盆地構(gòu)造熱體制與盆地模擬.ppt

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1、盆地構(gòu)造熱體制與盆地模擬何登發(fā)中國地質(zhì)大學(xué)（北京）2010.11含油氣盆地分析講義前言地?zé)釋W(xué)是一門研究地球內(nèi)熱的科學(xué)，具有強(qiáng)大的生命力地?zé)釋W(xué)可劃分為理論地?zé)釋W(xué)與應(yīng)用地?zé)釋W(xué)兩大部分理論地?zé)釋W(xué)主要研究全球熱場分布、巖石圈熱結(jié)構(gòu)、地殼上地幔熱狀態(tài)、地幔對流、地幔熱柱、地球各圈層之間的熱交換和熱相互作用、以至地球熱歷史、熱演化等諸多基礎(chǔ)理論問題應(yīng)用地?zé)釋W(xué)主要研究地?zé)豳Y源的分布、形成機(jī)理以及開發(fā)利用問題；研究油（氣）區(qū)地溫-古地溫及盆地?zé)釟v史熱演化；研究礦區(qū)地溫分布及深部地溫預(yù)測、礦山地溫類型劃分及礦井熱害防治的地質(zhì)-工程措施；研究根據(jù)鉆孔地溫測量數(shù)據(jù)

2、反演過去幾個(gè)世紀(jì)以來的古氣溫變化，從而為全球氣候變化提供地?zé)釋W(xué)證據(jù)汪集旸，2010主要內(nèi)容構(gòu)造－熱體制盆地動(dòng)態(tài)模擬能源地?zé)釋W(xué)礦山地?zé)釋W(xué)油田地?zé)釋W(xué)氣候變化地?zé)釋W(xué)理論地?zé)釋W(xué)應(yīng)用地?zé)釋W(xué)根深葉茂深部背景目前國際上地學(xué)界的熱點(diǎn)研究問題?地幔熱柱就是這方面很好的例證。徐義剛和他的研究組多年來從事這方面的研究并取得重大成果，峨眉山玄武巖已被確認(rèn)為一個(gè)地幔熱柱。我們近年來的工作表明，峨眉山玄武巖的噴發(fā)對四川盆地二疊紀(jì)的熱體制有很大影響，而后者又直接制約著四川盆地海相烴源巖的熱演化和油氣生成。華北克拉通破壞這一重大基礎(chǔ)項(xiàng)目中的一系列與“熱”有關(guān)的課題，如中生代

3、盆地?zé)狍w制的轉(zhuǎn)型、新生代盆地?zé)釟v史、熱演化與油氣形成等。全球熱場分布北半球“冷”q=74±1.8mW/m2南半球“熱”q=99.3±2.1mW/m2地球熱場分布不均勻陸半球“冷”79.3±2.0mW/m2海半球“熱”94.1±1.9mW/m2地球熱場分布不均勻中國大陸及鄰區(qū)熱流測點(diǎn)分布(截止2000年)中國大陸地區(qū)大地?zé)崃鲌D東高西低南高北低中國大陸及鄰近海域沉積盆地?zé)狍w制盆地?zé)狍w制（ThermalRegime）東熱西冷南熱北冷巖石圈熱結(jié)構(gòu)qs=qc+qmqs≈2.5×1020cal/年相當(dāng)火山、地震、水熱活動(dòng)所釋放能量的100倍qs-地表熱流

4、qc-地殼熱流qm-地幔熱流2.34(90)1.37(50)0.98(55)0.82(65)0.72(70)＝qc/qm(qs)“熱”“溫”“冷”地殼地幔？中國大陸地區(qū)巖石圈熱結(jié)構(gòu)特征ThermalstructureofthecontinentalChinaandgeotherms澳大利亞板塊~2500m<1000mElevationLithosphericdeformation~5000m地殼熱流與地幔熱流比值（地表熱流）qc/qm（qs）東部:冷殼熱幔西北部:冷殼冷幔西南部:熱殼冷幔地殼、上地幔熱狀態(tài)ContinentalcrustSub

5、ductionzonePlatemigrationSouthPacificMid-oceanicridgeDownwellingUpwellingMantleSupercoldplumeSuperhotplumeUpperLowerLithophileelementsSiderrophileelementsConvection64.756.248.142.438.727.710.37.22.61.03086全球熱點(diǎn)（HotSpot）分布夏威夷熱點(diǎn)T.Wilson(1903-1993)HotspotMorgan’splumeconcept(19

6、72)16examplesGriffith&Campbell(1990)Zhao(2001)EPSLGlobaldistributionofLargeIgneousProvinces(LIPs)Coffin&Eldholm(1992)EmeishanbasaltsGoldensummitChung&Jahn(1995)Geology,23:889-892Minimumuplift=>1000mDurationofuplift<3Ma峨眉山玄武巖分布圖（據(jù)Yi-GangXu,etal.2008修改）峨眉山玄武巖出露面積5.0×105km2.徐義

7、剛等(2007)將峨眉山玄武巖分成內(nèi)帶、中帶、外帶三個(gè)巖區(qū)。巖層西厚東薄的總體趨勢早已為地質(zhì)學(xué)家所注意.如在云南賓川上倉（中帶），玄武巖層厚達(dá)5000m，而往東至貴州境內(nèi)，玄武巖的厚度僅為幾十至幾百米。玄武巖噴發(fā)模型峨眉山玄武巖對盆地?zé)釥顟B(tài)影響的地?zé)釋W(xué)記錄中國大陸科學(xué)鉆探(CCSD)地?zé)釡y量CCSD熱導(dǎo)率、生熱率、熱流Q0=75mW/m2只有全面考察大陸和大洋巖石圈在板塊運(yùn)動(dòng)中相互約束的表現(xiàn)，才能正確認(rèn)識地幔熱對流的旋回變化和板塊運(yùn)動(dòng)的全過程。地幔熱對流造就的大陸和大洋巖石圈板塊運(yùn)動(dòng)，既推動(dòng)了大陸和大洋巖石圈相互作用又改變著地幔自身熱對流的過

8、程。熱對流對立統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)形式表征為板塊大地構(gòu)造離散-會(huì)聚環(huán)境和位置變化及其引起的盆地沉降，反映出洋陸巖石圈組成與地幔對流相互作用形成盆地的構(gòu)造-熱體制。大陸邊緣和大