南华北地区主要层系热演化特征及其油气地质意义.pdf

第 3 2卷 第 2期 2 O 1 O年 4月 石 油 雾 骀 沾 届 PETR0LEUM GE0LoGY EXPERl M ENT Vo 1 ． 32． No ．2 Apr ．， 2 01 0 文 章 编 号 i 0 0 1 6 1 1 2 【 2 0 1 0 0 2 0 1 0 1 ～ 0 7 南华北地 区主要层系热演化特征及其油气地质意义 赵俊峰 ， 刘 池洋 ， 何争光。 ， 刘永涛。 1 ．西北大学 大陆动力 学国家重点实验室 ， 西安7 1 0 0 6 9 ； 2 ．西北大学 地质学 系 ， 西安 7 1 0 0 6 9 ；3 ．东方地球物理公 司 研究 院 ， 河北 涿州0 7 2 7 5 1 摘要 南华北是我 国油气 勘探久攻未克 的地 区之一 ， 客 观评 价烃源岩 的热演化 程度及其 作用过程 ， 是该地 区勘探 面临的关键 问 题 。通过对 6 0 0余组有机质镜质体反射率数据并结合其它古温标 的分析 ， 较全 面评移 该地 区古近系 、 中生界及 上古生界烃 源 岩的热演化特征并探讨 了其 油气地质意义 。古 近系热演 化多处于未成熟低成 熟阶段 ， 平 面上呈南低北 高的格 局； 济源 凹陷有 机质热演化相对较高 ， 达成熟阶段 。中生界热演化程度普遍 高于古近系 ， 谭庄一沈丘 凹陷 中部下 白垩统 、 济 源凹陷三叠系烃源 岩 多数处 于液态窗范 围。上古生界热演化程度空 间上极不 均一 ， 总体呈南低北 高的格局 。从 热演化与保存 条件分 析认为 ， 太康 隆 起及相邻鹿 邑凹陷北部 的部分地 区， 可作为古生界常规天然气或煤层气勘探 的远 景区； 周 口坳 陷倪 丘集凹陷 中南部 、 谭 庄沈丘 凹陷东部及襄城 凹陷南部等具有新生代二次生烃 的潜力 。 关键词 热演化 ； 烃源岩 ； 古近 系； 中生界 ； 上古 生界 ； 南华北地 区 中图分 类号 TE 1 2 2 ． 1 1 文献标识码 A THERM AL EVoLUTI oN DEGREE AND I TS HYDRoCARBoN GEoLoGI CAL I M PLI CATI oNS oF THE M AI N S TRATA S ERI ES I N THE S oUTHERN NoRTH CHI NA CRAToN Z h a o J u n f e n g ，L i u Ch i y a n g ，He Z h e n g g u a n g 。 ，Li u Yo n g t a o 。 1 ． S t a t e Ke y La b o r a t o r y o f Co n t i n e n t a l Dy n ami c s No r t h we s t Un i v e r s i t y ，Xi ’ a n，S h a a n xi 7 1 0 0 6 9 ，C h i n a； 2 ． De pa r t me n t o fGe o l o g y，No r t h we s t Un i v e r s i t y，Xi ’ a n，S h a a n x i 7 1 0 0 6 9 ，C h i n a； 3 ． Ge o p h y s i c a l Re s e a r c h I n s t i t u t e o f Bu r e a u o f Ge o p h y s i c a l Pr o s p e c t i n g， C NPC，Z h u o z h o u ，He b e i 0 7 2 7 5 1 ，Ch i n a Ab s t r a c t The s o ut he r n Nor t h Chi n a Cr a t o n i S o ne o f t h e a r e a i n Chi n a e x pe r i e nc e d de c a d e s o f e xp l or a t i o n wh i l e n o i n d u s t r i a l r e s e r v o i r h a s b e e n f o u n d ．To o b j e c t i v e l y e v a l u a t e t h e t h e r ma l s t a t u s a n d i t s e v o l u t i o n p r oc e s s e s i s on e o f t h e ke y i n t hi s a r e a ．Ba s e d on mo r e t ha n 6 0 0 s ui t s o f R。d a t a a n d ot h e r g e o t he r m o m e t e r d a t a，t he t he r ma l e v ol u t i o n c ha r a c t e r i s t i c s a nd i t s hy dr o c a r b on ge ol o gi c a l i m p l i c a t i o ns o f t he Pa l e og e n e，M e s o z o i c a nd Upp e r Pa l e o z oi c a r e d i s c us s e d i n t hi s p a pe r ． The v a l u e s o f R。f r o m t he Pa l e o ge ne Sys t e m a r e hi ghe r i n t h e no r t h a nd l o we r i n t h e s o ut h．M o s t of t h e or g a ni c m a t t e r i n Zho uko u De p r e s s i o n i s i mma t u r e a n d l o w ma t u r e ，i n c o n t r a s t wi t h t h e ma t u r e s t a t u s i n J i y u a n a n d Z h o n g mo u S a g s of Ka i f e n g De pr e s s i o n．Th e r m a l e v o l ut i on de gr e e o f t he M e s oz o i c i s h i ghe r t ha n t he o ne o f t he Pa l e og e ne i n g e n e r a 1 ．Th e Lo we r Cr e t a c e o u s i n Ta n z h u a n g -- S h e n q i u S a g s a n d t h e Tr a s s i c i n J i y u a n s a g a r e n o w i n t he p e a k l i q u i d hy dr o c a r b on g e ne r a t i n g s t a ge ． The t he r m a l e vo l ut i on d e g r e e o f t he U pp e r Pa l e o z oi c s h ows s t r o ng he t e r o ge n e i t y i n s pa c e，r a ng i n g f r om i m m a t ur e t o o ve r ma t ur e，a nd de c r e a s e d f r om no r t h t o s o u t h ．Ta i k a n g Up l i f t a n d a d j a c e n t n o r t h e r n Lu y i S a g a r e i n f e r r e d t o we l l p r o s p e c t i v e a r e a f o r n o r ma l n a t u r e g a s o r c o a l b e d me t h a n e e x p l o r a t i o n ．S o me a r e a s s u c h a s t h e mi d s o u t h p a r t o f Ni q i u j i S a g ，t h e e a s t pa r t o f Ta nz hua ng-- She n q i u Sa g s a n d t he s ou t h o f Xi a ng c h e ng Sa g i n Zh ou ko u De pr e s s i o n ha ve t he po t e nt i a l of s e c on da r y h yd r oc a r bo n ge n e r a t i on． Ke y wo r d st he r ma l e v o l u t i o n de gr e e；s o ur c e r oc k； Pa l e o ge ne； M e s oz o i c；U pp e r Pa l e o z o i c； s o ut h e r n Nor t h Ch i na Cr a t o n 收 稿 日期 2 0 0 9 ～1 1 0 4 ； 修 订 日期 2 0 1 0 0 2 0 1 。 作者简 介 赵俊峰 1 9 7 5 ～ ， 男 ， 博士 ， 讲师 ， 从事含油气盆地沉积学 与热 史方面的科研 与教学工作 。E ma i l z j f n wu ． e d u ． e r l 。 基金项 目 国家 自然科学基金 重大研究计划 重点项 目 9 0 8 1 4 0 0 5 、 西北大学大陆动力学国家重点实验室科技部专项经费项 目 B J O 9 1 3 5 4 、 陕 西省教育厅 自然科学专项 0 9 J K7 9 4 与西北 大学科 研启 动基金项 目资助。 1 O 2 石 油 雾 劈 沾 属 第 3 2 卷 南华北地区是我 国油气勘探历 史较长、 但仍 未取得工业性突破的地 区之一 。勘 探证实 ， 上古 生界 、 三 叠 系 、 下 白垩 统 及 古 近 系 在 多 个 凹 陷 均 有 程度 不 同 的油 气 显 示 ， 表 明该 地 区 尚具 有 一 定 的勘探 潜 力 。南 华 北 地 区处 于 活 动 性 较 强 的 华 北克拉通南缘 ， 中新生代 构造 活动与 改造强烈 ， 各 层 系烃 源岩 有机 质 经 历 了复 杂 的成 烃 、 成 藏 与 改造 过 程 。客 观 准 确 地 评 价 烃 源 岩 的 热 演 化 程 度及其作用过程 ， 是 该地区油气资源评价和勘探 目标选择 面临 的非 常 重要 的科 学 问题 。以往 针对 该 地 区烃 源岩热 演 化特 征 的研 究 以局 部 凹陷 或单 层 系 重点 是上古 生界 为主 ， 或 将热演 化作 为成藏 条件 综合 研 究 的 一个 要 素 考 虑I 1 ， 对 全 区主 要 层 系热演化 缺乏 系统研究 。 本 文在较 全 面收集 、 甄别研究 区以往 有机 质镜 质体反 射率 R 。 数据 5 5 7组 并 补测 部 分样 品 4 8 组 的基 础 上 ， 结 合 T ⋯ 、 孢 粉 色 变指 数 等古 温 标 参 数 ， 对研 究 区古近 系 、 中生 界及 上 古 生界 烃 源 岩 热 演化特 征进行 了较全 面评价 ， 并从热 演化 与保存 条件等角度探讨了其油气地质意义。 1 古近系 1 ． 1单井变 化规律 古 近系 R 。数 据 主 要 分 布 在 开 封 坳 陷 和周 口 坳 陷 ， 共获 得有效 R。 数据 7 7个 ， 分 布在 1 5口钻井 中 图 1 ， 样 品岩性 主要为 暗色 泥岩 、 油页岩 等 。 开封坳陷济源凹陷邓 2 、 邓 5井古近系 2 4个 R 数据[ 9 分 布 在 0 ． 5 8 ～ 1 ． 3 O 之 间 ， 深 度 7 1 8 ～ 3 4 7 1 m， R 。 值 随深度呈 指数关 系增 加 图 2 a 。中 牟 凹陷仅有开深 1井 4 个 R 。 值 ， 为 1 ． 6 ～2 ． 4 ， 样品深度在 4 2 8 4 5 5 2 6 m之间， 各数值随深度略 有增加 ， 但 相关 性不 明显 图 2 b 。黄 口凹陷 仅商 1 井有古近 系 R 。 数 据 4个 ， 为 0 ． 4 2 ％～O ． 5 0 之 间 ， 深度为 7 0 0 41 2 0 7 m， R。 随深度 线性增加 图 2 c 。 周 口坳 陷舞 阳凹陷舞 3 、 舞 5 、 舞钾 1 井 的 1 7 个 数 据 均 分 布在 0 ． 2 4 ～0 ． 6 0 ， 深 度 为 8 6 4 ～ 3 4 0 3 m， R 。 值 随深度 变化线 性增加 图 3 a 。此外 ， 该凹陷舞 1 O井 2 个 R 。 值， 均为 1 ． 6 8 4 ， 深度分别 为 2 6 4 0和 2 6 4 5 m。二者在 深度上仅 相差 5 m， 单 凭该数据 难 以辨别 其 热 演化 成 因 或测 试 结果 的正 误 。 襄城 凹陷襄参 1 、 襄 9 两 口井 1 8 个 数据u u主要 分布在 0 ． 2 4 Y 00 ～O ． 6 1 之 间 ， 深度 2 0 2 0 3 5 9 6 m， R 。 随深度线性增 加 图 3 b ； 襄 1 井 只有 1个 R 。高 值 ， 为 1 ． 0 ， 深度 为 3 3 2 5 m， 与 该 凹 陷其 他井 R 。 变 化趋势 不一 致 。周 口坳 陷 中部 凹陷带 谭 参 1 、 周 2 O 、 周 2 2 、 南 9 共 4口 井 7 个 R 值在 0 ． 3 4 ～0 ． 6 8 之 间， 深度为 1 5 7 1 3 8 7 7 m， R o 值 随深度基本呈线性增 加趋势 ， 与舞 阳、 襄城热演化程度一致 图 3 c 。 1 ． 2区域 演化特 征 已获 得的古近系 R 。 值普遍较低 ， 目前多处 于未 图 1 南华北地 区主要层 系 R 。 数据资料点分布 1 ． 古近系样品井位； 2 ． 上古生界样品煤矿 ； 3 ． 中生界样品井位 ； 4 ． 上古生界样品井位 ； 5 ． 地名 ； 6 ． 凹陷边界 Fi g ． 1 M a p s h o wi n g t h e d a t a l o c a t i o n o f t h e R。d a t a f r o m ma i n s t r a t a i n t h e s o u t h e r n No r t h Ch i n a Cr a t o n 第 2期 赵俊峰 ， 等．南华北地 区主要层 系热演化特征 及其 油气地质意义 1 0 3 O O5 l 0 1 5 目 趣2 ．0 2 5 3 0 3 5 40 图 2 开封坳 陷 R 。 一深度关系 Fi g ．2 R。一 de pt h r e l at i o n g r a ph s of t he s our c e r oc k i n t he Ka i f e ng De pr e s s i on Ro ／ ％ 02 0 ． 4 06 图 3 周 口坳陷古近系 R 。 一深度关 系图 Fi g ．3 R。一 de p t h r e l a t i o n gr a phs of t he Pa l e o ge n e s y s t e m i n t he Zh ou kou De pr e s s i on 成熟一低成熟阶段。周 口坳陷、 黄 口凹陷 R。 值大 多 数小 于 0 ． 6 0 ； 济源 凹陷相对 较 高 ， 在 0 ． 5 8 ～ 1 ． 3 0 之 间 。各 凹 陷 R。值 随 埋 藏 深 度 线 性 增 加 趋 势 明显 ， 表 明该 层 系烃 源岩 大多 经历 了较 简单 的 深埋 增 温热史 演 化 过程 。少 数 井 R 。测 值 较 高 ， 可 能 与局 部构 造热 演化 有关 。如 ， 与 开深 1 井 同处东 吴 次 凹的开参 3井在 沙河 街组 二 、 三段 钻遇 5层 累 计厚 9 1 ． 5 1 3 “ 1 的玄武 岩 l 】 引， 据 地震 资料 反 映该 套 玄 武岩 分 布范 围较 大 ， 故 开 深 1井 较 高 的 R。 测 值 可 能 与喜 山期 岩浆 侵入 活动 有关 。舞 1 0和襄 1 井 所 在舞 阳、 襄城凹陷相邻井的古近 系 R。 值均小于或 等于 0 ． 6 ， 若 这 2口井 测 试 无 误 ， 其 热 演 化 程 度 较 高显然 应属 局部 异 常较 高热 源所 致 。 古近系 R。 值平面上大体呈南低北高的格局 。 在埋 深相 近 的条件 下 ， 开封 坳 陷济 源 、 中牟 凹陷 R。 值 整 体较 周 口坳 陷高 ， 均达 到低 ～高 成熟 阶段 。黄 口凹陷热 演 化程度 相对 较低 ， 但 与周 口坳 陷相 同深 度段 相 比 ， R 。 值 仍偏 高 。南华 北地 区古 近 系 R。 值 平 面分布 与 现今地 温 场南 低 北 高 的分 布 格局 基 本 一 致 r 1 ， 反 映古 近 系 烃 源 岩 热 演 化 受 新 生 代 地 温 场 的控制 作用 明显 。 2 中生 界 2 ． 1单 井变 化规律 南华北地 区已获得 的中生界镜质 体反射 率 ， 主要 来自三叠系、 下白垩统 ， 共有 1 5口井 1 6 2 个数据。主 要分布在北部济源、 黄 口凹陷及南部 的周 口坳陷谭 庄一 沈丘 凹陷口 ， 样品岩性主要为暗色泥岩 。 开封 坳 陷济源 凹 陷济 参 l井 4 0 4 2 ～ 4 9 0 8 m 井 段 8 个 R。 值 变化 在 1 ． 6 ～2 ． 2 之 间 ， R。 随深 度线性增加 ， 与同凹陷邓 2 、 邓 5 井古近系 R。 值在 深度 剖面 上 基 本 可 上 下 衔 接 。豫 深 2井 2 7 5 9 ～ 0 l 2 3 4 5 6 g 越 。 抛 “ 如 1 0 4 石 油 寥 锈 弛 届 第 3 2卷 3 1 3 7 iT I 井段 的 5个 R 。 值 变化在 1 ． 7 6 ～ 1 ． 9 8 之 问 ， 远高 于相邻 的邓 2 、 邓 5井 同深度 古 近 系 R 。 值 ， 由于取样井 段较集 中， R 。随深度 线性 增 加趋 势 不显著 图 2 a 。黄 口 凹陷丰参 1井 1 3 3 0 ～ 1 5 4 0 IT I 有 4个 R。 值为 0 ． 6 7 0 o ～O ． 8 5 ， 随深 度线性增 加 ； 2 9 5 1 m 深度左 右有 2 个 测值 ， 分别 为 0 ． 8 1 ， 0 ． 9 2 图 4 。黄 口凹 陷商 1井 3 7 0 0 ～3 9 0 0 1 T I 井段 7个 R 。值 为 1 ． O 9 ～ 1 ． 4 4 图 2 c ， R。 值 与深度 关系不 明显 ， 可能 与取 样段 较集 中有关 。 周 口坳 陷谭 庄一 沈 丘 凹 陷 1 1口井 1 3 6个 数 据 大 多数 井 1 0口 R 。值在 0 ． 5 0 ～ 1 ． 3 0 之 间 ， 深度 2 0 0 0 4 2 0 0 m； 且 单井 R。 随深度 变化 的 线性 关系均 比较 明显 ； 只有南 9 、 周参 1 0 及 周参 1 1 吕 j 送 R ／ ％ 04 06 0 ． 8 1 ． o 1 2 l 4 l 6 1 ． 8 2o 2 2 24 图 4 开 封 坳 陷 黄 口凹 陷 丰参 1井 R。 一 深 度关 系 Fi g． 4 R。一 d e pt h r e l a t i on gr a ph of t he s ou r c e r oc k i n W el l Fe ng c a n l 。t h e Hu a ng kou Sa g of t h e Ka i f e n g De pr e s s i on 2 宣 翥 s 醛 4 较 高 ， R 。 在 1 ． 5 O ～3 ． 8 0 之 间 。 2 ． 2区域 演化 特征 中生界 R。 值 普遍 较 古近 系 高 ， 除 8个 数 据小 于 0 ． 5 外 ， 多数 在 0 ． 5 ～1 ． 3 之 间 ， 处 于低一 中等成 熟 阶段 。周 口坳 陷各井 及 济源 凹陷济 参 1 、 丰参 1 井 R 。 均 随埋藏 深度线 性增加 图 2 a ， 图 4 ； 表明中生界烃源岩大多经历 了较 简单的深埋增温 热 史演化 过程 。其热 演化特 征和热 演化程 度 ， 在 区 域 上应有一 定代 表性 。 局 部地 区 的有 机 质 R。大 于 1 ． 3 ， 经 历 了高 异常热 演化 作 用 。盆地 内井 下 中 生 界 R 。值 大 于 1 ． 3 的井 有 5口， 为豫 深 2 图 2 a 、 南 9 、 周参 1 O 和 周参 1 1 井 ， 反 映这 些地 区源岩 已达高成 熟 阶段 。 南 9 、 周 参 1 O和周参 1 1 井 的 R。 值多数 大 于 1 ． 5 图 5 a ， 在 空 间上 集 中分 布 在 沈丘 凹陷南 缘 约 3 0 k m 范 围 内 。在 该 区之 北 约 1 2 k m 的周 参 1 9和 南 2井 ， 其 热演 化程 度 明显 要 低得 多 。显 然 ， 以周 参 1 1 井 为代 表的 高热演化 区 ， 分 布较局 限 ， 应属 局 部 较高异 常 热 源 成 因 ， 并 不 能 代 表 区 域 热 演 化 面 貌 。该 区处于燕 山 晚期 较 强 烈 逆 冲推 覆 构造 的前 缘 ， 挤 压变 形强烈 ， 基底 抬升 幅度大 ， 较高 的热演化 应与此 特殊 的构造 背景有 成 因联系 。 3 上古生界 共 获得石炭 一二 叠 系 代表 性 镜 质 体反 射 率 数 据 3 6 6 个 含本 次补测 4 6 个 ， 其 中钻 井样 品共 1 9 口井 1 4 4个 数据 ， 涵盖 了河淮 盆地 包括开 封坳 陷 、 周 口坳 陷 和太康 隆起 3个一级 构造单 元 钻 至古生 界 的绝 大多数 井 图 1 ； 露 头样 品 数据 2 2 2个 ， 分 布在盆地 周邻 的徐 淮 、 豫 西 、 豫 北地 区和 盆地 内的 济 源 、 平 顶 山、 禹县等诸 煤 田及露 头区 ； 样 品岩性 主 R 。 ／ ％ R。／ ％ 00 1 0 20 3 ． 0 4 0 5 ． 0 0 ． 4 06 08 1 0 l 2 1 4 1 6 l 8 2 0 2 2 窖 图 5 周 口坳陷 中南部凹陷 R 。 一深度关 系 Fi g． 5 R。一 d e pt h r e l a t i o n gr a phs o f t he s ou r c e r o c k i n m i d s ou t he r n s a gs o f t he Zh ou kou De pr e s s i o n 第 2 期 赵俊峰 ， 等．南 华北地区主要层 系热演化 特征及其油气地质意义 1 0 5 要 为 暗色 泥岩 、 煤岩 。 3 ． 1河淮 盆地 开封坳陷黄 口凹陷丰参 1 井 的 1 8 个 石炭一 二叠 系 R 。 值 ， 来 自江苏油 田、 西北大学 1 9 9 1 和本次补测 图 4 的 3 组 数据 所反 映 的趋 势 总体 吻合 。其 中 1 7 个 R 。 值均小 于 1 ． 2 ， 平均 为 0 ． 9 2 ， 反映 了较低 的 热演 化状态 图 4 ； 仅 1个样 品 2 ． 3 5 数值 明显偏 大 ， 分析认 为此 测值 不 具代 表性 或测 试 可能 有误 。 太康隆起 3口井 2 3 个 R 。 数 据在 1 0 0 0 3 0 0 0 m 取样段 内 R 。 变化在 1 ． 3 1 ～3 ． 9 0 之 间 。其 中太参 3 、 南 3井 值随 深度有 线性 增加 的趋 势 ， 但 其 斜率 z X R 。 大于 1 ． 5 ／ k in， 超过 正常埋深增温作 用引起 的 R 。 增加 幅度 研 究 区 中、 新 生界 △ R 。 一 般 为 O ． 2 ～ 0 ． 8 ／ k in 。另收集到太参 1 井 山西组 ， R 。 5 、 太参 2 下二叠统 ， 尺 。为 1 ． 8 6 2个深度 不详 的上古 生 界 R 。 数据 。太参 3 井 1 7 0 0 1 8 0 0 m 左右 的 T ⋯ 值 达 到 5 1 5 ～5 3 7 C； 1 2 0 0 ～ 1 8 0 0 m 深 度 段奇 偶 优 势指 数 oE P 值 为 1 ． 1 ～ 1 ． 3 ； 南 3井 下 石 盒 子 组 O EP值 为 1 ． O 2 ～1 ． 1 9 。多 种温 标 参 数 均 反 映 该地 区较高 的热 演化 程度 ， 该地 区仅太 参 1井 见到 燕 山期 岩浆侵 入 现象 。 周 口坳 陷鹿 邑 凹陷 6口井 在 1 5 0 0 ～3 9 0 0 m 深度 段 4 2个 R。 数 据 在 0 ． 7 2 ～ 2 ． 6 1 之 间 ， 平 均 1 ． 7 0 。另 获 得 南 4井 1 个 测 值 为 3 ． 4 2 深 度不 详 。本 次实 测 的南 7井 5个 R。 值 ， 周 参 7井 1个 R 值 与以往 所测 同深度 段 。 数值 一 致 ； 同层 位烃源岩孢粉颜 色指数为褐黑 色。该 凹陷 R。值 分布 呈南 低北 高之 势 ， 与上 古生 界 现今埋 深 南深 北 浅 的格局 相反 ， 且 整个 凹 陷 的 R。 数 据 与 埋 深 不 在 一 个 趋势 线上 ， 表 明新 生代 以来 地 热场对 上 古生 界 热演 化不 具控 制作 用 。此 外 ， 单 井 A R。 也 比较 高 ， 在 1 ． 7 ～2 ． 0 ／ k in 之 问， 指示该 凹陷总体 热 演化 特征 与太 康隆起 具 相 似性 和过 渡性 。 周 口坳 陷中南部 凹陷除少数 测值 周 1 7井 4 值 ， 南 1 4井 1 值及南 6 井新 测 1 值 在 1 ． 6 6 ～2 ． O ％之 间外 ， 其 余 R 。 值 介 于 0 ． 6 5 ％～1 ． 4 之 间 图 5 b 。 单 井 R。 值 与取样 深 度 相 关 性 不强 ， 或 表 现 为 随深 度 轻微 变化 如 南 6 ， 南 1 1 ， 或 在 相 近 深 度段 内变 化剧烈 如襄 5 ， 南 1 4 ， 也有的井 由于取样深度段 太 短 ， 难 以体 现 相 关 性 。南 1 l 、 南 1 4井 上 古 生 界 丁 值 分 别为 4 3 5 ～4 4 8 ， 4 4 0 ～4 6 6℃ ； 孢 粉 颜 色 为 黄 色 、 黄 红 色l 1 ； 与 同深 度 R。 反 映 的变 质 程 度 一 致 。总体 而 言 ， 周 口坳 陷中部 各 凹陷热 演 化程度 较 低 ， 在液态窗范围； 而位于坳陷南端 的汝南 、 东岳凹 陷 热演 化程 度可 达高 成熟 晚期 阶段 ， 主要 与燕 山期 岩浆活动有关 周 1 7 、 周浅 1 井钻遇 中酸性火山岩 及 花 岗岩 。 3 ． 2周 邻煤 田及 露 头 区 河淮盆地东邻 自南到北淮南 、 淮北 、 徐州 、 枣庄 和 兖州矿 区石炭一 二叠系的 R 。 值主要变化在 0 ． 3 5 ～ 1 ． 2 4 之间 ， 与周 口中部 凹陷内井 下石炭一 二叠系 的 R 。 值基本一致， 二者可相互补充、 彼此印证。淮北矿 区刘 桥和朔 里 煤矿 R 值 普遍较 高， 在 1 ． 5 5 ～ 2 ． 2 7 之间 ， 已证 实 为 岩浆 侵 入 所 致 。淮 北 矿 区之 西 的永 城 矿 区 石 炭一 二 叠 系 煤 岩 R 。值 均 大 于 2 ， 多 处 已为天 然焦 和无 烟煤 ， 表 明经 历 了高 的热 演 化 过程 ， 亦 主要 是 岩 浆 活动 所 致 。在 煤 田内 ， 闪 长 岩类 和基 性辉 绿岩 类 以较大 岩株 、 岩墙 或岩 脉侵 入 到煤 系及煤 层 顶 底 板 。与岩 浆 侵 入 体 接 触部 位 的煤 全 变成 天然 焦 ， 其 外侧 则 为无烟 煤 [ 6 。 盆地北部主要是济源 、 荥巩及焦作 等煤 田大多经 历 了异常高 、 但又不均匀 的差 异热演化过 程。济 源地 区克井 矿 区 ， 山 西 组 下 部 煤 层 二 煤 R o值 高 达 6 ． o H～7 ． 0 ， 已为 超 级 无 烟 煤 ； 向西 不 到 2 0 k m 的下 冶 矿 区 ， R。 减 小 为 1 ． 8 9 ～2 ． 5 ， 达 贫 、 瘦 及无 烟煤 阶段 。偃 龙煤 田 1 O个地 点 的反射 率都 在 5 ． 0 以上 ， 到 诸 葛 矿 R。又 降 到 2 ． 9 1 ％ 。 由东 向 西逐渐变低 的煤变质趋势十分明显 。荥巩煤 田R。 在 4 ． 2 ～ 5 ． 7 ％之 间E l 8 ] 。焦作 煤 田各 矿 R。 值 在 3 ． 2 7 ～ 4 ． 9 O ％ 之 间 。盆地 北部 诸 煤 田虽 热演 化 程度很 高 ， 但少 见岩 浆侵 人煤 系 的直 接证据 。 盆地 西 部 平顶 山矿 区及 向西 北 延 伸 的宜 阳李 沟矿热 演 化程度 较低 ， 1 4个 R 。 值 变化 在 0 ． 3 8 ～ 1 ． 0 4 之 间 。西北 部 的郑 州米 村 矿 、 登封 8 9 0 3矿 和禹县 矿 的上 石 炭 统 热 演 化 程 度 较 高 ， 7个 R 。 值 在 1 ． 2 5 ～ 2 ． 6 4 之 间口 。这 3个 矿 区位 于太 康 隆起 的西延 部位 ， 其 较高 热演 化特 征与 太康 隆起具 相 似性 。 位 于盆 地南 部 汝 南 凹陷之 南 的确 山吴 桂 桥 井 田， 山西组、 下石盒子组含煤 3 o余层 ， 煤类有肥煤 、 焦煤 、 瘦 煤 、 贫煤 、 无 烟煤 、 天 然 焦等 。勘 探 与研 究 表 明 ， 该 区煤 变质 作 用 主要 受 燕 山、 喜 山期 岩浆 作 用控 制 E 2 o - 2 1 。 3 ． 3区域演 化特 征 总体而言 ， 南华北地 区上古生界热演化具 如下特 征 1 R 。 在空间上变化 幅度极不均一 ， 不 同地 区 的热 演化程度差别很大 ， R。 值变化范 围在 0 ． 3 8 ％～7 ． 0 之间。 2 R。 值平 面分布总体呈南低北高的格局。 开封 坳 陷东部 丰参 1井 样 品 R 。值 相对 较 低 ， 为 中成 熟 阶段 ； 济源 、 焦作 地 区 、 太 康 隆起及 西延 露头 1 O 6 石 油 雾 劈 沾 届 第 3 2卷 区普 遍高 ， 达高 成 熟过 成 熟 阶段 ； 周 口坳 陷 近太 康 隆起 的鹿 邑 凹陷较高 ， 亦达到 高成熟过成 熟 阶 段 ； 周 口西部 、 中部 凹陷带 相对较 低 ， 多数 处 于低一 中等成 熟 阶段 ， 南部 凹陷 和 中部 深 凹可达 高成熟 一 过成熟 阶段 。 3 上古 生 界 较 高热 演 化 的地 区 ， 在 空间上 分布主 要表现 为点 、 带 2种形 式 。为详细 刻 画上古生 界 R。 平 面分 布 特 征 ， 依 据 实 测数 据 和 深 度趋 势外 推 方 法 编 制 了上 古 生 界 山西 组 R。 等 值 线 图 图 6 。由图可 知 ， 呈 点状 分布 的主要 是 受岩 浆侵 入 接 触 变 质 影 响 的 地 区 ， 如 永 城 、 淮 北 、 确 山 等 ； 济 源一郑 州 太康鹿 邑 凹陷北部 则构成 N w 向分 布的带状 高热演 化 区 ， 其 R 。 值 在 2 ． 5 以上 。 4 不 同于本 区新 生界 、 中生界 R 。 一 深度 之 间 的简 单 线性关 系 ， 上 古 生 界 R。与 埋 深 之 间 的 关 系 复 杂 ， 线性关 系不显 著 或 变 化 幅度 大 ， 反 映其 有 别 于 简单 深埋增 温作用 的特 点 。 5 上古生 界高热 演化 区与现今高 地 温 场分 布 区1 ] 不 一 致 ， 反 映热 演 化 总体 上不受后 者控制 。 4 油气地质意义 与相邻 的渤海湾盆地 古近系普遍在低 中等成 熟度 的热 演化程度相 比， 南华北古近系 R 。 值 明显 偏 低 ， 主要受控于新 生代 以来 华北 南部 总体 较低 的地 温场作用 。周 口坳 陷各 凹陷 、 黄 口凹陷古 近系 有机 质多处于未成熟一低成熟 阶段 。以往勘探在 襄城 凹 陷襄 5 、 襄 7 、 襄 9 及 襄参 2井古 近 系核桃 园组 发现 油斑 、 油迹砂 岩等不 同级别 的油 气显示 ， 油源对 比表 明原 油来 自核一段 和核二段 的未熟烃 源岩l 2 ， 说 明 该套烃源 岩尚具有 一定 的生 烃能 力， 起 始生 油 门限 深度在 2 4 0 0 3 2 0 0 m左右。济源、 中牟凹陷古近 系有机 质 热 演 化 相 对 较 高 ， 均 达 到 低一 高 成 熟 阶 段 ， 正 处于 生烃高 峰 ， 起始 生 油门限深 度在 1 0 0 0 ～ 1 3 0 0 m 左 右 。如邓 2井 古 近 系 曾 出油 8 ． 3 6 m。 ； 开 参 2井 古 近 系 沙河 街 组 曾 出油 0 ． 1 6 2 m。 ， 指 示 这 些地 区古近 系具有 较好 的勘探潜 力 。 中生 界热演 化程度 普遍 高于古 近系 ， 除局部地 区外 ， 多数 处 于低一 中等成 熟 阶 段 ， 正值 液 态烃 生 烃高 峰 。从 烃源岩 的发 育程度 和热演 化状态 分析 ， 谭庄沈丘 凹陷 中部下 白垩统 、 济源 凹陷三叠 系烃 源岩大部 分 进 入 液 态 窗 范 围 ， 具 有 良好 的生 烃 潜 力 。如周 参 1 0 、 周 参 1 2井均获 少量原 油 。 南华 北地 区上古 生界经 历 了多期差异 性改造 ， 不 同地 区埋 藏 史有 别 。在 印 支期 末 区域 性 深 埋增 温作 用基础