针对松辽盆地南部乾安油田乾深区块青三段x小层致密砂岩储集层有利区评价中权重确定偏主观、评价标准存在模糊性的问题,探索了一套结合主客观权重的综合评价方法。该方法先通过层次分析法计算专家经验权重,再利用CRITIC法分析数据得出客观权重,最后将二者结合得到综合权重。同时引入正态云模型,基于评价等级分值区间并结合边界隶属度阈值约束推导标准云参数(期望E_x、熵E_n、超熵H_e),建立评价等级与实测数据之间的灵活对应关系,有效处理评价过程中的不确定性问题。实际应用表明,沉积相带、含油性和有效厚度是影响有利区的主要因素,其综合权重分别为0.253、0.182和0.124。对20口井的评价结果显示,一类区12口、二类区5口、三类区3口,结果与前人认识符合率达到95%,Kappa系数κ=0.91。证明这套方法在致密砂岩储集层有利区评价中具有较好的实用价值。

始新世是理解地球碳循环演变的关键时期,中国东北地区在该时期经历了显著的大气CO₂浓度波动(454~1861 μmol/mol)。尽管这一现象凸显了该区域在碳循环研究中的重要价值,但目前对陆相湖泊系统碳循环行为的认识仍较为有限,相关研究多集中于更新世以来的现代湖泊,对始新世等深时湖泊碳循环过程的系统性探讨仍显不足。本研究综合运用多项地球化学指标,结合碳源-汇通量定量模型,恢复了始新世依兰湖盆在早始新世气候最适宜期(EECO)与中始新世气候最适宜期(MECO)2次热事件期间的有机碳埋藏量与碳排放量,系统揭示了该湖盆的碳源-汇动态及其在区域碳循环中的作用。研究结果表明,依兰湖盆在EECO时期表现出最高的生产力、有机碳埋藏速率以及化石碳氧化释放CO₂通量。尽管热事件期间存在大量碳排放,湖泊通过光合作用固定的净碳量(EECO期间达241 650 Mt)及最终埋藏的有机碳量(EECO期间约4028 Mt)显著高于化石碳氧化所产生的CO₂排放量(EECO期间约1448 Mt)。因此,依兰湖盆在东北地区始新世热事件期间的碳循环中整体表现为“净碳汇”,成为该时期区域气候调节的重要自然载体。

在中国北方、西部主要沉积盆地的边缘地区常见煤层自燃形成的烧变岩,从而形成特殊的烧变岩地貌,其分布广泛,常色彩艳丽,具矿产价值和科研价值,但前人研究涉及较少,对其旅游价值的开发也极为忽视。在多个露头剖面实地调查的基础上,本次研究依据煤层自燃过程、烧变岩空间分布及颜色、地貌成因,将烧变岩地貌划分为烧变丘陵地貌(包括红色烧变丘陵、彩色烧变丘陵地貌和烧变岩披覆山顶地貌)、烧变侵蚀地貌(包括烧变岩沟谷地貌、烧变岩陡崖地貌)、塌陷地貌和黄土覆盖(烧变岩)地貌。其中烧变丘陵地貌和烧变侵蚀地貌是常见的烧变岩地貌,而塌陷地貌主要存在于地腹煤层正在燃烧的地域,黄土覆盖烧变岩地貌是第四纪黄土覆盖烧变岩(烧变岩零星出露或被完全覆盖)形成的特殊地貌。各类烧变岩地貌的形成主要受控于煤层厚度、产状、构造变动、河流溯源侵蚀、古气候等多种条件。烧变岩地貌具有明显的科学价值和旅游开发价值,应予关注。

浅水三角洲前缘砂体广泛发育,是陆相盆地中极具勘探潜力的重要油气储集层类型,但受分流河道频繁迁移改道影响,砂体在垂向上多期叠置形成薄互层,平面上相互交织,构型分布较为复杂,致使在井网稀疏条件下储层预测难度大、精度低。本研究以四川盆地天府气田简阳区块侏罗系沙溪庙组一段浅水三角洲为例,提出“分频多属性自动化机器学习联合波形指示反演”的薄层砂体智能预测方法: 在平面上,优选分频地震数据,自动筛选关键属性并集成多模型学习,建立非线性映射关系,使地震属性与井上砂厚相关系数由0.64提升至0.82,实现稀井网条件下砂体的定量刻画; 在剖面上,引入波形指示反演的相控约束,并以无铀伽马为目标开展反演,稳定识别10 m以上砂体,对约4 m的薄层砂体亦有响应,建立了构型单元组合样式的地震响应模板。基于上述成果,系统识别出水下分流河道、残余河口坝、溢岸及分流间湾4类构型单元,总结形成6种垂向叠置和侧向切叠组合样式,并揭示了在沉积旋回控制下孤立窄河道与复合宽河道在平面展布与垂向差异演化特征,同时在三维上厘清了由近源网状分流河道到远源舌状-朵状坝体的空间分异规律,建立了浅水三角洲沉积构型模式。研究成果不仅实现了稀疏井网下多级次构型的精细表征,也为复杂浅水三角洲储集层的高效勘探开发提供了新思路和方法。

全球116个盆地157套富有机质页岩层系页岩油技术可采资源量约为2512亿吨,国外以海相页岩层系为主,国内以湖相页岩层系为主。页岩油富集层评价与岩相古地理分布密切相关,基于露头、岩心和地球物理的定量化数据是湖相页岩层系岩相古地理编图的基础; 时空尺度、单因素、理论模式是湖相页岩层系岩相古地理编图的核心要素。页岩纹层研究新进展为岩相古地理研究提供反映沉积环境的单因素及其表征方法,不同页岩纹层储集性和页岩油赋存状态差异大,以纹层组合和页岩微相进行编图是发展趋势。未来研究应针对湖相页岩层系岩相与有机质分布的非均质性特点,重点关注等时格架下的富有机质页岩分布规律、矿物—有机质复合颗粒的表征、标准化微相模式和沉积过程模拟与智能化编图等研究方向; 需结合现代沉积、沉积过程物理和数值模拟、有机岩石学和生物标志物等研究成果,重新认识湖相页岩层系沉积微相和有机质富集机理,建立符合细粒沉积物搬运—沉积规律、古地貌、生物演化特点的新沉积模式; 综合“反演”和“正演”方法,运用人工智能技术,结合页岩油甜点评价关键参数,开展不同类型纹层组合时空分布规律的定量化评价预测和智能化分析编图,精细刻画湖相页岩层系岩相古地理分布,指导页岩油富集区/段优选。

Tubiphytes是一类分布范围广、延续时间长的争议性生物类群,被广泛记录于晚古生代至中生代的礁相地层中,具有重要的古生态学价值。贵州省晚宾夕法尼亚世地层中Tubiphytes产出丰富,黔南猴场地区格舍尔期地层中发育有Tubiphytes主导建造的生物礁,为开展Tubiphytes的古生态研究提供了良好的研究对象。古生物学分析表明,晚石炭世Tubiphytes obscurus obscurus Maslov为研究区生物的主要属种,是粘结有孔虫和微生物的集合体。定量分析表明,在研究区的Tubiphytes礁中,单体状的Tubiphytes与Archaeolithoporella和群体珊瑚Ivanovia cf. manchurica存在共生关系,团块状的Tubiphytes与群体珊瑚Ivanovia cf. manchurica及叶状藻类等生物存在竞争关系。Tubiphytes与Archaeolithoporella组成微结壳群落,而微结壳群落及其多期次胶结物共同构成了生物礁的微格架单元,主导了研究区Tubiphytes礁体的建造,而这种以Tubiphytes为主导的微结壳群落建造的礁体在缺乏后生动物的环境中反复出现,是晚石炭世古特提斯洋生物礁系统的重要组成部分。

鄂尔多斯盆地中东部横山地区二叠系太原组以含煤系陆源碎屑岩和碳酸盐岩混合沉积为特征,生烃及成储潜力巨大,但关于层序—沉积充填过程尚存争议,制约了对源储发育规律和配置关系的准确认识。本研究基于太原组最新的钻井取心及测井资料,系统梳理不同级别层序界面特征,通过精细的层序划分与对比,揭示太原组沉积充填规律及源储发育机制。结果表明: (1)太原组发育1个二级层序、5个三级层序(SQ1-SQ5)及多个四级层序,均为二分体系域结构,不发育低位体系域。其中,二级层序下部发育碎屑岩,中上部发育碳酸盐岩,三级层序顶部普遍发育煤层,SQ2-SQ4为太原组石灰岩和颗粒滩发育的主要层段,SQ5缺失程度较高,四级层序地层厚度小,最大海泛面位于斜道段内部; (2)太原组地层存在“沉积中心迁移”、“填平补齐”和“顶削”的沉积充填过程,南部为石灰岩沉积中心,北部为碎屑岩沉积中心; (3)太原组源储发育均受控于层序—沉积演化,表现为“三级层序控制煤系烃源岩发育,四级层序控制储集层纵向叠置分布”,横向上,颗粒滩集中发育在斜坡部位。研究认为,毛儿沟段和斜道段沉积期古地貌斜坡区是天然气勘探的有利区。

晚三叠世卡尼期洪泛事件(Carnian Pluvial Episode,CPE,~234—232 Ma)以全球温度和湿度的急剧上升为特征,伴随着海洋和陆地生态系统的显著变化,并与兰格利亚大火成岩省的喷发有关。目前大量有关CPE的研究主要集中在地层约束良好的海相地层中,而陆地生态系统对CPE事件响应过程的研究有限。本研究回顾了CPE期间陆地环境-气候和植物变化的研究现状,并对其潜在驱动机制进行了探讨。几乎同步出现的多次碳同位素负偏移(CIEs)与Hg富集异常(Hg/TOC峰值)和Hg同位素证据,提供了兰格利亚大火成岩省是CPE期间陆地环境、气候和生物显著变化驱动因素的直接证据。兰格利亚大火成岩省喷发释放的大量CO₂引发全球变暖,导致大气环流与水文循环增强,促使全球降雨量增加和气候由暖干转向暖湿。这些变化造成陆地上三角洲和沼泽广泛发育、湖平面上升、化学风化作用加剧、湿生植物和淡水藻类增多、全球聚煤作用再现,以及针叶类植物、恐龙、昆虫、鳄鱼、海龟、哺乳类动物等的起源和辐射。同时,陆地风化作用增强、地表水系扩张及湿生植物与淡水藻类增加,推动了陆地有机碳埋藏量显著上升,这有助于全球聚煤作用重现。而有机碳埋藏量增加和全球聚煤作用再现可对改善全球大气条件形成负反馈,部分抵消兰格利亚大火成岩省释放温室气体引发的温室效应,促使CPE期间环境和气候渐趋稳定,最终致使CPE事件终止。这些结果表明大火成岩省可以以多个脉冲形式发生,并改变碳循环、引起环境和气候变化、驱动生物宏观进化,而全球性聚煤作用则在气候稳定性方面发挥着至关重要的作用。

古生代植物登陆是地球生命演化史上的重大事件,不仅重塑了地球表层的地貌景观,还对其他门类生物演化产生显著影响。截至目前,不同沉积环境中底栖动物如何响应植物登陆过程,以及对底栖生态系统构建方面的研究仍显薄弱。本研究在搜集和整理全球古生代底栖动物遗迹化石数据的基础上,建立以时间-沉积环境为核心的研究框架,系统对比在植物登陆演化过程中,海陆过渡环境、河流环境和湖泊环境中的遗迹多样性、遗迹歧异度、遗迹阶层和底栖生态系统工程的演化方式,评估底栖动物的行为演化对于植物登陆的响应。结果表明,古生代底栖动物向陆地环境的殖居具有显著的阶段性和差异性, 奥陶纪海陆过渡环境中的底栖动物已开始对植物登陆做出初步反馈,但在河流和湖泊环境中该响应却存在明显滞后,这一差异与植物根系的发育和森林化过程密切相关。总体来看,随着陆地植物对沉积环境中的底质稳定性和有机质等条件的改善,底栖动物逐渐扩展其生态位,生态空间利用和生态系统工程明显增强; 同时,底栖动物通过改造沉积物底质和物质能量流动,对植物陆地化过程产生正反馈作用。除陆地植物这一影响因素外,气候变化、构造运动和海平面波动等环境因素也对底栖动物行为习性演化产生深刻影响。研究成果对理解古生代地球生态系统演化和生物-沉积物相互作用提供了新的遗迹学视角。