浅谈国内当代沉积学研究进展与发展趋势

2015-04-16 07:25帅伟江西省煤田地质局二二三地质队江西鹰潭335000
建材与装饰 2015年52期
关键词:季风沉积储层

帅伟(江西省煤田地质局二二三地质队 江西鹰潭 335000)

浅谈国内当代沉积学研究进展与发展趋势

帅伟
(江西省煤田地质局二二三地质队江西鹰潭335000)

沉积学经过数十年不断发展,在其发展过程中与其他学科不断交叉、渗透,从而产生了大地构造沉积学、全球变化沉积学与环境沉积学、储层沉积学、事件沉积学、资源沉积学等分支学科。介绍了沉积学的分支学科的概念及研究对象,并通过最新的研究成果呈现现代沉积学的研究新进展,并对沉积学今后的发展趋势进行了探讨。

沉积学;研究进展;发展趋势

1 前言

沉积学是地质学的分支学科,是研究沉积物的来源和形成过程,并描述和分类沉积岩的一门科学。经过数十年的发展,当代沉积学已经取得了一系列重大进展,主要表现在出现了一系列围绕沉积学展开研究的分支学科,比如大地构造沉积学、全球变化沉积学与环境沉积学、储层沉积学、事件沉积学、资源沉积学等,本文通过对这些分支学科的讨论,进一步呈现了当代沉积学的研究进展,并探讨沉积学的发展趋势。

2 沉积学的研究进展

2.1大地构造沉积学

大地构造沉积学是板块构造学与沉积学相结合的产物,以沉积盆地为研究对象,从宏观和整体的角度,对其大地构造背景、形成条件和形成机理、演化历史及其沉积作用过程进行研究的一门学科。

李荣西等通过研究大巴山前陆构造带和下古生界黑色泥岩和泥灰岩烃源岩微裂隙时,发现微裂隙中存在含烃包裹体纤维状方解石脉,认为其是在印支期和燕山期构造应力场作用下的天然气排泄产物。任海东等通过研究羌塘地块中生代时期的漂移演化发现,羌塘地块在中—晚三叠世期间向北发生大规模漂移,并与北部板块发生碰撞,直到白垩世趋于稳定,与拉萨地块碰撞背景下形成的东高西低的海水西退和古地貌特征的古地理格局,这种古地理格局对成盐成钾的形成非常有利。

2.2事件沉积学

事件沉积学认为沉积物记录了各种地质事件信息,通过研究当时的冰川事件、风暴、地震、泥石流等地质事件所记录的地质信息,成为人类了解过去气候变化和环境演变的重要途径,也是预测地球未来气候变化的重要途径。

白志强等通过研究米仓山南缘中志留统罗惹坪组风暴岩的粒序层理、侵蚀构造、砾屑结构等发育特征,认为南江地区在志留系罗惹坪组晚期沉积时,曾处于风暴频发低纬度地区。王远翀等通过研究渝东南-黔北地区观音桥组沉积特征及生物化石特征发现,由于当时的赫南特期冰川事件使得观音桥组沉积环境比五峰组与龙马溪组黑色笔石相页岩的缺氧滞留深水陆棚环境更浅、相对海平面及水温更低。

2.3储层沉积学

储层沉积学是运用沉积学的理论和研究方法,研究储集层(体)的沉积学分支学科,研究对象包括储层古地理、沉积相、储层发育、储层演化、储层中的孔隙演化及其它们之间的关系。在当前能源日趋紧张的情况下,研究课题由传统的碳酸盐岩储层向页岩储层、致密砂岩储层延伸。目前研究较热的主要有储层模拟研究、储层孔隙度、渗透率研究、储层流体力学研究以及储层中包裹体研究等。

朱亚东等通过镜下薄片观测、流体包裹体和微区碳氧同位素分析,认为四川盆地不同时期构造运动不同化学成分的热液流体对震旦系灯影组白云岩储层的充填改造具有重要作用。邹才能等在研究页岩储层孔隙系统时首次发现直径小于1μm的油气纳米孔,改变了传统的微米级油气孔的认识,这一发现对增加页岩储层油气资源潜力具有重要意义。张杰等对四川盆地灯影组-寒武系五种白云岩晶体结构参数的差异性进行了研究,并分析其成因,初步建立了不同类型白云岩晶体结构判别标志,这些判别标志的建立为今后白云岩储层成因研究提供了一种新的思路。

2.4全球变化沉积学与环境沉积学

刘宝珺认为环境沉积学是人类面临生态、环境、灾害、全球变化等重大问题时产生的学科,是以现代沉积学理论为基础,并结合众多相关学科,运用各种沉积记录以及一切相关信息,采用众多相关联指标定量恢复当时的环境。这一领域的研究越来越受到学者们的重视。

王君波等通过分析西藏南部普莫雍错地区钻孔岩芯TOC含量、沉积物粒度指标指示该地区200年气候变化,研究认为普莫雍错水位的变化可能受到西南季风的影响。刘升发等利用Minolta CM2002光谱光度计测试长江口泥质区沉积物反射率,以指示近百年来东亚季风的变迁,研究表明,东亚季风的强度变化具有显著的周期性,且存在明显的28a和2a周期,并由此推断太阳辐射强度的变化对季风的周期起主导作用。

张宝方等利用经验模态分解方法(EMD)分离黄土的粒径、磁化率时序进行不同时间尺度周期,探讨黄土高原7百万年来东亚冬、夏季风演化时频特征及其主要天文控制因子。研究表明,黄土高原冬季风的演变明显受米兰科维奇理论的天文因素影响,并提出EMD方法相比较传统的方法更具有优势。张银环等通过研究河南西部老母洞石笋δ18O记录对比分析,LM2石笋记录表明当时的太阳活动与豫西老母洞石笋短尺度上季风变化联系密切,说明亚洲季风系统受到北半球高纬气候状况和太阳辐射能量的变化共同控制。

2.5资源沉积学

随着世界人口的不断增长和人类社会不断发展,不可再生资源日渐枯竭,人类对资源的需求不断增加,促使我们的研究领域从常规油气资源(石油、天然气)向非常规油气(页岩气、致密气)资源延伸以满足将来人类发展的需求。

3 发展趋势

从检索的文献来看,沉积学发展趋势表现为研究领域更加广泛,技术手段更加先进,学科交叉渗透不断加强,并不断产生于沉积学相关的交叉学科。今后,沉积学的发展趋势主要表现为几方面:①微观研究更加深入,比如对储层非均质性研究尺度更小,目前微孔隙研究已经到纳米级别。②由定性分析向定量分析发展,如对沉积地质体建立数学模型。③学科交叉渗透,沉积学的发展将与地震学、地球物理、数学等学科紧密联系起来。④研究手段更加先进,对储层、沉积相、盆地演化等的研究将更多的借助计算机软件以及先进的分析测试仪器。⑤研究区域更加广阔,研究区域将着眼于全球气候与板块运动。比如,将季风与黄土高原黄土沉积特征紧密联系起来。石笋δ18O记录了太阳辐射和纬度气候变化的信息。

4 总结

面对资源日渐枯竭及对资源的需求与日俱增,发展、人口、环境等问题日趋严峻,沉积学作为一门综合学科,除了发挥指导寻找矿产和能源等任务外,还将承担解决人类面临的资源、环境、灾害以及全球变化等问题,这就需要加强沉积学各分支学科的交叉和渗透,只有以为人类的生存和发展为服务对象,沉积学发展才会有更加广阔的前景。

[1]曾允孚,覃建雄.沉积学发展现状与前瞻[J].成都理工学报,1999,26 (01):1~7.

[2]王君波,朱立平,鞠建廷,等.西藏普莫雍错不同岩芯环境指标的对比研究及其反映的近200年来环境变化[J].湖泊科学,2009,21(06):819~826.

[3]刘升发,王昆山,刘焱光,等.长江口泥质区沉积物颜色反射率指示的近百年来东亚季风变迁[J].沉积学报,2013,31(02):331~339.

[4]张宝方,冯秀丽,林霖,等.黄土高原7百万年以来黄土古季风演变信号多尺度分析[J].中国海洋大学学报,2015,45(12):087~093.

[5]张银环,杨琰,杨勋林,等.早全新世季风演化的高分辨率石笋δ18O记录研究—以河南老母洞石笋为例[J].沉积学报,2015,33(01):134~141.

[6]刘宝珺,王剑,谢渊,等.当代沉积学研究的新进展与发展趋势-来自第三十一届国际地质大会的信息[J].沉积与特提斯地质,2002,22(01):1~ 6.

[7]白志强,刘树根,宋金民,等.米仓山南缘中志留统罗惹坪组风暴岩沉积特征及其意义[J].沉积学报,2015,33(02):227~231.

[8]王远翀,梁薇,牟传龙,等.渝东南—黔北地区赫南特期冰川事件的沉积响应[J].沉积学报,2015,33(02):233~241.

[9]朱亚东,张殿伟,刘全有,等.多种流体作用下的白云岩储层发育过程和机制[J].天然气地球科学,2015,26(11):2504~2062.

[10]邹才能,朱如凯,白斌,等.中国油气储层中纳米孔首次发现及其科学价值[J].岩石学报,2011,27(06):1857~1864.

[11]张杰,寿建峰,张天付,等.白云石成因研究新方法-白云石晶体结构分析[J].沉积学报,2014,32(03):550~559.

[12]李荣西,董树文,丁磊,等.构造驱动大巴山前陆烃类流体排泄:含烃包裹体纤维状方解石脉证据[J].沉积学报,2016,31(03):517~526.

[13]任海东,颜茂都,陈毅,等.羌塘地块中生代时期的漂移演化及其成钾条件[J].地质学报,2015,89(11):2006~2017.

P512.2

A

1673-0038(2015)52-0137-02

2015-12-5

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