辉绿岩床侵入对页岩生烃的热效应 ——以宣化盆地东部为例

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 1次 | 上传用户:yng2005
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岩浆侵入既可以促进周围页岩的生烃,同时也会对邻近页岩的生烃能力造成破坏。深入探讨辉绿岩床对页岩生烃的热效应,对于火成岩发育区的页岩气生烃评价和有利区优选有重要指导意义。论文以宣化盆地下花园组和下马岭组中的辉绿岩床及其围岩为对象,通过开展测年、元素地球化学、有机地球化学等实验并结合二维有限元数值模拟,探讨了辉绿岩的侵入机制,并分析了辉绿岩床对邻近页岩生烃能力的影响模式以及对围岩地温场、有机质成熟度和页岩气成藏的热效应。通过侵入机制研究表明,侏罗系下花园组和中元古界下马岭组两套辉绿岩床形成于不同的时代和大地构造环境。前者形成于大陆板内环境,侵入时间为159±0.51Ma,标志着燕山西段燕山运动构造主幕的开始;后者形成于岛弧环境,它的形成与下马岭组沉积时的弧后伸展环境密切相关。辉绿岩床侵入会对围岩的热成熟度和生烃产生不同程度的影响。ZY1井下花园组辉绿岩床厚221m,对页岩Ro的影响范围为68m;赵家山下马岭组三段中部辉绿岩床厚7m,对页岩Ro(Rb换算)的影响范围为8.5m。根据邻近页岩生烃能力的破坏程度,将围岩分为强烈热变质、中等热变质、微弱热变质和无热变质四个带。经过计算发现,这两套围岩强烈、中等和微弱热变质带的范围均占各自Ro影响范围的65%、23%和12%。围岩Ro的影响强度和范围与辉绿岩床侵入后地温场的变化密切相关,并受侵入岩与围岩参数的影响。数值模拟结果表明,辉绿岩侵入后围岩经历了迅速升温、快速降温和缓慢冷却三个阶段。通过模拟侵入岩和围岩参数对Ro的影响程度表明,侵入岩厚度和围岩比热容是影响围岩有机质成熟度的主要因素。宣化盆地ZY1井页岩含气量测试结果表明,辉绿岩床显著提高了下花园组页岩(Ⅲ型)的Ro和含气性,平均含气量为1.3 m3/t;但辉绿岩床下部44m范围内由于页岩完全失去生烃能力,页岩解析气量极低,只有0.07 m3/t。尽管靠近岩床页岩储集物性会变好,但是剩余生烃能力才是制约岩床附近页岩气成藏的关键因素。
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