沁水盆地地层剥蚀量研究

沁水盆地自晚三叠世以来不断抬升,遭受了多次剥蚀,但其累积剥蚀量一直悬而未决,不利于盆地模拟和资源评价。本文在沁水盆地沉积-构造演化史、热演化史研究的基础上,根据野外露头和钻井资料,以镜质体反射率反演方法为主,辅以声波时差法和构造剖面法,较为准确地确定了沁水盆地中新生代以来的累积地层剥蚀量。研究表明,沁水盆地石炭-二叠系煤层在燕山运动时期遭受最高地温,其后回返抬升并伴有地温梯度下降。参照济阳坳陷连续沉积剖面建立了镜质体反射率与深度的关系,经地温梯度校正后,计算出了沁水盆地石炭-二叠系最大埋深,从而得到其此后抬升过程中的累积剥蚀量,经与声波时差法、构造剖面法计算结果对比,三者计算结果较为符合。研究结果表明,晚三叠世以来沁水盆地累积地层剥蚀量在1400～3300m之间,其中盆地中部剥蚀量较少,一般小于2500m,盆地边缘剥蚀量较大,可达3000m以上。主要剥蚀时期为晚白垩世至新近纪,地层剥蚀量可达2000m以上;其次为晚三叠世至早侏罗世,地层剥蚀量一般小于1000m。     

利用古成熟度方程初步恢复济阳坳陷晚三叠世印支运动剥蚀量

与新生界镜质组反射率(Ro)值比较,济阳坳陷晚古生界Ro值整体上出现了显著的异常,通过对济阳坳陷大量的晚古生界Ro异常数据点与新生界Ro数据点的分析、比较,建立了济阳坳陷新生界成熟度方程（RoH方程）和晚古生界古成熟度方程,利用这些古成熟度方程,对济阳坳陷Mz/Pz间断面剥蚀量进行了初步恢复,研究结果表明东营凹陷、沾化凹陷、车镇凹陷Pz/Mz间断面剥蚀量分别达31~41 km、20~41 km、31~41 km左右,平均在35 km左右,佐证了华北地台在印支运动开始前是个统一的大型沉积盆地,济阳坳陷部分晚古生界煤系地层在晚三叠世初期之前已经开始热解生烃。     

沁水盆地地层剥蚀量研究

[摘 要]沁水盆地自晚三叠世以来不断抬升,遭受了多次剥蚀,但其累积剥蚀量一直悬而未决,对盆地模拟和资源评价产生了不良影响。本文在沁水盆地沉积-构造演化史、热演化史研究的基础上,根据野外露头和钻井资料,以镜质体反射率反演方法为主,辅以声波时差法和构造剖面法,较为准确地确定了沁水盆地中新生代以来的累积地层剥蚀量。研究表明,沁水盆地石炭-二叠系煤层在燕山运动时期遭受最高地温,其后回返抬升并伴有地温梯度下降。参照济阳坳陷连续沉积剖面建立了镜质体反射率与深度关系,经地温梯度校正后,计算出了沁水盆地石炭-二叠系最大埋深,从而得到其此后抬升过程中的累积剥蚀量,经与声波时差法、构造剖面法计算结果对比,三者计算结果较为符合。研究结果表明,晚三叠世以来沁水盆地累积地层剥蚀量在1400～3300m之间,其中盆地中部剥蚀量较少,一般小于2500m,盆地边缘剥蚀量较大,可达3000m以上。主要剥蚀时期为晚白垩世至新近纪,地层剥蚀量可达2000m以上;其次为晚三叠世至早侏罗世,地层剥蚀量一般小于1000m。     

昌潍坳陷新生代古地温分析

昌潍坳陷是胜利油田重要的外围勘探区域,确定其古地温对研究其生烃史和油气成藏史具有重要的意义.综合应用镜质体反射率和磷灰石裂变径迹方法反演得到了其新生代热史演化规律,得出昌潍坳陷新生代古地温梯度演化趋势从古到今逐步降低的结论.同时间接证明了综合镜质体反射率和磷灰石裂变径迹反演东部简单盆地热史是一种行之有效的方法.     

渤海湾盆地临清坳陷东部热演化历史和成烃史

利用磷灰石裂变径迹和镜质体反射率古温标模拟计算的临清坳陷热演化历史,古地温梯度在总体上是逐渐降低的:孔店组沉积时期为4.2~5.0℃/100m,沙河街组沉积末期地温梯度降低至3.4℃/100m±,但在东营组沉积末期地温梯度有一增高的现象(3.5℃/100m),这可能与东营组沉积末期的抬升剥蚀有关;馆陶组沉积末期降至3.2℃/100m,现今为3.0℃/100m。临清坳陷的现今地温分布和古地温梯度均低于邻区的济阳坳陷、昌潍坳陷、冀中坳陷及黄骅坳陷。这种坳陷之间热演化的差异可能与郯庐断裂的活动有关。构造沉降史的恢复表明:其次级单元莘县凹陷和德州凹陷的构造演化存在差异。正是由于这种构造演化的差异性导致了南部的莘县凹陷古地温梯度整体高于北部的德州凹陷。热演化历史的差异又决定了主要烃源岩生烃史的差别:德州凹陷烃源岩基本未进入成熟生烃状态,而莘县凹陷的主要烃源岩(孔店组和沙河街组四段)大都达到了较成熟或处在生油高峰状态。     

济阳坳陷新生代古地温分析

古地温是影响沉积盆地形成与演化的重要因素,确定古地温对研究其生烃史和油气成藏史具有重要的意义.研究古地温的方法很多,主要有"将今论古"法和地质温度计法。本文主要应用自生伊利石结晶度和自生绿泥石化学成分,对济阳坳陷新生代古地温梯度进行分析。研究表明,济阳坳陷新生代古地温梯度为37.2～38.2℃/km。这一认识对济阳坳陷油气地质研究和勘探评价很有意义。     

济阳坳陷新生代热演化特征研究

本文综合应用镜质组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的古地温较低;烃源岩的生烃演化历史与其经历的古热场密切相关,古地温梯度越高的地区,烃源岩进入生烃门限的深度就越浅、时间越早。     

鄂尔多斯盆地热演化史及其对油气的控制作用

鄂尔多斯盆地为大型含油气盆地,是我国重要的能源基地。盆地现今地温梯度为2.8℃/100m,属于中温型盆地。根据现今地层测温及地温梯度,编制了盆地3个重要烃源岩发育层位延长组长7段、石炭二叠系、奥陶系顶面现今地温分布图,分析了3个界面现今地温分布特征。根据收集及实测的奥陶系沥青反射率资料,编制了奥陶系顶面镜质体反射率等值线平面分布图。盆地不同层位的镜质体反射率值随着深度增加或层位变老,镜质体反射率值逐渐增高,在各地层分界面处不存在镜质体反射率(Ro)明显的错断。各构造单元镜质体反射率(Ro)与深度关系曲线图差异主要表现为曲线斜率的差异及曲线接近地表起始值的差异,这两项差异反映了地温梯度及后期剥蚀厚度的差异。不同层位的镜质体反射率的高值区均位于盆地南部的庆阳—富县—延安—吴旗一带,盆地南部不同层位镜质体反射率高值区的存在表明盆地南部热演化程度高,存在热异常。盆地热演化史恢复表明早白垩世鄂尔多斯盆地发生过一期构造热事件,地层在早白垩世末达到最大古地温。早白垩世以后,鄂尔多斯盆地整体大幅度抬升剥蚀,地温梯度减小,地层冷却降温。现今地层温度远小于在早白垩世末达到的最大古地温,油气的生成主要受古地温控制。早白垩世的构造热事件控制了上、下古生界、中生界3套主要烃源岩油气的主要生成、成藏期。     

济阳坳陷稀土元素特征及其在物源对比中的应用

物源是控制沉积物中REE组成最主要的因素，济阳坳陷区岩石稀土元素特征表明：①济阳坳陷古生界与华北地台其他地区同时代地层岩石的REE分布特征具有极大的相似性，这体现了晚古生代济阳坳陷区所处的整个华北地台区为一稳定的克拉通沉积盆地，地层横向分布稳定，具有一致的物源和构造背景；②济阳坳陷古生界为中生界的物源，反映了济阳坳陷区由古生代稳定地台型沉积到中生代山间盆地沉积的转变，中生代洼陷区的沉积主要来自对附近凸起区古生代地层的剥蚀；③新生界样品与中生界样品的REE分布模式具有很大的相似性，从一个侧面反映了济阳坳陷中生代与新生代的构造格局的转变，中生代接受沉积的部分洼陷区至古近纪成为供给物源的凸起区。     

渤海湾盆地济阳坳陷热历史及构造—热演化特征

根据镜质组反射率和磷灰石裂变径迹古温标方法模拟的济阳坳陷地温演化情况表明,地温梯度在坳陷的演化过程中是逐渐降低的。在孔店组-沙河街组沉积期间地温梯度是较高的,最高可达5.5～6.0℃/100m,但在此期间地温梯度下降较快,在东营组沉积时期降为3.5～4.5℃/100m;在馆陶组沉积时期地温梯度变化很小,至第三纪末地温梯度已降至目前的3.5℃/100m左右。济阳坳陷的构造沉降特征表现为孔店组至沙四段沉积期间(65～43Ma)的快速构造沉降阶段和沙三段沉积(43Ma)以后的热沉降阶段,盆地的地热史模拟结果和构造沉降所揭示的坳陷演化阶段具有很好的对应关系。坳陷热历史研究为渤海湾盆地的构造-热演化提供了重要的认识。     

济阳坳陷前古近纪烃源岩生烃潜力分析

济阳坳陷前古近系发育多套低勘探程度层系,下古生界寒武系—奥陶系、上古生界石炭系—二叠系和中生界都具有一定的生烃能力并可以提供油气资源。不同地质时期构造和沉积背景的差异形成了具有不同地球化学特征的烃源岩。本文综合地质资料、烃源岩热解和TOC分析资料、镜质体反射率资料、全岩显微组分分析资料、饱和烃和芳香烃色质资料等,系统分析了济阳坳陷前古近系烃源岩分布特征、地化特征和资源潜力。下古生界海相碳酸盐岩系烃源岩分布局限,有机质丰度较低,但类型较好,具有一定的供烃能力。上古生界煤系烃源岩分布范围广,有机质丰度较高,有机质类型相对较差,以生气为主,复杂的构造演化特征导致了这套源岩以二次生气为主。中生界发育了煤系源岩和湖相泥岩两套烃源岩,有机质类型中等,局部发育中等—好烃源岩,成熟度空间差异较大。总体来看,济阳坳陷三套前古近系烃源岩中,上古生界煤系源岩品质最佳,中生界次之,下古生界相对较差。     

利用双金刚烷指标研究济阳坳陷凝析油的成熟度和类型

根据济阳坳陷烃源岩中的双金刚烷指标与镜质组反射率实测值,建立了它们之间的数值对应关系,根据这种关系确定了济阳坳陷凝析油的成熟度,它们均属成熟—高成熟阶段的演化产物,Ro值在1.26%以上。利用二甲基双金刚烷类型判识指标,判识出济阳坳陷凝析油为煤成和湖相混合有机质生成两种类型。     

楚雄盆地高成熟煤成烃源岩中原始有机质丰度和原始产烃潜力的恢复

本文对云南楚雄中生代盆地上三叠统煤成烃源层进行了原始有机质丰度和原始产烃潜力恢复的尝试。该烃源层在盆地中具有不均衡热变的特点，南北之间的Ｒ０可由０．８％变化到４．５％不等，东西向的差异也很明显。在各区因排烃量不同而造成有机质残余率不等的情况下，如何恢复其原始有机质丰度和原始产烃潜力，以便进行合理的油气资源评价成为该盆地勘探工作的重要课题。作者通过对生源相近、成煤环境类似而成熟度极低的本区晚第三纪煤系和上三叠统变质最低的华坪煤系样品，按不同温阶进行系统的外加温、外加压生烃排烃模拟实验，从而分别编制出热演化程度与其排烃率（Ｒ０－ＨＣ排）和有机碳损耗率（Ｒ０－Ｃ损）的关系曲线。利用楚雄盆地上三叠统煤成烃源层相同比例尺的残余有机碳平均含量等值线图和平均Ｒ０等值线图叠合，获得两种曲线的若干交汇点。基于各交汇点的Ｒ０值和经过换算的有机碳损耗率，分别从Ｒ０－Ｃ报和Ｒ０－ＨＣ排曲线上求出各交汇点已损失的有机碳百分率和已排出烃类的百分率，从而恢复了各点所在烃源层的原始有机碳丰度和原始产烃潜力。     

鄂西—渝东地区热史恢复及烃源岩成烃史

根据鄂西—渝东地区镜质体反射率数据进行的热史恢复结果表明:该区在晚二叠世初期达到最高古热流(可达68~78mW/m²,地表热流),从晚二叠世初到现今古热流持续降低,在侏罗纪末期古热流平均为~54mW/m²(地表热流);鄂西—渝东地区中生界与新生界之间不整合面的剥蚀量可达1700~4000m。成烃史研究表明:鄂西—渝东地区志留系烃源岩在晚志留世—早二叠世进入生油高峰,在早-中三叠世进入生气期,中侏罗世晚期进入过成熟干气阶段,快速生烃时期是在晚志留世、二叠纪—中三叠世及早-中侏罗世;而二叠系烃源岩在早三叠世进入生油门限,于中-晚三叠世达到生油高峰,在中-晚侏罗世进入生气期,晚侏罗世晚期进入过成熟,快速生烃时期是在早-中三叠世及侏罗纪。     

桂林峰林平原、峰丛洼地残留中生代地层空间展布形成机制探讨

文章探讨了桂林峰林平原、峰丛洼地内中生代地层空间展布及形成机制,为查清桂林岩溶地貌发育演化过程提供参考。在前人研究基础上,通过调查地层、地貌的空间展布特征,结合区内构造发展史、 岩相古地理环境变化及岩溶水文地貌过程等要素,对桂林峰林平原、峰丛洼地内中生代地层空间展布特征、形成机制,进行归纳总结与分析,认为:三叠纪地层和白垩纪地层覆盖于泥盆纪地层之上,中间缺失二叠纪、侏罗纪地层,其原因是中三叠世时期地壳抬升,三叠系上统和二叠系被剥蚀殆尽,在侏罗纪研究区处于剥蚀期,导致两个时期地层缺失;而三叠系、白垩系残余地层分布在泥盆系形成的洼地、谷地、洞穴、山腰及山顶等地,主要是区内在中三叠世、侏罗纪时代古岩溶发育的天坑、洼地、谷地和洞穴等负地形,为晚三叠世和白垩纪沉积提供空间;现代岩溶地貌发育过程中,形成的岩溶负地貌将上覆地层向纵深方向携带,从而形成不同常理的地层接触关系;同时,这些负地形为堆积或沉积在内的三叠纪、白垩纪地层提供了免受剥蚀场所,使其残留至今。     

Characteristics and evaluation of Mesozoic source rocks in the southeastern East China Sea continental shelf

Source rocks are the material basis of oil and gas generation and determine the potential resources of exploration blocks and have important research value. This paper studies the lithology, thickness, and geochemistry of Mesozoic source rocks in the southeastern East China Sea continental shelf. The results show that the Mesozoic source rocks are mainly dark mudstone and coal-bearing strata. The total thickness of Lower–Middle Jurassic source rocks ranges from 100 m to 700 m, and that of Lower Cretaceous source rocks ranges from 50 m to 350 m. The overall thickness of Mesozoic source rocks is distributed in the NE direction and their thickness center is located in the Jilong Depression. The Lower–Middle Jurassic source rocks are mainly developed shallow marine dark mudstone and transitional coal measure strata. Those of the Lower Cretaceous are mainly mudstone of a fan delta front. Lower–Middle Jurassic and Lower Cretaceous hydrocarbon source rocks are dominated by type III kerogen, with Lower–Middle Jurassic hydrocarbon source rocks having high organic matter abundance and being medium–good hydrocarbon source rocks, while Lower Cretaceous hydrocarbon source rocks have relatively poor quality. From northwest to southeast, the vitrinite reflectance Ro of Mesozoic source rocks increases gradually. Source rocks in the study area are divided into three types. The first hydrocarbon-generating area is mainly located in the southeastern region of the study area, and the Jilong Depression is the hydrocarbon-generating center. The results of this study can provide a basis for exploration of Mesozoic oil and gas resources in the southeastern East China Sea continental shelf.© 2019 China Geology Editorial Office.     

Analysis of large thermal maturity datasets: Examples from the Canadian Arctic Islands

This paper describes an approach for verifying thermal maturity data in a large historical dataset from the Canadian Arctic Islands. A compilation of more than 6000 maturity measurements (vitrinite reflectance and Rock-Eval Tmax) collected over the span of three decades involved a rigorous assessment of data quality. Some common anomalies in interpreting thermal maturity dataset include: (i) elevated thermal maturity due to Cretaceous igneous intrusion in the region, (ii) reworking of refractory material from older rocks into younger strata during the Triassic period, (iii) suppression of vitrinite reflectance and Tmax in hydrogen-rich samples, (iv) low maturity values due to cross-contamination by the younger sediments during drilling process (caving), and (v) offset maturity values obtained from different maturity measurements. The study discusses various independent checks to verify the obtained maturity parameters. The comparison between thermal maturity data with the sonic velocity of shale resulted in a satisfactory correlation. While such a correlation may vary in different sedimentary basins, it produces a useful independent assessment of thermal maturity. The results indicate that increased heat flow during the Jurassic–Early Cretaceous rifting of the Canada Basin may have caused the elevated maturity beyond the expected burial level as suggested by the discrepancy between thermal maturity and sonic velocity data. Given the fact that vitrinite reflectance records only the maximum temperature to which the enclosing rocks were exposed, deviation of the collected reflectance values from the current depth of burial serves as an indicator for the amount of geological uplift.