雅布赖盆地萨尔台凹陷热演化史与油气成藏期次研究

雅布赖盆地萨尔台凹陷热演化史与油气成藏期次研究
雅布赖盆地位于我国内蒙古阿拉善地块北缘,是一个小型中新生代断陷盆地,勘探开发程度薄弱,研究内容主要集中在地震勘测、地层展布、沉积相、构造特征、单一地球化学特征等方面,对于烃源岩的热演化程度和过程、古今地温场特征、油气成藏期次、成藏过程等方面的研究程度非常低。

盆地热演化史恢复与油气成藏期次研究不仅是油(气)生成、运移、聚集及成藏分析的重要内容,而且对油气资源评价及寻找生油(气)区具有重要指导作用。

因此,本文将针对以上几方面的问题,在区域地质构造背景研究的基础上,结合前人已有研究成果,在建立精细埋藏史的前提下,利用镜质体反射率(Ro)、磷灰石裂变径迹(AFT)、流体包裹体等多种古温标,对研究区古地温场进行分析并建立热史模型,分析不同次级构造单元古地温演化的差异。

重点对萨尔台凹陷中侏罗统古今地温场、热演化史、烃源岩成熟度演化、生/排烃特征、油气成藏期次等进行系统研究,并取得以下认识：(1)以区域地质构造背景为依据,首次在雅布赖盆地应用磷灰石裂变径迹(AFT)方法揭示出研究区经历了三期隆升过程,分别发生于晚侏罗世末期(138.0±10Ma-135.8Ma)、早白垩世晚期(116.0±8Ma-109.3Ma)和古近纪中晚期(52.0Ma～29.4Ma),受燕山运动影响明显,前两期热事件对油气成藏影响较大。

(2)研究区现今为低温传导型地温场,地温梯度为2.76℃/100m。

多种古温标分析结果表明,不同次级构造单元古地温场特征不同,盐场次凹、小湖子次凹为传导型古地温场,古地温梯度为2.8～3.4℃/100m,古地温约81.2～128.1℃；黑沙低凸起带受凸起聚热或热异常影响,古地温梯度明显高于沉积凹陷区域,达到
4.2～4.8℃/100m,古地温约103.2～140.2℃。

中侏罗统古地温高于现今地层温度,有机质成熟演化主要受古地温场的控制。

(3)雅布赖盆地萨尔台凹陷中侏罗统烃源岩地球化学特征、成熟度演化及其与油气的关系分析结果表明：位于凹陷沉积中心的青土井组(J2q)、新河组下段(J2x1)烃源岩为中-好烃源岩,达到中-高成熟阶段,为有利油(气)源区；黑沙低凸起带,各组烃源岩有机质丰度较低,生油潜力一般；新河组上段(J2x2)烃源岩普遍分布萨尔台凹陷全区,有机质丰度和热演化程度低,为差生油岩。

(4)生/排烃特征分析表明,萨尔台凹陷主要存在1-2次生烃过程,生烃高峰
发生在晚侏罗世晚期(139.5～144.1Ma)和早白垩世末期(102.2～98.6Ma),其中
凹陷沉积中心区域生烃强度大、排烃时间长,是雅布赖盆地主要的生油区。

(5)AFT 热信息分析及热史反演模拟结果表明：研究区早期经历了快速埋藏增温—抬升冷却过程,随着盆地萎缩演化而逐渐变弱。

萨尔台凹陷J2x1地层在盐场次凹和小湖子次凹具有相似的热演化过程,但
小湖子次凹J2x1地层温度普遍高于盐场次凹,尤其在早白垩世晚期差异明显。

因此,小湖子次凹比盐场次凹在该阶段拥有更利于油气生成的地温场环境。

此外,小湖子次凹在古近纪中期的构造抬升事件较盐场次凹强烈。

在热演化过程中,晚侏罗世晚期和早白垩世晚期J2x1地层温度达到72.0～140.0℃,是影
响油气生成的关键时期。

(6)热史模拟和多方法油气成藏期次分析表明,萨尔台凹陷不同次级构造单
元油气充注过程稍有差异,但对整个萨尔台凹陷中侏罗统储层来讲主要存在两期油气充注过程,分别发生在晚侏罗世早期(139.5～152.0Ma)和早白垩世(100.0～134.0Ma),与达到古地温峰值的时间大致相当,体现出古地温场演化在油气成藏
过程中的重要性。

Ytl井流体包裹体分析和伊利石测年结果表明小湖子次凹具有
晚期成藏的可能。