含油气盆地古构造恢复方法研究及进展

的残留地貌形态。

构造隆升末期体系域构造古地貌：是指古隆起被水淹没时刻的地貌形态。

二、古地貌恢复主要内容与技术思路 3. 研究流程古地貌－环境恢复及其三维可视化研究流程图边缘拗陷成藏组合组合挤压-伸长挤压-伸长拗拉槽-克拉通内台地和古隆起带成藏组合克拉通内裂陷-陆内拗陷成藏组合挤压-弱挤压中部隆起林畅松，丁文龙等，2006塔里木原盆地形成演化阶段南北向Z30构造-地层综合解释剖面ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ多期构造演化导致叠合盆地复杂的地质结构和多个不整合面塔北多期次构造隆升的叠加巴楚隆起晚燕山一喜山期的大规模隆升塔北多期次构造隆升的叠加塔中加里东和海西期期的构造隆升多期构造演化导致叠合盆地形成多个不整合面1.不整合面识别（据樊太亮、于炳松等，2004）露头剖面T 70不整合面特征露头剖面中T 74界面特征（据樊太亮、于炳松等，2004）1.不整合面识别巴楚及塔中隆起加里东中期运动表现强烈，缺失8-12个牙形石带，沉积间断延续30-50Ma；O 1-2y 上部－O 2yj 约缺失300－500m的地层。

上奥陶统中奥陶统下奥陶统不整合叠合带不整合叠合带削蚀楔形不整合带平行不整合或整合带Z40构造地层大剖面上超楔形不整合带削蚀楔形不整合带T70T74上超楔形不整合带（据等，2. 叠合盆地构造不整合分布样式J Z70剖面T60T70T74T30T40古城虚隆起T46一级一级一级T100孔雀河斜坡Z40构造地层大剖面T50、T60复合T40、T46、T50、TT60、T70复合T60、T70、T74复合T50、TT60、T70、T74复合C h 03-132S NT90草湖CH03-132SN剖面T31T40K T7T46T50T60T74O 2-3SC J T C-O 1_T90T46、T60为主构造不整合面T31T40K T70T46T50T60T74O 2-3SC J TC-O1_T90草湖CH03-96EW 剖面T50、T60不整合面三角带T74下超不整合面草湖区的不整合分布样式KQH02-954EW剖面•不同构造单元主要构造不整合的分布对比主要构造不整合界面的发育分布，包括Ro—H深度法，Wallace G Dow（1977）和同层多点Ro排比法（马立祥1994）以及Ro—TTI法；⑤沉积速率法，包括沉积速率比值法、沉积速率趋势法；⑥物质平衡法；⑦未被剥蚀地层厚度趋势延伸法，包括内插和外插法；⑧地质年龄差比与残留厚度乘积法，Guidish（1985）；⑨最优化方法, 郝石生等（1988年）提出用最优化方法来恢复剥蚀厚度；⑩天然气平衡浓度法，李明诚、李伟(1996年)提出一种利用天然气平衡浓度估算剥蚀厚度的方法。

沉积学中的古地理重建方法探讨作为一门跨学科的科学，沉积学已经成为了地球科学领域中不可或缺的一部分。

它研究的是地球表层沉积物的形成、演化、分布和利用，从而能够深入了解地球历史上的各种信息，为我们探索地球的演化历程提供了重要的数据来源。

在沉积学的研究中，古地理的重建是一个非常重要的环节，那么在沉积学中，究竟有哪些方法可以用来重建古地理呢？本文将从几个方面进行探讨。

一、古地理—古气候—沉积环境在古地理重建的研究中，最常见的一种做法就是利用气候区带和古地形的分布来判断当时的沉积环境。

古气候与沉积环境之间有密切的联系，不同的气候和古地形会对沉积物的形成和分布产生不同的影响。

研究人员通过观察某些微小的沉积物颗粒，比如生物化学组成物、微化石等，从而推断出当时的古气候，从而进一步推断出当时的古地形和沉积环境。

而古地形和沉积环境的判断则需要考虑到各种因素，比如河流、湖泊、海洋等水体的大小、深度和水文环境等，都会对沉积物的形成和分布产生极大的影响。

二、地震勘探在现代油气勘探中，地震勘探是一种非常常用的探测手段。

通过地震波的传播和反射，地震勘探技术可以实现对于地下油气和矿藏的探测和定位。

然而，地震勘探的应用不仅仅局限于现代勘探领域，而是可以更大程度上被应用于古地理的研究中，通过对古代破裂带的研究、地层的变化等因素，我们可以推断出当时的古地形和沉积环境，再通过对地震波的反射和传播规律的研究，可以了解更多与古地形和古沉积环境相关的信息。

三、古地磁场法自然界中的地磁场是由地球内部的电流所产生的，而古代的地磁场具有不稳定和短暂等特点。

在大陆漂移和板块构造理论的支持下，古地磁场测定已经成为了重要的古地理重建方法之一。

通过对沉积物中的震源矿物，比如磁铁矿等的研究，可以获得这些矿物形成时所处的古地磁场强度、方向等信息，从而用于重建古地理。

四、同位素法同位素方法是一种比较高新的古地理学研究方法，它利用元素同位素组成在地质历史上的变化特征，从而推断出古地理中各种事件发生的时间和过程。

含油气盆地热史恢复方法体系含油气盆地热史的恢复不仅对烃源岩生烃期次、有机质成熟度史的确定和初次运移量及区带评价乃至圈闭评价等油气成藏描述具有不可缺少的意义，同时它也是研究盆地构造-热演化过程的一个重要方面。

目前国内外地热史恢复可以归纳为两大类：第一类是在岩石圈尺度上的构造-热演化正演模拟方法，即地球动力学方法，根据地热传递原理和盆地的演化特征恢复盆地的热演化史；第二类是在盆地尺度上的古温标反演模拟方法，通过各种盆地尺度的古温标重构盆地的热演化史，主要包括盆地古地温的拟合计算（随机反演）、盆地热演化史（古地温梯度法）、盆地底部热流史（古热流史）和磷灰石裂变径迹法等四种方法。

构造-热演化正演模拟与古温标反演模拟相互结合将提供一种将浅部和深部构造热过程研究相结合，由沉积盆地动态热体制研究盆地构造演化的新途径——沉积盆地热模拟。

图1 盆地热史恢复体系的基本架构与原理（据胡圣标等，2008）1 构造-热演化正演模拟方法（地球动力化学方法）构造-热演化正演模拟方法（地球动力化学方法）是在岩石圈尺度上，借助于盆地数学模型，通过对不同成因类型盆地及其下伏岩石圈构造热演化的模拟来实现热史重建。

该方法适用于缺乏深部地质资料, 处于勘探初期的盆地。

构造-热演化正演模拟的基本原理是通过对盆地形成和发展过程中岩石圈构造（伸展减薄、均衡调整、挠曲形变等）及相应热效应的模拟（盆地定量模型），获得岩石圈的热演化（温度和热流的时、空变化）。

对于不同成因类型的盆地（裂谷盆地、克拉通盆地、前陆盆地、拉分盆地等），根据相应的盆地数学模型，在已知或假定的初始和边界条件下,通过调整模型参数,使得模拟计算结果拟合实际观测的盆地构造沉降史而确定盆地底部热流史，进而结合盆地的埋藏史恢复盆地内地层的热历史（胡圣标等，1995）。

构造热演化模拟的优点是能够把握区域大地热流演化的总趋势和预测无钻井地区的地测的热史。

但由于盆地演化及结构及为复杂，确定盆地成因类型和选择有关参数具有很大的不确定性，因而这种方法往往比较粗糙,将现有的盆地定量模型用于局部地区时预测的精度也较低。

攻读博士、硕士学位研究生试卷（作业）封面（2012至2013学年度第2学期）题目恢复古环境方法与手段的进展科目现代自然地理学姓名赵黎专业自然地理学号2012211588恢复古环境的方法与手段的进展摘要：自工业革命以后，特别是二战以后随着全球工业化的快速发展，大气污染日益严重。

特别是最近三四十年，全球变化、世界各地的极端气候频频发生，人们对气候变化越来越重视，随之开始大力研究恢复古环境来寻求解决当今的各种气候变化，在古环境的恢复研究中方式方法日趋多样化，如：粘土矿物分析、湖泊纹层分析、极地冰川、古生物化石等等。

本文将简单的介绍一些常见的方式方法以供大家了解。

关键词：古环境古气候古生物沉积物环境的变换归根结底还是气候的变化，那么恢复古环境方式方法归根结底就是恢复古气候的方式方法。

所以说研究古环境就是在研究古气候。

气候变化早为人们关注，洪涝、旱灾早与人类的生产、生活甚至生死存亡休戚相关。

自有文字以来，各地旱涝灾情的记载随处可见，可见气候与人类关系之密切。

近年来，人们又议论着一个新的话题：世界气候真的会越来越暖吗？世界气候变暖真能把南极大陆的冰盖融化吗？海平面真的会因此而出现灾难性的上升吗……过去，环境变化并未被人们重视。

然而，近来，人们在关注气候变化的同时，也关心着环境状态的演变。

诸如，城市空气是否变得污浊，饮用水和食物是否被污染，南极臭氧洞是否能向北移动威胁人类的安全……要评价现代气候和环境的变化很自然地要考证过去气候和环境的历史资料。

然而，有观测记录的历史气候资料，最长的只有数百年，而历史环境资料就更短了，真正有观测记录的是最近几十年的事。

科学家们知道，气候和环境变化的准周期长短不一，有几年，几十年，几百年甚至几千年。

因此，恢复古气候和古环境变化资料，是研究未来气候和环境演变的基础。

近几十年以来，随着科学技术的发展以及各种先进精密仪器的问世，恢复古气候、古环境的方法已有很多。

下面呢简要的介绍几种常见的、比较成熟的方法：孢粉分析：近十多年来，随着全球变化研究的深入，孢粉学用于恢复第四纪古环境成为越来越重要的工具。

[收稿日期]20050305　[作者简介]吴丽艳(1976),女,1997年大学毕业,博士生,现主要从事层序地层学及隐蔽油气藏研究。

浅谈我国油气勘探中的古地貌恢复技术 吴丽艳,陈春强,江春明　(中国地质大学(北京)能源学院,北京100083) 晏佳,李华,杨晓东　(中国石油集团测井有限公司华北事业部,河北任丘062552)[摘要]古地貌对层序的形成与发育以及储层的分布起着重要的控制作用,古地貌的恢复可以有助于识别储层发育与分布特点、判断古地理环境、古生物分布以及构造演化特征等。

对沉积学古地貌恢复法和层序地层学古地貌恢复法进行了归纳和总结,并以实例说明了油气勘探中古地貌恢复技术的应用。

[关键词]古地貌;沉积学;层序地层学;油气勘探[中图分类号]TE121131[文献标识码]A [文章编号]10009752(2005)04055902古地貌的研究起步于20世纪50年代,目前在较广的学科范围内得到应用[1～5]。

我国通过研究地貌寻找油气起步较晚,直到20世纪70年代才开始真正重视构造地貌的研究,注意储油构造在地貌上的反映,取得了一些成果,如华北油田古潜山油气田的发现、与古生代碳酸盐岩有关的鄂尔多斯盆地大气田的发现[6]、陆相裂谷盆地的渤中凹陷西斜坡区的研究[7]、断陷盆地内的沾化凹陷孤北洼陷古潜山研究[8]等等。

其所进行的研究工作主要是进行油气田古地貌恢复、划分古地貌单元、分析古地貌对储层分布的影响,从而进行有效的有利油气藏带预测。

1　古地貌恢复技术方法探讨最近年来,常用的古地貌恢复方法有残留厚度和补偿厚度印模法[9]、回剥和填平补齐法[6]、沉积学分析法以及层序地层学恢复法(包括高分辨率层序地层学法)。

残留厚度和补偿厚度印模法,回剥和填平补齐法这两种古地貌恢复方法在早期曾经得到广泛应用,是比较传统的古地貌恢复法。

但在近几年的应用中,已发现它们存在一些不足之处,导致古地貌恢复必然存在相当大的误差。

目前常用的是沉积学分析法以及高分辨率层序地层学恢复法,下面是对这2种方法进行归纳和总结。

盆地原型恢复方法及评价盆地的改造作用盆地的后期改造作用后期改造强烈，是中国含油气盆地的重要特点之一（刘池洋，1996），它是由中国大陆本身的结构、演化和所处的特殊大地构造位置所决定的，一般具有如下显著特点：（1）波及广，空间上差异明显；（2）强度大，盆地越老改造越强；（3）时间新，愈新愈烈；（4）期次多，不同期次特点有别。

引起后期改造的地质作用主要有：构造运动、剥蚀（及搬运）作用、埋藏作用和热力作用等。

根据盆地后期改造的主要动力学特征及改造形式，可将改造型盆地分为以下七种类型（刘池洋、孙海山，1999）：（1）抬升剥蚀型其特征是沉积盆地在后期抬升，遭受剥蚀。

根据剥蚀强度的不同，又可分为以下两类：①抬升裸露型——盆地抬升一般为整体性，剥蚀较弱，盆地发育晚期沉积的地层遭受不同程度的剥蚀，但盆地原型和主体沉积地层改造相对较弱。

如美国二叠纪盆地。

②剥蚀残留型——以差异抬升为主，后期剥蚀甚烈，盆地原型大都不复存在，沉积体大部分残留。

如山西沁水盆地、西藏羌塘盆地等。

（2）叠合深埋型这类盆地的部分或大部分地区在后期发生沉降，被新的沉积盆地叠加覆盖而深埋其下。

前期盆地的原型基本未保持，但沉积实体部分甚或整体被保存。

如中生代陆相鄂尔多斯盆地和四川盆地之下的古生代海相盆地，中国海域的前第三纪盆地等。

（3）热力改造型在盆地发育晚期或之后，深部热力作用活跃，岩浆活动强烈，沉积地层遭受强烈的热演化。

盆地烃源岩进入高成熟或过成熟阶段，甚至地层已发生不同程度的变质。

如塔里木早古生代盆地、中国诸造山带内及其邻近众多古生代残留沉积（盆地）等。

（4）构造变形型这类盆地后期遭受了（多期次）较强烈的变形改造，构造特征复杂，类型多样；新老地层有出露，并遭受不同程度的剥蚀。

如位于构造活动带内或附近的盆地或盆地的边缘地带。

（5）肢解残留型盆地后期被断裂切割或走滑断错成若干个断块，断块的差异升降活动与强烈而又不均匀的剥蚀改造作用，使盆地被肢解或平移错开成若干个大小不等的残留盆地。

含油气盆地热史恢复方法体系一.前言经查找文献所得，简要的阐述一下常规热史恢复的基本原理和方法以及近些年古温标研究和构造一热演化模型方面的进展情况，然后针对海相残留盆地多期复杂热史恢复这一特殊问题,提出了盆地与岩石圈尺度并举、不同封闭温度的多种古温标和盆地模型结合的海相残留盆地热史恢复体系的初步思路以及工作的方法。

以及结合沉积盆地热演化史研究方法，较详细的介绍一下含油气盆地热史恢复方法体系。

二.正文海相盆地热史恢复方法体系中国大陆地区海相盆地形成时代早（古生代或更早），经多期次构造叠加与改造，海相沉积盆地的原形已不复存在，因此刘光鼎先生称之为“残留盆地”。

海相残留盆地长期和复杂的构造一热演化过程决定了其热史的多期性和复杂性。

鉴于盆地热史的恢复过程是从现今追索到过去，因此海相盆地上覆陆相盆地或陆相地质时期热史的恢复乃海相残留盆地热史研究所不可逾越的工作。

海相残留盆地的地质特点以及它与陆相盆地热史的密切关联决定了海相盆地较陆相盆地更为复杂川,它所要求的热史恢复技术和方法更为苛刻，远非某种单一的热史恢复方法就可以解决，它需要一个更为复杂和多样化、且彼此补充的热史恢复方法体系。

1多期复杂热史的记录与恢复在讨论海相盆地热史恢复方法体系之前，有必要阐明一下盆地多期复杂热史是如何被记录和恢复的。

盆地演化过程中其热状态是变化的，这种变化直接影响盆地内油气生、运和储等动力学过程。

盆地热史（包括盆地热流史和地层温度史）的恢复不仅对烃源层生烃期次、有机质成熟度史的确定和初次运移量及区带评价乃至圈闭评价等油气成藏描述具有不可或缺的意义，同时它也是研究盆地构造一热演化过程的一个重要方面。

热史的恢复可以在岩石圈尺度和/或盆地尺度上进行。

1.1岩石圈尺度的构造一热演化模拟在岩石圈尺度上，盆地热史可根据盆地成因，通过盆地构造一热演化或地球物理模拟来恢复。

如，拉张盆地构造热演化模拟是在岩石圈尺度通过求解瞬态热传导方程来研究盆地在形成演化过程中的热历史及沉降史。

油气田古地貌恢复方法研究进展赵永刚;王东旭;冯强汉;张栋梁;王少飞;冯永玖;付晓燕;南喜祥【摘要】At present,the paleogeomorphology has been widely used in many subjects and their application fields.Paleogeomorphologic reconstruction has close relations with exploration and development of oil and gas fields.With the rapid development of petroleum industry,the study on palaeomorphologic reconstruction methods has relatively obvious progresses in oil and gas fields.These representative new palaeomorphologic reconstruction methods in recent years were analyzed,and the main research progresses in oil and gas fields of China were summarized.①The theoretical basis of palaeomorphologic reconstruction methods is diversified.Firstly,the key of sedimentology paleogeomorphic reconstruction method is the comprehensive study on paleostructure,paleo-drainage-system,paleocurrent direction,sedimentary facies,etc.;secondly,the core thought of high resolution sequence stratigraphy reconstruction method is to reflect the palaeogeomorphic form of pre-depositional stage by means of base-level cycle correlation based on the combination of base-level and maximum flood flooding surface;thirdly,the karst microtopography reconstruction method of well area scale has an obvious advantage,which is that the conceptual model of three-level paleogeomorphology could guide fine characterization of microtopography;fourthly,the main principle of carbonate rock microtopography reconstruction method on the depositional stage ischosing the isochronous geologic body,confirming platform shoal exposed time and effectively reconstructing microtopography of exposed shoal by means of grainstone gross-thickness.②The practicability of palaeomorphologic reconstruction methods is better and better.Examples of application in Ordos Basin,Bohai Bay Basin,Tarim Basin and Sichuan Basin illustrate that they can provide an important support for the reservoir prediction and favorable area optimization,while the ways of quantitative research are relatively poor.These methods still have broad application prospects in oil and gas fields.③Complementary advantages exist among palaeomorphologic reconstruction methods,while they have a trend to comprehensive research.Sedimentary paleogeomorphic reconstruction method is one of relatively mature methods in its application field at present;the research work of high resolution sequence stratigraphy reconstruction method is yet at its beginning stage;karst microtopography reconstruction method of well area scale is well applied to the carbonate platform of tidal flat development;carbonate rock microtopography reconstruction method is appropriate for the carbonate platform with the development of beach body.The comprehensive study of different reconstruction methods is an inevitable trend for palaeomorphologic reconstruction in oil and gas fields.%目前已在较广的学科范围及其领域内应用到古地貌研究成果,古地貌恢复更是与油气田勘探开发关系密切.随着石油工业的快速发展,油气田古地貌恢复方法的研究有了比较明显的进展.通过分析近些年兴起的代表性古地貌恢复方法,总结中国油气田古地貌恢复方法研究的主要进展.①古地貌恢复方法的理论基础多元化:分析古构造、古水系、古流向和沉积相等的综合性研究是沉积学古地貌恢复法的关键所在;将基准面和最大洪泛面结合进行基准面旋回对比来反映沉积前古地貌形态,是高分辨率层序地层学古地貌恢复法的核心思路;依据三级地貌概念模式指导微地貌精细刻画,是井区尺度岩溶微地貌恢复法的主要优势;碳酸盐岩沉积期微地貌恢复法的主要原则是寻找等时地质体,确定台地浅滩的暴露时间,利用颗粒岩的厚度对暴露浅滩的微地貌进行有效恢复.②古地貌恢复方法的实用性越来越强:鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、塔里木盆地和四川盆地的油气田实例说明,虽然在采用这些古地貌恢复方法时,定量研究的手段均有待加强,但仍然为油气田储层预测和油气富集有利区优选提供了重要支撑,其应用前景广阔.③古地貌恢复方法之间优势互补,趋于综合研究:沉积学古地貌恢复法目前应用比较成熟;高分辨率层序地层学古地貌恢复法的研究工作处于起步阶段;井区尺度岩溶微地貌恢复法适合于潮坪为主的碳酸盐岩台地;碳酸盐岩沉积期微地貌恢复法适用于滩体发育的碳酸盐岩台地.不同方法的综合研究是油气田古地貌恢复方法发展的必然趋势.【期刊名称】《地球科学与环境学报》【年(卷),期】2017(039)004【总页数】14页(P516-529)【关键词】古地貌;恢复方法;沉积学;高分辨率层序地层学;井区尺度;沉积期;油气田【作者】赵永刚;王东旭;冯强汉;张栋梁;王少飞;冯永玖;付晓燕;南喜祥【作者单位】西安石油大学地球科学与工程学院,陕西西安 710065;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司第三采气厂,内蒙古乌审旗017300;中国石油长庆油田分公司第九采油厂,宁夏银川 750006;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710018;中国石油集团测井有限公司青海事业部,甘肃敦煌736202【正文语种】中文【中图分类】P931;P531地貌就是地球表面的形态。

古地貌恢复方法介绍古地貌恢复是盆地分析的一项重要内容。

一般认为，古地貌是构造变形、沉积充填、差异压实、风化剥蚀等综合作用的结果，特别是构造运动，往往导致盆地面貌的整体变化，是其中最大的影响因素。

前人对古地貌恢复进行了较为深入的研究，无论是思路上还是方法上，都有过大胆的尝试，业已形成了丰富的方法和理论，一般主张从构造恢复和地层厚度恢复两个方面着手。

目前已有很多专业的软件投入使用，这给古地貌恢复带来了很大的便利。

但是由于地质条件尤其是构造条件的复杂性和多变性，古地貌恢复仍有很长的路要走。

§构造恢复2.1.1 构造恢复现状在盆地的演化过程中，正是由于基底沉降才使盆地得以形成和发展。

自Sleep 研究得出大西洋被动大陆边缘的基底沉降随时间的变化符合指数函数规律后，基底沉降分析已成为大陆边缘和板内张性盆地成因研究的重要途径。

实际上，基底沉降由构造沉降和负载沉降两部分构成。

构造沉降由地球动力作用引起，负载沉降则是指当构造沉降发生之后形成的盆地空间被沉积物充填时，沉积物本身的重量又使基底进一步下沉而形成被动增加的沉降。

因此，从基底沉降中剔除负载沉降即为构造沉降。

据现有研究成果，引起沉积盆地沉降的主要机制有均衡(Airy，1855)、挠曲[5]和热沉降[6],[7],[8]三种。

其中均衡模式基于阿基米德(Archimedes)原理，认为岩石田没有任何弹性，各个沉积柱间相互独立运动，故又称为点补偿模式或局部均衡模式。

挠曲模式也基于阿基米德原理，但把基底对负载的响应看成材科力学中受力弯曲的弹性板，认为其均衡补偿不仅发生在负荷点，而且分布在一个比较宽的范围之内，又称为区域均衡模式。

热沉降模式认为热效应导致岩石圈发生沉降，因为岩石圈增温快(如岩浆侵入)，冷却则慢得多，而冷却岩石的密度和浮力比炽热岩石的低。

一般地，由热机制导出的沉降分初期快速沉降(由于岩石圈变薄)和后期快速沉降(由于岩石圈冷却收缩)2个阶段，McKenzie（1978）称早期为初始沉降，晚期为构造沉降。