我院碳酸鹽巖研究團(tuán)隊(duì)肖笛副研究員、譚秀成教授近期在蒸發(fā)巖與碳酸鹽巖共生組合體系下的沉積成儲(chǔ)研究方面取得新進(jìn)展，成果以論文“Marine carbonate reservoirs formed in evaporite sequences in sedimentary basins: A review and new model of epeiric basin-scale moldic reservoirs”發(fā)表于國(guó)際地球科學(xué)著名頂級(jí)期刊《Earth-Science Reviews》。這項(xiàng)工作由我校地科院譚秀成教授團(tuán)隊(duì)、南京大學(xué)地科院曹劍教授團(tuán)隊(duì)，以及中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院有關(guān)團(tuán)隊(duì)等合作完成。我校油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與中石油碳酸鹽巖儲(chǔ)層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室分室為論文第一作者單位，肖笛副研究員為第一作者，校友南京大學(xué)曹劍教授為通訊作者。
蒸發(fā)巖與碳酸鹽巖共生是局限-蒸發(fā)海環(huán)境中的一種常見(jiàn)沉積現(xiàn)象，也是全球范圍內(nèi)重要的油氣儲(chǔ)集巖類(lèi)組合，因此開(kāi)展沉積儲(chǔ)層成因研究具有重要的基礎(chǔ)理論科學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用意義。本文在前人研究基礎(chǔ)之上，總結(jié)歸納了4種沉積成儲(chǔ)模式：邊緣海薩布哈、邊緣海潟湖、海岸鹽湖、區(qū)域蒸發(fā)盆地。在此基礎(chǔ)上，以鄂爾多斯盆地奧陶系馬家溝組為例，報(bào)道了一類(lèi)在世界范圍內(nèi)都比較罕見(jiàn)的盆地級(jí)泥粉晶白云巖規(guī)模儲(chǔ)層，主要分布于盆地中東部的鹽上層序，范圍可達(dá)5萬(wàn)平方公里，厚度可達(dá)數(shù)十米。這類(lèi)儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間是不規(guī)則的圓形溶模孔，原始溶孔賦存礦物可能為水下蒸發(fā)濃縮成因的石鹽。據(jù)此，這類(lèi)目標(biāo)的油氣勘探思路應(yīng)遵循“沉積期控儲(chǔ)、加里東期控藏”，厘定后期成巖與成藏差異所形成的甜點(diǎn)區(qū)域是關(guān)鍵。
這一罕見(jiàn)的盆地級(jí)分散狀蒸發(fā)巖與碳酸鹽巖共生指示了重要的古氣候-古海洋-古地理背景。1、中奧陶世溫室氣候期海平面高，低幅度的高頻海平面變化有利于形成穩(wěn)定、長(zhǎng)期的局限封隔環(huán)境，而極高的大氣CO2含量可能會(huì)造成海水中極端的二氧化碳分壓，導(dǎo)致石鹽在相對(duì)較低的鹽度條件下可以沉淀，但頻繁的海平面變化導(dǎo)致海水鹽度很難持續(xù)并達(dá)到更高值，長(zhǎng)期穩(wěn)定在石膏與石鹽共同沉淀的鹽度區(qū)間，深刻影響了海水中蒸發(fā)巖類(lèi)的賦存形式；2、中奧陶世海水以方解石海為特征，較高的Ca2+含量使得蒸發(fā)巖沉淀速率大大降低，加之陸表海背景下海平面高頻變化且可容空間相對(duì)有限，導(dǎo)致蒸發(fā)巖缺乏相對(duì)穩(wěn)定的沉積時(shí)間與空間，加之奧陶紀(jì)是新元古代以來(lái)海水原始鹽含量相對(duì)最低的時(shí)段之一，因此蒸發(fā)巖以分散狀分布為特征；3、中奧陶世華北臺(tái)地構(gòu)造-沉積分異，西緣形成被古隆起圍限的克拉通內(nèi)凹陷，為區(qū)域局限封隔鹽化環(huán)境創(chuàng)造了有利條件，而鹽上沉積階段，凹陷內(nèi)因近填平補(bǔ)齊，沉積地貌廣闊、平坦而不利于蒸發(fā)巖的快速規(guī)模性沉淀，一定程度影響了賦存形式。
進(jìn)一步探究了這類(lèi)儲(chǔ)層的普適意義，發(fā)現(xiàn)至少在顯生宙范圍內(nèi)，很難找出第二例，反映了獨(dú)特性。但有意義的是，近期在塔里木盆地寒武系發(fā)現(xiàn)了具體一些類(lèi)似特征的儲(chǔ)集體，對(duì)比所處古氣候、古海水性質(zhì)以及古構(gòu)造-巖相古地理格局，發(fā)現(xiàn)與鄂爾多斯盆地奧陶系有相似之處，下步需要針對(duì)這套儲(chǔ)集體的成因以及是否具有規(guī)模性開(kāi)展深入研究，以形成規(guī)律性認(rèn)識(shí)，豐富發(fā)展碳酸鹽巖儲(chǔ)層沉積學(xué)研究的理論深度與廣度，以及對(duì)勘探生產(chǎn)的指導(dǎo)作用。
該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金以及中石油重大科研等項(xiàng)目的支持。《Earth-Science Reviews》是地球科學(xué)領(lǐng)域公認(rèn)的國(guó)際學(xué)界頂級(jí)期刊，2021年影響因子12.413，位于中科院JCR分區(qū)一區(qū)，主要報(bào)道地球科學(xué)領(lǐng)域具有全球尺度/視野的前沿性基礎(chǔ)理論研究進(jìn)展。
肖笛本科、碩士、博士均就讀于我院礦產(chǎn)普查與勘探專(zhuān)業(yè)（博士生指導(dǎo)教師郗愛(ài)華教授、譚秀成教授），2020年8月于南京大學(xué)博士后出站（合作導(dǎo)師曹劍教授）后回母校任教，目前主要從事碳酸鹽巖油氣地質(zhì)與勘探方向的研究及教學(xué)工作，已以第一（通訊）作者發(fā)表SCI期刊論文11篇，總影響因子47.54。
論文相關(guān)信息：Xiao, D., Cao, J., Tan, X.C., Xiong, Y., Zhang, D.F., Dong, G.D., Lu, Z.X., 2021. Marine carbonate reservoirs formed in evaporite sequences in sedimentary basins: A review and new model of epeiric basin-scale moldic reservoirs. Earth-Science Reviews, 223, https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103860.
