第六章盆地热史案例.ppt

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[实用参考]盆地热史模拟

[实用参考]盆地热史模拟

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

前寒武纪地盾
214
陆 前寒武纪后非造山区
96

古生代造山区
88
区 中—新生代造山区
159

洋盆
638

大洋中脊
1065

海沟
78

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。

第六章 地温场、地压场、地应力场与油气藏形成的关系 演示文稿

第六章 地温场、地压场、地应力场与油气藏形成的关系 演示文稿
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在自由状态下边界值为: 淡水:压力梯度9.79Kpa/m; 饱和盐水压力梯度11.9Kpa/m。 大于该边界值为超压;小于该边界值为欠压。
28
3、异常地层压力的成因
〔1〕流体热增压作用 〔2〕剥蚀作用 〔3〕断裂与岩性封闭作用 〔4〕刺穿作用 〔5〕浮力作用 〔6〕粘土矿物成岩演变
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1.流体热增压 随着地层埋深加大,经受地温升高,导致有机质成熟生 成大量石油和天然气,地层水会出现水热增压现象,在 烃源层及褚集层中都会造成异常高地层压力。
4
第一节 地温场与古地温研究
地温场是地球内部热能通过导热率不同的岩石 在地壳上的表现。
随着深度的加大温度会不断增加。而温度的 变化又会对油气的形成产生一定的影响。
5
1、地温梯度〔GT ;地热 增温率〕
——地球内热层中,深度每增加100米地温所 增加的度数。OC/100米
• 沿着大断裂带常出现高GT • 大陆边缘三角洲沉积发育地区,常出现GT
6
TH 0 ×100
H
式中: —地温梯度,℃/100m;
TH—在井深H处的地层温度,℃; 0 —年平均地表温度,℃。
7
n 地温梯度的三个控制因素: 地层流体
热流值、热导率、
n 热流值 ( Q): 一定时间内流经单位面积的热量,
n 导热率 ( K) : 温差为 1度时,每 1s 内能通过厚 1cm、 面积为 1cm2体积的热力。
19
3、地温场与油气成藏关系
(1)地温对有机质向油气转化有决定性作用 • GT高:利于有机质向油气转化; • GT低或多次上升剥蚀:可延缓烃源岩热成熟
(2)地温增大,利于油气的运移 • T↑,有助于形成异常高压,促使排烃。 • T↑,流体粘度↓,利于二次运移。 • 温差:可导致热对流运移。

湘教版七年级地理下册第六章第一节亚洲和欧洲课件

湘教版七年级地理下册第六章第一节亚洲和欧洲课件

气候复杂多样
寒带气候 8
温带大陆性气候 6
地中海气候 7 9 高原山地气候 热带沙漠气候 2 热带季风气候 3
温带季风气候 5
亚热带季风气候 4
1 热带雨林气候
气候
为何亚洲的气候复杂多样? 亚洲面积广大,地跨寒温热
三带,且地形复杂多样。
温带海洋性气候
分布最广的气候类型是什么?哪种气候类型没有?
亚洲跨越了
3个温度带
北极圈
北寒带
北温带
北回归线
热带
11 亚洲有 种气候类型
特 点 ? 9
复 杂 多 样
6 5
4 7 8 2
3 1
大 陆 性 特 征 显 著
亚洲东部地区的气候
A
C B
以 季风 气候最为显著。
海原 陆因 差? 异濒 特临 变太 显平 著洋 。, 背 靠 亚 欧 大 陆
复杂多样的亚洲气候
K
I
F
4、欧洲最长的河流是伏尔加河 ,注入 里海 ,是一条内流河。
3、亚洲与欧洲分界线是 乌拉尔 河; 有“欧洲 的黄金水道”之称是莱茵 河,是西欧 平原 与 波德
风向
找出欧洲主要的气候类型
温带海洋性气候
B A
C
52˚N
B
C
A
地中海气候 温带大陆性气候
练一练:
温带海洋性气候:冬暖夏凉,降水较多,且 季节分配均匀。 地中海气候:夏季高温少雨,冬季温和多雨。
欧洲的气候的特点
①以

海洋

带气候类型为主
性特征显著

温带海洋性
气候和
地中海
气候在世界上分布面积最广。
读图回答
E A F B G C D

含油气盆地分析课件

含油气盆地分析课件

张宗命的分类
1.地台型盆地
1. 地台内部盆地:发育于地台内 部。如华北、陕甘宁 2. 地台边缘盆地:位于地台边缘
2.地槽型盆地
1. 山间盆地 2. 山前盆地
补充内容
板块构造环境与盆地沉降机制
1. 2. 3. 4. 5. 岩石圈 全球板块构造系统 两种大陆边缘 板块构造运动 盆地沉降机制
1.1 岩石圈的定义
二、常见的盆地分类 二、常见的盆地分类
按照沉积相分类:海相盆地、陆相盆地 按照盆地的形成方式:断陷盆地和拗陷盆地 按照盆地形成时的受力态:压性盆地和张性盆地、压扭性盆地 根据盆地内沉积作用与盆地沉降作用时间的匹配,分为同生沉积 盆地和构造盆地(沉积后盆地) 同生沉积盆地——盆地的沉积作用与沉降作用是同时期同步运 动的产物。包括补偿型和非补偿型同沉积盆地 构造盆地(沉积后盆地)--盆地是在沉积形成之后,由于断裂和 褶皱作用而形成的,盆地内无边缘相与内部相之分。古水流方向与 岩相带的延伸方向与盆地的结构无关。
含油气盆地分析
主要参考书
田在艺 张庆春编,《中国含油气沉积盆地论》,石油 工业出版社 [加]A.D 迈尔 著《沉积盆地分析原理》,石油工业出版 社 信荃麟等《含油气盆地的构造岩相分析》,石油工业出 版社 何登发等著《克拉通盆地分析》,《前陆盆地分析》, 石油工业出版社 伊恩.勒奇著 《盆地分析的定量方法》,石油工业出版 社 陆克政等著,《含油气盆地分析》,石油大学出版社
全球主要有大约600个沉积盆地,含 大型油气田者有75个,占13%;含中 小型油气田者约有215个,占37%;其 余尚有约50%的盆地是油气远景不大 的,或有待于进一步勘探的。
9% 50%
大型 中小型 见油气流 未见有意义发现

粤人教版地理第六章四大地理单元 第二节《南方地区》PPT (9)

粤人教版地理第六章四大地理单元 第二节《南方地区》PPT (9)
气候特征: 夏季高温多雨 冬季温暖湿润
植被: 亚热带常绿阔叶林

四川

盆地


பைடு நூலகம்
D 1. 南方地区最有可能看到的景观是(

A.成片的玉米田
B.一望无际的苹果林
C.风吹草低见牛羊 D.金色的稻田
A 2.下列地形区不属于南方地区的是 (

A.华北平原
B.四川盆地
C.东南丘陵
D.云贵高原
3.我国某东西走向的山脉,山北以旱地为主,山南
以水田为主;山北树木冬季落叶,山南树木大多常绿
;山北人们以面食为主,山南人们以大米为主食。这
条山脉是 ( B ) A.南岭 B.秦岭 C.阴山
D.昆仑山
4.三国时,赤壁之战后,魏、蜀、吴终成三足鼎立之势,根 据自己的认识,蜀国主要的根据地是:( D) A.长江三角洲 B.洞庭湖平原 C.华北平原 D.四川盆地
探究 秦岭
30ºN
冬季,四川盆地比同纬度的长江中下游平原温暖, 这是为什么?请结合上面两幅图分析原因。
四川盆地北部分布着绵延、层叠的高山,阻挡或削落了冬季风进入;长江中下游 平原北部没有高山,冬季风能长驱南下。
探究
探究二:西双版纳不受寒潮影响,而广州却受寒潮 影响的原因? 西双版纳位于云贵高原的南部,云贵高原阻挡了南下 的寒潮;广州位于珠江三角洲地区,地势低平,对寒 潮削落作用小。
5.农作物收获次数的多少,与该地区生长期的长短有关。据 此判断,下列地形区农作物收获次数最多的可能是( C ) A.华北平原 B.东北平原 C.珠江三角洲 D.长江三角洲
2.气温
我国1月平均气温分布图
16℃
-16℃
1月份0℃ 0℃ 等温线
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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)镜质体反射率的计算模型,煤的反射光性,光性测定表明,煤的各种显微组分的反射率显示不同程度的各向异性,在垂直层理的光片上,光性各向异性最明显。当使用的入射偏光的振动方向与层理平行时,可测得一个最大值,即最大反射率,通常用R max表示。当偏光垂直于层理时,可测得最小反射率Rmin 在任意方位上测得的反射率为随机反射率R0 它代表最大反射率与最小反射率的一个随机混合。大量随机反射率的平均值称为平均随机反射率( )或平均反射率(Rm),其数值等于最大反射率与最小反射率的平均值。,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,煤的反射光性,据Hevia等(1977)的资料,对于象煤这种半透明的,有轻微吸收的光性各向异性物质来说,用平面偏光(或非偏光)垂直入射到煤光片上测得的任意方位的反射率,取决于主反射率Ra、Rb、Rc(通常Ra≥Rb≥Rc),煤的光学主轴方位(煤的物质结构方位)和入射光性的振动方向。,a、b、c为光率体的三个光学主轴,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,② Lerche的模型,设有n个不同深度的实测镜质体反射率值Romi,其对应的埋藏深度为H I 对应的地质年龄为Ti 其中i=l,2,…n。为了计算镜质体反射率值Lerche根据化学动力学原理建立了一个时间一温度积分(Tim—TemPerature—Integral),简称为TTI,式中Tc为临界温度(295K);Td为标准化参数(Td=200 K);t为镜质体沉积后所经历的时间M a,T(H,t)为镜质体在地史过程中所经历的温度史,TTI (t)即为镜质体沉积后经t时间达到的时间一温度积分值。,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,③ Falvey和Middleton的模型,Falvey和Middleton的镜质体反射率模型是根据化学动力学原理建立的。他们认为温度是影响镜质体成熟的主要因家,温度对成熟度的影响程度可表示为:,(1),式中k为在温度影响下成熟度增长的速度,T为温度,A和a为常数。,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,③ Falvey和Middleton的模型,对式(1)积分可得到—个成熟度积分值:,(2),式中C是式(2)的积分得到的一种成熟度值;Co为t=0时刻的成熟度,t为镜质体沉积后经历的时间。,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,③ Falvey和Middleton的模型,Falvey和Middleton认为,不同的成熟度指标之间应具有对应关系,并认为成熟度指标C和Ro之间具有如下关系:,(3),于是有:,(4),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,③ Falvey和Middleton的模型,将t=0代人式(4)得:,(5),(6),C0,于是得到Falvey和Middleton的镜质体反射率模型,式中A 、a和n为模型的三个参数。Falvey和Middleton求得 A=2.7×10-6Ma—l a=o.0680C-l n=5.635,第二节 沉积盆地的热史重建,2、孢子颜色和热变指数法,随着沉积物埋藏深度加大,其中所含的孢子、花粉、藻类等有机物在热演化过程中颜色逐渐加深、热变指数增大,且具有不可逆性。因此,根据孢子的颜色及有机质的热变指数,也可以反过来求得所经受的最高古地温。在碳酸盐岩所含牙形石的埋藏过程中,经受地热温度与时间的作用,也会产生颜色的不可逆变化,因此,采用牙形石色变指数也可探求古地温,并可与其他有机质成熟度指标相对应(据Epstein,1977)。,第二节 沉积盆地的热史重建,2、孢子颜色和热变指数法,图表明随温度升高孢子颜色的变化情况,并加注孢子颜色指标和热变指数。这个方法在北美、西欧及其他地区已得到广泛应用,并且证明同煤的牌号及镜质组反射率的资料非常吻合。,孢子颜色、热变指数与温度的关系图,第二节 沉积盆地的热史重建,3、自生矿物法,沉积岩中的自生矿物受周围环境影响会发生不同的变化:碳酸盐类及硫酸盐类矿物易受化学因素的作用;而粘土矿物、沸石、二氧化硅三种矿物系列的演变则同温度、压力及反应时间等物理因素密切相关,不可逆转。因此,可以应用粘土矿物、沸石、二氧化硅这三种矿物系列来研究古地温。 这些系列矿物转化的温度范围如下:粘土矿物系列:蒙脱石 伊—蒙混合层 伊利石;沸石系列:火山玻璃 斜发沸石 方沸石和(或)片沸石 浊沸石和(或) 钠长石;,第二节 沉积盆地的热史重建,3、自生矿物法,二氧化硅系列:非晶质二氧化硅 低温方石英(方英石) 低温石英。 将沉积岩样品送实验室鉴定上述三个系列的自生矿物,综合分析所含的矿物类别,即可根据自生矿物系列的转化受古地温控制且不可逆转的原则,来判断岩样在地质史上曾经受的最高古地温。,第二节 沉积盆地的热史重建,4、流体包裹体法,流体包裹体(Fluid inclusion)是在矿物结晶生长过程中被包裹在矿物晶体缺陷中的流体,可以有单相、双相或多相流体包裹体。流体包体广泛应用于矿床学、岩石学、地球化学及石油地质学中,可用来研究成岩成矿(包括油、气)物质来源、物理一化学环境条件,以及流体的性质、经历、水岩反应、地壳演化等诸方面的问题。,第二节 沉积盆地的热史重建,4、流体包裹体法,流体包裹体在地质研究上最重要的一个应用就是确定古地温。包体测温方法有均一法、爆裂法和淬火法等。目前在石油地质上最常用的是用均一法来测量包体温度,称之为均一温度(Homogenization temperature)。,在常温常压下见到的包裹体往往含气相与液相两种流体,在冷热台上升温加热,在显微镜下可见两相转化为单相流体,这时记录的温度即为均一温度。,第二节 沉积盆地的热史重建,4、流体包裹体法,一般认为均一温度代表包体形成温度的下限。但是有些研究表明,均一温度代表了包体形成过程中经历的最高温度。如美国著名学者Barker等。实际工作中研究发现,矿物包体记录了一个复杂的地热演化历史,沉积岩成岩作用和包体产状以及二者之间的关系对解释包体均一温度时显得尤为重要。,第二节 沉积盆地的热史重建,5、磷灰石裂变径迹法,磷灰石在沉积岩中分布广,对温度敏感,裂变径迹退火的温度范围与生油窗基本一致,所标定的温度比较精细,可反映不同地质时期古地温的变化,因而是较为理想的地质温度计。,在自然界中的矿物中都含有一些放射性元素,如铀、钍等,这些放射性元素的原子核在发生核裂变时将分裂成两个质量相等的碎片,同时释放出约200 Me V以上的能量,因此,带电的两个高能碎片将向相反的方向发生运动,当这种快速运动的原子核碎片通过矿物晶格时,就产生一个放射性损伤的狭窄痕迹,这就是裂变径迹。,第二节 沉积盆地的热史重建,5、磷灰石裂变径迹法,统计磷灰石等矿物中辐照前的自发裂变径迹密度与辐照后的诱发裂变径迹密度,代入下式即可求得矿物的裂变径迹年龄。,式中: t——矿物年龄,a; ——铀的总衰变常数,1.55X10—10a—1;——U238自发裂变衰变常数,6.99X10—17a—1; I——U235/ U238同位素丰度比,7.2676X10—3; ——U235的热中子裂变截面,580X10—24cm2; n——中子通量; ——自发裂变径迹密度; ——诱发裂变径迹密度。,第二节 沉积盆地的热史重建,5、磷灰石裂变径迹法,所有矿物中的裂变径迹,都具有随温度增高而径迹密度减少和长度缩短直至完全消失的特性,这一特性称为退火。矿物经历的温度越高。时间越长,退火作用就越强。因此,裂变径迹退火的程度反映了矿物所经历的热史,这一点正是裂变径迹法研究盆地热史的基础。 磷灰石的裂变径迹退火温度范围与生油窗基本对应,所以利用磷灰石裂变径迹来研究烃源岩有机质成熟的古地温,在石油地质学上具有重要意义。,第二节 沉积盆地的热史重建,5、磷灰石裂变径迹法,辽河大l 5井磷灰石裂口径迹长度与埋深的关系(据邱摘生等,1998),人有了知识,就会具备各种分析能力, 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书,广泛阅读, 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识,; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。,
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