我國深層沉積學(xué)步入快速發(fā)展之路
——訪中國石油大學(xué)（北京）沉積學(xué)教授朱筱敏

■ 本刊特約記者　王大銳

我國深層沉積學(xué)步入快速發(fā)展之路
——訪中國石油大學(xué)（北京）沉積學(xué)教授朱筱敏

■ 本刊特約記者王大銳

朱筱敏教授和學(xué)生在一起

經(jīng)過數(shù)十年的勘探開發(fā)，我國石油科技工作們已經(jīng)找到了豐富的油氣資源。未來我國石油工業(yè)的發(fā)展，很大程度上取決于疊合盆地深層能否找到大中型油氣田并發(fā)現(xiàn)大量油氣儲量。為了讓讀者了解更多的我國深層石油地質(zhì)學(xué)，尤其是沉積學(xué)研究的進展與成果，我特意采訪了中國石油大學(xué)（北京）著名沉積學(xué)教授朱筱敏。

問：近年來我國深埋以及古老沉積盆地油氣勘探取得了快速發(fā)展和顯著成效，其中沉積學(xué)科發(fā)揮了什么作用？

答：沉積學(xué)是研究形成沉積地層的沉積作用、沉積過程和地質(zhì)學(xué)分支的學(xué)科。20世紀(jì)50年代以來，現(xiàn)代沉積學(xué)的研究對油氣勘探成功起到了巨大作用。而深層沉積學(xué)則向更深、更古老的沉積地層推進，為石油勘探提供了更多依據(jù)。這幾年，在我國中西部等多個含油氣盆地中發(fā)現(xiàn)了豐富的油氣資源，都是與深層沉積學(xué)研究的指導(dǎo)分不開的。比如，在四川盆地磨溪地區(qū)寒武系龍王廟組發(fā)現(xiàn)的安岳氣田，在塔里木盆地庫車坳陷白堊系巴什基奇克組8000多米深的深層碎屑巖中發(fā)現(xiàn)大量的天然氣。

我國深層油氣資源豐富，隨著深層油氣勘探和開發(fā)的持續(xù)深入，深層沉積地質(zhì)學(xué)理論、方法和研究技術(shù)也得到了相應(yīng)發(fā)展。人們根據(jù)沖積扇發(fā)育構(gòu)造背景建立了前陸盆地、斷陷盆地和克拉通盆地的沖積扇沉積模式；依據(jù)進入盆地的河型以及沉積物粒度劃分了扇三角洲、辮狀河三角洲和正常三角洲，還依據(jù)三角洲沉積位置和沉積坡度、水深，劃分出深水三角洲和淺水三角洲并建立了沉積模式；重力流沉積理論在重力流類型劃分（泥石流、碎屑流、濁流）和沉積機制、沉積模式（水道型、非水道型）等方面均取得了重要進展。石油勘探人員根據(jù)沉積學(xué)理論、沉積模式和砂體分布特征進一步開展儲層性質(zhì)研究，有效指導(dǎo)了深埋和古老沉積盆地的油氣勘探。

問：在深層油氣勘探中，我國深層沉積學(xué)研究有什么特殊性？

答：基于我國中西部古老和深埋含油氣盆地地質(zhì)年代老、埋藏深度大、經(jīng)歷多旋回構(gòu)造運動改造等地質(zhì)特征，我國深層沉積學(xué)研究主要采用了層序地層學(xué)、現(xiàn)代沉積學(xué)以及地震沉積學(xué)理論方法，通過比較沉積學(xué)（現(xiàn)代沉積和露頭）的研究，地質(zhì)與地球物理、地球化學(xué)等多學(xué)科交叉融合，重塑重大構(gòu)造變革期的多尺度構(gòu)造古地理以及盆地構(gòu)造、沉積作用過程，恢復(fù)原型沉積盆地的沉積面貌和古地理格局，闡明在不同構(gòu)造旋回中或深埋地層多尺度層序地層格架中的沉積體系類型及演化，揭示我國中西部沉積盆地沉積背景、構(gòu)造變革和沉積巖性、沉積相帶的差異性，精細刻畫少井區(qū)、地震資料品質(zhì)較差的地區(qū)定量古地理格局、深層砂體的形成過程及主控因素，采用源匯系統(tǒng)新觀點、利用地質(zhì)和地球物理新方法定量分析預(yù)測沉積體系和深埋有效儲層分布，建立深層沉積學(xué)與深層油氣勘探開發(fā)之間的良好對應(yīng)關(guān)系，更好地指導(dǎo)深層油氣勘探開發(fā)。

問：地震沉積學(xué)在深層油氣勘探中可發(fā)揮什么作用？

答：地震沉積學(xué)是1998年由美國德克薩斯大學(xué)奧斯丁分校（Austin）曾洪流教授等提出的。地震沉積學(xué)是以現(xiàn)代沉積學(xué)、層序地層學(xué)和地球物理學(xué)為理論基礎(chǔ)，利用三維地震資料及地質(zhì)資料，經(jīng)過層序地層、地層切片、地震屬性分析、巖芯的巖性和沉積相刻度研究，確定地層巖石宏觀特征、砂體成因、沉積體系發(fā)育演化、儲層質(zhì)量及油氣分布的地質(zhì)學(xué)科。地震沉積學(xué)有別于傳統(tǒng)的地震地層學(xué)。傳統(tǒng)的地震地層學(xué)主要是利用地震資料的垂向分辨率和地震數(shù)據(jù)的縱向特征對地震屬性進行刻畫。地震沉積學(xué)強調(diào)利用地震資料的橫向分辨率（菲涅耳帶）、特殊地震參數(shù)處理識別巖性，利用不同成因類型沉積砂體的地貌形態(tài)恢復(fù)沉積類型和沉積演化歷史。近年來，地震沉積學(xué)在我國石油地質(zhì)界獲得了相當(dāng)程度的認知和應(yīng)用。我國油氣勘探已進入復(fù)雜油氣藏（深層、薄層、非常規(guī)油氣藏等）精細勘探階段。在薄層砂體（砂體厚度小于10米）之中存有眾多油氣資源，目前采用常規(guī)地質(zhì)學(xué)理論和方法識別薄層砂體困難，而當(dāng)今地震沉積學(xué)卻能通過地震巖性學(xué)和地震地貌學(xué)的綜合分析，可研究沉積巖性、識別薄層砂體，確定沉積類型及其演化，為我國深層油氣勘探開發(fā)提供了新的途徑。

問：當(dāng)今我國深層沉積學(xué)發(fā)展還應(yīng)關(guān)注哪些主要問題？

答：近年來我國深層沉積學(xué)研究取得了很大進展，如對沖積扇和三角洲沉積體系研究、對深水重力流體系研究和礁灘沉積體系的綜合研究等。在今后的研究工作中，還要對以下5個方面的問題予以重點關(guān)注：一是我國中西部沉積盆地重大構(gòu)造變革期、重大事件沉積巖相古地理研究，將沉積學(xué)與構(gòu)造地質(zhì)學(xué)相結(jié)合，應(yīng)用多種沉積學(xué)理論方法，重建不同歷史時期的古氣候與古地理格局；二是“源渠匯”系統(tǒng)綜合研究。根據(jù)我國構(gòu)造背景特點，應(yīng)用源—渠—匯沉積體系分析方法，分析母巖區(qū)構(gòu)造作用、古地貌特征與沉積物搬運通道、沉積作用結(jié)果之間的耦合關(guān)系，研究造山帶剝蝕與沉積盆地的沉積過程及其影響因素，建立泄水盆地“源渠匯”系統(tǒng)沉積模式；三是通過典型碳酸鹽巖沉積體系分析，研究古老大型碳酸鹽巖臺地的建造和破壞過程，建立具有我國特色的碳酸鹽巖微地塊沉積模式，解剖大面積分布的白云巖與微生物巖成因，探索解決白云石成因機理與分布預(yù)測等問題；四是創(chuàng)新建立細粒與混積巖研究方法體系，研究細粒、混積沉積的地球化學(xué)與生物過程，明確細粒、混積巖沉積動力學(xué)機理，建立細粒與混積巖的沉積模式；五是加強地質(zhì)與地球物理等多學(xué)科融合交叉，有效預(yù)測深埋薄層砂體的分布。

問：在國際沉積學(xué)發(fā)展大趨勢下，您對我國深層沉積學(xué)今后發(fā)展有何建議？

答：作為古老的地球科學(xué)分支，沉積學(xué)的重點和前沿仍將圍繞資源、環(huán)境、災(zāi)害和全球變化4個方面開展研究工作。全球氣候變化沉積記錄（deep time）、深水沉積與事件沉積、碳酸鹽與微生物沉積成為當(dāng)前國際沉積學(xué)三大熱門研究領(lǐng)域。我國深層沉積學(xué)今后發(fā)展應(yīng)該追蹤國際沉積學(xué)研究熱點，緊密結(jié)合我國中西部古老、深埋含油氣盆地地質(zhì)特點，在少井資料狀態(tài)下開展沉積學(xué)研究：

一是要加強沉積學(xué)基礎(chǔ)研究，研究沉積過程及其機理，開展沉積動力過程、事件沉積作用、火山與沉積作用過程、碎屑巖與碳酸鹽巖混積沉積過程、流體性質(zhì)轉(zhuǎn)變過程研究，基于構(gòu)造變換帶類型研究，建立不同類型沉積盆地源—渠—匯系統(tǒng)；

二是要恢復(fù)多尺度古地理面貌，有效指導(dǎo)油氣勘探，基于現(xiàn)代沉積學(xué)和露頭沉積學(xué)定量研究，恢復(fù)不同尺度古氣候、古地貌和重大古構(gòu)造事件，加強細粒沉積學(xué)、碳酸鹽巖沉積學(xué)、資源（油氣）沉積學(xué)、陸架邊緣沉積學(xué)、深水重力流沉積學(xué)、層序成因動力學(xué)研究，重建多資料、多信息、多尺度的古地理格局，結(jié)合坡折帶、下切谷與低位深水沉積體系研究，指導(dǎo)地層巖性圈閉勘探；

三是學(xué)科交叉，追蹤學(xué)科前沿發(fā)展我國深層沉積學(xué)。加強地質(zhì)與地球物理、地球化學(xué)等相關(guān)學(xué)科的交叉，加強沉積學(xué)物理和數(shù)值模擬實驗研究，發(fā)展完善地震沉積學(xué)、構(gòu)造沉積學(xué)、火山沉積學(xué)、環(huán)境沉積學(xué)、實驗沉積學(xué)等多種交叉學(xué)科，不斷創(chuàng)新，形成具有我國中西部深埋、古老含油氣盆地的深層沉積學(xué)理論，建立我國深層沉積學(xué)研究方法和研究規(guī)范，發(fā)展深層沉積學(xué)研究的新技術(shù)，解決我國深層油氣勘探實際問題，為我國深層油氣勘探開發(fā)提供可靠技術(shù)支撐。