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中国东南部海相和近海相地层后期普遍遭受多期复杂岩浆作用的改造,因而尽管不乏富有机质地层,但热演化特征、生烃史及其主控因素并不十分清楚,从而制约了基础石油地质的研究。永梅坳陷二叠纪煤系因后期改造强烈,多期次构造变形和岩浆作用叠加影响,热演化程度高,热史恢复难度大。
本文以研究条件相对较好的永梅坳陷二叠纪煤系为代表,通过多种地球化学指标和煤质数据,结合地质背景分析,对永梅坳陷二叠纪煤系烃源岩的热演化特征、热演化史及其主控因素进行了深入的研究。
通过对永梅坳陷的热演化特征分析,认为二叠纪煤系的热演化程度普遍已达过成熟~死气阶段,平面上总体呈现出一定的分带性,即由东南沿海火山-岩浆活动分布区向西北方向成熟度逐渐减小,大致以明溪-武平和政和-大浦断裂为界划分为三个带,其中中带Ro%值存在永安-龙岩和兴梅煤田两个相对低值区。垂向上有机质的热演化程度与埋深的相关性并不明显。
根据地层厚度变化及区域地层特征恢复了永梅坳陷典型钻井童子岩组以来的沉积埋藏史。在此基础上,结合岩浆侵入体热模拟计算,重建了盆地热演化史与生烃史。结果表明早白垩世时地温梯度达到6~8℃/100m,该时期内大规模的岩浆活动是造成区域高古地温梯度的重要原因,这一时期也是二叠纪煤系有机质热演化的重要变革时期。
在上述研究的基础上,探讨了永梅坳陷异常高热演化的主控因素及所具有的地质意义,认为二叠纪煤和煤系有机质的现今热演化状态是在深成变质作用的基础上,叠加了后期岩浆热变质作用的结果。其中燕山晚期区域性的岩浆作用导致研究区煤大面积地变质为单一种类的无烟煤,是二叠系有机质异常高热演化的主要因素。永梅坳陷二叠系的高热演化及分布特征反映了中国东南部早白垩世时发生的板块相互作用。童子岩组因热演化程度过高且成藏条件较差,油气前景黯淡;早白垩世大规模岩浆作用之后,古地温梯度降低,其后沉积的烃源岩为潜在的有效烃源岩。