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

■ 本刊特約記者　王大銳

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

■ 本刊特約記者王大銳

朱筱敏教授和學生在一起

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，尤其是沉積學研究的進展與成果，我特意采訪了中國石油大學（北京）著名沉積學教授朱筱敏。

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，其中沉積學科發(fā)揮了什么作用？

答：沉積學是研究形成沉積地層的沉積作用、沉積過程和地質(zhì)學分支的學科。20世紀50年代以來，現(xiàn)代沉積學的研究對油氣勘探成功起到了巨大作用。而深層沉積學則向更深、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，都是與深層沉積學研究的指導分不開的。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)學理論、方法和研究技術(shù)也得到了相應發(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，我國深層沉積學研究主要采用了層序地層學、現(xiàn)代沉積學以及地震沉積學理論方法，通過比較沉積學（現(xiàn)代沉積和露頭）的研究，地質(zhì)與地球物理、地球化學等多學科交叉融合，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測沉積體系和深埋有效儲層分布，建立深層沉積學與深層油氣勘探開發(fā)之間的良好對應關(guān)系，更好地指導深層油氣勘探開發(fā)。

問：地震沉積學在深層油氣勘探中可發(fā)揮什么作用？

答：地震沉積學是1998年由美國德克薩斯大學奧斯丁分校（Austin）曾洪流教授等提出的。地震沉積學是以現(xiàn)代沉積學、層序地層學和地球物理學為理論基礎(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)學科。地震沉積學有別于傳統(tǒng)的地震地層學。傳統(tǒng)的地震地層學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)恢復沉積類型和沉積演化歷史。近年來，地震沉積學在我國石油地質(zhì)界獲得了相當程度的認知和應用。我國油氣勘探已進入復雜油氣藏（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)學理論和方法識別薄層砂體困難，而當今地震沉積學卻能通過地震巖性學和地震地貌學的綜合分析，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：當今我國深層沉積學發(fā)展還應關(guān)注哪些主要問題？

答：近年來我國深層沉積學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，將沉積學與構(gòu)造地質(zhì)學相結(jié)合，應用多種沉積學理論方法，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與生物過程，明確細粒、混積巖沉積動力學機理，建立細粒與混積巖的沉積模式；五是加強地質(zhì)與地球物理等多學科融合交叉，有效預測深埋薄層砂體的分布。

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

答：作為古老的地球科學分支，沉積學的重點和前沿仍將圍繞資源、環(huán)境、災害和全球變化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前國際沉積學三大熱門研究領(lǐng)域。我國深層沉積學今后發(fā)展應該追蹤國際沉積學研究熱點，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)下開展沉積學研究：

一是要加強沉積學基礎(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)；

二是要恢復多尺度古地理面貌，有效指導油氣勘探，基于現(xiàn)代沉積學和露頭沉積學定量研究，恢復不同尺度古氣候、古地貌和重大古構(gòu)造事件，加強細粒沉積學、碳酸鹽巖沉積學、資源（油氣）沉積學、陸架邊緣沉積學、深水重力流沉積學、層序成因動力學研究，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，指導地層巖性圈閉勘探；

三是學科交叉，追蹤學科前沿發(fā)展我國深層沉積學。加強地質(zhì)與地球物理、地球化學等相關(guān)學科的交叉，加強沉積學物理和數(shù)值模擬實驗研究，發(fā)展完善地震沉積學、構(gòu)造沉積學、火山沉積學、環(huán)境沉積學、實驗沉積學等多種交叉學科，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理論，建立我國深層沉積學研究方法和研究規(guī)范，發(fā)展深層沉積學研究的新技術(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。