中國(guó)東部新生代沉積盆地?zé)釥顟B(tài)與油氣成藏潛力
——以蘇北—南黃海盆地為例

徐 曦，胡瀚文，張加洪，肖夢(mèng)楚，高順莉

(1.中國(guó)自然資源航空物探遙感中心，北京 100083；2.浙江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，杭州 310027；3．武漢大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，武漢 430070；4.中海石油(中國(guó))有限公司 上海分公司，上海 200030)

在構(gòu)造上，大興安嶺—太行山—武陵山重力梯度帶(NSGL)以東的中國(guó)東部地區(qū)，發(fā)育有渤海灣盆地、北黃海盆地、蘇北—南黃海盆地等10多個(gè)新生代沉積盆地(圖1)[1-14]。這一系列沉積盆地呈現(xiàn)了相似的形成演化過(guò)程：在中生代基底格局上，巖石圈伸展拉張，新生代裂陷盆地相繼發(fā)育，主要由古近紀(jì)同裂陷沉降與新近紀(jì)熱沉降2個(gè)基本的沉降—沉積過(guò)程構(gòu)成[1]。這些盆地匯集了巨量沉積物，蘊(yùn)含著豐富的油氣資源。

在中國(guó)東部，古近紀(jì)裂陷—新近紀(jì)拗陷型陸相沉積盆地遍布于內(nèi)陸與近海，在演化過(guò)程與階段上具有同步性，在盆地結(jié)構(gòu)、沉積特征與構(gòu)造屬性上具有較高的相似性；而差異性主要表現(xiàn)在盆地?cái)嗔炎呦颉⒊两到Y(jié)構(gòu)與沉積格架[1]，尤其是在油氣產(chǎn)儲(chǔ)量和資源量方面[15]，這一差異的根本原因在于盆地發(fā)育的區(qū)域構(gòu)造背景。一個(gè)值得關(guān)注的現(xiàn)象是中國(guó)東部新生代盆地裂后熱沉降量規(guī)模與油氣資源潛力和賦存貧富之間存在密切的相關(guān)性(圖1)，熱沉降量的大小和持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短是巖石圈深部熱擾動(dòng)強(qiáng)度與程度的一個(gè)重要指標(biāo)[16]，深部地質(zhì)過(guò)程及其演化差異是油氣資源貧富懸殊的深層次原因，預(yù)示著沉積盆地的深部熱狀態(tài)與油氣資源貧富和成藏響應(yīng)之間可能存在著一定的關(guān)聯(lián)，必定隱藏著目前油氣勘探鮮有涉及，研究者和勘探家少有關(guān)注，但對(duì)油氣資源生成卻十分重要的主控因素或地質(zhì)作用有待進(jìn)一步揭曉。中國(guó)東部新生代盆地，無(wú)疑是探討石油資源貧富分區(qū)及其主控因素的理想案例和天然實(shí)驗(yàn)室。本文以蘇北—南黃海盆地為例證，探討沉積盆地深部熱狀態(tài)與油氣富集分布的相關(guān)性及其潛在的成因機(jī)制。

圖1 中國(guó)東部新生代沉積盆地的空間展布與油氣地質(zhì)特征

1 沉積盆地?zé)釥顟B(tài)與油氣潛力

1.1 大地?zé)崃髋c居里面深度

大地?zé)崃魇堑貧ず蛶r石圈內(nèi)部熱地質(zhì)作用最直接的地表顯示，是表征沉積盆地?zé)釥顟B(tài)的重要物性參數(shù)，它記錄了地殼和巖石圈熱狀態(tài)變化和能量平衡的地質(zhì)信息。截至目前，中國(guó)陸域地區(qū)大地?zé)崃鲾?shù)據(jù)(第四版)已匯編熱流數(shù)據(jù)1 230個(gè)[17]，南海北部等海域部分熱流數(shù)據(jù)也均有報(bào)道[18-19]，部分文獻(xiàn)與全球熱流數(shù)據(jù)庫(kù)也為中國(guó)熱流數(shù)據(jù)匯編提供了重要補(bǔ)充[20-27]，為中國(guó)東部沉積盆地的深部熱狀態(tài)研究提供了重要的資料約束。

居里點(diǎn)深度(Zb)，又稱居里面，作為巖石圈的溫度界面，能較好地揭示地殼磁性層以及熱狀態(tài)。前人基于磁異常譜方法反演居里點(diǎn)深度，對(duì)區(qū)域熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量研究。居里點(diǎn)深度反演方法有拐點(diǎn)法[28]和中心點(diǎn)法[29]兩種。拐點(diǎn)法解算，易出現(xiàn)譜拐點(diǎn)不穩(wěn)定與波數(shù)局限；而中心點(diǎn)法反演居里面深度具有顯著的優(yōu)勢(shì)，僅需對(duì)磁源體的大小和磁化矢量作模型假設(shè)，即可計(jì)算磁性層的頂界和中心點(diǎn)深度。由于反演原理、磁測(cè)精度和覆蓋范圍等差異，中心點(diǎn)法只在中國(guó)局部地區(qū)與部分沉積盆地得以應(yīng)用[30-31]，且多為居里面形態(tài)的定性或定量描述，鮮有中國(guó)東部深部熱狀態(tài)與油氣地質(zhì)效應(yīng)的相關(guān)研究。

1.2 沉積盆地?zé)峤Y(jié)構(gòu)研究

熱結(jié)構(gòu)是沉積盆地構(gòu)造—熱演化過(guò)程的綜合反映和盆地?zé)崾坊謴?fù)的約束條件，對(duì)盆地動(dòng)力學(xué)研究和油氣資源評(píng)價(jià)具有重要的實(shí)踐意義。傳統(tǒng)的巖石圈熱結(jié)構(gòu)研究通常基于地表熱流測(cè)量和一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)方程反演遞推[32]，以地表熱流為約束，結(jié)合巖石圈結(jié)構(gòu)模型與巖石熱導(dǎo)率和生熱率等物性參數(shù)，計(jì)算巖石圈內(nèi)部各圈層溫度和熱流信息。然而，地表熱流測(cè)量的覆蓋范圍有限，測(cè)點(diǎn)稀少且分布極不均勻，據(jù)中國(guó)陸域熱流數(shù)據(jù)匯編(第四版)[17]，在海域地區(qū)，地表熱流點(diǎn)極為局限[18-19]，因而只能根據(jù)地質(zhì)與地球物理等資料，通過(guò)插值推測(cè)資料空白區(qū)的熱流值分布[33-34]。同時(shí)，由于實(shí)測(cè)巖石樣品的覆蓋地域性、地震波速—生熱率經(jīng)驗(yàn)關(guān)系適用性、熱導(dǎo)率和放射性生熱率等物性參數(shù)的地區(qū)差異性和穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)方程適用局限性等基礎(chǔ)問(wèn)題，巖石圈深部熱狀態(tài)特征與實(shí)際情況之間具有較大的偏差[35-36]。故而，單一的地表熱流觀測(cè)數(shù)據(jù)難以較好地反映地殼—巖石圈深部溫度分布與結(jié)構(gòu)特征?；诘卣鸩ㄋ賉37]、區(qū)域磁異常[29]等地球物理觀測(cè)資料的聯(lián)合約束反演，為構(gòu)建巖石圈溫度結(jié)構(gòu)與熱厚度研究提供了新的思路，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外實(shí)際應(yīng)用中取得了重要進(jìn)展[31,38]。而由磁異常數(shù)據(jù)反演得到的居里面深度，在地表熱流約束下，可為區(qū)域地殼—巖石圈溫度結(jié)構(gòu)等深部熱狀態(tài)研究提供重要的方法和路徑補(bǔ)充[29,38-41]。此外，高覆蓋、高精度的航空磁測(cè)數(shù)據(jù)，為中國(guó)東部新生代沉積盆地的深部熱結(jié)構(gòu)研究提供了非常重要的基礎(chǔ)資料[42]。

1.3 沉積盆地?zé)釥顟B(tài)約束油氣潛力

地幔熱上涌，導(dǎo)致差異化的地殼—巖石圈伸展與物質(zhì)交換，直接控制著沉積盆地沉降結(jié)構(gòu)的空間變化，決定著盆地可容空間大小和油氣生儲(chǔ)蓋要素的質(zhì)量與規(guī)模?？扇菘臻g內(nèi)烴源巖的規(guī)模和成熟演化程度是沉積盆地油氣資源貧富差異化的物質(zhì)與成藏基礎(chǔ)，烴源巖演化與溫度呈指數(shù)關(guān)系，而與時(shí)間只是線性關(guān)系，其成熟度主要受溫度的控制[43]，盆地地溫場(chǎng)控制著烴源巖的生烴演化。此外，深部地溫場(chǎng)及大地?zé)崃鬟€通過(guò)制約儲(chǔ)層的成巖作用及成巖后生作用而影響儲(chǔ)集物性。因此，盆地深部熱狀態(tài)，是沉積盆地油氣事件的決定因素，是巖石圈構(gòu)造—熱演化過(guò)程的綜合反映，是盆地油氣響應(yīng)的重要約束條件。其一方面通過(guò)沉降控制生烴門限或深部熱場(chǎng)影響烴源巖的成熟度；另一方面通過(guò)沉降結(jié)構(gòu)與空間變化，影響烴源巖、儲(chǔ)層和蓋層等生儲(chǔ)蓋要素的沉積充填規(guī)模，這對(duì)于揭示含油氣盆地的成藏機(jī)制和油氣資源評(píng)價(jià)具有重要的地質(zhì)意義。

2 中國(guó)東部新生代沉積盆地、熱狀態(tài)與油氣資源賦存

由于所處的構(gòu)造位置不同，中國(guó)東部風(fēng)格各異的新生代沉積盆地，表現(xiàn)出迥異的裂后熱沉降特征和差異的油氣資源賦存狀態(tài)(圖1，表1)。中國(guó)東部的新生代沉積盆地都經(jīng)歷了古近紀(jì)裂陷沉降與新近紀(jì)裂后熱沉降，基本完成了一個(gè)完整的裂陷旋回[1]。位于陸內(nèi)的江漢盆地[44]和蘇北—南黃海盆地[45]，熱沉降微弱或缺失。在南黃海盆地最大熱沉降厚度僅有1 000 m，蘇北盆地局部地區(qū)最大可達(dá)2 500 m，熱沉降量明顯小于靠近俯沖帶或位于大陸邊緣的熱隆拱張型裂陷盆地；而位于塊體邊緣的渤海灣與鶯歌海盆地[1,46]，則由于郯廬和紅河大型走滑斷裂的特殊位置與薄弱帶性質(zhì)，屬于地幔強(qiáng)烈熱上涌地區(qū)，盆地?zé)岢两底畲蠛穸瓤蛇_(dá)4 000 m[47]。

作為巖石圈深部熱擾動(dòng)強(qiáng)度和程度的一個(gè)度量[3]，熱沉降量的大小和持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，指示了沉積盆地形成演化“主動(dòng)”與“被動(dòng)”機(jī)制的主控關(guān)系，即深部地幔熱上涌地質(zhì)作用在成盆過(guò)程中的參與程度，蘊(yùn)含著沉積盆地油氣規(guī)律與成藏機(jī)制等地質(zhì)信息。中國(guó)東部新生代盆地油氣資源潛力大小和賦存貧富與熱沉降量的大小有著較好的對(duì)應(yīng)性(圖1)。渤海灣、東海與珠江口等熱沉降量很大的沉積盆地，油氣資源潛力巨大；而熱沉降量較小的江漢盆地與蘇北—南黃海盆地，則表現(xiàn)為有限的資源潛力。

石油的貧富受深部地質(zhì)過(guò)程及其演化和深大斷裂活動(dòng)等區(qū)域構(gòu)造—熱體制約束，盆地“冷熱”差異與石油資源貧富耦合，提示并說(shuō)明二者之間有著重要的因果聯(lián)系。渤海灣盆地[48]的熱流值分布在44～106mW/m2，平均值為(66±8)mW/m2，高于中國(guó)陸域[17]的平均熱流值60 mW/m2，說(shuō)明渤海灣盆地存在深部熱活動(dòng)；盆地莫霍面埋深[49]介于28～37 km，地殼厚度自東部渤海灣海域的28 km，向西北部太行山逐漸增厚至36～37 km，其中莫霍面埋深最淺處位于渤中坳陷，約28 km，是地殼垂直變形中心；埋深12 km的居里面上隆中心，比周邊地帶淺4～6 km，對(duì)應(yīng)于NNE向郯廬斷裂帶的構(gòu)造位置[50]。蘇北—南黃海盆地[9-10]地溫梯度介于24～32 ℃/km，平均為29 ℃/km，熱流值分布在66～90 mW/m2，平均值為(60±8) mW/m2，與中國(guó)陸域熱參數(shù)特征相近。深達(dá)35 km的居里等溫面[32]，莫霍面與盆地結(jié)構(gòu)的非鏡像關(guān)系[51]，居里等溫面與盆地基底的同相性[32]，均指示其成盆機(jī)制不具備典型的地幔熱隆升特征。東海盆地及其鄰區(qū)地溫梯度介于25～44 ℃/km，平均為32.7 ℃/km，呈北低南高的分布特征，熱流值范圍為35～400 mW/m2，熱流呈東高西低的變化趨勢(shì)，最高熱流值出現(xiàn)在盆地南部[25,52]；居里面深度在14～29 km之間變化，盆地西部出現(xiàn)居里面深度低值區(qū)，北北東向的深度中心與東海盆地凹陷帶呈較好的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系[53]；莫霍面深度由北西的34 km向南東降低至12 km，具有典型的大陸邊緣伸展特征。瓊東南盆地地溫梯度介于25～60 ℃/km，高熱流帶的熱流值可達(dá)85 mW/m2，珠江口陸坡區(qū)，地溫梯度為45 ℃/km，熱流值高達(dá)85 mW/m2，其熱狀態(tài)主要受巖石圈破裂而引起的深部物質(zhì)熱上涌影響；北部邊緣具有異常高的地溫梯度，中南部深水區(qū)地溫梯度可達(dá)50～60 ℃/km[54]。鶯歌海盆地是一個(gè)獨(dú)特的超壓高溫盆地，高熱流構(gòu)造背景使其具有極高的地溫梯度，最高平均地溫梯度可達(dá)42.5℃/km，這與盆地深部的熱流體受底劈活動(dòng)影響相關(guān)[55]。

表1 中國(guó)東部新生代盆地?zé)釥顟B(tài)特征與油氣資源潛力[6-10]Table 1 Thermal state and petroleum potential of Cenozoic basins in East China

3 沉積盆地?zé)釥顟B(tài)與油氣潛力關(guān)系

熱狀態(tài)與油氣潛力關(guān)系為沉積盆地?zé)狍w制解析與油氣資源評(píng)價(jià)提供了定量研究思路。居里面是巖石圈磁性層的底界面，地殼巖石圈中的鐵磁性礦物因溫度達(dá)到居里溫度(580 ℃)而變?yōu)闊o(wú)磁性的順磁性界面，因此，居里面可以較好地反映盆地深部熱狀態(tài)。研究居里界面深度，不僅可以了解地殼巖石圈熱結(jié)構(gòu)，還可以間接地認(rèn)識(shí)地表熱流與地溫梯度，這對(duì)于研究沉積盆地?zé)N源巖熱演化與生烴成藏的關(guān)系具有重要的實(shí)踐意義。

基于磁異常反演的580 ℃居里等溫面，可以較好地提供區(qū)域地殼和巖石圈熱結(jié)構(gòu)一級(jí)約束，為揭示沉積盆地深部熱狀態(tài)提供了重要的參考方法。由沉積盆地的磁總場(chǎng)△T數(shù)據(jù)，根據(jù)中心點(diǎn)法可計(jì)算磁性層頂界埋深和中心點(diǎn)埋深[34]，計(jì)算居里面深度界面：

Zb=2Z0-Zt

(1)

式中：Zb為居里面深度界面、Zt為磁性層頂界埋深、Z0為磁性層中心點(diǎn)埋深，單位均為km。由一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)方程，可推導(dǎo)出通過(guò)居里面深度(Zb)計(jì)算地表熱流(Qs)的公式[41,56-57]：

式中：k為熱導(dǎo)率，W/mK；Ts為上界面溫度，K；Tb為居里面溫度，K；Zs為上界面深度，km；H0為地表產(chǎn)熱率，μW/m3；δ為產(chǎn)熱率的特征衰減距離，km。

假設(shè)產(chǎn)熱率與熱導(dǎo)率無(wú)橫向變化，熱導(dǎo)率也無(wú)垂向變化，取上界面為地表，Zs=0 km，Ts=0 K，H0=0 μW/m3，式(2)可得：

(3)

同時(shí)，地表熱流Qs為地溫梯度與熱導(dǎo)率之積，Z為深度，km，向下為正：

(4)

且由式(3)和式(4)積分可得式(5)：

(5)

再由表達(dá)油氣生成的反應(yīng)速度(如干酪根裂解成油反應(yīng))與溫度之間關(guān)系的阿侖尼斯方程[58]：

(6)

式中：KARR是反應(yīng)速度，1/Ma；A是頻率因子，1/Ma；E是活化能，kJ/mol；R為氣體常數(shù)8.314 J/(mol·K)；T是絕對(duì)溫度，K。將式(5)代入式(6)得到：

(7)

式(7)簡(jiǎn)化取常量C(大于1)，稍作變形得：

(8)

隨著Zb增大，KARR不斷減小，反之亦然。

據(jù)此可知，表征沉積盆地深部熱狀態(tài)的居里等溫面深度與表征油氣潛力的有機(jī)質(zhì)反應(yīng)速率之間存在負(fù)相關(guān)性。

4 蘇北—南黃海盆地?zé)釥顟B(tài)與油氣

4.1 蘇北—南黃海盆地新生代沉積盆地地質(zhì)概況

下?lián)P子蘇北—南黃海盆地是一個(gè)由前白堊紀(jì)擠壓沖斷體系和晚白堊世—新近紀(jì)伸展斷拗體系組成的改造型殘留疊合盆地，其新生代沉積盆地可劃分為陸域的沿江盆地群、蘇北盆地及海域的南黃海盆地[9-10](圖2)。

蘇北—南黃海盆地地溫梯度較低[9,17,55]，相比于相鄰的渤海灣盆地和南側(cè)的東海盆地等“熱盆”，蘇北—南黃海新生代斷陷盆地則是一個(gè)“溫盆”。因受控于側(cè)向擴(kuò)展機(jī)制的伸展盆地[9-10,45]，而非地幔熱底劈機(jī)制的裂谷盆地，蘇北—南黃海盆地在新近紀(jì)拗陷階段，屬被動(dòng)熱沉降，拗陷沉降量遠(yuǎn)小于主動(dòng)熱沉降的渤海灣盆地和東海盆地。蘇北—南黃海新生代伸展盆地的拗陷期始于漸新世末期，止于中新世早期，盆地沉降規(guī)模小。與之形成顯著對(duì)比的是渤海灣盆地，在該期快速沉降，特別是在渤中凹陷及其鄰區(qū)，形成大面積的明化鎮(zhèn)期超大型拗陷型淺湖相沉積[55]，構(gòu)成了盆地重要的區(qū)域性蓋層，這是裂谷盆地裂后熱沉降的顯著特點(diǎn)。深切莫霍面的郯廬斷裂帶右旋張扭的構(gòu)造背景，誘發(fā)了渤海灣地區(qū)的地幔熱隆升，深部熱隆引起的張引作用為盆地沉積充填提供了足夠的可容空間，且地幔熱上涌也為烴源巖生烴熱演化提供了足夠的盆地?zé)釄?chǎng)。此外由于主動(dòng)裂陷，渤海灣盆地持續(xù)沉降，沉積物持續(xù)充填與堆積，斷陷期烴源巖最大埋深超過(guò)萬(wàn)米，埋藏深度進(jìn)一步加大，烴源巖持續(xù)生烴成藏(表1)。

相比渤海灣盆地的成熟—高成熟階段，蘇北—南黃海盆地?zé)N源巖成熟程度低，是典型的低成熟“溫”盆，且南黃海盆地成熟度總體低于蘇北盆地，這極大制約了蘇北—南黃海盆地的生烴潛力。經(jīng)多年勘探，蘇北盆地至今仍未有億噸規(guī)模的工業(yè)油氣田發(fā)現(xiàn)，累計(jì)探明儲(chǔ)量2.8×108t，年產(chǎn)原油185×104t；南黃海盆地雖見(jiàn)油氣顯示，但未獲工業(yè)油流。在局部地區(qū)，如蘇北盆地的金湖凹陷和高郵凹陷，深埋于6 000～7 000 m的烴源巖演化程度高，達(dá)到生烴門限，烴源巖處于成熟階段，在古近系中形成中小型油田；在高郵、鹽城凹陷，阜寧組烴源巖成熟度高，形成小氣田[59-60]。

圖2 下?lián)P子區(qū)蘇北—南黃海盆地構(gòu)造

蘇北—南黃海盆地上白堊統(tǒng)—古近系主要發(fā)育有3套生油層，自下而上為泰州組、阜寧組和戴南組。蘇北盆地的3套烴源巖形成于盆地拗陷階段，是3次區(qū)域湖侵的產(chǎn)物，含灰質(zhì)高，腐泥有機(jī)質(zhì)豐富，縱向呈連續(xù)建造，品質(zhì)穩(wěn)定，但優(yōu)質(zhì)的戴南組烴源巖僅局限于高郵深凹。南黃海盆地優(yōu)質(zhì)烴源巖可對(duì)應(yīng)于蘇北盆地的3套烴源巖，另外還發(fā)育三垛組烴源巖[60]。

貫穿于海陸相地層的“先逆后張”大型控盆斷裂長(zhǎng)期發(fā)育，錯(cuò)斷層位多且連通深層油源，向上可延伸至新近系，向下則錯(cuò)斷奧陶系—震旦系而達(dá)到基底巖層，是重要的輸導(dǎo)系統(tǒng)。海相烴源巖晚期生烴成藏，油氣勘探的有利區(qū)是海相地層保存完整、伸展變形程度大、沉降幅度大、中新生代斷拗保存單元完整、新近紀(jì)區(qū)域抬升剝蝕弱、沿控盆或控凹大斷層展布的地區(qū)。蘇皖南部地區(qū)的沿江盆地群，因新近紀(jì)整體抬升剝蝕而不具備良好的油氣保存單元，最大剝蝕厚度可達(dá)2 000 m。但在蘇北—南黃海盆地，在古近紀(jì)伸展變形體制下，區(qū)域伸展強(qiáng)烈，沉降幅度大，白堊系—新近系構(gòu)造層厚的地區(qū)則是海相油氣勘探有利區(qū)，如蘇北盆地的金湖—高郵凹陷，南黃海盆地的北部凹陷等[60-61]。

4.2 蘇北—南黃海盆地深熱狀態(tài)與油氣成藏

據(jù)第3小節(jié)可知，居里面深度與干酪根裂解的油氣生成反應(yīng)速率之間具有負(fù)相關(guān)性，即沉積盆地?zé)N源巖有機(jī)質(zhì)生烴與深部熱狀態(tài)之間具有顯著的正相關(guān)性。關(guān)于蘇北盆地油氣潛力評(píng)價(jià)及沉積盆地?zé)釥顟B(tài)與油氣資源關(guān)系，前人也做過(guò)大量的探索性研究，取得了階段性的成果[6-7,52]，但由于地表熱流觀測(cè)數(shù)據(jù)的分布覆蓋范圍廣，數(shù)據(jù)點(diǎn)稀少，測(cè)點(diǎn)分布極不均勻，通過(guò)熱流或地溫梯度插值得到的等值線圖(圖3)橫向分布誤差大，缺乏局部異常信息，因此通過(guò)單純的地表熱流觀測(cè)“點(diǎn)”數(shù)據(jù)，難以較好地反映沉積盆地區(qū)域熱流分布，沉積盆地?zé)釥顟B(tài)與油氣潛力的相關(guān)性研究有待于進(jìn)一步擴(kuò)展。

地殼磁性層的底界面，不但是磁性巖石的底界面，也是一個(gè)580℃等溫面[29]。在以往的含油氣沉積盆地勘探過(guò)程中，航空磁測(cè)數(shù)據(jù)研究多用于“探底摸邊劃斷裂”，較少關(guān)注沉積盆地磁信號(hào)反映的深部熱狀態(tài)。依托區(qū)域磁測(cè)的掃面優(yōu)勢(shì)(圖4a)，反演580 ℃居里等溫面(圖4b，4c)，可以很好地從“面”上提供沉積盆地地殼熱結(jié)構(gòu)一級(jí)約束，為揭示盆地?zé)釥顟B(tài)提供了可供參考的定量研究方法。

圖3 下?lián)P子區(qū)大地?zé)崃鞣植紙D中圓點(diǎn)為地表熱流值數(shù)據(jù)(HF)，來(lái)源同圖2；熱流值等值線數(shù)據(jù)(ISO)據(jù)參考文獻(xiàn)[62]。Fig.3 Surface heat flow in Lower Yangtze region

圖4 下?lián)P子區(qū)居里面與油氣田關(guān)系a.下?lián)P子區(qū)總磁△T異常圖；b.下?lián)P子區(qū)居里面深度數(shù)字地形圖；c.下?lián)P子區(qū)居里面深度立體陰影圖；d.下?lián)P子區(qū)居里面等值線與油氣田分布圖。居里面深度數(shù)據(jù)來(lái)源于李春峰等[30]Fig.4 Correlation between Curie surface and oil-gas fields across the Lower Yangtze region

在下?lián)P子地區(qū)，油氣勘探發(fā)現(xiàn)主要集中在蘇北盆地的高郵凹陷與金湖凹陷(圖4d)，南黃海盆地是目前中國(guó)海域唯一一個(gè)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)油氣工業(yè)突破的含油氣盆地(圖1a)。在構(gòu)造上，下?lián)P子區(qū)蘇北盆地的高郵凹陷與金湖凹陷是一個(gè)居里面深度非常淺的局部異常區(qū)，對(duì)應(yīng)著熱流值與地溫梯度的異常區(qū)。根據(jù)第3節(jié)推導(dǎo)的定量關(guān)系，沉積盆地的居里面深度低值區(qū)域，更有利于烴源巖有機(jī)質(zhì)的熱演化和干酪根生烴熱解，進(jìn)而有利于油氣成藏。而南黃海盆地則是一個(gè)居里面深度高值區(qū)，呈現(xiàn)低熱狀態(tài)，不利于有機(jī)質(zhì)的生烴熱解與油氣成藏。

蘇北—南黃海新生代沉積盆地為該研究方法提供了實(shí)證支撐。以區(qū)域磁測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合地震勘探、盆地構(gòu)造解析，建立沉積盆地尺度熱場(chǎng)精細(xì)結(jié)構(gòu)，將會(huì)是含油氣沉積盆地?zé)狍w制與油氣成藏研究的一個(gè)重要拓展方向。

5 結(jié)論

(1)深部熱狀態(tài)是沉積盆地油氣事件的決定因素，是地殼巖石圈構(gòu)造—熱演化過(guò)程的綜合反映，是盆地油氣響應(yīng)的重要約束條件。以中國(guó)東部新生代沉積盆地的深部熱狀態(tài)為切入點(diǎn)，基于阿侖尼斯方程，探索居里面深度與干酪根生烴反應(yīng)速率的負(fù)相關(guān)關(guān)系，探討沉積盆地深部熱狀態(tài)與油氣富集分布的相關(guān)性及其潛在的響應(yīng)機(jī)制，為區(qū)域深部熱狀態(tài)與油氣潛力研究提供有價(jià)值的案例參考和研究新視角。

(2)蘇北盆地高郵凹陷與金湖凹陷是一個(gè)居里面深度非常淺的局部異常區(qū)，對(duì)應(yīng)著高熱流值與高地溫梯度的異常區(qū)，更有利于烴源巖有機(jī)質(zhì)熱演化、生烴熱解，有利于油氣成藏。而南黃海盆地則是一個(gè)居里面深度高值區(qū)，深部熱狀態(tài)呈現(xiàn)低熱狀態(tài)，不利于有機(jī)質(zhì)的生烴熱解與油氣成藏。

致謝:感謝審稿人提出的寶貴意見(jiàn)，感謝浙江大學(xué)海洋學(xué)院李春峰教授提供的CCOP磁數(shù)據(jù)與居里面計(jì)算結(jié)果。