第六盆地热史分析精要.ppt

沉积盆地分析 * * 主讲：杜振川 研究生课程 沉积盆地分析 第六章 沉积盆地热史分析 沉积盆地的热历史主要取决于两个方面：一是盆地基底热流密度的变化；而盆地基底热流密度的变化，受下伏岩石圈构造热演化的控制，如岩石圈的拉伸减薄、软流圈上隆、岩浆活动、深部变质以及与沉积负载有关的地壳均衡调整等。 二是盆地内部沉积物的性质及埋藏历史及其地下水的运动等。 显然，盆地的形成机制不同，所经历的热演化过程也不同。 →第二篇 分析原理 沉积盆地分析 第六章 沉积盆地热史分析 第一节 基本概念和术语 →第二篇 分析原理 成熟度：是指有机质热成熟作用的程度指标，是以有机质各组分在热降解作用过程中，其化学组成与结构和物理性质所发生的变化。 热传递：由温差引起的能量转换。 热导率：可定义为单位长度内温度的变化。 热传导：是在一个物体内热量从高温区到低温区的传递。 热对流：通过物体内部各部分之间的相对运动来实现热量的传递。 热辐射：是热量以电磁辐射的形式从加热物体向外辐射的传递机制。 第六章 沉积盆地热史分析 第二节 沉积盆地的热史重建 沉积盆地的热史重建是一项十分复杂的工作，这一方面是由于沉积盆地是一个动态的演化系统，而热流在这一系统内的传递是一个持续发生的过程；另一方面则是由于缺乏能够直接指示古温度的定量指数。尽管如此，人们还是提出了一系列估算古地温的方法或概念。 第六章 沉积盆地热史分析 第二节 沉积盆地的热史重建 沉积盆地估算古地温的方法 1) 有机质成熟度指数：包括光学指数(镜质体反射率、孢粉颜色指数、干酪根热变指数、牙形石色变指数等)和化学指数(热解分析的最高热解峰值、生物标志化合物指标、干酪根电子顺磁共振等)。 2) 成岩过程中自生矿物的变化； 3) 流体包裹体； 4) 基于特殊化学反应的地质温度计，如稳定同位素平衡、SiO—Na—K—Ca温度计等； 5) 裂变径迹分析； 6) 利用U系、Rb／Sr、K—Ar、U—Th／He等各种放射性同位素体系的不同封闭温度而进行的各种同位素分析方法。 第六章 沉积盆地热史分析 第二节 沉积盆地的热史重建 在沉积盆地的热史重建中，一般是从综合、定量的角度来进行模拟。 根据模拟的途径，盆地的热史重建可分为两类： 一类为反演方法，利用镜质体反射率、裂变径迹分析数据等来反推古地温； 另一类是正演方法，它借助于计算机技术，模拟盆地演化过程中的热史，其结果可应用于地质作用的模拟及油气生成的预测。 第六章 沉积盆地热史分析 第二节 沉积盆地的热史重建 1、镜质体反射率反演法： 镜质体反射率(Ro)是衡量有机质热演化程度的指标之一，是目前最重要的成熟度指标。 镜质体反射率值的大小受该镜质体所经历的温度和时间的控制，又因其具有不可逆性，因此成为反演盆地热史最常用的指标之一。 第六章 沉积盆地热史分析 第二节 沉积盆地的热史重建 1、镜质体反射率反演法： 镜质体反射率，随温度的升高，反应时间的延长，镜质体逐渐降解演化，颜色变深，反射率增加。 因此，对于已知地质时代的沉积岩，测定出其中所含镜质体的反射率后，就可以推算其所经受的最高古地温。 第六章 沉积盆地热史分析 第二节 沉积盆地的热史重建 1、镜质体反射率反演法： 1）镜质体反射率反演法的原理和流程 镜质体反射率反演法的基本原理 第六章 沉积盆地热史分析 第二节 沉积盆地的热史重建 1、镜质体反射率反演法： 1）镜质体反射率反演法的原理和流程 利用实测的境质体反射率值，反演出盆地大地热流密度的变化，然后根据大地热流密度的变化，结合地层的埋藏史和沉积物的热导率，正演出盆地所经历的地温史。 第六章 沉积盆地热史分析 第二节 沉积盆地的热史重建 1、镜质体反射率反演法： 2）镜质体反射率的计算模型 比较常用的计算模型可以分为三类： ① 最大温度模型： 这一模型认为在有机质成熟度达到稳定后，增加有效加热时间并不能增加有机质的成熟度，因此该模型只考虑地层经历的最大温度Tmax 对R0的影响，而没有考虑加热时间的影响。 第二节 沉积盆地的热史重建 1、镜质体反射率反演法： 2）镜质体反射率的计算模型 ① 最大温度模型： T max和R0之间具有如下关系： R0= a ×exp (b T max) 例如Barker等(1986)利用世界上35个地区600多个有机质的平均镜质体反射率Rm及其对应的最大温度Tmax，建立了如下的回归方程： lnRm＝0.0078 Tmax一1.2 第二节 沉积盆地的热史重建 1、镜质体反射率反演法： 2）镜质体反