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Ro差值法恢复地层剥蚀量的不合理性


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第 2 卷第 5 6 期 

天 然 气

工 业 

R。 值 法 恢 复 地 层 剥 蚀 量 的 不 合 理 性  差
佟 彦 明 吴 冲 龙   
( 国地 质 大 学 ? 汉 ) 中 武  

佟 彦

明等 . 。 值 法恢 复地 层 剥蚀 量 的 不 合 理 性 . 然 气 工 业 ,0 6 2 () 2—3 R 差 天 2 0 ,6 5 :12 .   摘  要 D w( 9 7 利 用 不 整 合 面 处 上 下 构 造 层 R。的 差 值 来 估 算 地 层 剥 蚀 量 的 方 法 , 国 内仍 有 广 泛 的 应 o 17) 在  

用 。 求 取 了实 例 剖 面 中两 构 造 层 的 最高 古地 温 和 古 地 温 梯 度 , 现 该 方 法 从 多 方 面 都表 现 出 不 合 理 性 。 该 方 法 的 发   结果不能解释该剖面下构造层 实际的 R 。值 和 所 经 历 过 的 最 高 古 地 温 ; 该 方 法 的 结 果 和 原 理 还 可 推 导 出其 它 一  用 些 不 合 理 的 结 论 ; 方 法 的 原理 和 真 柄 钦 次 泥 岩 声 波 时差 法 的原 理 在 本 质 上 是 相 互 矛 盾 的 。 认 为将 实 际 上 存 在 剥 该   蚀 地 层 的 R。 面 外推 可 以 得 到 无 剥 蚀 情 况 下 的 结 果 是 该 方 法 在 原 理 上 的 不 足 之 处 。 由 此 提 出 了利 用 R 剖 。恢 复 地 
层剥蚀量的新方法 。   主 题 词  不 整 合 面  剥 蚀 量  R 。差值 法 不 合 理 性  新 方 法   

地 层 剥蚀 量 的恢 复在 多 个地 质 学 科 中都 有 着 重 
要 意 义 。 目前 恢 复 地 层 剥 蚀 量 的 方 法 很 多 , 常 用  较

的方法 有 镜质 体 反 射 率 ( 。 法 、 岩 声 波 时 差 测 井  R) 泥 法 、 震剖 面 解 释 法 、 势 面 分 析 法 、 层 厚 度 比值  地 趋 邻

法 、 积 速率 分 析 法 、 灰 石 裂 变 径 迹 法 、 动 分 析  沉 磷 波
法等 。其 中利用镜 质体 反射 率 ( ) 尺。 数据 来 恢 复剥 蚀  量是最 常 见 的方法 之一 , 在利 用 R 数 据 的具体 方  但 。 法或 步骤 上仍 存在 差异 。   利 用 R。恢 复 剥 蚀 量 的传 统 方 法 主 要 有 : 尺   ① 。 差值 法  ; ②最 高古 地 温 法  ; 。 ③R。 TT 法    ~ I 引。其 
中方 法① 是最 早 利用 R 数据 恢 复 剥蚀 量 的方 法 , 。 该  方法 在 国 内 至 今 仍 在 被 广 泛 地 应 用  ] 。笔 者 从 多 

基  

鞍 

方 面讨论 了 R 差 值法 不合 理 的表 现 , 后指 出该方  。 最
法 在原理 上 是有 缺 陷的 。  


图 1 R   。差 值 法 恢 复 地 层 剥 蚀 厚 度 示 意 图 
( D w,1 7 , 改 ) 据 o 97 修  



R。 值 法 简 介  差

上覆 构 造层 ( 近 系 ) 界 处 的 R 值 相 等 处 , 而估  古 底 。 从
算 出文 中实例 钻 井 剖 面 中位 于 3 6k 深度 处 的不  .  m

如 图 1所示 , o 将 R。 随深 度 的“ Dw 值 突变 ” 或  (

0    “ 跃 ” 归结 为 不整 合面 地层 剥 蚀 的影 响 , 后 利 用  整合 面 的剥蚀 量 为 5 0m。 跳 ) 然 很 显 然 , 差 值 法 的原 理 应 该 是 这 样 的 , R。 即假  上 、 构造 层 ( 下 以不 整 合 分界 ) 镜质 体 反 射 率 ( 。 的  R) 差 值来 估算 不 整合 面处 地层 剥蚀 量n 。 ] 


设 下构 造 层 没 有 被 剥 蚀 , 下 两 套 地 层是 连 续 沉 积  上

这 。 是 突 的  般地 , 一套 连续 沉 积 的地层 内部 ( 在 即在 一 构  时 , 时 R 值 应该 是连 续 的 , 不 应该 有 “ 变” 。 造 层 内部 ) 镜 质 体 反射 率 ( 。 的对 数 与 深 度 H 之  将 下构 造层 的 回归线 段上 延 到 与上 构 造层 底 界 处 的  , R) 。 即 下 间为一 正线 性 关 系 。Do 正 是 利 用 这 种 关 系 , 在  R 值 相等 的 地 方 , 上 延 到 能 够 弥补 上 、 构 造 层  w 先 。的差值 处 , 样 就 能找 到 下 构造 层 未 被 剥 蚀 前 的  这 各 个 构 造 层 内 分 别作 线 性 回归 , 后将 下 伏 构 造 层  R 然 古 ,   ( 生界) 中 的R。 与 深 度 的线 性 回 归 关 系 上 延 至 与  地 表 的位 置 ( 地 表 ) 古 地 表 与 不 整 合 面 的 距 离 即 值
作 者 简 介 : 彦 明 ,96年 生 , 士 研 究 生 ; 要从 事 沉 积 学 与 石 油 地 质 研 究 工 作 。 地 址 :4 0 7 ) 北 省 武 汉 市 中 国地  佟 17 博 主 (304 湖 质 大 学 资 源 学 院 信 息 所 。 电话 :3 7 5 6 4 。E ma : n yn n @ tm.o   1 8 1 64 0 - i t g a mig o cm lo
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天 然 气 工 业  为剥 蚀量 。  

20 年 5   06 月

R 值 约 为 0 9  , 高古 地温 约为 1 7℃ 。尽 管下  。 .5 最 4
伏 构造 层 达到 最高 古地 温时 ( 未剥蚀 之 前 ) 的古 地温  梯度较 大 ( 5 7℃/ m) 但 该 层 未 剥 蚀 前 5 0m 埋  4. k , 0 

二、 两构 造 层 的 古地 温及 其 梯 度 

2℃ 十4 . 5 7℃/   为 了更好 地 讨论 R 差 值 法 的不 合理 性 , 求 取  深处 所能 达 到 的古 地温 亦 只不过 是 2 。 先 图 1中古近 系和 中生 界两 个 构造 层 的最 高 古 地 温及  k m×5 0m/ 0 0m一4 . 5℃ ( 0  1 0  48 假设 古 地 表温 度 为 

其梯 度 。假 设 3 6k 深 度处 R 突 变确 实起 因 于地  2 .  m 。 2℃ ) 对 应 的 R。 , 值最 高仅 为 0 3 左 右 , 小于 下  .  远
层 剥蚀 , 同时很 显然下 构 造层 的 R。 还没 有被 上 构  伏构 造层 不 整合 面处 实 际 的 R 值 ( . 5 ) 曾达  值 。 0 9  和

造 层所 补偿 , 足利 用 R。 满 值恢 复 古 地 温及 其梯 度 的  到 的最 大温 度 ( 4 1 7℃) 。这说 明 了 D w 的 5 0m 剥  o 0 
条件。   D w 的 R。 据 l 及 根 据 B r a 和 S e e  o 数 1   uhm wen y

蚀 量是 不合 理 的 。  
( ) 覆 构 造 层 达 到 最 高古 地温 时 的古 地 温 梯  2上

8 1℃/ m, k 下伏 构 造层 达 到 最 高古 地 温 时 的  的 尺。 动力 学模 型 l计 算 出 的对应 于 尺 值 的最 高古  度 为 2 . 6   。 5 7℃ / m, 者 虽 大但 仍 不 足 前者  k 后 地温 值 ( p a l ) T ek2 。将上 、 两个 构造 层 中的最 高 古  古地 温梯度 为 4 .   下

o 地 温数 据 分 别 进 行 线 性 回归 , 到 上 部 构 造层 达 到  的两倍 。但 据 D w 的 结 果 却 可 以推 导 出这 样 的结  得 即古地 温 梯 度 为 4 . 5 7℃/ m 的地 层 被 剥 蚀 了  k 最 高古 地温 时 的古地 温 梯 度 为 2 . 8 1℃ / i( 现 今  论 , k 与 n
0  而后 其上 虽然 又沉 积 了 3 6k 厚( 当于剥  .  m 相 温 度剖 面重 合 , 明 该 层 正 处 于 最 高 古 地 温 时 期 )  5 0m, 说 , 古 81 k 却仍  下 部构 造层 达到 最 高古地 温 时 的古 地 温梯度 为 4 .  蚀 量 7倍 多 ) 地温 梯度 为 2 . ℃ / m 的地 层 , 57 值补偿 。这也是 不合 理 的 。   ℃/ m( 图 2中两线 性 回归 式 的斜 率 ) 以此 为 依  未 将下伏 构 造层 的 R。 k 见 。 据 可进 一步 推 知 下 构造 层 在 3 6 k 不 整合 面 处 的  .  m 最 高 古地 温约 为 1 7℃ 。 4   ( ) 设 D w 的实 例 剖 面继 续 沉 降 接 受沉 积 , 3假 o   在 下伏 构造 层被 补偿 之 前 , 覆 构造 层 底 面 处 的 R。 上   会 继续 增大 , 整个下 伏构 造层 内部 的 R。 不 会改  而 都 变 , 以下伏 构 造 层 的 l( 。 一 H ( 所 n尺 ) 深度 ) 段 的斜  线

率 是 不会 改 变 的 。那 么 就 会 发 生 这 样 的 情 形 , 随  即
着时 间 的推 移 , 整 合 面 处 上 、 构 造 层 R。的 差值  不 下

会越 来越 小 , 以用 尺。 所 差值法 计 算 得 到 的剥 蚀 量也  会越 来越 小 。这显 然更 是不 合理 的。   虽 然从 以上 几 点 可 以 看 出 尺 。差 值 法 存 在 着 不  合 理性 , D w 方 法 的原 理 似 乎 又 是 正 确 的 , 但 o 问题 
究竟 出在哪 ?原 来 , 然 Do 方 法 的前 提假 设 是 合  虽 w
图 2 两 构 造 层 T e   H 线 性 回 归 关 系与 相 关 系数 图    户n一

理的, 即无剥 蚀情 况下 R 值 在 深度 剖 面上 应 该是 连  。 续 的假 设是 合 理 的, 其 将 上 、 构 造 层 的 R。 相  但 下 值

实 际 上 , 时 已 经 能 够 用 一 种 更 易 于 理 解 的 方  关 联 , 此 求取未 遭 剥 蚀 的完 整 地 层 ( 寻 找古 地 表 ) 即 的 

法来 求取 D w 实 例 中 的剥 蚀 厚 。 由于 下 构 造 层 的  方法 却是不 合 理 的。 o  
R。 还没有 被 上构 造 层 的沉 积 所 补偿 , 构 造层 的  值 下 时 的地 温梯 度 ; 同时 又知 道 了 3 6k 不 整合 面 处 的  . m


个 假设 实 例 如 图 3所 示 。假 设 Do 的实 例  w

的古 地温 梯 度 4 . 5 7℃/ i 代 表 的是 该 构造 层 沉 积  剖面 没有 剥 蚀 , 续 沉 积 至 今 。 图 中假 想 不 整合 面  k n 连 ( A 点 ) B 点 分别 对 应 图 1中不 整 合 面 和 中生  或 和 最高 古地 温 约 为 1 7℃ , 是该 位 置 在 连续 沉 积 时  界构 造 层最深 R。 点 在 无剥 蚀 情 况下 的位 置 。将  4 这 测

所 达到 的 温 度 。所 以 在 该 构 造 层 遭 受 剥 蚀 之 前 , 现  图 1中生 界 不整 合 面 处被 剥 蚀 的 2 7 5k 地 层 嵌  . 3  m
今 3 6k 不 整 合 面 处 在 当 时 的 埋 深 应 为 ( 4 — .  m 1 7   入 以构 成连续 沉 积 , 设 现今地 表 温 度 为 2 假 2℃ 。下  2) 4. 2 ℃/ 5 7℃/ m=2 7 5k 此处 假定 当时古地 表  面 考察 一下 在现 今 2 . k . 3  m( 8 1℃ / m 的地 温梯 度 条件 下 , k   温度为 2 2℃ ) 。该结 果 明显 大于 R 差值 法 的结 果 。 对 应于 图 1中 生 界 的 层 段 ( 点 至 B 点 ) 温 度 情  。   A 的
况 。 由 图 3易 知 , 点 温 度 应 为 2 A 2℃ 十 2 . 8 1℃ / i  k n

三 、 差值 法 的 不 合 理 性  R。
先来 看 几点 R 差 值法 不合 理 的表现 。 。  

×(. 十 2 7 5 k 一 2 0 ℃ ; 理 , 点 温 度 为  36 .3)m 0 同 B 228 3 . 9℃ 。两者 都 高 于 其 实 际 所 经 历 的最 高 温 度 

() 1 实例 井 下 伏 构 造 层 的顶 面 在 不 整合 面处 的  ( 4 1 7℃和 2 2 1 0 . 5℃ ) 这说 明地 层若 是连续 沉 积 , , 那 
? 

2  ? 2  

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第 2 卷第 5   6 期

天 然 气

工 业 

么 A 点 至 B 点 这 个 层 段 的地 温 将 整 体 被 上 覆 构 造  采 取 两种 方 法 , 者 原 理 相 似 但 均 有 别 于 R。差 值  两

层 所补 偿 而 趋 同 于 后 来 的 地 温 梯 度 ( 3 , 样  法 。一种 如前 面所 提 ( 第 2部 分 ) 即用 下 构 造 层  图 )这 见 ,
Do 实例 中残 存 中生 界也就 根本 不会 出现如 图 1 w 所  不整 合面 处 的最高 古地 温 与该 构 造 层古 地 表 温度 之  示的 R 剖面。 。  

差除 以该 层古 地温 梯度 , 所得 即为 剥 蚀量  ; 一种  另 办法 相 对简 便 一 些 , 即直 接 将下 构 造 层 的 I ( ) n R。一 
H( 度) 深 回归 线 段外 推 至 I ( . ) 而 得 到 该 层 古  n 02 处 地 表 的位置 ( 时 将地 表 的 边 界条 件 近 似 地 取 为 R。 此   一0 2 , 地 表 位 置 与 不 整 合 面 位 置 的 距 离 即为 剥  . )古 蚀 量 。 以上 两 种方 法 的使用 前提 都 是 该 构造 层 温 度 

中生界 

、  .

二 _ * C / k n i  

. 

还未 被上 覆 构 造 层 所 补 偿 。R。差 值 法 的原 理 是 有 
缺陷 的 。  

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想不 整 合面  . 、  
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参  考  文  献 

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[ ]D 1 0w  G Keo e  tde n   el i litrrt— w  . rg nsu isa d goo c  nepea  ga
、  

t n [] o ra o  o hmia E poain 1 7 . i sJ .J un l f o -   Gec e cl x lrt ,9 7   o   E ]胡 圣 标 , 2 汪集 呖 , 容 燕 . 用 镜 质 体 反 射 率 数 据 估 算 地  张 利

图 3 假 想 的 连 续 沉 积 剖 面 图 

层 剥 蚀 厚 度 [] 石 油 勘 探 与 开 发 ,9 9 2 ( )4 —5 J. 1 9 ,64 :24 .  
3 柳 郝 修 所 以 , 为将实 际上 存在 剥 蚀 的地 层 的 R 剖 面  []陈 增 智 , 广 弟 , 石 生 . 正 的 镜 质 体 反 射 率 剥 蚀 厚 度  认 。 恢 复 方 法 [] 沉 积 学 报 ,9 9 1 ( )1 114 J. 1 9 ,7 1 :4 —4 .   [ ]张 一 伟 , 京 昌 , 之 钧 , . 型 盆 地 剥 蚀 量 计 算 的 新 方  4 李 金 等 原 法 —— 波 动 分 析 法 [] 石 油 与 天 然 气 地 质 ,0 3 2 ( )  J. 2 0 ,1 1 :
8 91  8— .

外推 可 以得 到无剥 蚀情 况 下 的结 果 是 不合 理 的 。这 

也 正是 R。 差值 法 在原 理上 的不 足之 处 。  

四 、 论 与 结 论  讨
比较 D w 的 R。 值法 【 和真 柄钦 次基 于泥 岩  o 差 _ ]   压 实情 况 的声波 时差法 [ 这 两 种恢 复 剥 蚀 量 的传 统  7  

[ ]卢 鸿 , 铁 冠 , 忠 辉. 熟 度 指 标 在 恢 复 地 层 假 整 合 面  5 王 徐 成 剥 蚀 幅度 中 的 应 用 [] 西 安 石 油 学 院 学 报 : J. 自然 科 学 版 ,  
20 01, 6( 1 3): 9 3   2 — 2.

方 法 , 以发 现这两 种 方法 在本 质 上 是互 相 矛 盾 的 。 [] B HAM    S E Y JJ A c e clknt   可   6 UR A K, WE NE    .   h mi   iei a c 真柄 钦 次没 有 用 将 上 、 构 造 层 的声 波 时差 值 相 关  下
联 的方 法 来 寻 找 古 地 表 , 的 原 理 是 既 然下 构造 层  他 那 么就 可直 接通 过本 构造 层 的数 据 找 到本 层 古 地 表 
mo e o  v r i  mauain n rf ca c J . dl f ii t   tn e trt  a d el tn e[ ] o e  
Ge c m ia e  o hi c   tCos moc m ia Act 1 9( hi c   a, 98 53): 49 26 . 26 — 57 

7 石 M] 武 中 没有 被压 实 补偿 ( 然 保 持 着 剥 蚀 前 的压 实状 况 )  [ ]真 柄 钦 次 . 油 圈 闭 的 地 质 模 型 [ . 汉 : 国 地 质 大  依 ,
学 出版 社 , 9 1 8 — 5 1 9 :8 9 .  

的位 置 , 即将 该 层 声 波 时差 值 与深 度 的正 线 性 关 系  外 推 至地 表声 波 时差 值 的位 置 ( 表 的边 界 条 件 )  地 , 再 结合 不 整合 面 的位置 进而算 出剥蚀 量 。   类 似地 , 用R。 料 恢 复 地 层 剥 蚀 量 时 , 般 可  资 一

[ ]李荣 西 , 锡 云 , 奎 励 . 镜 质 体 反 射 率 重 建 沉 积 盆 地  8 张 金 用 构 造 演 化 特征 r] 矿 物 学 报 ,0 1 2 ( ) 7 57 9 J. 2 0 , 14 :0 —0 .  

( 改 回稿 日期  2 0 — 22   编 辑 修 0 51—1

黄君权)  

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2  ? 3  


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