近日，实验室任战利教授团队撰写的著作《鄂尔多斯叠合盆地构造热演化史与油气成藏》由科学出版社出版。该著作全书83万字，共539页，是任战利教授团队历经30余年持续研究形成的系统性成果。专著围绕鄂尔多斯盆地构造热演化史及其对油气生成、运移、成藏和富集的控制作用，系统总结了叠合盆地热演化史恢复理论、构造热事件识别、油气成藏期次及有利勘探区带预测等方面的研究进展并已应用于油气勘探实践。该成果是实验室研究鄂尔多斯历史上具有重要记录的标志性成果，是理论结合油气勘探实践发现油气田的精简范例！

       张国伟院士、汪集旸院士分别为该书作序，对专著的学术价值与实践意义给予高度评价。两位院士认为，该书系统阐述了鄂尔多斯盆地构造热演化史与油气成藏的关系，是叠合盆地热演化史恢复与油气评价研究的重要成果，对深化我国叠合盆地热演化与油气成藏理论研究、指导深层油气勘探具有重要参考价值。

       沉积盆地热演化史不仅在岩石圈动力学演化及盆地动力学过程研究中具有重要理论意义，还对油气生成、成藏及富集有重要的控制作用，是地学界研究的前沿领域之一。我国不同盆地的地温场差异显著、热演化历史复杂，导致不同类型盆地的油气相态、生成及成藏温度差异显著。盆地热演化史研究在盆地动力学演化及油气生成、成藏与评价中发挥着重要作用，烃源岩热演化史及生烃史恢复一直是盆地分析及石油地质研究领域的热点和难点之一。烃源岩热演化史及生烃史恢复可以确定烃源岩演化的阶段、油气生成的时间、生成速率及累积生烃量，进而估算盆地油气资源量及评价有利区带。

       鄂尔多斯大型叠合盆地经历了多期不同类型盆地的叠加与多阶段构造运动，盆缘构造变形强烈，后期抬升显著，地层剥蚀厚度大，古今地温场差异显著。盆地现今地温场及热演化史研究相对薄弱。自20 世纪90 年代以来，任战利研究团队针对盆地不同层位烃源岩热演化程度分布规律，古地温场及热演化史恢复，热演化史对油气生成、富集成藏等制约油气成藏评价研究及勘探的关键问题，持续开展了深入研究。相关研究工作大致分为4 个阶段。

       1990～1993 年，赵重远教授主持“八五”国家重点科技攻关项目子课题“陕甘宁盆地中南部古构造演化及其对沉积和含气性的控制作用”，任战利在导师赵重远教授指导下，承担了“陕甘宁盆地热演化史及其与油气的关系”专题研究。在此期间对我国叠合盆地古地温进行了深入研究，考虑盆地叠加对地温场的改造，提出古地温场存在叠加改造的概念及改造的普遍性、分演化阶段真实恢复叠合盆地热演化史的新思路。在对鄂尔多斯盆地不同构造单元深井岩心进行系统采样的基础上，首次采用磷灰石裂变径迹，流体包裹体、镜质组反射率(Ro)等多种古地温恢复方法，考虑鄂尔多斯盆地叠加及后期改造的实际地质背景，建立了热演化史的概念模型，实现了古地温恢复。结果表明：盆地地质历史时期古地温整体高于今地温，并根据古地温梯度高于现今地温梯度、构造运动及火成岩活动等首次确定了燕山晚期约100Ma(晚侏罗世—早白垩世)在鄂尔多斯盆地发生了一次重要的构造热事件。首次建立了盆地不同构造单元裂变径迹年龄与深度标准图版，并厘定了距今23Ma 以来的抬升冷却事件，明确了中生代晚期构造热事件对区内油气的生成、运移、成藏起到关键的控制作用。

      燕山晚期构造热事件的确定被“八五”国家重点科技攻关项目评审组认为是研究区内大范围的标志性创新成果，达到国内领先水平。该成果突破了以往以现今地温梯度代替古地温梯度的传统研究思路，揭示了鄂尔多斯盆地在地质历史时期(中生代晚期)曾显著升温，而非长期处于低温稳定状态。参与并完成的“陕甘宁盆地中南部古构造演化”研究成果于1994 年获长庆石油勘探局科技进步奖一等奖。

鄂尔多斯盆地裂变径迹年龄与深度关系图（据任战利等，1994, 1995）

  利用多种古温标方法恢复古地温（据任战利，1994）

      1994～1996 年，赵重远教授承担了石油天然气总公司项目“鄂尔多斯盆地构造工业制图”，任战利负责“鄂尔多斯盆地及外围构造特征发展演化与圈闭综合研究”子课题，在盆地构造热演化史动态研究基础上，对油气系统要素进行了深入分析，编制了大比例尺油气系统评价工业图件，评价了有利区带及圈闭。研究成果紧密结合油气勘探实践，预测的中生界、上古生界油气勘探区有利区块为以后的油气勘探实践及大油气田的发现所证实。负责完成的“中国沉积盆地热演化史及油气资源评价研究”成果获1995 年陕西省科技进步奖二等奖(排名第一)。

       2004～2005 年，任战利主持了973 计划项目课题“多种能源矿产共存成藏(矿)-定位过程中的流体-热动力学作用”，2003～2008 年主持了973 计划项目“中国煤层气成藏机制及经济开采基础研究”课题“热力场控制煤层气分布的特征与机理”，对鄂尔多斯盆地、沁水盆地热动力学、热异常分布、热演化过程，以及两个盆地的差异性进行了深入研究。参加完成的“油气煤铀同盆共存富集成藏理论技术创新与多能源矿产协同勘探”成果获2013 年国家科学技术进步奖二等奖(排名第二)。

鄂尔多斯、沁水、渤海湾盆地地温演化对比图（据任战利，1998，1999）

鄂尔多斯盆地油气成藏期与热事件对应关系图(据任战利等，2014b，2020a)

      2008～2010 年，任战利主持了国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”专题“构造演化与下古生界碳酸盐岩层系天然气成藏历史”；2011～2015 年，主持了国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”专题“鄂尔多斯南部构造演化与天然气富集关系研究”；2014～2017 年，任战利主持了国家自然科学基金项目“热年代学约束下的鄂尔多斯盆地南缘渭北隆起区下古生界构造-热演化史恢复”；2008～2011 年，任战利与李文厚教授一起承担了长庆油田分公司研究项目“鄂尔多斯盆地东南部石油成藏条件研究”；2011～2012 年，主持了陕西延长石油集团公司油气勘探公司重点项目“鄂尔多斯盆地延长探区古生界烃源岩研究”；2016～2017 年，主持了陕西延长石油(集团)有限责任公司重点科研项目“延安气田马家沟组中下组合成藏机理研究”。

鄂尔多斯盆地不同层位热演化程度叠合分布图（据任战利等，2021）

      这一阶段对鄂尔多斯盆地南部各构造层热演化程度变化规律及热演化史与油气成藏评价进行了全面深入研究，应用多种方法对鄂尔多斯盆地南部下古生界海相碳酸盐岩层系及上古生界煤系地层构造热演化历史进行了恢复，明确鄂尔多斯盆地不同层位热演化程度及变化规律、演化过程、后期抬升期次、剥蚀厚度及油气藏保存条件，评价了不同构造带及区块的油气保存条件及油气资源量。任战利主持完成的“陕甘宁叠合盆地沉积构造热演化史恢复研究在油气田勘探中的应用”成果于2011 年获陕西省科学技术奖一等奖(排名第一)。

       2017～2021 年，任战利主持了国家自然科学基金重点项目“鄂尔多斯、沁水沉积盆地中生代晚期古地温场对岩石圈动力学演化及油气赋存的约束作用”；2017～2020 年，主持了国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”专题“鄂尔多斯西南部中上元古界－下古生界构造演化与保存条件”；2018～2021 年，主持了国家重点研发计划“深地资源勘查开采”专项“超深层及中新元古界油气资源形成保持机制与分布预测”专题“鄂尔多斯盆地超深层油气藏形成条件与有利区评价”；2021～2023 年，主持了长庆油田分公司重大科技专项“鄂尔多斯深层中元古界—奥陶系构造沉积演化、成源机制与勘探新领域研究”课题“鄂尔多斯盆地深层中元古界—奥陶系构造热演化史研究”。

复杂叠合盆地热演化史恢复原理及方法（据任战利等，1991，1999，2014，2020，2022）

鄂尔多斯盆地中元古代以来热流演化历史

华北克拉通中西部早白垩世岩石圈减薄机制模式图

       这一阶段对鄂尔多斯盆地各构造层及沁水盆地构造热演化史、深部动力学与油气成藏评价进行了全面深入研究，应用多种方法对中—新元古界—下古生界海相碳酸盐岩层新层系构造热演化历史进行了重点恢复，明确了奥陶系、中—新元古界热演化程度及分布规律，基于盆地动力学正演模型及多种先进的古温标方法(方解石U-Pb 测年及团簇同位素测温、包裹体测温、碳氧同位素)分别恢复了盆地早期长城纪、早古生代沉积期地温场，明确了盆地早期地温场分布及演化特征。同时，该阶段的研究还明确了鄂尔多斯、沁水盆地现今地温场特征及变化规律，建立了不同构造单元热导率、生热率及地温梯度随深度变化模型。通过裂变径迹及U-Th/He 测年等方法进一步揭示了鄂尔多斯盆地不同构造单元自中—新生代以来的大幅抬升剥蚀过程，明确主要构造单元抬升期次、剥蚀厚度及变化规律性，评价不同构造带及区块的保存条件。应用镜质组反射率与磷灰石裂变径迹法相互约束，精确恢复了鄂尔多斯盆地与沁水盆地中—新生代以来的热史，恢复了鄂尔多斯盆地与沁水盆地早白垩世的热岩石圈厚度，构建了两个盆地中新生代岩石圈热结构模型，明确了华北克拉通中西部早白垩世构造-岩浆-热事件发生及岩石圈减薄的动力学机制。研究表明，早白垩世，鄂尔多斯盆地热异常显著增加了烃源岩的生烃量及资源量，成为该盆地油气资源丰富的重要原因之一。此外，早白垩世也是鄂尔多斯盆地油气、煤、铀矿及周缘区金矿、钼矿等矿产的主要成矿期，受控于岩石圈减薄的深部热动力学过程。最终，建立了热演化史与油气成藏成矿模式。任战利教授主持完成的“叠合盆地热演化史恢复理论创新及在油气勘探中的应用”于2020 年获陕西省科技进步奖一等奖(排名第一)。

      30 多年来，在国家自然科学基金重点项目及面上项目、国家科技重大专项、国家科技攻关项目、国家重点研发计划及与油田公司合作项目的支持下，查阅和收集了相关的文献及资料，系统考察了盆地周缘地质剖面，采集了大量分析样品，进行了锆石测年、主微量元素分析、磷灰石裂变径迹测年、(U-Th)/He 测年、方解石U-Pb 测年、碳酸盐岩团簇同位素测温、碳氧同位素、包裹体测温、岩石热解、有机碳含量、干酪根显微组分鉴定、镜质组反射率、饱和烃色谱-质谱分析、伊利石结晶度、扫描电镜、X 射线衍射分析等，完成了地层对比剖面图、各层位构造图、构造演化史图、烃源岩演化程度分布图、油气系统分析图、有利区预测图等系列图件。在盆地现今地温场及深部热结构、烃源岩热演化特征及分布、构造热演化史恢复、构造热事件确定、晚期抬升冷却过程、生烃及成藏期次、油气富集规律及成藏模式、资源潜力及有利区预测等方面取得了一系列重要创新理论及应用性成果，有效指导了鄂尔多斯盆地油气勘探及油气田的发现，取得了显著的经济效益，获得了多项国家、省部级科技成果奖。