李 丹常 健李晨星姚同云劉敏珠

1.中國(guó)石油大學(xué)(北京)油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京102249;

2.中國(guó)石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)學(xué)院,北京102249;

3.北京阿什卡技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司,北京100101

盆地模擬是由計(jì)算機(jī)遵從地質(zhì)過(guò)程定量地模擬含油氣盆地的形成和演化,從而反映出含油氣盆地中油氣成藏的本質(zhì)規(guī)律 (Hantschel and Kauerauf,2009; 汪銳等,2020)。盆地模擬技術(shù)發(fā)展至今已有40 余年,目前國(guó)際上應(yīng)用較為廣泛、認(rèn)可度較高的盆模軟件主要包括德國(guó)Schlumberger公司的PetroMod軟件、美國(guó)Platte River公司(PRA)的BasinMod軟件、Zetaware公司的Trinity軟件和法國(guó)石油研究院(IFP)的TemisFlow軟件(張慶春,2001;石廣仁,2009)。PetroMod軟件是超壓技術(shù)的代表(Gabriele, 2017),BasinMod軟件側(cè)重結(jié)合測(cè)井曲線(xiàn)模擬盆地,Trinity軟件能利用地殼厚度和沉積速率預(yù)測(cè)大地?zé)崃髦?TemisFlow軟件是回剝技術(shù)的代表。對(duì)國(guó)內(nèi)而言,中石油公司開(kāi)發(fā)的BASIMS軟件也具有較廣的應(yīng)用,但是軟件數(shù)值模擬水平和軟件更新速度相比國(guó)外有一定差距。這些軟件盡管可以進(jìn)行多尺度的盆地模擬,但對(duì)于側(cè)向構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的模擬仍存在問(wèn)題,尤其對(duì)于構(gòu)造復(fù)雜地區(qū),如逆沖推覆帶、鹽構(gòu)造和泥底辟等(劉可禹和劉建良,2017),而這些地區(qū)通常是油氣勘探的重要地區(qū),因此對(duì)相關(guān)構(gòu)造的模擬具有一定的科學(xué)意義。為了解決復(fù)雜構(gòu)造在盆地模擬中存在的這一問(wèn)題,文中利用法國(guó)Beicip-Franlab公司設(shè)計(jì)的KronosFlow 2012軟件對(duì)塔里木盆地柯坪逆沖推覆帶和庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶進(jìn)行了新生代以來(lái)的定量反演,并利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)約束及驗(yàn)證其有效性。

1 KronosFlow 2012軟件簡(jiǎn)介

對(duì)于復(fù)雜構(gòu)造環(huán)境下的地史恢復(fù),一套地層可能有多個(gè)深度值,除了要考慮垂向上地層厚度的變化,還要考慮橫向上的收縮量,因此利用傳統(tǒng)的回剝技術(shù)已經(jīng)難以實(shí)現(xiàn)。法國(guó)Beicip-Franlab公司的KronosFlow 2012軟件提出非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格技術(shù)和有限體積法結(jié)合的模擬思路,在保證網(wǎng)格物質(zhì)平衡的前提下,恢復(fù)地層從沉積初期至今的構(gòu)造演變過(guò)程,輸出一系列連續(xù)的網(wǎng)格變形動(dòng)態(tài)圖,能夠解釋沉積物減壓、侵蝕和側(cè)向位移,適用于逆沖推覆構(gòu)造、鹽構(gòu)造和泥底辟等復(fù)雜構(gòu)造。另外,KronosFlow 2012軟件與TemisFlow2012軟件可以很好的結(jié)合,將地史重建的結(jié)果輸入到TemisFlow軟件中,在垂向壓實(shí)和水平擠壓應(yīng)力共同作用下,進(jìn)行高精度的多尺度盆地模擬。該軟件與其他盆模軟件相比,具有以下優(yōu)勢(shì):①突破了盆地建模中對(duì)于逆沖推覆帶、鹽構(gòu)造和泥底辟等的局限性 (Anka et al., 2018);②可以描述復(fù)雜構(gòu)造形態(tài) (Anka et al., 2018);③能夠恢復(fù)盆地側(cè)向變形量 (Frery et al., 2017);④可以在動(dòng)態(tài)網(wǎng)格上模擬油氣的生排運(yùn)聚過(guò)程 (Frery et al.,2017)。

2 工作流程及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

利用KronosFlow軟件進(jìn)行盆地建模(圖1),是以鉆井、地震、測(cè)井以及地層對(duì)比信息等資料為基礎(chǔ),將剖面數(shù)字化并建立構(gòu)造及骨架模型(圖2),并結(jié)合巖相資料創(chuàng)建完整的現(xiàn)今剖面。然后依次恢復(fù)斷層側(cè)向位移,消除后期變形等影響(圖3),并進(jìn)行網(wǎng)格化處理,在保證網(wǎng)格物質(zhì)平衡的基礎(chǔ)下,恢復(fù)研究區(qū)構(gòu)造演化史。最后將構(gòu)造恢復(fù)結(jié)果輸入到TemisFlow軟件中,并設(shè)置4類(lèi)約束條件包括沉積模型(地質(zhì)單元、地層年代、巖性、厚度、石油系統(tǒng)因素)、斷層性質(zhì)(穿透性)、熱條件(現(xiàn)今熱流、古熱流、地溫梯度、地表溫度)以及巖石圈模型(地質(zhì)單元及層厚等)。在此基礎(chǔ)上,即可進(jìn)行模擬。通過(guò)Temisflow盆地模擬,可以獲得14種結(jié)果(圖4),結(jié)果涉及地史、熱史、生烴史、排烴史、運(yùn)聚史5個(gè)方面,準(zhǔn)確性較高,使用者可以結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇。

圖1 盆地模擬流程圖Fig.1 Workflow of basin modeling for the KronosFlow software

圖4 TemisFlow 2012軟件界面圖Fig.4 Interface of the TemisFlow 2012 software

KronosFlow軟件界面清晰,具有4種變形類(lèi)型(圖3):①移動(dòng)最小二乘法,在位移場(chǎng)中給每個(gè)受約束的頂點(diǎn)設(shè)置位移量,而達(dá)到表面變化最小化;②有限元法,用于離散化和解決可變形材料表面模型的手段;③定向剪切,以一定角度變化;④彎曲滑動(dòng),選擇相應(yīng)參考線(xiàn),以此為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)其他線(xiàn)長(zhǎng)度變化最小化。另外還有5種變形設(shè)置:①自動(dòng)重新組合行,在一致的行上應(yīng)用約束;②使用錨點(diǎn);③調(diào)整長(zhǎng)度,調(diào)整長(zhǎng)度以獲得更好的貼合度;④允許混合線(xiàn)類(lèi)型,混合斷層和水平線(xiàn);⑤選擇實(shí)習(xí)線(xiàn),在內(nèi)部線(xiàn)上應(yīng)用約束。這4種變形類(lèi)型及5種變形設(shè)置可以通過(guò)3種操作方式實(shí)現(xiàn),分別是雙線(xiàn)約束、滑動(dòng)變形和多元約束。變形方法與操作方式的完美利用,可以高效準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)構(gòu)造恢復(fù),為盆地模擬打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。軟件還具有強(qiáng)大的質(zhì)量檢驗(yàn)功能,在每一步操作結(jié)束后均可對(duì)幾何形狀、特征一致性、最小區(qū)域等方面進(jìn)行檢驗(yàn),以確保操作的準(zhǔn)確性。

圖3 KronosFlow 2012軟件構(gòu)造恢復(fù)界面圖Fig.3 Restoration interface of the KronosFlow 2012 software

實(shí)際操作中,需要注意以下幾個(gè)方面:①創(chuàng)建現(xiàn)今剖面時(shí)基底要有合理的形態(tài),才能保證構(gòu)造恢復(fù)時(shí)斷塊沿滑脫面順利滑動(dòng);②對(duì)于簡(jiǎn)單的褶皺構(gòu)造,采用多元約束是極為有效且準(zhǔn)確的一種操作方式,該方法要求斷層兩側(cè)的所有地層線(xiàn)均手動(dòng)設(shè)置到相應(yīng)的位置,因此可以較準(zhǔn)確地恢復(fù)斷層兩側(cè)的地層,有效地減少檢驗(yàn)時(shí)的錯(cuò)誤提示;③對(duì)于復(fù)雜的褶皺形態(tài),需要先利用雙線(xiàn)約束法中的彎曲滑動(dòng)來(lái)約束斷塊內(nèi)部線(xiàn)實(shí)現(xiàn)去褶皺,再用多元約束法進(jìn)行準(zhǔn)確恢復(fù);④該軟件具備自動(dòng)檢驗(yàn)錯(cuò)誤的功能,若在檢驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)斷塊有部分疊加的錯(cuò)誤,利用滑動(dòng)變形法可以較好地解決這個(gè)問(wèn)題。

3 實(shí)例分析

文中以塔里木盆地北緣柯坪逆沖推覆帶的AA′剖面和庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶的B-B′剖面為例,結(jié)合KronosFlow軟件在擠壓盆地模擬方面的優(yōu)勢(shì),通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行熱史及烴源巖成熟度的恢復(fù),并將盆地溫度場(chǎng)及成熟度模擬結(jié)果與已有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,約束并驗(yàn)證盆地模擬的結(jié)果。

3.1 柯坪逆沖推覆帶構(gòu)造-熱演化研究

柯坪逆沖推覆帶位于塔里木盆地西北緣(圖5),表現(xiàn)為疊瓦狀逆沖推覆,于白堊紀(jì)發(fā)生剝露事件,具有暴露式逆沖推覆前鋒(馬德明等,2007;Chang et al., 2019),最主要的區(qū)域性滑脫面是中寒武統(tǒng)阿瓦塔格組膏泥巖層(曲國(guó)勝等,2003)?？缕旱貐^(qū)具有廣闊的油氣勘探前景,廣泛分布的油苗等證實(shí)了該地區(qū)曾有過(guò)大規(guī)模的油氣運(yùn)聚,另外新蘇地1井鉆遇了奧陶系—志留系多套油氣顯示層,尤其在志留系柯坪塔格組獲工業(yè)氣流,表明其具有良好的石油地質(zhì)條件(呂修祥和嚴(yán)俊君,1996;楊庚,2003;呂修祥等,2014;黃蘇衛(wèi),2014;張遠(yuǎn)銀等,2019;高永進(jìn)等,2020)。

1—柯坪塔格斷層;2—柯坪塔格背斜;3—依木干他烏斷層;4—卡拉布克塞塔格斷層;5—孔烏臘奇背斜;6—依木干他烏南斷層;7—奧茲爾塔格斷層;8—皮羌山斷層;9—皮羌山向斜;10—托克散阿達(dá)拜山背斜;11—阿合奇-烏恰斷層;12—皮羌斷層;13—薩爾干斷層;14—印干斷層;15—科克布克三山斷層;16—奧伊布拉克山斷層圖5 柯坪逆沖推覆帶主要斷層和褶皺構(gòu)造分布圖(據(jù)呂修祥等,2014修改)Fig.5 Major faults and folds in the Kalpin thrust-nappe belt (modified after lv et al., 2014)1-Kepingtag fault; 2-Kepingtag anticline; 3-Yimugantawu fault; 4-Kalabukesaitag fault; 5-Kongwuqi anticline; 6-Southern Yimugantawu fault; 7-Aoziertag fault; 8-Piqiangshan fault; 9-Piqiangshan syncline; 10-Tuokesanadabaishan anticline; 11-Aheqi-Wuqia fault; 12-Piqiang fault; 13-Sergan fault; 14-Yin′gan fault; 15-Kekebukesanshan fault; 16-Aoyibulakeshan fault

A-A′剖面(圖6)發(fā)育3個(gè)逆沖席(柯坪塔格、依木干他烏、卡拉布克塞塔格),由上覆于第四系的寒武系—二疊系組成,指示出一個(gè)弧形的突起地貌,并以中寒武統(tǒng)膏泥巖層為滑脫面(楊庚,2003)。該剖面原始長(zhǎng)度為99.6 km,現(xiàn)今長(zhǎng)度為61.1 km,縮短量為38.5 km,縮短率為38.7%。文中模擬A-A′剖面采用的約束條件見(jiàn)表1,熱流數(shù)據(jù)參考已有研究成果 (王良書(shū)等,1995;劉紹文等,2017a),由于柯坪逆沖推覆帶自侏羅紀(jì)以來(lái)處于緩慢冷卻階段,熱流勻速降低,僅利用古熱流和現(xiàn)今熱流加以約束。文中利用平衡剖面技術(shù)依次恢復(fù)了該剖面的初始構(gòu)造。根據(jù)實(shí)測(cè)低溫?zé)崮甏鷮W(xué)年齡和砂箱實(shí)驗(yàn)?zāi)M認(rèn)為卡拉布克賽格、依木干他烏、柯坪塔格斷層活動(dòng)時(shí)間分別為54～46 Ma、40～30 Ma、15～10 Ma(Chang et al., 2019)。此次熱史模擬結(jié)果表明(圖7),依木干他烏斷層在40～30 Ma再次活動(dòng),斷層附近志留系—泥盆系(S-D)的溫度大于85 ℃,柯坪塔格斷層在15～10 Ma活動(dòng),斷層附近志留系—泥盆系(S-D)的溫度小于70 ℃,與已有研究結(jié)果相一致(Chang et al., 2019)。整體上,溫度隨地層埋深的增加而升高,體現(xiàn)了構(gòu)造-熱演化的相關(guān)性,受構(gòu)造擠壓、斷層活動(dòng)和鹽體上涌的影響,局部溫度場(chǎng)受到干擾(何麗娟等,2017)。

表1 柯坪逆沖推覆帶A-A′剖面模擬約束參數(shù)Table 1 Constraint parameters of the A-A′ section modeling for the Kalpin thrust-nappe belt

圖6 柯坪逆沖推覆帶A-A′剖面圖(據(jù)馬德明等,2007修改;剖面位置見(jiàn)圖5)Fig.6 A-A′cross section across the Kalpin thrust-nappe belt (modified after Ma et al., 2007; location is shown in Fig.5)

同時(shí),烴源巖成熟度模擬結(jié)果表明(圖8),寒武系烴源巖成熟度為1.3%～1.7%,奧陶系烴源巖成熟度為0.7%～1.2%,石炭系烴源巖成熟度為0.5%～0.9%,二疊系烴源巖成熟度為0.4%～0.6%,寒武系和奧陶系烴源巖熱演化程度高,處于高成熟階段,生烴能力強(qiáng),模擬結(jié)果與相關(guān)學(xué)者對(duì)柯坪地區(qū)烴源巖實(shí)測(cè)鏡質(zhì)體反射率結(jié)果相匹配(李椿等,2001;張遠(yuǎn)銀等,2019)。柯坪逆沖推覆帶奧陶系烴源巖隨著埋藏深度的增加而不斷成熟,受隆升剝蝕作用的影響,烴源巖熱演化停滯,現(xiàn)今進(jìn)入到生油和凝析油-濕氣階段。

圖8 柯坪逆沖推覆帶A-A′剖面烴源巖成熟度演化圖Fig.8 Maturity evolution of source rock in the A-A′ section in the Kalpin thrust-nappe belt

3.2 庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶構(gòu)造-熱演化

庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶位于柯坪逆沖推覆帶東部(圖9),其北部以厚皮構(gòu)造為主,至克拉蘇-依奇克里克構(gòu)造帶發(fā)育薄皮構(gòu)造,總體表現(xiàn)為前列式逆沖斷層和斷層相關(guān)褶皺,于晚中新世(15 Ma)開(kāi)始快速抬升持續(xù)到5 Ma(金文正等,2007;李曰俊等,2008;常健等,2012)。新近系吉迪克組發(fā)育的鹽枕構(gòu)造既是變形層位也是滑脫層位,鹽上發(fā)育沿鹽巖層內(nèi)滑脫形成的逆沖斷層,而鹽下發(fā)育切穿基底的逆沖斷層和滑脫于中生界層內(nèi)的疊瓦狀逆沖斷層。庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶具有優(yōu)越的石油地質(zhì)條件,以深部的高成熟天然氣為主,累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量1.03×1012m3、石油地質(zhì)儲(chǔ)量2495×104t(蔚遠(yuǎn)江等,2019)。B-B′剖面原始長(zhǎng)度為44.92 km,現(xiàn)今長(zhǎng)度為31.58 km,縮短量為13.34 km,縮短率是29.7 % (圖10;金文正等,2007)。文中模擬B-B′剖面采用的約束條件見(jiàn)表2,熱流數(shù)據(jù)參考已有研究成果 (王良書(shū)等,1995;劉紹文等,2017a),庫(kù)車(chē)前陸盆地三疊紀(jì)以來(lái)始終處于較低熱流狀態(tài)(魯雪松等,2014),熱流勻速降低,熱流數(shù)據(jù)的選擇和A-A′剖面一致。由于該剖面發(fā)育有吉迪克組膏鹽層,已不適用于傳統(tǒng)的平衡剖面“面積平衡”原則,文中區(qū)分鹽上層、鹽下層并結(jié)合去壓實(shí)和均衡調(diào)整的方法復(fù)原剖面 (Rowan, 1993; Bishop et al., 1995;Buchanan et al., 1996; 金文正等,2007)。結(jié)合低溫?zé)崮甏鷮W(xué)以及沉積學(xué),已有研究認(rèn)為新生代以來(lái)庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶經(jīng)歷了4期隆升,分別是54～36 Ma、25～23 Ma、19～13 Ma、9～5 Ma(馬前等,2006;杜治利等,2007;Wang et al., 2015;Zhang et al., 2016)。此次模擬結(jié)果顯示(圖11),庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶溫度隨埋深的增加而增大,橫向上同一地層的溫度具有由北向南逐漸升高的趨勢(shì),其中以侏羅系地層為例,北段溫度介于50～70 ℃,南段溫度介于210～230 ℃,這與相關(guān)學(xué)者認(rèn)為的依奇克里克地溫梯度最高,秋里塔格背斜和南部平緩背斜帶較低的結(jié)果一致(魏志彬等,2001;王良書(shū)等,2003;李梅等2004;王飛宇等,2005;魯雪松等,2014)。鹽構(gòu)造的存在能顯著地改變地溫場(chǎng)分布格局, 造成地溫異常(劉紹文等,2017b)。模擬結(jié)果表明,中新統(tǒng)吉迪克組膏鹽巖使下伏古近系地層溫度降低,溫度介于130～150 ℃,比圍巖低約10～20 ℃,其中秋里塔格構(gòu)造帶膏鹽巖最厚,降溫效果最明顯。

圖11 庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶B-B′剖面的溫度場(chǎng)演化Fig.11 Temperature field evolution of the B-B′ section for the Kuqa thrust-nappe belt

表2 庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶B-B′剖面模擬約束參數(shù)Table 2 Constraint parameters of the B-B′ section modeling for the Kuqa thrust-nappe belt

圖9 庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶構(gòu)造單元及主要斷層和褶皺分布圖(據(jù)Wen et al., 2017修改)Fig.9 Tectonic units of the Kuqa thrust-nappe belt with the major faults and folds (modified after Wen et al., 2017)

圖10 庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶B-B′剖面圖(據(jù)金文正等,2007修改;剖面位置見(jiàn)圖9)Fig.10 B-B′ cross section across the Kuqa thrust-nappe belt (modified after Jin et al., 2007; location is shown in Fig.9)

4 討論及存在的問(wèn)題

4.1 溫度對(duì)逆沖推覆帶油氣成藏的影響

逆沖推覆帶廣泛發(fā)育于被動(dòng)大陸邊緣和內(nèi)克拉通擠壓盆地邊緣(Nemcok et al., 2005),已成為中國(guó)未來(lái)油氣勘探的重要接替區(qū)(張蔚等,2019),如吐哈盆地火焰山逆沖推覆帶(姚宏鑫等,2013)、羌塘盆地逆沖推覆帶(季長(zhǎng)軍等,2019)、庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶 (魏國(guó)齊和賈承造,1998)和柯坪逆沖推覆帶(呂修祥等,2014)。其中庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶發(fā)現(xiàn)了克拉2、迪那2、卻勒1等大型油氣田,以及南部的中秋1井特大型凝析氣藏(杜金虎等,2019;劉春等,2019),柯坪逆沖推覆帶東部的新蘇地1井鉆遇了奧陶系—志留系多套的油氣顯示層(張遠(yuǎn)銀等,2019;高永進(jìn)等,2020),表明了逆沖推覆帶具有良好的勘探前景。目前國(guó)際上已有一些學(xué)者通過(guò)建立二維熱動(dòng)力學(xué)模型探討了逆沖推覆帶變形過(guò)程中的復(fù)雜地溫場(chǎng)(Almendral et al., 2015; Mora et al., 2015;McQuarrie and Ehlers, 2017),但是國(guó)內(nèi)還缺少相關(guān)研究,文中首次利用KronosFlow與TemisFlow的盆地模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比,分析了溫度場(chǎng)對(duì)逆沖推覆帶油氣成藏的影響。A-A′剖面模擬結(jié)果表明南段奧陶系烴源巖溫度為75～90 ℃,成熟度為0.6%～0.8%,與位于柯坪斷隆沙井子構(gòu)造帶的新蘇地1井的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)匹配,奧陶系烴源巖整體處于成熟熱演化階段,以生油為主(張遠(yuǎn)銀等,2019);B-B′剖面模擬結(jié)果表明北段白堊系儲(chǔ)層在16 Ma的溫度為90～100 ℃,6 Ma的溫度為110～120 ℃,現(xiàn)今溫度為100～125 ℃與克拉2井的流體包裹體均一溫度數(shù)據(jù)一致(于志超等,2016),而南段白堊系現(xiàn)今地層溫度為143～150 ℃,與中秋1井地層測(cè)試資料一致,該井區(qū)以生凝析氣藏為主(劉春等,2019)。溫度的差異造成了烴源巖熱演化和儲(chǔ)層溫度的差異,從而形成了不同的油氣藏類(lèi)型。庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶廣泛發(fā)育中新統(tǒng)吉迪克組膏鹽巖,由于南部的膏鹽巖厚度比北部大,其下伏地層溫度較低,而上覆地層溫度較高,從而造成逆沖推覆帶逆沖席和隱伏構(gòu)造都具有生烴潛力,從而成為油氣勘探有利地區(qū)。

逆沖推覆作用不僅能夠加速烴源巖的熱演化,還能改善運(yùn)聚條件,并形成一系列構(gòu)造圈閉,從而影響含油氣系統(tǒng)(何登發(fā)和賈承造,2005;梁明亮等,2020)?？缕汉蛶?kù)車(chē)逆沖推覆帶具有不同的生、儲(chǔ)、蓋組合和構(gòu)造特征(表3),其中柯坪逆沖推覆帶主要發(fā)育斷層傳播褶皺和疊瓦狀逆沖斷層,而庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶鹽下層發(fā)育斷層轉(zhuǎn)折褶皺,鹽上層發(fā)育斷層傳播褶皺和斷滑褶皺。大量的與逆沖推覆相關(guān)的構(gòu)造圈閉,為油氣聚集提供了優(yōu)異的條件。逆沖推覆作用還對(duì)構(gòu)造形態(tài)產(chǎn)生了影響,構(gòu)造隆起區(qū)如柯坪塔格斷層和依奇克里克構(gòu)造帶等溫度較高,而坳陷區(qū)如柯坪塔格背斜、孔烏臘齊背斜和拜城凹陷等溫度偏低。這是由于坳陷區(qū)淺部沉積物較厚,且?guī)r石熱導(dǎo)率較低,而隆起區(qū)巖層厚度大,巖石熱導(dǎo)率也較大,造成坳陷區(qū)形成低溫區(qū),而隆起區(qū)形成高溫區(qū),從而影響烴源巖的熱演化(熊亮萍和高維安,1982)。另外,逆沖斷層作為油氣運(yùn)移的通道,多期的斷層活動(dòng)導(dǎo)致廣泛的油氣運(yùn)移,柯坪地區(qū)豐富的地面油氣顯示證實(shí)了這一點(diǎn)。由于構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,因此油氣成藏的關(guān)鍵取決于斷裂的發(fā)育是否能夠溝通烴源巖、儲(chǔ)層、圈閉,以及對(duì)蓋層是否有所破壞。

表3 柯坪、庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶生儲(chǔ)蓋及構(gòu)造差異Table 3 Differences in source rock, reservoir, cap rock and tectonic style between the Kalpin and Kuqa thrust-nappe belts

4.2 存在的問(wèn)題

通過(guò)對(duì)柯坪逆沖推覆帶和庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶的二維模擬,驗(yàn)證其新生代以來(lái)的溫度場(chǎng)的演化過(guò)程,基本可以認(rèn)為KronosFlow與TemisFlow結(jié)合的盆地模擬的結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)匹配度高,彌補(bǔ)了逆沖推覆帶等復(fù)雜構(gòu)造區(qū)域的盆地模擬的不足,便于學(xué)者們進(jìn)行多角度綜合性的盆地分析。然而,在操作過(guò)程中也存在以下問(wèn)題:①該軟件對(duì)于計(jì)算機(jī)設(shè)備要求較高,電腦系統(tǒng)為Windows 10,RAM為12 GB以上且可用磁盤(pán)空間至少為5 GB,才能保證軟件成功安裝并且操作流暢;②該軟件需要在剖面數(shù)字化時(shí)確定合理的基底形態(tài),以保證斷層的正常滑移以及完成構(gòu)造恢復(fù),因此需要使用者合理表示出基底形態(tài);③該軟件具備強(qiáng)大的質(zhì)量檢驗(yàn)功能,在每一步操作結(jié)束后均可以對(duì)于幾何形狀、特征一致性、最小區(qū)域等方面進(jìn)行檢驗(yàn),操作者很難做到在沒(méi)有任何錯(cuò)誤提示的情況下完成盆地模擬,這可能會(huì)使新手產(chǎn)生困惑而進(jìn)行無(wú)謂的修改。

5 結(jié)論

逆沖推覆帶的逆沖過(guò)程、膏鹽巖塑性流動(dòng)等會(huì)對(duì)溫度造成干擾,從而對(duì)油氣成藏產(chǎn)生重要影響。KronosFlow軟件作為一種比較實(shí)用的軟件,其界面清晰易懂,使用方便快捷,圖件準(zhǔn)確美觀,可與TemisFlow無(wú)縫銜接同時(shí)生成復(fù)雜構(gòu)造演化、溫度場(chǎng)模擬、以及油氣系統(tǒng)模擬的多種圖件,該軟件擬合出的結(jié)果也與實(shí)際數(shù)據(jù)匹配度非常高,在實(shí)際操作中也很便利,并且彌補(bǔ)了盆地模擬中對(duì)于逆沖推覆帶等復(fù)雜構(gòu)造的局限性。實(shí)例分析表明:柯坪逆沖推覆帶的依木干他烏斷層在40～30 Ma再次活動(dòng),斷層附近志留系—泥盆系的溫度大于85 ℃,柯坪塔格斷層在15～10 Ma活動(dòng),斷層附近志留系—泥盆系的溫度小于70℃,寒武系(烴源巖成熟度1.3%～1.7%)和奧陶系(烴源巖成熟度0.7%～1.2%)烴源巖熱演化程度高,生烴能力強(qiáng)。庫(kù)車(chē)逆沖推覆帶侏羅系北段溫度介于50～70 ℃,南段溫度介于210～230 ℃,鹽構(gòu)造造成地溫異常,其中秋里塔格構(gòu)造帶膏鹽巖最厚,降溫效果最明顯。

致謝:感謝Beicip-Franlab和北京阿什卡技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司在剖面模擬時(shí)給予的幫助。