沁水盆地地层剥蚀量研究.pdf

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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