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专访|破解前沿难题 探寻发展之路——专访中国科学院院士肖文交

2024-09-11  

院士简介
新疆石油报记者  徐志远 摄

  肖文交,中国科学院院士,欧洲科学院院士。第十四届全国政协委员、第十三届新疆维吾尔自治区政协常委。第三次新疆科学考察工作组组长,中国科学院学术委员会资源生态环境专门委员会委员,科技部973项目首席科学家、国家深地专项项目首席科学家,主持国家基金委杰出青年基金、基础科学研究中心项目及重点项目。长期扎根新疆从事造山带大地构造与成矿背景研究并取得系统性创新成果,在Science、Sci Adv、PNAS、Nat Commun、CEE等刊物发表SCI论文500余篇,GoogleScholar引用45924次,H指数98;SCI引用35074次,H指数85。担任国际地球科学计划IGCP592、662项目共同主席,中德国际学术会议主席、美国地质学会彭罗斯会议共同主席。获国家自然科学奖二等奖1项,全国创新争先奖章、何梁何利基金科学与技术进步奖、新疆科学技术奖特等奖等。

 

  克拉玛依融媒记者 侯婧婧 通讯员 杨金林

  9月4日至5日,中国科学院院士肖文交受邀参加第一届全油气系统理论发展与准噶尔盆地超深层油气勘探研讨会,并发表题为《中亚增生造山过程》的报告。

探秘国际前沿热点研究

  肖文交团队长期在新疆准噶尔盆地、阿尔泰山、天山、昆仑山及中亚地区进行野外地质调查,从事中亚增生造山带研究。

  研讨会聚焦准噶尔盆地深层次超深层油气勘探,为什么要关注中亚增生造山过程?

  中亚增生造山带被视为全球最大、最典型的显生宙增生造山带,其蕴藏着丰富的能源和资源, 是建立显生宙大陆增生机制理论的关键、大陆动力学研究的焦点,也是国际研究前沿热点。根据最新研究,显生宙(寒武纪以来)中亚大陆生长增加了约530万平方公里的面积,而准噶尔盆地位于中亚造山带的关键位置。要想解决准噶尔盆地油气地质问题,需要理解与盆地相关的中亚增生演化过程。

  “我们对中亚增生造山带进行了较为系统的研究,建立了‘三足鼎立’大地构造格局:北部的西伯利亚—蒙古拼贴体、西部的哈萨克斯坦拼贴体以及南部的塔里木—北山—阿拉善—华北拼贴体。”肖文交说。

  通过研究,肖文交团队发现,在二叠纪—三叠纪之前,准噶尔盆地的主体还没有出现在如今的北疆格局中。古地磁、古地理证据进一步表明,西伯利亚现今南部(阿尔泰和蒙古弧)早古生代位于其北部,发育喜冷水的图瓦贝,并且西伯利亚现今的南部在当时朝北展布,在三叠纪才开始大规模旋转至现今位置。更形象地说,在二叠纪至三叠纪,古亚洲洋北部的演化历史可以理解为“巨型蝌蚪”“摇头(西伯利亚旋转)摆尾(图瓦—蒙古山弯构造)”的过程。同时,西伯利亚—蒙古在石炭纪—二叠纪发展了多个伸展洋盆体系,可以类比现在的澳大利亚—新西兰。

  准噶尔—东准噶尔地区隶属于西伯利亚—蒙古拼贴体,发生多个山弯构造—板片后撤,在石炭—二叠纪形成多个伸展洋盆体系。西伯利亚—蒙古拼贴体分别与哈萨克斯坦、塔里木拼贴体发生相互作用,最终控制了准噶尔盆地基底的演化过程。

  整个准噶尔盆地的演化过程是由北向南逐渐关闭的,是随着哈萨克斯坦南翼往北移动,塔里木地块顺时针关闭。其中,西准噶尔区域岩浆活动频繁,从晚石炭纪到二叠纪早期,呈现从钙碱性、碱性、拉斑质岩浆过渡的特性,发育多条蛇绿岩带和多岛弧,晚石炭纪到二叠纪早期发生三联点俯冲增生。东天山洋晚古生代构造演化过程发育岛弧—增生,终结于三叠纪。南天山—索伦克尔缝合带为古亚洲洋最终缝合带,南天山洋最终闭合于三叠纪。据此,肖文交团队提出了同俯冲旋转、弯曲圈闭多重拼贴的大陆巨量生长机制新理论框架。

  “同时,我们认识到,西伯利亚—蒙古拼贴体、哈萨克斯坦拼贴体,以及塔里木—华北三大拼贴体的相互作用和山弯构造复杂拼贴演化过程的保护作用,使得准噶尔盆地最大程度保留了古生代伸展构造格局,保证了整个盆地的最大发育,对该盆地的油气储藏十分有利,为形成丰富油气资源提供了物质和地质基础。”肖文交说。

展望盆地油气勘探未来

  在当今全球能源需求不断增长的背景下,准噶尔盆地作为我国重要的含油气盆地,其油气勘探工作面临着前所未有的机遇与挑战。

  近年来,我国在准噶尔盆地深层超深层、非常规油气勘探接连获得重要进展,其中,玛湖及南缘山前连获重大突破,吉木萨尔国家级陆相页岩油示范区和玛湖页岩油大场面的展现,开启了准噶尔盆地油气勘探发现的新高潮。

  这些成果不仅为我国油气勘探工作提供了新的发展方向,也为全球非常规油气勘探提供了宝贵的经验。

  展望未来,深层油气勘探的持续突破将是准噶尔盆地油气勘探工作的重点。随着技术的进步和对地质认识的深化,预计将会有更多的非常规油气资源被发现和开发,尤其是砾岩油藏和页岩油藏的勘探开发将成为重点。

  同时,全油气系统理念的深入应用也为准噶尔盆地油气勘探工作提供了新的思路和方法。贾承造院士团队在2017年提出的全油气系统理论,强调常规与非常规油气的协同发展,这一理论领先国际。

  在这一理论的指导下,准噶尔盆地油气勘探工作将迈向新征程——西部坳陷风城组北部玛湖凹陷西环带全油气系统石油勘探将实现整体突破,吉木萨尔凹陷芦草沟组油气勘探也将取得全面突破,发现了覆盖22500平方千米的坳陷上二叠统盆地级重大领域……这些成果的取得,将极大地提高我国油气资源勘探开发的整体水平。

  科技理论创新也是推动未来准噶尔盆地油气勘探工作的关键因素。科技进步离不开我国科技工作者的辛勤努力和不断创新。此次研讨会上,与会的权威专家畅所欲言,围绕全油气系统理论基础、深层—超深层成烃成储等新理论新进展,分享真知灼见。预计将有更多的科技成果应用于准噶尔油田的勘探与开发,为准噶尔盆地的油气勘探工作注入新的活力,为我国能源安全、经济发展和世界能源事业作出更大贡献。

  “准噶尔盆地油气勘探工作将继续坚持以科技创新为引领,以全油气系统理论为指导,努力实现深层油气勘探的持续突破。在不久的将来,准噶尔盆地油气勘探必将取得更加丰硕的成果,为我国乃至全球油气勘探事业的发展贡献出更多的智慧和力量。”肖文交以为。

探寻油气勘探发展之路

  准噶尔盆地是我国重要的油气产区之一,其油气资源丰富,具有很大的勘探潜力。

  肖文交的研究方向是沉积大地构造,主要开展包括造山带沉积岩建造的层序、沉积环境、物质来源、构造变形等研究工作,从而分析研究区地质建造的大地构造相,明确其形成构造背景和盆地属性。

  因此,肖文交认为首先应该从“中亚增生造山带”找原因。

  二叠纪隆坳格局奠定了准噶尔盆地构造基础,而二叠系富烃凹陷是准噶尔盆地“满盆油,半盆气”的最重要物质基础。二叠纪准噶尔盆地的构造属性与形成演化过程,是需要回答的关键科学问题之一。要研究准噶尔盆地的构造属性和形成演化,理解二叠纪准噶尔盆地原型,就必须理解中亚增生造山带二叠纪构造演化。

  同时,在准噶尔盆地油气勘探方面,也可以通过沉积大地构造学研究,厘定准噶尔盆地充填规律,从而分析其基底组成和性质,明确盆地沉积建造的形成背景和盆地类型。

  其次,深层——超深层油气勘探开发已成为增储上产的接替新领域。然而,从目前勘探的实际情况和现在已掌握的资料来看,准噶尔盆地的勘查程度仍然较低,特别是在深部勘查方面的工作还有很多不足之处,如盆地基底目前就有较大争议,体现在石炭纪—二叠纪油气成因和烃源岩分布等。

  “因此,我认为准噶尔盆地油气产业亟需开展深层超深层勘查,通过深部勘查研究工作,厘定盆地基底和深部找矿潜力,争取更大油气勘探突破。”肖文交说。

  最后,要提高深层勘探技术水平和深层勘探的风险评估与管理水平。为确保勘探工作的安全和顺利进行,科技扮演着至关重要的作用。可以通过地质、地球物理、地球化学等多学科交叉研究,不断研发新技术、新方法,引入先进设备,加强人才培养等方式将科技创新与勘探工作紧密结合。在勘探过程中,也要充分考虑地质、环境、经济等多方面因素,对勘探项目进行科学的风险评估。

责任编辑:青山
本期编辑:杜明泽



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