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《中国地质大学(北京)》 2005年
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裂谷盆地有机质成熟度史模拟及在江汉盆地中的应用

袁厚勇  
【摘要】:盆地的热体制主要取决于盆地基底的热流,包括放射性元素产生的热流和深部地幔(软流圈)热源的热流,裂谷盆地地壳和上地幔被强烈拉薄,厚度已大大减小,其内产生的放射性热量可忽略不计。本文介绍了裂谷盆地基底热流的计算公式,并考虑了裂谷多幕过程对盆地基底热流计算的影响,基于裂谷盆地基底热流,给出了计算盆地内古地温的计算公式和计算流程。在沉降-埋藏史和热史模拟的基础上,给出了有机质成熟度史模拟的计算流程和算法,并完成了有机质成熟度史模拟模块的开发,完善了裂谷盆地模拟系统。本文根据实际井的 Ro 资料,计算各个地层分界点的 TTI 值,得到一组(Ro,TTI),线性回归 Ro 与 TTI 的线性关系,确定 Ro=algTTI+b 中的系数 a,b。应用基于裂谷盆地定量动力学模型的裂谷盆地模拟系统,模拟得到某井的埋藏史和受热史,可以计算该井各点的 TTI值,由 Ro 与 TTI 的线性关系,就可以预测该井的有机质成熟度史演化。 应用裂谷盆地模拟系统,本文对江汉盆地进行了沉降-埋藏史和有机质成熟度史的模拟。江汉盆地是一个白垩—第三系沉积的裂陷型盆地,盆地内部包括江陵凹陷、潜江凹陷、小板凹陷、沔阳凹陷、陈沱口凹陷等几个主要凹陷。本文对几个主要的生烃凹陷进行了沉降-埋藏史和有机质成熟度史模拟,主要对新沟咀组下段和潜江组(三、四段)的有效烃源岩有机质成熟度进行分析,划分了有机质成熟度演化阶段,并指出潜北凹陷潜江组三、四段的烃源岩在潜江沉积末期(32Ma)进入生油窗,荆河镇沉积期末潜四和部分潜三段烃源岩进入了生油高峰期,潜北洼陷若存在新沟咀组的烃源岩,则在荆沙沉积期末(45- 44Ma)进入生油窗,在潜江沉积早中期达到生油高峰期(42-41Ma),在潜江沉积期末已处在生油晚期。在陈沱口凹陷和沔阳凹陷由于盆地沉降小,新沟咀组下段烃源岩在潜江期中期才进入早期生烃阶段,模拟 Ro 为 0.5-0.6。小板凹陷的新沟咀组下段的烃源岩在荆沙期末已进入生油窗,在潜江期中期达到了生油高峰(模拟 Ro 为0.8-0.9)。模拟结果比较准确的预测了各凹陷有机质成熟度史,所以说基于裂谷盆地定量动力学模型的有机质成熟度史模拟软件,是研究裂谷盆地有机质成熟度演化比较可靠的软件。
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