石盐流体包裹体揭示中国东部第三纪海侵迹象

2020-09-04

　　中国东部白垩纪晚期至第三纪早期，发育了大量内陆含盐油气盆地，例如胜利油田、中原油田、江苏油田和江汉油田等。自1979年在胜利油田发现海生枝管藻与龙介虫化石之后，中国东部是否发生过海侵成为了石油学界争论的焦点，海侵所在的层位往往富集蒸发岩与主力烃源岩，因此这一问题造成持续了40多年的学术争论。


　　古生物学者持海侵观点的证据为有孔虫、钙质超微化石、沟鞭藻等海相化石，有专家认为，渤海湾盆地胜利油田有些沟鞭藻化石为海相来源，并且这些化石同时出现在新疆西部的海侵沉积中，两者虽远隔千里却可以对比。然而有地球化学分析却发现这些钙质超微化石壳的锶同位素成分明显高于同期海水，表明这些生物生活在与海水成分明显不同的内陆盐湖环境。


　　由于海水入侵的事件可以在短时期产生，在地质记录中很难保存，因此双方的观点都有一定的证据。然而石盐沉积在地质历史中是可以记录极为短暂的地质事件的。为了解决这一困扰石油界的谜题，中国科学院南京地质古生物研究所孟凡巍副研究员，与南京大学倪培教授、乌克兰科学院Galamay博士等合作，对江苏金坛盐矿的钻孔进行了研究，通过对金坛盆地始新世石盐流体包裹体成分进行分析，在金坛盆地盐矿下部发现其石盐流体包裹体中的卤水成分类似于同时期海水，而在盐矿上部其卤水成分逐渐转化为内陆盐湖成分。该研究结果目前已经发表于石油地质学领域国际学术期刊《海洋和石油地质学》（Marine and Petroleum Geology）上。


　　这一发现，有力地支持了中国东部存在海侵的观点，但是海水入侵后由于内陆环境的影响，形成了“海源陆相”的沉积环境，卤水成分发生了极大转变。这一发现也解决了石油界长期以来的争论，为中国东部油气田白垩纪晚期至第三纪早期烃源岩的正确评价提供了理论基础。


　　该研究得到中国自然科学基金中以合作项目以及中科院基础前沿科学研究计划“从0到1”原始创新项目的支持。