《塔里木盆地北缘库车前陆盆地地温梯度分布特征.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塔里木盆地北缘库车前陆盆地地温梯度分布特征.docx（23页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、塔里木盆地北缘库车前陆盆地地温梯度分布特征塔里木盆地北缘库车前陆盆地地温梯度分布特征王良书李成刘绍文李华徐鸣洁王勤葛锐南京大学地球科学系,南京210093贾承造魏国齐中国石油天然气股份有限公司,北京100724摘要结合塔里木库车前陆盆地的109口井的地温数据,给出了库车盆地的地温场分布特征.库车盆地各构造单元的平均地温梯度值为1828km,与我国其他大、中型沉积盆地相比,仍然偏低.库车前陆盆地整体上是属于低温冷盆,山前带部位,依奇克里克、克拉苏和大宛齐等构造分区是低温冷盆中的高地温梯度带;从山前带由北向南,地温梯度逐步降低.在盆地的南部,地温梯度又存在明显差异.总体上,地温梯度随深度的增加而降
2、低,趋于一致,但在不同地质构造条件下其变化的速率不同.在此基础上,进一步讨论地温梯度与盆地构成和构造演化的关系以及油气勘探意义.关键词地温梯度库车前陆盆地塔里木文章编号0001-5733(2003)03-0403-05中图分类号P314收稿日期2001-06-25,2002-09-23收修定稿GEOTEMPERATUREGRADIENTDISTRIBUTIONOFKUQAFORELANDBASIN,NORTHOFTARIM,CHINAWANGLIANGSHULICHENGLIUSHAOWENLIHUAXUMINGJIEWANGQINGERUIEarthSciencesDepartmentofN
3、anjingUniversity,Nanjing210093,ChinaJIACHENGZAOWEIGUOQIChineseNationalPetroleumCorporation,Beijing100724,ChinaAbstractBasedonthegeo-temperaturedataof109wellsofKuqaforelandbasininthenorthflankofTarimbasin,thecharacteristicsofthetemperaturefieldarestudied.Theaveragegeo-temperaturegradientsindifferentr
4、egionsofKuqabasinarebetween18kmand28km,whichislowerthanthoseinothermiddleandlargescalebasinsinChina,implyingthecoldKuqaforelandbasin.Thedistributionofgeo-temperaturegradientofKuqaforelandbasincanbedescribedindetailasfollowing:Themountainfrontierbelt,includingYiqikelike,KelasuandDawanqiareas,hasrelat
5、ivelyhighgeo-temperaturegradientcomparedwithotherstructuralunitsofKuqa.FromtheNorthtoSouthofKuqa,thegeo-temperaturegradientdecreasesgradually.AttheSouthofKuqa,thegeo-temperaturegradientisclearlydifferent.Ingeneral,thegeo-temperaturegradientdecreaseswithincreasingdepth,tendingtobeidenticalindeep.Thed
6、ecreaserateofthegeo-temperaturegradientisdifferentindifferenttectonicsettings.Therelationshipbetweengeo-temperaturegradientandformationandtectonicevolutionofbasinwithhydrocarbonexplorationarediscussedfurtherhere.KeywordsGeo-temperaturegradient,Kuqarejuvenationforelandbasin,Tarim.基金项目国家重点基础研究发展规划项目(G
7、1999043302),重点基金项目(49832040)和国家“95重点科技攻关项目(99-111)赞助.作者简介王良书,男,1954年10月生,1988年于南京大学地球科学系获理学博士学位,教授、博士生导师,主要从事盆地与造山带岩石圈热-流变学构造、热演化、地震学及地球动力学等方面的教学和科研工作.E-mail:lswang第46卷第3期2003年5月地球物理学报CHINESEJOURNALOFGEOPHYSICSVol.46,No.3May,20031引言地温场和地温梯度特征是受岩石圈构造演化等地球动力学经过控制的,在油气生成、运移和聚集等经过中起着重要的作用.20世纪80年代以来,区域地
8、温场的研究一直是油气盆地研究中的热门1,2.研究盆地的地温场和地温梯度,不仅能够为油气资源的评价和盆地模拟提供根据,还能够进一步揭示盆地的热构造,为盆地的构造演化、热演化经过和盆地的成因动力学分析提供约束.塔里木盆地是大型叠合盆地3,其北部边缘库车前陆盆地是新生代期间响应于印度青藏陆-陆碰撞构成的,卢华复等4提出它是再生前陆盆地.目前,库车前陆盆地油气勘探已获得重要突破,发现克拉2大气田,同时获得了大量的地温资料.图1库车前陆盆地系统连续测温曲线Fig.1SystematicallycontinuoustemperatureloggingcurveofKuqaforelandbasin2井温资
9、料库车前陆盆地的地温场和地温梯度分析研究的主要根据是井温资料.库车前陆盆地的井温资料主要有下面两类:(1)系统连续测温数据;(2)中途测试温度.一般而言,系统测温数据是在完井之后静井47d甚至数月后进行地温测井时获得的地温数据.由于静井时间长,井温和地温近于平衡.这类数据能够反映地层地温.此研究中属于系统测温的钻井有两口井,即吐深1井和牙哈501井,它们的测温曲线具有良好的线性特征(图1).详细而言,牙哈501井整条曲线的规律性都很强,曲线上部地温接近地区的地表多年平均气温;其梯度与地层的岩性变化相对应,反映了地温T随深度D基本上是线性增加的.吐深1井在500m以上,地温偏高;近地表其地温高于
10、该地区的地表多年平均气温.讲明钻孔的上部地温尚未得以完全恢复,而下部地温则与试油层温度较为接近或一致,表明下部井温与地温近于平衡,反映了深部井段的地温情况.图2库车前陆盆地井温T-深度D图Fig.2Geo-temperature-depthprofileofKuqaforelandbasin中途测温和试油温度,是在探井或生产井中在含油层段进行试油测压获得的地温数据.一般试油是在停钻关井一段时间后将测量仪器放置到一定深度进行的地温测量.关井时间一般为34d或数月不等,所测的温度能够比拟真实地反映静压油层温度.由于放置仪器的深度不同,导致了测温的差异.一般以为仪器离测试井段越近越能接近地层的温度,
11、能够取屡次测试的平均作为该井段的地温.研究中利用了109口井的中途测温和试油温度,数据近千个.为了揭示地温场的横向不均一性,按构造单元对地温数据进行分析.图2给出了中途测温和试油温度和深度的关系图.能够看出这些测温数据总的趋势是温度随深度的增加而线性增高,表现了典型的传导型地温场的特点.该图也反映了库车前陆盆地不同构造单元地温及地温梯度的横向差异.404地球物理学报(ChineseJ.Geophys.)46卷3井温资料的处理首先确定恒温带的深度和温度.在本项研究中,恒温带的深度D0为20m,温度T0为12(接近地表的多年平均气温).如某一深度D的地温为T,则该测温点的地温梯度G为G=(T-T0
12、)(D-D0).(1)在数据处理时,根据不同深度的测温数据计算恒温层到该深度的地温梯度,再将同一口井的不同深度温度值计算出的地温梯度加以算术平均,即为该井的平均地温梯度.图3是库车盆地的地温梯度与深度关系图.图3库车前陆盆地地温梯度G-深度D图Fig.3Geo-temperaturegradient-depthprofileofKuqaforelandbasin4库车前陆盆地的地温梯度特征4.1地温梯度随深度的变化图3是库车前陆盆地地温梯度分布图,反映了各构造单元地温梯度随深度的变化.总体上,地温梯度随深度的增加而降低,且逐步趋于一致.但在不同地质构造条件下其变化的速率不同,山前带的地温梯度较
13、高.图3表明,库车盆地在1000m以上的平均地温梯度在2535km,随着深度的增加逐步降低,至40005000m时,地温梯度平均在1825km.库车前陆盆地的平均地温梯度值在1828km,略高于塔里木盆地的平均地温梯度1820km,但与我国其他大、中型沉积盆地相比57,仍然偏低,是个低温冷盆(见表1).表1我国大中型盆地不同深度温度比照表Table1Temperaturecontrastofdifferentdepthsbetweenlarge-middlebasinsinChinaT()Dm松辽华北鄂尔多斯四川塔里木盆地1盆地1盆地1盆地1盆地100040504045354035453040
14、2000708070806070607050703000901109010090100901007090G(km-1)354034352830242518281王钧.塔里木盆地的地温场研究及温压关系的初步分析.“85国家重点科技攻关项目.1994.4.2地温梯度的空间分布库车盆地各构造单元的平均地温梯度值在1828km(见表2).图4是根据各井的平均地温梯度得到的库车前陆盆地地温梯度分布图.由图可见,由北向南,地温梯度逐步降低.库车前陆盆地北缘山前的直线背斜带,包括克拉苏、依奇克里克、大宛齐等构造,地温梯度最高,在2628km,是低温冷盆中的高地温梯度带;拜城阳霞凹陷次之,在2224km;秋立
15、塔格背斜和南部平缓背斜带较低,为2123km;前缘隆起带最低,为1820km.另外,库车前陆盆地南部大致以羊塔克库都克为界,地温梯度在东部和西部也有所不同.西部羊塔克、喀拉玉尔滚、英买力等构造区的地温梯度较低,基本上低于20km.而羊塔克库都克以东地温梯度相对较高,为2025km.这可能是由于东西两侧的冲断岩席的几何形态不同,地层岩石热物理性质不同引起的.东侧为高应变的埋藏式冲断前缘,西侧的冲断前缘终止于相对宽缓的低应变带.表2库车前陆盆地各构造分区平均地温梯度Table2Theaveragegeo-temperaturegradientsofdifferentstructuralunitsi
16、nKuqaforelandbasin构造单元依奇克里克克拉苏大宛齐牙哈东秋立塔克轮台喀拉玉尔滚红旗英买力-14053期王良书等:塔里木盆地北缘库车前陆盆地地温梯度分布特征图4库车前陆盆地地温梯度分布图1北部单斜带Northmonoclinebelt;2直线背斜带Lineanticlinebelt;3库车坳陷Kuqadepression;4秋立塔克背斜带Qiulitakeanticlinezone;5南部平缓背斜带Southflatanticlinebelt;6塔北隆起Tabeiuplift;3-1库车凹陷Kuqaseg;3-2阳霞凹陷Yangxiaseg;6-1喀拉玉尔滚断裂构造带Karayu
17、lgunfaultzone;6-2羊塔克断裂构造带Yangtakefaultzone;6-3英买7号断裂构造带YingmaiNo.7faultzone;6-4红旗断裂构造带Hongqifaultzone;6-5牙哈潜山断裂构造带Yahasub-mountainfaultzone;6-6雅克拉断裂构造带Yakelafaultzone;6-7轮台断裂构造带Luntaifaultzone;6-8提尔根断裂构造带Tiergenfaultzone.Fig.4Thegeo-temperaturegradientdistributionofKuqaforelandbasin5结论和讨论上述地温梯度结果表明,
18、库车前陆盆地整体上是属于低温冷盆.山前带依奇克里克、克拉苏和大宛齐等部位,是低温冷盆中的高地温梯度带;从山前带由北向南,地温梯度逐步降低.在盆地的南部,地温梯度又存在明显差异.这是库车前陆盆地地温梯度的整体特征.此外,盆地地温梯度随深度增加而逐步降低并趋于一致,这是由于随深度增加地层的压实程度增加,孔隙度变小导致岩石热物理性质变化的结果.显然,上述特点是受岩石圈构造演化控制,并由新生代塔里木盆地和天山的盆山耦合动力学经过造成的.由于新生代印度欧亚板块陆-陆碰撞的远距离碰撞效应8,南天山强烈变形,变形经过中,应变能释放和转换,如摩擦生热、地震等,使地壳变热.塔里木板块是相对冷的刚性板块9,10,
19、变形较弱,相对稳定.构造变形自山前带到前缘隆起带逐步变弱,这一经过实际上控制了盆山交接带的地温场.库车前陆盆地处于盆山耦合的交接带,山前区由于地层负荷和应变能的转换,地温和地温梯度都较高,地层内部流体趋于流向前缘隆起带.这对油气成藏和分布有重要的控制作用,需进一步研究.含油气盆地的油气生成、运移和储藏与盆地的地温和压力有明显的关系.研究盆地油气的分布就必须考虑地压的分布情况及其温度与压力的关系.在讨论盆地地温分布的基础上,借助在试油经过中测试的油层压力数据来讨论库车盆地一定深度范围内的压力分布及其与深度的关系,并结合地温特征,以期揭示压力分布和温-压关系对库车前陆盆地的油气分布的影响,为油气的
20、勘探和开发提供根据.参考文献1王良书,施央申.油气盆地地热研究.南京:南京大学出版社,1989.2042WANGLiangshu,SHIYangshen.GeothermalStudyontheOilandGasBasin.Nanjing:NanjingUniversityPress,1989.20422胡圣标,汪集.沉积盆地热体制研究的基本原理和进展.地学前缘,1995,2(4):171179HUShengbiao,WANGJiyang.PrinciplesandprogressesonthermalregimeofsedimentarybasinsAnoverview.EarthScien
21、cefrontiers,1995,2(4):1711793贾承造.中国塔里木盆地构造特征与油气.北京:石油工业出版社,1997.110JIAChengzao.StructuralandOil-GasCharacteristicsofTarimBasin,China.Beijing:PetroleumIndustryPress,1997.1104LUHuafu,HowellDG,JIADong,etal.TherejuvenationoftheKuqaforelandbasin,flankoftheTarimbasin,northwesternChina.InternationalGeology
22、Review,1994,36:8348465陈墨香.华北地热.北京:科学出版社,1988.124CHENMoxiang.GeothermicsofNorthChina.Beijing:ScientificPress,1988.1246HUShengbiao,HELijuan,WANGJiyang.HeatflowinthecontinentalareaofChina:anewdataset.EarthandPlanetaryScienceLetters,2000,179:4074197王钧,黄尚瑶,黄歌山等.中国地温分布的基本特征.北京:地震出版社,1990.87166406地球物理学报(Ch
23、ineseJ.Geophys.)46卷WANGJun,HUANGShangyao,HUANGGeshan,etal.BasicCharacteristicsoftheEarthsTemperatureDistributioninChina.Beijing:SeismicPressHouse,1990.871668郭令智,施央申,卢华复等.印、藏碰撞的两种远距离构造效应.见:李清波主编.当代地质学研究文集(上).南京:南京大学出版社,1992.112GUOLingzhi,SHIYangshen,LUHuafu,etal.Twokindsofremotestructuraleffectsfromt
24、heIndiaandQinghai-Xizangcollision.In:LIQingboed.SymposiumoftheresearchesonModernGeology(I).Nanjing:NanjingUniversityPress,1992.1129王良书,李成,刘福田等.中国东西部两类盆地的热-流变学构造.中国科学(D辑),2000,30(增刊):116120WANGLiangshu,LICheng,LIUFutian,etal.Thermal-rheologicalstructureofthelithospherebeneathtwotypesofbasinsineastern
25、andwestern,China.ScienceinChina(D),2000,30(Suppl.):11612010王良书,李成,杨春.塔里木盆地岩石层热构造特征.地球物理学报,1996,39(6):794803WANGLiangshu,LICheng,YANGChun.ThermalstructureofthelithospherebeneaththeTarimbasin.ChineseJ.Geophys.(ActaGeophysicaSinica),1997,40(1):5163（地球物理学报）荣获“第二届国家期刊奖新出报刊2003129号文指出,为了进一步繁荣期刊出版事业,2002年9
26、月新闻出版署举办了第二届国家期刊奖评选活动.经过反复审核和认真挑选,全国共推荐出参评期刊971种(其中社科类期刊449种,科技类期刊522种).这些参评期刊经过评选办公室的参评资格审查、出版规范审查、编校质量审查、广告内容审查后,由专家组和评选工作委员会进行评选.2002年12月最终评出国家期刊奖的科技期刊30种,国家期刊奖提名奖的科技期刊50种,百种重点期刊的科技期刊99种.这些获奖期刊,是我国近9000种期刊(包括社科类与科技类)的优秀代表,体现了我国期刊业目前的总体发展水平,反映了我国期刊业近年来深化改革、促进繁荣获得的丰富成果.2003年1月17日在京西宾馆召开了第二届国家期刊奖颁奖大
27、会,60种(社科类与科技类各30种)期刊代表出席会议.第二届国家期刊奖科技期刊名单(30种)地球物理学报中国科学(B辑)科学通报中华医学杂志物理学报高等学校化学学报金属学报分析化学地球科学中国地质大学学报机械工程学报生理学报北京师范大学学报(自然科学版)林业科学自动化学报中华外科杂志清华大学学报(自然科学版)中国物理快报(英文版)电力系统自动化金属热处理上海环境科学中国药学杂志特种铸造及有色合金中草药电子技术应用工程塑料应用中国蔬菜家庭医生无线电汽车与驾驶维修航空知识第二届国家期刊奖提名奖名单(科技类50种)中南工业大学学报(自然科学版)生物化学与生物物理学报海洋与湖沼稀有金属材料与工程中华内
28、科杂志东北大学学报(自然科学版)电子科技大学学报北京林业大学学报电子学报林业科学研究中国机械工程中国农业科学化学学报高分子学报武汉大学学报(理学版)中华病理学杂志中国环境科学园艺学报华中科技大学学报(自然科学版)北京大学学报(自然科学版)地质学报第四军医大学学报天然气工业杂交水稻石油炼制与化工铸造推进技术电源技术工业建筑中国皮革植物保护中国实用内科杂志建筑技术临床耳鼻咽喉科杂志当代化工石油化工中国果树中国新药与临床杂志材料保护计算机应用群众医学电脑喜好者农业知识少年科学画报农村百事通农村电工中国水利环境导报纺织导报科技进步与对策第二届国家期刊奖百种重点期刊名单(科技类99种)药学学报中华医学杂
29、志(英文版)岩石学报西北植物学报力学学报理论物理通讯(英文版)北京科技大学学报中华耳鼻咽喉科杂志植物学报哈尔滨工业大学学报生态学报地震学报北京理工大学学报(自然科学版)南京农业大学学报第二军医大学学报当兵的人医学杂志高能物理与核物理卫生研究第三军医大学学报中山大学学报(自然科学版)华西医科大学学报遗传学报气象学报同济大学学报(自然科学版)石油大学学报(自然科学版)中国化学(英文版)浙江林学院学报自然科学进展湖南大学学报大连理工大学学报华西口腔医学杂志上海交通大学学报江西农业大学学报湖南师范大学学报(自然科学版)北京航空航天大学学报厦门大学学报(自然科学版)世界胃肠病学杂志(英文版)海洋学报海洋
30、地质与第四纪地质中国免疫学细胞研究(英文版)中国人兽共患病杂志甘肃工业大学学报山东农业科学中国药理学通报中国油脂电池系统工程与电子技术金属矿山施工技术水泥中国兽医科技冶金自动化湖北农业科学食品与发酵工业计算机应用研究当代电信科技石油地球物理勘探电子元件与材料印染水利水电技术稀土粮食与饲料工业江苏农业科学电工技术杂志石油勘探与开发橡胶工业测绘通报低压电器工程机械广播与电视技术宇航材料工艺中国海上油气(地质)汽车与安全种子热能动力工程湖南农业舰船知识南粤119农家参谋家庭健康中学生数理化(高中版)山东消防微型计算机奥秘农村新技术青年科学中国国家地理河北农机中国科技产业劳动保护中国铁路中国煤炭中国人口、资源与环境世界农业中国计划生育学杂志决策借鉴中国计量中国药学文摘4073期王良书等:塔里木盆地北缘库车前陆盆地地温梯度分布特征