分子合成及金属离子性能研究,提升Co3O4储锂性能的研究。在武汉理工大学官网发布的公告中可以得知,该学院的资环学院在2022年的本科生毕业论文中,拥有多篇优秀论文,其中就包括双水杨醛基ESIPT荧光分子的合成及金属离子光响应性能研究,整合中空和多孔碳提升Co3O4储锂性能的研究等科研论文。
只要对就业有好处就行一、基本情况 胡望水,男,1963年8月生,教授,江汉石油学院石油地质专业本科毕业,获中国地质大学(武汉)矿床普查与勘探硕士学位,获同济大学海洋地质专业博士学位,长江大学第一批博士研究生导师。中国石油学会会员,中国地质学会会员,湖北省构造地质专业委员会委员,全国构造地质与地球动力地质专业委员会委员。主要从事油藏描述、石油构造、海洋地质等方面的科研和教学工作,长江大学地球科学学院学科带头人,负责石油地质、海洋地质学科建设和发展规划。现在长江大学(原江汉石油学院)任教。年平均300万元左右的科研经费。《石油地质与工程》、《石油天然气学报》等学术期刊的编委。主要的学术思想和成果有:(1)对正反转构造和盐构造进行了系统研究,创新地提出了正反转构造和盐构造的主动型和被动型动力学成因类型,并建立了其成因模式;(2)对于伸展或裂陷盆地,从其浅表层的构造变形和结构去判断其动力学成因属于主动型或被动型,建立了相应的动力学模式;(3)在多年油藏描述的基础上,丰富和完善了四维油藏描述理论技术和方法;(4)创新性地建立了华北中上元古界和中下扬子古生界的上升流沉积模式及其与油气成因的关系。二、学习和工作简历 1983、9-1987、7 江汉石油学院、中国地质大学学习 学士学位 1987、7-1989、8 江汉石油学院任教 1989、9-1992、6 中国地质大学(武汉)学习 硕士学位 2000、9-2004、5 同济大学学习 博士学位 1992、7-至今 江汉石油学院、长江大学任教三、教学及奖励本科教学主讲《石油构造分析》、《盆地构造分析》、《海洋地质》; 研究生教学《石油构造分析》、《盆地构造分析》、《地震资料人机联作解释》、《含油气盆地分析》指导研究生40人奖励有5篇本科生毕业论文分别获湖北省大学生科技论文一、二等奖。四、科研经历 在科研方面,主持并承担了50多项课题。其中国家级7项(其中国家自然基金2项),省部级10项,中国石油天然气集团公司人才引进项目1项,局级33项。 在石油构造方面:主持完成和正进行的各级别15项项目,(1)中国石油天然气集团公司创新基金项目《正反转构造平衡剖面摸拟方法研究》(获湖北省科技进步三等奖)、(2)中国石油天然气集团公司“九五”滚动项目《断层封闭性评价系统及应用》(获湖北省科技进步二等奖),(3)中国石油天然气股份公司 “十五”重点盆地石油重大勘探领域预探与目标评价研究的子课题《前陆冲断带构造分析解释与圈闭评价》、(4)《柴达木盆地西部地区局部构造成因及演化特征》、(5)中国海洋石油股份公司《BZ34区地震构造解释及构造成因分析》、(6)河南油田分公司《南阳凹陷新生代构造特征及对成藏条件的控制作用》、国家八五项目的子课题(7)《塔西南坳陷构造特征》、(8)《新疆三塘湖盆地区域构造特征》、(9)江苏油田分公司《苏北盆地三维构造特征及模型研究》、(10)大庆油田公司《松辽盆地莺山地区断陷期构造特征研究》、(11)河南油田分公司《南襄盆地中新生代构造演化研究》、(12)新疆油田分公司《准噶尔盆地西缘红车断裂带地震解释及构造特征研究》、(13)中海油天津分公司《黄河口凹陷三维连片地震解释及构造特征研究》、(14)中南分公司《南岗-米积台构造带三维地震精细解释及构造特征研究》、(15)中海油研究中心《北部湾盆地构造特征及演化史研究》。在综合研究及油藏评价方面:主持完成和正进行的各级别的33项项目,(16)中国石油天然气集团公司“九五”科技工程项目《新疆北部诸盆地侏罗系综合评价及勘探目标选择》、(17)中国石油天然气股份公司“十五”重点盆地石油重大勘探领域预探与目标评价研究的子课题《临河盆地勘探评价与目标优选》。(18)国家“九五”攻关项目《库车拗陷油气系统与区带评价》、(19)国家自然基金项目《沉积盆地微生物-烃-水-岩石相互作用研究》(49773198)。中石化江汉油田分公司西部重点研究项目(20)《河西走廊地区中、新生代诸盆地对比研究》及(21)国家自然基金项目《沉积盆地富硫流体:成因、运移与硫酸盐还原作用》(40173023)、(22)《松辽盆地北部外围中小盆地油气地质综合评价及优选》、(23)国家油气战略选区项目《华北前第三系油气资源战略调查及评价》(编号XQ-2004-03)、(24)辽河油田公司项目《龙湾筒凹陷石油地质条件综合评价》、(25)中原油田《胡41一胡83井区油藏精细描述》、(26)辽河油田《月东构造油藏描述》、(27)鄂尔多斯盆地古生界天然气勘探烃类检测及气藏描述方法研究等、(28)西部前陆盆地勘探测井配套新技术、(29)中石化华北分公司《鄂尔多斯盆地镇泾区块代家坪长8油层油藏描述》、(30)辽河油田《茨46井区储层预测与目标优选》、(31)中石化河南油田分公司《南阳凹陷新庄地区三维地震处理与储层预测》、(32)中石化河南油田分公司《张店构造储层预测》及中石油新疆油田分公司(33)新疆油田分公司《彩南油田储层预测与隐蔽油藏研究》。(34)中石化中原油田《胡12块储层精细地质模型及剩余油分布规律研究》、(35)《胡5块储层精细地质模型及剩余油分布规律研究》、(36)《胡7北块储层精细地质模型及剩余油分布规律研究》、(37)《胡7南块储层精细地质模型及剩余油分布规律研究》、(38)新疆油田分公司《火烧山油田H2油层地质建模及油藏数值模拟研究》、(39)《文13北块储层模拟及剩余油分布规律》、(40)《吉林红岗油田精细油藏描述》、(41)《河南油田高温胶联聚合物驱参数优化设计研究》、(42)国家资源财政补贴项目《孤家子-后五家户-八屋气田剩余储量分布研究》、(43)《聚合物驱后组合驱参数优化设计研究》、(44)《准噶尔盆地西北缘精细勘探及目标优选》、(45)国家资源财政补贴项目《八屋地区深部油层储层评价及合理开发研究》、(46)《大208区黑帝庙、扶杨油藏精细油藏描述》、(47)国家资源财政补贴项目《王场油田北断块精细地质模型研究》、(48)《濮城油田沙一段储层综合评价》。《胡41一胡83井区油藏精细描述》成果预测的胡86井取得了成功,预测的层位准确到位,油气显示层达70多米,该项目获湖北省科技进步三等奖;西部前陆盆地勘探测井配套新技术,该项目获湖北省科技进步二等奖。古海洋上升流与烃源岩成因方面:目前正主持承担国家级项目1项、4项省部级项目。目前正在申报科技部国际科技合作项目。(1)中石化南方分公司《下扬子下二叠统上升流相与烃源岩成因环境研究》、(2)中石油股份公司风险基金《华北中上元古界中上升流相烃源岩的形成和分布规律》、(3)中石油集团公司中青年创新基金、(4)人才引进项目《下扬子二叠系上升流相与烃源岩成因环境研究》、(5)国家自然科学基金项目《下扬子地块二叠系上升流相及其烃源岩成因环境》。五、专著论文 在国内、外核心及权威期刊上已和即将公开发表论文47篇;专著2部,译著1部。论文被国内外权威文摘收录引用(SCI、EI、美国石油文摘、美国地质文摘等)。 2、第一作者专(译)著 1. 正反转构造综合分析原理和方法,石油工业出版社,第一作者,2001年,ISBN 7-5021-3556-1/; 2. 复杂断块油田非均质油藏精细描述—以中原胡状集油田为例,石油工业出版社,第一作者,2001年,ISBN 7-5021-3555-1/; 3. 正反转构造与油气聚集(编译),石油工业出版社,第一作者,2000年,ISBN 7-5021-2964-2/;论文 1. 正反转构造成因类型, 江汉石油学院学报, 1993, No. 4 2. 松辽盆地北部变换构造及其石油地质意义, 石油与天然气地质, 1994, No. 2(EI、美国石油文摘收录, 俄罗斯科学文摘收录); 3. 裂谷盆地转换构造及其石油地质意义, 国外油气勘探, 1994, No. 2 4. 松辽盆地“T2”断层系及青山口早期伸展裂陷, 石油勘探与开发, 1995, No. 2 5. 塔里木盆地正反转构造与油气聚集, 新疆石油地质, 1995, No. 3 6. 塔里木盆地西南坳陷构造样式与圈闭发育特征, 中国海上油气(地质), 1995, No. 6 7. 松辽裂陷盆地伸展构造与油气, 石油勘探与开发, 1996, No. 3(美国石油文摘收录) 8. 塔里木盆地西南坳陷新生代构造演化与油气的关系, 石油实验地质, 1996, No. 3(中国学术期刊文摘收录) 9. 松辽盆地北部反转构造与油气聚集, 天然气工业, 1996, No. 5 10. 塔里木盆地西南拗陷构造演化与油气系统, 石油勘探与开发,1997,No. 1 11. 正反转构造类型及其研究方法, 大庆石油地质与开发,1997, 12. 三塘湖盆地构造演化与油气系统, 西南石油学院学报,1997, 13.塔里木盆地西南拗陷主要断裂特征及其控油作用, 新疆石油地质,1997, 14.底辟构造成因类型,江汉石油学院学报,1997,, 15.松辽盆地构造演化与油气系统,江汉石油学院学报,1997,(美国石油文摘收录) 16. Structural style and its relation to hydrocarbon exploration in the Songliao basin, northeast China,Marine and Petroleum Geology(英国),1998,,, 第 一作者, ISSN—0264—8172(99年被SCI、EI全文收录, 湖北省石油学会优秀论文二等奖); 17. 论正反转构造分类,新疆石油地质,2000, 18.大港油田大张坨断层三维封闭特征,石油勘探与开发,2002, 19. 辽河盆地构造样式与圈闭发育特征,新疆石油地质,2002, 20. 辽河盆地构反转构造发育特征,西安石油学院学报, 2002, 21. 中国中东部中、新生代反转构造特征,同济大学学报,2004, 22. 郯庐断裂带及其周缘盆地发育, 海洋地质与第四系地质,2003, 23. 松辽盆地构造演化及成盆动力学探讨, 地质科学,2005, 24. 柴达木盆地西部生长构造格架与油气聚集, 地学前缘, 2004, 25. 扬子地块东南陆缘寒武系上升流沉积特征,江汉石油学院学报,2004, 26 .正反转构造的动力学成因,石油天然气学报,2007,No. 4 2、第二作者 26. Thermochemical suphate redution in Cambro-Ordovician carbonates in Central Tarim,Marine and Petroleum Geology (英国),第二作者,2001年,,,ISSN-0264-8172(2001年被SCI、EI全文收录); 27. 扬子地块东南古生代上升流沉积相及其与烃源岩的关系,海洋地质与第四纪地质, 28.胡7南断块沙三中8注水前后流动单元模型,海洋石油,2005, 29.松辽裂陷盆地反转期构造分析,中国海上油气,2004, 30.柴西地区逆断裂类型及其与油气运聚的关系,新疆石油地质,2004, 31.柴达木盆地西部褶皱构造类型及其与油气的关系,油气地质与采收率,2004, 32.柴达木盆地西部构造样式及叠合关系,海洋石油,2005, 33.华北地块中—上元古界上升流沉积相及其与油气的关系,海洋地质与第四纪地质,2005, 34.六盘山盆地与酒西盆地成藏条件对比,天然气工业,2006, 35.储层构造建模--以h12沙三中4-8砂组建模为例,内蒙古石油化工,2006, 36.泌阳凹陷Tg和T_5~6构造应力场分析,海洋石油,2005, 37.六盘山盆地与酒西盆地中新生代构造对比,江汉石油学院学报,2004, 38.系统分析评价断层封闭能力的思路,石油勘探与开发,2004, 39. 塔里木盆地前震旦—石炭纪构造与地层组合特征,西安科技学院学报,2001, 40. 塔西南坳陷油气与圈闭控油作用,断块油气田,第二作者,2001, 41. 断层封闭性系统时、空分析的思路,石油勘探与开发,第二作者,2003, 42. 塔里木盆地前震旦—石炭纪构造与地层组合特征,西安科技学院学报,2001, 43.毕业班岗前教育浅析,红旗出版社,2000 44. 本科评估推动了实验室建设,提高了实验教学质量,红旗出版社, 2000 45. 验室建立与管理,红旗出版社,2001年 46. 提高综合地质实习的实践教学质量,红旗出版社,2001年 47. 构造地质实习的做法与体会,红旗出版社, 2001年 六、科研奖励及荣誉 1、省部级科技进步奖:(1)《断层封闭性评价系统及应用》(获湖北省科技进步二等奖,排序第一)(2)《正反转构造系统分析方法》(获湖北省科技进步三等奖,排序第一)(3)《胡41一胡83井区油藏精细描述》(获湖北省科技进步三等奖,排序第一)(4)《西部前陆盆地勘探测井配套技术研究与应用》(获湖北省科技进步二等奖和中国石油与化工协会科技进步二等奖,排序第五) 2、荣誉 1. 99年获江汉石油学院地质系无私奉献奖; 2. 99年获江汉石油学院“双文明”先进个人优秀称号; 3. 99年被评为学院第六界优秀中青年教师; 4. 2000年荣获江汉石油学院“科技十佳”称号; 5. 2001年被评为江汉石油学院优秀共产党员; 6. 中国教育报在2002年6月26日报道了我的个人事迹; 7. 中国石油摄影报在2002年6月20日报道了我的个人事迹。七、科研工作条件 具备优越的科研工作条件,如SUN Ultra60、Blade2500工作站各等4台、P4微型计算机30多台等硬件,地震地质综合解释的LANDMARK、Geoframe工作站及GEOGRAPHIX DISCOVERY、Kingdom微机地震解释、测井处理、地层对比微机软件,储层建模GRIDSTRATA、ROAXR()、Petrel2004软件,地震资料处理、、等软件,勘探和生产测井资料处理软件(FROWARD、WATCH),储层模拟JASON、STRATA软件,构造平衡剖面GEOSEC、构造应力场模拟及裂缝预测软件Ansys、3Dmove等,地震相识别MAGIC软件,测井相识别微机软件,裂缝测井识别软件,双狐、GEOGRAPHIX DISCOVERY及GEOmap绘图软件等
1.关于沉积相的含义
沉积相研究最初源于相的研究,关于相的研究历史很长,最早由丹麦地质学家斯丹诺(S t e n o)1669年引入地质文献。他认为相是在地质时期内地表某一部分的总和。其含义也不尽相同,一种认为相是一定地质时期内地表某一部分的全貌(S t e n o,1669)沉积物的特征及其生成环境的总和。简称相或岩相。沉积相的概念是1838 年瑞士地质学家A.格雷斯利建立的。他认为相有两个要点:①地层单元中的岩石面貌和古生物组合要一致。②在相同的古生物组合中,要明显地含有不同于其他相中的一些生物种属。并认为沉积相反映着沉积物形成地理位置和地理环境。美国学者.莫尔1948年提出沉积相的定义为“沉积相是沉积剖面中任何空间上独立的,与该剖面的其他部分有显著区别的部分”,强调了地层学的概念。苏联学者.鲁欣1958 年认为“把相理解为沉积物的特征及其生成环境的总和更加确切”。.塞利1970年主张相可用5个参数来确定,即岩体的几何形态、岩性、古生物、沉积构造和古水流形式。沉积相反映着地质时期地理环境的特征及其演变过程,因此研究它对了解各地质时代古地理环境和地壳的历史演变有着重大的理论意义,对沉积矿产的普查勘探,查明地下水、油、气的分布规律,对工程建设的设计和规划均有重要的实际意义。
2.沉积相研究简史
瑞士地质学家A.格雷斯利(Gresly,1938)第一次提出了沉积相的概念,他认为沉积相有两个要点:一是地层单元中的岩石面貌和古生物组合要一致;二是在相同的古生物组合中要明显的含有不同于其他相中的一些生物种属。认为相是沉积物变化的总和,表现为岩性的、地质的、古生物的差异,他强调的是沉积物特征的变化;美国学者.莫尔(1948)提出沉积相是沉积剖面中任何空间上独立的,与该剖面其他部分有显著区别的部分,强调了地层学的概念。19世纪末叶,陆续出现不同的派别,有的认为相是地层的概念,简单地把相看作是地层单位的横向变化;还有人认为相即是环境,也有人认为相是岩石特征和古生物特征的总和。苏联学者任竹日尼科夫(1957),将相定义为一定岩层的生成和沉积环境,这个环境是根据岩性特征、生物化石、地球化学差异和其他特征推断出来的。即把相与环境等同起来。鲁欣(1953年)将相定义为能表明沉积条件的岩性特征和古生物特征的有规律的综合。认为相是沉积物形成条件的物质表现。他1958年又提出:把相理解为沉积物的特征及其生成环境的总和更加确切。1976年塞利(Selly)提出,应从沉积岩体几何形态、岩石学特征、古生物特征、沉积物构造特征和古流向5个方面来限定相或沉积相。目前大多数学者将相理解为沉积环境的古代产物。塞利(1976)认为,相专指环境的物质表现。
我国沉积相研究历史较短,1985年中国学者翟淳把沉积相分为5级。即相组、相、亚相、微相和相素。先根据自然地理条件分为大陆相组、海陆过渡相组和海相组,它们属一级相;再根据自然地理条件的局部变异划分出二级相,如大陆相组分为河流相、湖泊相、沼泽相、冲积扇相、残积坡积相、沙漠相、冰川相;海陆过渡相组分为三角洲相、河口湾相;海相组分为无障壁海岸相、有障壁海岸相、浅海陆棚相、次深海相和深海相;二级相下再分出三级相,或叫亚相,如河流相再分为河床亚相、堤岸亚相、河漫滩亚相和牛轭湖亚相;再根据微地貌或岩性、古生物特征细分出第四级相,或叫微相,微相下再根据岩性分出若干相素。
油气田开发使人们对相的概念更加深入,认为相应包含沉积环境和沉积特征两方面内容;1985年刘宝君等主编的《岩相古地理基础和工作方法》一书出版后,长期得到研究和生产单位广泛应用;2003年姜在兴等在沉积岩一书中将相定义为沉积环境及在该环境中形成的沉积岩特征的总和。他将沉积相分为碎屑岩沉积相和碳酸盐沉积相,并将陆源碎屑沉积相划分为相组和相,进一步分为亚相和微相,并以自然地理条件为主要依据。存在的主要问题,是分类系统不统一,层次不清,粗细不均。
上面的划分方案主要是根据沉积时的自然地理条件,而在地质历史中,沉积相更多的是表现在垂向上的和平面上的变化,因此,除了岩相本身受到自然地理条件影响之外,更多的是受到构造运动多期性和长期性的制约,致使沉积相变化更加复杂。所以,用活动论观点研究沉积相的变化规律,成为当前的首要任务。特别是地壳的水平运动和垂直运动对沉积相影响极大,沉积环境有时相对变化较小,有时变化较大,特别是火山活动,风暴,潮汐,重力,以及构造运动形成的各种类型的构造盆地,都直接控制着沉积物的沉积。因此要恢复当时的沉积状况,必须首先恢复原型盆地特征,
3.青海地区石炭纪沉积相的研究概况
青海地区石炭纪沉积相研究历史较晚,在1∶20万区调中,仅划分为海相和陆相,海陆交互相。专门研究只限于少数论文中,比较系统研究沉积相当属于石油系统。
郭宏莉等(2002)在中国西北地区石炭纪岩相古地理一文中,将柴达木盆地早石炭世归入南天山—北祁连滨浅海相区、柴达木碳酸盐台地相区、中祁连滨浅海相区;晚石炭世归入柴达木碳酸盐台地相区、宗务隆山浅海—半深海相区、祁连滨浅海相区。
青海油田公司和中国石油大学等单位对盆地石炭纪含油地层研究时讨论过。2003年青海油田勘探开发研究院石炭系—二叠系研究组将柴达木盆地分为滨岸相区(包括滨岸浅滩亚相、滨岸潮坪亚相、滨岸沼泽亚相),碳酸盐台地相区(包括开阔台地亚相、局限台地亚相)和浅海陆棚相区。他们分别将其分为海陆交互相、海相。包括滨岸相、碳酸盐台地相、浅海陆盆相,和浅滩亚相、潮坪亚相、沼泽亚相、开阔台地亚相、局限台地亚相、内陆盆亚相。
尹成明等(2006,未刊)对柴达木盆地东部地区石炭系研究时指出,下石炭统穿山沟组城墙沟组形成于受陆源碎屑影响的混积台地环境,怀头他拉组下段形成于滨岸沉积环境;上段为碳酸盐岩开阔台地环境。上石炭统克鲁克组下段为滨岸—开阔台地环境;上段属滨岸局限台地环境;扎布萨尕秀组下段为潟湖—局限台地环境(潟湖—前三角洲—三角洲前缘),中段为早期开阔台地,晚期为潟湖滨岸沼泽环境,上段为局限台地—开阔台地环境(前三角洲—三角洲前缘—局限台地)。并具体分为:
1)滨岸相:滨岸浅滩亚相(穿山沟组),滨岸潮坪亚相(下石炭统中上部和上石炭统),滨岸沼泽亚相(上石炭统下部);
2)碳酸盐台地相:开阔台地亚相(见于下石炭统),局限台地亚相(见于下石炭统);
3)浅海陆盆(棚)相:内陆盆亚相(见于阿木尼克山下石炭统上部)。
此外,汤良杰等(1999~2000)引用构造古地理概念,将大地构造环境作为划分沉积相重要标志。提出柴达木盆地为弧后裂陷盆地,石炭纪表现为滨岸—台地—陆棚相碳酸盐岩和碎屑岩建造夹煤线沉积,在宗务隆山地区为裂陷槽环境下的沉积;至祁连山地区则为弧后陆缘还盆地环境沉积,发育陆棚—滨岸—河湖相的碳酸盐岩—含煤碎屑岩—碎屑岩沉积;
李燕平等(1989)根据古地磁资料,认为柴达木地块在石炭纪末期位于塔里木地块之南,华北地块以北,位于北纬26°左右,并受到阿尔金断裂带的制约。1990年王增吉在中国的石炭系中将柴达木盆地归入西北华北生物地理区;
1999年李守军等在柴达木盆地石炭纪古生物地理归属研究一文中,则将柴达木盆地归入华南生物地理区;
2002年王训练等,认为阿木尼克组为陆相冲积扇。
2006年杨平等在柴达木盆地石炭纪古生态与沉积环境一文中,认为石炭纪主要发育陆表海,以碳酸盐台型沉积为主,阿木尼克组与石拐子组底部为滨海浅滩相沉积,穿山沟组与石拐子组中部为滨岸潮坪相向浅海碳酸盐开阔台地相演化;城墙沟组和石拐子组顶部为封闭的碳酸盐台地环境,相当于台洼;怀头他拉组和大干沟组属滨岸潮坪相,中上部为碳酸盐开阔台地相,上段为正常浅海环境,大干沟组为碳酸盐台滩,上部为碳酸盐台坪。克鲁克组属滨岸潟湖相沉积;尕丘1井含煤地层相当于滨岸沼泽或潟湖有关,上部为滨岸潮坪环境。扎布萨尕秀组下部为滨岸沼泽潟湖相;缔敖苏组—四角羊沟组下段为浅海碳酸盐台地沉积环境。
根据青海石炭纪沉积特征,本书根据地壳运动特征及各时期沉积相特点,按照地域特征可分为三大类,分别称为沉积区、沉积相区、沉积相带:
沉积区与区域构造运动有关,根据区域构造特征可分为三级:沉积区(相当于地层区范围)、沉积相区(相当于地层分区)、沉积相带(相当于地层小区)。
一级沉积区:包括稳定型沉积区,活动型沉积区,过渡型沉积区。其界限受到大型构造线控制。
二级沉积相区:可根据区域岩相水平和垂直变化组合特征进行划分(多以地域命名):其界限受到断裂的控制。
三级沉积相带:为相区次一级名称,其界限主要为大的岩相变化界限。
根据岩性特征,可分为相类、相组、相、亚相4个级别。
一级相类:主要是依据岩石类型划分。包括碎屑岩相类、碳酸盐岩相类、火山岩相类。
二级相组:依据岩石组合不同,可划分出不同相组,包括碎屑岩相组,碳酸盐岩相组,火山岩相组。
三级相:根据沉积自然环境划分,包括:陆相,海相,河流相、湖泊相,海陆交互相,浊积相。
四级亚相:为相的次一级单位,主要是自然环境的不同部位划分。
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王德明王贺林
【摘要】油藏描述技术自我国开始引进、发展以来,已在油田勘探、开发领域得到了广泛的应用,尤其是“八五”以来新技术、新方法的应用和各生产、研究单位的攻关努力,使油藏描述技术有了明显的进展;油藏描述定量化与半定量化研究内容和程度的丰富和提高,使储层横向预测技术、测井多井评价技术、储层形态、储层参数和含油性预测等方面的地质建模技术更接近地下实体;成果显示的可视化程度和预测模拟技术进一步提高。目前油藏描述技术已成为油田科技人员地质研究的重要手段。
【关键词】油藏描述地震横向预测测井多井评价随机建模神经网络
一、概述
油藏描述是70年代末开始出现、80年代发展起来并在不断完善的一项对油气藏进行综合研究和评价的新技术。国内外学者对油藏描述技术都进行了不同的定义,国内大多数学者认为,油藏描述是把地质、地震、测井、生产测试和计算机技术等融为一体,对油藏的格架、储层属性及其内部的流体性质、空间分布等进行全面性的综合研究和描述,最终建立一个三维、定量的油藏地质模型的一套综合应用技术,从而为合理开发油(气)藏制定开发战略和技术措施提供必要的和可靠的地质依据。
国外首先提出油藏描述概念的斯伦贝谢测井公司认为,油藏描述技术服务(或油藏研究)以测井为主。斯伦贝谢公司提出油藏描述应分为:①油田地质构造与储集体几何形态的研究;②关键井研究;③油田测井资料标准化;④测井相分析;⑤油田参数转换与渗透率的研究;⑥井与井间的地层对比;⑦单井综合测井地层评价;⑧储集层参数的汇总与作图;⑨计算油田的油气地质储量;⑩单井动态模拟;⑪测井数据库的建立与应用等11个研究内容。他们并提出,油藏描述的核心是测井油藏描述。到1985年斯伦贝谢公司才将三维地震资料及VSP(垂直地震)资料引入到油藏描述的测井井间相关的研究中,但它所强调的油藏描述仍是以测井为主体模式的技术、多学科的协同研究及最终的储层三维模型。
我国开始引进油藏描述(reservoir description)这一术语是在80年代中期,并从多方面开展了综合研究攻关工作。进入90年代,油藏描述工作在我国各大油田得到了全面开展,通过各油田、石油院校、研究单位的共同努力,逐步形成了一些适应我国陆相储层和多断块特点的油藏描述方法,形成了以地质、地震、测井、综合录井、测试等资料为研究内容的油藏描述系统。
二、在油田开发中的应用
油藏描述在油气田应用较为广泛,为更多的在油田开发领域工作的技术人员所接受,并逐渐完善、规范,形成了具有开发特色的油藏描述理论技术,如精细沉积微相研究技术、微构造研究技术、随机建模技术、综合储层预测技术、综合地质建模技术、裂缝预测技术、确定剩余油技术,等等。
为了更精确地研究油气田开发过程中的地质变化、指导油气田生产,我们应根据油气田所处的不同的开发阶段,提出不同的研究内容和技术要求。也就是在油田发现、评价、开发、设计等开发准备阶段,确定为早期油藏描述;在方案实施、调整等主体开发阶段确定为主体阶段油藏描述;在油田进入高含水期提高采收率阶段确定为精细油藏描述。
1.早期油藏描述
油田开发早期,油田刚被勘探发现确定,主要研究目的是油田的评价、开发设计,尽可能真实地描述地下状况。这一阶段资料来源少,主要以应用地震、探井地质资料为主,其主要研究内容和技术包括:
(1)以区域背景和地震资料为基础,从成因分析入手,确定油藏的基本骨架(构造骨架、沉积骨架、地层骨架);
(2)以储层沉积学为基础,应用地质知识库的沙体空间分布预测技术,应用比较沉积学原理,在正确分析沉积环境的基础上,依靠古代和现代的同类型沉积类似物的已有地质知识来进行推理,进行储层建模;
(3)应用地震横向预测资料建立概念地质模型;
(4)以确定储层骨架空间分布为重点的随机建模技术;
(5)油气水分布确定。
2.主体开发阶段油藏描述
油田主体开发阶段,也就是开发方案实施、监测、调整阶段。这一阶段工作的核心内容就是最大限度地提高二次采油的采收率,推迟三次采油甚至四次采油阶段的到来。这一阶段钻井、录井、测井、测试资料丰富,油藏描述研究的内容具体丰富,主要内容可依据开发的需要分为二个小阶段。
第一个小阶段是主体开发初级阶段油藏描述,具体研究内容包括以下7项:
(1)构造落实;
(2)地层划分及对比,全区统层;
(3)各种地质图件(对比图、剖面图、栅状图、平面图)的编制;
(4)各种基础数据的统计,分析整理,如
沙体形态,长、宽延伸方向,连通程度,韵律性
夹层类型、成因、分布、厚度、密度、频率、渗透性
裂缝发育状况,发育的位置、岩性、层位、井段、强度、开启性、作用等;
(5)编制射孔方案
从地质上分析储量动用程度,打开程度的完善性
根据储层、油气水分布确定射孔井段的位置
检查井身结构,固井质量;
(6)编制配产配注方案
储层连通性,受益井多少
储层微观孔隙结构及敏感性,提出注水水质要求
分析高渗透带可能造成的水窜性
分析边底水能量
出砂;
(7)编制措施治理方案(酸化、压裂)
储层成岩作用,胶结物成分及含量
现地应力大小及方向
构造发育史,古地应力场演变,裂缝发育分布及方向等。
第二个小阶段是主体开发中后期油藏描述,用越来越多的动态资料验证静态资料的准确性,修正地质模型,具体研究内容包括以下6项:
(1)深化储层沉积研究,通过动态、静态资料的结合进行沉积相再认识,细分对比单元;
(2)通过动态资料补充修改储层的对比连通关系;
(3)利用生产测试和试井资料验证断层及隔层的封闭性;
(4)通过注采井见效快慢,评价储层平面非均质性及储层渗透率的方向性,进而预测注水波及效率及死油区的分布;
(5)利用产液剖面、吸水剖面研究储层水淹厚度,进行储层层内非均质程度的再评价;
(6)研究同一套开发层系内不同渗透率储层的动用状况,进行层间非均质性研究。
这一阶段油藏描述的研究精度明显提高,主要应用技术有:
(1)小层划分对比及全区统层技术;
(2)落实构造系统,包括三维地震、地层倾角测井、钻井地层对比、RFT测试、油气水分布关系、注示踪剂等;
(3)测井多井储层评价技术;
(4)动态跟踪研究;
(5)测试方法综合应用;
(6)储层静态模型建立方法技术。
3.高含水期提高采收率油藏精细描述阶段
这一阶段油田开发已进入后期,地下油气分布减少而且零散。因此这一阶段油藏描述的主要特点是研究精度高,研究单位小,与动态结合更紧,计算机化程度高,预测符合率高,最终能更精确、直观地描述地下状况。主要应用的技术、方法是:
(1)微地质界面研究;
(2)沉积微相、微流动单元研究;
(3)储层物性动态变化空间分布规律研究;
(4)流动单元空间结构研究;
(5)储层预测随机模型建立;
(6)地质、油藏、数值模拟一体化研究剩余油分布规律。
随着油藏描述技术的广泛应用,一些新的技术、新的方法也得到了充分的应用,如地质统计分析、灰色系统分析、模糊数学、神经网络及分析几何学等,以及先进的计算机、工作站技术的普遍应用,从而使油藏描述技术的应用更加科学化、精细化和定量化,图象显示直观可视化(图1)。
图1现代油藏描述流程图
油藏描述技术的应用,为我们认识高含水、高采出油田的剩余油潜力分布状况,低渗、稠油、构造岩性复杂油田投入开发进行概念设计,制定开发方案,提供了先进的技术和方法,并取得了很好的效果。如“八五”以来应用现代油藏描述方法,对东河塘、丘陵、彩南、埕乌、小捞、塔中4等油田进行早期描述,编制概念设计,制定开发方案,不仅节约了资金而且创出了90年代开发工作新水平。再者,应用精细油藏描述技术,对高含水油田进行研究,指导对重点519个区块开展了控水稳油工作,年平均含水上升率由1990年的降到1995年的,自然递减率一直控制在14%以内,综合递减率控制在7%以内,创造了显著的经济效益。
三、今后的发展方向
油藏描述技术是一种多学科交叉,地震、测井、石油地质、随机模拟和计算机科学相互综合应用的技术;油藏描述技术今后的发展应用,主要是解决地下复杂地质体模式判别问题、油藏参数空间分布、连续定量反应问题、储层流体渗流动态显示问题、最优工程方案确定问题等。因此油藏描述的发展趋势关键取决于提高多学科协同分析地质问题的综合程度,随着模拟技术的深入应用和计算机功能的高速发展,用更准确的模型来实现对储层结构和油藏参数的高精度预测会是不久的将来的事。
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吴能友段威武蔡秋蓉
摘要南极布兰斯菲尔德海峡晚更新世以来沉积物具有明显的冰川-海洋环境标志,为典型的冰海沉积物。本文通过43个站位表层和柱状沉积物的粒度、成分、结构构造、微体古生物、石英颗粒表面结构等特征综合分析,对研究区的冰海沉积物类型及其分区和沉积环境进行初步研究,并讨论间冰期/高水位和冰期/低水位的沉积模式。冰海沉积物可分为残副冰碛物和混合副冰碛物两类;不同类型的冰海沉积物有着不同的介质条件和相应的生物组合,反映一定的沉积环境,研究区现代冰海沉积物类型可分为7个特征明显不同的区域;间冰期/高水位和冰期/低水位的沉积模式具有明显不同的特征,受控于全球气候演变和岸线轮廓、海底地形及水文条件等环境因素的制约。
关键词冰海沉积环境沉积模式布兰斯菲尔德海峡南极
1前言
南极大陆边缘沉积的最主要特征之一是受冰川影响十分强烈,冰川作用不仅直接塑造了沉积特性,而且通过海流作用对海底沉积物进行不断地改造。冰海沉积物是由冰川筏运入海的冰碛物经消融而下沉,与海洋沉积物相混合,再经同生或后生海洋营力不同程度改造后的产物。Anderson等(1980)综合不同学者意见将冰海沉积物定义为:由冰川和海洋作用叠加堆积于海底,经历冰川、冰架或有关水流搬运的沉积物,其中含有冰川、冰筏带来的未经分选、粒径大小各异的岩石物质。因此,冰海沉积物是一种混杂沉积物,在粒度、成分、结构、构造等方面兼备冰川与海洋的双重成因特征。
布兰斯菲尔德海峡位于南极南设得兰群岛与南极半岛之间,地理位置为61°30′~64°00′S、62°00′~54°30′W,属于高纬度亚南极区,临近南极大陆,是一种典型的冰海沉积环境(Jeffers,1988;Jeffers等,1991),为研究构造活动盆地冰海沉积作用和冰期、间冰期沉积模式的理想场所之一。
1990~1991年南大洋夏季,中国第七次南极考察队原地质矿产部“海洋四号”船在南极布兰斯菲尔德海峡进行地质、地球物理调查,在海峡不同地貌单元——岛架、岛坡、海槽、陆坡、陆架采集了43个站位的表层和柱状沉积物样品。本文根据表层和柱状沉积物的粒度类型、成分、结构构造、微体古生物、石英颗粒表面结构等特征综合分析,初步研究布兰斯菲尔德海峡的冰海沉积物类型、沉积环境及其分区,并探讨高水位/间冰期和低水位/冰期的沉积模式。
2现代沉积学背景
布兰斯菲尔德海峡每年有6个月(6~11月,南极冬季)被冰雪覆盖,另外6个月(12月至次年5月,南极夏季)为冰雪融化季节,是沉积物搬运和沉积的活跃时期。实际上,研究区是南极半岛西北部海域中受不同水团控制、地形多样的复杂海区。
因受岛屿和地形的影响,布兰斯菲尔德海峡的夏季水团和环流分布异常复杂。海峡中除局地效应外,还有三种不同性质的水侵入,影响海峡的水文状况。它们是低温、盐度稍高的威德尔海表层水、来自别林斯高晋海的夏季表层水和靠近南极半岛的低温别林斯高晋海夏季表层水(羊天柱等,1989)。其中前两种水团是影响海峡内水文状况的主要成分。海峡内的水体流动主要以北东向为主。南极绕极深层水可部分地到达海峡的西部,进入海峡后呈变性深层暖水,温度要高、盐度稍大,但水平环流分析表明,这种文化似乎不会改变海峡内流动的总趋势,而只会改变局部区域流的大小。海峡内按海域主要可分为:海峡北部、海峡南部和海峡中央,三者的温盐特性有较大差异。海峡北部是以别林斯高晋海表层水为主要成分,呈高温、低盐特性;海峡南部以威德尔海水为主体,呈低温、高盐特性;而海峡中央的底层水,为一盐度稍高的冷水团。
布兰斯菲尔德海峡是一个狭长的大型水下槽地,总体为北北东向延伸,其东北端转为北东东向,长约400km,最大宽度(麦克斯韦尔湾至南极半岛)为100km。南侧南极半岛是南极大陆往北伸长的呈S型的半岛;北侧南设得兰群岛由史密斯岛、洛岛、斯诺岛、欺岛、利文斯顿岛、格林威治岛、罗伯特岛、纳尔逊岛、乔治王岛等北东向链状排列的岛屿组成.在海峡中形成多个天然峡湾,如利文斯顿湾、马克斯韦尔湾等。海底从东北、西南两侧向中间倾斜。北侧分布着狭窄的岛架和岛坡,南侧分布着较为宽阔的陆架和陆坡,中部为海槽。南北两侧和东西两端的海底地形相差悬殊,呈不对称状,北陡南缓,西高东低。北部1000m等深线接近岸边,岛架的宽度不足5km,南部相对较平缓,水深较浅,南极半岛陆架宽达45km。大致以60°W经线为界,研究区分为东北和西南两部分。东北段地形走向为北东东—南西西,长约360km,最大水深2784m,它是海槽的主体部分,海底从东北、西南两侧向中部呈阶梯状下降,南北两侧地形明显不对称,北陡而南缓。西北坡平均坡降为(84~192)×10-3(4°50′~10°54′);东南坡平均坡降为(38~81)×10-3(2°10′~4°40′)。该段次级地形则呈北北西—南南东向排列,诸如两侧槽坡上各岛屿之间的小海峡及海底谷等。西南段水深较浅,绝大部分水深小于1000m,地形变化较复杂。地形走向仍以北东—南西向为主,北西—南东向次之。岛架和陆架、岛坡和陆坡,乃至底部沟槽呈网格状相交。总体来看,该区地形从浅至深呈阶梯状下降,即由宽窄不一的陆架和岛坡到较为宽阔的台地,到台地边缘地形又变陡,直到最深初又转为平缓的洼地。从地形地貌特征来看,布兰斯菲尔德海峡实际上为一海槽,并可划分为三个次海槽:北部次海槽、中部次海槽和南部次海槽。北部海槽的水最深,最深处达2784m。南部次海槽的水深最浅,小于1000m。
3冰海沉积物类型
根据表层和柱状沉积物特征研究,结合区域地质背景资料,布兰斯菲尔德海峡沉积物的陆源碎屑和火山物质绝大部分来自无地表径流的南极半岛和南设得兰群岛(王光宇等,1996)。南极半岛和南设得兰群岛基岩岩性复杂,主要由中、新生代的火山岩和变质岩组成,基岩不断遭受冰川的冻融、刻蚀和研磨,冰筏携带大量碎屑物质入海,在布兰斯菲尔德海峡形成冰海沉积物。根据表层和柱状沉积物的类型、粒度、成分、微体古生物、石英颗粒表面结构等特征综合分析,布兰斯菲尔德海峡晚更新世以来沉积物具有明显的冰川-海洋环境标志,为典型的冰海沉积产物。
由于环境要素的差别,不同区域可以出现特征各异的冰海沉积物类型。Harland(1966)通过南大洋冰海沉积物的系统研究,将冰海沉积物分为正冰碛物(orthotill)和副冰碛物(paratill)。前者系搁浅冰架融化后沉积的产物,特点是缺乏分选、无层理、不含海洋生物化石以及几乎未受底流的改造;而后者则指冰架或冰山、浮冰融化后所形成的沉积物,主要特点是沉积颗粒经受过不同程度的海流改造,并含丰富的海洋生物化石。Anderson等(1977,1980)通过威德尔海和罗斯海冰海沉积物的研究,以及根据砾、砂和泥的含量变化、沉积物粒度参数、层理、有孔虫相对丰度,将副冰碛物进一步划分为以细粒泥、粉砂组分为主的混合副冰碛物(compound paratill)和以砂砾为主的残副冰碛物(residual paratill)。
根据表层沉积物和柱状沉积物特征,参考Harland(1966)、Anderson等(1977,1980)提出的标准,布兰斯菲尔德海峡的冰海沉积物可分为残副冰碛物和混合副冰碛物两类。表1为研究区冰海沉积物的分类特征。残副冰碛物以砂砾为主,粉砂次之,泥含量很低,粗细分一般分选好,细组分分选差,主要分布于南部陆架-上陆坡、东部陆架、北部岛架-岛坡区,硅藻含量相对丰富,有孔虫和放射虫含量较低,有孔虫以硅质壳为主;混合冰碛物以粉砂和泥为主,砂砾含量很低,细组分分选好,粗组分反之,主要分布在中央海槽-南部下陆坡、南设得兰群岛海湾和海峡西南部陆架区,硅藻含量相对丰富。由表1可见,布兰斯菲尔德海峡的残副冰碛物、混合副冰碛物的粒度组成和特征与Anderson等(1980)所论述的稍有差异。根据研究区表层和柱状沉积物的粒度组成特征,残副冰碛物可进一步划分为基本缺乏粉砂、泥和含粉砂、泥两类;混合副冰碛物又可分为含砂砾与基本缺乏砂砾两种。
表1布兰斯菲尔德海峡冰海沉积物分类特征
4现代冰海沉积物类型分区和沉积环境
冰海沉积物的类型分区主要受岸线轮廓、海底地形及水文条件等环境因素的制约。不同类型的冰海沉积物有着不同的介质条件和相应的生物组合,反映特定的沉积环境。图1展示了布兰斯菲尔德海峡现代冰海沉积物类型的分布情况。
图1布兰斯菲尔德海峡冰海沉积物类型分布图
distribution of glacial-marine deposits in the Bransfield Strait,Antarctica
根据表层沉积物特征,将布兰斯菲尔德海峡现代冰海沉积物类型分区、沉积物基本特征和所反映的沉积环境简述如下。
残副冰碛物沉积区(Ⅰ)
ⅠA区:位于南部陆架-上陆坡环境。沉积物以砂砾为主,含少量泥和粉砂,分选差。组分中玄武岩岩屑含量高,火山玻璃含量较低,重矿物以橄榄石、辉石、角闪石和磁铁矿为主,粘土矿物以伊利石含量高于其他区域、蒙脱石含量低于其他区域为特征,表明陆源碎屑物质主要来自南极半岛西部。石英颗粒表面擦痕、撞击坑发育,部分已明显磨损圆化。硅藻和硅质壳有孔虫发育。本区临近南极半岛,搬运介质显然以冰川和冰筏为主,同时受到威德尔海冷水支流的强烈影响,水动力条件相对较强。
ⅠB区:位于海峡西北岛架-岛坡带和纳尔逊岛与罗伯特岛之间区域,北侧发育开放性海湾,为一种无或弱屏障环境。沉积物以砂砾为主,基本缺乏泥和粉砂,分选差。组分岩屑和火山玻璃含量高,重矿物以橄榄石、辉石、角闪石和磁铁矿为主,粘土矿物蒙脱石含量高,硅藻以深水组合为主,有孔虫以硅质壳、钙质壳和胶结壳混合组合为特征,石英颗粒机械作用结构特征清晰,表明陆源碎屑物质主要来自其北侧岛屿,水动力能量较高,后期海流改造作用较强。
ⅠC区:位于海峡东部,为一种无屏障开放性海洋环境。沉积物以砂砾为主,基本缺乏泥和粉砂,表层沉积物薄或缺失,分选性差,岩屑含量高且成分复杂,重矿物成分复杂,除常见的不稳定矿物外,还含较多的石榴子石、金红石和锆石,说明物源复杂,海流改造作用强烈,与本区可能是南极底层水流和威德尔海水流流经处,或者是一个高密度寒冷水团有关。
混合副冰碛物沉积区(Ⅱ)
ⅡA区:位于海峡中央海槽和南部下陆坡环境。沉积物以硅藻软泥或硅质泥粉砂为主,无砾石,主要由硅藻为主的生物硅质组分、陆源石英粉砂和火山物质三种成分组成,硅藻质量分数>30%,最高达70%,说明海流冲刷作用相对较弱,沉积环境较为稳定,少量陆源物质来自南极半岛和南设得兰群岛。
ⅡB区:位于乔治王岛—纳尔逊岛格林威治岛一线以南岛架-岛坡带,北侧发育半封闭海湾与峡湾。沉积物以泥和粉砂为主,含少量砂砾。重矿物以橄榄石、辉石、角闪石和磁铁矿为主,硅藻以深水组合为主,钙质壳有孔虫有一定的地位,见低等植物根茎,说明控制沉积作用的主要因素是冰川,海流为次。据Kin等(1991)研究,马克斯韦尔湾为典型的冰川U型谷,谷底中部深500m,其中全新世沉积具有季节性纹泥层,为典型的冰海沉积。
ⅡC区:位于海峡西南部陆架-陆坡区。据黄惠玉等(1989)、林澄清等(1989)研究,该区沉积物为以泥和粉砂为主的混合副冰碛物。
火山喷出物沉积区(Ⅲ)
位于海峡西侧欺岛附近,为岛架环境。沉积物以火山碎屑物质(包括砾、砂和粉砂粒级)为主,火山玻璃质量分数高达72%~80%,物源显然与1969~1971年欺岛海底火山活动有关,当然也不能排除南设得兰群岛的火山碎屑物质来源,并受到冰筏和海流的改造作用。
布兰斯菲尔德海峡残副冰碛物和混合副冰碛物的分界,在海峡南部大致相当于上、下陆坡的分界,水深为700~800m;而其北界变化较大,在无开放性海湾地带,分界线相当于海冰带的前滨至滨外区,在有开放性海湾岛架-岛坡带,分界线接近岛坡下缘。
5沉积模式探讨
高水位/间冰期的沉积模式
根据布兰斯菲尔德海峡现代冰海沉积物类型分区和沉积环境,综合高水位/间冰期的沉积模式如表2,并阐述如下:
间冰期,海流侵蚀冲刷了水深小于约250m的陆架-上陆坡区(浅滩和台地),产生主要由冰筏粗碎屑和火山砾组成的残副冰碛物沉积作用;在水深更大区域,海流对沉积作用的影响明显减弱,主要发生源自浅滩和台地上侵蚀作用的砂、粉砂沉积作用,沉积物往往是泥质砂和砂质泥,且随着水深的增大而逐渐变细(图1,表2)。在深水区沉积物中,冰筏产生的细-中砾仍然存在,但组成比例比浅水区低得多。在较陡的陆坡、岛坡上,沉积物重力流沉积作用普遍存在,产生近源沉积相;粗碎屑颗粒再沉积重新组合为砾石和粗砂(Jeffers,1988;Jeffers等,1991)。
表2布兰斯菲尔德海峡高水位/间冰期沉积模式
在中央海槽和南部下陆坡区(通常称为布兰斯菲尔德盆地的底部),沉积物主要由三种组分构成:最主要的为硅质生物组分,通常为硅藻;陆源碎屑组分,主要为石英质粉砂.在陆坡底部最为丰富;火山碎屑组分(包括火山灰),往往来源于邻近海底和陆地火山喷发,以沉积物中的浸染层和独立的火山灰层(有时达数厘米厚)出现。典型的盆底沉积物为含火山灰的硅质泥和软泥。火山岛屿、海山和轴向火山脊(可能为弧后扩张中心)产生沉积物的次级坡向迁移作用,堆积了火山碎屑沉积物(如欺岛附近的火山喷出物沉积区Ⅲ)。盆底轴向火山脊可作为盆地内沉积物横向迁移的屏障(Jeffers等,1991),因此,来自南设得兰群岛的火山碎屑组分往往与盆底的火山碎屑、硅质碎屑组分相分隔。
南设得兰群岛的海湾和岬角及其南侧的海底峡谷向邻近盆底输送了大量南设得兰群岛上的火山碎屑沉积物,形成扇形沉积区:相反,南极半岛陆架上的沟槽似乎并没有为盆底输送大量的陆源碎屑沉积物(Jeffers,1988;Jeffers等,1991),南极半岛下陆坡上同样沉积了硅质泥和软泥。柱状沉积物中出现间冰期的粗碎屑组分,可能是由陆架-陆坡上的沟槽沉积物滑塌堆积作用产生。南部陆架-上陆坡的残副冰碛物说明,南极半岛上的冰川似乎未产生大量的细颗粒沉积物或冰融水,输送细颗粒组分至其北侧的海底沉积。
低水位/冰期的沉积模式
由于柱状沉积物取样数量和测试分析资料的限制,本文无法勾绘出冰期冰海沉积物的类型分区。现根据柱状沉积物特征和地震剖面资料,综合收集到的国外文献,将低水位/冰期的沉积模式归纳如表3,并简单探讨如下:
表3布兰斯菲尔德海峡低水位/冰期的沉积模式
冰盛期,南极半岛陆架和南设得兰群岛岛架(台地)为席地冰盖所覆盖。在南设得兰群岛岛架,冰盖席地线大致位于现代海平面以下200~375m水深之间(Anderson,1989);而推测南极半岛陆架上可能存在更厚的冰盖,席地线大致可达陆架外缘,陆架上的沟槽也许为席地冰盖所覆盖。地震记录显示,南极半岛陆架沟槽前缘存在沉积物楔状体,并可能达到750m水深,形成一个水深更大的台地。假如南极半岛的陆架一直为冰盖所覆盖,那么这些沉积体系可能将继续接受沉积。由此可见,在陆架、岛架浅水台地区,主要发生冰川侵蚀作用和砂砾等粗碎屑的沉积作用,而南设得兰群岛的海湾、岬角区遭受冰川作用的强烈侵蚀,粗碎屑沉积物向海方向迁移;在陆坡区,以陆架区侵蚀而来的沉积物前积于缺乏沟、槽的区域为特征;在中央海槽和南部下陆坡区(盆底),深海生物沉积作用明显减弱,局部存在浊积层。地震资料显示,在盆底现代深海沉积地层之下具有一套超覆层序,解释为浊积层,是一种槽谷口的前积沉积,其成因可能始于滑塌、滑坡和碎屑流。
参考文献
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PRELIMINARY DISCUSSION ON THE SEDIMENTARY ENVIRONMENT AND SEDIMENTATION MODEL OF THE BRANSFIELD STRAIT,ANTARCTICA
Wu Nengyou,Duan Weiwu and Cai Qiurong
(Guangzhou Marine Geological Survey,Ministry of Land and Resources,Guangzhou 510760)
Abstract
Bransfield Strait,located in the high-latitudes of sub-Antarctica,is an actively-spreading back-arc basin and the ideal area for study of the marine-glacial sedimentation and sedimentary environments of the types of marine-glacial sediment and their distribution on Bransfiled Strait,Antarctica since Late Pleistocene were inferred based upon various data such as the lithology,composition,microbiological thanatocoenoses and surface texture of quartz gra in of 43-site samples of superficial and core sediments recovered during HY4-901 cruise,1990~ to the features above,the sedimentary environments and depositional models during the high-stand water(interglacial stage)and low-stand water(glacial stage)were preliminarily marine-glacial sediments may be divided into two types:residual paratill and compound different types of marine-glacial sediment that show the different environments are of the various medium conditions,lithology·composition and microbiological present marine-glacial sediments may be divided into 7 data h ave provided us with an opportunity to examine the marine-glacial sedimentation models for a tectonically active basin in glacial and interglacial addition to obvious tectonic and glacial influences,the sedimentation models emphasize the influence of eustatic changes on sedimentation.
Key words:marine-glacial sedimentary environment,sedimentation model,Bransfield Strait,Antarctica
注释
匡增桂 郭依群 沙志斌 梁金强
(广州海洋地质调查局 广州 510760)
作者简介:匡增桂(1983—),男,工程师,主要从事石油地质和天然气水合物的研究。E-mail:kzg21001@。
摘要 本文回顾了近年来国外在天然气水合物沉积学方面的研究进展,并以加拿大马利克(Mallik)以及日本南海海槽的水合物勘探实践为例进行了详细的阐述。在马利克的三角洲相的砂岩层中以及日本南海海槽的浊积砂岩层中都钻遇了高饱和度的天然气水合物,这表明高饱和度易于开发的天然气水合物优先在粗碎屑砂岩中富集,受沉积相控制明显,这一结论为天然气水合物沉积学的研究指明了方向。
关键词 天然气水合物 沉积学 马利克 日本南海海槽
1 前言
20世纪90年代以来,天然气水合物调查研究在世界范围内迅速扩大和深入,调查研究的深度、广度以及技术水平不断提高。其中大洋钻探计划对水合物研究给予了高度重视,随着各个专门调查航次的实施,有力地推动了水合物勘探及研究科学技术的进步。近年来,美国、加拿大、日本、印度、韩国等相继实施钻探、发现并获取了水合物实物样品(图1),给人类带来了开发利用水合物的希望曙光。就水合物的沉积学或成矿沉积条件研究来说,也由于钻井岩心资料的日益丰富也取得了较大的突破。
2 水合物储层类型及远景
2009年,Collett[1]等首次提出了水合物油气系统(Gas-Hydrate petroleum system)的概念,主要包括了以下六个方面的内容:(1)水合物稳定条件(温压、气体成分以及孔隙水的盐度);(2)气源;(3)水源;(4)气体迁移;(5)储层、圈闭及盖层;(6)演化时间(圈闭的形成,天然气的生成及就位在时间上的相互匹配)。沉积学在水合物勘探中需要解决的问题就是寻找优质储层、圈定成矿有利相带,而要进行水合物的储层研究,其中最重要的一个手段就是从已取得的岩心入手。Sloan和Koh(2008)[2]通过对已取得的水合物样品的分析,总结出了水合物的四种赋存状态:(1)充填于粗颗粒岩石的孔隙空间;(2)弥散于细颗粒岩石中;(3)充填于裂缝之中;(4)呈瘤状或块状产出。但是大量的水合物勘探实践表明,高饱和度的水合物一般产出于裂缝以及粗颗粒沉积物中,在这些环境中,水合物一般充填于裂缝之中或者富砂层的孔隙之中。Boswell和Collett(2006)[3]根据水合物的赋存量以及开采的难易程度将水合物划分为四种远景类型:(1)砂岩储层;(2)泥岩裂缝型储层;(3)块状水合物(暴露于海底或产出于细粒沉积物中);(4)低饱和度、弥散于低渗透泥岩之中。他们把这四种类型用一个金字塔表现出来(图2),从塔尖到塔底,资源量逐渐增加,但储层质量逐渐降低,开采难度也逐渐增大。位于塔尖的是最接近商业开发的远景类型,这种类型中最具代表性的水合物聚集带是北极冻土带砂岩储层中的高饱和度水合物藏,包括加拿大麦肯齐三角洲的马利克地区以及美国阿拉斯加的北部陆坡。其次最具开发前景的是海洋环境中砂岩储层的中-高饱和度水合物藏,这种类型以日本南海海槽地区以及美国墨西哥湾地区为代表。金字塔中位于砂岩储层类型之下的是泥岩裂缝型储层,水合物以块状或充填状产出,这种类型以印度的孟加拉湾地区以及韩国东海地区为代表。但是如果要从这种泥岩裂缝中提取出水合物,则需要大量的技术革新,以现有的技术水平很难实现经济开发[4]。位于金字塔底的是在低渗透率泥岩中产出的低饱和度水合物藏,这种类型最典型的实例是美国布莱克海台,以现有的经济技术水平要获取这种弥散状水合物是非常困难的,但是全球绝大部分的水合物资源都赋存在这种泥岩中。现有的常规开发技术只适用于砂岩储层的水合物藏,因此Boswell(2007)[4]认为只有前两种远景类型才值得进一步勘探。下文对加拿大马利克地区以及日本南海海槽的沉积学研究进行简要回顾。
图1 全球天然气水合物的研究现状[1]
图2 天然气水合物储层类型及远景[3]
3 马利克
在近期马利克水合物钻探研究计划之前,加拿大帝国石油公司于1972年在马利克地区实施了第一口探井Mallik L-38,完钻井深为2524 m,在810~1102 m的层段内,发现了至少存在10个含水合物的砂层段,合计达110 m长[5]。到90年代,人们逐渐认识到水合物的资源潜力,各国政府对水合物的研究投入逐年增加。
1998年,日本石油勘探公司、日本国家石油公司与加拿大地调局合作,启动了Mallik2L-38水合物钻探研究计划,旨在查清水合物在马利克地区的分布。Mallik 2L-38距离Mallik L-38只有100 m,完钻深度1150 m[5]。在878~944 m层段内,获取了37 m的岩心,发现水合物主要以充填孔隙空间的形式赋存于未固结的砂岩和砾岩中,而粉砂岩及泥岩夹层则几乎不含水合物。通过测井曲线分析,Mallik 2L-38在889~1101 m深度范围内大约存在150 m厚的水合物层[1]。这项研究的结果证实了在马利克地区,高饱和度的水合物(达到80%)主要赋存于砂岩和砾岩中,而细粒沉积物则很少含水合物[5]。
Mallik 2L-38水合物钻探计划虽然查明了水合物的成因及分布,但是却没有评估水合物的产出能力。2001年,加拿大地调局与日本国家石油公司联合美国地调局、美国能源部等组织了 “Mallik 2002钻探研究计划”。这个计划总共实施了三口钻井,其中Mallik3L-38与Mallik 4L-38为两口观察井,Mallik 5L-38为产能测试井[5]。这次钻探获得了从 m至 m共265 m长的岩心,根据这些岩心的岩性、层理以及沉积构造的不同,科学家将其划分出6个沉积单元(图3)。单元一(~ m):块状至弱层状,生物扰动细砂岩,可见粉砂及砾岩夹层。单元二(~ m):弱层状至层状粉砂岩,见低品位煤及褐煤夹层。单元三(~ m):一套厚的砂岩层,顶部可见基质支撑的砾岩夹层,粉砂岩互层广泛分布。砂岩为细至中砂岩,呈弱层状至层状。发育一系列向上变细的旋回。单元四(~ m):富含有机质的层状粉砂岩,夹黄褐色低品位煤及褐煤,底部可见块状细砂岩。单元五(~ m):块状至弱层状细至中砂岩,偶见有机质层及砾岩层。单元六(~ m):层状粉砂岩,夹砂岩及泥岩层[6]。
图3 Mallik 5L-38井岩心柱状图[6]
其中单元一属于中新世的麦肯齐湾层序(Mackenzie Bay Sequence),单元二至单元六属于渐新世的卡格玛丽特层序(Kugmallit Sequence),除了一些薄的被白云石胶结的砂岩层之外,所有的沉积物都是未固结的,整个岩心段都可见自生黄铁矿(图4)。Medioli等(2003)根据所获得岩心研究认为:麦肯齐湾层序上部的粉砂岩段及底部的砂岩段为三角洲前缘相沉积,卡格玛丽特层序则为三角洲平原相沉积,包括河道(砾岩层)、分流河道(砂岩砾岩互层)以及泛滥平原(粉砂及煤互层)等沉积微相[6]。
图4 Mallik 5L-38井含水合物岩心,(a)粗-中砂岩;(b)砾岩
4 南海海槽
1995年,日本经济贸易及工业省(METI)启动了日本第一个大型的国家水合物研究计划,至2000年该计划结束,已经在日本南海海槽地区成功钻探了一系列布置紧密的钻孔,并进行了地球物理测井。2001年,METI启动了一个更大规模的水合物研究项目——“日本甲烷水合物开发计划”,以评估日本南海海槽地区深水天然气水合物的资源潜力。至2004年,已经成功实施了16个站位的钻探,获得了大量的含水合物的砂岩岩心。该计划在2010年完成了水合物的产能测试,2016年完成实施商业开采的技术准备[1]。值得注意的是,日本企业直接参与并领导了加拿大Mallik水合物研究计划,事实上,日本在水合物研究领域已经成为世界的领先者。
在1999 ~2000年日本南海海槽钻探计划中,共设置了一口试验井和三口探井,钻探结果证实,这些探井中至少存在4个含水合物的砂层段,并认为这些砂层段属于浊积扇体的沉积。在随后的2004年钻探计划中,共布置了16个站位的钻探,水深从720~2030 m。测井数据以及岩心样品表明,日本南海的水合物主要有以下三种赋存状态:(1)充填于砂岩孔隙空间;(2)充填于粉砂岩孔隙空间;(3)呈块状产出于细粒沉积物中。其中在站位4和站位13钻遇的水合物属于第一类(图5),站位4中的含水合物的砂岩层总厚度为50 m(282~332 mbsf),站位13则达到了100 m(95~197 mbsf),保压岩心及测井曲线揭示这些砂岩层的水合物平均饱和度为55%~68%[1]。
图5 日本南海海槽站位13含水合物砂岩岩心,(a)取自海底以下;(b)取自海底以下,样品被保存在塑料袋中,由于水合物分解而使得塑料袋迅速膨胀[7]
图6 日本南海海槽站位13岩心综合柱状图[7]
图7 日本南海海槽沉积相模式图(Fujii,T.,M.,2009)
站位13所取得的岩心显示,海底之下是一段 m厚的砂岩层,紧接着是一段大约40 m厚的泥岩层。从海底50 m往下,砂岩及泥岩的含量开始逐渐增加,从测井曲线上来看,厚的砂岩层段分布于海底之下93~197 m(图6),单层砂岩厚度为1~80 cm。站位13中的砂岩大部分是细砂岩,但在含水合物层段可见中砂岩。微体化石测年显示这些砂岩沉积物的年龄为~ Ma,属于晚上新世沉积。科学家们经过详细的岩心观察及描述,识别出了五个沉积相(图7),分别为A:分流河道沉积;B:近端舌状体沉积;C:远端舌状体沉积;D:天然堤沉积;E:深海平原沉积。在A~D四个沉积相内可以明显的识别出鲍马序列以及向上变细的正粒序层理。相分析结果进一步证实了站位4以及站位13所处的沉积环境为海底扇沉积体系[7]。
5 结论
综上所述,马利克及日本南海海槽的水合物勘探实践证实,高饱和度水合物的分布与沉积物的岩性有较好的对应关系,它们优先富集于较粗的砂岩以及砾岩当中,粉砂岩及泥岩层含量则相对较低。而以目前的经济技术水平,存在于砂岩中的高饱和度水合物是最有可能也是最容易进行商业开发的类型。沉积相对于高饱和度易于开发的水合物的成藏有着非常重要的控制作用,三角洲沉积及海底扇沉积是其成藏的最有利场所,这对我国水合物的勘探事业具有重要的导向意义。
参考文献
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Progress in gas hydrate sedimentology research abroad, with an example of Mallik and Nankai Trough
Kuang Zenggui,Guo Yiqun,Sha Zhibin,Liang Jinqiang
(Guangzhou Marine Geologic Survey,Guangzhou,510760)
Abstract:This paper comprehensively reviewed the progress made in gas hydrate sedimentologyresearch abroad in recent years,and had a detailed description on this with examples of gas hy-drate exploration practices conducted in Mallik and Nankai saturation gas-hydratewas driled in the sandstone developed in delta environment in Mallik area and in turbidity subma-rine-fan environment in Nankai result suggested that high saturation and most acces-sible gas hydrate,obviously dominated by sedimentary facies,preferential enrichment in coarseclastic as conclusion shows the direction of the gas hydrate sedimentology re-search.
Key words:Gas hydrate Sedimentology Mallik Nankai Trough
海相泥页岩沉积过程研究进展
李一凡1,魏小洁2,樊太亮1
1. 中国地质大学(北京)能源学院,北京市海淀区,100083
2. 中国地质科学院地质力学研究所,北京市海淀区,100081
导读
海相泥页岩的岩相命名方法应考虑结构(粒度)、层理及矿物成分等特征,结构方面着重参考砂级、粗泥级(粗粉砂级)、中泥级(细粉砂-中粉砂级)和细泥级(黏土级-极细粉砂)的占比,将泥岩划分为砂质泥岩、粗粒泥岩、中粒泥岩和细粒泥岩;层理描述注重纹层的连续性(连续或者不连续)、形态(板状、波状或者曲线状)和几何关系(平行或者不平行);矿物成分则比较粘土矿物、石英和碳酸盐岩矿物的相对含量,以50%为含量界限,将细粒沉积岩分为了粘土质、硅质和钙质,若三种成分的含量均未超过50%,则以最多的两种成分排序命名。
图1 异轻流、异重流和浪控沉积重力流形成示意图
浅海陆棚是泥页岩沉积的主要环境,其细粒沉积物主要搬运与沉积过程包括风成输入、异轻流、重力流(前三角洲浊流、异重流和浪控沉积物重力流)及风暴流( 图1 )。风源输入的来源主要包括沙尘和火山灰,有时在底流改造作用下会保留层理特征,其中火山灰层可作为等时标志层;异轻流主要由河流输入的泥质悬浮沉积组成,可漂浮几百公里,悬浮沉积后形成水平纹层;前三角洲浊流由前三角洲斜坡的垮塌引起,持续时间短,搬运距离近,其主控沉积物搬运机制表现为沉积物重力流——牵引搬运——悬浮沉积的变化过程;异重流是指河流输入中的高密度流体,可由超大洪水或者是在潮湿环境下的高山地区河流中产生,完整的异重流沉积表现为对称的粒序变化,体现了异重流搬运能力由弱到强再由强到弱的变化周期;浪控沉积物重力流是由异轻流或者异重流(近三角洲区域)等沉积下来的沉积物在风浪和底流的作用下进行二次搬运和沉积,搬运机制表现为表现从牵引搬运——沉积物重力流——悬浮沉积的转换过程;风暴流是指在风暴浪的作用下,在岸线形成了一个向离岸方向运动的底流,沉积物搬运机制表现为由混合流的侵蚀和牵引搬运向悬浮沉积的转换。
前文所述的细粒沉积物搬运与沉积过程主要分布在陆棚海区域,其搬运的最远距离可达上百公里,搬运所需的最小坡度为 。相较而言,陆表海的延伸范围更广,可达上千公里,坡度更缓,大部分区域坡度在 之间,显然,广大陆表海区域的细粒沉积物无法被上述的水动力能量所搬运。近年研究表明,广大陆表海区域的细粒沉积物搬运机制主要为在潮汐作用或者季风作用下形成的远岸底流。水槽实验显示,在底流的作用下,细粒沉积物会形成砂级大小的絮凝状颗粒,以推移载荷的形式向前搬运,形成流水波纹。然而,由于细粒沉积物的高含水率,早期形成的流水波纹在后期的压实作用下会形成“平行”层理或者低角度斜层理。在古代陆表海泥页岩中广泛分布的“平行”层理或者低角度斜层理都可能是底流作用下形成的流水波纹( 图2 )。
图2 海相泥页岩中的典型沉积特征
A 美国犹他州Tropic页岩钾质斑脱岩层中的残余丘状交错层;B 四川井研地区筇竹寺组页岩中的水平层理;C美国纽约州Sonyea Group页岩中的浊流沉积;D 美国犹他州白恶系Ferron页岩中典型的异重流沉积层,可见多个对称性粒序层;E 美国怀俄明州Mowry页岩中的浪控沉积物重力流层理;F 四川井研地区筇竹寺组页岩中的风暴流层理;G 贵州习水地区龙马溪组页岩中的流水波纹(黄色虚线标识);H 美国犹他州Mowry页岩中的流水波纹
沉积特征的精细描述推动了泥页岩层序地层格架的建立,三级层序界面的识别在于寻找可对比的主要侵蚀面,泥页岩中常见的主要侵蚀面包括:粉砂质滞留沉积(几厘米厚指示主要侵蚀面);砂质滞留沉积;生物骨架滞留沉积;黄铁矿滞留沉积(10毫米以上指示主要侵蚀面);低角度削截;变形构造;突变接触的页岩层面;而层序内准层序的划分除了要寻找次要侵蚀面外,还需依靠对精细描述的沉积特征进行定量化统计与分析,通过定量统计泥页岩微相沉积特征的纵向变化及分布趋势,分析其主控水动力条件,可以分别建立了风浪、河流和潮汐作用下的泥质陆棚准层序模式。
不难看出,厘米-毫米级沉积特征精细描述与定量化分析和水槽模拟实验的有机结合已是当前海相泥页岩沉积过程的主要研究思路与方法。
论文相关信息
第一作者: 李一凡博士,中国地质大学(北京)副教授,主要从事细粒沉积学、沉积地球化学及非常规油气勘探等方面的教学与研究工作,E-mail:
基金资助: 国家自然科学基金项目(41702124,41802155);国家自然科学基金企业创新发展联合基金项目(U19B6003-01-02)
DOI:
引用格式: 李一凡,魏小洁,樊太亮.海相泥页岩沉积过程研究进展[J/OL].沉积学报:1-23[2020-12-24].
自地壳形成以来,便开始了风化、侵蚀和沉积作用,导致新的沉积岩不断形成。从全球的观点来看,风化、侵蚀和沉积作用是没有停歇、终止的,因而在沉积岩中保存了地壳历史进程完整的记录。通过对沉积岩的研究,可了解地壳的发生和发展演变规律。同时根据沉积岩的各种特征及其在空间和时间上的分布关系,可作为地层划分和地质剖面对比的基础,研究沉积岩可以解决现代和古代沉积物的成因问题,并能恢复它们堆积时的古地理、古地球化学、物理化学和其他条件。
研究沉积岩不仅具有重大的科学价值,而且具有十分重要的经济意义。经查明沉积岩中蕴藏着大量的金属、非金属和可燃有机矿产,如铁、锰、铜、铅锌、铝、磷、钾等,特别是煤;石油、天然气、岩盐等盐类矿产几乎全为沉积类型。据估计由沉积和沉积变质作用而形成的矿产约占世界矿产资源总储量的80%。一定的沉积矿产常与一定的沉积岩组合共生,而且在时间上出现于特定的层位,空间上分布于一定的古地理环境。如我国北方宣龙式铁矿、南方的宁乡式铁矿,以及我国的锰、磷、煤、油页岩等矿产都是产于特定的层位和一定的沉积岩组合之中。因此,对沉积岩岩性特征及其沉积环境的研究,可查明沉积岩与沉积矿产的形成、发展和分布规律,指导寻找有关的沉积矿产。
沉积岩覆盖地球表面范围广大,因此各项工程建设都与沉积岩密切相关。此外,沉积岩与地下水的开发和利用关系也是十分密切的。
1.进一步完善和丰富沉积学理论
洪水是一种紊流水与沉积物混合形成的一种高密度浊流,洪水泛滥的河流产生了高密度悬浮沉积物和连续的增速水流(洪峰到来之前)及减速水流(洪峰过后),洪水造成的沉积层序单元底部沉积对应着洪水事件上升期的沉积,层序单元顶部对应洪水事件减弱期的沉积。所以,对洪水事件形成的洪水沉积岩研究有助于认识导致沉积物搬运、沉积的流体类型,丰富沉积学理论。
2.有助于恢复古气候,重建古气候历史
对洪水事件沉积过程和沉积特征的研究,是识别历史时期的洪水事件的基础,而洪水事件亦是对古气候变化的一种响应。古洪水多发生在不同气候状况演变的过渡时期,尤其是在气候转型时期的突变阶段,因此,研究古洪水事件有助于反演古气候变化的历史,重建流域洪水发生的序列,分析洪水发生的周期,以而对预测气候变化提供佐证。
3.有利于防洪减灾研究
洪水事件发生规律的研究一直都是防洪减灾研究的重点。然而,现有的实测资料和历史洪水记录根本无法满足认识洪水发生规律的需要。因此,以地质记录中识别和恢复古洪水的水位、流量和发生规律,对于水利工程建设和防洪减灾具有十分重要的意义。古洪水的研究为解决这些问题提供了新的方法。利用古洪水来推测流域洪水发生的最大水位,并计算出洪水发生频率。例如,根据同次洪水中沉积物在河段中不同位置的分布,可以估算出该次洪水的水面比降,同时修正未达到最高沉积层顶面的洪水高程,借此估算古洪水最大流量。由河段中多次洪水沉积物高程推求的古洪水量,组成古洪水系列,与历史调查洪水、实测洪水组成两个不连续的洪水系列,以供频率计算。
4.有助于全面了解地区的文化发展历史
人地关系是当今十分引入瞩目的研究课题,人水关系也属于人地关系的一种,人类的发展史也反映在对水的认识改造史中。在人地关系发展的历史上,人与洪水的斗争是一件重大的事情。人类在防洪减灾实践中不断总结经验和教训,以而进一步深化和修正了人类对人地关系的认识,更新了人地关系的内涵。新的人地关系观又在指导人类的防洪减灾实践中不断完善。由此可见,以地学角度对古洪水进行研究,无疑为人水关系研究提供了一种新的途径和佐证。另外,洪水事件会造成一些古文化的中断,因此,作为一种突发事件,古洪水也有助于我们全面了解一个地区的文化发展历史。
沉积岩的体积只占岩石圈的5%,但其分布面积却占陆地的75%,大洋底部几乎全部为沉积岩或沉积物所覆盖。沉积岩不仅分布极为广泛,而且记录着地壳演变的漫长过程。如今已知,地壳上最老的岩石,其年龄为46亿年,而沉积岩圈中年龄最老的岩石就36亿年(苏联科拉半岛)。沉积岩中蕴藏着大量的沉积矿产,如煤,石油,天然气,盐类等,而且铁锰铝铜铅锌等矿产中 沉积类型的也占有很大的比重。同时,沉积岩分布地区又是水文地质和工程地质的主要场所。因此,研究沉积岩,对发展地质科学的理论 寻找丰富的沉积矿产以及水文地质和工程地质工作均具有重要意义。沉积岩:是地面即成岩石在外力作用下,经过风化、搬运、沉积固结等沉积而成,其主要特征是:①层理构造显著;②沉积岩中常含古代生物遗迹,经石化作用即成化石;③有的具有干裂、孔隙、结核等。常见的沉积岩有:直径大于3毫米的砾和磨圆的卵石及被其它物质胶结而形成的砾岩,由2毫米到毫米直径的砂粒胶结而成的砂岩,由颗粒细小的粘土矿物组成的页岩,由方解石为其主要成分,硬度不大的石灰岩等。已经形成的岩石露出地表后,由于风化作用而遭到破坏,,变成碎屑等,经过流水、风、冰川及其它外力搬运,最后在海洋、低地或海陆之间的过渡地带沉积下来,在经受亿万年的压缩、变化之后,胶结在一起,又变成一层一层的坚硬的岩石。这样形成的岩石叫做沉积岩。还会形成水波痕迹,雨纹。