我院碩士生趙玉茹在中文核心期刊《中國地質》上發表了題為“古氣候和海平面變化對淺水碳酸鹽岩高頻層序及有利儲層的控制——以川中地區龍王廟組為例”的研究論文。永利6774app手机版官网為論文第一署名單位,研究生趙玉茹為論文第一作者,高達教授為論文通訊作者。論文得到了國家自然科學基金與教育部重點實驗室開放基金的聯合資助。
淺水碳酸鹽岩沉積相帶垂向和橫向疊置變化快,易形成高頻層序。通過建立高頻層序地層格架有助于查明有利儲集相帶的空間分布。厚層的淺水碳酸鹽岩層系多發育在構造相對穩定時期,古氣候和高頻海平面變化是控制高頻層序和相分布的主要因素,但相關的研究仍不充分。論文利用本文利用川中地區龍王廟組的鑽井資料,以川中地區龍王廟組為例,在沉積相及層序地層分析的基礎上,通過全井段取心的碳氧同位素、主量和微量元素測試,恢複了海平面和古氣候變化并開展了綜合讨論。
研究發現,龍王廟組主要發育雲質潟湖、灘間海、顆粒灘和雲坪4種沉積微相,可清晰識别可區域對比的2個四級層序。龍王廟組的δ13C具有兩個變化周期,指示兩次海平面升降,這與Al2O3、TiO2、B和V元素變化所反映的古水深變化一緻。碳和氧同位素估算的古海水Z值和溫度,以及Mg、Ca良好的相關性,共同反映幹旱炎熱氣候和亞熱帶海洋環境;MgO/CaO、MnO2、Fe2O3/MnO2和Al2O3/MgO的規律性變化,指示兩個層序早期的氣候短暫過渡為溫暖潮濕;Sr/Ba值反映沉積晚期海水鹽度明顯增高。
結果表明,氣候溫暖潮濕和海平面快速上升期形成海侵體系域;氣候炎熱幹旱時,顆粒灘和雲坪快速沉積構成高位體系域。高位域上部的灘—坪體系是優質儲層的物質基礎,在海平面下降和幹熱氣候控制下發生的早期溶蝕和白雲化作用是儲層改善的關鍵。取得的成果與認識對于深入理解碳酸鹽岩高頻層序對古氣候和海平面變化的響應機制,以及明确局限台地有利儲層發育機制具有重要意義。

圖1 川中地區某鑽井龍王廟組高頻層序對古氣候和古海平面變化的響應綜合柱狀圖
《中國地質》于1953年由李四光教授創辦。現由中國地質調查局主管,中國地質調查局和中國地質科學院主辦,是中國地質調查局的官方中文學術期刊,是中國地質界為數不多的具有悠久曆史和久負盛名的地學期刊之一。該期刊被Scopus、GeoBase、CA、CSCD、北大中文核心等40多個國内外數據庫收錄,在“地學領域高質量科技期刊分級目錄”中名列T1級。

圖2 論文首頁