论。这样高的古地温梯度肯定与构造热事件有关。经分析认为，红参1井Ro值在纵向剖面存在突变现象，在1500m以下地温梯度恢复正常，说明这次构造热事件发生在晚三叠世，是印支运动的反映。     

中国北方沉积盆地热演化史的对比

中国沉积盆地多为叠合型盆地,古地温场的改造或改变普遍存在。根据古地温场的改造或改变作用方式的不同可划分为深埋改造型、热事件改造型和应力改造型。由于区域地质背景与盆地演化历程的不同,中国北方各盆地的古地温场存在较大差异。古生代华北盆地、塔里木盆地位于稳定克拉通之上,克拉通面积大,沉积构造稳定,地温梯度低;吐哈盆地、准噶尔盆地位于哈萨克斯坦板块之上,经历了裂陷作用,构造活动性强,地温梯度高。中生代晚期阿尔金断裂以东沉积盆地地温梯度普遍高于阿尔金断裂以西沉积盆地,构造活动性强,强烈的构造运动引发了岩浆活动及地壳深部热活动,表明存在一期强烈的具有区域规模的构造热事件;阿尔金断裂以西为挤压坳陷型盆地,地温梯度普遍较低。新生代以来中国东部处于拉张背景,沉积盆地地温梯度及大地热流值高;而西部处于地壳挤压增厚构造背景,沉积盆地地温梯度及大地热流值较低。     

彭水地区五峰—龙马溪组页岩热演化史及生烃史研究——以PY1井为例

利用盆地模拟软件Basin Mod 1-D,选用古地温梯度法,采用镜质体反射率正演法厘定彭水地区各时期构造剥蚀量及古地温梯度。结果表明,该区自晚古生代以来古热流经历了低—高—低的变化过程,其古地温梯度具有相同特征;志留纪—中二叠世古地温梯度平均值约为2.5~3.0℃/hm;晚二叠—早白垩世古地温梯度平均值约为3.0~3.5℃/hm;早白垩世末期以来,古地温梯度平均值介于2.0~2.5℃/hm;加里东期、印支期构造抬升剥蚀量不足500 m,燕山、喜马拉雅运动构造抬升剥蚀量可达4 300 m。成烃史研究表明,彭水地区五峰—龙马溪组页岩早泥盆世进入生油门限,在晚二叠—晚三叠世进入生油高峰,在早侏罗世进入生气期,中侏罗世进入过成熟生干气阶段。后期燕山、喜马拉雅运动,致使地层抬升、剥蚀,研究区页岩气保存条件将成为下一步勘探的研究重点。     

沁水盆地中生代晚期构造热事件

在沁水盆地中,通过镜质体反射率、包裹体测温和裂变径迹等方法恢复得到的古地温和古地温梯度有较好的一致性。沁参1井的古地温梯度达每百米4.73～6.10℃,古大地热流在82～106mW/m²之间。这样高的古地温梯度肯定与构造热事件有关。经分析,沁水盆地Ro值在纵向剖面不存在错断现象,在平面分布上与中生代晚期的盆地形态相一致,并且R_o高值分布区与岩浆活动有关;盆地内岩体同位素年龄大都在95.34～166.45Ma之间,周边地区岩浆活动带中的500多个同位素年龄的最大丰度值也介于124～153Ma之间。这些都说明这次构造热事件发生在晚侏罗世至早白垩世,是燕山中期运动的反映。     

四川盆地热演化异常成因及热场演化特征分析

为探讨四川盆地热演化异常成因,分析不同地史时期热场分布及其主控因素,通过四川盆地不同构造单元典型井、剖面露头镜质体反射率与深度热演化剖面的建立,分析了四川盆地纵向上热演化异常成因;在热演化剖面建立的基础上,通过镜质体反射率梯度法求取了四川盆地晚古生代—中三叠世、晚三叠世—侏罗纪及现今的热场分布,并进行了热史演化特征分析。研究认为:（1）烃源岩生烃作用产生超压并对镜质体反射率和烃类裂解产生差异性抑制,是四川盆地纵向有机质热演化“负”异常的主要原因。（2）盆地不同时期构造运动及盆地性质控制着四川盆地热场纵向的演化:中二叠世晚期区域性拉张作用改变了四川盆地早期统一的低热场,导致断陷内热流值不断升高,平均地温梯度在3.5℃/hm以上;晚燕山—早喜马拉雅期,盆地东部开始隆升剥蚀,盆地逐渐向西萎缩,周缘冲断作用趋于平静,高热场开始降温;至喜马拉雅晚期的快速隆升及降温作用,形成现今低地温场分布面貌,地温梯度总体小于2.5℃/hm。      

应用包裹体均一温度和压力恢复盆地热史

由于传统的古地温梯度恢复方法均具有局限性,沉积盆地热史定量研究一直是地质学界的难题。根据包裹体内气体压力与其激光拉曼谱的出峰位置存在相关性这一原理,由实测激光拉曼数据确定实验室条件下包裹体压力,结合包裹体均一化温度计算出天然气成藏时的包裹体压力和地温梯度。研究认为:通过地层埋藏史恢复,可确定某一地质时间的古地温梯度;表述热史的最佳指标是古热流,而不是古地温梯度;根据盆地热力学原理,可以由古地温梯度计算得到古热流;松辽盆地的古地温梯度和古热流值均高于现今。     

不同类型沉积盆地热演化成因模式探讨

不同类型的沉积盆地其地热分布、盆地热演化、热结构和深部岩石圈热状况都有明显的差异。根据大量资料总结了裂谷盆地、坳陷盆地和前陆盆地的地温演化成因模式。裂谷盆地的地热随地质历史的演化逐渐降低 ,在裂谷拉张阶段具有很高的热流值 ,但现今的热流值则取决于裂谷发生的时间 :中新生代裂谷仍保留较高的热流值且具有典型的“热幔冷壳”结构 ,而古裂谷现今的热流值较低。坳陷盆地的热流演化总体上看较为平缓 ,具有相对稳定的热流值 ,其地表热流的演化取决于盆地具体的地质背景 ,可能随地质历史的变化逐渐降低或增大。前陆盆地具有低的地温状况 ,这种地区由深部传导来的热流较小 ,地表热流值一般小于40mW /m2 ,地热梯度小于 2℃ / 1 0 0m。     

海拉尔盆地现今地温场与油气的关系

对海拉尔盆地68口井试油测温资料及30口井连续测温资料进行了研究，分析海拉尔盆地不同构造单元地热梯度及地温平面变化，探讨现今地温场的控制因素及现今地温在油气生成中的作用。海拉尔盆地现今平均地热梯度为3.0℃／100m，大地热流值为55.00m W／m^2，现今地热梯度和大地热流值分布具有南高北低的特点。盆地现今地热梯度和大地热流值低于松辽盆地，现今地温场受地壳厚度、基底结构及盆地构造的控制。海拉尔盆地乌尔逊凹陷为持续埋藏增温型凹陷，现今地温场对有效烃源岩区的分布和油气生成具有明显的控制作用，该凹陷内沉积的铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组烃源岩现今地温为烃源岩经历的最高温度，烃源岩现今处于持续生烃阶段，而贝尔凹陷、呼和湖凹陷的古地温高于现今地温，烃源岩生烃过程受古地温控制而不是现今地温。图6表1参21     

珠江口盆地地温场特征及构造-热演化

位于南海北缘的珠江口盆地作为中国海洋油气勘探的重点区域，具有良好的油气勘探前景。利用钻井地热测量数据分析了珠江口盆地现今地温场特征，利用古温标反演和拉张盆地模型正演相结合的方法定量揭示了盆地新生代以来的热演化史，并对比分析了浅水区和深水区构造-热演化的差异及主控因素，总结了不同地热地质条件对油气生成和富集的影响。研究结果表明，珠江口盆地具有"热盆"特征，地温梯度高。地温梯度值的总体变化趋势表现为从浅水区向深水区逐渐增高，与地壳和岩石圈向南减薄趋势一致。珠江口盆地始新世以来经历了两期裂陷拉张作用，其基底热流值表现为幕式升高的特征。浅水区珠一坳陷达到最高古热流的时间相对较早（约为33.9 Ma），而盆地深水区（白云凹陷、荔湾凹陷）裂陷拉张时间可以持续到23 Ma，随后才进入裂后热沉降期，盆地基底热流开始降低。白云凹陷磷灰石裂变径迹（AFT）热史模拟显示晚期约在5 Ma以来存在一期古地温快速增加，这可能与新构造运动有关。此外，由于深水区拉张强度大，加热时间长，陆坡区的白云凹陷最高古热流要高于陆架区的其他凹陷。     

伊川盆地上三叠统油气成藏条件及类型

伊川盆地基底上三叠统发育良好，含大套暗色泥岩，处于晚三叠世洛阳盆地南部沉积中心地带。燕山晚期逆冲推覆构造是伊川地区上三叠统主导构造，逆冲前陆区上三叠统保存较好。伊川盆地上三叠统有机质在早第三纪末一晚第三纪末处于生油高峰期，逆冲前陆区与逆断层有关的早第三纪初构造圈闭和构造－岩性圈闭对上三叠统油气有效。伊川盆地上三叠统具有一定的油气前景，可作为外围新区新层系，新领域油气勘探的突破口。     

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鄂尔多斯盆地上古生界有石炭－二叠系煤系和石炭系碳酸盐岩两套气源岩,其中前者对天然气的生成贡献最大。古地质温度计测温和古地温场模拟计算结果显示出,在晚侏罗世－早白垩世存在异常高地温场,使盆地古地温场和热流值均远高于现今值。受古地温场演化史的控制,天然气的生成具有侏罗纪之前深成变质作用控制下的生烃演化,早、中侏罗世深成变质作用和局部热异常控制下的生烃演化,晚侏罗世－早白垩世深成变质作用和区域热变质共同控制下的生烃演化及早白垩世之后降温过程下的生烃演化4个阶段;相应的烃源岩在晚三叠世局部开始进入生烃门限,之后随生气量的逐渐增加,生烃范围不断扩大,至早中侏罗世开始有少量天然气的排出,晚侏罗世受燕山中期异常热事件的强烈影响,在晚侏罗世－早白垩世达到生排气高峰期。并最终形成以东部为主、西部次之的广覆式资源分布特征。     

鄂尔多斯盆地西缘晚三叠世“古脊梁”隆升地质证据及盆地原型西部边界的确定

鄂尔多斯盆地西缘"古脊梁"晚三叠世的构造特征是一意义重大而又长期争论的基础地质问题。通过区域角度不整合及"古脊梁"东西两侧沉积岩岩性、岩相综合特征分析,提出了"古脊梁"为一动态的隆升和下沉的构造演化带的新认识。认为,鄂尔多斯盆地西缘"古脊梁"晚三叠世为构造隆升带,上三叠统延长组长1~长7油层组沉积期,"古脊梁"构成鄂尔多斯盆地的西部边界,且为盆地西部沉积的物源区。     

云龙凹陷构造热演化史分析

云龙凹陷是楚雄盆地首选的有利勘探区，进行该凹陷的热史研究对进一步了解整个凹陷的勘探潜力非常必要。磷灰石裂变径迹可以作为反演热史的指标。根据云参1井岩心和露头样品中的磷灰石裂变径迹恢复云龙凹陷热史，结果表明：早寒武世至晚志留世热流值持续上升，之后热流值下降并持续到晚白垩世，随后热流值又上升至今，总体呈热冷一热演化特征。云龙凹陷的这种热演化特征与其构造演化密切相关，对凹陷的沉降史分析表明，云龙凹陷经历了两次大的快速沉降过程，这两次快速沉降引起了云龙凹陷寒武纪至晚志留世和晚白垩世至今的两次热流值升高。图6表1参8     

青藏羌塘三叠纪盆地的形成与演化

芜塘三叠纪盆地的形成演化受拉竹龙-西金乌兰陆间裂谷和班公湖-丁青裂谷演化的控制，早中三叠世为三叠纪盆地初始形成阶段，沉积范围局限于今盆地西北部。晚三叠世早期，拉竹龙-西金乌兰陆间裂谷扩张，班公湖-丁青裂谷初始形成，盆地断陷沉降，发育三种类型的建造：碎屑岩建造，碳酸盐建造和中基性火山建造。晚三叠世中期，盆地处于构造相对阶段，全区被海水淹没，沉积了一套厚度相对变化不大的海相碳酸盐岩。晚三叠世晚期，由于拉竹龙-西金乌兰陆间裂谷的闭合，盆地发生大规模海退，形成了一套砂泥岩夹煤层或煤线为主体的沉积建造。     

论准噶尔盆地构造及其演化

在各时期沉积构造格局及厚度时空演变特征分析的基础上,阐述了准噶尔盆地不同时期沉积一构造空间展布的规律,分析了加里东运动末期、晚二叠世一中三叠世、中侏罗世末期和喜马拉雅运动期等不同时期盆地基底一盖层、前陆盆地变形的动力学演化,提出了盆地构造的变形响应及其组合样式;褶皱基底形成的动力学模式及其演化规律;前陆冲断带一前陆凹陷一前缘隆起带一中央隆起带构成了晚二叠一早三叠世准噶尔盆地的整体变形格局;晚三叠一中侏罗世末期盆地基底一盖层经历了东西向挤压一盆地剪切拉分一南北向挤压的动力学环境;晚侏罗世西北缘推覆构造为南北向挤压造成,盆内陆梁隆起以斜冲一走滑构造变形为特征;喜马拉雅运动期盆地周缘构造定型为6个样式不同的构造段.     

新疆博格达山周缘中上二叠统与中上三叠统沉积特征及其主控因素

基于野外地质调查、地震资料解释及钻测井资料分析,按照“构造控盆,盆地控相,相控组合”的思路对博格达山周缘地质结构、地层沉积充填序列及沉积演化规律等进行研究。结果表明,博格达山周缘盆地构造演化可以划分为9个阶段,其中,中晚二叠世—中晚三叠世为陆内裂谷、前陆盆地和陆内拗陷盆地演化阶段,主要发育湖泊、扇三角洲和辫状河三角洲3种沉积相类型;早期陆内裂谷、晚二叠世构造低幅隆升及中晚三叠世构造沉降控制了博格达山周缘盆地的形态、类型、沉降速率及可容纳空间,进而影响了沉积体系的类型及演化;中二叠世博格达山地区为深水湖盆的沉降中心和沉积中心,主要以深水沉积作用为主,局部发生重力流沉积;晚二叠世博格达山地区隆升形成低凸起并发育一系列扇三角洲砂体;中晚三叠世博格达低凸起发生沉降,以广泛发育辫状河三角洲沉积为特征。     

鄂尔多斯盆地西缘中-晚三叠世构造-物源-古地貌体系演化——来自碎屑锆石、地球化学和岩石学的证据

构造-物源-古地貌体系研究是明确盆地演化的重要手段,是油气资源潜力精确评价的基础。鄂尔多斯盆地西缘中-晚三叠世存在物源、古地貌不清的问题。利用碎屑锆石测年、地球化学等方法对鄂尔多斯盆地西缘及邻区中-晚三叠世开展了构造、物源、古地貌系统分析。研究结果表明：中三叠世时河西走廊和鄂尔多斯盆地西缘有统一物源;晚三叠世时物源差别很大,河西走廊物源来自于祁连和柴达木地块,盆地西部物源则来自于西华北地块。物源分析结果结合地层对比和岩石学、地球化学数据表明中三叠世晚期河西走廊和鄂尔多斯盆地有短暂沟通,晚三叠世时存在分隔两地的小规模水下古隆起。这种物源和古地貌演化与华北-扬子板块在中-晚三叠世的自东向西碰撞过程相适应,反映了挤压主应力点西移的事实以及在此背景下盆内由挠曲向抬升的地貌演化过程。     

鄂尔多斯晚三叠世盆地构造属性及后期改造

基于60多条地表露头考察及300多口重点探井资料分析,并结合前人研究成果,运用板块构造和地球动力学原理,对晚三叠世鄂尔多斯盆地发育的构造环境、盆地构造属性以及盆地后期改造等几个构造问题进行了探讨。研究认为:(1)晚三叠世鄂尔多斯盆地构造属性具有三分性:主体为克拉通坳陷盆地,南(西南)缘具前陆盆地性质,西北缘具裂陷盆地性质,这一格局与鄂尔多斯盆地特殊的地质边界条件以及晚三叠世特殊的受力方式有关;(2)晚三叠世原型盆地主要经历了4期多种方式的后期改造作用,造成盆地面积与改造前相比缩小了约30×104km2;(3)依据残存烃源岩分布,指出除现今鄂尔多斯盆地内部及西缘冲断带下盘外,与鄂尔多斯盆地西缘相邻的六盘山盆地以及南缘渭河盆地也是今后值得探索的勘探新区域。