第七章--盆地热历史分析
盆地分析
一、整体分析
早在60年代早期，P．Potter和
F．J．Pettijohn首先提出了把盆地作为 一个整体进行研究的思路 (PotterandPettuohn，1963第一版； 1977第二版)。整体分析着眼于整个盆地， 就是把沉积盆地作为一个成因上统一的地 质体。
整体分析的涵义包括:(1)从整个沉积盆地范围着 眼进行分析：(2)对一个沉积盆地的整个充填序 列进行分析。事实上，如果不重建整个沉积盆地 的轮廓，确定原始沉积边界、弄清盆地的充填序 列和整体古地理环境，局部的环境研究有时会得 出片面的乃至错误的结论。整体分析则便于客观 地掌握盆地发生和发展过程中各系统的相互联系 和规律性，其实际的目的是更有效地确定沉积矿 产及能源资源在盆地中的分布规律。鉴于目前盆 地这一术语通常指目前保存下来的实体，即经过 后期形变与剥蚀保留下来的部分，与原来的沉积 范围相比较，有时二者相近，有时则相差甚远， 因此，整体分析应指整个同沉积盆地的重建 .
存的基本单位。
为了区分这几类盆地，Selley(1976)曾建
议使用同沉积盆地(syndepositional basin)和后沉积盆地(postdepositional basin)．前者代表原始沉 积时的盆地，而后者则是由于后期构造运动 所形成的构造盆地。盆地内沉积物的搬运、 沉积相的分布与后期构造运动无关。区分这 两类盆地的另一有效标志是鉴别盆地边界类 型，是沉积边界还是侵蚀边界。同沉积盆地 的原始边界为沉积边界，这类盆地边界往往 有盆地边缘相，如冲积扇、辫状河沉积，剥 蚀边界则是经过后期改造剥蚀残留的边界。
第七章 盆地热历史分析
第一节
盆地热历史分析的基本知识 第二节 地热场研究 第三节 古地温场研究
鄂尔多斯盆地热演化史及其对油气的控制作用
鄂尔多斯盆地热演化史及其对油气的控制作用一、本文概述鄂尔多斯盆地，位于中国中西部，是中国重要的含油气盆地之一。
本文旨在探讨鄂尔多斯盆地的热演化史及其对油气生成、运移和聚集的控制作用。
我们将首先概述鄂尔多斯盆地的地质背景，包括其构造特征、地层序列和沉积环境。
然后，我们将重点分析盆地的热演化历史，包括古地温梯度、地热历史和热流体活动等。
在此基础上，我们将探讨热演化史对油气生成的影响，包括烃源岩的热成熟度、有机质转化和油气生成过程。
我们还将讨论热演化史对油气运移和聚集的控制作用，包括油气运移的驱动力、运移路径和聚集条件。
我们将总结鄂尔多斯盆地热演化史对油气勘探和开发的意义，并提出未来的研究方向。
通过本文的研究，我们期望为鄂尔多斯盆地的油气勘探和开发提供新的思路和方法。
二、鄂尔多斯盆地地质概况鄂尔多斯盆地，位于中国中部的陕西省北部，是中国第二大沉积盆地，也是我国重要的能源基地之一。
该盆地东西长约700公里，南北宽约400公里，总面积约37万平方公里。
盆地内地层发育齐全，构造相对稳定，经历了多期次的构造运动和沉积作用，形成了丰富的油气资源。
鄂尔多斯盆地的基底主要由太古界和元古界的变质岩组成，其上覆盖着厚达数千米的中生界和新生界沉积岩。
盆地内主要发育了三套生油层系，包括三叠系延长组、侏罗系延安组和直罗组以及上古生界山西组和石炭系太原组。
这些生油层系富含有机质，是盆地内油气生成的主要来源。
盆地内构造格局相对简单，以大型鼻状隆起和坳陷为主，缺乏大型断裂和褶皱。
这种相对稳定的构造背景为油气的生成、运移和聚集提供了有利条件。
盆地内的沉积环境多样，包括河流、湖泊、三角洲等，形成了丰富的储集层和盖层组合，为油气的储集和保存提供了良好的空间。
鄂尔多斯盆地的热演化历史对油气的生成和分布具有重要影响。
盆地内不同地区的热演化程度差异较大，这直接影响了有机质的成熟度和油气的生成量。
因此，深入研究鄂尔多斯盆地的热演化历史对于预测油气资源分布和勘探潜力具有重要意义。
[实用参考]盆地热史模拟
![[实用参考]盆地热史模拟](https://img.taocdn.com/s3/m/5ac9afc99b89680203d8257a.png)
陆地和海洋各地质构造单元热流平均值
大地构造单元
测点数
大
前寒武纪地盾
214
陆 前寒武纪后非造山区
96
地
古生代造山区
88
区 中—新生代造山区
159
海
洋盆
638
洋
大洋中脊
1065
地
海沟
78
区
大陆边缘
642
HFU
0.980.24 1.490.41 1.430.40 1.760.58 1.270.53 1.901.48 1.160.70 1.800.93
t
z 2
(3- 6)
式中，T为古地温，℃；z为以岩石圈底 界为原点，直至地表的垂直坐标，cm； t为以拉张发生时间为零算起直至今天 的时间坐标，s；χ为岩石圈的热扩散率， cm2/s，可取为0.008。
上述热流方程的边界条件为：
T 0 当z h
T T1
当z 0
(3- 7)
式中，h为从地表至岩石圈底界的深度，
在一定的温度梯度下，反映岩石传热能力的 热导率主要取决于岩石自身的热学性质。 不同类型的岩石，因其矿物组成、结构特 征相异，其传热能力必然不同。即使是同 一类型、具有相同名称的岩石，也会因各 类矿物含量的不同和结构、胶结类型与程 度等的差异而呈现出不同的热导率值。沉 积岩一般都含有一定量的水，特别是处于 成岩初期的沉积物含水更多，由于水的热 导率很低，所以同一岩性中疏松、胶结差 的岩石，其热导率要比成岩程度高的低。
盆地热史模拟
地热在沉积物的成岩演化过程中起着 重要的作用，各种岩石化学变化和矿物转 化都以环境的温度为重要条件。在油气的 生成过程中，地热作用是决定性因素，并 且对于油气的保存和破坏，地热也是具有 普遍意义的控制条件（世界上绝大多数石油 储量分布在45—75mW／m2之间），因此， 热史研究是成油母质生烃研究的先导与前 提，并为后续生、排、聚烃量的模拟计算 提供温度场和必要的地质参数。
阿尔伯特盆地沉降-热史演化特征分析
阿尔伯特盆地沉降-热史演化特征分析孙和风;姜雪;钟锴【摘要】阿尔伯特盆地是陆内新生裂谷盆地,盆地沉降史、热史等演化过程尚不明确.利用最新的钻井、地震等资料,分析了阿尔伯特盆地的沉降-热史演化特征,并结合区域深部应力、裂谷肩响应等特征,进一步探讨了盆地演化模式.分析表明,阿尔伯特盆地具有两期裂陷幕式旋回,其中裂陷I期(17.00～7.246Ma)具有沉降速率较低、热流值中等、缺少火山活动的特点;裂陷II期(7.246 Ma至今)盆地演化呈沉降速率高、热流值的快速增加并差异演化、裂谷肩快速隆升、局部火山活动活跃的特征.阿尔伯特盆地沉降-热史演化特征影响了储集层和烃源岩分布,储集层发育于裂陷I期晚期,盆地内已钻遇的区域性烃源岩发育于裂陷II期早期.阿尔伯特盆地沉降-热史演化特征对东非裂谷系西支区域油气勘探具有一定的参考意义.【期刊名称】《中国海上油气》【年(卷),期】2018(030)005【总页数】8页(P63-70)【关键词】阿尔伯特盆地;沉降-热史演化;深部地壳活动;裂谷肩响应【作者】孙和风;姜雪;钟锴【作者单位】中国海洋石油国际有限公司北京100027;中海油研究总院有限责任公司北京100028;同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092;同济大学海洋资源研究中心上海200092【正文语种】中文【中图分类】TE121.2阿尔伯特盆地是一个发育于非洲克拉通之上的典型大陆新生裂谷盆地[1-5]，是东非裂谷系西支的一部分。
2006年以来，在阿尔伯特盆地已陆续发现18个油气田[6-8]，随着油气勘探的深入，对该盆地油气勘探潜力分析是未来勘探的基础，其中沉降-热史演化分析是重要研究内容之一[9-12]。
Simon等[8]认为，阿尔伯特盆地三期快速沉降形成了盆地厚层沉积充填，有利于烃源岩和储层发育；张兴等[3]认为，阿尔伯特盆地热流值为20～100 mW/m2，分布范围大体与东非裂谷其他盆地相当。
盆地沉降史与热演化史具有密切的联系[10-12]，因此将沉降-热史作为整体可以更为完整地揭示以阿尔伯特盆地为代表的早期裂谷演化特征。
沉积盆地热演化史研究方法
沉积盆地热演化史研究方法盆地热演化史研究方法很多，主要有地球动力学模型法及古温标法两类。
一、地球动力学模型法地球动力学模型法是通过对盆地形成和发展过程中岩石圈构造（伸展、减薄、均衡调整、挠曲形变等）及相应热效应的模拟（盆地定量模型），获得岩石圈热演化史（温度和热流的时空变化）。
不同类型的盆地，具有不同的热史模型，根据已知或假定的初始边界条件，通过调整模型参数，使得模型计算结果与实际观测的盆地构造沉降史相拟合，从而确定盆地底部热流史；进而结合盆地埋藏史，恢复盆地内地层的热演化历史。
不同类型的盆地由于其形成的地球动力学背景和成因机制的差异，导致盆地演化过程的不同。
因而描述其构造热演化过程的数学模型也是不同的，P．A．Allen和J．R．Allen（1990）在其论著中对岩石圈伸展作用形成的盆地、挠曲盆地及与走滑变形有关的盆地的热史模型都作过详细地论述。
（一）伸展盆地伸展盆地是目前研究较广泛、研究程度较高的盆地类型，裂谷、拗陷、拗拉槽和被动大陆边缘是其基本样式。
在地壳和岩石圈伸展、减薄作用下形成，其主要的构造热作用过程包括：岩石圈的伸展减薄、地幔侵位、与热膨胀和冷却收缩以及沉积负载相关的均衡调整。
裂谷是地壳中的拉张区，现代裂谷具有负的重力异常、高热流值和火山活动等特征，表明在深部存在某种热异常。
裂谷分主动裂谷与被动裂谷两种类型。
1978年McKenzie研究了被动裂谷或机械伸展模型的定量结论后，提出了瞬时均匀伸展模型。
该模型假定地壳和岩石圈的伸展量是相同的（即均匀伸展）；伸展作用是对称的，不发生固体岩块的旋转作用。
因此，这是纯剪切状态。
构造沉降主要取决于伸展量、伸展系数（β）以及初期地壳与岩石圈的厚度比值。
该模型可概括如下：①拉张盆地的总沉降量由两部分组成：其一是由初始断层控制的沉降，称为初始沉降，它取决于地壳的初始厚度及伸展系数β；其二是岩石圈等温面向着拉张前的位置松驰，从而引起的热沉降，热沉降只取决于伸展量的大小；②模拟结果表明，断层控制的沉降是瞬时性的，而热沉降的速率随时间呈指数减小，这是由于热流随时间减小的结果。
准噶尔盆地热历史
第 一 作 者简 升 ： 潘长 春 男 ３２岁 副研 究 员 有 机 地 球化 学
’
·国家 自然科学基金（编号４９３０２０３２）和新疆石油管理局勘探开发研究皖资助项 目
收 稿 臼期 １９９６－０９－０３，改 回 日期 １９９７－０４－２８
维普资讯
嫩
算 值 （／（４、ＣＨ２７ Ｐ２和 Ｐ４井 ）
相 吻 合 ，要 大 幅 度 降 低 这 些
井 时 古 地 温 梯 度 数 据 ，则 这
Ｒ【Ｅ＾ＳＹｌ Ｒ【ＴⅡ ）ｆ
些井 的平 均 古地 温梯 度 数 据 要 远 低 于 现 今 地 温 梯 度 数
图 ２ ＳＸ１．１（４，Ｐ２和 Ｐ４井实测的和计算的镜质组反射率 据 ．同样 ，这 不符合该盆地 的
析，Ａ Ｊ井磷灰石裂 变径迹 完全 退火 （自发裂变 径迹完全 消失）的深度为 ５ｌ００ｍ，而 Ｐ２井 则
为 ４９００ｍ，这 表明 Ｐ２井近期 （从 白垩纪 以来）的古 地温梯度 应 比 Ａｌ井高．Ｐ２井 现今地 温
梯度 也 比 Ａ１井高 （０ ００２＂Ｃ ，ｍ），但 Ｐ２井实 铡镜 质组反 射率严 重偏低 ，并 不反 映该井 中一
最新 四川盆地早古生代构造热演化特征分析-精品
四川盆地早古生代构造热演化特征分析0引言盆地热历史控制着油气的生成、运移、聚集以及保存等过程，是含油气盆地分析的重要环节。
热历史的恢复可以利用岩石圈尺度的构造热演化方法或盆地尺度的古温标方法［］进行。
四川盆地现今大地热流值平均为53 mW·m-2,具有典型克拉通型盆地中低热流特征［6］。
近年来，许多学者对四川盆地的热历史恢复作了很多工作［］，研究结果表明早二叠世—中三叠世是盆地热演化的重要时期，其间盆地古热流达到了其历史最高值。
传统古温标方法由于无法恢复盆地达到最高古地温以前的热历史，因而在四川盆地古生代热历史研究中受到局限。
构造热演化模拟可以有效补充古地温方法在该盆地应用的局限性，填补该盆地早期热历史研究的空白。
构造热演化模拟作为研究沉积盆地的重要手段之一，与古温标方法不同的是，构造热演化模型依赖于盆地成因类型。
它必须建立在盆地成因机制的地质地球物理模型基础之上。
位于扬子克拉通的四川盆地是一个大型古生代—中新生代海相陆相叠合盆地,蕴含着丰富的油气资源［］。
它经历了中—晚元古代扬子地台基底形成阶段、震旦纪—中三叠世被动大陆边缘阶段、晚三叠世盆山转换与前陆盆地形成演化阶段、侏罗纪—第四纪前陆盆地沉积构造演化阶段。
其基本性质是多旋回叠合构造改造型盆地［23］。
震旦纪开始的伸展作用在中国南方是区域性的［24］。
扬子克拉通在震旦纪—早奥陶世处于裂陷特征的被动大陆边缘阶段。
盆地内大型构造圈闭主要发育古生代—中生代烃源岩，形成多套生储盖组合，是重要的油气生、储场所，因此，对古生代热历史的研究迫在眉睫。
笔者拟将多期拉张模型应用到四川盆地早古生代岩石圈拉张期(或称为伸展期)的热历史研究中，利用地球动力学方法在岩石圈尺度探讨盆地晚震旦世—奥陶纪构造热演化特征，为盆地生烃状态、生烃期次等研究提供热参数。
1模拟方法本文采用的二维多期拉张模型［］是建立在岩石圈尺度，采用正演的方法，通过求解二维热传导方程，模拟盆地在形成演化过程中构造位移发生变化的同时，温度场和热流在时间和空间上的演化历史。
盆地热历史分析
新地层中的镜质体反射率；
3）在特殊热源体附近，镜质体反射率由热源向外逐渐降
低；
4）即使地层由深部抬升到浅部，但镜质体反射率则保持
不变。
盆地热历史分析
镜质体反射率的测定 1）样品的制备
如果是煤样品，可直接粉碎、胶结成型和抛光。
如果是岩石样品，有两种方法，一种是将岩石样品直接做成 光片（岩石中有机质含量较高）；另一种是将岩石样品进行酸处 理，使有机质浓缩，制成干酪根，再用树胶粘结和抛光（岩石中 有机质含量较低）。
盆地热历史分析
1、利用镜质体反射率恢复古地温 镜质体反射率的基本概念： 镜质体 是高等植物木质素经生物化学降解、凝胶化 作用而形成的凝胶体再经煤化作用形成的一种有机显微 组分。镜质体是煤的主要组成成分,也是沉积物中分散有 机质的主要成分.普遍存在于晚古生代以后的地层中. 镜质体反射率 即在显微镜下测定的镜质体表面反射 光强度与入射光强度的比率，通常在煤光片中用油浸物 镜下测得的反射率(Ro)表示。最常用的参数主要有:镜质 体最大反射率(Romax )和镜质体平均反射率(Rom)
盆地热历史分析
第四节 基本方法
现今地热场研究方法
1) 大地热流测量
通过钻井的井温测量获得地温梯度；对地层岩石的热 导率进行测量，然后应用大地热流与地温梯度和岩石热导 率的关系：
Q =- K*dt/dz
计算大地热流。
在地表使用热流计直接测量大地热流，然后根据地震 资料或地层岩石组成确定地层热导率，计算地温梯度。
盆地热物、沸石类矿物和氧 化硅系列矿物成岩转变时所需的温度和最大埋藏深度
盆地热历史分析
蒙脱石/伊-蒙混层 温度为102℃； 伊-蒙混层/伊利石 温度为137 ℃； 火山玻璃/斜发沸石 温度为56 ℃； 斜发沸石/方沸石或片沸 石 温度为116℃； 方沸石/浊沸石 温度为138 ℃； 非晶质氧化硅/方英石 温度为45℃； 方英石/低温石英 温度为69℃；
第七章--盆地热历史分析
近 年 来 一 些 研 究 者 (Price 和 Burker,1985;Hutton 。 和 Cook ， 1980 ； 朱抱荃，1987)还特别提到镜质体的抑制作用。 若镜质体在形成过程中混入了富氢组分，或在热 演化过程中受到液态烃浸染，都将造成镜质体反 射率的异常偏低。油页岩及较佳类型生油岩和富 壳质组煤层的镜质体反射率往往比相邻层位的偏 低。例如，澳大利亚乔阿德杰Uoadja)油页岩镜 质体反射率随着藻质体含量的增高而降低(图64)。
拉张盆地中,地层近于水平，构造简单，进行地 温观测可以避免复杂的地下水对流影响校正。但 盆地中沉积作用明显，而沉积速率小于lmm／a， 对地温梯度没有影响(Royden et al.，1980)， 大多数沉积盆地的沉降速率都小于这个值，所以 沉积作用的影响也可以不考虑。因此，在拉张盆 地进行热流观测关键有两点，既取得代表原始地 层的地温梯度和热导率数据。
目前,沉积盆地古地温恢复主要应用地质温度计， 现在已取得一定成效的低温地质温度计有以下五 种: ①镜质体反射率(R°)： ②自生成岩矿物：
③矿物流体包裹体：
④磷灰石裂变径迹：
⑤牙形石色变指数。
用镜质体反射率确定沉积盆地、生油层、煤层 的古地温已有20多年的历史。经过许多学者的努 力,镜质体反射率已被广泛用于标定有机质的热成 熟度。由于有机质成熟度除受温度影响外，还与 受热时间有关，许多学者试图建立一个镜质体反 射率、温度、受热时间的数学模型及理论图解。 近年来美国、前苏联、澳大利亚在这方面的研究 已有新进展，但仍在不断完善。日本除了应用镜 质体反射率测定古地温之外，用自生成岩矿物(沸 石、粘土)测定古地温也有独到之处。
Buiskool Toxopeus(1983)在煤岩中发现 腐殖煤和碳质页岩一般含有两组镜质体(镜质体I 和镜质体Ⅱ)。镜质体I贫氢且具有相对较高的反 射率,不发荧光;镜质体Ⅱ相对富氢，反射率较低， 可能发荧光。两组镜质体可能来自不同的高等植
热史分析
（二）古温度 1．热导率影响 长石和某些粘土并未显示出温度对热导率这样明显的影响，因 此压实作用的影响可能占主要地位。粘土－水混合物（页岩）的 热导率由于压实随深度迅速变化，而长石－水混合物，因为其压 实与砂类似，热导率随深度增加得非常缓慢（图9．2b）。
（二）古温度 1．热导率影响 因此，沉积层的总热导率可认为是由孔隙流体热导率和颗粒热 导率两部分组成。人们建立了总体热导率的经验公式：
（二）古温度 3．水流的影响 沉积盆地的温度有时受通过区域蓄水层的热对流影响，这样的 过程可引起供水区的地表热流异常地低，和泄水区的地表热流异 常地高。美国的 Great平原和Alberta盆地的热流分布已按该方式 得到解释。Luheshi等（1986）对Alberta盆地，通过利用盆地的渗 透率和热导率结构，解释了流体流动泄水点处温度的上升及边缘 山地供水区温度的降低（图9．4）。模拟结果表明，温度的分布 主要受古生代之上的对流的控制，而前寒武系的热流可简单地解 释为传导。Andreus－Sped等人（1984）同样也发现，在北海断陷 内的深部水循环可能是受断层构型控制的。 这说明，一维传导热流模型有时并不能很好地预测有些盆地的 实际热流。受影响最大的盆地几乎都为边缘上升的内陆盆地，如 前陆盆地和一些克拉通内裂谷及凹陷。
一、概述
2．地球动力学模型－－正演模拟
裂谷盆地是目前研究得最多的一类盆地，已建立了适用于 这种盆地的多种地球动力学模型，如 McKenzie（1978）的岩石 圈瞬时均匀拉张模型、Hellinger等（1983）提出的双层拉张模 型以及为描述裂谷盆地玄武岩岩墙的发育对盆地热状态的影响 而提出的岩墙侵人模型（Roeden等，1980）等等。前陆盆地的 形成与前陆区岩石圈的挠曲有关，岩石圈的挠曲刚度是描述挠 曲变形的重要参数，它是随深度变化的。在上地壳，岩石呈脆 性变形，在下地壳岩石是脆韧性变形，在岩石圈深部则是塑性 变形。具体的地球动力学模型有热弹性流变模型（Karner等， 1983）和粘弹性流变模型（Willet等，1985）。拉分盆地的形成 主要与走滑作用有关，可用拉张盆地的模型（Royden，1985）。
盆地分析
第二节盆地分析来源 /oldweb04/show.php?artid=439盆地分析是沉积盆地研究最为重要的内容之一，早期的盆地分析研究内容较为局限，主要侧重于盆地的地层、沉积特征和岩相古地理方面的研究。
近年来，越来越多的地学者把沉积盆地作为实体进行地球动力学的综合研究，它包括了盆地形成的构造环境及其力学机制、盆地的沉积充填史、盆地热演化史以及盆地流体等方面的研究。
沉积盆地作为地球表面最基本的构造单元之一(大约占地球表面大陆2/3的面积由沉积地层组成)，其不仅记录了岩石圈动力学过程和板块相互作用的历史，而且蕴藏着人类不可缺少的能源和其他矿产资源。
近年来，与盆地分析相关学科的研究和矿产资源开发极大地促进了沉积盆地的研究。
沉积盆地的动力学正在成为盆地研究领域的主要趋向，并将成为跨世纪的固体地球科学研究规划中的重要组成部分，其目的在于认识盆地的成因，进而揭示其全部演化历史中的动力学过程，并探求其内在驱动力。
一、盆地分析的概念与发展历史Conybeare（1979）认为盆地分析是指将盆地的发展序列划分成岩性的、时间地层的、生物地层的和生态的单元，进一步了解气候和沉积环境以及各单元之间的古地理关系，了解构造作用对盆地成因的影响等。
Miall（1984）指出，盆地分析是地层学、构造学和沉积学等的综合分析，其最重要的研究结果是揭示沉积盆地的古地理演化。
近年来，盆地分析的概念有了更广泛的含义，许多学者认为盆地分析是将沉积盆地作为一个完整的研究单元，以盆地演化为线索，系统地研究盆地的构造发展史、沉积充填史、埋藏史、热演化史，建立盆地演化模式，并研究油气和其他沉积矿产的学科。
总的来说，盆地分析在20世纪60年代以前处于初期发展阶段，最初只限于沉积学和岩相古地理学的研究，后来，Krumbeihe和Sloss等认识到了大地构造对盆地及其岩相起到了最根本的控制作用，并将构造与沉积作用的相互关系研究贯穿于盆地分析的各个阶段。
盆地热史方法及应用
直接利用
直接利用的对象主要是中低温地热资源：
（一） 采暖 冰岛是首先利用地热采暖的国家。该国地处北纬65度，几乎全年都需要取暖。由于有得天独厚的地 热资源，首都雷克雅未克已实现全部地热供暖，全国人口的70%享用了地热供暖的优越条件，是一个基 本上“地热化”的国家。其供暖的热水温度为86℃。国外凡拥有地热资源的国家基本上都能达到，如日 本、新西兰等国家，加上具有节约燃料、简化设备和清洁环境的优点，故地热用于采暖最为广泛。 （二） 种植和养殖 用地热营造温度环境，种植反季节性的作物和异地养殖鱼类和畜禽等，在地热利用方面占有相当大 的比例，先行的国家有冰岛、美国、日本、新西兰等，利用地热温室种植蔬菜、水果和花卉，解决高寒 地带蔬菜、水果的供应和淡季供鲜问题。
冰岛近年来温室面积已超过11×104m2，种植大量的番茄、黄瓜和生菜，温室内还种植香蕉、葡萄、 橘子等，有的温室并栽培鲜花。在首都雷克雅末克近郊还建有地热观赏植物园。冰岛用于温室的地下热 水总量，一年价值大约相当2×104t石油。
新西兰的托鲁阿市华卡瑞瓦的森林研究所，除2.2×104m2的办公室和住宅用地热采暖供水外，还建有 地热苗圃，利用地热培育树苗和果木，培植树苗的土壤消毒也用地热处理，并利用地热栽培蘑菇。
沉积盆地热演化史研究方法进展及其应用
汇报人：任战利 西北大学
2004.11
一、盆地热演化史研究方法进展 二、盆地热演化史研究及其应用进展 三、盆地热演化史研究发展方向
一、沉积盆地热动力场研究方法及进展
（一）、沉积盆地现今热动力场研究方法及地热开发利用
（1）大地热流研究 （2）深部热结构研究 （3）地热开发利用
（二）、沉积盆地古热动力演化研究方法
（1）、地球动力学模型法 1、伸展盆地 2、其它类型盆地 （2）、古温标法 1、镜质体反射率法
盆地分析的内容和方法PPT课件
大陆地 山间平原－四川盆地
被天然高地 貌盆地 贯穿大陆河谷－亚马孙盆地
围绕的地表 低地区
水下地 湖泊－鄱阳湖盆地 貌盆地 大洋盆地
一个平缓褶曲的沉积
层向中心倾斜的地区 同沉积盆地
在原盆地基础上经过构 后沉积盆地：
构造盆地 造活动改造的盆地
残留盆地
坳陷盆地（断陷盆地）没有被沉积物充满，或者大部分被水 和空气充填，则形成饥饿盆地。
第一节 沉积盆地分析理论的形成和发展史
一、基本概念
负性区（沉积区）：盆地
盆地
正性区（剥蚀区）：盆地之外的其它区域
2020/3/20
盆地分析-宋立军张小浩
1
第一节 沉积盆地分析理论的形成和发展史
一、基本概念
1.盆地
朱夏（1965）曾将盆地定义为“地壳的一定地段在大地构 造发展一定阶段的一种洼陷构造”，可以理解为“在地质发展历 史一定阶段的一定运动体制下形成发展的统一的沉降构造单元”。
14
第一节 沉积盆地分析理论的形成和发展史
3.盆地分析的发展趋势 1、盆地动力学 2、沉积盆地与全球气候变化和海洋变化 3、沉积盆地流体与成藏和成矿作用
2020/3/20
盆地分析-宋立军张小浩
15
第一节 沉积盆地分析理论的形成和发展史
4.沉积盆地分析的意义
理论意义：通过盆地形成演化的分析，可以概括出沉 积盆地在时间上和空间上的规律性，这些规 律性的揭示为板块构造学和地球动力学研究 提供更为丰富的科学依据
一、基本概念
3.基底(Basement)：沉积盆地赖以生存的基础和底盘，按其地壳性质
可以是陆壳、洋壳和过渡壳。从岩石性质上看，它既可以是已遭受一定 变质的结晶岩石，也可以是某一层较老的沉积岩系。基岩则是组成基底 的所有岩石的总称。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、井温和岩石热导率测量
井温测量数据是地热场研究的最基本的原始资 料。要测一条温度随深度变化的曲线一般在钻进 中完成,但要得到真正代表该区真实地温状况的井 温曲线却很不容易。钻探过程会使钻孔周围岩层 天然温度场受破坏，钻井结束，井温开始恢复， 慢慢地达到地层原始温度。钻头的磨擦生热和钻 孔泥浆循环在整个钻探过程中连续发生，直至钻 探终了和井液循环停止才中止，钻探产生的热效 应开始逐渐消失，井温开始恢复(图6-1)，井温 恢复是从孔底开始的，逐渐向钻孔浅部发展，近 孔底的测温点由于钻探时间较短，测量结果较接 近地层原始温度。
含水条件等与原地环境有一定差异,其测试值也 有一定误差。因此在计算热流值前，要对实测地 温和岩石热导率数据进行细致分析和合理校正， 甚至剔除。对热流数值进行解释时，要认真分析 大地热流构成和对热流的影响因素。大地热流的 基本构成有两部分，壳内放射性元素产热贡献和 深部热流，对热流的影响因素有:地下水对流、古 气候变化、古冰川覆盖，侵蚀作用和沉积作用以 及基底起伏引起的热折射等。从观测值中校正这 些影响，才能获得反映构造成因背景的热流值， 校正中，从地下水对流影响校正最为困难，因为 断裂褶皱构造复杂的地区，地下水动力学条件极 其复杂，选择构造简单的地区，可以避免地下水 的影响。
沉 积 盆 地 古 地 温 恢 复 主 要 应 用 地 质 温 度 计 ， 有 五种.
第七章 盆地热历史分析
基本内容:包括①盆地热历史分析的基本 知识：大地热流(Q),热导率(K)，地温梯 度(G)，地温(T)和地温场，古地温和古 地温场，热源。②地热场研究包括：大 地热流值测量，井温和岩石热导率测量。 沉积盆地古地温恢复主要应用地质温度 计，有五种.
第三节 古地温场研究
古地温场研究是盆地热历史分析的一个重要内 容,它不仅对盆地中油气的生成和聚集起着重要性 的控制作用，而且对层控矿床的形成也起着重要 的控制作用。由于古地温是随盆地的演化而变化 的，在地史时期中曾经历过较高温度的地层，现 在可能处于较低的地温环境，盆地形成越早，演 化史越复杂，现今地温与古地温相差越大。因此， 通过古地温研究可以恢复盆地的热演化史，从而 指导工业油气藏和层控沿地下等温面的法线向地球中心方向单位距离上温 度所增加数值,以℃／100m或℃/km表示。
4．地温(T)和地温场
地温是指地球内部某一深度处的温度。其单位为℃。地 温场是一种物理场，是地温能量存在的空间和赋存的基本 形式。
5．古地温和古地温场
古地温是地球内部过去某一地质时期在某一深度的温度， 古地温场是指过去某一地质时期的地温场，它们都是用来 表示过去某一地质时期岩石的受热状态。
第一节 盆地热历史分析的基本知识
1．大地热流(Q) 大地热流是指地球内部单位时间内向地球表面 单位面积上传递的热量,是地球内部热释放的主要 形式。 2．热导率(K) 岩 石 热 导 率 是 表 示 岩 石 导 热 性 能 的 大 小 ， 即 沿 热流传递的方向单位厚度上温度降低摄氏1度时 单位时间内通过单位面积的热量.
6．热源
地球内部的热通过岩石的热传导以及岩浆浸入和火山、 温泉等不同形式，不断地向地表传递和散失。一般将热源 分为三种，即幔源热、放射性元素产生的热与岩浆热。
第二节 地热场研究
地热场研究包括两个方面,即地温和大地热流。 它们是反映现今地热场的两个最基本的物理量， 地温在地球内部是深度的函数，在正常情况下， 由地球表面向深部温度是逐渐增高的，在地球的 不同部位，由于深部热流、地壳结构以及岩石组 成不同，地温的增高率，即地温梯度具有一定差 异。但由于地层中不同岩石的热导率具有较大差 异，用地温和地温梯度表示地热场特征具有一定 的局限性，大地热流理论上可以看作一个常数， 它由两部分构成，一部是地壳放射性元素衰变产 生的热贡献，一部分为深部热流。它能够更实际 地反映地球内部的地热状态。
一、大地热流值测量
大地热流值的测量最关键有两个方面:(1)井温 测量以获得地温梯度：(2)地层岩石热导率测量. 井温测量是在钻井中测定地下不同深度的实际温 度,编制温度随深度的变化曲线，从而获得地温梯 度值，但由于钻井对地下原始地温场的干扰破坏， 其测量的实际温度有时会出现一些误差。岩石热 导率测量，严格地应在原地进行测量，而一般都 是将岩心样品取回试验室进行测量。但由于测试 环境，如温度、压力、
教学思路:①盆地热历史分析的基本知识： 大地热流(Q),热导率(K)，地温梯度(G)， 地温(T)和地温场，古地温和古地温场， 热源。②地热场研究包括两个方面，即 地温和大地热流。大地热流值测量，井 温和岩石热导率测量。
沉积盆地古地温恢复主要应用地质温度计，有 五种.
教学重点与难点:重点：①盆地热历史分析的基 本 知 识 ： 大 地 热 流 (Q), 热 导 率 (K) ， 地 温 梯 度 (G)，地温(T)和地温场，古地温和古地温场， 热源。②地热场研究包括：大地热流值测量，井 温和岩石热导率测量。难点：地温(T)和地温场， 古地温和古地温场，热源。大地热流值测量，井 温和岩石热导率测量。
Bullard(1947)从理论上计算了钻孔的热恢复 时间,对整个钻孔的热平衡来说，恢复时间是很长 的(科学院地质所地热组，1978)。实际上钻孔 是不连续的，停钻时也产生部分温度平衡，所以 热平衡时间无疑要短得多。岩石热导率测量是在 非稳态环源岩石热导仪上进行的，分别在饱水条 件干燥条件下测定。一般认为孔隙率大的岩石， 如砂岩等，饱水条件测试的结果与原位地层热导 率比较接近(汪集旸 等，1986)，泥岩由于有效 孔隙较少，饱水状态和干燥状态下分别测试的结 果变化不大。
拉张盆地中,地层近于水平，构造简单，进行地 温观测可以避免复杂的地下水对流影响校正。但 盆地中沉积作用明显，而沉积速率小于lmm／a， 对地温梯度没有影响(Royden et al.，1980)， 大多数沉积盆地的沉降速率都小于这个值，所以 沉积作用的影响也可以不考虑。因此，在拉张盆 地进行热流观测关键有两点，既取得代表原始地 层的地温梯度和热导率数据。