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西南油气:走近原生态岩石圈窥探深地奥秘

2023/12/26   关键字:   来源:[互联网]
  [中国石化新闻网2023-12-25]“想了解地下情况,要么打井取芯,要么观察剖面。”西南油气勘探开发研究院勘探一所所长杨映涛说,“一个是深入地下的探针,一个是冒出地面的窗口。”
  数亿年间,地球经历过多次造山运动,地层会因沉积埋于地下,也会因构造运动被抬升至地表。“因此,山就是剖面!开山修路就像用一把巨大的斧子劈开岩石,展露出新鲜面,我们就沿着山路踏勘。”杨映涛说。
  西南油气地质科研人员经常往龙门山里钻,那里是世界罕见的地质大观园。
  龙门山位于四川盆地西北边缘,是一个巨大复合型推覆构造带,岩层上古生界地层发育、厚度大,将地质演化过程的“活档案”层层展现于世,成为科研人员窥探深地奥秘的最佳窗口。
  20世纪20~30年代,战乱动荡中,老一辈地质科研人员入川,在龙门山前看到了大面积露头剖面。随后,几代地质科研人员背着“地质三宝”开展地质勘查,栉风沐雨、风餐露宿,一步步丈量山脉,一笔笔绘制图件,为油气勘探开发划定大概范围。
  他们与岩石进行跨越时空的对话:在时间框架下,回溯地球的历史,推测地层沉积环境、呈现形态及油气生成储集的条件;在空间框架下,了解岩石的结构、成分和各成分间的相互关系,以及这些关系背后的动力学机制。
  “大家都听过罗盘、地质锤、放大镜这‘地质三宝’,随着科技发展,我们的工具也更丰富了。”杨映涛逐一展示着GPS定位仪、照相机、笔记本、皮尺、取样袋……这些工具各有妙用。
  即使在科技发达的今天,罗盘依然必不可少。在渺无人烟的野外,除了辨别、指引方向,更重要的是用它测量地层产出状态,即剖面朝哪个方向出露?有没有发生倒转?是陡是缓?“正常情况下,下部地层更古老,但有时实际情况是反着的,那是因为强烈的挤压使地层发生倒转,甚至翻折。”杨映涛抓过一本笔记本翻折模拟岩层,“我们会用皮尺仔细测量剖面厚度,详细记录剖面情况,比照描画下来。”
  地质锤看起来与普通锤子无异,但钢头形状根据岩石性质而异,呈尖棱形、扁楔形或鹤嘴形,用来敲开剖面上的植被风化层或泥土层,使新鲜面出露;根据研究需要,用于剥离岩层,采集样本,并将岩石标本整修得规格化,便于装袋。“可不是简单丢进袋子了事。”杨映涛说,他们会用GPS将取样点定位,在笔记本上记录取样坐标,标明取样层位,并将相应编号、初定岩性及需要做什么分析都写在取样袋上。
  放大镜用来仔细观察岩石。“我们看的岩石太多了,因此用眼睛就能分辨岩性、估算矿物含量。”杨映涛笑容里透着自信,“砂岩直径0.1~2毫米,粉砂岩直径小于0.0625毫米,我们的头发丝直径大约0.05毫米……石英是白色有油脂光泽的、长石是肉红色的、岩屑是黑色或棕色的杂质。”
  通常来说,野外剖面测量5人左右一队,各有分工,通力协作,一整天最多仅能测量1公里长。根据不同研究需要,一条剖面跑下来,少则十来天,多则数月,之后还需要时不时再去仔细察看。
  测量结束后,带回的记录需要一一整理,用专业软件绘制实测地层剖面图和剖面柱状图,多维度再现剖面情况。随后,根据图表分析剖面岩性组合变化和沉积环境变化,推测地层是怎样形成的、当时的沉积环境是怎样的、深埋地下的地层是否也如露头剖面一致、哪区哪层应该有油气……
  “地质认识不是算出来的,更不是凭空想象出来的空中楼阁。”杨映涛说,地质理论和勘测手段的进步,提高了地质解译的精确度和可信度,找矿周期大幅缩短,推动油气勘探开发取得一个个突破,但要想从地表走向深部,永远都有且只有一个方法——走近原生态岩石圈。