第七章--盆地热历史分析

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。

阿尔伯特盆地沉降-热史演化特征分析孙和风;姜雪;钟锴【摘要】阿尔伯特盆地是陆内新生裂谷盆地,盆地沉降史、热史等演化过程尚不明确.利用最新的钻井、地震等资料,分析了阿尔伯特盆地的沉降-热史演化特征,并结合区域深部应力、裂谷肩响应等特征,进一步探讨了盆地演化模式.分析表明,阿尔伯特盆地具有两期裂陷幕式旋回,其中裂陷I期(17.00～7.246Ma)具有沉降速率较低、热流值中等、缺少火山活动的特点;裂陷II期(7.246 Ma至今)盆地演化呈沉降速率高、热流值的快速增加并差异演化、裂谷肩快速隆升、局部火山活动活跃的特征.阿尔伯特盆地沉降-热史演化特征影响了储集层和烃源岩分布,储集层发育于裂陷I期晚期,盆地内已钻遇的区域性烃源岩发育于裂陷II期早期.阿尔伯特盆地沉降-热史演化特征对东非裂谷系西支区域油气勘探具有一定的参考意义.【期刊名称】《中国海上油气》【年(卷),期】2018(030)005【总页数】8页(P63-70)【关键词】阿尔伯特盆地;沉降-热史演化;深部地壳活动;裂谷肩响应【作者】孙和风;姜雪;钟锴【作者单位】中国海洋石油国际有限公司北京100027;中海油研究总院有限责任公司北京100028;同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092;同济大学海洋资源研究中心上海200092【正文语种】中文【中图分类】TE121.2阿尔伯特盆地是一个发育于非洲克拉通之上的典型大陆新生裂谷盆地[1-5]，是东非裂谷系西支的一部分。

2006年以来，在阿尔伯特盆地已陆续发现18个油气田[6-8]，随着油气勘探的深入，对该盆地油气勘探潜力分析是未来勘探的基础，其中沉降-热史演化分析是重要研究内容之一[9-12]。

Simon等[8]认为，阿尔伯特盆地三期快速沉降形成了盆地厚层沉积充填，有利于烃源岩和储层发育；张兴等[3]认为，阿尔伯特盆地热流值为20～100 mW/m2，分布范围大体与东非裂谷其他盆地相当。

盆地沉降史与热演化史具有密切的联系[10-12]，因此将沉降-热史作为整体可以更为完整地揭示以阿尔伯特盆地为代表的早期裂谷演化特征。

沉积盆地热演化史研究方法盆地热演化史研究方法很多，主要有地球动力学模型法及古温标法两类。

一、地球动力学模型法地球动力学模型法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），获得岩石圈热演化史（温度和热流的时空变化）。

不同类型的盆地，具有不同的热史模型，根据已知或假定的初始边界条件，通过调整模型参数，使得模型计算结果与实际观测的盆地构造沉降史相拟合，从而确定盆地底部热流史；进而结合盆地埋藏史，恢复盆地内地层的热演化历史。

不同类型的盆地由于其形成的地球动力学背景和成因机制的差异，导致盆地演化过程的不同。

因而描述其构造热演化过程的数学模型也是不同的，P．A．Allen和J．R．Allen（1990）在其论著中对岩石圈伸展作用形成的盆地、挠曲盆地及与走滑变形有关的盆地的热史模型都作过详细地论述。

（一）伸展盆地伸展盆地是目前研究较广泛、研究程度较高的盆地类型，裂谷、拗陷、拗拉槽和被动大陆边缘是其基本样式。

在地壳和岩石圈伸展、减薄作用下形成，其主要的构造热作用过程包括：岩石圈的伸展减薄、地幔侵位、与热膨胀和冷却收缩以及沉积负载相关的均衡调整。

裂谷是地壳中的拉张区，现代裂谷具有负的重力异常、高热流值和火山活动等特征，表明在深部存在某种热异常。

裂谷分主动裂谷与被动裂谷两种类型。

1978年McKenzie研究了被动裂谷或机械伸展模型的定量结论后，提出了瞬时均匀伸展模型。

该模型假定地壳和岩石圈的伸展量是相同的（即均匀伸展）；伸展作用是对称的，不发生固体岩块的旋转作用。

因此，这是纯剪切状态。

构造沉降主要取决于伸展量、伸展系数（β）以及初期地壳与岩石圈的厚度比值。

该模型可概括如下：①拉张盆地的总沉降量由两部分组成：其一是由初始断层控制的沉降，称为初始沉降，它取决于地壳的初始厚度及伸展系数β；其二是岩石圈等温面向着拉张前的位置松驰，从而引起的热沉降，热沉降只取决于伸展量的大小；②模拟结果表明，断层控制的沉降是瞬时性的，而热沉降的速率随时间呈指数减小，这是由于热流随时间减小的结果。

四川盆地早古生代构造热演化特征分析0引言盆地热历史控制着油气的生成、运移、聚集以及保存等过程，是含油气盆地分析的重要环节。

热历史的恢复可以利用岩石圈尺度的构造热演化方法或盆地尺度的古温标方法［］进行。

四川盆地现今大地热流值平均为53 mW·m-2,具有典型克拉通型盆地中低热流特征［6］。

近年来，许多学者对四川盆地的热历史恢复作了很多工作［］，研究结果表明早二叠世—中三叠世是盆地热演化的重要时期，其间盆地古热流达到了其历史最高值。

传统古温标方法由于无法恢复盆地达到最高古地温以前的热历史，因而在四川盆地古生代热历史研究中受到局限。

构造热演化模拟可以有效补充古地温方法在该盆地应用的局限性，填补该盆地早期热历史研究的空白。

构造热演化模拟作为研究沉积盆地的重要手段之一，与古温标方法不同的是，构造热演化模型依赖于盆地成因类型。

它必须建立在盆地成因机制的地质地球物理模型基础之上。

位于扬子克拉通的四川盆地是一个大型古生代—中新生代海相陆相叠合盆地,蕴含着丰富的油气资源［］。

它经历了中—晚元古代扬子地台基底形成阶段、震旦纪—中三叠世被动大陆边缘阶段、晚三叠世盆山转换与前陆盆地形成演化阶段、侏罗纪—第四纪前陆盆地沉积构造演化阶段。

其基本性质是多旋回叠合构造改造型盆地［23］。

震旦纪开始的伸展作用在中国南方是区域性的［24］。

扬子克拉通在震旦纪—早奥陶世处于裂陷特征的被动大陆边缘阶段。

盆地内大型构造圈闭主要发育古生代—中生代烃源岩，形成多套生储盖组合，是重要的油气生、储场所，因此，对古生代热历史的研究迫在眉睫。

笔者拟将多期拉张模型应用到四川盆地早古生代岩石圈拉张期(或称为伸展期)的热历史研究中，利用地球动力学方法在岩石圈尺度探讨盆地晚震旦世—奥陶纪构造热演化特征，为盆地生烃状态、生烃期次等研究提供热参数。

1模拟方法本文采用的二维多期拉张模型［］是建立在岩石圈尺度，采用正演的方法，通过求解二维热传导方程，模拟盆地在形成演化过程中构造位移发生变化的同时，温度场和热流在时间和空间上的演化历史。