事件沉积学的发展及其与油气关系

2020-09-10 07:22井春丽
中国化工贸易·上旬刊 2020年2期

井春丽

摘 要:本文主要简单介绍了事件沉积学的发展过程和主要研究对象,对于事件沉积学的近期进展进行了简要介绍,并分析了事件沉积学研究进展与油气勘探的关系,希望通过介绍使人们对于事件沉积学形成简单的认识,对于今后的油气勘探方向起到一定的拓展。

关键词:事件沉积学;浊积;风暴流沉积;震积;油气勘探

随着沉积学的发展,地质学家认识到了正常沉积作用和事件沉积作用的区别。并在地层中找到了相应的沉积物。正常沉积作用是指均变的、缓慢的,并存在特别明显的机械沉积分异作用。随着新灾变论的发展和研究深入,人们通过研究外星撞击、火山喷发、地震、海平面变化、缺氧事件、异常高温等事件,对于地质历史时期的各种灾变事件有了进一步的认识,促进了对于事件沉积物的研究,形成了事件沉积学。事件沉积作用指阵发性的、事件性的或灾变性引起的搬运和沉积作用[1-3]。传统的事件沉积学主要研究地质灾害事件的发展及发生原因,现在则转向了未来全球事件的研究和预测,人们期望通过研究地质历史中的事件发生发展过程,来对未来全球突发事件进行分析和预测[4-7]。

1 事件沉积学的发展历程

在沉积学发展初期人们注重正常沉积作用的研究,随着在深水环境中粗碎屑沉积体的陆续发现和浊流概念的提出,人们对于突发性事件沉积引起了重视。各种的事件沉积模式被提出和讨论。随着对古生物化石研究的深入,人们根据生物的多样性确定了在地史中发生过多次由全球环境突变,导致生物集群灭绝的事件。特别是20世纪80年代初Alvarez等人提出的冲击理论,用于解释P-T之交的生物集群灭绝事件,由此激发了人们对于突发事件的研究热情,并随之提出了外星撞击、火山喷发、地震、海平面变化、缺氧事件、异常高温等突发事件,并对此进行了深入的研究。20世纪90年代,地震勘探技术快速发展,层序地层学形成并取得极大发展,高分辨率层序地层学也随之兴起,这使得地层研究更加的精细化。伴随着国际跨学科合作的快速发展,也为事件沉积研究提供了良好的机会。

2 事件沉积学的主要研究对象

随着事件沉积学的发展,对于事件沉积作用得到了进一步的认识,其中研究较深入的主要有风暴流沉积、浊积、震积等事件沉积作用[8-9]。

2.1 浊积

浊流沉积通过几十年的研究,现在对于浊流沉积物的认识已经较为全面,也使人们对于深水沉积物有了全面的认识。本文不在赘述。

2.2 风暴流沉积

对风暴流的研究在国外起始于20世纪50年代,最早是Mckee、Ball、High等人先后研究了赤道地区的碳酸盐岩沉积中发育的风暴沉积。Ager和Kelling提出了“Tempestite”的概念,指受风暴扰动后再形成的一套沉积物组合。这个概念提出后又有其他学者进行丰富和完善。我国从80年代开始引入风暴岩的概念和研究。经过90年代的研究高潮后,我国学者主要进行了海相碳酸盐风暴岩的研究,并取得重大进展,通过风暴沉积层序特征的研究,人们可以进行构造背景分析和对古气候的恢复[10-12]。

2.3 震积

震积岩(seismite)是Seilacher在1969年首次提出,用以代表因受地震扰动而形成的一套岩石。该术语在1987和1988年被龚一鸣翻译成“震积岩”而正式引入中国地学界,并被国内地质学家接受和使用。国内外现在将震积岩定义为“是真正由地震引起的具软沉积物变形构造的岩层[13]。”震积岩作为一种灾变性事件岩,具有特殊震积构造和震积序列,国内学者已经对其进行了一定的研究。

随着关于震积岩的研究进行,关于seismite是译作“震积岩”还是“地震岩”及其具体的定义,国内学者还存在争议[13-16]。但相信随着研究的深入,对于其沉积特征的进一步认识,其名称和定义将会很快确定下来。

3 事件沉积学与油气的关系

地质事件沉积的研究程度越来越深。人们逐渐认识到事件沉积与油气存在一定的关系。

首先浊积概念的提出,极大地拓宽了油气勘探的领域,使油气勘探拓展到了深水沉积物中。浊流解释了在深水环境中粗碎屑岩发育的机理,证明了深水沉积物中可以发育储集岩层。在这一概念的指导下,人们陆续对冲积扇、扇三角洲和海底扇等事件沉积体进行了研究,并在其中发现了大量油气资源。近期有学者研究了深水浊积过程,发现在深水浊积过程中存在有机质富集过程,可能形成潜在的有效气源岩,这丰富了烃源岩层的形成理论[17]。

对于风暴流沉积的研究深入,人们对于风暴流沉积的模式有了一定的认识,通过风暴流沉积物的研究,发现保存较完整的风暴沉积在一定条件下可以形成储集层。随着油气勘探程度的深入,在风暴沉积中寻找隐蔽油气藏存在一定的潜力[18-19]。

随着国内学者对于不同地区震积岩的研究深入[20-22],人们对于震积岩的结构和构造有了更深的了解,认识到由于震积岩形成于断裂带附近,可以作为油气运移的有利通道,還可能形成良好的油气储集层,因此震积岩也可作为潜在油气储层。

近期邱振、邹才能研究指出[23]:“非常规油气资源沉积富集与重大地质环境突变密切相关,是全球性或区域性构造与海(湖)平面升降、火山活动、气候突变、水体缺氧、生物灭绝与辐射、重力流等多种地质事件沉积耦合的结果。”

4 结论

随着大陆裂解与聚合、火山喷发、气候突变、重力流沉积,海水缺氧等诸多全球地质事件研究的深入,对于事件沉积物的认识会更加清晰,伴随研究的深入,相信将会对油气形成及储集理论进行拓展,对于今后的油气勘探起到指导作用。

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