1、地下水GroundwaterJan.,2015Vol.37NO.1鄂爾多斯盆地下古生界渭北隆起熱演化恢復(fù)以耀縣桃曲坡剖面為例徐鵬曄，汪浩（西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系，陜西西安710069）摘要利用包裹體測(cè)溫技術(shù)研究分析鄂爾多斯盆地渭北隆起嫁縣地區(qū)的熱演化狀況，恢復(fù)其熱演化史，對(duì)油氣勘揮的進(jìn)一步深入其有更要的理論意義。對(duì)目標(biāo)區(qū)塊的包聶體切片進(jìn)行鏡下分析，觀察薄片中包衰體的形態(tài)，大小，包裹體類型及其出現(xiàn)的部位。通過對(duì)包裹體測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)得下古生界背鍋山組的均化溫度主要集中在140Y150T區(qū)間內(nèi)，推測(cè)該地區(qū)至少經(jīng)歷過一次油氣運(yùn)移與充注的過程。由均化溫度的峰值區(qū)間結(jié)合渭北隆起的生炷史圖，得到對(duì)應(yīng)的生炷年

2、限為170200個(gè)百萬年之間，即早侏羅世。關(guān)鍵詞）鄂爾多斯盆地；渭北隆起；包哀體測(cè)溫；熱演化史中圖分類號(hào)TE132.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)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作者簡(jiǎn)介1徐鵬嘩（】988-）,男，陜西西安人，在讀碩士研究生，主攻方向：石油地質(zhì)鄂爾多斯盆地為一大型多旋回克拉通盆地，坐落于華北克拉通西部，具有滿盆氣、半盆油，上油（中生界）、下氣（古生界）的油氣分布格局。盆地內(nèi)部油氣、煤、金屬鈾礦等多種能源礦產(chǎn)資源豐富，是我國(guó)重要的能源工業(yè)基地雖然地質(zhì)工作者通過使用各種方法和手段在奧陶系發(fā)現(xiàn)了大型油氣田，然而卻沒有對(duì)它的熱演化史做過系統(tǒng)細(xì)致的分析研究.熱演化史和生煌史之間的關(guān)系研究同樣較為薄弱。因此，通過對(duì)渭北隆起嫌縣地區(qū)下占生界脈體熱演化

7、程度的分析，恢復(fù)其熱演化史，對(duì)該地區(qū)的油氣評(píng)價(jià)具有而要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過巖體包裹體測(cè)溫技術(shù)所獲得的數(shù)據(jù)結(jié)合前人研究的相關(guān)資料，研究分析鄂爾多斯盆地渭北隆起燧縣地區(qū)的熱演化狀況，恢復(fù)其熱演化史，這對(duì)該地區(qū)的油氣勘探的進(jìn)一步深入具有重要的理論意義。1區(qū)域地層層序特征自古生代以來，群爾多斯盆地作為華北大型克拉通盆地的-部分，經(jīng)歷了加里東運(yùn)動(dòng)、海西運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)以及喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)，這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)盆地內(nèi)部地層的形成與形變，特別是對(duì)晚古生代和中生代含煤地層的形成和油氣的運(yùn)聚具有非常重要的影響。加里東時(shí)期華北地臺(tái)開始出現(xiàn)大面積抬升隆起，形成了隆起、斜坡和沉降帶的構(gòu)造格局，并大面積缺失志留系、泥盆系

8、和下石炭統(tǒng)。海西期從晚石炭世開始，鄂爾多斯與華北地臺(tái)整體相對(duì)下降，海水侵入；至晚石炭世末期至早二疊世早期，華北海與祁連海越過隆起相連；進(jìn)入二疊紀(jì)，區(qū)內(nèi)古地貌為極平緩的南傾的泛平原，并形成沖積平原一湖泊相為主的沉積。印支運(yùn)動(dòng)形成了東西分異的格局，使鄂爾多斯東抬西降，到了燕山逐動(dòng)（期），鄂爾多斯盆地現(xiàn)今的構(gòu)造格局基本貝基.并于喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)（期）進(jìn)-步發(fā)展完善3。在消北隆起-帶,通過對(duì)野外巖石標(biāo)本的勘測(cè).發(fā)現(xiàn)該區(qū)域出露的F古生界地層有奧陶系下統(tǒng)的馬家溝組，中統(tǒng)的平?jīng)黾{及F統(tǒng)的背鍋山組。其地層特征如下：1）馬家溝組：通過對(duì)前人研究的地層資料結(jié)合淳二井的巖心資料.我們可以發(fā)現(xiàn)其卜部為灰色薄層狀泥晶含白云

9、質(zhì)石灰?guī)r夾礫屑灰?guī)r、泥灰?guī)r及薄層泥質(zhì)巖.上部為深灰色厚層狀至塊狀泥粉晶灰?guī)r、豹斑灰?guī)r、灰質(zhì)門云巖夾泥質(zhì)白云巖及顆粒灰?guī)r句。2）平?jīng)鼋M：耀必剖面平?jīng)鼋M為一套碳酸鹽碎屑流沉枳極為發(fā)育的深水斜坡相中上部深水原地沉積的紋層狀泥路灰?guī)r則作為巨摩厚塊狀礫屑灰?guī)r的火層出現(xiàn).且橫向常尖滅5,.PA度達(dá)169.3rn03）背鍋山組：F部為脂層塊狀角礫白云巖，向上為灰禍色、灰黑色礫巖、含麻泥巖、水平紋層泥巖及少ht砂巖，礫石成分主要為向云巖、硅質(zhì)條帶云巖、紋層狀泥巖等，紋層狀泥巖即為F伏巖層泥巖，見紋層變形，JC摩度為225.6mo2包裹體測(cè)量與觀察2.1包裹體測(cè)溫技術(shù)在高溫F捕獲的包裹體，當(dāng)自然冷卻時(shí)會(huì)發(fā)生相變

10、，這種相變的過程是W逆的.因而可以通過實(shí)撿恢復(fù)原初始相態(tài)6。包裹體測(cè)溫技術(shù)是目前廣泛應(yīng)用的一種非破壞性的分析方法，操作也比較簡(jiǎn)便.在光學(xué)顯微鏡上附加一個(gè)測(cè)溫設(shè)備就可以通過升溫或冷凍來測(cè)技相變時(shí)的溫度。測(cè)溫的方法也右很多種，本文采用的是均法測(cè)溫，其特點(diǎn)是可以直接觀察到相態(tài)隨溫度的變化.測(cè)出的溫度較為可信。2.1.1基本原理在顯微鏡卜有到的包襄體的氣相和液相是原來呈現(xiàn)均-流體相的的包裘體在溫度和壓力下降后，由于包襄體內(nèi)部的流體的收縮系數(shù)和上礦物的收縮系數(shù)不同，從而產(chǎn)生流體的相分離.把這些包裹體進(jìn)行人工加熱，就能使M恢夏到形成時(shí)的均一狀態(tài)（Sorby）o刖恢殳到均一狀態(tài)時(shí)的溫度叫均一溫度，代表該礦物

11、生長(zhǎng)帶的最低溫度7oGoldstein（2001）認(rèn)為炫類包襄體在捕獲后會(huì)發(fā)生化學(xué)變化,從而導(dǎo)致其均-溫度的改變；鹽水包裹體在捕獲后的變化相對(duì)小些。因此K要測(cè)定與油包鹿體同期的鹽水包裹體的均-溫度*o2.1.2基本條件1）均一體系：包豪體形成時(shí)，捕獲在包裹體內(nèi)的物質(zhì)為均勻相；2）封閉體系：包襄體形成后，沒有物質(zhì)進(jìn)入或逸出；3）等容體系：包裹體形成后,包襄體的體積沒有發(fā)生變化。2.1.3測(cè)定方法在對(duì)包罷體進(jìn)行顯微鏡詳細(xì)鑒定的基礎(chǔ)上.確定要測(cè)的包襄體，然后對(duì)包怒體進(jìn)行逐一的均一溫度的測(cè)溫，并記錄。1）在儀器正常工作的狀態(tài)下.將預(yù)先觀察分割好的樣品放入樣品室。2）對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行描述記錄。3）測(cè)溫時(shí)，

12、升溫速度不能過快.開始時(shí)一般在1020無/min,每升高510Y/min。暫停進(jìn)行觀察，注意其相態(tài)的變化.在接近氣相或液相消失前，應(yīng)將升溫速度減小至0.5lY/min。達(dá)到均-溫度后仍要升溫5YIOY,仔細(xì)觀察包豪體是否確實(shí)均一。2.2包裹體鏡下特征包襄體是成巖成礦流體（含氣液的流體或硅酸鹽嬌融體）在礦物結(jié)品生長(zhǎng)的過程中，被包裹在礦物晶格缺陷或穴窩中的，至今尚在主礦物中封存并與主礦物有看相界限的那-部分物質(zhì)質(zhì)。包裹體在很多礦物顆粒中都可以找到，常見的如石英、重石、石鹽、方解石等。礦物標(biāo)本全部來自消北隆起罹縣地區(qū)的桃曲坡剖而，采集的樣本來自ipq-1與tpq-6兩個(gè)層位，分別為平?jīng)鼋M與背鍋山組的

13、的巖石樣品。其中tpq-1為生物碎屑灰?guī)r,lpq-6為方解石脈體“通過鏡卜觀察，在tpq-1的薄片中沒仃發(fā)現(xiàn)包豪體.而fttpq-6的背鍋山組的巖石礦片中發(fā)現(xiàn)了許多分布不炭律的鹽水包裹體“該剖面樣品中的包耍體個(gè)體樣遍較小，全部小于5|un.大部分集中在2-4p.m,主要為1液包裘體。形狀大多為渾貿(mào)或不規(guī)姻狀。通過對(duì)樣品進(jìn)行熒光觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)旎體包襄體金部為不發(fā)熒光的鹽水包襄體和體包曳體.沒有發(fā)現(xiàn)含油包襄體的存在（見圖1）。（A）tpq-6五十倚偏JtttTtt察；（B）石英加大邊中的包裹體;（C）方解石脈中的包豪體；（D）五|倍鏡下包襄體形態(tài)圖1儲(chǔ)層流體包裹體照片3古地溫恢復(fù)3.1現(xiàn)今地溫場(chǎng)特征盆

14、地地溫場(chǎng)是控制油氣生成、演化和消亡的頁(yè)要:因素之地溫場(chǎng)的演化與油氣R有十分緊密的聯(lián)系現(xiàn)今地溫場(chǎng)是古地溫演化的最后-幕，是我們研究恢焚盆地占地溫的基礎(chǔ)我們根據(jù)前人研究的現(xiàn)今地溫資料，得知鄂爾多斯盆地的現(xiàn)今地溫梯度在2.153.78r/100m之間.Y均值為2.890.H/lOOmC梁忽信，1990,鄂爾多斯盆地現(xiàn)今地溫場(chǎng)特征）”。而消北隆起作為鄂爾多斯盆地地溫梯度最高的地區(qū)，其值在3.5T/100m左右。3.2包裹體測(cè)溫提供的古地溫信息包襄體測(cè)得的均溫度是捕獲流體時(shí)的最低形成溫度在對(duì)包裹體測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用中.通常可以用礦物流體包盛體的均-溫度加上一定的校正值來表示包耍體形成的溫度，即礦物結(jié)晶時(shí)的溫

15、度罐必桃曲坡剖面的的沉枳宕包豪體的均化溫度上要分布在140Y150T之間(共體測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)虬表1),將所測(cè)包爆體的溫度對(duì)應(yīng)埋藏史圖，得知它是奧陶紀(jì)地層在只侏羅世的埋藏?fù)?dān)度因此，包弱體測(cè)溫資料主要反映f卜占生代晚期地層在早侏羅世的占地溫狀況及成巖環(huán)境表I!|-6包裹體測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)從包寶體均-溫度統(tǒng)計(jì)分析叮以看出，均溫度分布范圈較奉.為14(TC150們只右有個(gè)明顯的溫度峰區(qū)(見圖2)。1TQP-6不艦則4145.I-143.12TVP-6不規(guī)則1.4144.7144.23TQP-6渾惆0.8145.3-145.74TQP-6渾IMI0.8144.9-144.75TQP-6不規(guī)則4.2146.7-145.

16、56TQP-6渾網(wǎng)1.8145.6-145.27TQP-62.2145.3144.88TQP-6不規(guī)卿1.4144.1143.29TQP-6不規(guī)m2.3143.6-142.510TQP-62.4141.1-140.3IITQP-6渾陶2.6145.5144.612TQP-6渾陶2.1148.9-147.313TQP-61.8146.7145.214TQP6不說蝸1.9149.0-148.215TQP-6不規(guī)蝸2144.4143.7圖2鄂爾多斯盆地耀縣地區(qū)背鍋山組包裹體均一溫度統(tǒng)計(jì)圖根據(jù)包爆體測(cè)溫資料，也接計(jì)算出的占地溫梯度為3.86r/100m，H結(jié)果是H接根據(jù)現(xiàn)有地層9度得出的。用所恢發(fā)的剝

17、蝕職度對(duì)上述占地溫梯度進(jìn)行校正后.得到的數(shù)值為4.65Y/IOOm由包就體測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)恢夏的占地溫梯度大J：盆地現(xiàn)今地溫梯度。3.3油氣成藏時(shí)間的確定地層埋藏史及Jt地層溫度的演化過程史是包會(huì)體定年的依據(jù)，將包裹體均溫度數(shù)據(jù)與盆地?zé)崾分袦貜B的演化史進(jìn)行對(duì)比.把均一溫度投影到熱演化模擬史圖1:(見圖3),可以判定油(運(yùn)移成藏的時(shí)間。由圖中表示的信息可以知，均-溫度I40X-I50T所對(duì)成的時(shí)間刊距今170-200個(gè)百萬年之間，即早侏羅改CMP=EXP：TH=GC:MATLLTC=1:TI=12.5;KEXPAat:PRMPL圖3郭爾多斯盆地渭北隆起生燒年限圖4結(jié)語(yǔ)本文運(yùn)用包爆體測(cè)溫技術(shù)恢夏雄H地區(qū)卜

18、.占生界熱演化史，通過包裘體薄片觀察上要得到以卜結(jié)論：那爾多斯盆地滑北隆起曜縣地區(qū)背鋼山組包襄體的總體特征：包襄體含ht中等，個(gè)體較小，包諂在24呻，全部都足不發(fā)熒光的液體鹽水包裹體及些(體包爆體(2) 通過均溫度的烈定，我們?cè)谘芯繀^(qū)只發(fā)現(xiàn)期包班體，共均溫度分布在140T-15O5C之間.這個(gè)溫度區(qū)間同樣作為區(qū)域的峰值溫度；通過該溫度嶺伉.我們凹以推測(cè)該地區(qū)至少經(jīng)歷了次油(運(yùn)移和充注的過程，(3) 117北隆起現(xiàn)今地溫梯度較低，在3.5r/IO()m左A.W中溫取地溫場(chǎng)早侏羅世地層的古地早梯度可達(dá)3.864.69筆/100m,古地溫梯度高現(xiàn)今地溫梯度.古地溫高于今地溫。(4) 通過對(duì)油可成藏時(shí)間的研究，該地區(qū)的油氣成截發(fā)生在170-200個(gè)百萬年之間，即早侏羅世。參考文獻(xiàn)1任故利.張盛45勝利.等.界爾多斯盆地構(gòu)造熱演化史及其成藏成礦意義U.中問科學(xué).2007(37).23-32.2李技.部爾多斯盆地卜.占生界層序地層及巖相古地理研究D.中田地質(zhì)大學(xué).2009(5).1-288.3覺彝.那爾多斯盆地構(gòu)造沉根演化與卜占生界天然聚策美系研究DJ.西北大學(xué).2003(6).I-134.4：劉溪.鄂爾多斯盆地西南緣岐山地區(qū)奧陶紀(jì)巖相占地理研究(D).西北大學(xué).2010(6).1-885傅方摘.陜西撒其桃曲坡中.