执行主编致读者

2020-06-07 01:34朱筱敏
古地理学报 2020年3期
关键词:层序储集层三角洲

众所周知,当今沉积学和古地理学发展迅速,学界高度关注下列问题的研究:(1)源汇系统的外部控制作用和路径系统;(2)重力流(异重流、等深流、海啸)沉积过程和沉积模式;(3)细粒(泥岩)沉积学(沉积过程和成岩作用);(4)层序地层学模型和地震沉积学应用;(5)碳酸盐岩台地沉积的古生态和地球化学信号研究;(6)现代与古代滨岸沉积动力过程;(7)人类世湖泊沉积学与行星沉积学;(8)湖泊沉积学和多类型沉积体系组合模式;(9)碎屑岩-碳酸盐岩混积机理与发育模式;(10)储集层尺度沉积学和能源沉积学,等等。在沉积地质学发展过程中,将层序地层学、现代沉积学、古地理学与储层地质学、地震沉积学有机结合起来,开展多学科交叉的沉积古地理研究,不仅可以推动沉积古地理学理论和研究方法的发展,而且可以助力沉积矿产的勘探开发利用。

此次组织的14篇学术论文体现了多学科交叉,分别探讨了层序格架及沉积响应、地震沉积学、沉积环境与岩相古地理、古地理学与矿产资源以及地球化学等方面的科学和生产问题,反映了沉积古地理研究的新进展,展示了相关研究的新认识。

搭建层序地层格架是开展沉积响应研究的基础,针对不同盆地类型和沉积类型,应该采用不同层序地层学的理论观点来建立等时地层格架。河流相层序地层学起源于滨岸河流地层研究,是经典被动大陆边缘层序地层学研究向滨岸河流层序的延伸。近期基于可容空间变化的层序模式为河流层序划分提供重要的理论依据。不受海(湖)平面影响的河流层序可划分为低可容空间与高可容空间体系域。谈明轩等人的研究表明,渤海湾盆地新近系河流层序低可容空间体系域多发育辫状河(低弯度曲流河)高连片叠置砂体,高可容空间体系域多发育高弯度曲流河低连片叠置砂体。陆相湖盆湖侵过程不仅可形成主力烃源岩,而且可形成有利储集层。在湖盆演化的不同构造阶段,层序结构和沉积体系都存在显著的差异。比如:张自力等人的文章指出,霸县凹陷古近系沙三段缓慢湖侵过程发育断坡—坡折层序结构,以多期退积型三角洲、扇三角洲沉积为主;沙一段快速湖侵,形成弯折—宽缓坡型层序结构样式,发育混积滩坝、小型近岸水下扇(扇三角洲)沉积。强制湖退体系域(FSST) 是由相对湖平面下降驱动、发育于相同层序高位体系域之上及新层序低位体系域之下、在相对湖平面下降时期形成的退覆地层。秦祎等人的文章,揭示了莱州湾凹陷沙三段FSST为一套河流—三角洲沉积体系,具有低角度斜交前积反射特征,三角洲前缘伴生滑塌湖底扇沉积体,综合盆地区域构造演化、沉积物供给和气候变化等因素,认为该套沉积体系是气候相对干旱和绝对湖平面下降的共同产物。

地震沉积学是地震地层学和层序地层学的延续发展。最近10多年来,地震沉积学研究得到学者的高度重视,在地震沉积学理论、陆相碎屑沉积砂体、海相碎屑沉积砂体、碳酸盐岩和混积岩刻画、地震成岩相预测、砂体精细表征和开发地质应用、地球物理新方法新技术、RGB地震属性融合、储层预测技术以及三维可视化技术雕刻地质体等方面取得了长足进展。未来地震沉积学应该关注地震地貌学理论模型、地震岩性学新方法、勘探地震沉积学、开发地震沉积学、地球物理反演新方法和人工智能技术等方面的研究,不断完善地震沉积学理论方法,拓展油气勘探开发领域并提高经济效益。朱筱敏等人的文章《中国地震沉积学研究进展和发展思考》,详实分析了上述内容,给读者提供了该领域的最新观点以及该团队多年的研究成果与思考,以期对读者未来的研究有所启发。董艳蕾等人的《准噶尔盆地西北部春光探区白垩系地震沉积学研究》作为地震沉积学研究实例,利用分频处理、RGB融合和地层切片等多项技术,精细刻画了准噶尔盆地西北缘白垩系扇三角洲、辫状河三角洲、异重流和湖泊4种沉积类型的沉积特征、砂体形态和发育演化,可为广大读者在地震沉积学多项技术应用方面提供借鉴。

沉积环境与岩相古地理是沉积古地理研究的基础和重要内容,沉积地球化学是恢复古环境的重要方法手段。叶蕾等人的研究表明,冀中坳陷饶阳凹陷古近系沙一段充足的物源供给、干旱的亚热带气候、较浅的沉积水体、微咸水—半咸水的氧化环境,有利于浅水三角洲的发育;较少的物源供给、相对湿润的气候、较深的沉积水体、含盐度较高的还原环境,有利于滨浅湖滩坝的形成。李顺利等人开展了陆相湖盆大型沿岸砂坝沉积特征的研究,指出西湖凹陷大型沿岸砂坝由成分与结构成熟度高的、厚层块状中砂岩和冲洗交错层理中细砂岩组成,复合沿岸砂坝平面延伸距离可超过30km,波浪或沿岸流作用使得三角洲前缘沉积物平行岸线再搬运、再沉积,在三角洲侧缘形成大型沿岸砂坝。李维等人的文章专注于细粒沉积岩纹层研究,指出苏北盆地高邮—金湖凹陷古近系阜宁组二段细粒沉积岩岩性复杂,发育由不同颜色纹层叠置组成的水平层理。纹层的形成受控于陆源碎屑、碳酸盐、有机质等不同组分进入湖盆时或在湖泊内的生产过程以及季节性水体分层。纹层的保存与其形成后的水动力强度及水体分层情况有关,较高的古盐度有利于水体强分层,大于正常浪基面的水体深度应是决定纹层保存的主要因素。重力流沉积类型和识别标志是沉积学研究的热点问题,杨棵等人在关于浊积岩和砂质碎屑岩关键识别标志及辽河盆地研究实例一文中,采用浊流与碎屑流二分方案,分析了其在野外及岩心上典型的识别标志,明确正粒序递变层理砂岩多形成于浊流,发育泥岩撕裂屑、漂浮状泥砾或不含任何层理构造的块状砂岩多为砂质碎屑流成因,这有利于重力流成因类型的快速判识。

在沉积古地理学研究中,碳酸盐沉积研究越来越重要,在中国中西部含油气盆地油气勘探开发中发挥了指导作用。刘自亮等人的文章内容涉及四川盆地寒武系龙王庙组典型浅水碳酸盐岩台地镶边沉积体系,指出自盆地西缘向东依次发育混积潮坪、局限台地、开阔台地、台地边缘和斜坡—盆地等沉积相类型,其中颗粒滩主要发育于四级层序海退时期,平面上沿台地边缘带和相对隆起区呈带状分布,有利于良好储集层的发育。雷涛及其研究团队奉献给读者的是鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组中下组合研究,碳酸盐岩台地相是其主要沉积类型,自下而上发育蒸发台地、开阔台地和局限台地3个亚相以及膏云坪、台内滩、泥云坪等多个微相,沉积亚微相类型及其分布演化受控于海平面升降变化。

储集层质量不仅决定了油气资源储量,而且还影响了油气产量。沈默等人的文章揭示了鄂尔多斯盆地延长组不同沉积亚相和微相类型与成岩作用、储集层质量之间的关系,提出三角洲主河道厚层砂体易形成绿泥石、方解石充填胶结成岩相,绿泥石胶结有利于保存原生孔隙,储集层质量较好;三角洲分流间湾或水下分流河道边部较薄层砂体的压实和方解石胶结作用明显,致使储集层物性变差。朱世发等人指出,渤海湾盆地济阳坳陷由复杂岩性组成的风化壳储集层成因复杂并表现出明显差异性特征,如沾化凹陷风化壳岩性主要为安山岩和凝灰岩,其次为脉岩、隐爆角砾岩和砂砾岩。不同岩性储集层的成岩序列和孔隙演化差异明显,火成岩和碎屑岩原生孔隙类型和成因明显不同,有利风化壳储集层的形成受到岩性、埋藏演化过程和成岩流体的共同控制,其中凝灰质砂砾岩、火山角砾岩次生溶蚀孔隙较发育,储集层质量较好。

此外,张琴等人关于北京十三陵地区青白口系的文章,通过野外观察及室内XRD、SEM、ICP-MS等分析手段,对青白口系长龙山组露头含铁建造的矿物组成、成矿物质来源和分布规律等开展研究,认为含铁建造的铁质来源主要是下伏下马岭组顶部的铁质风化壳,形成机制主要为化学胶体沉淀作用,并伴随着海绿石风化作用或后期可能发生的糜棱化改造作用。该研究成果可为华北地区前寒武纪含铁建造的找矿提供沉积地质依据,对于完善含铁建造成矿机理及华北地区元古代构造演化具有重要的意义。

当今沉积古地理学处于多学科交叉、理论和研究技术深度融合的迅猛发展的良好时期。未来应该针对中国沉积盆地构造演化和盆地结构特点,不断加强不同类型含油气盆地沉积古环境、沉积古地理、沉积储集层形成发育机理以及深埋薄层砂体识别预测等重要理论和方法技术研究,建立反映不同盆地背景的、反映源汇系统要素特征的沉积模式,实现沉积过程和成储机理研究的新突破。基于地震沉积学、大数据和人工智能信息技术、地球物理和数值模拟技术等的持续进步,不断推动沉积古地理学由定性描述向定量研究发展,形成具有中国地域特色的沉积古地理学理论和方法体系。希望该期文章讨论的研究成果在推进中国沉积学、古地理学研究以及在常规和非常规油气勘探开发过程中能够发挥积极作用。

本人从事沉积学和古地理学教学、科研工作近40年,近年来先后多次担任《古地理学报》的执行主编。在参与工作过程中,我深为编辑部的同志们认真负责的工作态度与扎实的专业功底所感动和折服,同时也非常享受与他们一起共事的愉快经历。在本期即将发行之际,我想特别表达的是,这次因新冠疫情的影响,编辑、作者们的工作遇到诸多不便和困难,但大家却能迎难而上,通力合作,按时高质量地把本期内容呈现了出来,可以说这是大家共同谱写的一首团结奋进的进行曲!它将继续激励我们更好地投身到沉积古地理学的探索与研究中去。

衷心感谢所有作者、审稿专家和编辑老师为这期专辑出版付出的辛勤劳动!

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