盆地热历史分析

常见的四种找油理论：1．沉积盆地找油论2．有效生油区控制油气田分布论3．含油气系统理论4．圈闭带控制油气聚集论一、沉积盆地找油论（一）盆地、沉积盆地、含油气盆地盆地：地球上周围被高地包围的低地，或者说岩石圈表面三维空间的凹地，充满水和空气。

地质意义上的盆地：指岩石圈表面三度空间上的凹地，其内部充填有沉积物，而且要具有时间的概念，即四维。

也就是指沉积盆地。

沉积盆地：在地质历史某一阶段形成的被水域占据的一个断陷或坳陷地带，它以负向运动占绝对优势，同时接受了足够厚的沉积物充填，形成了中间沉积厚度大，向边缘逐渐减薄的沉积体。

含油气盆地指已经发现油气田（藏）或已有油气显示的沉积盆地，以及具备油气生运聚条件的沉积盆地。

故必须具备三个条件：1．首先必须是沉积盆地；2．在漫长的地质历史时期曾经不断地沉降、接受沉积，具备油气生成与聚集的有利条件；3．在地质历史时期中曾经发生过油气生运聚，或者已经发现过油气显示或工业油气田。

（二）沉积盆地是油气生成运移和聚集的基本构造单元在人类长期的找油实践过程中，人们认识到油气不仅可以在背斜中聚集，也可以在非背斜中存在，它们必然受更高一级的沉积和构造单元控制。

油气有机生成说，以及油气运移、聚集和保存理论的建立，揭示了形成油气田（藏）的基本石油地质条件之间的内在联系，它们受一个基本地质单元——沉积盆地的控制。

世界上目前已经发现的油气田几乎都分布在各种类型的沉积盆地中。

并不是所有的沉积盆地都是含油气盆地，有没有油气，取决于沉积盆地具不具备油气生、运、聚的基本条件。

（三）沉积盆地控制油气赋存的因素油气的成藏→温度、压力及有效受热时间控制的化学动力学过程→压力、浮力和流体势所控制的流体动力学过程油气是沉积盆地形成和演化过程中生成的流体矿产, 要弄清油气形成与分布规律，必须开展盆地分析。

油气藏的形成条件包含生、储、盖、圈、运、保存和配套。

这些条件的合理的、最优化的组合将形成油气储量丰富的含油气盆地，较差的组合则形成低储量丰度甚至非含油气盆地。

第８　８卷　第１　１期２　０　１　４年１　１月 地　质　学　报 ＡＣＴＡ　ＧＥＯＬＯＧＩＣＡ　ＳＩＮＩＣＡ Ｖｏｌ．８８　Ｎｏ．１１Ｎｏｖ．　２　０　１　４注：本文为国家自然科学基金项目（编号４１３７２１２８）、西北大学大陆动力学国家重点实验室（编号ＢＪ０８１３３－１）、国家重大专项（编号２０１１ＺＸ０５００５－００４－００７ＨＺ）和中国地质调查局科研项目（编号１２１２０１１３０４０３００－０１）资助的成果。

收稿日期：２０１４－０７－２９；改回日期：２０１４－０９－２５；责任编辑：周健。

作者简介：任战利，男，１９６１年生。

博士后，西北大学教授、博士生导师，主要从事盆地热史与油气成藏及油气评价研究工作。

通讯地址：７１００６９，陕西省西安市太白北路２２９号，西北大学地质学系；Ｅｍａｉｌ：ｒｅｎｚｈａｎｌ＠ｎｗｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。

鄂尔多斯盆地渭北隆起奥陶系构造－热演化史恢复任战利１，２），崔军平１，２），李进步３），王继平３），郭科２），王维２），田涛２），李浩２），曹展鹏２），杨鹏２）１）西北大学大陆动力学国家重点实验室，西安，７１００６９；２）西北大学地质学系，西安，７１００６９；　３）苏里格气田研究中心，西安，７１００１８内容提要：鄂尔多斯盆地渭北隆起区构造位置独特，演化历史复杂。

该区下古生界奥陶系碳酸盐岩有机质丰度较高，是寻找天然气的有利地区。

奥陶系碳酸盐岩由于缺乏有效的古温标，热演化程度的确定及热演化历史的恢复一直是研究的难题。

本文利用渭北隆起奥陶系碳酸盐岩大量的沥青反射率测试资料，结合上覆晚古生代、中生代地层的镜质组反射率资料及磷灰石和锆石裂变径迹等古温标，恢复了渭北隆起的构造热－演化史。

研究结果表明古生界奥陶系热演化程度具有北高南低的特点。

奥陶系等效镜质组反射率普遍大于２．００％，处于过成熟干气阶段。

磷灰石裂变径迹资料表明渭北隆起抬升冷却具有南早北晚的特点。

南部奥陶系—下二叠统抬升早，约为１０２～１０７Ｍａ，北部自６５Ｍａ以来抬升，主要抬升时期为４０Ｍａ以来。

鄂尔多斯盆地热演化史及其对油气的控制作用一、本文概述鄂尔多斯盆地，位于中国中西部，是中国重要的含油气盆地之一。

本文旨在探讨鄂尔多斯盆地的热演化史及其对油气生成、运移和聚集的控制作用。

我们将首先概述鄂尔多斯盆地的地质背景，包括其构造特征、地层序列和沉积环境。

然后，我们将重点分析盆地的热演化历史，包括古地温梯度、地热历史和热流体活动等。

在此基础上，我们将探讨热演化史对油气生成的影响，包括烃源岩的热成熟度、有机质转化和油气生成过程。

我们还将讨论热演化史对油气运移和聚集的控制作用，包括油气运移的驱动力、运移路径和聚集条件。

我们将总结鄂尔多斯盆地热演化史对油气勘探和开发的意义，并提出未来的研究方向。

通过本文的研究，我们期望为鄂尔多斯盆地的油气勘探和开发提供新的思路和方法。

二、鄂尔多斯盆地地质概况鄂尔多斯盆地，位于中国中部的陕西省北部，是中国第二大沉积盆地，也是我国重要的能源基地之一。

该盆地东西长约700公里，南北宽约400公里，总面积约37万平方公里。

盆地内地层发育齐全，构造相对稳定，经历了多期次的构造运动和沉积作用，形成了丰富的油气资源。

鄂尔多斯盆地的基底主要由太古界和元古界的变质岩组成，其上覆盖着厚达数千米的中生界和新生界沉积岩。

盆地内主要发育了三套生油层系，包括三叠系延长组、侏罗系延安组和直罗组以及上古生界山西组和石炭系太原组。

这些生油层系富含有机质，是盆地内油气生成的主要来源。

盆地内构造格局相对简单，以大型鼻状隆起和坳陷为主，缺乏大型断裂和褶皱。

这种相对稳定的构造背景为油气的生成、运移和聚集提供了有利条件。

盆地内的沉积环境多样，包括河流、湖泊、三角洲等，形成了丰富的储集层和盖层组合，为油气的储集和保存提供了良好的空间。

鄂尔多斯盆地的热演化历史对油气的生成和分布具有重要影响。

盆地内不同地区的热演化程度差异较大，这直接影响了有机质的成熟度和油气的生成量。

因此，深入研究鄂尔多斯盆地的热演化历史对于预测油气资源分布和勘探潜力具有重要意义。

不同类型盆地的构造样式、层序地层格架断陷盆地的构造样式根据正断层的几何形态和构造运动学特征，作者建议将正断层划分为四种基本类型，即非旋转平面式正断层、旋转平面式正断层、铲式正断层和坡坪式正断层。

根据盆地或凹陷的边界正断层的几何形态和运动学特征购差异，可以将伸展型断陷盆地的剖面构造样式分为四种类型：①由非旋转平面式正断层控制的“地堑与地垒”；②由旋转平面式正断层控制的“多米诺式半地堑系”；③由铲式正断层控制的“半地堑”或“滚动式半地堑”；④由坡坪式正断层控制的“复式半地堑”(断陷半地堑十断坡凹陷)。

裂陷盆地中控制各个断陷地堑或半地堑的主干正断层在平面上的展布有多种型式，致使断陷盆地也呈现不同的平面形态，如线型、平行式、侧列式、雁列式、锯齿状、狗腿式、或分叉式等。

压陷盆地的构造样式逆冲褶皱带的构造样式1前陆盆地边缘逆冲带的构造样式是以前陆方向逆冲的叠瓦状逆断层组为特点。

靠近造山带部分的逆冲断层的倾斜相对较陡，向前陆方向逆冲断层的倾斜逐渐变缓，这些逆冲断层向深部产状变得更缓，收敛于基底拆离断层之上，构成叠瓦扇结构。

2前陆盆地内部的逆冲构造样式包括：①铲式逆冲断层与蛇头构造、叠瓦扇结构：逆冲断层面表现为上陡下缓的铲式形态。

上盘向上逆冲并发生褶曲变形，形状貌似蛇头。

②坡坪式逆冲断层与断弯褶皱：在挤压作用下形成的逆冲断层产状随岩层能干性的变化而发生折射，断层在能干岩层中的切割角度较大为断坡。

在非能干岩层中的切割角度较小为断坪，这种产状的逆冲断层称为坡坪式逆冲断层。

坡坪式逆冲断层的上盘断坡逆冲到下盘断坪上后，上盘为了适应断层的几何形态会发生褶皱变形，成为断弯褶皱③盲冲断层、断展褶皱与断滑褶皱：逆冲断层在逆冲过程中其位移逐渐减小以致在地层中尖灭，称为盲冲断层。

伴随着盲冲断层的位移减小断层上盘及上覆地层会发生褶皱变形，称为断展褶皱。

顺层的逆冲断层在层间尖灭并引起上覆地层发生褶皱，称为断滑褶皱④双重构造和楔状双重构造：双重构造是由一条顶板断层和一条底板断层夹持中间的逆冲断片组成，夹持的中间逆冲断片可以被若干分支断层切割。

鄂尔多斯陆块，现代地貌上的表现为高原，它的发展历史，依然可以追朔到早在35亿年的地质历史时期，它和地球上所有大陆一样，都经历了复杂的沧海桑田的发展历史，以下简述之。

一、早太古代（35亿年）至晚太古代（25亿年）——地台基底雏形阶段这是华北地台基底发育时期，35亿年，整个华北地区尚处在较深的海洋环境，早太古代，因当时地壳较薄和地幔物质上涌，火山活动十分频繁活跃。

造成大量拉斑玄武岩、钙碱质火山岩、火山碎屑岩等中基性——中酸性火山岩建造。

在强烈的造山运动影响下，这些沉积物不断地一次又一次的褶皱隆起增厚，在高热流的作用下发生了高温变质。

多期变质和变形作用的叠加，使这些古老的岩石以花岗——片麻岩穹隆构造形式出现，幵和深成混合花岗岩相伴，晚太古代则是一套绿岩建造，幵有科马提岩。

经过早太古代集宁旋回的火山——沉积作用，变质作用和晚太古代乌拉山旋回的火山——沉积作用、变质作用，终于使几个互不相连的初始陆核——岛链状硅镁质、硅铝质陆块增生、扩大幵焊接成一个整体，奠定了华北地台基底的雏形。

二、早元古代——华北地台形成这一时期的火山——沉积作用发生在鄂尔多斯高原以北的现今的乌拉山，大青山和色尔腾山一带，主要是一套海相的镁铁质拉斑玄武岩系列，钙碱性的火山熔岩和正常碎屑岩及碳酸盐岩，具典型的绿岩建造。

同一时代沉积作用还发生在太古代古陆边缘区，为一套海相火山岩、碎屑岩和碳酸盐岩建造。

早元古代末期的色尔腾山运动，导致地壳增厚、固结、克拉通化，构造运动伴随的岩浆活动，使华北地台基本固结和稳定，华北地台形成，地台范围向西包括阿拉善台隆，向东包括山西台隆，向北达白云鄂博一带，甚至更进。

三、中、晚元古代——盖层发展阶段盖层沉积是指地台的古老结晶基底形成以后，其上沉积了一套比较稳定的正常陆源碎屑建造，火山活动不发育。

到目前为止，鄂尔多斯陆块，由于古生代地层和巨厚的中、新生代地层的覆盖，其深部有无中、晚元古代的盖层沉积，尚不得而知。

但从贺兰山地区的中晚元古代黄旗口群和王全口群、渣尔泰山地区的渣尔泰山群、白云鄂博地区的白云鄂博群的展布特点分析，这一时期的盖层沉积只限于这些地区，故推测鄂尔多斯陆块之下，可能不存在中、晚元古代的沉积。

四川盆地属扬子陆台一部分，称为四川陆台，属较稳定的地区，但仍经过两次大规模的海浸。

第一次从5亿多年前的寒武纪开始，延续到3.7亿多年的志留纪，不断下陷成了海洋盆地，志留纪时发生加里东运动，除了西部的龙门山地槽继续下陷外，其余地区上升为陆。

2.7亿年前的石炭纪末，发生范围更大的第二次海浸，盆地再次为海洋占据。

二叠纪时海陆交替，形成重庆附近的南酮、松藻、天府等煤矿。

二叠纪末，盆地西部岩浆喷出，峨眉山小金顶及清音阁一带的玄武岩就在这时生成。

距今1.9亿年的三叠纪，“印支运动”使盆地边缘逐渐隆起成山，被海水淹没的地区逐渐上升成陆，由海盆转为湖盆。

当时湖水几乎占据现今四川盆地的全境，称为“巴蜀湖”，从此结束了海浸的历史。

在中生代漫长的1亿多年里，盆地气候温暖湿润，到处生长蕨类、苏铁和裸子植物，是又一个成煤期，永荣煤矿即在三叠纪和侏罗纪时形成。

东起长寿、垫，西到江油、邛崃，北抵大巴山麓，南到贵州赤水，还是天然气富集区。

这一时期爬行动物恐龙称霸一时。

1957年在合州发现的“合州马门溪龙”身长22米，高3.5米，是我国亚洲最大和最完整的恐龙化石。

7000万年前的白垩纪末期，发生又一次强烈的地壳运动“燕山运动”。

盆地四周山地继续隆起，同时产生不少大断层，如西部的龙门山大断层和东部的华莹山大断层，把盆地分为三部分。

巴蜀湖缩小为仅有2万平方公里的蜀湖。

封闭的盆地地形及急剧缩小的水面，使气候逐渐变得干热，沉积物由海相、海陆交替相变为陆相，大量风化、侵蚀、剥蚀的物质在盆地堆积了数千米厚，形成红色和紫红色的砂、泥、页岩。

裸子植物不断衰退，恐龙灭绝了。

内陆湖泊在干燥条件下，经强烈蒸发，浓度增大，盐分不断积累，形成盐湖，后来泥沙掩埋而保存于地层之中，经过漫长的地质作用形成岩层，自贡一带是着名的井盐产地。

2000多万年前的新第三纪，受喜马拉雅造山运动的影响。

距今二、三百万年的第四纪，地壳再次发生构造运动。

巫山两侧水系溯源侵蚀，共同切穿巫山，形成举世闻名的长江三峡，盆地之水纳入长江水系。

雅布赖盆地萨尔台凹陷中—新生代构造热事件的磷灰石裂变径迹分析田涛;任战利;吴晓青;马国福;张睿胜;杨智明;王维;王锦【摘要】运用磷灰石裂变径迹(AFT)分析方法,探讨分析雅布赖盆地萨尔台凹陷中—新生代构造热事件发生的径迹年龄(AFTA)和长度(AFTL)分布特征,并通过反演法建立热史模型,恢复构造热演化过程.研究结果表明:研究区可能至少经历了3期隆升过程,分别发生在晚侏罗世末期((138.0±10)～135.8 Ma)、早白垩世晚期((116.0±8)～109.3 Ma)和古近纪中晚期(52.0～29.4 Ma).在时间演化上,新河组下段(J2x1)地层在盐场次凹和小湖子次凹具有相似性,但后者地层温度普遍高于前者,尤其在早白垩世,拥有更利于油气生成的地温环境.发生在180.0～146.7 Ma和130.5～100.0 Ma期间的2次增温过程与烃源岩热演化关系密切,地层温度可加热至72.0～135.0℃,是影响油气生成的关键阶段.构造热演化过程的研究为雅布赖盆地萨尔台凹陷的石油、天然气等矿产资源的勘探提供了新的约束条件.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(046)008【总页数】9页(P2974-2982)【关键词】磷灰石裂变径迹;中—新生代;构造热事件;萨尔台凹陷;雅布赖盆地【作者】田涛;任战利;吴晓青;马国福;张睿胜;杨智明;王维;王锦【作者单位】西北大学大陆动力学国家重点实验室,陕西西安,710069;西北大学大陆动力学国家重点实验室,陕西西安,710069;西北大学大陆动力学国家重点实验室,陕西西安,710069;中国石油玉门油田分公司,甘肃酒泉,735000;中国石油玉门油田分公司,甘肃酒泉,735000;中国石油玉门油田分公司,甘肃酒泉,735000;中国石油长庆油田分公司,陕西西安,710021;西北大学大陆动力学国家重点实验室,陕西西安,710069【正文语种】中文【中图分类】P618.13自从Naeser[1]提出将裂变径迹用于盆地地热史研究以来，随着理论方法和实验技术的不断完善，其应用范围逐渐扩展到热演化史[2−5]、构造史[6−8]、沉积物来源[9]等方面。

构造-热演化的裂变径迹分析和模拟一、实习目的和意义裂变径迹技术自20世纪60年代兴起以来，经过半个世纪的发展，已经成为一种比较成熟的技术方法。

由于裂变径迹方法具有年龄和独有的长度分布特征，其在热砾石分析方面具有其他方法无法比拟的定量性和系统性，因此成为定量热历史模拟的关键方法。

本次实习以中扬子秭归盆地的裂变径迹试验数据为基础，利用目前广泛使用的hefty软件，开展时间-温度热历史模拟，分析构造-热演化过程，使学生了解并掌握裂变径迹热历史模拟的软件和模拟方法。

二、实习区区域地质概括秭归盆地分布于巴东、秭归、兴山一代，主体由晚三叠世和侏罗纪地层组成。

它位于3组不同方向的构造线交汇部位，东为黄陵隆起、北为神农架穹窿，南为湘鄂西弧形褶皱带。

秭归盆地基底为三叠纪巴东组，为东部峡口一线深，向西逐渐变浅的古地貌，控制该盆地的断裂为新华断裂。

盆地基底面为印支-燕山运动古构造面，位于中三叠世巴东组与晚三叠世九里岗组之间。

在两河口等地可见两者之间存在明显的古风化壳，在区域上呈角度不整合接触关系。

在盆地东缘一般缺失巴东组部分地层，为沉积间断造成。

此界面特征表明印支-燕山运动在区内虽没有导致基底地层发生强烈褶皱，但由于区域性的差异抬升，形成了黄陵隆起和秭归凹陷，存在一个明显的古构造面。

由于这种抬升作用形成了盆地早期的内陆河湖环境，沉积物均来自于黄陵隆起。

晚三叠世盆地开始坳陷，其中东侧坳陷速度明显高于东部，随着盆地坳陷夫妇的不断加大、加快，沉积厚度剧增，且盆地范围较晚三叠世亦有所扩大，沉寂了以内陆湖相为主的早侏罗世沉积物。

其后随着沉积物的充填和地壳抬升，盆地开始萎缩，至晚侏罗世抬升为陆。

由此显示出秭归盆地经历了从海相抬升为陆，差异下坳为陆相湖盆，以沉降、相对稳定和萎缩而告终的沉积演化历史。

三、盆地构造-热演化的裂变径迹分析和模拟根据实验所给数据，进行裂变径迹模拟，模拟结果如下：图1 秭归盆地ZG02样品磷灰石裂变径迹热历史模拟结果根据磷灰石裂变径迹热历史模拟结果，可以看出，秭归盆地主要接受三次构造活动，136.Ma—110Ma期间温度迅速降低，代表此时构造抬升迅速；110Ma—85Ma对应温度降低减缓，说明此时地层缓慢抬升；85Ma—15Ma温度变化不大，代表此时构造活动少；15Ma —今，温度上升迅速，代表此时抬升强烈。

第二节盆地分析来源 /oldweb04/show.php?artid=439盆地分析是沉积盆地研究最为重要的内容之一，早期的盆地分析研究内容较为局限，主要侧重于盆地的地层、沉积特征和岩相古地理方面的研究。

近年来，越来越多的地学者把沉积盆地作为实体进行地球动力学的综合研究，它包括了盆地形成的构造环境及其力学机制、盆地的沉积充填史、盆地热演化史以及盆地流体等方面的研究。

沉积盆地作为地球表面最基本的构造单元之一(大约占地球表面大陆2/3的面积由沉积地层组成)，其不仅记录了岩石圈动力学过程和板块相互作用的历史，而且蕴藏着人类不可缺少的能源和其他矿产资源。

近年来，与盆地分析相关学科的研究和矿产资源开发极大地促进了沉积盆地的研究。

沉积盆地的动力学正在成为盆地研究领域的主要趋向，并将成为跨世纪的固体地球科学研究规划中的重要组成部分，其目的在于认识盆地的成因，进而揭示其全部演化历史中的动力学过程，并探求其内在驱动力。

一、盆地分析的概念与发展历史Conybeare（1979）认为盆地分析是指将盆地的发展序列划分成岩性的、时间地层的、生物地层的和生态的单元，进一步了解气候和沉积环境以及各单元之间的古地理关系，了解构造作用对盆地成因的影响等。

Miall（1984）指出，盆地分析是地层学、构造学和沉积学等的综合分析，其最重要的研究结果是揭示沉积盆地的古地理演化。

近年来，盆地分析的概念有了更广泛的含义，许多学者认为盆地分析是将沉积盆地作为一个完整的研究单元，以盆地演化为线索，系统地研究盆地的构造发展史、沉积充填史、埋藏史、热演化史，建立盆地演化模式，并研究油气和其他沉积矿产的学科。

总的来说，盆地分析在20世纪60年代以前处于初期发展阶段，最初只限于沉积学和岩相古地理学的研究，后来，Krumbeihe和Sloss等认识到了大地构造对盆地及其岩相起到了最根本的控制作用，并将构造与沉积作用的相互关系研究贯穿于盆地分析的各个阶段。

鄂尔多斯盆地油气发现历史回顾与经验教训(二)——从盆地风格看盆地油气勘探前景孙肇才【摘要】鄂尔多斯(陕甘宁)盆地是中国近代找油最早的地区之一.因长期不认识前陆盆地结构特点,加之主要勘探目标层三叠系延长组超低孔渗,因而油气勘探工作长期处于"孔孔见油,孔孔不流"的苦恼中.近二十年来,伴随着压裂技术及三角洲认识的开辟,前陆找油气相继在中国西部几个大盆地中都取得了进展.不过中国对前陆盆地的研究尚处于中早期阶段,应从前陆共性进一步加强研究,中国西部前陆油气勘探进一步繁荣是理所当然的趋势.【期刊名称】《地质力学学报》【年(卷),期】2010(016)003【总页数】9页(P237-245)【关键词】盆地风格;三叠系延长组;油气勘探;鄂尔多斯盆地【作者】孙肇才【作者单位】中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏,无锡,214151【正文语种】中文【中图分类】TE132.1从历史上看，在认识鄂尔多斯盆地地质结构上容易发生分歧，这是有一定“原因”的。

如:地球物理学家容易从盆地引人瞩目的志丹—麒麟沟重磁力异常带出发，一下钻到“基底”里去，并提出寻找大庆式的长垣①1961年第三普查大队建队于延安，主攻目标就是“志丹—麒麟沟长垣”。

;而地质人员，如果仅仅从中生界的盖层去处理问题，那么在盆地除边缘以外的广大地区就只能看到一个“简单的、呆板的和平缓的西倾大单斜”。

历史的经验告诉我们，按照实际情况决定一个地区的工作方针，是所有地质家必须牢记的最基本的工作方法。

根据笔者对鄂尔多斯盆地资料的反复理解，这个“实际”，就是鄂尔多斯盆地以其本身的结构和历史演化所铸成的以下8项风格。

继“从鄂尔多斯漫长找油气历史看李四光1968年底谈话的历史意义”一文［1］后，本文再从盆地风格看鄂尔多斯盆地的油气勘探前景。

对一个盆地地质结构的整体认识，并由此对它进行正确的地质结构分区，是涉及对它进行正确选区部署的大事。