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鄂尔多斯盆地南部中生界热演化史及其与多种能源关系研究

于强  
【摘要】: 盆地热演化史控制了油气的生成、运移、聚集及成藏,并在砂岩型铀矿成矿及煤的成矿过程中起到重要作用,因此分析研究盆地热演化史具有重要的意义。 本文在综合利用地质、地球物理及地球化学资料的基础上,对鄂尔多斯盆地南部地区的现今地温场和古地温场进行了研究。应用镜质体反射率、裂变径迹等分析方法,使用basinmod、AFTsolve等软件,结合鄂尔多斯盆地的构造和埋藏史,对盆地南部地区中生界的热演化历史进行了恢复,并对其热演化史与多种能源矿产关系进行了讨论。 研究区现今地温梯度代表值为2.9℃/100m,大地热流均值为64 mW/m~2。黄陵地区现今地温梯度2.6℃/100m低于镇原地区2.7℃/100m,也低于东胜地区现今地温梯度2.9℃/100m。研究区含铀矿层位直罗组底部埋深具有西部深、东部浅的特点。研究区西部直罗组地层温度较高,东部较低。 以庆深2井、旬探1井、鄂1井为代表,研究盆地南、北部地区热结构的差异,指出盆地南、北部沉积层热结构差异较大,南部地区各地层底面温度均高于北部。 根据镜质体反射率资料及地层经历的最大古地温,黄陵地区有机质成熟度明显高于东胜地区。 应用镜质体反射率法和声波时差法对南部地区剥蚀厚度进行恢复,研究区总体规律西部剥蚀量小,东部剥蚀量大。 使用basinmod和AFTsolve软件,结合镜质体反射率法和裂变径迹方法,模拟出了研究区多口井的热演化历史,模拟结果表明鄂尔多斯盆地南部地区在古生代-中生代早期古地温梯度低,中生代晚期97Ma左右埋深达到最大,地温梯度达到最高3.6-4.4℃/100m之间,晚白垩世以来地温梯度逐渐降低。 通过热史模拟得出,热异常地区中生界烃源岩进入生烃门限较早,门限深度较小,距离热异常区越远地区,烃源岩进入成熟门限就越晚,门限深度越大。 盆地南部地区各个含煤层系的煤化作用发生在晚侏罗世-早白垩世,最高煤化阶段发生在早白垩世晚期。南部地区中生界烃源岩生烃高峰期与金属铀矿的成矿期基本同步,生成的油气对于铀成矿提供了还原性条件。


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