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鄂尔多斯盆地古地温演化与多种能源矿产关系的研究

张盛  
【摘要】:本论文按照盆地分析整体、动态、综合的原则,在综合应用地质、地球物理及地球化学资料的基础上,应用镜质体反射率、包裹体均一温度法及裂变径迹等分析方法,对鄂尔多斯盆地古今地温场及热演化历史进行了深入的研究,取得了一些新的认识。 根据大量的测温资料回归分析,鄂尔多斯盆地现今平均地温梯度约为2.9℃/100m,全盆地平均大地热流值约为61.8mW/m~2,接近于全球平均热流的中值,属中温型地温场。鄂尔多斯盆地现今地温梯度与大地热流的展布受盆地不同构造单元地壳厚度、岩石圈厚度变化控制。 应用镜质体反射率、包裹体测温、磷灰石裂变径迹等多种古地温研究方法,结合盆地构造演化史,恢复了鄂尔多斯盆地热演化史。古生代到中生代地温梯度都较低(2.2~3.0℃/100m),中生代晚期地温梯度升高到3.3~4.1℃/100m,新生代以来逐渐降低到2.8℃/100m,平均古地温梯度在4.0℃/100m左右,明显高于现今地温梯度。 鄂尔多斯盆地在中生代晚期存在一期构造热事件。构造热事件主要发生在中生代晚期早白垩世约140~100Ma,构造热事件持续时间约在10~40Ma之间。构造—热事件对油气、煤的形成、演化、成藏有多方面的控制作用。燕山晚期是盆地油气运移和聚集的主要时期,也是石炭—二叠系、三叠系及侏罗系的煤化作用的主要时期。 鄂尔多斯盆地后期经历了大规模的抬升剥蚀,首次应用热导率与深度关系进行了剥蚀厚度的恢复。根据镜质体反射率与深度关系等资料恢复了不同构造单元的剥蚀厚度。剥蚀程度按天环向斜—西缘断褶带—伊盟隆起—伊陕斜坡—晋西挠褶带—渭北隆起顺序依次加大。 鄂尔多斯盆地热演化史控制了油气、煤的形成和演化,也控制了铀矿的形成时期。根据盆地热史模拟结果,地层经历的最大古地温是在早白垩世达到的,早白垩世构造热事件发生的时期是古生代煤系地层的主要生气期,也是东胜地区金属铀矿成矿时期。早白垩世生成的油气向伊盟隆起东胜地区运移,对铀矿的形成起到了还原剂的作用。


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