近日，西北大学地质学系段亮教授课题组在Science Bulletin发表快讯，报道了在青藏高原羌塘盆地发现的迄今为止全球规模最大的中侏罗纪巨型咸水沉积。

巨型咸水沉积（saline giant）特指没有现代实例但在地质历史时期广泛发育的巨厚层海相膏岩。虽然占地球沉积记录的比例很小（<2%），但却孕育了全球半数以上的大型和超大型油气田。原因在于其低硬度、低抗压强度、低杨氏模量和高泊松比导致特殊的物性和流变特征。挤压和再活化很容易促使膏岩在地层中向上流动形成盐丘样式的构造圈闭。圈闭中膏岩低渗透和抗压裂的特征恰恰能够形成油气聚集和保存所必需的盖层。但是，极易发生塑性流动和溶解的特点使得原始巨型咸水沉积的保存条件较为苛刻，通常以变形后的盐构造或溶蚀角砾岩的形式保存在地质记录中。

羌塘盆地位于青藏高原腹地，平均海拔5000多米，是我国地势三级台阶中最高的一级台阶，被称为“世界屋脊的屋脊”。盆地面积约为22万平方公里，是我国最大但勘探程度却最低的中生代海相含油气盆地。前人在羌塘盆地零星报道过盐构造的发现，2022年报道的世界海拔最高科学探井“羌科1井”在羌塘盆地中下侏罗统雀莫错组钻遇厚达300余米的硬石膏岩更是引起广泛关注（图1），但盆内至今未见成层性巨厚层膏岩露头的发现和报道。2023年春季，国家自然科学基金委启动羌塘盆地专项项目“羌塘盆地侏罗纪成盐环境与盐构造演化及其油气赋存效应”，首要解决的科学问题便是羌塘盆地在侏罗纪时期到底是不是一个大型海相蒸发盆地，盆内是否发育区域性膏岩性质的优质盖层。

图1 羌塘盆地和侏罗纪盐丘

（a）羌塘盆地的范围以及羌科1井和中-下侏罗统雀莫错组内盐丘的位置；（b）盆地东部雁石坪地区雀莫错组内发育的典型巨型盐丘

图2 盆地中部胜利河地区雀莫错组二段露头剖面中发育的巨厚层硬石膏岩

在羌塘盆地专项项目的支持下，西北大学地质学系羌塘专项课题组在盆地中部胜利河地区（剖面位置见图1，GPS: 33°36′29.5″N, 87°26′22.0″E）野外露头上发现中下侏罗统雀莫错组内保存完好的成层性巨厚层硬石膏岩。新发现的硬石膏岩位于雀莫错组二段，厚度约为60米，沉积学分析结果显示其为典型浅水台地相的巨型咸水沉积（图2）。通过计算盆地后期改造的缩短量并结合前人在不同地区盐丘的报道，估计羌塘盆地巨型咸水沉积发育的规模约为22万立方公里，有望超越全球最大油气富集区巨型咸水沉积的体量（阿拉伯早侏罗纪Alan硬石膏岩，约20万立方公里），成为迄今为止发现的全球规模最大的中侏罗纪巨型咸水沉积。

地球上已知的巨型咸水沉积的时代从古元古代到新生代不等，它们中的大多数是在全球温室气候条件下发育形成。侏罗纪作为全球膏岩沉积最广泛的时期之一，巨型咸水沉积分布范围包括但不仅限于阿拉伯湾、墨西哥湾和阿根廷的内乌肯（Neuquen）盆地等地。其中，目前世界上最大的油气富集区地处阿拉伯板块的东部边缘，目标层位于上侏罗统阿拉伯组的层状蒸发岩和上覆的希斯硬石膏（Hith Anhydrite）中。针对特提斯南部大陆边缘的油气勘探和开发实践已经表明，侏罗系在常规和非常规油气方面均极具潜力。位于欧亚大陆和冈瓦纳大陆之间的特提斯洋温暖而浅的海道沉积了巨厚的侏罗纪地层。根据全球侏罗纪古地理的重建，羌塘盆地是东特提斯洋北部大陆边缘发育的重要海道之一。侏罗纪羌塘盆地与世界上最大的油气富集区（阿拉伯地区）之间相似的大尺度气候条件和均发育盆地尺度浅水台地相蒸发岩为青藏高原油气远景评价和未来勘探提供了新的思路和方向。

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Duan Liang, Wang Ping, Liu Chiyang, et al. Deposition of a saline giant in the Jurassic Qiangtang basin. Science Bulletin. 2024, 69(19): 2997-3000. doi: 10.1016/j.scib.2024.08.006

来源: 《中国科学》杂志社