川東南地區(qū)現(xiàn)今地溫場特征及其對烴源巖熱演化的影響研究一、引言1.1研究背景與意義川東南地區(qū)作為四川盆地的重要組成部分，在我國油氣勘探領(lǐng)域占據(jù)著舉足輕重的地位。四川盆地是國內(nèi)重要的含油氣區(qū)，而川東南地區(qū)憑借其獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造和豐富的油氣資源潛力，成為眾多地質(zhì)學(xué)家和油氣勘探工作者關(guān)注的焦點(diǎn)。近年來，隨著勘探技術(shù)的不斷進(jìn)步，川東南地區(qū)在頁巖氣、凝析氣藏等方面取得了一系列突破性進(jìn)展，如焦石壩頁巖氣田的成功開發(fā)，展現(xiàn)了該地區(qū)巨大的油氣勘探價值?，F(xiàn)今地溫場是指地球內(nèi)部熱量在地表及近地表的分布狀態(tài)，它反映了地球內(nèi)部的熱結(jié)構(gòu)和熱演化過程。地溫場的分布特征對油氣的生成、運(yùn)移和聚集有著至關(guān)重要的影響。不同的地溫場條件會導(dǎo)致烴源巖熱演化進(jìn)程的差異，進(jìn)而影響油氣的生成量和生成階段。同時，地溫場還會影響油氣在儲層中的物理性質(zhì)和運(yùn)移能力，對油氣藏的形成和保存條件起著關(guān)鍵作用。烴源巖熱演化是指烴源巖在地質(zhì)歷史時期中，隨著溫度、壓力等因素的變化，有機(jī)質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)化為石油和天然氣的過程。這一過程是油氣形成的核心環(huán)節(jié)，其演化程度直接決定了烴源巖的生烴潛力和生烴類型。準(zhǔn)確掌握烴源巖的熱演化特征，對于預(yù)測油氣資源的分布和儲量，制定合理的勘探開發(fā)策略具有重要意義。研究川東南地區(qū)現(xiàn)今地溫場和烴源巖熱演化，能夠?yàn)樵摰貐^(qū)的油氣勘探開發(fā)提供關(guān)鍵的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論支持。通過對現(xiàn)今地溫場的研究，可以了解地下熱流的分布規(guī)律，預(yù)測高溫異常區(qū)，為油氣勘探的井位部署提供科學(xué)依據(jù)。而對烴源巖熱演化的深入研究，則有助于準(zhǔn)確評估烴源巖的生烴潛力，確定油氣的生成時期和運(yùn)移路徑，提高油氣勘探的成功率和開發(fā)效率。此外，這方面的研究還能夠?yàn)榕璧氐臉?gòu)造演化和地質(zhì)歷史重建提供重要線索，促進(jìn)地球科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。1.2研究現(xiàn)狀1.2.1川東南地區(qū)現(xiàn)今地溫場研究現(xiàn)狀在川東南地區(qū)現(xiàn)今地溫場的研究中，鉆井地溫測量是獲取地溫?cái)?shù)據(jù)的重要手段之一。李春榮等人基于川東南高陡褶皺帶焦石壩頁巖氣區(qū)新增的3口鉆井的穩(wěn)態(tài)測溫?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算了該地區(qū)的地溫梯度。研究結(jié)果顯示，焦石壩頁巖氣區(qū)地溫梯度介于24-34℃/km。這種通過鉆井穩(wěn)態(tài)測溫?cái)?shù)據(jù)計(jì)算地溫梯度的方法，能夠較為準(zhǔn)確地反映局部地區(qū)的地溫變化情況。然而，鉆井地溫測量受到鉆井?dāng)?shù)量和分布的限制，難以全面覆蓋整個川東南地區(qū)，可能導(dǎo)致對區(qū)域地溫場的認(rèn)識存在局限性。巖石熱導(dǎo)率也是研究地溫場的關(guān)鍵參數(shù)。李春榮等學(xué)者還通過對118塊巖石樣品熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合地溫梯度數(shù)據(jù)，計(jì)算出焦石壩頁巖氣區(qū)的大地?zé)崃髦到橛?0-70mW?m?2之間。巖石熱導(dǎo)率的測量能夠幫助了解地下熱量的傳導(dǎo)特性，但巖石熱導(dǎo)率的測量過程較為復(fù)雜，不同的測量方法和樣品選取可能會導(dǎo)致測量結(jié)果存在一定差異。此外，巖石熱導(dǎo)率在空間上的分布也具有不均勻性，這增加了準(zhǔn)確評估區(qū)域地溫場的難度。前人研究表明，川東南地區(qū)的地溫場分布受到多種地質(zhì)因素的影響。齊岳山大斷裂在燕山和喜山期的構(gòu)造活動引起的熱液活動，對焦石壩頁巖氣區(qū)的地溫高異常產(chǎn)生了重要作用。這種構(gòu)造活動與地溫場之間的關(guān)系，為深入理解區(qū)域地溫場的形成機(jī)制提供了重要線索。然而，目前對于構(gòu)造活動如何具體影響地溫場的細(xì)節(jié)，以及不同構(gòu)造活動在不同時期對不同區(qū)域地溫場的影響程度，還缺乏系統(tǒng)的研究和明確的認(rèn)識。同時，其他地質(zhì)因素，如地層巖性、沉積厚度等對該地區(qū)地溫場的綜合影響，也有待進(jìn)一步深入分析。1.2.2川東南地區(qū)烴源巖熱演化研究現(xiàn)狀在烴源巖熱演化研究方法方面，鏡質(zhì)組反射率（Ro）是目前國際上廣泛接受和應(yīng)用的烴源巖成熟度評價參數(shù)。通過對川東南地區(qū)相關(guān)烴源巖樣品的鏡質(zhì)組反射率測定，能夠初步判斷烴源巖的熱演化程度。例如，對于寒武系筇竹寺組頁巖，其Ro高達(dá)3.5%，表明該頁巖處于過成熟階段。然而，鏡質(zhì)組反射率的測量也存在一定的局限性，對于一些特殊的烴源巖，如缺乏鏡質(zhì)體的碳酸鹽巖烴源巖，鏡質(zhì)組反射率的應(yīng)用受到限制。除了鏡質(zhì)組反射率，其他古溫標(biāo)如孢粉色變指數(shù)、Tmax等也被用于川東南地區(qū)烴源巖熱演化研究。這些古溫標(biāo)能夠從不同角度反映烴源巖的受熱歷史和熱演化程度，為研究提供了多方面的證據(jù)。但不同古溫標(biāo)之間的對比和綜合應(yīng)用還不夠完善，如何將多種古溫標(biāo)有機(jī)結(jié)合，更準(zhǔn)確地確定烴源巖的熱演化過程，仍是研究中的一個重要問題。在研究進(jìn)展方面，目前對川東南地區(qū)烴源巖熱演化的階段性特征有了一定的認(rèn)識。烴源巖在地質(zhì)歷史時期中，隨著埋藏深度的增加和溫度的升高，經(jīng)歷了不同的熱演化階段，從未成熟階段逐漸向成熟、過成熟階段發(fā)展。不同時期的構(gòu)造運(yùn)動和沉積環(huán)境變化，對烴源巖的熱演化進(jìn)程產(chǎn)生了重要影響。例如，燕山期以來川東南地區(qū)經(jīng)歷了復(fù)雜的隆升剝蝕和沉降過程，這些構(gòu)造運(yùn)動改變了烴源巖的埋藏深度和受熱條件，進(jìn)而影響了其熱演化程度。然而，當(dāng)前研究仍存在一些問題。對于烴源巖熱演化過程中的生烴動力學(xué)機(jī)制，雖然有了一些理論模型和實(shí)驗(yàn)研究，但在實(shí)際應(yīng)用中，由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性，這些模型和理論還難以準(zhǔn)確預(yù)測烴源巖的生烴量和生烴時間。此外，不同層位烴源巖熱演化的差異性及其與油氣成藏的關(guān)系，也需要進(jìn)一步深入研究。例如，寒武系筇竹寺組頁巖和五峰組-龍馬溪組頁巖在熱演化程度、生烴潛力和油氣成藏條件等方面存在明顯差異，但目前對于這些差異的形成原因和內(nèi)在聯(lián)系，還缺乏全面而深入的認(rèn)識。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1研究內(nèi)容本研究將全面深入地剖析川東南地區(qū)現(xiàn)今地溫場特征。通過對該地區(qū)大量鉆井地溫測量數(shù)據(jù)的收集與整理，精確計(jì)算地溫梯度。同時，對不同類型巖石樣品進(jìn)行熱導(dǎo)率測定，結(jié)合地溫梯度數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確計(jì)算大地?zé)崃髦怠Ｔ诖嘶A(chǔ)上，深入分析地溫場的平面分布規(guī)律，探究其與區(qū)域構(gòu)造、地層巖性等地質(zhì)因素之間的內(nèi)在聯(lián)系。例如，研究齊岳山大斷裂等主要斷裂構(gòu)造對熱流的影響，以及不同地層巖性的導(dǎo)熱差異如何導(dǎo)致地溫場的變化。在烴源巖熱演化研究方面，將綜合運(yùn)用多種古溫標(biāo)分析方法。重點(diǎn)測定鏡質(zhì)組反射率（Ro），結(jié)合孢粉色變指數(shù)、Tmax等古溫標(biāo)，全面準(zhǔn)確地恢復(fù)烴源巖的熱演化歷史。詳細(xì)分析不同層位烴源巖在地質(zhì)歷史時期中的熱演化過程，包括生烴階段、生烴量的變化等。同時，深入研究構(gòu)造運(yùn)動、沉積埋藏等因素對烴源巖熱演化的具體影響機(jī)制。比如，分析燕山期和喜山期的構(gòu)造運(yùn)動如何改變烴源巖的埋藏深度和受熱條件，進(jìn)而影響其熱演化進(jìn)程。本研究還將建立現(xiàn)今地溫場與烴源巖熱演化之間的關(guān)聯(lián)模型。通過對大量實(shí)際數(shù)據(jù)的分析和模擬，探究現(xiàn)今地溫場條件下烴源巖的熱演化趨勢，以及熱演化過程對油氣生成、運(yùn)移和聚集的控制作用。例如，研究地溫場的分布如何影響烴源巖的生烴速率和生烴量，以及油氣在不同地溫條件下的運(yùn)移路徑和聚集規(guī)律。1.3.2研究方法鉆井地溫測量是獲取地溫?cái)?shù)據(jù)的關(guān)鍵方法之一。在川東南地區(qū)，將系統(tǒng)收集已有的鉆井穩(wěn)態(tài)測溫?cái)?shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)涵蓋了不同區(qū)域、不同深度的地層溫度信息。對于部分關(guān)鍵區(qū)域，若現(xiàn)有數(shù)據(jù)不足，將進(jìn)行補(bǔ)充測量。測量過程中，嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。利用高精度的溫度傳感器，在鉆井穩(wěn)定一段時間后進(jìn)行測量，以獲取真實(shí)的地層溫度。通過這些測量數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確計(jì)算地溫梯度，為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。巖石熱導(dǎo)率測定對于理解地溫場的熱傳遞機(jī)制至關(guān)重要。將在研究區(qū)內(nèi)采集不同類型、不同層位的巖石樣品，包括砂巖、頁巖、灰?guī)r等。運(yùn)用穩(wěn)態(tài)平板法和非穩(wěn)態(tài)環(huán)形熱源法等先進(jìn)的測量技術(shù)，對巖石樣品的熱導(dǎo)率進(jìn)行精確測定。在測量過程中，嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，如溫度、壓力等，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時，分析巖石熱導(dǎo)率與巖石礦物組成、孔隙度、含水量等因素之間的關(guān)系，為準(zhǔn)確計(jì)算大地?zé)崃髦堤峁┮罁?jù)。古溫標(biāo)分析是研究烴源巖熱演化的重要手段。鏡質(zhì)組反射率（Ro）作為最常用的古溫標(biāo)之一，將通過光學(xué)顯微鏡等設(shè)備對烴源巖樣品中的鏡質(zhì)體進(jìn)行反射率測定。在測定過程中，嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。同時，結(jié)合孢粉色變指數(shù)、Tmax等其他古溫標(biāo)，綜合分析烴源巖的熱演化歷史。例如，通過孢粉色變指數(shù)可以判斷烴源巖經(jīng)歷的最高溫度，Tmax則能反映有機(jī)質(zhì)的熱成熟度，將這些古溫標(biāo)有機(jī)結(jié)合，能夠更全面、準(zhǔn)確地恢復(fù)烴源巖的熱演化過程。盆地模擬技術(shù)將運(yùn)用先進(jìn)的盆地模擬軟件，如PetroMod、BasinMod等，對川東南地區(qū)的地質(zhì)演化過程進(jìn)行數(shù)值模擬。在模擬過程中，輸入地層、構(gòu)造、熱參數(shù)等多方面的數(shù)據(jù)，建立精確的地質(zhì)模型。通過模擬不同地質(zhì)時期的地層埋藏史、熱史和生烴史，預(yù)測烴源巖的熱演化趨勢和油氣生成、運(yùn)移、聚集過程。同時，對模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和校準(zhǔn)，確保模擬結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。通過盆地模擬，可以直觀地展示地質(zhì)演化過程對現(xiàn)今地溫場和烴源巖熱演化的影響，為研究提供重要的理論支持。二、川東南地區(qū)地質(zhì)背景2.1區(qū)域構(gòu)造特征2.1.1主要構(gòu)造單元川東南地區(qū)主要涵蓋川東高陡褶皺帶和川南低陡褶皺帶兩大構(gòu)造單元。川東高陡褶皺帶位于四川盆地東部，其構(gòu)造形態(tài)以一系列緊密排列的高陡背斜和寬緩向斜為顯著特征。背斜核部地層常因強(qiáng)烈擠壓而發(fā)生倒轉(zhuǎn)，兩翼地層傾角較大，一般可達(dá)40°-80°。這些高陡背斜的形成與深部滑脫層密切相關(guān)，志留系頁巖等塑性較強(qiáng)的地層在構(gòu)造應(yīng)力作用下發(fā)生滑脫，使得上覆地層形成高陡褶皺。該構(gòu)造帶內(nèi)斷裂構(gòu)造也較為發(fā)育，多為逆沖斷層，它們對油氣的運(yùn)移和聚集起到了重要的控制作用，為油氣的縱向運(yùn)移提供了通道。川南低陡褶皺帶處于四川盆地南部，其構(gòu)造形態(tài)相對較為平緩，褶皺幅度較小，背斜和向斜的形態(tài)較為開闊。地層傾角一般在10°-30°之間，構(gòu)造變形相對較弱。該構(gòu)造帶主要受區(qū)域伸展和走滑應(yīng)力的影響，形成了一系列低幅度的褶皺和斷裂。與川東高陡褶皺帶不同，川南低陡褶皺帶的斷裂規(guī)模相對較小，且多為正斷層或平移斷層。這些構(gòu)造特征使得川南低陡褶皺帶的油氣成藏條件與川東高陡褶皺帶存在一定差異，在油氣勘探中需要針對性地進(jìn)行研究和分析。除上述兩個主要構(gòu)造單元外，川東南地區(qū)還受到周邊構(gòu)造的影響。黔中隆起位于川東南地區(qū)南部，它對川東南地區(qū)的地層沉積和構(gòu)造演化產(chǎn)生了重要影響。在地質(zhì)歷史時期，黔中隆起的存在使得川東南地區(qū)南部地層遭受剝蝕，導(dǎo)致部分地層缺失。同時，黔中隆起的隆升運(yùn)動也影響了區(qū)域應(yīng)力場的分布，對川東南地區(qū)的構(gòu)造變形起到了一定的控制作用。2.1.2構(gòu)造演化史從古生代到新生代，川東南地區(qū)經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造演化過程。在震旦紀(jì)-早古生代，川東南地區(qū)處于揚(yáng)子板塊穩(wěn)定的大陸邊緣，以海相沉積為主。震旦紀(jì)晚期，該地區(qū)沉積了一套以白云巖為主的燈影組地層，形成了重要的儲集層。寒武紀(jì)-志留紀(jì)時期，地層持續(xù)穩(wěn)定沉降，沉積了寒武系、奧陶系和志留系地層，主要為碳酸鹽巖、碎屑巖與泥巖的交互沉積，地層厚度較大，巖相穩(wěn)定，古生物繁茂。這一時期，川東南地區(qū)處于整體沉降過程，無大的構(gòu)造運(yùn)動干擾。晚志留世末，加里東運(yùn)動對川東南地區(qū)產(chǎn)生了重要影響。受該運(yùn)動影響，川西-川中基底隆起，形成樂山-龍女寺隆起，川東南地區(qū)位于樂山-龍女寺古隆起的東南緣下斜坡帶。同時，受到黔中古隆起和雪峰古隆起的剝蝕作用，隆起和相鄰地區(qū)下志留系被剝蝕殆盡，但其他地區(qū)下志留系龍馬溪組烴源巖則保存完整，厚度較大，成為頁巖氣形成的最有利層位。此次構(gòu)造運(yùn)動改變了區(qū)域的沉積格局和地層分布，對后續(xù)的地質(zhì)演化產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。泥盆紀(jì)-石炭紀(jì)，川東南地區(qū)受云南和東吳構(gòu)造抬升運(yùn)動的影響，主要以沉積間斷和侵蝕為主，泥盆系和石炭系被剝蝕殆盡，導(dǎo)致這兩個時期的地層在該地區(qū)缺失。這一時期的構(gòu)造運(yùn)動使得川東南地區(qū)的地層連續(xù)性遭到破壞，影響了油氣的生成和保存條件。二疊紀(jì)早期，發(fā)生了廣泛的海侵，海水淹沒了整個揚(yáng)子陸塊，川東南地區(qū)沉積了棲霞組和茅口組碳酸鹽巖臺地相地層。茅口晚期，峨眉地裂運(yùn)動影響到川東南地區(qū)，造成茅口組頂部的剝蝕。晚二疊世，峨嵋地裂運(yùn)動達(dá)到高潮，在重慶、華鎣山、達(dá)縣地區(qū)都有輝綠巖和玄武巖噴發(fā)，玄武巖的噴發(fā)導(dǎo)致了沉積相帶的分異。這一時期的構(gòu)造運(yùn)動和巖漿活動對川東南地區(qū)的地層和沉積環(huán)境產(chǎn)生了重要影響，改變了烴源巖的分布和性質(zhì)。早三疊世嘉陵江期-中三疊世雷口坡期，川東南地區(qū)主要為臺地相和潮坪相沉積，沉積穩(wěn)定。中三疊世末期，印支運(yùn)動使區(qū)域整體抬升，遭受風(fēng)化剝蝕作用，結(jié)束了川東南地區(qū)海相沉積的歷史，取而代之的是陸相沉積盆地的發(fā)育時期。自晚三疊世至早白堊世，以陸相碎屑巖沉積為主，沉積厚度大，沉積穩(wěn)定。印支運(yùn)動對川東南地區(qū)的構(gòu)造格局和沉積演化產(chǎn)生了重大轉(zhuǎn)變，使得該地區(qū)從海相沉積環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)殛懴喑练e環(huán)境。晚白堊世-現(xiàn)今，川東南地區(qū)以抬升剝蝕為主。裂變徑跡資料的模擬結(jié)果表明，抬升可分為早期快速抬升、中期緩慢抬升和后期快速抬升三個階段。這一時期的構(gòu)造運(yùn)動對川東南地區(qū)的現(xiàn)今地貌和地層保存狀態(tài)產(chǎn)生了重要影響，使得部分地層遭受剝蝕，油氣藏的保存條件也發(fā)生了變化。2.2地層發(fā)育特征2.2.1主要地層分布川東南地區(qū)出露的地層較為齊全，從老到新主要包括震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系和第四系。震旦系燈影組（Z?dn）主要為海相碎屑巖、碳酸鹽巖沉積，巖性以白云巖、藻屑白云巖、藻白云巖為主，厚度在400-1200m之間。在晚震旦世燈影期，該區(qū)域呈現(xiàn)西高東低、西淺東深的海盆特征，臺地上發(fā)育典型的陸表海碳酸鹽巖相區(qū)，丁山1井及鄰區(qū)沉積處于局限臺地相區(qū)。燈影組上部地層受桐灣運(yùn)動影響遭受不同程度剝蝕，如丁山1井保留的燈四段殘厚22m，底部為磷質(zhì)細(xì)晶白云巖、含藻泥晶白云巖，含膠磷礦條帶，頂部為近1m厚的灰色粗晶灰?guī)r、泥晶藻團(tuán)粒灰?guī)r等。寒武系地層發(fā)育完整，厚度較大，一般在1000-1500m左右。其巖性主要為碳酸鹽巖、碎屑巖與泥巖的交互沉積。從下往上，包括牛蹄塘組、明心寺組、金頂山組、清虛洞組、石冷水組、陡坡寺組和婁山關(guān)群等。牛蹄塘組以泥巖、含粉砂質(zhì)泥巖為主，夾粉砂巖，與震旦系假整合接觸；婁山關(guān)群則以白云巖為主，底為細(xì)粒石英砂巖夾云質(zhì)泥巖。奧陶系巖性主要為灰?guī)r、頁巖等，厚度在800-1200m左右。下統(tǒng)湄潭組上部為灰、灰綠色頁巖，粉砂質(zhì)頁巖夾灰?guī)r，中部為黃綠色粉砂巖與深灰色含泥質(zhì)灰?guī)r互層，下部為黃綠色頁巖，粉砂質(zhì)頁巖夾生屑灰?guī)r透鏡體；中統(tǒng)寶塔組為淺灰、灰色含生物屑馬蹄紋灰?guī)r；上統(tǒng)五峰組為黑色含硅質(zhì)灰質(zhì)頁巖，頂常見深灰色泥灰?guī)r。志留系僅殘留中下統(tǒng)，自下而上分別為早志留世龍馬溪組、石牛欄組（或同期異相的小河壩組）及中志留世韓家店組。龍馬溪組下部主要為黑色炭質(zhì)頁巖夾少量薄層生屑灰?guī)r或生屑灰?guī)r條帶，富含筆石，上部主要為泥灰?guī)r與灰泥巖薄互層，厚度在100-400m左右；石牛欄組以灰?guī)r為主，在川東南-黔北地區(qū)，其巖性自下而上總體表現(xiàn)為沉積水體由深變淺的趨勢，中下部以薄-厚層瘤狀灰?guī)r為主，上部以中層-塊狀礁灰?guī)r、生屑灰?guī)r及砂屑灰?guī)r為主，厚度在150-350m左右；韓家店組為碎屑巖沉積，夾少量薄層生屑灰?guī)r條帶，厚度在200-600m左右。泥盆系和石炭系在川東南地區(qū)缺失，主要是由于該地區(qū)在泥盆紀(jì)-石炭紀(jì)受云南和東吳構(gòu)造抬升運(yùn)動的影響，以沉積間斷和侵蝕為主。二疊系下統(tǒng)棲霞組為深灰、灰色灰?guī)r，生物屑灰?guī)r，夾少許頁巖，下部灰?guī)r含泥質(zhì)，厚度在90-110m左右；茅口組為深灰、灰、灰白色灰?guī)r，生物屑灰?guī)r含燧石結(jié)核，下部灰?guī)r含泥質(zhì)，厚度在200-250m左右；上統(tǒng)龍?zhí)督M為深灰色頁、泥巖，夾煤層及硅質(zhì)巖薄層，與下伏茅口組地層呈假整合接觸，厚度在80-100m左右；長興組為深灰色灰?guī)r，生物灰?guī)r，夾泥質(zhì)灰?guī)r，頁巖，厚度在50-60m左右。三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組為紫紅色、灰綠色泥（頁）巖、灰?guī)r、鮞粒灰?guī)r夾泥灰?guī)r等，厚度在300-500m左右；嘉陵江組主要由灰白色石膏、灰褐色白云巖、灰質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r等組成，厚度在400-600m左右；中統(tǒng)雷口坡組為深灰色泥質(zhì)白云巖、膏質(zhì)白云巖、白云質(zhì)泥巖、頁巖及石膏等，厚度在120-160m左右；上統(tǒng)須家河組為淺灰、灰白色塊狀含長石石英砂巖、石英砂巖、灰黑色頁巖與灰色砂巖不等厚互層，夾薄煤層等，厚度在300-500m左右。侏羅系下統(tǒng)珍珠沖組為紫紅色、暗紅色泥巖，含灰質(zhì)泥巖，夾砂綠色粉砂巖，厚度在100-125m左右；東岳廟組為黃綠、灰、深灰色灰?guī)r，介殼灰?guī)r，及泥灰?guī)r，厚度在5-28m左右；馬鞍山組為紫紅色含灰質(zhì)泥巖夾灰綠色灰質(zhì)石英粉砂巖，厚度在50-200m左右；大安寨組為深灰綠色泥巖、黑灰色頁巖夾暗紫色灰質(zhì)泥巖，灰綠色灰質(zhì)石英砂巖、含生物介殼泥灰?guī)r，上部為4-25m紫色泥巖過渡層，厚度在40-50m左右；涼高山組為深灰、灰黑色泥頁巖及灰色砂巖，灰綠色頁巖，厚度在50-110m左右；中統(tǒng)下沙溪廟組為紫紅色砂質(zhì)泥巖夾泥質(zhì)粉砂巖，砂巖，厚度在200-280m左右；上沙溪廟組為紫紅、棕紅色泥巖，砂質(zhì)泥巖與灰色砂巖略等厚互層，底為黑色頁巖，富含“葉肢介”化石，厚度在800-1250m左右；上統(tǒng)遂寧組為淺棕色泥巖，砂質(zhì)泥巖，夾砂巖，含長石砂巖，厚度在340-500m左右；蓬萊鎮(zhèn)組為淺灰，灰紫紅色砂質(zhì)泥巖，及泥質(zhì)粉砂巖，厚度在400-900m左右。白堊系上統(tǒng)夾關(guān)組為棕紅色砂巖夾少量泥頁巖，底為礫巖，與下伏侏羅系地層呈不整合接觸，厚度在0-1000m左右。古近系和第四系主要為松散沉積物，在川東南地區(qū)分布較廣，但厚度變化較大。2.2.2烴源巖分布特征川東南地區(qū)主要烴源巖地層包括下寒武統(tǒng)筇竹寺組、上奧陶統(tǒng)五峰組-下志留統(tǒng)龍馬溪組以及二疊系龍?zhí)督M等。下寒武統(tǒng)筇竹寺組烴源巖在川東南地區(qū)廣泛分布，巖性主要為黑色泥巖、頁巖。其有機(jī)質(zhì)含量較高，有機(jī)碳含量（TOC）一般在1.0%-3.0%之間，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅰ型和Ⅱ?型為主，主要來源于藻類等低等水生生物。在早寒武系時期，該區(qū)域處于水下古隆起，烴源巖厚度一般不足百米，優(yōu)質(zhì)烴源巖的厚度一般小于20-50m。上奧陶統(tǒng)五峰組-下志留統(tǒng)龍馬溪組烴源巖是川東南地區(qū)最重要的烴源巖之一。五峰組烴源巖厚度一般不足20m，但分布較廣，與上部龍馬溪組呈整合或假整合接觸形成一套優(yōu)質(zhì)烴源巖。龍馬溪組下部為富含筆石化石的黑色炭質(zhì)頁巖，有機(jī)質(zhì)類型多為Ⅰ型，是良好的烴源巖，該烴源巖厚度在研究區(qū)內(nèi)可達(dá)200m左右，TOC大于2%的優(yōu)質(zhì)烴源巖厚度最高達(dá)到100m左右。優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育地段主要在赤水-習(xí)水-桐梓-正安-南川-綦江所組成的中心帶，沿東南方向向外逐漸變薄，到鳳崗-湄潭一帶不足20m。二疊系龍?zhí)督M烴源巖巖性主要為深灰色泥巖、頁巖，夾煤層及硅質(zhì)巖薄層。其有機(jī)質(zhì)含量較高，TOC一般在1.5%-3.5%之間，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ?型和Ⅱ?型為主，既有水生生物來源，也有陸源高等植物的貢獻(xiàn)。該烴源巖在川東南地區(qū)分布較為廣泛，厚度在80-100m左右，主要發(fā)育于臺盆沉積環(huán)境，陸棚、深水緩坡等沉積環(huán)境最有利于其優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成。三、川東南地區(qū)現(xiàn)今地溫場特征3.1數(shù)據(jù)來源與處理3.1.1鉆井地溫測量數(shù)據(jù)本研究中的鉆井地溫測量數(shù)據(jù)主要來源于川東南地區(qū)各大油氣田的勘探鉆井資料，涵蓋了中石油、中石化等企業(yè)在該地區(qū)的多個勘探區(qū)塊。這些鉆井分布廣泛，從川東高陡褶皺帶的焦石壩頁巖氣田，到川南低陡褶皺帶的丁山氣田等，基本覆蓋了川東南地區(qū)不同構(gòu)造單元和地層區(qū)域，為全面研究該地區(qū)現(xiàn)今地溫場提供了豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。測量方法采用穩(wěn)態(tài)測溫法，在鉆井完井后，待井內(nèi)溫度穩(wěn)定一段時間（通常為1-2周），確保井內(nèi)溫度達(dá)到與周圍地層熱平衡狀態(tài)。使用高精度的鉑電阻溫度計(jì)，通過電纜下放至井內(nèi)不同深度進(jìn)行溫度測量。溫度計(jì)精度可達(dá)±0.1℃，能夠準(zhǔn)確測量地層溫度的微小變化。測量深度間隔根據(jù)地層特征和研究需求確定，一般在淺部地層（小于2000m），測量間隔為50-100m；在深部地層（大于2000m），測量間隔為100-200m，以保證獲取足夠的溫度數(shù)據(jù)點(diǎn)，準(zhǔn)確反映地溫隨深度的變化情況。在數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方面，對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的篩選和驗(yàn)證。首先，檢查測量數(shù)據(jù)的完整性，確保每個測量深度都有對應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)，無缺失值。其次，通過對比同一口井不同測量時間的溫度數(shù)據(jù)，以及相鄰井相同深度的溫度數(shù)據(jù)，判斷數(shù)據(jù)的一致性和可靠性。對于明顯偏離正常趨勢或與周圍數(shù)據(jù)差異較大的數(shù)據(jù)點(diǎn)，進(jìn)行詳細(xì)分析，排除因測量儀器故障、測量操作失誤或其他異常因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)錯誤。例如，在某口井的測量數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)某一深度的溫度值異常偏高，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是由于測量儀器在該深度受到井內(nèi)局部流體異常流動的干擾，導(dǎo)致測量誤差，因此將該數(shù)據(jù)點(diǎn)剔除。同時，對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)性測量驗(yàn)證，選取部分關(guān)鍵井段進(jìn)行多次測量，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。經(jīng)過嚴(yán)格的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，最終獲取了高質(zhì)量的鉆井地溫測量數(shù)據(jù)，為后續(xù)地溫場分析提供了可靠依據(jù)。3.1.2巖石熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)巖石熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)的測定采用穩(wěn)態(tài)平板法和非穩(wěn)態(tài)環(huán)形熱源法相結(jié)合的方式。在研究區(qū)內(nèi)，根據(jù)地層分布和構(gòu)造特征，選取不同類型、不同層位的巖石樣品，包括砂巖、頁巖、灰?guī)r等。樣品采集遵循隨機(jī)抽樣原則，確保樣品具有代表性。在鉆井巖芯中選取樣品時，盡量保證樣品在巖芯中的分布均勻，避免因樣品選取位置集中而導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差。同時，對于露頭巖石樣品，選擇新鮮、未風(fēng)化的巖石部位進(jìn)行采集，并詳細(xì)記錄樣品的采集位置、地層信息和巖石特征。在實(shí)驗(yàn)室中，首先對樣品進(jìn)行預(yù)處理，將采集的巖石樣品加工成直徑為50mm、厚度為20-30mm的標(biāo)準(zhǔn)圓柱體或邊長為50mm的正方體，以滿足測量儀器的要求。對于穩(wěn)態(tài)平板法，將樣品置于兩個平行的熱板之間，通過控制熱板的溫度差，使熱量穩(wěn)定地通過樣品，根據(jù)傅里葉熱傳導(dǎo)定律，測量樣品在穩(wěn)定狀態(tài)下的熱流密度和溫度梯度，從而計(jì)算出巖石的熱導(dǎo)率。非穩(wěn)態(tài)環(huán)形熱源法則是利用環(huán)形熱源對樣品進(jìn)行加熱，通過測量樣品在加熱過程中溫度隨時間的變化，運(yùn)用熱傳導(dǎo)理論模型反演計(jì)算巖石熱導(dǎo)率。在測量過程中，嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度和濕度，確保實(shí)驗(yàn)條件的穩(wěn)定性，減少外界因素對測量結(jié)果的影響。每個樣品重復(fù)測量3-5次，取平均值作為該樣品的熱導(dǎo)率值，并計(jì)算測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差，評估測量數(shù)據(jù)的精度。數(shù)據(jù)處理過程中，對測量得到的巖石熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。首先，繪制巖石熱導(dǎo)率與巖石類型、地層深度等參數(shù)的關(guān)系圖，分析不同類型巖石熱導(dǎo)率的差異以及熱導(dǎo)率隨地層深度的變化規(guī)律。例如，研究發(fā)現(xiàn)頁巖的熱導(dǎo)率相對較低，一般在1.0-2.0W/(m?K)之間；而砂巖和灰?guī)r的熱導(dǎo)率相對較高，砂巖熱導(dǎo)率在2.0-3.5W/(m?K)之間，灰?guī)r熱導(dǎo)率在2.5-4.0W/(m?K)之間。同時，隨著地層深度的增加，巖石熱導(dǎo)率總體上呈現(xiàn)出略微增大的趨勢，但變化幅度較小。其次，考慮巖石的礦物組成、孔隙度、含水量等因素對熱導(dǎo)率的影響，建立多元線性回歸模型，對巖石熱導(dǎo)率進(jìn)行校正和預(yù)測。通過將巖石熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)與其他地質(zhì)參數(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步提高了對川東南地區(qū)現(xiàn)今地溫場研究的準(zhǔn)確性和可靠性。3.2地溫場參數(shù)計(jì)算3.2.1地溫梯度計(jì)算地溫梯度作為衡量地溫隨深度變化的關(guān)鍵參數(shù)，其計(jì)算對于深入理解川東南地區(qū)現(xiàn)今地溫場特征至關(guān)重要。根據(jù)收集到的鉆井地溫測量數(shù)據(jù)，采用公式G=\frac{T_2-T_1}{H_2-H_1}來計(jì)算地溫梯度，其中G表示地溫梯度（℃/km），T_1和T_2分別為深度H_1和H_2處的溫度（℃）。例如，在焦石壩頁巖氣田的某口鉆井中，深度1500m處的溫度為45a??，深度2000m處的溫度為60a??，則該井段的地溫梯度G=\frac{60-45}{2000-1500}??1000=30a??/km。通過對川東南地區(qū)多個鉆井地溫梯度的計(jì)算，分析其分布特征和變化規(guī)律。結(jié)果顯示，川東南地區(qū)地溫梯度整體呈現(xiàn)出一定的空間差異性。在川東高陡褶皺帶，地溫梯度相對較高，一般在25-35℃/km之間。這主要是由于該區(qū)域構(gòu)造活動較為強(qiáng)烈，深部斷裂和褶皺構(gòu)造發(fā)育，巖石破碎程度較高，熱導(dǎo)率相對較低，使得熱量在傳導(dǎo)過程中更容易積聚，從而導(dǎo)致地溫梯度升高。例如，在齊岳山斷裂附近的鉆井中，地溫梯度普遍高于周邊地區(qū)，這與斷裂構(gòu)造對熱流的影響密切相關(guān)。斷裂構(gòu)造的存在使得深部熱流體更容易向上運(yùn)移，從而增加了淺層地層的溫度，導(dǎo)致地溫梯度增大。而在川南低陡褶皺帶，地溫梯度相對較低，一般在18-28℃/km之間。該區(qū)域構(gòu)造活動相對較弱，地層相對穩(wěn)定，巖石熱導(dǎo)率較高，熱量能夠較為均勻地傳導(dǎo)，因此地溫梯度相對較低。例如，在丁山氣田所在區(qū)域，地溫梯度較為穩(wěn)定，這與該地區(qū)相對平緩的構(gòu)造形態(tài)和穩(wěn)定的地層條件有關(guān)。此外，地溫梯度還受到地層巖性的影響。不同巖性的巖石具有不同的熱導(dǎo)率，從而導(dǎo)致地溫梯度的變化。頁巖的熱導(dǎo)率相對較低，在頁巖地層中，地溫梯度往往相對較高；而砂巖和灰?guī)r等熱導(dǎo)率較高的巖石，其所在地層的地溫梯度相對較低。例如，在五峰組-龍馬溪組頁巖發(fā)育區(qū)，地溫梯度明顯高于相鄰的砂巖地層。這是因?yàn)轫搸r的低熱導(dǎo)率使得熱量在頁巖中傳導(dǎo)較慢，容易在局部積聚，從而導(dǎo)致地溫梯度升高。3.2.2大地?zé)崃髦涤?jì)算大地?zé)崃髦凳潜碚鞯厍騼?nèi)部熱量向地表散失的重要參數(shù)，它綜合反映了地溫場的熱狀態(tài)和熱傳遞過程。利用地溫梯度和巖石熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)，通過公式q=-K??G來計(jì)算大地?zé)崃髦?，其中q表示大地?zé)崃髦担╩W/m2），K為巖石熱導(dǎo)率（W/(m?K)），G為地溫梯度（℃/km），負(fù)號表示熱流方向是從地球內(nèi)部指向地表。例如，某地區(qū)的巖石熱導(dǎo)率為2.5W/(m?K)，地溫梯度為25℃/km，則該地區(qū)的大地?zé)崃髦祋=-2.5??25=-62.5mW/m?2，取絕對值后為62.5mW/m?2。根據(jù)計(jì)算得到的大地?zé)崃髦?，繪制川東南地區(qū)大地?zé)崃髦档戎稻€圖。從等值線圖中可以清晰地看出，川東南地區(qū)大地?zé)崃髦党尸F(xiàn)出明顯的區(qū)域分布特征。在川東高陡褶皺帶的部分區(qū)域，大地?zé)崃髦递^高，一般在60-75mW/m2之間。這與該區(qū)域強(qiáng)烈的構(gòu)造活動和較高的地溫梯度密切相關(guān)。構(gòu)造活動導(dǎo)致深部熱物質(zhì)上涌，增加了地球內(nèi)部向地表的熱散失，從而使得大地?zé)崃髦瞪摺＠?，在焦石壩頁巖氣田的核心區(qū)域，大地?zé)崃髦迪鄬^高，這是由于該區(qū)域受到齊岳山大斷裂等構(gòu)造活動的影響，深部熱流體向上運(yùn)移，使得該地區(qū)的熱流密度增大。而在川南低陡褶皺帶，大地?zé)崃髦迪鄬^低，一般在45-60mW/m2之間。該區(qū)域構(gòu)造相對穩(wěn)定，深部熱物質(zhì)上涌不明顯，熱量主要通過地層的熱傳導(dǎo)方式向地表散失，因此大地?zé)崃髦递^低。例如，在丁山氣田所在區(qū)域，大地?zé)崃髦迪鄬Ψ€(wěn)定且較低，這與該地區(qū)穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境和地層條件有關(guān)。大地?zé)崃髦档姆植歼€受到基底構(gòu)造的影響。在基底隆起區(qū)域，大地?zé)崃髦迪鄬^高；而在基底凹陷區(qū)域，大地?zé)崃髦迪鄬^低。這是因?yàn)榛茁∑饏^(qū)域巖石圈相對較薄，深部熱量更容易傳導(dǎo)至地表，從而導(dǎo)致大地?zé)崃髦瞪?；而基底凹陷區(qū)域巖石圈相對較厚，熱量傳導(dǎo)至地表的難度較大，大地?zé)崃髦迪鄬^低。例如，在川東南地區(qū)的某些基底隆起區(qū)域，大地?zé)崃髦得黠@高于周邊的基底凹陷區(qū)域。3.3現(xiàn)今地溫場特征分析3.3.1地溫場空間分布特征從平面分布來看，川東南地區(qū)現(xiàn)今地溫場呈現(xiàn)出明顯的分區(qū)特征。在川東高陡褶皺帶，地溫梯度和大地?zé)崃髦迪鄬^高，形成了高溫異常區(qū)。以焦石壩頁巖氣田為例，該區(qū)域地溫梯度普遍在25-35℃/km之間，大地?zé)崃髦悼蛇_(dá)60-75mW/m2。這主要是由于齊岳山大斷裂等大型斷裂構(gòu)造的存在，這些斷裂為深部熱流體的向上運(yùn)移提供了通道，使得深部熱量能夠快速傳遞到淺層地層，從而導(dǎo)致該區(qū)域地溫升高。同時，高陡褶皺帶內(nèi)巖石破碎程度較高，巖石熱導(dǎo)率降低，熱量在傳導(dǎo)過程中更容易積聚，進(jìn)一步加劇了地溫的升高。在川南低陡褶皺帶，地溫場相對較為平穩(wěn)，地溫梯度一般在18-28℃/km之間，大地?zé)崃髦刀嗵幱?5-60mW/m2。該區(qū)域構(gòu)造活動相對較弱，地層穩(wěn)定性較好，巖石熱導(dǎo)率相對較高，熱量能夠較為均勻地傳導(dǎo)，使得地溫場分布較為均勻。例如，丁山氣田所在區(qū)域，地溫梯度和大地?zé)崃髦底兓^小，這與該地區(qū)平緩的構(gòu)造形態(tài)和穩(wěn)定的地層條件密切相關(guān)。從剖面上看，地溫隨深度的增加而逐漸升高，但升高的速率并非均勻一致。在淺部地層（小于2000m），地溫梯度相對較大，這是因?yàn)闇\部地層受到地表溫度變化的影響較大，且?guī)r石的孔隙度相對較高，熱導(dǎo)率較低，熱量傳導(dǎo)相對較慢，導(dǎo)致地溫隨深度增加而快速升高。隨著深度的增加（大于2000m），地層巖石逐漸壓實(shí)，孔隙度減小，熱導(dǎo)率增大，熱量傳導(dǎo)效率提高，地溫梯度逐漸減小。在一些特殊的地質(zhì)構(gòu)造部位，如斷層附近、背斜核部等，地溫場會出現(xiàn)明顯的異常變化。在斷層附近，由于斷層的存在破壞了地層的連續(xù)性，使得深部熱流體能夠沿著斷層向上運(yùn)移，導(dǎo)致斷層附近地溫升高，形成局部的地溫異常區(qū)。在背斜核部，由于地層的褶皺變形，巖石受到擠壓作用，孔隙度減小，熱導(dǎo)率增大，同時深部熱流體也更容易在背斜核部聚集，使得背斜核部地溫相對較高。例如，在川東南地區(qū)的某背斜構(gòu)造中，背斜核部的地溫明顯高于兩翼，地溫梯度也相對較大，這種地溫異?，F(xiàn)象對油氣的運(yùn)移和聚集產(chǎn)生了重要影響，使得背斜核部成為油氣聚集的有利部位。3.3.2影響地溫場的因素構(gòu)造運(yùn)動是影響川東南地區(qū)現(xiàn)今地溫場的重要因素之一。在地質(zhì)歷史時期，川東南地區(qū)經(jīng)歷了加里東運(yùn)動、印支運(yùn)動、燕山運(yùn)動和喜山運(yùn)動等多次構(gòu)造運(yùn)動。這些構(gòu)造運(yùn)動導(dǎo)致了地層的褶皺、斷裂和隆升剝蝕等地質(zhì)變化，進(jìn)而影響了地溫場的分布。例如，燕山運(yùn)動和喜山運(yùn)動使得川東南地區(qū)地層發(fā)生強(qiáng)烈褶皺和斷裂，齊岳山大斷裂等大型斷裂的形成，為深部熱流體的向上運(yùn)移提供了通道，導(dǎo)致斷裂附近地區(qū)地溫升高。同時，構(gòu)造運(yùn)動還會改變巖石的物理性質(zhì)，如巖石的破碎程度和孔隙度等，從而影響巖石的熱導(dǎo)率。巖石破碎程度增加，孔隙度增大，熱導(dǎo)率降低，熱量在巖石中傳導(dǎo)受阻，容易導(dǎo)致地溫升高。巖石熱導(dǎo)率是決定地溫場分布的關(guān)鍵因素之一。不同類型的巖石具有不同的熱導(dǎo)率，這使得熱量在不同巖石中的傳導(dǎo)速率存在差異。頁巖的熱導(dǎo)率相對較低，一般在1.0-2.0W/(m?K)之間，而砂巖和灰?guī)r的熱導(dǎo)率相對較高，砂巖熱導(dǎo)率在2.0-3.5W/(m?K)之間，灰?guī)r熱導(dǎo)率在2.5-4.0W/(m?K)之間。在川東南地區(qū)，地層巖性復(fù)雜多樣，不同巖性地層的交互分布導(dǎo)致地溫場呈現(xiàn)出復(fù)雜的變化。在頁巖地層中，由于熱導(dǎo)率低，熱量傳導(dǎo)慢，地溫梯度相對較高；而在砂巖和灰?guī)r地層中，熱導(dǎo)率高，熱量傳導(dǎo)快，地溫梯度相對較低。此外，巖石的礦物組成、孔隙度和含水量等因素也會影響巖石熱導(dǎo)率。礦物組成中，石英含量高的巖石熱導(dǎo)率相對較高，而黏土礦物含量高的巖石熱導(dǎo)率相對較低；孔隙度增大，巖石熱導(dǎo)率降低；含水量增加，巖石熱導(dǎo)率增大。地下水活動對地溫場也有著重要影響。地下水在巖石孔隙和裂隙中流動，能夠攜帶熱量進(jìn)行傳輸，從而改變地溫場的分布。在川東南地區(qū)，一些區(qū)域存在著活躍的地下水循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)?shù)叵滤畯纳畈扛邷貐^(qū)域向淺部低溫區(qū)域流動時，會將深部的熱量帶到淺部，導(dǎo)致淺部地溫升高；反之，當(dāng)?shù)叵滤畯臏\部低溫區(qū)域向深部高溫區(qū)域流動時，會吸收深部的熱量，使得深部地溫降低。例如，在一些斷層附近或含水層發(fā)育的區(qū)域，地下水活動較為強(qiáng)烈，地溫場受到地下水的影響明顯。地下水的流動還會影響巖石的熱導(dǎo)率，因?yàn)樗臒釋?dǎo)率比巖石的熱導(dǎo)率高，地下水的存在會增加巖石的等效熱導(dǎo)率，從而改變地溫場的分布。此外，地下水的化學(xué)成分也會對地溫場產(chǎn)生影響，一些富含礦物質(zhì)的地下水在流動過程中可能會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，釋放或吸收熱量，進(jìn)而影響地溫場。四、川東南地區(qū)烴源巖熱演化特征4.1烴源巖熱演化研究方法4.1.1鏡質(zhì)體反射率法鏡質(zhì)體反射率法是烴源巖熱演化研究中應(yīng)用最為廣泛的方法之一。鏡質(zhì)體是煤和烴源巖中常見的有機(jī)顯微組分，主要來源于植物的木質(zhì)纖維組織。其反射率（Ro）是指鏡質(zhì)體在油浸物鏡下，垂直入射光的反射光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度的比值，通常以百分?jǐn)?shù)表示。鏡質(zhì)體反射率的測量原理基于鏡質(zhì)體在不同熱演化程度下，其內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)會發(fā)生變化。隨著烴源巖受熱溫度的升高和時間的延長，鏡質(zhì)體中的芳香結(jié)構(gòu)逐漸縮聚，氫含量降低，碳含量增加，導(dǎo)致鏡質(zhì)體的反射率增大。這種變化具有不可逆性，因此鏡質(zhì)體反射率能夠有效地記錄烴源巖所經(jīng)歷的最高溫度，從而反映其熱演化程度。在實(shí)際測量過程中，首先需要從烴源巖樣品中制備光片，通過光學(xué)顯微鏡在油浸物鏡下觀察鏡質(zhì)體，并利用反射率測定儀測量鏡質(zhì)體的反射率。為了確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，通常需要對多個鏡質(zhì)體顆粒進(jìn)行測量，并取其平均值作為該樣品的鏡質(zhì)體反射率。同時，在測量過程中要嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，如顯微鏡的放大倍數(shù)、光源強(qiáng)度、測量環(huán)境的溫度和濕度等，以減少測量誤差。鏡質(zhì)體反射率在烴源巖熱演化研究中具有重要的應(yīng)用價值。它可以作為烴源巖成熟度的重要指標(biāo)，判斷烴源巖的生烴階段。一般認(rèn)為，當(dāng)Ro值小于0.5%時，烴源巖處于未成熟階段，有機(jī)質(zhì)尚未大量轉(zhuǎn)化為油氣；當(dāng)Ro值在0.5%-1.3%之間時，烴源巖進(jìn)入成熟階段，開始大量生成石油；當(dāng)Ro值在1.3%-2.0%之間時，烴源巖進(jìn)入高成熟階段，石油開始裂解為天然氣；當(dāng)Ro值大于2.0%時，烴源巖處于過成熟階段，主要生成干氣。通過對川東南地區(qū)不同層位烴源巖鏡質(zhì)體反射率的測定，可以了解其熱演化程度和生烴階段，為油氣勘探提供重要的依據(jù)。鏡質(zhì)體反射率還可以用于恢復(fù)盆地的熱歷史。由于鏡質(zhì)體反射率與烴源巖所經(jīng)歷的溫度和時間密切相關(guān)，通過建立鏡質(zhì)體反射率與溫度、時間的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合地層埋藏史和地質(zhì)年代數(shù)據(jù)，可以反演盆地在地質(zhì)歷史時期的古地溫變化，從而恢復(fù)盆地的熱歷史。例如，Lerche計(jì)算法和Easy%Ro模擬法等，通過對鏡質(zhì)體反射率數(shù)據(jù)的分析和模擬，能夠較為準(zhǔn)確地恢復(fù)盆地的熱史和經(jīng)歷的最高古地溫。4.1.2磷灰石裂變徑跡法磷灰石裂變徑跡法是一種重要的低溫?zé)崮甏鷮W(xué)方法，在烴源巖熱歷史研究中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。其原理基于238U的自發(fā)裂變特性。238U在自然狀態(tài)下會自發(fā)地發(fā)生核裂變，產(chǎn)生具有高能量的帶電重粒子。當(dāng)這些高能粒子穿過磷灰石等絕緣固體材料時，會在其中留下狹窄的放射性痕跡，即裂變徑跡。這些裂變徑跡在相對低溫下是穩(wěn)定的，但當(dāng)磷灰石受熱溫度超過一定范圍（通常為60-150℃）時，裂變徑跡會發(fā)生退火現(xiàn)象，表現(xiàn)為徑跡密度減少、長度變短直至完全消失。退火程度主要受溫度和時間的影響，且溫度起主導(dǎo)作用。磷灰石裂變徑跡分析過程較為復(fù)雜。首先需要采集合適的巖石樣品，通常選擇含有磷灰石礦物的巖石，如砂巖、頁巖等。然后對樣品進(jìn)行粉碎、分選，提取出純凈的磷灰石顆粒。將磷灰石顆粒制成薄片，經(jīng)過化學(xué)酸蝕處理，使裂變徑跡得以可視化，以便在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行觀察和測量。在顯微鏡下，需要統(tǒng)計(jì)樣品中自發(fā)裂變徑跡的密度和長度分布。自發(fā)裂變徑跡密度是指單位面積內(nèi)的裂變徑跡數(shù)量，徑跡長度分布則反映了不同長度的裂變徑跡在樣品中的比例。同時，為了確定樣品中U的含量，還需要利用中子誘發(fā)235U裂變產(chǎn)生誘發(fā)裂變徑跡，并通過測量誘發(fā)裂變徑跡的密度來計(jì)算樣品中的U含量。磷灰石裂變徑跡對烴源巖熱歷史具有重要的指示意義。由于磷灰石裂變徑跡的退火溫度范圍與生油窗（60-130℃）較為接近，因此可以通過分析磷灰石裂變徑跡的退火程度來推斷烴源巖在地質(zhì)歷史時期的受熱情況。例如，在未退火帶，地層尚未受到退火作用，磷灰石裂變徑跡年齡反映物源的時代，大于或等于地層年齡；在部分退火帶，地層已受到退火作用，裂變徑跡年齡逐漸減小，小于地層年齡；在完全退火帶，徑跡年齡等于零，地層達(dá)到完全退火。通過對川東南地區(qū)不同地層中磷灰石裂變徑跡的分析，可以了解烴源巖在不同地質(zhì)時期的受熱歷史，確定其經(jīng)歷的最高古地溫，進(jìn)而推斷烴源巖的熱演化過程和生烴時期。此外，磷灰石裂變徑跡分析還可以與其他熱年代學(xué)方法（如鋯石裂變徑跡法、氬-氬同位素定年法等）相結(jié)合，相互驗(yàn)證和補(bǔ)充，更全面地恢復(fù)烴源巖的熱歷史。4.2烴源巖熱演化過程模擬4.2.1盆地模擬軟件選擇與應(yīng)用本研究選用PetroMod盆地模擬軟件對川東南地區(qū)烴源巖熱演化過程進(jìn)行模擬。PetroMod軟件是一款功能強(qiáng)大的盆地模擬工具，由德國IES公司開發(fā)，在全球油氣勘探領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。它具備全面的地質(zhì)建模功能，能夠整合地層、構(gòu)造、熱參數(shù)等多方面的數(shù)據(jù)，構(gòu)建高精度的地質(zhì)模型。通過該軟件，可以模擬盆地在地質(zhì)歷史時期的地層埋藏史、熱史和生烴史，準(zhǔn)確預(yù)測烴源巖的熱演化趨勢和油氣生成、運(yùn)移、聚集過程。在應(yīng)用PetroMod軟件進(jìn)行模擬時，首先需要收集大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。地層數(shù)據(jù)方面，詳細(xì)收集川東南地區(qū)各主要地層的厚度、巖性、沉積年代等信息。通過對研究區(qū)內(nèi)眾多鉆井資料的分析，獲取不同地層在空間上的分布特征和變化規(guī)律。構(gòu)造數(shù)據(jù)則包括斷層、褶皺等構(gòu)造要素的幾何形態(tài)、活動歷史和力學(xué)性質(zhì)。利用地震勘探數(shù)據(jù)、地質(zhì)構(gòu)造圖等資料，確定主要斷層的位置、走向、傾角以及不同時期的活動強(qiáng)度，為模擬提供準(zhǔn)確的構(gòu)造邊界條件。熱參數(shù)數(shù)據(jù)包括巖石熱導(dǎo)率、熱擴(kuò)散率、古熱流值等。通過實(shí)驗(yàn)室測量和對前人研究成果的綜合分析，獲取不同巖石類型的熱參數(shù)，并根據(jù)區(qū)域地質(zhì)背景和熱演化歷史，合理確定古熱流值的變化范圍和趨勢。將收集到的地層、構(gòu)造、熱參數(shù)等數(shù)據(jù)輸入到PetroMod軟件中，建立三維地質(zhì)模型。在建模過程中，充分考慮地層的沉積順序、沉積間斷、剝蝕作用以及構(gòu)造運(yùn)動對地層的變形和改造。例如，對于川東南地區(qū)在晚白堊世-現(xiàn)今經(jīng)歷的抬升剝蝕階段，在模型中準(zhǔn)確設(shè)置剝蝕厚度和剝蝕時間，以反映地層厚度和埋藏深度的變化。同時，根據(jù)構(gòu)造演化史，模擬斷層和褶皺的形成過程及其對地層的影響，確保模型能夠真實(shí)再現(xiàn)地質(zhì)歷史時期的構(gòu)造格局。利用建立好的地質(zhì)模型，設(shè)置合適的模擬參數(shù)和邊界條件，進(jìn)行烴源巖熱演化過程的模擬。模擬參數(shù)包括有機(jī)質(zhì)類型、成熟度參數(shù)、生烴動力學(xué)參數(shù)等。根據(jù)對川東南地區(qū)烴源巖的地球化學(xué)分析，確定不同層位烴源巖的有機(jī)質(zhì)類型，如寒武系筇竹寺組烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以Ⅰ型和Ⅱ?型為主，五峰組-龍馬溪組烴源巖有機(jī)質(zhì)類型多為Ⅰ型。成熟度參數(shù)采用鏡質(zhì)組反射率（Ro），結(jié)合實(shí)際測量數(shù)據(jù)和前人研究成果，確定不同時期烴源巖的Ro值，作為模擬的初始條件。生烴動力學(xué)參數(shù)則根據(jù)不同類型有機(jī)質(zhì)的生烴實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)理論模型，確定烴源巖在不同溫度和壓力條件下的生烴速率和生烴量。4.2.2模擬結(jié)果分析通過PetroMod軟件模擬，得到川東南地區(qū)烴源巖的熱演化史，清晰展示了不同時期烴源巖的熱演化階段和特征。以寒武系筇竹寺組烴源巖為例，在早寒武世沉積之后，隨著地層的持續(xù)埋藏，烴源巖溫度逐漸升高。在加里東運(yùn)動之前，烴源巖處于未成熟階段，有機(jī)質(zhì)尚未大量轉(zhuǎn)化為油氣。加里東運(yùn)動期間，雖然地層發(fā)生了一定程度的抬升剝蝕，但烴源巖仍處于較低的熱演化階段。晚古生代至中生代，川東南地區(qū)經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動和沉積作用，地層再次深埋，筇竹寺組烴源巖進(jìn)入成熟階段，開始大量生成石油。此時，烴源巖的鏡質(zhì)組反射率（Ro）值在0.5%-1.3%之間，有機(jī)質(zhì)中的干酪根在溫度和壓力的作用下，逐漸裂解生成液態(tài)烴類。在中生代晚期，受燕山運(yùn)動的影響，地層進(jìn)一步深埋，熱演化程度持續(xù)升高，烴源巖進(jìn)入高成熟階段，石油開始裂解為天然氣。Ro值達(dá)到1.3%-2.0%，液態(tài)烴類逐漸減少，氣態(tài)烴類大量增加。到了新生代，喜山運(yùn)動使得川東南地區(qū)地層發(fā)生強(qiáng)烈的褶皺和斷裂，部分地區(qū)地層抬升剝蝕。筇竹寺組烴源巖在一些區(qū)域由于埋藏深度減小，熱演化進(jìn)程受到一定程度的抑制，但在構(gòu)造深部區(qū)域，烴源巖仍繼續(xù)向過成熟階段演化，Ro值大于2.0%，主要生成干氣。對于上奧陶統(tǒng)五峰組-下志留統(tǒng)龍馬溪組烴源巖，其熱演化過程也呈現(xiàn)出階段性特征。在晚奧陶世-早志留世沉積后，烴源巖開始緩慢升溫。在加里東運(yùn)動后，地層埋藏深度逐漸增加，烴源巖在泥盆紀(jì)-石炭紀(jì)期間進(jìn)入成熟階段，開始生烴。在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)，隨著構(gòu)造運(yùn)動的持續(xù)和地層的進(jìn)一步深埋，烴源巖熱演化程度加深，生烴量逐漸增大。在中生代晚期，受燕山運(yùn)動影響，龍馬溪組烴源巖進(jìn)入高成熟階段，生烴類型以天然氣為主。新生代的喜山運(yùn)動對其熱演化也產(chǎn)生了重要影響，不同區(qū)域的烴源巖熱演化程度因構(gòu)造變形和抬升剝蝕的差異而有所不同。模擬結(jié)果還顯示，川東南地區(qū)不同構(gòu)造單元的烴源巖熱演化存在明顯差異。在川東高陡褶皺帶，由于構(gòu)造活動強(qiáng)烈，地層埋藏深度變化較大，烴源巖熱演化程度相對較高。例如，在齊岳山斷裂附近，烴源巖受到構(gòu)造熱事件的影響，熱演化進(jìn)程加快，更早進(jìn)入高成熟和過成熟階段。而在川南低陡褶皺帶，構(gòu)造活動相對較弱，地層相對穩(wěn)定，烴源巖熱演化程度相對較低，生烴過程相對較為平緩。這種熱演化的差異性與現(xiàn)今地溫場的分布特征密切相關(guān)，高溫異常區(qū)往往對應(yīng)著烴源巖熱演化程度較高的區(qū)域，進(jìn)一步說明了構(gòu)造運(yùn)動、現(xiàn)今地溫場與烴源巖熱演化之間的相互作用關(guān)系。4.3烴源巖熱演化的影響因素4.3.1埋藏史的影響地層埋藏史對烴源巖熱演化起著關(guān)鍵的控制作用，它直接決定了烴源巖所經(jīng)歷的溫度和壓力條件。在川東南地區(qū)，烴源巖的埋藏過程經(jīng)歷了多個地質(zhì)時期的復(fù)雜變化。以寒武系筇竹寺組烴源巖為例，在早寒武世沉積后，隨著區(qū)域構(gòu)造沉降，地層逐漸深埋。在加里東運(yùn)動之前，該烴源巖持續(xù)接受沉積，埋藏深度不斷增加，溫度和壓力也隨之升高，為有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化提供了必要的熱力學(xué)條件。加里東運(yùn)動對川東南地區(qū)地層埋藏史產(chǎn)生了重大影響。受該運(yùn)動影響，川西-川中基底隆起，川東南地區(qū)位于樂山-龍女寺古隆起的東南緣下斜坡帶。這一構(gòu)造變動導(dǎo)致部分地區(qū)地層抬升剝蝕，筇竹寺組烴源巖的埋藏深度減小，熱演化進(jìn)程受到一定程度的抑制。例如，在黔中古隆起附近，由于地層抬升剝蝕，筇竹寺組烴源巖的埋藏深度大幅減小，其熱演化程度明顯低于未受抬升剝蝕地區(qū)的烴源巖。晚古生代至中生代，川東南地區(qū)再次經(jīng)歷構(gòu)造沉降，地層持續(xù)深埋。在這一時期，筇竹寺組烴源巖再次處于深埋環(huán)境，溫度和壓力升高，熱演化進(jìn)程加快，逐漸進(jìn)入成熟和高成熟階段。燕山運(yùn)動和喜山運(yùn)動進(jìn)一步加劇了地層的構(gòu)造變形和隆升剝蝕。在這些構(gòu)造運(yùn)動的影響下，川東南地區(qū)部分區(qū)域地層抬升，烴源巖埋藏深度減小，熱演化進(jìn)程受到抑制；而在構(gòu)造凹陷區(qū)域，烴源巖則繼續(xù)深埋，熱演化程度進(jìn)一步加深。例如，在齊岳山斷裂附近的構(gòu)造凹陷區(qū)，烴源巖的埋藏深度較大，熱演化程度相對較高，更早進(jìn)入過成熟階段；而在斷裂附近的構(gòu)造抬升區(qū)，烴源巖埋藏深度減小，熱演化程度相對較低。地層埋藏史不僅影響烴源巖的熱演化程度，還對其生烴時期和生烴量產(chǎn)生重要影響。埋藏深度的增加和時間的延長，使得烴源巖經(jīng)歷更高的溫度和壓力，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的熱解和生烴反應(yīng)。埋藏史的變化也會導(dǎo)致烴源巖熱演化的階段性和差異性。在川東南地區(qū)，不同區(qū)域的烴源巖由于埋藏史的差異，其熱演化程度和生烴特征存在明顯不同。這種差異對油氣的分布和勘探具有重要意義，為油氣勘探提供了重要的地質(zhì)依據(jù)。4.3.2熱流史的影響熱流史是影響烴源巖熱演化速率和程度的重要因素，它反映了地球內(nèi)部熱量向地表傳遞的歷史變化。在川東南地區(qū)，熱流史經(jīng)歷了復(fù)雜的演變過程，對烴源巖的熱演化產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。從地質(zhì)歷史時期來看，川東南地區(qū)在晚二疊世時期，受較強(qiáng)的張裂作用影響，局部地區(qū)有玄武巖噴發(fā)，熱流值顯著升高。這一時期，較高的熱流使得烴源巖的溫度迅速升高，熱演化速率加快。以二疊系龍?zhí)督M烴源巖為例，在熱流值升高的影響下，該烴源巖在相對較短的時間內(nèi)達(dá)到了較高的熱演化程度，提前進(jìn)入生烴階段。隨著巖漿活動結(jié)束及區(qū)域抬升作用的影響，熱流值開始下降，并伴隨有波動。熱流值的下降導(dǎo)致烴源巖的熱演化速率減緩，生烴過程也相應(yīng)受到影響。在中生代，雖然熱流值總體呈下降趨勢，但在某些時期仍存在局部熱流異常。這些熱流異常會導(dǎo)致烴源巖熱演化的不均勻性，使得部分區(qū)域的烴源巖熱演化程度高于其他區(qū)域。熱流史的變化還會影響烴源巖的生烴類型。在高溫?zé)崃鳁l件下，烴源巖的有機(jī)質(zhì)更容易發(fā)生裂解，生成更多的氣態(tài)烴；而在較低熱流條件下，烴源巖的生烴過程相對較為緩慢，液態(tài)烴的生成比例相對較高。在川東南地區(qū)，由于熱流史的變化，不同區(qū)域的烴源巖生烴類型存在差異。在熱流值較高的區(qū)域，如川東高陡褶皺帶部分區(qū)域，烴源巖生成的天然氣比例較高；而在熱流值相對較低的區(qū)域，如川南低陡褶皺帶，烴源巖生成的液態(tài)烴相對較多。熱流史與埋藏史相互作用，共同影響烴源巖的熱演化。當(dāng)熱流值升高時，即使烴源巖的埋藏深度不變或略有減小，其溫度仍會升高，熱演化程度也會相應(yīng)增加；反之，當(dāng)熱流值降低時，烴源巖的熱演化程度會受到抑制，即使埋藏深度增加，熱演化速率也會減緩。這種熱流史與埋藏史的相互作用，使得川東南地區(qū)烴源巖的熱演化過程更加復(fù)雜多樣，對油氣的生成、運(yùn)移和聚集產(chǎn)生了重要影響。五、現(xiàn)今地溫場對烴源巖熱演化的影響5.1地溫場與烴源巖熱演化的關(guān)系5.1.1現(xiàn)今地溫對烴源巖成熟度的影響現(xiàn)今地溫作為烴源巖熱演化的關(guān)鍵外部條件，對其成熟度有著直接且顯著的影響。以川東南地區(qū)的五峰組-龍馬溪組烴源巖為例，在焦石壩頁巖氣田，該地區(qū)現(xiàn)今地溫梯度較高，一般在25-35℃/km之間。通過對該地區(qū)多口鉆井中五峰組-龍馬溪組烴源巖的鏡質(zhì)組反射率（Ro）測定發(fā)現(xiàn)，隨著現(xiàn)今地溫的升高，烴源巖的Ro值也相應(yīng)增大，成熟度明顯提高。在某鉆井中，深度為2500m處，現(xiàn)今地溫為75℃，對應(yīng)的Ro值為2.0%，烴源巖處于高成熟階段；而在另一深度為3000m、現(xiàn)今地溫為90℃的位置，Ro值達(dá)到2.5%，烴源巖進(jìn)入過成熟階段。這表明現(xiàn)今地溫的升高能夠加快烴源巖有機(jī)質(zhì)的熱演化進(jìn)程，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)向油氣的轉(zhuǎn)化，從而提高烴源巖的成熟度。根據(jù)Arrhenius方程，有機(jī)質(zhì)熱演化反應(yīng)速率與溫度之間存在指數(shù)關(guān)系，即溫度每升高一定幅度，反應(yīng)速率會顯著增加。在川東南地區(qū)，這種關(guān)系表現(xiàn)得尤為明顯。通過對不同現(xiàn)今地溫條件下烴源巖熱演化的模擬研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)販厣?0℃時，烴源巖有機(jī)質(zhì)的熱解反應(yīng)速率可提高約2-3倍。這意味著在較高的現(xiàn)今地溫環(huán)境下，烴源巖能夠在相對較短的地質(zhì)時間內(nèi)達(dá)到更高的成熟度。例如，在川東高陡褶皺帶的部分區(qū)域，由于現(xiàn)今地溫較高，烴源巖的成熟度普遍高于川南低陡褶皺帶，其生烴過程也更為活躍?，F(xiàn)今地溫對烴源巖成熟度的影響還體現(xiàn)在不同巖性的烴源巖上。頁巖等低熱導(dǎo)率巖性的烴源巖，在相同的現(xiàn)今地溫條件下，由于其內(nèi)部熱量傳導(dǎo)較慢，熱量更容易在局部積聚，導(dǎo)致其成熟度升高的速率相對較快。在川東南地區(qū)，五峰組-龍馬溪組頁巖烴源巖與相鄰的砂巖烴源巖相比，在相同的現(xiàn)今地溫梯度下，頁巖烴源巖的成熟度更高。這是因?yàn)轫搸r的低熱導(dǎo)率使得其內(nèi)部溫度分布相對不均勻，局部高溫區(qū)域能夠促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的熱演化，從而提高成熟度。5.1.2地溫場演化對烴源巖生烴過程的影響地溫場的演化歷史對烴源巖的生烴期次和生烴量有著至關(guān)重要的控制作用。在川東南地區(qū)，通過盆地模擬和地質(zhì)歷史分析發(fā)現(xiàn)，不同地質(zhì)時期的地溫場變化導(dǎo)致烴源巖經(jīng)歷了多個生烴期次。以寒武系筇竹寺組烴源巖為例，在早寒武世沉積之后，隨著區(qū)域構(gòu)造沉降，地溫逐漸升高，烴源巖在加里東運(yùn)動之前進(jìn)入生油門限，開始緩慢生烴。加里東運(yùn)動使得部分地區(qū)地層抬升剝蝕，地溫降低，生烴過程受到抑制。晚古生代至中生代，川東南地區(qū)再次沉降，地溫回升，烴源巖進(jìn)入第二次生烴高峰期，大量生成石油。燕山運(yùn)動和喜山運(yùn)動進(jìn)一步改變了地溫場，烴源巖在中生代晚期進(jìn)入石油裂解氣階段，生烴期次發(fā)生了明顯的轉(zhuǎn)變。地溫場演化過程中的熱事件對烴源巖生烴量也產(chǎn)生了重要影響。在晚二疊世，川東南地區(qū)受較強(qiáng)的張裂作用影響，局部地區(qū)有玄武巖噴發(fā)，熱流值顯著升高。這一熱事件使得烴源巖在短時間內(nèi)受到高溫作用，生烴反應(yīng)速率大幅提高，生烴量明顯增加。對于二疊系龍?zhí)督M烴源巖，在熱流值升高的時期，其生烴量比正常地溫場條件下增加了約30%-50%。熱流值的變化還會影響烴源巖的生烴類型。在高溫?zé)崃鳁l件下，烴源巖更傾向于生成氣態(tài)烴；而在較低熱流條件下，液態(tài)烴的生成比例相對較高。在川東南地區(qū)，熱流值較高的川東高陡褶皺帶部分區(qū)域，烴源巖生成的天然氣比例明顯高于川南低陡褶皺帶。地溫場演化與烴源巖生烴過程的關(guān)系還受到地層埋藏史的影響。當(dāng)?shù)貙勇癫厣疃仍黾訒r，地溫升高，烴源巖生烴過程加快；而地層抬升剝蝕導(dǎo)致埋藏深度減小，地溫降低，生烴過程減緩。在川東南地區(qū)，不同區(qū)域由于地層埋藏史和地溫場演化的差異，烴源巖的生烴過程和生烴量存在明顯的空間變化。在齊岳山斷裂附近的構(gòu)造凹陷區(qū)，地層埋藏深度大，地溫場演化過程中熱事件頻繁，烴源巖生烴量相對較高；而在構(gòu)造抬升區(qū)，地層埋藏淺，地溫相對較低，烴源巖生烴量較少。5.2案例分析5.2.1典型井分析選取焦石壩頁巖氣田的焦頁1井作為典型井進(jìn)行深入分析。焦頁1井位于川東高陡褶皺帶，該區(qū)域現(xiàn)今地溫梯度較高，一般在25-35℃/km之間，大地?zé)崃髦悼蛇_(dá)60-75mW/m2。在該井中，五峰組-龍馬溪組烴源巖深度約為2500-3000m。通過對該井的地溫測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到該深度段的地溫梯度約為30℃/km。根據(jù)鏡質(zhì)體反射率（Ro）測定結(jié)果，五峰組-龍馬溪組烴源巖的Ro值在2.0%-2.5%之間，處于高成熟-過成熟階段。從地溫場與烴源巖熱演化的關(guān)系來看，較高的現(xiàn)今地溫梯度使得該井五峰組-龍馬溪組烴源巖的熱演化進(jìn)程加快。根據(jù)Arrhenius方程，溫度升高會導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)熱演化反應(yīng)速率加快，從而促進(jìn)烴源巖的成熟。在焦頁1井中，由于地溫較高，烴源巖有機(jī)質(zhì)的熱解反應(yīng)速率增加，使得烴源巖在相對較短的地質(zhì)時間內(nèi)達(dá)到了較高的成熟度。與其他地區(qū)同層位烴源巖相比，焦頁1井五峰組-龍馬溪組烴源巖的成熟度明顯更高。在川南低陡褶皺帶的一些鉆井中，相同層位烴源巖的地溫梯度一般在18-28℃/km之間，Ro值多在1.5%-2.0%之間，處于成熟-高成熟階段。這進(jìn)一步說明了現(xiàn)今地溫場對烴源巖成熟度的重要影響，高的地溫梯度能夠促進(jìn)烴源巖的熱演化，提高其成熟度。5.2.2區(qū)域?qū)Ρ确治鰧Υ|南地區(qū)不同區(qū)域的地溫場和烴源巖熱演化進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)川東高陡褶皺帶和川南低陡褶皺帶存在顯著差異。在川東高陡褶皺帶，地溫梯度較高，一般在25-35℃/km之間，大地?zé)崃髦悼蛇_(dá)60-75mW/m2。該區(qū)域烴源巖熱演化程度較高，以寒武系筇竹寺組烴源巖為例，鏡質(zhì)組反射率（Ro）普遍大于3.0%，處于過成熟階段。這主要是由于川東高陡褶皺帶構(gòu)造活動強(qiáng)烈，齊岳山大斷裂等大型斷