澳大利亚鲨鱼湾微生物席沉积相多尺度正演模拟研究

【摘要】：岩石记录的研究表明，微生物席的出现可以追溯到35亿年前。这些微生物席可以发育在不同的环境中，例如海相环境和陆相环境，高盐度和正常盐度环境。关于微生物席成分，形态多样化以及生物特征的研究在近年来有着很大的进展。然而，由于微生物席在时间和空间的广泛分布，其生长特征与环境因素的关系仍然存在疑问，而关于由微生物席形成的储层非均质性与生长速率之间的关系的研究更是鲜少。 澳大利亚鲨鱼湾高盐度海相Hamelin Pool中发育的现代微生物席为研究微生物席的发育演化以及其形成的储层特征提供了很好的机会。本论文综合沉积-沉降史时空演化特征、相对海平面变化、温度和盐度变化、波浪作用等资料，以微生物沉积学理论为指导，运用三维正演模拟软件sedsim对微生物席碳酸盐岩沉积的生长过程和环境控制因素的关系进行多尺度定量化研究。研究认为：以叠层石为代表的微生物席碳酸盐岩沉积，其生长速率具有旋回性，并与相对海平面的升降有着密切的关系。不同底型高度的叠层石在同一时期内其生长速率不一样。微生物席的生长空间受到海平面变化的限制，并具有横向迁移的生长趋势。在水深相同的地带，微生物席形成的叠层石礁高度相似。此外，对微生物席碳酸盐岩沉积地震剖面表征模拟得出，叠层石礁在地震时间剖面主要呈顶部较平坦，底部有所起伏或较平坦的“透镜状”，两翼则表现为对称或非对称特征。在对微生物席碳酸盐岩沉积影响预测发现，气候的变暖所引起的相对海平面的快速上涨和沉积物供给速率的增加将导致研究区微生物席的消亡。 通过对不同尺度微生物席碳酸盐岩储层渗透率异向性分析认为：垂向上，整个叠层石的原始孔隙度及原始渗透率与其生长速率呈近似正比关系。横向上，微生物席碳酸盐岩水平层主轴渗透率受波浪方向控制,即与波浪方向平行的主轴渗透率占优势。