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1、第50卷第1期地质与勘探V01.50NO.12014年1月GE0L0GYANDEXPL0RAT10NJanua~,2014沁水盆地地层剥蚀量研究林玉祥,刘虎,郭凤霞,闫晓霞,韩继雷,钱铮,刘建军(1.山东科技大学,山东青岛266590;2.中国石油华北油田勘探开发研究院,河北任丘062550)[摘要]沁水盆地自晚三叠世以来不断抬升,遭受了多次剥蚀,但其累积剥蚀量一直悬而未决,不利于盆地模拟和资源评价。本文在沁水盆地沉积一构造演化史、热演化史研究的基础上,根据野外露头和钻井资料,以镜质体反射率反演方法为主,辅以声波时差法和构造
2、剖面法,较为准确地确定了沁水盆地中新生代以来的累积地层剥蚀量。研究表明,沁水盆地石炭一二叠系煤层在燕山运动时期遭受最高地温,其后回返抬升并伴有地温梯度下降。参照济阳坳陷连续沉积剖面建立了镜质体反射率与深度的关系,经地温梯度校正后,计算出了沁水盆地石炭一二叠系最大埋深,从而得到其此后抬升过程中的累积剥蚀量,经与声波时差法、构造剖面法计算结果对比,三者计算结果较为符合。研究结果表明,晚三叠世以来沁水盆地累积地层剥蚀量在1400~3300m之间,其中盆地中部剥蚀量较少,一般小于2500m,盆地边缘剥蚀量较大,可达3000m以上。主
3、要剥蚀时期为晚白垩世至新近纪,地层剥蚀量可达2000m以上;其次为晚三叠世至早侏罗世,地层剥蚀量一般小于1000m。[关键词]地层剥蚀量定量分析构造演化史热演化史沁水盆地[中图分类号]P578.6[文献标识码]A[文章编号]0495—5331(2014)O1一叭14一O8LinYu-xiang,LiuHu,GuoFeng-xia,YanXiao-xia,HanJi-lei,QianZheng,LiuJian-jun.Stra·taerosionamountoftheQinshuiBasin[J].GeologyandExpl
4、oration,2014。50(1):0114—0121.沁水盆地石炭一二叠系地层残留面积大,保存1.2构造演化史较为完整,蕴含了丰富的天然气资源。沁水盆地经沁水盆地经历了地槽、地台和地台活化三个发历了多期的构造运动,尤其是晚三叠世以来盆地整展阶段(刘焕杰等,1998),特别是中新生代地台活体隆升,长期处于剥蚀状态。剥蚀量的确定对盆地化阶段的演化特征独具特色(图2)。原型的认识及油气资源评价具有重要影响。本文从1.2.1中晚元古代沁水盆地的构造特征及其热演化出发,以镜质体反中晚元古代,华北地区产生强烈的伸展裂陷,太射率法和声
5、波时差法为主,辅以构造剖面法,对沁水行山及吕梁山地区形成两个坳拉槽,在坳拉槽内部盆地晚三叠世以来的地层剥蚀量进行了定量分析。沉积形成了巨厚的碎屑岩及碳酸盐岩。晚元古代末期,沁水盆地抬升为陆,处于大陆剥蚀状态。1区域构造及其演化特征1.2.2古生代1.1构造特征寒武纪初期,沁水盆地处于古陆状态,一直到中沁水盆地东部与太行山隆起相接,西部以霍山寒武世毛庄期,古陆区向西退至鄂尔多斯地区,沁水隆起为界,北为五台山隆起带,南与中条隆起带毗邻盆地被海水淹没,沉积了以碳酸盐岩为主的寒武系(图1)。沁水盆地与山西北部的大同一静乐凹陷带和中、
6、下奥陶统。中奥陶世峰峰期以后,沁水盆地整组成一个雁行排列的巨型复式向斜带,夹持于吕梁体抬升,之后的130Ma整个华北地区一直处于剥蚀山与太行山两隆起带之间。状态。晚石炭世再度发生海侵,沁水盆地沉积了海相和海陆交互相的上石炭统和二叠系。[收稿日期]2013—05—03;[修订日期]2013—09—10_[责任编辑]郝情情。[基金项目]国家自然科学基金项目(编号:41172108)、国家油气专项十二五课题(编号:2011ZX05033—04,2011ZX05004一叭)和中国石油科研攻关项目(编号:2011A一0203)资助。[
7、第一作者]林玉祥(1963年一),男,1999年毕业于中国石油大学(北京),获博士学位,教授,现主要从事油气地质勘探方面的研究。E—mail:sdkdlyx@126.com。114第1期林玉祥等:沁水盆地地层剥蚀量研究图1沁水盆地构造纲要图Fig.1OutlinedtectonicsoftheQinshuiBasin1一城市;2一侵入带;3一断层;4一井号;5一盆地边界1l5地质与勘探可以分为以下几个阶段(图2):(1)缓慢增温阶段:地质时代ClPPlTJ。lJ:KlKE石炭纪到晚三叠世,石炭系顶面最大埋深超过绝对年龄III
8、IIIIIlIIIIII11IIIlIIIIIIIII(Ma)3O02001OOI4000m,但由于地温梯度较低,地温小于150℃。埋深地温o(km)(℃)(%)(2)温度波动阶段:侏罗纪是石炭一二叠系埋藏深度和地温的波动期,地温变化范围为120~140℃。<,尺。·、一(3)异常高温阶段
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