江苏句容盆地古地温场特征及地层剥蚀厚度

针对多期构造运动叠加盆地的特点,运用镜质体反射率建立了句容盆地三个构造层的古地温梯度,分析了各套古地温系统对地层剥蚀厚度赋存的特征。经与粘土矿物演化温度、裂缝充填物中的包裹体温度、苏北盆地古新统的古地温资料对比以及古地温梯度的成因分析,三套古地温系统符合句容盆地的构造演化史。在此基础上,估算了各构造层的地层剥蚀厚度。     

松辽盆地基底石炭-二叠系热演化史

摘要：松辽盆地北部石炭-二叠系镜质体反射率值普遍较高,普遍大于3.0%,不同构造单元石炭-二叠系镜质体反射率值差异较大。松辽盆地深层石炭-二叠系基底镜质体反射率-深度关系曲线分为两种类型,表明松辽盆地深层石炭-二叠系基底有不同的热演化过程。一种是两段型,镜质体反射率-深度曲线在石炭-二叠系顶部不整合面上、下镜质体反射率值发生突变,不整合面之下石炭-二叠系镜质体反射率值及古地温明显高于上覆地层,表明石炭-二叠系最大古地温是在早白垩世登娄库组沉积之前达到的,白垩纪以来沉积地层厚度对石炭-二叠系古地温提高及热演化程度没有影响。另一种为似线型,石炭-二叠系顶部不整合面上、下镜质体反射率值及古地温连续变化,表明石炭-二叠系最大古地温是在晚白垩世—渐新世之前达到的, 白垩纪以来沉积的地层厚度对石炭-二叠系古地温及热演化程度的提高有贡献。在综合分析有机质镜质体反射率、包裹体测温、裂变径迹年龄等多种参数的基础上,对松辽盆地基底石炭-二叠系热演化史进行了恢复,并分析了热演化史与油气生成的关系。     

滨北地区T5和T4不整合面剥蚀量恢复

根据不同剥蚀量恢复方法的特点和松辽盆地滨北地区实际地质情况,采用不同的方法对滨北地区T5和T4不整合面进行剥蚀量恢复。利用镜质体反射率法和体积平衡-沉积速率法相结合对T5不整合面进行剥蚀量恢复;应用镜质体反射率法、地层趋势分析法和沉积速率法相结合对T4不整合面进行剥蚀量恢复。研究结果表明T5不整合面因经历较长时间的剥蚀,剥蚀量较大,剥蚀量在700~2800m之间;T4不整合面剥蚀量多在200~1000m,在经历剥蚀时间较长的地区和靠近断陷盆地边缘的地区剥蚀量大。     

沉积盆地剥蚀量恢复方法

沉积盆地不整合面上地层剥蚀量恢复方法很多,按学科可分为4大类:基于古温标的地热学方法、基于地层学或沉积学原理的地质学方法、基于测井或地震数据的地球物理学方法和基于物质扩散或累积原理的地球化学方法.每类方法都有其自身的适用条件和局限性,实际应用中,必须根据盆地的发育、沉积构造演化以及不整合面分布等特征,选择最有效的方法或方法组合.分析认为:在数据质量可靠的情况下、并且同时满足地层构造层序中的下构造层较上构造层经历了更高的古地温这一基本条件,古温标镜质体反射率和磷灰石裂变径迹古地温梯度法是首选方法;对于中新生代沉积盆地,可以选择孔隙度法和或声波时差法与古地温梯度法相结合进行地层剥蚀量恢复;对于显生宙以来的多旋回叠合盆地,首先应该对盆地的沉积、构造演化历史进行仔细分析,利用地层对比法定性约束剥蚀量的范围,然后再应用地热学方法和或沉积波动分析法进行定量计算.      

东海陆架盆地西湖凹陷不整合面剥蚀厚度恢复

东海陆架盆地西湖凹陷晚中生代末期以来,经历了裂陷阶段、坳陷阶段和区域沉降阶段,形成了多个广泛分布的区域性不整合面(地震反射界面):T₂0,T₂4,T₃0等,地层遭受了强烈剥蚀。以东海西湖凹陷为例,对声波时差法和镜质体反射率法求取地层剥蚀厚度的基本原理和计算方法进行了简要介绍,分析了地层剥蚀对油气成藏的影响,对该方法的适用性进行了探讨。      

中扬子地区当阳复向斜中生代以来的构造抬升和热史重建

综合运用锆石及磷灰石裂变径迹、镜质体反射率资料以及盆地模拟技术对中扬子地区当阳复向斜中生代以来的构造抬升和古地温演化进行了研究和重建。砂岩样品的锆石和磷灰石裂变径迹表观年龄分别为107～126 Ma和9.8～54 Ma,分别反映早白垩世燕山期、始新世至中新世喜马拉雅期的两次重要构造抬升及剥蚀冷却事件。侏罗系与白垩系、古近系与新近系之间的不整合面上、下镜质体反射率错开现象以及现今地表镜质体反射率异常偏高,也证实了两次抬升剥蚀冷却事件的存在。研究表明,区内当深3井和建阳1井的上三叠统-下侏罗统在早白垩世早期（约137 Ma）达到最大古地温190～210℃,造成锆石裂变径迹退火,至早白垩世末 晚白垩世初（约97 Ma）剥蚀冷却至近地表20～40℃;晚白垩世至古近纪沉积使该套地层又一次埋深增温至140～165℃,造成磷灰石裂变径迹完全退火;喜马拉雅期再次构造抬升及剥蚀冷却至现今70～90℃。研究区古近系经历的最高古地温为100～120℃和现今40～50℃。研究区中生代古热流相对稳定,热流值相对较低为53.5 mW/m²;晚白垩世古热流逐渐增大,古近纪达到最高59 mW/m²;其古地温梯度分别为中生代36.3～43.0 ℃/km和新生代30.2～37.8℃/km,现今降低至28.9℃/km。早白垩世和始新世至中新世的最大剥蚀厚度分别约为4800 m和2400 m,由此可认为,当阳复向斜应该存在较大厚度的侏罗系,最大厚度可能达5000 m。     

利用镜质体反射率恢复地层剥蚀量的几个重要问题

介绍了利用Ro恢复不整合面地层剥蚀厚度的原理。对某一构造层恢复其顶面剥蚀厚度时,在使用Ro数据恢复剥蚀厚度的前提条件得到满足的情况下,直接将该构造层的ln(Ro)-H线性回归关系外推至ln(0·2)处而得到近似的古地表位置,古地表位置与不整合面位置的距离即为剥蚀厚度。通过图解说明,上、下构造层古地温梯度的大小关系不同,下伏构造层Ro的补偿过程就不同;只要Ro没被完全补偿就能够用来恢复地层剥蚀厚度,但当下伏构造层被进一步压实而Ro仍未被补偿时,应对结果作适当校正。     

埋藏深度,镜质体反射率及地温梯度关系探讨

研究表明采用算术座标,深度与镜质体反秧经曲线呈三段式;上段Ｒ０由０．２％－０．２５％线性缓慢增加０．６％－０．７％,中段Ｒ０非线性快速递增到１．０％,下段呈线性快速递增,若采用半对数座示,则中段不明显,可利用埋深－反射率关系图估算不整合面之上或现今地表的剥蚀量,最大埋藏深度及古地温梯度,进而重塑盆地热史,上段,中段,下段分别对应对成熟前,生油期间,成熟后镜质体化学成分的变化。     

镜质体反射率剖面反演中的不确定性分析——以鄂西渝东茶园1井为例

由于镜质体反射率与地层温度史之间的高度非线性关系,镜质体反射率剖面反演中存在着不确定性;同时输入参数的误差会进一步导致反演结果的不确定性。反演的不确定性可以借助马尔科夫链—蒙特卡洛(MCMC)方法进行描述和分析。对于鄂西渝东茶园1井,反演结果不确定性表现为:(1)镜质体反射率剖面只能对地层经历最高古温度时的地温梯度及相应的剥蚀量进行有效的约束;(2)对于可接受的反演结果,剥蚀量和古热流之间存在负相关关系;(3)岩石骨架热导率、古地表温度和孔隙度—深度关系等输入参数的误差增加了反演结果的不确定性。反演结果表明,中新生代以来鄂西渝东热流下降约20%,从145 Ma时的(57±4.7)mW/m2到现今的45 mW/m2,相应的剥蚀量约为(3.4±0.4)km。      

柴达木盆地西北区地层剥蚀厚度恢复及对油气成藏的启示

柴达木盆地西北至一里坪地区面积大、油气资源探明程度低,恢复地层剥蚀厚度对油气资源评价具有重要意义.针对剥蚀厚度恢复的复杂性和恢复结果的不确定性,采用地层趋势延伸法、声波时差法、镜质体反射率法和Easy％Ro最优化法等多种方法相结合,计算了研究区晚期构造运动地层剥蚀厚度,并定量探讨了其对油气成藏的影响.研究区第四系和上新...     

RELATIONS BETWEEN DEPTH OF BURIAL, VITRINITE REFLECTANCE AND GEOTHERMAL GRADIENT

In wells where the drilled sequence is now at its maximum temperature, relations between depth and vitrinite reflectance show three segments: an upper segment with a linear gradient from 0.2–0.25% Ro at the surface to 0.6–0.7% Ro; a middle segment in which reflectance increases rapidly to c. 1.0% R; and a lower segment in which the gradient is again linear but reflectance increases more rapidly than in the upper segment. With a linear scale for depth, the inflection represented by the short middle segment tends to be obscured by the adoption by some authors of a log scale for reflectance.
The depth to the inflection systematically increases with decrease in geothermal gradient, allowing the development of a general diagram relating depth, reflectance and geothermal gradient. In wells where erosion is probable either at the present-day surface or at an unconformity, the general diagram can be used to estimate former maximum depths of burial and paleogeothermal gradients. These estimates, together with the presence of the inflection in the depth/reflectance relation, should be part of the input into modelling of the thermal history of sedimentary basins when reflectance is used in the model. The inflection is the result of the changing chemistry of vitrinite during oil generation, and the contrast between the depth/reflectance gradients above and below the inflection comparably reflects the contrast in vitrinite chemistry.     

Ro差值法恢复地层剥蚀量的不合理性

Dow(1977)利用不整合面处上下构造层R_o的差值来估算地层剥蚀量的方法，在国内仍有广泛的应用。求取了实例剖面中两构造层的最高古地温和古地温梯度，发现该方法从多方面都表现出不合理性。该方法的结果不能解释该剖面下构造层实际的R_o值和所经历过的最高古地温；用该方法的结果和原理还可推导出其它一些不合理的结论；该方法的原理和真柄钦次泥岩声波时差法的原理在本质上是相互矛盾的。认为将实际上存在剥蚀地层的R_o剖面外推可以得到无剥蚀情况下的结果是该方法在原理上的不足之处。由此提出了利用R_o恢复地层剥蚀量的新方法。     

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。     

济阳坳陷新生代地温场特征研究

为了找出济阳坳陷内各凹陷成烃演化与古热场间的关系,综合应用镜质体反射率法和磷灰石裂变径迹法恢复了济阳坳陷新生代地温演化历史,结果表明济阳坳陷古地温梯度在新生代是逐渐降低的,其中古近纪比新近纪下降的幅度大;同时济阳坳陷内各凹陷的古地温梯度演化也存在差异,特别是古近纪末期的东营构造运动后,各凹陷的地温梯度演化差异更加明显;根据各凹陷的古热场恢复,新近纪以来东营凹陷的古地温最高,其次是沾化凹陷、惠民凹陷和车镇凹陷;烃源岩的生烃演化历史与其经历的古热场密切相关,古热场越高的地区,烃源岩进入生烃门限的深度就越浅、时间越早。     

济阳坳陷惠民凹陷热演化史分析

根据镜质体反射率数据和磷灰石裂变径迹数据对济阳坳陷惠民凹陷进行热演化模拟，分析了该区新生代的热演化状况。研究表明，惠民凹陷在地质演化过程中古地温是逐渐降低的，孔店组沉积末期到沙河街沉积末期地温梯度下降较快，孔店组沉积末期为4.4 ℃/100m左右，而到沙河街组沉积末期则降为3.7 ℃/100m左右，此后其地温梯度缓慢降低至现今的3.2 ℃/100m左右。同时，惠民凹陷内部构造的热演化亦存在一定差异，位于凹陷中部靠近临商断裂带的盘深3井的古地温梯度最高，其次为临82井；而位于凹陷东北部阳信洼陷的阳8井的古地温梯度最低。惠民凹陷的这种古地温演化特征是由该凹陷的构造运动演变决定的，并且和该凹陷新生代的断裂活动密切相关。     

海拉尔盆地呼伦湖凹陷热演化史恢复

呼伦湖凹陷是海拉尔盆地油气勘探的重要接替区。该凹陷沉积厚度大,地层发育全,主要烃源岩层是南屯组,其次是铜钵庙组和大磨拐河组,生油条件十分优越,然而至今尚未对其热演化史进行系统研究。呼伦湖凹陷现今地温梯度为30.7 ℃/km,属于中温型地温场。根据镜质体反射率、包裹体测温和磷灰石裂变径迹法恢复呼伦湖凹陷的古地温梯度为42～56 ℃/km,大于现今地温梯度值,古地温高于今地温。古地温恢复及热史模拟表明,呼伦湖凹陷在伊敏组沉积晚期（约90 Ma）达到最高古地温,古近纪-新近纪以来是一个降温过程,下白垩统烃源岩热演化程度主要受古地温场控制。古地温演化史结合含油储层自生伊利石测年结果表明,伊敏组沉积晚期应该是呼伦湖凹陷一次非常重要的油气成藏期。伊敏组沉积晚期凹陷发生抬升剥蚀,地层温度降低,烃源岩埋深变浅,生烃强度减弱。     

EASY%Ro模型在我国西部中生代盆地热史研究中的应用

有机质的成熟度主要是由其经历的热历史所决定的,基于二者之间的对应关系,不仅可以通过热史对成熟度进行研究和模拟,而且科研生产中更经常,更需要做的一作是根据有机质的成熟度来反演其所经历的热史。     

EASY%R_0模型在我国西部中生代盆地热史研究中的应用

镜质组反射率（Ｒ０）的大小取决于有机质受热温度和受热时间,因此,根据Ｒ０可以重构有机质热历史。在勘探程度较低时,恢复热史的常规模型和方法存在较大的缺陷,相比之下,ＥＡＳＹ％Ｒ０化学动力学模型更能真实地再现有机质所经历的热史,尤其是在Ｒ０值大于０．９％的中、高成熟演化阶段应用效果更佳。鉴于此,利用ＥＡＳＹ％Ｒ０模型,同时结合镜质组反射率资料,对塔里木盆地库车坳陷依南２井、雅布赖盆地雅参１井和酒西盆地医１０１井进行了热史模拟。研究结果表明,自中生代以来,库车坳陷古地热梯度总体上呈降低趋势,相对较明显的降温过程与晚第三纪快速埋藏过程相对应。雅参１井和窿１０１井的古地热梯度偏低,并且变化不大,不利于有机质生烃。镜质组反射率测定值的差异性可能是导致依南２井热史模拟计算的古地热梯度高于前人研究结果的主要原因。图４表４参５（魏志彬摘）     

Estimation of the amount of erosion at unconformities in the last stage of the Eocene Sanduo period in the Subei Basin, China

Strata erosion is a widespread phenomenon in sedimentary basins.The generation,migration,and accumulation of hydrocarbon is influenced by the scale of erosion,so estimating the amount of erosion is essential in the analysis of oil and gas bearing basins.According to the geological features in the Subei Basin and the actual data,using the integrated method,we estimated the level of erosion at the unconformities caused by the Sanduo event.By using the mudstone interval transit time method and the vitrinite reflectance method on data from typical wells,it can be concluded that the Gaoyou,Jinhu,and Hongze depressions suffered strong strata erosion from the late Eocene to Oligocene,and the total strata erosion thickness was 300-1,100 m.Different tectonic units in the same depression have extremely uneven erosion intensity:the low convex regions have the maximum erosion thickness,amounting to 800-1,100 m;the slope regions have an erosion thickness of generally 600-800 m;the erosion thickness of the slope-hollow transition zone is 300-500 m.For the whole basin,we used the strata thickness trend analysis method combined with the interval transit time and vitrinite reflectance methods to estimate the erosion thickness in the Sanduo period.The results show that the most severe erosion of the Sanduo event in the Subei Basin is between 1,000 m to 1,200 m,mainly located in depressions around the Jianhu Uplift;the deep hollow area has the least erosion,generally about 300-600 m,and the erosion in the slope area is about 600-900 m.Compared with the northern part,the southern part has relatively little erosion.It is also proved that the Sanduo movement has heterogeneous intensity,and the western region has greater intensity than the eastern region.