盆地?zé)崾?含油氣盆地分析.ppt

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1、含油氣盆地分析長江大學(xué)江漢石油學(xué)院地球科學(xué)系主講人:胡望水20032003年12月第十章盆地?zé)崾贩治龀练e盆地的熱歷史主要取決于以下兩個(gè)方面，一是盆地基底熱流密度的變化，二是盆地內(nèi)部沉積物的性質(zhì)及埋藏歷史。由于不同類型的地球動(dòng)力學(xué)背景和形成機(jī)制不同，描述不同類型沉積盆地構(gòu)造演化的地球動(dòng)力學(xué)模型也不相同。裂谷盆地是目前研究的最多的一類盆地，已經(jīng)建立了適應(yīng)這種盆地的多種地球動(dòng)力學(xué)模型，如McKenzie(1978)提出的巖石圈瞬時(shí)均勻拉張模型、Hellinger和Sclater(1983)提出的雙層拉張模型以及為描述裂谷盆地玄武巖巖墻的發(fā)育對盆地?zé)釥顟B(tài)的影響而提出的巖墻侵入模

2、型（Royden和Keen1980）。前陸盆地的形成與前陸區(qū)巖石圈的撓曲有關(guān)。具體的地球力學(xué)模型有熱彈性模型(Karner和Stickler,1983)和粘彈性模型(Wilt,1985)。拉分盆地形成的主要與走滑作用有關(guān)，部分與薄皮滑脫構(gòu)造有關(guān)。前者可應(yīng)用于拉張盆地的模型，后者可用于薄皮構(gòu)造的模型(Ryoden,1985)熱史模擬的地球動(dòng)力學(xué)方法屬于在巖石圈尺度上對盆地?zé)崾返哪M，一般比較粗略。古溫標(biāo)法是利用盆地內(nèi)部沉積物提供的古溫度信息結(jié)合盆地地層的埋藏史來反演盆地的熱歷史。盆地沉積物內(nèi)這類能夠提供古溫度信息的物質(zhì)及相應(yīng)的指標(biāo)稱為古溫標(biāo)或熱指標(biāo)（）目前常用的古溫標(biāo)包括

3、鏡質(zhì)體反射率、磷灰石裂變徑跡、粘土礦物、生物標(biāo)志化合物、流體包裹體側(cè)溫、牙形石色變指數(shù)和39Ar/40Ar等第一節(jié)鏡質(zhì)體反射率反演法鏡質(zhì)體反射率Ro是衡量有機(jī)質(zhì)成熟度演化程度的指標(biāo)之一。是目前最主要的成熟度指標(biāo)。鏡質(zhì)體反射率值的大小受該鏡質(zhì)體所經(jīng)歷的溫度和時(shí)間的控制，又具有不可逆性。一、鏡質(zhì)體反演發(fā)的原理和流程根據(jù)一系列的理論模型，利用實(shí)測的鏡質(zhì)體反射率值反演出盆地所經(jīng)理的地溫史，這里使用的一系列模型包括古熱流模型、古地溫模型和鏡質(zhì)體反射率理論模型。1、古熱流模型多為經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停话闶菍⑴璧氐墓艧崃骱同F(xiàn)今大地?zé)崃魍ㄟ^某種關(guān)系聯(lián)系起來。如果將一個(gè)盆地的地質(zhì)熱歷史分為N段，各

4、段分界點(diǎn)的時(shí)間分別為0,t1,t2,t3,……,tn則分段線形古熱流模型可以表示為：q1(t)=q0(1β+β1t)0

5、實(shí)施過程鏡質(zhì)體反射率反演法主要包括古熱流模型、古地溫模型和鏡質(zhì)體反射率模型，在模型含有待定參數(shù)，通過對這些參數(shù)的調(diào)整使得鏡質(zhì)體反射率的計(jì)算值與實(shí)測值的誤差在允許的范圍之內(nèi)。這時(shí)待定參數(shù)的取值就是最佳值。將這些最佳參數(shù)代入古熱流模型，則根據(jù)古熱流模型、古地溫模型和鏡質(zhì)體反射率就可以按正演的方式模擬盆地的熱流史、地溫史和有機(jī)質(zhì)的成熟度R0史。二、鏡質(zhì)體反射率理論模型現(xiàn)在常用的鏡質(zhì)體反射率理論模型都是以化學(xué)動(dòng)力學(xué)誒基礎(chǔ)的。根據(jù)模型對反應(yīng)活化能的不同處理，可以分為單一視活化能模型、平行反應(yīng)模型和變活化能模型。其中單一視活化能模型屬于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，主要有Lerche（1988）的模型

6、、Falvey和Middleton（1981）的模型。平行反應(yīng)模型主要包括Burnham和Sweeney（1989）的模型以及Sweeney和Burnham(1990）的模型。可變活化能模型是在平行反應(yīng)模型的基礎(chǔ)上簡化而成，主要指Suzuki等（1993）的模型。1、Lerche的模型Falvey和Middleton的模型2、Falvey和Middleton的模型式中A、α、n為模型的三個(gè)參數(shù)Falvey和Middleton從Hood（1975）和Shibaoka(1977)的諾模圖上求得A=2.7×10-6Ma-1,α=0.068oC-1,n=5.6353、Sween

7、ey和Burnham的模型。此模型又稱為EASY%Ro模型。鏡質(zhì)體反射率與其轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系為：Ro(%)=exp(-1.6+3.7F)F的變化范圍是0~0.85，因此，EASY%Ro模型的到的Ro計(jì)算值的變化范圍為0.2%~4.7%。這一Ro值的變化范圍適用于大多數(shù)沉積盆地的情況。4、Suzuki等（1993）的模型。Suzuki等（1993）的的鏡質(zhì)體反射率模型又稱為SIMPLE-Ro模型Eapp=αlnRo+βSIMPLE-Ro模型計(jì)算時(shí)只要解一個(gè)方程，不象EASY%Ro模型那樣要解20多個(gè)方程，其他的算法則于EASY%Ro相同。