四川盆地中生代地热特征与前陆盆地构造、沉积作用

沉积盆地热体制与油气资源勘探有着密切的联系.基于石油钻井的Ro数据,采用古地温梯度法恢复了四川盆地钻井的最高古地温.结果显示,四川盆地西部、川东南和川东北的钻井,顶部的剥蚀量在3 700 m左右,盆地中部的剥蚀量约3 100 m.钻井古地温梯度在13.2～24.5℃/km之间,古热流在31.2～60.1 mW/m2之间...     

苏北泰兴黄桥地区剥蚀厚度恢复及其意义

苏北泰兴黄桥地区的二叠系孤峰组灰黑色页岩和龙潭组黑色泥岩与煤层是一套重要的海相—海陆过渡相生烃层系,受印支期挤压造山、燕山期断陷、喜马拉雅早期断陷等构造运动影响,它们经历了复杂的埋藏和生烃作用。虽然在北部深陷区埋深达万米以上,可能发生了持续的生烃,但其他大部分凸起构造上的现今埋深只有200～2000m,凹陷和斜坡构造上埋深2000～5000m,不同构造部位的生烃强度与剥蚀厚度和埋藏史有关。根据井点最大厚度估算的该区印支期的最大剥蚀厚度为2256m。钻井泥岩声波时差法和地震剖面上地层趋势外推法恢复的该区燕山期和喜马拉雅早期最大剥蚀厚度分别为900m和550m,主要剥蚀区位于东、南、西次凸斜坡带,随时间推移较大剥蚀厚度位置向东、西方向扩展。根据恢复的剥蚀厚度和埋藏—构造热演化分析得知,北部和西部凹陷主体区的二叠系烃源岩在燕山期末至今达到了主生烃期,斜坡和次级凸起区处于低成熟—未成熟阶段。     

四川盆地加里东期剥蚀量恢复

四川盆地是一个多旋回叠合盆地,加里东期剥蚀量是下古生界烃源岩热演化、早期油气藏的形成与演化以及下组合资源量计算等研究中不可缺少的基础参数。考虑到剥蚀量恢复方法固有的局限性和适用条件以及四川盆地早古生代时期的沉积构造演化特征,本文在分析了四川盆地志留系的原始沉积范围和下古生界残留地层分布格局的基础上,提出了"沉积速率比值+古热流反演+古地质图"法恢复四川盆地加里东期的剥蚀量。志留系原始范围广,覆盖了整个四川盆地,现今川中和川西地区志留系缺失是加里东期剥蚀所致,而不是当时没有沉积。利用钻至下古生界的29口探井的分层数据和130口虚拟井的地震数据,恢复了四川盆地加里东期的剥蚀量,并与古地质图结合,约束了剥蚀量的平面变化趋势。四川盆地加里东期剥蚀量主要受川中古隆起控制,古隆起区剥蚀量为700~1 200 m,川东和川南地区的剥蚀量一般为100~200 m,川北地区的剥蚀量为200~500 m。     

准噶尔盆地车莫古隆起侏罗系剥蚀厚度恢复

车莫古隆起位于准噶尔盆地腹部，为一个南西-北东走向的燕山期古隆起，现今构造为由北向南倾斜的单斜。该区侏罗纪经历了多期构造运动，发育多个削蚀和上超不整合面，是地层岩性油气藏勘探的有利地区。通过地层剥蚀厚度恢复主要方法与相关条件的分析,根据研究区实际地震资料特征，采用地震剖面直接追踪法、参考层厚度变化率法和邻层厚度比值法，对车莫古隆起区侏罗系头屯河组、西山窑组、三工河组的剥蚀厚度进行了恢复，其最大剥蚀量均分布在奎屯-莫索湾一带，各层最大剥蚀厚度为260 m、340 m和140 m。其中古隆起高部位的西山窑组剥蚀量可能是由两期构造运动造成的，三工河组剥蚀量的产生可能来自后期构造运动。通过分析剥蚀厚度平面分布特征与古隆起形成、演化之间的关系,指出早侏罗世末期是车莫古隆起的雏形期，西山窑组沉积期是车莫古隆起的逐渐发育时期，侏罗纪末期是车莫古隆起快速发育时期。大量剥蚀产物的搬运为古隆起翼部斜坡区地层岩性圈闭的形成创造了条件，车莫古隆起南部斜坡区是油气聚集的有利地区。     

柴达木盆地东部燕山期剥蚀量恢复:来自地球物理和低温热年代学的证据

依据地面地质调查分析了柴达木盆地东部主要不整合面的接触关系和发育特征,并利用古温标(镜质体反射率(R_o)、磷灰石裂变径迹)反演和地震地层趋势延伸法对柴达木盆地东部燕山期剥蚀量进行了恢复。结果表明,研究区东部旺尕秀、牦牛山一带晚燕山期剥蚀量为500~2 300 m,研究区南缘格尔木、大干沟、纳赤台一带剥蚀厚度最高达2 000 m,研究区北缘绿梁山、大柴旦一带增大到平均1 750 m,至柴东欧南凹陷、霍布逊凹陷逐渐减小到平均700 m。该区剥蚀厚度表现出由周缘老山向坳陷中心逐步减小的趋势,并呈现出“东西分块、南北分带”的特征。柴达木盆地东部燕山运动发生的时间为87~62 Ma,该时期研究区整体处于SE-NW向弱挤压的环境,与早白垩世末冈底斯—念青唐古拉地块群和欧亚大陆拼合有关,导致柴达木盆地东部差异隆升,形成现今欧龙布鲁克隆起带的雏形,并进一步控制该区油气的富集,一方面是造成局部地区地层剥蚀严重,油气散失;另一方面是因构造挤压,在覆盖区挤压拗陷,主力烃源岩进一步深埋,该区侏罗系烃源岩进一步成熟生烃,下伏石炭系烃源岩经历二次生烃;同时在挤压环境下形成一系列的近EW向的圈闭,有利油气的调整、聚集。     

四川盆地东南部泸州古隆起的厘定及其成因机制

对盆地内部大型古隆起地质结构认识的逐渐加深,往往伴随着重要的油气勘探发现,前期丰富的油气勘探成果表明,泸州古隆起是四川盆地重要的聚油气构造单元之一。同时,泸州古隆起的形成与演化又受到多种地质因素的影响,它是扬子板块内部变形与周缘地块在印支期造山运动的联合响应,是研究盆-山耦合关系与盆地叠加改造过程的天然场所。借助于大量的地震反射剖面和钻井资料,对川东南地区印支期泸州古隆起进行详细的厘定。通过不同地区的地层对比分析,识别隆起发育地区的三叠系地层缺失情况。在精细追踪地震层位的基础上,分析了不整合面的发育特征,进而认识泸州古隆起的阶段性演化特征。利用井、震结合的方法,追踪不同时期的地层尖灭点分布范围,较为详细地刻画出泸州古隆起的展布特征。结合研究区大地构造背景,进一步分析泸州古隆起形成与演化的动力学特征,提出泸州古隆起的成因机制模型。研究认为,四川盆地东南部地区发育印支期的泸州古隆起,其经历了3个显著的演化阶段:早三叠世嘉陵江组沉积时期为萌芽期,中三叠世雷口坡组沉积时期为发育期,晚三叠世须家河组沉积时期为隆起的消亡期。泸州古隆起的形成受控于周缘地块的印支期造山运动,是扬子地块东南缘江南雪峰造山带自东向西挤压、迁移过程中形成于山前坳陷带的前缘隆起。     

塔里木盆地塔北地区中-下奥陶统顶面多期剥蚀过程与油气关系

剥蚀量恢复是古构造演化恢复的基础,对于恢复盆地沉积地层格架,研究盆地隆坳格局迁移、油气分布聚集关系等具有重要意义。我国最大沉积盆地塔里木盆地的塔北地区中-下奥陶统地层油气资源丰富,在经历多次构造运动后,抬升剥蚀严重。本文按照“同层多期”的思想识别了对塔北地区油气勘探举足轻重的中-下奥陶统顶面经历剥蚀的5个主要构造期,采用“地震地层综合法”,在精细地震资料解释的基础上计算了其在5个主要构造期的剥蚀量。通过分析剥蚀过程,认为中-下奥陶统顶面从加里东中期到喜山期剥蚀范围依次减小,剥蚀厚度在加里东中期最大剥蚀可达915 m,位于现在的英买1井附近。海西早期剥蚀最大厚度达892 m,位于现今两北地区北部一带;海西晚期最大剥蚀厚度位于现今的齐古1井附近,剥蚀量可达690 m;印支—燕山期最大剥蚀厚度可达546 m,位于现今阿北1井附近;喜山期对中-下奥陶统顶面的影响已经不如前几期,最大剥蚀厚度仅338 m,位于现今的沙雅6井附近。就5期总剥蚀厚度而言,最大可达936 m,位于顺13井附近。油气运聚的总体趋势是在塔北地区北部不断抬升遭受广泛剥蚀的前提下,油气沿着以中-下奥陶统顶面为核心辐射出的立体复杂疏导体系向高部位的塔北隆起运移成藏。油气有利勘探区应在阿克库勒凸起和“两北”地区的古斜坡位置,正如塔北地区满深1井（沙雅县境内）获得高产油气流的勘探实践所印证。     

渤海湾盆地临清坳陷东部上侏罗统—下白垩统剥蚀量恢复与原型盆地*

渤海湾盆地临清坳陷东部自中生代以来经历了多次构造运动,不同构造时期盆地性质也不相同。本次研究对临清坳陷东部自晚侏罗世以来的构造演化历史进行了分析,恢复了上侏罗统—下白垩统的地层剥蚀量和原始地层厚度,在此基础上结合同一时期的断裂系统图,对盆地发育特征进行了初步研究。结果表明：临清坳陷东部晚侏罗世—早白垩世处于断陷盆地发育阶段;地层剥蚀程度的强弱主要受燕山晚期运动所形成的各种构造的控制,剥蚀厚度呈NE向大小相间分布;晚侏罗世—早白垩世盆地展布方向为NNE向,地层展布主要受断层控制,厚度中心均位于断层上盘。     

江汉盆地当阳向斜区主要不整合面剥蚀厚度

本文利用磷灰石裂变径迹、(U-Th Sm)/He及镜质体反射率Ro％等古温标方法综合分析了江汉盆地当阳向斜区主要不整合面剥蚀厚度.结果表明:发育于古近纪末期不整合面T1界面累积剥蚀厚度超过1000m,且局部正反转区域如谢家湾断褶带等则遭受更大规模的剥蚀,剥蚀厚度可能超过2000m,而发育于晚侏罗世一早白垩世的不整合面T11界面累积剥蚀厚度超过4000m,且主要是晚侏罗世早白垩世构造事件的结果,表明该期剥蚀量明显大于古近纪末T1界面剥蚀量;晚三叠世—侏罗纪期间,当阳地区发育前陆坳陷带,侏罗纪堆积体具有明显东厚西薄的楔形体特征,位于盆地东部的前渊区沉积厚度可超过5000m;包括现今三叠系和侏罗系出露区以及江陵凹陷局部断隆区在内的前白垩系在侏罗纪前陆坳陷带发育时期达到最大埋深和最高古温度,其Ro％主要是该期获得的;晚白垩世—古近纪发育的断陷盆地范围可能远比现今残留盆地分布广,江陵凹陷上白垩统—古近系厚度超过9000m,其中古近系可能超过7000m,而在河溶凹陷谢家湾断褶带古近系厚度可超过3300m.     

南黄海盆地南部坳陷南五凹三垛组剥蚀量研究

南黄海盆地南五凹自白垩纪以来经历了4期构造运动,其中古近纪末期三垛运动最为强烈,造成大范围的剥蚀。结合井资料,综合利用泥页岩声波时差法、镜质体反射率Ro差值法,从点上对三垛组剥蚀量进行了恢复;然后依托二维地震剖面,利用地层趋势法对该期剥蚀量进行了区域成图。结果表明,该事件中南五凹最大剥蚀厚度在凹陷西部,一般为700~950 m;东部剥蚀厚度一般为300~500 m,整体剥蚀厚度小于新近系地层补偿厚度。三垛组剥蚀量的研究对认识南五凹的成藏史及油气分布规律具有重要意义。     

滇西高原的隆升与莺歌海盆地的沉积响应

滇西高原的隆升引起莺歌海盆地的沉积速率、沉积通量的陡增、层序界面间的不整合,高原内部盆地沉积速率增加、充填序列改变、间歇性隆升剥蚀。根据这些响应标志重塑了滇西高原的隆升历史 :(1 ) 2 3～ 1 9Ma的初始隆升;(2 ) 1 6.2～ 1 1Ma的快速隆升;(3) 1 1～ 5.3Ma的剥蚀夷平;(4) 5.3～ 1.6Ma的急剧隆升,滇西高原基本定型;(5)1.6～ 0Ma的剥蚀 -隆升加速期。     

南黄海中部隆起印支面剥蚀量恢复与演化过程——来自CSDP-2井的证据

南黄海中部隆起是下扬子地块向海域的延伸,是当前海相盆地海域资源调查的潜力区。中部隆起自印支期以来经历多期构造隆升、挤压及剥蚀作用,显著影响了盆地油气资源的形成和分布。2016年底完钻的大陆架科学钻探CSDP-2井首次在中部隆起钻穿印支不整合面,该不整合面在中部隆起既是新近系-第四系底界,又是下三叠统灰岩的顶界,横向延伸平缓,上、下地层产状差异巨大,下伏地层具有强烈的挤压变形及逆冲推覆,呈现显著的角度不整合接触关系。本次研究基于泥岩声波时差法计算的印支面地层剥蚀量约为1200 m,镜质体反射率法计算的剥蚀量约为1400 m,与地层趋势面估算的剥蚀量基本一致。结合南黄海盆地演化过程分析,认为中部隆起大致于晚三叠世开始隆升,至晚白垩世期间经历快速剥蚀,并可能延续到渐新世末期。在当前南黄海盆地资源调查逐步转向中、古生界海相残留盆地之际,依托实际钻探资料进行印支不整合面研究及剥蚀量恢复对于恢复盆地构造-热演化史及评价油气资源等均具有重要的现实意义。     

沁水盆地中北部沉降史分析

根据大量煤田钻孔和地质填图资料,应用回剥技术分析研究了沁水盆地中北部的沉降史。结果表明,石炭-二叠纪以来,研究区主要经历了3期沉降和2期抬升:晚石炭世-中二叠世的缓慢沉降;晚二叠世-三叠纪的快速大幅沉降;侏罗纪-白垩纪,燕山运动引起的隆升剥蚀;新生代以来,受喜山运动影响的隆升剥蚀;新近纪-第四纪的快速沉降。自晚古生代以来,沉降中心大体由南向北迁移,东部抬升剥蚀量较西部大,最大剥蚀厚度超过1 000 m。      

Denudation history of the Snowy Mountains: Constraints from apatite fission track thermochronology

Apatite fission track thermochronology from Early Palaeozoic granitoids centred around the Kosciuszko massif of the Snowy Mountains, records a denudation history that was episodic and highly variable. The form of the apatite fission track age profile assembled from vertical sections and hydroelectric tunnels traversing the mountains, together with numerical forward modelling, provide strong evidence for two episodes of accelerated denudation, commencing in Late Permian—Early Triassic (ca 270–250 Ma) and mid‐Cretaceous (ca 110–100 Ma) times, and a possible third episode in the Cenozoic. Denudation commencing in the Late Permian—Early Triassic was widespread in the eastern and central Snowy Mountains area, continued through much of the Triassic, and amounted to at least ～2.0–2.4 km. This episode was probably the geomorphic response to the Hunter‐Bowen Orogeny. Post‐Triassic denudation to the present in these areas amounted to ～2.0–2.2 km. Unambiguous evidence for mid‐Cretaceous cooling and possible later cooling is confined to a north‐south‐trending sinuous belt, up to ～15 km wide by at least 35 km long, of major reactivated Palaeozoic faults on the western side of the mountains. This zone is the most deeply exposed area of the Kosciuszko block. Denudation accompanying these later events totalled up to ～1.8–2.0 km and ～2.0–2.25 km respectively. Mid‐Cretaceous denudation marks the onset of renewed tectonic activity in the southeastern highlands following a period of relative quiescence since the Late Triassic, and establishes a temporal link with the onset of extension related to the opening of the Tasman Sea. Much of the present day relief of the mountains resulted from surface uplift which disrupted the post‐mid‐Cretaceous apatite fission track profile by variable offsets on faults.     

渝东南正阳盆地晚白垩世构造—沉积演化

重庆黔江正阳盆地位于川东南—湘鄂西隔槽式褶皱带中,发育上白垩统正阳组,其1段为冲、洪积相砾岩,2段为河、湖相砂岩、粉砂岩,含丰富的恐龙化石。该盆地是燕山运动在川东南—湘鄂西隔槽式褶皱带中形成的典型山间盆地,研究该盆地的构造—沉积演化对探讨晚白垩世渝东南构造演化具有重要意义,但目前针对该盆地的研究较少。本研究通过测量和分析正阳组中的沉积、构造特征,探讨了盆地的控盆断裂、古水流方向、沉积物来源以及构造演化史。对正阳组古流向恢复的研究表明,其物源主要来自西侧。燕山期,北西—南东向的区域挤压作用在川东南地区形成了广泛分布的节理系及逆冲断层,这些断层随着挤压应力的持续将各滑脱层连通,岩层在断坡附近堆叠,背斜扩展,逐渐形成隔槽式褶皱。燕山末期,渝东南地区在局部拉张的构造背景下发育了正断层——“阿蓬江断裂”,其控制了正阳盆地的形成,并形成“东断西超、东低西高”的古地理格局,西侧地质体为盆地提供物源,沉积了正阳组。此后,局部挤压使得该地区抬升,遭受剥蚀,南侧抬升剥蚀较北侧明显。     

Denudation history of the Southeastern Highlands of Australia

The low-relief summit plateaus (high plains) of the Southeastern Highlands are remnants of a widespread peneplain that was initially uplifted in the mid-Cretaceous and reached its current elevation in the Miocene–Pliocene. There are two mutually exclusive scenarios for the origin of the high plains: an uplifted peneplain originally formed by long-term denudation through the Mesozoic and late Paleozoic, contrasting with creation by ～1.5 km of erosion following the mid-Cretaceous uplift (based on fission track data). The hypothesis of a Mesozoic peneplain is consistent with the low relief of the high plains, the ca 200 Ma available to form the peneplain, and the pre-late Mesozoic oxygen-isotope composition of secondary kaolinites in weathering profiles on the high plains. If the ca 30 Ma cooling event recorded by the fission track data is due to ～1.5 km of denudation, then the high plains peneplain formed in the Late Cretaceous–early Paleogene, close to sea-level, and was uplifted in the early Paleogene, because evidence from basalts and fossil floras shows that the high plains surface was moderately elevated in the Eocene. This scenario is difficult to reconcile with the long-term erosion necessary to form such an extensive peneplain, the lack of sedimentary evidence for early Paleogene uplift, and the relatively small reduction in elevation (～250 m) that would have resulted from ～1.5 km of erosion (because the crust in this area is in isostatic equilibrium). Furthermore, extensive Cretaceous–early Paleogene denudation should have removed the pre-late Mesozoic secondary kaolinites present in weathering profiles in the highlands. There is no evidence that the Mesozoic peneplain was buried by kilometres of sediment and then exhumed in the Cretaceous–early Paleogene. I therefore conclude that the high plains of the Southeastern Highlands are the remnants of a Mesozoic peneplain uplifted in the mid-Cretaceous and again in the Miocene–Pliocene.     

沁水盆地中北部石炭–二叠纪煤系构造演化特征

沁水盆地煤及煤层气开发主要集中在盆地两翼及南部转折端,而对盆地中北部煤系能源矿产及构造演化问题略显不足。通过还原聚煤期古构造和沉积环境,结合构造应力场和沉降史恢复等手段,综合分析沁水盆地中北部晚古生代煤系形成过程及多期构造运动对煤系矿产赋存的影响。认为:研究区石炭-二叠聚煤期以北东向沉积坳陷控制了现今盆地构造格局,整体沉积环境由海陆过渡相向陆相过渡;印支期,盆地接受快速沉降,在深成变质作用下,形成煤系气;燕山期,盆地遭到挤压破坏,北东向主体向斜形成,煤系抬升,同时受岩浆热作用,煤化程度提高,向斜两翼煤及煤系气遭到剥蚀和散逸;喜马拉雅期,盆地遭拉张作用叠加破坏,西北部发育大型裂陷和大量正断层,煤系气发生部分逸散,主要富集在研究区中东部。