修正的镜质体反射率剥蚀厚度恢复方法

针对目前用的地层剥蚀厚度恢复镜质体反射率差值法所存在问题,在考察地层沉降、抬升、再沉降埋藏史过程的基础上,根据有机质演化累积性和不可逆性原则,利用经典的有机质成熟度时温关系模型（ＴＴＩ）,建立了修正的镜质体反射率剥蚀厚度恢复方法。该方法不仅考虑了剥蚀界面上下镜质体反射率的相对值,还考虑了各自绝对量,与以往仅考虑镜质体反射率差值相比,有较大改进。     

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。     

利用镜质体反射率恢复地层剥蚀厚度的新方法

Dow在1977年提出的利用上下构造层镜质体反射率 (Ro) 差值来估算不整合面地层剥蚀厚度的方法,在国内仍有广泛的应用。但国内有些学者已认识到了该方法的不合理性并提出了一些改进方法,其中最高古地温法因其思想合理而具有代表性。为了能更合理和更简便地利用Ro数据来估算不整合面地层剥蚀厚度,对最高古地温法作了改进,得到了一种利用Ro数据恢复剥蚀厚度的新方法。新方法不仅继承了最高古地温法的合理思想,而且大大简化了具体操作过程。对某一构造层恢复其顶面剥蚀厚度时,在使用Ro数据恢复剥蚀厚度的前提条件得到满足的情况下,直接将该构造层的ln (Ro)－H线性回归关系外推至ln (0.2) 处而得到近似的古地表位置,古地表位置和不整合面位置的差值即为剥蚀厚度。用最高古地温法和新方法对Dow (1977) 的实例数据进行了重新计算,分别得到2 735 m和2 537 m的剥蚀厚度,相近的结果说明了新方法的实际可行性,并且相比之下新方法操作起来更加简便。但与Dow (1977) 得出的500m剥蚀厚度相差甚远。从多个方面讨论了Dow (1977) 结果和原理的不合理性。新方法将广泛应用于多个地质分支学科中。     

镜质体反射率法在南堡凹陷东营组剥蚀厚度恢复中的应用

利用镜质体反射率趋势线法对南堡凹陷高柳地区、柳赞构造带、林雀次凹、柳南次凹等地区的地层剥蚀厚度进行了恢复;结合泥岩声波时差法和地层对比法,恢复了南堡凹陷东营组地层剥蚀厚度.认为利用镜质体反射率法来求取剥蚀厚度的前提是选取合适的Ro数据.当缺乏足够的单井Ro数据时,位于同一构造单元内、具有相同埋藏史的不同井的Ro位数据可以整合利用以恢复剥蚀厚度.作出了研究区地层剥蚀厚度等值线图,南堡凹陷东营组的剥蚀强度大致可分为两个区:东北部为强剥蚀区、中部为弱剥蚀区.     

台湾海岸山脉同造山盆地古热流值的估算:基于镜质体反射率约束下的一维盆地模拟

台湾东部海岸山脉上新世-更新世同造山盆地记录了北吕宋岛弧与欧亚板块之间的斜向碰撞过程。目前关于该盆地的构造属性存在着两种绝然不同的认识,即“热”的弧前盆地和“冷”的碰撞盆地。本文采集了海岸山脉南部泰源向斜西翼更新统八里湾组泥岩样品,测量了其有机质的镜质体反射率(Ro)。Ro测量值的最小值、最大值和平均值与相对埋深之间的相关系数分别是0.76、0.43和0.67,反映出样品中同生镜质体在数量上远超过原生镜质体。由于同生镜质体和原生镜质体无法简单区分,本文将最小值和平均值分别作为原生镜质体平均镜质体反射率的下界和上界,采用一维盆地模拟技术计算出在给定剥蚀厚度和热流值的范围下的理论镜质体反射率。通过对比理论和实测镜质体反射率,我们发现:(1)八里湾组所有地层段与中段、上段在镜质体反射率(R_o)的偏差上具有不同的特征,意味着在中段开始沉积时下段卷入到褶皱冲断带中;(2)对于上段获得盆地剥蚀厚度解的下限是3.2～4.8 km,对应的热流值小于0.68～1.00 HFU(36.84～41.87 mW/m²),表明同造山盆地是一个“冷盆”。     

伊利石结晶度在恢复地层剥蚀量中的应用--以合肥盆地安参1井白垩系剥蚀量的恢复为例

针对合肥盆地勘探程度低、地热史资料缺乏的现状,提出利用伊利石结晶度与埋藏深度和成岩温度之间的对应关系来确定古地温梯度,进而利用温度资料求取原始地层厚度和剥蚀量,并利用包裹体测温和镜质体反射率两种方法计算出安参1井白垩系的原始地层厚度和剥蚀量,其结果具有较好的可比性,为深化盆地下侏罗统和下白垩统烃源岩的热演化研究提供了保证.     

川东北宣汉-达县地区地层剥蚀厚度恢复

在川东北宣汉—达县地区构造沉积特征分析的基础上,针对遭受剥蚀的各套地层的实际地质特点,利用泥岩声波时差、镜质体反射率(Ro-H)、波动分析和相邻层地层厚度对比等多种方法,对各关键构造变革时期地层的剥蚀厚度进行了研究,并建立了研究区12口典型井的沉积—剥蚀过程的波动方程。结果表明,侏罗统顶部剥蚀面形成时期为晚燕山期至今,地层剥蚀厚度处在700~2300 m;上三叠统须家河组顶部剥蚀面形成于晚印支期,剥蚀厚度处在80~150 m;中三叠统雷口坡组顶部剥蚀面形成于早印支期,剥蚀厚度处在240~450 m。      

川西坳陷中段喜山期剥蚀厚度恢复

自晚三叠世以来,川西坳陷先后经历了安县运动、印支晚幕运动和喜山运动,造成工区内地层的多次抬升剥蚀,形成了多个不整合面。本次研究是通过镜质体反射率和声波时差法,恢复川西坳陷中段喜山期的剥蚀厚度。通过镜质体反射率恢复的剥蚀厚度为844 m～3 192.6 m,平均为1 642.5 m;通过声波时差法恢复的剥蚀厚度为1 015.5 m～1 676.1 m,平均为1 386.4 m。这一差值是由于工区内普遍存在的超压,对声波时差法恢复剥蚀厚度的影响造成的。剥蚀厚度恢复结果表明：川西坳陷具有从北往南剥蚀厚度减小的特征;从西往东,则表现为先变小后变大的特征。在鸭子河地区剥蚀较强、往东到马井地区剥蚀厚度变小,再往东到中江,剥蚀厚度又变大。     

三江盆地白垩纪-第三纪地层剥蚀厚度恢复研究

本文利用泥岩声波时差法和总声波时差法相结合,辅以镜质体反射率法,恢复了三江盆地白垩系—第三系地层剥蚀厚度。研究表明,三江盆地前进坳陷宝泉岭组剥蚀厚度具有东多西少,北多南少,富锦组剥蚀厚度则具有西多东少,南多北少的特点。滨参1井地区剥蚀作用使生烃处于停滞状态,对油气生成起破坏作用。     

镜质体、海相镜质体和镜质体反射率及其研究实例

镜质体是一种由高等植物木质素经过生物化学降解作用和凝胶化作用形成的胶状体,在煤和炭质泥页岩中含量高,仅出现在志留纪及其以后的地层中。此外,还有一种海相镜质体,主要由海洋低等生物(藻类、菌类及某些海洋低等动物)经腐殖化作用而形成,主要存在于早古生代及晚古生代页岩和碳酸盐岩地层中。研究表明,海相镜质体反射率(R~o_m)可作为成熟度指标加以应用。海相镜质体成熟作用轨迹不同于镜质体,二者存在一定的相关关系,使用时需把海相镜质体反射率换算为镜质体反射率(R_o)。镜质体反射率是一个寻找隐伏岩体的好方法,作者采用镜质体反射率方法对铜陵地区开展了研究,初步结果表明,铜陵地区全部数值均超过地热增温率理论曲线,说明铜陵地区深部可能有较大的隐伏岩体,深度大约在4~5 km左右。此外,在ZK113号钻孔深度200~260 m处R_o很高(2%~3%),可能预示钻孔旁侧有规模较小的隐伏侵入体,推测距钻孔距离不超过100 m,但具体方位不详。上述研究表明采用镜质体反射率方法寻找隐伏岩体是可行的,它的最大优点是解释的唯一性,R_o数值仅与温度有关,不受其他因素的干扰。     

东濮凹陷东营组地层剥蚀厚度估算及其意义

判断能否运用声波时差法进行地层剥蚀厚度估算的标准应该是依据抬升剥蚀前地层的压实效应是否被后来的沉积地层所改造;在适当的条件下,声波时差法也可能适用于地层沉积厚度过补偿的情况.综合利用镜质体反射率和声波时差测井资料对东濮凹陷单井的东营组地层剥蚀厚度进行了计算.通过对多口井的东营组残余地层厚度与地层剥蚀厚度之间的关系分析,绘制了东濮凹陷东营组地层剥蚀厚度等值线图.结果表明,构造部位不同,东营组地层剥蚀厚度也不同:从凸起(或边缘隆起)-斜坡-凹陷中心,地层剥蚀厚度顺次减小;洼陷中心及斜坡部位,新近纪以来沉积过补偿厚度较大,沙四上亚段-沙三中亚段烃源岩自新近纪以来发生了二次生烃过程,二次生烃和晚期成藏的油气就近发生聚集,并得以有效地保存,预示着东濮凹陷环洼斜坡深层仍具有较大的油气勘探潜力.     

多种剥蚀厚度恢复方法在内蒙古雅布赖盆地侏罗系和白垩系中的应用及其地质意义

剥蚀厚度恢复是进行盆地埋藏史、热演化史、油气成藏等定量分析的基础。文中利用镜质体反射率法、流体包裹体法、声波时差法和地层厚度趋势法等多种方法,恢复了内蒙古雅布赖盆地侏罗系和白垩系剥蚀厚度。计算结果表明,侏罗系和白垩系总剥蚀厚度为1610.9~2177.0m;在流体包裹体法和地层厚度趋势法约束下,恢复的侏罗系剥蚀厚度为930.2~1395.3m,白垩系剥蚀厚度为0~612.1m。雅布赖盆地侏罗系剥蚀厚度"北大南小",白垩系剥蚀厚度"南大北小",反映盆地改造强度具有晚侏罗世南弱北强、早白垩世南强北弱的特征。大规模隆升剥蚀,导致地层温度下降、烃源岩遭到破坏,一定程度上制约着雅布赖盆地的烃源岩成熟演化以及油气生成。     

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。     

多种剥蚀厚度恢复方法在内蒙古雅布赖盆地侏罗系和白垩系中的应用及其地质意义

剥蚀厚度恢复是进行盆地埋藏史、热演化史、油气成藏等定量分析的基础。文中利用镜质体反射率法、流体包裹体法、声波时差法和地层厚度趋势法等多种方法,恢复了内蒙古雅布赖盆地侏罗系和白垩系剥蚀厚度。计算结果表明,侏罗系和白垩系总剥蚀厚度为1610.9~2177.0,m;在流体包裹体法和地层厚度趋势法约束下,恢复的侏罗系剥蚀厚度为930.2~1395.3,m,白垩系剥蚀厚度为0~612.1,m。雅布赖盆地侏罗系剥蚀厚度“北大南小”,白垩系剥蚀厚度“南大北小”,反映盆地改造强度具有晚侏罗世南弱北强、早白垩世南强北弱的特征。大规模隆升剥蚀,导致地层温度下降、烃源岩遭到破坏,一定程度上制约着雅布赖盆地的烃源岩成熟演化以及油气生成。     

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。     

济阳坳陷中、新生代成熟度曲线及其在剥蚀量计算中的运用

在地温场的作用下,样品的镜质体反射率与埋深呈指数关系。依据大量的分析测试数据,拟合了济阳坳陷新生代成熟度曲线关系式,并根据济阳坳陷中、新生代古地温梯度、古地表温度的差异性,推算出中生代成熟度曲线关系式,为该地区分析、判断烃源岩的成熟度提供了参考依据。在此基础上,利用热史演化与构造升降的对应关系,介绍了利用镜质体反射率资料推算地层剥蚀量的两种具体方法,并就济阳坳陷中生界与古生界不整合面的地层剥蚀量进行了实例分析。结果表明,发生于晚三叠世的印支运动造成了济阳坳陷区3000余米的地层剥蚀,剥蚀掉的地层包括早、中三叠世沉积的全部地层及石炭系顶部的部分地层,从而得出济阳坳陷区三叠纪地层的缺失不是沉积缺失,而是剥蚀缺失的认识。     

鄂尔多斯盆地渭北隆起烃源岩成熟度分布特征与热演化史恢复

渭北隆起发育多套烃源岩,是寻找油气的重要战略区。对渭北隆起不同层位烃源岩的热演化程度变化规律及热演化历史缺乏深入研究。本文利用大量反射率测试资料及裂变径迹分析资料,确定了研究区不同层位热演化程度及变化规律,在恢复剥蚀厚度及埋藏史的基础上,恢复了渭北隆起的构造热—演化史及生烃史。研究结果表明：渭北隆起上三叠统延长组处于生油阶段、石炭—二叠系、奥陶系处于生气阶段,不同层位热演化程度总体上具有北高南低、西高东低的特点。渭北隆起不同层位镜质体反射率与深度关系为似线型,镜质体反射率随深度增加而增加。渭北隆起自早白垩世末以来经历了大规模抬升冷却,具有南早北晚的特点,40 Ma以来,研究区整体快速抬升冷却。热演化史研究表明渭北隆起不同层位最高热演化程度是在早白垩世达到的,从寒武纪到侏罗纪,地温梯度总体较低;中生代晚期早白垩世,受构造热事件影响,古地温梯度最高可达46.0 ℃/km;晚白垩世以来,由于地温梯度降低及地层大规模抬升剥蚀,地层温度明显降低。渭北隆起奥陶系、石炭—二叠系烃源岩天然气生气高峰期、上三叠统延长组烃源岩生油高峰期均在早白垩世,生油、生气高峰期受中生代晚期高地温梯度、构造热事件的控制。新生代以来渭北隆起大规模抬升剥蚀,地层快速抬升冷却,地层温度明显降低,烃源岩生烃过程停止。     

常用剥蚀厚度恢复法在东营凹陷南坡西部“红层”的应用

东营凹陷南坡西部是指东营凹陷南坡石村断层以西的部分,孔店期—沙四早期沉积主要是以红色陆相碎屑岩为主的地层,即为通常所说的"红层"。受后期构造活动的影响,沙四下—孔一地层遭受不同程度的剥蚀,根据剥蚀厚度恢复方法的应用结果及适用性分析认为:厚度趋势法主要用于对剥蚀厚度区间和剥蚀范围进行标定,选用泥岩声波时差法和沉积速率比值法对剥蚀厚度数值的区间进行厘定。在凸起区及纯化构造带"红层"顶部削截明显区可直接使用厚度趋势法;靠近林南断层上升盘和高青平南断层上升盘的区域,选用声波时差法恢复"红层"顶部剥蚀厚度的效果好于其他构造带;平方王潜山构造带优选沉积速率法恢复"红层"尤其是沙四下亚段剥蚀厚度;优化的孔隙度法适合对孔隙度较大凸起区的沙四下亚段剥蚀厚度进行较为准确的标定;包裹体测温法和镜质体反射率法的恢复结果为少数单井数据点,仅作为参考。     

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。     

吐哈盆地西南部热演化史

根据镜质体反射率、抱粉色变指数、自生粘土矿物等地温指标的研究，表明从晚古生代至新生代吐哈盆地西南部的古地温梯度是逐渐降低的，地温场是逐渐变冷的。二叠纪至三叠纪时，托克逊凹陷的古地温梯度为6．18～6．58℃／100m，都南凹陷为4．07℃／100m。诛罗纪时前者仍高于后者，但其值不会高于3℃／100m，鲁酉凸起略低。今地温梯度具有东高西低的特点，且随深度的变化具不均一性，这可能与古地温及岩性有关。根据温度欠补偿原理计算出来的地层补偿厚度并不完全等同于地层剥蚀厚度。据分析，三叠纪末二者大致相当，地层剥蚀厚度可达千余米。