喀山联邦大学的科学家们通过研究牙形石中的锶同位素含量，发现优化地质勘探工作的方法
来自地质与油气技术学院（IGPT）的科学家通过研究牙形石（conodont）——小型、自由游动的海洋捕食者留下的“牙齿状”遗骸——中的锶同位素含量，完善了伏尔加—乌拉尔油气盆地泥盆纪海相地层的锶同位素曲线。 牙形石元素由磷灰石族矿物组成，研究人员从喀山大学什图肯贝格地质博物馆（Shtukenberg Geological Museum）的大量馆藏中挑选样品。早在20世纪60年代和80年代，这批馆藏就曾被用于建立伏尔加—乌拉尔油气省泥盆纪地层的详细地层划分方案。 新的科学数据发表于期刊《Georesursy（Georesources）》的一篇论文中。 “很多人坚信，科学家早就弄清了地球历史：信息已经很多，人工智能也能‘解释’任何主题。然而，知识并不是由漂亮的文字产生的，而是来自可被验证的测量结果。”我院代理所长、古生物与地层学教研室主任弗拉基米尔·西兰季耶夫（Vladimir Silantyev）说。“新方法使我们能够在原子层面，通过化学元素的同位素来确定地球过去的样貌。我们把锶用作天然的时间标记，并基于其同位素组成，细化了伏尔加—乌拉尔地区泥盆纪海相地层形成时的地球化学条件——包括烃源岩、储层和盖层。” 这位教授解释了为何选择毫米级大小的牙形石进行实验。 “在大多数情况下，构成地球的物质并不适合对古老的同位素比值进行精细测量，因为它通常会受到细菌作用、再结晶和风化等过程的改造与再加工。牙形石成了一种‘罐头’，把古代的锶同位素一直保存到今天。”西兰季耶夫博士说。 研究团队使用热电离质谱（TIMS，Thermal Ionization Mass Spectrometry）对来自不同地层层位的19个样品进行了分析，测定其 87Sr/86Sr87Sr/86Sr 同位素比值。对所得数据进行研究后，科学家得出结论：这些数据与全球锶曲线（即海洋中 87Sr/86Sr87Sr/86Sr 同位素组成随时间变化的曲线）具有良好一致性——这表明在中、晚泥盆世期间，该研究区与世界大洋始终保持稳定的连通关系。 喀山联邦大学地球科学副校长、鞑靼斯坦共和国科学院通讯院士、我院科学主任丹尼斯·努尔加利耶夫（Danis Nurgaliev）指出，这些数据将有助于降低矿产资源勘探与评价中的不确定性。 “没有什么比好的基础研究成果更具实用性——这句话用在罗马什金诺油田（Romashkino）泥盆纪锶同位素曲线与全球数据一致这一发现上再恰当不过。它为在开阔海域沉积形成的全部规律提供了无可争辩的应用可能，因为在那样的环境中，海平面波动控制着所有这些过程。我们此前根据以牙形石为基础建立的生物地层学资料曾提出过这一点，但很多情况下缺乏铁证，模型也相当假设。此次得到的结果彻底消除了所有疑虑。我们已经在根据新数据修订油气储层的岩相模型，以提高对独特的罗马什金诺油田的开发效率——该油田是伏尔加—乌拉尔油气省最大的油田，也是俄罗斯最大的油田之一。”努尔加利耶夫博士说。 众所周知，储层岩石的岩相特征能够帮助重建沉积环境、确定这些岩石的分布范围，并识别最有前景的产油区。 该研究由KFU科学家在“2030年优先”计划框架内完成，使用了在“世界级研究中心——地球液态烃储量合理开发中心（Center for Liquid Hydrocarbons）”项目实施过程中获得的研究成果，并结合了为鞑靼斯坦石油公司（Tatneft）开展的应用研究工作。
