中上扬子海相层系埋藏史与构造运动的关系.doc

中上扬子海相层系埋藏史与构造运动的关系 2O10年7月 地质科学 CHINESEJOURNALOFGEOLOGY 中上扬子海相层系埋藏史 与构造运动的关系 袁玉松孙冬胜沃玉进周雁 (中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100083) 摘要依据复杂岩性条件下孑L隙度一深度关系模型,采用回剥法重建埋藏史.结果表明,中 上扬子地区的埋藏史可分为3种主要类型:早抬持续型,早抬再降型和晚抬持续型.埋藏史的 类型受区域构造运动控制,具有明显的分带性.齐岳山断裂以西为晚抬持续型,齐岳山断裂与 黄陵隆起之间为早抬持续型,黄陵隆起以东为早抬再降型.印支运动在中上扬子地区只对海 相层系有一次短暂抬升剥蚀,剥蚀量小,对埋藏史特征影响不大.燕山运动表现形式,作用强 度,对海相层系的改造程度均存在明显的地区差异性,导致海相层系埋藏史类型也有地区差异 性.喜马拉雅运动波及整个中国南方,但岩石圈受力性质不同,表现为西挤东张,导致K,一E 期间黄陵隆起以西持续抬升,形成持续抬升型埋藏史类型,以东则发生拉张断陷,形成再 降型埋藏史类型. 关键词中上扬子海相层系埋藏史构造运动孔隙度 中图分类号:P542,P618.130.2文献标识码:A文章编号:0563-5020(2010)03-707—11 1引言 地层埋藏史的恢复是盆地分析的基础,获得可靠的埋藏史,对含油气盆地模拟结果 的可靠性至关重要.对于中上扬子地区的埋藏史,虽然已有少量公开发表的研究成果 (罗晓容等,1989;刘伊克等,2003;沃玉进等,2007),但均未对抬升剥蚀时间和不整合 面上地层剥蚀量这两个关键参数进行过定量约束,而这两个参数决定着埋藏史恢复结果 的正确与否.另一重要参数则是孑L隙度一深度关系模型,它决定埋藏史的细节和精度. 本文采用磷灰石裂变径迹年龄,径迹长度分布数据(用于反演约束构造抬升剥蚀时间)以 及古地温梯度法(约束不整合面上地层剥蚀量)等,将复杂岩性条件下的孔隙度一深度关 系模型与回剥法(Back.stripping)相结合进行地层埋藏史恢复(Springer,1993),并进一步 探讨中上扬子不同地区地层埋藏史类型与区域构造运动之问的关系. 2抬升剥蚀时限与地层剥蚀量 印支期以来,中上扬子地区抬升剥蚀开始的时问以及不整合面上地层剥蚀量存在明 国家自然科学基金项目(编号,国家973项目(编号:2005CB422108)和国家科技重大专项(编号 2008ZX05005)资助. 袁玉松,男,1967年12月生,博士,高级工程师,地热学和石油地质学专业.E-mail:ysyuan@126.com 2009—10—18收稿,2010—03—08改回. 708地质科学 显的地区差异性.鉴于篇幅问题,采用磷灰石裂变径迹数据确定抬升剥蚀时限,采用古 温标Ro数据恢复地层剥蚀量的具体过程(袁玉松,2009)不做叙述,本文直接介绍约束 这两个参数的结果.磷灰石裂变径迹年龄空间分布特征和裂变径迹长度分布数据反演 结果一致表明:自东向西,抬升剥蚀开始的时间越来越晚,与晚燕山期一喜马拉雅期的构 造变形逐渐向西推进相一致.江汉盆地在晚侏罗世初(157Ma)发生了大规模的抬升剥 蚀;湘鄂西地区为晚侏罗世末(约137Ma);鄂西渝东,川I东南,黔中隆起和滇黔桂地区 为早白垩世末(约97Ma);川东北,川中地区为始新世末(约56Ma);川I西坳陷在渐新世 末(23.3ma)经历了较大规模的抬升剥蚀事件(图1).采用古温标Ro数据反演地层剥 蚀量的结果见表1. 图1中上扬子印支期以来抬升剥蚀时限的地区差异性 Fig.1MapshowingthedifferencesofonsetofupliftingintheMid-UpperYangtzearea 表1中上扬子地区代表性钻井喜马拉雅期地层剥蚀量 Table1ThicknessremovedduringHimalayaperiodintheMid—UpperYangtzearea 3复杂岩性条件下地层孔隙度一深度关系模型 回剥法属反演方法的范畴,其原理基于沉积物在压实过程中,地层骨架体积和横 向宽度始终保持不变(除非遭受抬升剥蚀和断缺等事件),地层体积的变小由孔隙流体排 出,孔隙度降低所致;且假设地层压实程度由埋深所决定,在埋深不超过最大古埋深时, 地层压实程度保持不变.这样,地层体积的变化就可归结为厚度的变化.埋藏史的恢复 本质上是恢复地层的古厚度(或古埋深),亦即地层去压实过程. 在正常压实的情况下,碎屑岩的孔隙度随深度增加而逐渐减小,砂泥岩孔隙度衰减 曲线近似遵循指数分布(Athy,1930): 0e一 3期袁玉松等:中上扬子海相层系埋藏史与构造运动的关系709 式中:是深度在处的岩石孔隙度(小数);.是沉积物在地表的原始孔隙