鄂尔多斯盆地下古生界渭北隆起热演化恢复——以耀县桃曲坡剖面为例.docx

1、地下水GroundwaterJan.,2015Vol.37NO.1鄂尔多斯盆地下古生界渭北隆起热演化恢复以耀县桃曲坡剖面为例徐鹏晔，汪浩（西北大学地质学系，陕西西安710069）摘要利用包裹体测温技术研究分析鄂尔多斯盆地渭北隆起嫁县地区的热演化状况，恢复其热演化史，对油气勘挥的进一步深入其有更要的理论意义。对目标区块的包聂体切片进行镜下分析，观察薄片中包衰体的形态，大小，包裹体类型及其出现的部位。通过对包裹体测温技术进行测试，测得下古生界背锅山组的均化温度主要集中在140Y150T区间内，推测该地区至少经历过一次油气运移与充注的过程。由均化温度的峰值区间结合渭北隆起的生炷史图，得到对应的生炷年

2、限为170200个百万年之间，即早侏罗世。关键词）鄂尔多斯盆地；渭北隆起；包哀体测温；热演化史中图分类号TE132.1文献标识码A文章编号1004-1184（2015）01-0194-03ThermalEvolutionRecoveryonPalaeozoicEraWeibeiAreaUpliftundertheOrdosBasinTaoquboSlopeofYaoCountyasanExampleXUPeng-hua,WANGHao(Departmentofgeology,northwestuniversity,xi*an710069,Shaanxi)Abstract：Usingtheinc

3、lusionsthermomelrylechnologytotheTaoquslopesectioninYaoxiandistrictinordertorecoverWeibeiuplift*sthermalevolutioninOrdosBasin,Toexplorethehistoryofhydrocarbongeneration,whichisbeneGcialtodotheoreticalguidancetopreparefornextexploration.Firstly,itanalyzestheinclusionslicesofthetargetzonesunderthemicr

4、oscope,andobservestheinclusionsshapesizetypeanditsappearingpartsintheslices.Thenbyadoptingtheinclusionsthermometry,itgetstheresultthatthehomogenizationtemperatureofBeiguoshanZuoflowerPaleozoicmainlyisconcentratedintherangeof140-】50T.Therefore,wecanspeculatethattheregionhasexperiencedtheprocessofhydr

5、ocarbonmigrationandchargeatleastonetime.Combinedthehomogenizationtemperature*speakvalueintervalwiththehydrocarbongenerationhistorydiagramofWeibeiuplift,wecangetthecorrespondinghydrocarbongenerationperiodisfrom170millionyearsto200millionyears.ThatistheearlyJurassic.Keywords:OrdosBasin；Weibeiuplift；in

6、clusionsthermometryandthermalevolutionhistory收稿日期2014-09-24作者简介1徐鹏哗（】988-）,男，陕西西安人，在读硕士研究生，主攻方向：石油地质鄂尔多斯盆地为一大型多旋回克拉通盆地，坐落于华北克拉通西部，具有满盆气、半盆油，上油（中生界）、下气（古生界）的油气分布格局。盆地内部油气、煤、金属铀矿等多种能源矿产资源丰富，是我国重要的能源工业基地虽然地质工作者通过使用各种方法和手段在奥陶系发现了大型油气田，然而却没有对它的热演化史做过系统细致的分析研究.热演化史和生煌史之间的关系研究同样较为薄弱。因此，通过对渭北隆起嫌县地区下占生界脉体热演化

7、程度的分析，恢复其热演化史，对该地区的油气评价具有而要的现实意义。本文通过岩体包裹体测温技术所获得的数据结合前人研究的相关资料，研究分析鄂尔多斯盆地渭北隆起燧县地区的热演化状况，恢复其热演化史，这对该地区的油气勘探的进一步深入具有重要的理论意义。1区域地层层序特征自古生代以来，群尔多斯盆地作为华北大型克拉通盆地的-部分，经历了加里东运动、海西运动、印支运动、燕山运动以及喜马拉雅运动，这些构造运动对盆地内部地层的形成与形变，特别是对晚古生代和中生代含煤地层的形成和油气的运聚具有非常重要的影响。加里东时期华北地台开始出现大面积抬升隆起，形成了隆起、斜坡和沉降带的构造格局，并大面积缺失志留系、泥盆系

8、和下石炭统。海西期从晚石炭世开始，鄂尔多斯与华北地台整体相对下降，海水侵入；至晚石炭世末期至早二叠世早期，华北海与祁连海越过隆起相连；进入二叠纪，区内古地貌为极平缓的南倾的泛平原，并形成冲积平原一湖泊相为主的沉积。印支运动形成了东西分异的格局，使鄂尔多斯东抬西降，到了燕山逐动（期），鄂尔多斯盆地现今的构造格局基本贝基.并于喜马拉雅运动（期）进-步发展完善3。在消北隆起-带,通过对野外岩石标本的勘测.发现该区域出露的F古生界地层有奥陶系下统的马家沟组，中统的平凉纳及F统的背锅山组。其地层特征如下：1）马家沟组：通过对前人研究的地层资料结合淳二井的岩心资料.我们可以发现其卜部为灰色薄层状泥晶含白云

9、质石灰岩夹砾屑灰岩、泥灰岩及薄层泥质岩.上部为深灰色厚层状至块状泥粉晶灰岩、豹斑灰岩、灰质门云岩夹泥质白云岩及颗粒灰岩句。2）平凉组：耀必剖面平凉组为一套碳酸盐碎屑流沉枳极为发育的深水斜坡相中上部深水原地沉积的纹层状泥路灰岩则作为巨摩厚块状砾屑灰岩的火层出现.且横向常尖灭5,.PA度达169.3rn03）背锅山组：F部为脂层块状角砾白云岩，向上为灰祸色、灰黑色砾岩、含麻泥岩、水平纹层泥岩及少ht砂岩，砾石成分主要为向云岩、硅质条带云岩、纹层状泥岩等，纹层状泥岩即为F伏岩层泥岩，见纹层变形，JC摩度为225.6mo2包裹体测量与观察2.1包裹体测温技术在高温F捕获的包裹体，当自然冷却时会发生相变

10、，这种相变的过程是W逆的.因而可以通过实捡恢复原初始相态6。包裹体测温技术是目前广泛应用的一种非破坏性的分析方法，操作也比较简便.在光学显微镜上附加一个测温设备就可以通过升温或冷冻来测技相变时的温度。测温的方法也右很多种，本文采用的是均法测温，其特点是可以直接观察到相态随温度的变化.测出的温度较为可信。2.1.1基本原理在显微镜卜有到的包襄体的气相和液相是原来呈现均-流体相的的包裘体在温度和压力下降后，由于包襄体内部的流体的收缩系数和上矿物的收缩系数不同，从而产生流体的相分离.把这些包裹体进行人工加热，就能使M恢夏到形成时的均一状态（Sorby）o刖恢殳到均一状态时的温度叫均一温度，代表该矿物

11、生长带的最低温度7oGoldstein（2001）认为炫类包襄体在捕获后会发生化学变化,从而导致其均-温度的改变；盐水包裹体在捕获后的变化相对小些。因此K要测定与油包鹿体同期的盐水包裹体的均-温度*o2.1.2基本条件1）均一体系：包豪体形成时，捕获在包裹体内的物质为均匀相；2）封闭体系：包襄体形成后，没有物质进入或逸出；3）等容体系：包裹体形成后,包襄体的体积没有发生变化。2.1.3测定方法在对包罢体进行显微镜详细鉴定的基础上.确定要测的包襄体，然后对包怒体进行逐一的均一温度的测温，并记录。1）在仪器正常工作的状态下.将预先观察分割好的样品放入样品室。2）对测试样品进行描述记录。3）测温时，

12、升温速度不能过快.开始时一般在1020无/min,每升高510Y/min。暂停进行观察，注意其相态的变化.在接近气相或液相消失前，应将升温速度减小至0.5lY/min。达到均-温度后仍要升温5YIOY,仔细观察包豪体是否确实均一。2.2包裹体镜下特征包襄体是成岩成矿流体（含气液的流体或硅酸盐娇融体）在矿物结品生长的过程中，被包裹在矿物晶格缺陷或穴窝中的，至今尚在主矿物中封存并与主矿物有看相界限的那-部分物质质。包裹体在很多矿物颗粒中都可以找到，常见的如石英、重石、石盐、方解石等。矿物标本全部来自消北隆起罹县地区的桃曲坡剖而，采集的样本来自ipq-1与tpq-6两个层位，分别为平凉组与背锅山组的

13、的岩石样品。其中tpq-1为生物碎屑灰岩,lpq-6为方解石脉体“通过镜卜观察，在tpq-1的薄片中没仃发现包豪体.而fttpq-6的背锅山组的岩石矿片中发现了许多分布不炭律的盐水包裹体“该剖面样品中的包耍体个体样遍较小，全部小于5|un.大部分集中在2-4p.m,主要为1液包裘体。形状大多为浑贸或不规姻状。通过对样品进行荧光观测，发现旎体包襄体金部为不发荧光的盐水包襄体和体包曳体.没有发现含油包襄体的存在（见图1）。（A）tpq-6五十倚偏JtttTtt察；（B）石英加大边中的包裹体;（C）方解石脉中的包豪体；（D）五|倍镜下包襄体形态图1储层流体包裹体照片3古地温恢复3.1现今地温场特征盆

14、地地温场是控制油气生成、演化和消亡的页要:因素之地温场的演化与油气R有十分紧密的联系现今地温场是古地温演化的最后-幕，是我们研究恢焚盆地占地温的基础我们根据前人研究的现今地温资料，得知鄂尔多斯盆地的现今地温梯度在2.153.78r/100m之间.Y均值为2.890.H/lOOmC梁忽信，1990,鄂尔多斯盆地现今地温场特征）”。而消北隆起作为鄂尔多斯盆地地温梯度最高的地区，其值在3.5T/100m左右。3.2包裹体测温提供的古地温信息包襄体测得的均温度是捕获流体时的最低形成温度在对包裹体测温技术的应用中.通常可以用矿物流体包盛体的均-温度加上一定的校正值来表示包耍体形成的温度，即矿物结晶时的温

15、度罐必桃曲坡剖面的的沉枳宕包豪体的均化温度上要分布在140Y150T之间(共体测温数据虬表1),将所测包爆体的温度对应埋藏史图，得知它是奥陶纪地层在只侏罗世的埋藏担度因此，包弱体测温资料主要反映f卜占生代晚期地层在早侏罗世的占地温状况及成岩环境表I!|-6包裹体测温数据从包宝体均-温度统计分析叮以看出，均温度分布范圈较奉.为14(TC150们只右有个明显的温度峰区(见图2)。1TQP-6不舰则4145.I-143.12TVP-6不规则1.4144.7144.23TQP-6浑惆0.8145.3-145.74TQP-6浑IMI0.8144.9-144.75TQP-6不规则4.2146.7-145.

16、56TQP-6浑网1.8145.6-145.27TQP-62.2145.3144.88TQP-6不规卿1.4144.1143.29TQP-6不规m2.3143.6-142.510TQP-62.4141.1-140.3IITQP-6浑陶2.6145.5144.612TQP-6浑陶2.1148.9-147.313TQP-61.8146.7145.214TQP6不说蜗1.9149.0-148.215TQP-6不规蜗2144.4143.7图2鄂尔多斯盆地耀县地区背锅山组包裹体均一温度统计图根据包爆体测温资料，也接计算出的占地温梯度为3.86r/100m，H结果是H接根据现有地层9度得出的。用所恢发的剥

17、蚀职度对上述占地温梯度进行校正后.得到的数值为4.65Y/IOOm由包就体测温数据恢夏的占地温梯度大J：盆地现今地温梯度。3.3油气成藏时间的确定地层埋藏史及Jt地层温度的演化过程史是包会体定年的依据，将包裹体均温度数据与盆地热史中温厦的演化史进行对比.把均一温度投影到热演化模拟史图1:(见图3),可以判定油(运移成藏的时间。由图中表示的信息可以知，均-温度I40X-I50T所对成的时间刊距今170-200个百万年之间，即早侏罗改CMP=EXP：TH=GC:MATLLTC=1:TI=12.5;KEXPAat:PRMPL图3郭尔多斯盆地渭北隆起生烧年限图4结语本文运用包爆体测温技术恢夏雄H地区卜

18、.占生界热演化史，通过包裘体薄片观察上要得到以卜结论：那尔多斯盆地滑北隆起曜县地区背钢山组包襄体的总体特征：包襄体含ht中等，个体较小，包谄在24呻，全部都足不发荧光的液体盐水包裹体及些(体包爆体(2) 通过均温度的烈定，我们在研究区只发现期包班体，共均温度分布在140T-15O5C之间.这个温度区间同样作为区域的峰值温度；通过该温度岭伉.我们凹以推测该地区至少经历了次油(运移和充注的过程，(3) 117北隆起现今地温梯度较低，在3.5r/IO()m左A.W中温取地温场早侏罗世地层的古地早梯度可达3.864.69笔/100m,古地温梯度高现今地温梯度.古地温高于今地温。(4) 通过对油可成藏时间的研究，该地区的油气成截发生在170-200个百万年之间，即早侏罗世。参考文献1任故利.张盛45胜利.等.界尔多斯盆地构造热演化史及其成藏成矿意义U.中问科学.2007(37).23-32.2李技.部尔多斯盆地卜.占生界层序地层及岩相古地理研究D.中田地质大学.2009(5).1-288.3觉彝.那尔多斯盆地构造沉根演化与卜占生界天然聚策美系研究DJ.西北大学.2003(6).I-134.4：刘溪.鄂尔多斯盆地西南缘岐山地区奥陶纪岩相占地理研究(D).西北大学.2010(6).1-885傅方摘.陕西撒其桃曲坡中.