剥蚀厚度恢复方法

2020/10/14
剥蚀厚度恢复方法综述
在盆地演化史分析中，地层剥蚀厚度的准确恢复是 重建埋藏史的重点和难点，且是反演盆地热史、油气 生排烃史和成藏史的前提条件，在某种程度上它对正 确估算地层原始沉积厚度和最大古埋深、评价有机质 成熟度和重建圈闭发育史等是至关重要的，是沉积盆 地分析和油气资源定量评价中一项重要的基础工作。
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二、包裹体测温法
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二、包裹体测温法
地层在沉积后成岩过程中，从埋深较浅到埋深 较深都不断有矿物流体包裹体形成，并且，包裹体 形成时的温度经过压力校正等手段处理后代表了当 时地层温度，从现今情况来看，岩石中既有均一化 温度较低包裹体又有均一化温度较高包裹体，而较 高的均一化温度往往反映了地层可能的最大埋深。 依据此温度，利用下式可以求出地温梯度：
dt/dD=-q/K
dt／dD—— 地温梯度，℃／hm； K—— 岩石热导率，W／(m·K)； q—— 热流，mW／m2
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二、包裹体测温法
假定地表温度为20℃，则依据下式可以求出该地层在地质 历史中的最大埋深
Dm tm20100 dt/dD
Dm——地层未剥蚀时埋深，m； tm——地层最大埋深时的温度，℃
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h——残余厚度 P——沉积速率比值 Ha——A点邻层的沉积厚度 Ta——沉积时间 Ta——计算层的沉积时间 Hc——残余厚度
三、沉积速率法
（2）沉积速率趋势法：事实上，地层沉积速率 并非处处相等，而是不同的地质环境有其相应 的沉积速率，但沉积速率的横向变化是连续的， 据此可对剥蚀厚度进行估算。设A 点的沉积速 率为h/t，B点的沉积速率为零，由此可以得到C 点沉积速率的内插值，从而求得原始沉积厚度， 再将其减去残留厚度，即为C 点的剥蚀厚度。
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另外，还有宇宙成因核素分析法、沉积 波动过程分析法、磷灰石裂变径迹分析法 及声波时差法等多种方法，但是无论哪种 地层剥蚀量恢复方法都是各有其特点,在实 际应用中, 首先必须搞清楚每种方法的适 用性, 其次要考虑本区资料的实际情况, 只 有这样才能得到正确的恢复结果。在对研 究区进行地层剥蚀量恢复时, 还可以考虑 综合应用多种方法, 在相互检验的基础上, 以期达到较为准确的恢复结果
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三、沉积速率法
根据不同的地质假设结合实际的地质情况和资料状况，可将 沉积速率法归纳为以下两种类型：
（1）沉积速率比值法：基于沉积特征具有很大的继 承性和相似性，假定相邻地层在不同点的沉积速率 比值相等来估算剥蚀厚度。A 点计算层的剥蚀厚度 （h）为：
h=(P × Ha × ta)/Ta-hc
注意的问题：
①要求所测包裹体必须是相应阶段所形成 ②流体包裹体均一化温度亦即当时流体的温度。而流体的温度是 否等同于周围地层的温度需要根据实际的地质情况来分析。 ③在常压下测得的包裹体均一温度要低于地质条件下的温度值， 因此测得的均一温度必须进行压力校正才能使用，校正后的温 度比均一温度略高些，一般研究中用均一温度代表矿物形成的 最低温度。
结合样品的现今埋深(Dn)，经过简单计算可得剥蚀厚度
ΔD=Dm -Dn
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二、包裹体测温法
特点：在存在多期剥蚀时，可以非常方便地计算每个不整合
面的剥蚀量。其原理就是在不整合面上下分别取样作包裹体均 一化温度测定，结合地质情况将均一化温度转换为样品所在地 层埋藏最深时的温度，根据不整合面上下样品的古地层温度之 差，结合古地温梯度可以简单估算该不整合面的剥蚀量。
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三、沉积速率法
应用上述两种方法恢复剥蚀厚度的优势在 于其适用于不同的地质状况，既可以不考 虑沉积层的岩性，也可以不考虑后期沉积 厚度是否大于剥蚀量，更不用考虑盆地内 有多少个不整合面，因而适应性较强，但 缺陷是地层的绝对年龄不易确定。
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四、参考层厚度变化率法
据统计, 含油气盆地整体上升遭受剥蚀的发展阶段 大体经历了几到十几百万年, 遭受剥蚀的地层厚度大 约为几百到几千米, 剥蚀速率一般为每百万年几十至 近百米。而且盆地不同的构造部位, 上升遭受剥蚀的 速率不同, 剥蚀量相差很大。
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剥蚀厚度恢复方法综述
剥蚀厚度是指从现今地层剖面上恢复出的, 在剥蚀开始时被剥 蚀地层的骨架厚度和孔隙度之和。
测井曲线法 地质分析对比法 热指标法
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沉积速率法 趋势分析法
一、镜质体反射率(Ro)
镜质体反射率反映的是有机质在整个受热地 质历史中的最大古地温信息,具有不可逆性。在 正常地质背景下,烃源岩成熟度受控于温度和有 效加热时间,而主要受古地温场的控制,即它是地 温梯度与沉积速率的函数。对连续沉积的地层, 镜质体反射率(Ro )与埋深(H)在半对数直角坐 标系中为线性相关关系。所以,在地层欠补偿的 情况下,即间断面之下的热史记录没有被再沉积 地层破坏而保留原来的记录,可以利用Ro 资料 恢复地层剥蚀厚度。
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谢 谢
敬请老师同学批评指正
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Hb= Hy- Hc ； Hy = HB + H1 × LX
四、参考层厚度变化率法
由于地层存在起伏，地层厚度在横向上会发生变化，若按上式沿 测线继续计算，则会出现错误。在这种情况下，可在残余地层中 选择一参考层，重新计算厚度变化率。设C 点参考层的厚度为Ha， D 点参考层的厚度为Hb，C、D 两点相距M，则厚度在C、D 点 及其附近的变化率为Hm：
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一、镜质体反射率(Ro)
但是Dow 方法在恢复地层剥蚀厚度时存在一些问题:
①当地层中存在断层，岩浆侵入时,Ro也会发生突变, 必 须确定Ro突变是由地层剥蚀引起； ②由该方法所得到的剥蚀厚度应是最小剥蚀厚度； ③ Dow将地表处的Ro值定为0.18-0.2,但很多资料表明, Ro值在地表处小于或大于0.2的情况也是存在的； ④用地震测井等综合手段对不整合面位置确定的正确与 否, 严重影响剥蚀厚度的求取结果。
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四、参考层厚度变化率法
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地层起伏在横 向上变化不定、 地层厚度在横 向上厚薄不一
设A 点和B 点的原始地层厚度分别为HA 和HB，且两点 相距L，则在A、B 点及其附近地层厚度的变化率为H1：
H1=(HB- HA)/L 设C 点的残余厚度为Hc，B、C 两点相距为LX，则C点的 剥蚀厚度Hb和原始厚度Hy可分别按下列两式计算：
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三、沉积速率法
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三、沉积速率法
该方法最初由Van Hinte（1978）提出，其原理针 对平行不整合，可根据不整合面上、下地层的沉积速 率、剥蚀速率及地层的绝对地质年龄来研究和恢复剥 蚀厚度。该方法应用的前提条件是要知道剥蚀面（不 整合面）所代表的时限，在这个时限内有某一厚度的 沉积物被剥蚀了。这段时限包括两部分:一部分是该厚 度的沉积物沉积所用的时间；另一部分是该厚度的沉 积物被剥蚀所用的时间。如果知道被剥蚀岩层的沉积 速率和不整合上、下岩层的绝对年龄，就可以计算出 被剥蚀掉的沉积物厚度。
Hm=( Hb - Ha) / M 考虑到同一层沉积的继承性，可以用参考层的厚度变化率代替 整个地层的厚度变化率，即用Hm 代替Hl，由此可继续进行计算。 显然，Hm 可正可负，这就排除了地层起伏及厚度横向变化对计 算结20果20/10的/14影响
四、参考层厚度变化率法
特点：
①与盆地的构造运动次数和升降幅度无关，不仅适合于单斜层， 也适合于任意起伏的地层; ②可以以地震资料为依据，控制点多，可信度高； ③方法简单，只需要厚度资料，不涉及剥蚀时间，可操作性强， 但推算仅限于同一大的构造层内，不能跨越大的区域性不整合 面。
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一、镜质体反射率(Ro)
Dow 于1977 年最早提出利用Ro 与其对应深度的线性回归关 系线(即成熟度剖面) 来恢复地层不整合面
原理：不整合面上下常常出
现一个差值。将不整合面下伏 地层的Ro- H (深度) 曲线向上 延伸, 穿过不整合面一直到Ro 值与上覆地层底界面Ro 相等 的深度点, 则该点与不整合面 的深度差值即为剥蚀量。