周中毅,现任中国科学院地球化学研究所(广州)研究员。湖南省益阳市人,1934年10月生。1956年毕业于北京地质学院,至1966年在中国科学院地质研究所从事沉积矿产的形成与分布规律研究。1966年调入地球化学研究所从事有机地球化学、石油与天然气的成因及评价研究。近十余年来,全力投入新疆油气盆地的评价工作。他和他领导的新疆油气地化研究组多次获中科院及国家的奖励,例如,“准噶尔盆地形成演化与油气形成”获国家科技进步二等奖(1987);“塔里木古地温与油气”获中科院自然科学一等奖(1992)。
许多沉积矿产的形成与分布均受控于沉积盆地的古地温。石油成因研究及勘探实践证明,地温是控制油气生成和聚集的重要因素之一。根据干酪根热降解成油理论,石油是沉积物中不溶有机质——干酪根在一定热力作用下降解的产物。油气勘探已证明,大多数工业油气藏就是以这种方式形成的。一般情况下,干酪根在60~150℃范围内生成石油。若地温太低,干酪根不能转化成石油;若地温过高,石油被热裂解成天然气。由于地温是随盆地的演化而变化的,盆地形成越早,演化史越复杂,现今地温与古地温相差越大。因此,古地温的研究资料已成为寻找工业油气藏的重要依据。
古地温对层控矿床的形成有明显的控制作用,对活泼金属层控矿床的形成与分布的控制作用更加明显。通过古地温研究确定大地热流值及其演化过程是认识盆地形成和演化的重要依据,并可为地质学及地球物理学等有关学科提供基础资料。
沉积盆地古地温是一个复杂的地质问题,很难通过纯粹的理论推导建立一个确定的数学模型。受地质作用的复杂性所制约,大多数确定古地温的方法都有两个方面的特点:要有一定的理论依据;更必须依赖大量实际资料的类比与综合。这些特点都离不开地质概念及地质思维方法,同时也必须以一般的科学原理为基础。许多方法依据的原理是化学反应动力学,往往通过实验来建立有关的反应参数。而模拟实验都是在高温短时间内完成的,实验结果能否推广到相对低温作用而时间漫长的地质过程中去?况且人们对许多地质过程中的化学反应并不清楚,但可肯定至少不是一步完成的简单反应,而是多种多步反应的综合结果。因此,建立一种古地温测定方法必须以一系列标准地质剖面或深钻井的系统测试数据为基础。
周中毅和他的学生潘长春等以国外近年来在这方面的研究成果为基础,应用多种古地温测定方法,对几个大型沉积盆地的一系列深探井进行了综合对比研究,确立了五种比较有效的方法。这五种方法是:
(1)镜质体反射率R°及其它有机质成熟度指标(固体沥青反射率、甲基菲指数等);
(2)自生成岩矿物;
(3)矿物流体包裹体;
(4)矿物裂变径迹;
(5)牙形石色变指数。
应用上述五种方法研究了准噶尔盆地、塔里木盆地和黄骅坳陷为代表的我国东西部中、新生代盆地的古地温,并对盆地主要生油层的热演化阶段和生油期进行了推算和预测。
本文标题:周中毅与沉积盆地古地温研究
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