Fischer Plots of Wumishan Cyclothems,Precambrian Records of Third-OrderSea-Level Changes

The Mesoproterozoic Wumishan Formation ((1310 ± 20 ) Ma - (l 207 ± 10) Ma) in Jixian, Tianjin represents a succession of 3 300 meter thick carbonate strata where are the best developed stromatolite biostromes and thrombolite bioherms. These biostromes and bioherms, together with tidal-flat dolomites and muddy dolostones, form Wumishan cyclothems with approximately symmetrical faciessuccession fabrics, which belong to carbonate meter-scale cyclic sequences of peritidal type. These cyclothems are overlain by lagoon dolomitic mudstones and shales and by frequently developed paleosol layers, indicating that the boundary of Wumishan cyclothems is marked by an instantaneously-exposed punctuated surface. Viewed form the regularly vertical stacking patterns of Wumishan cyclothems in long-term sequences, 26 third-order sequences may be discerned in Wumishan Formation. These thirdorder sequences may also be incorporated into six second-order sequences. In order to study the variation range of third-order sea-level changes and the formation period of third-order sequence, 626 cyclothems are discerned in the middle and upper parts of Wumishan Formation where the outcrops are well developed. In terms of the total thickness and the formation period of Mesoproterozoic Wumishan Formation, the crust subsidence rate in the sedimentary period of Wumishan Formation is supposed to be 3 meters at each interval of 100 thousands years. Based on this assumption, Fischer plot might be designed to simulate the third-order sea-level changing pattern.

Fischer图解及其在旋回层序研究中的应用──以北京西山张夏组为例

Ｆｉｓｃｈｅｒ图解（又称为容纳空间图解）为人们研究沉积旋回在空间上的叠置规律、相对海平面变化、层序级次的划分以及地层层序对比等提供了一种客观实用的方法。本文较详细地讨论了该图解的绘制方法及应注意的问题。运用该图解，将北京西山下苇甸剖面张夏组划分为１个大的三级旋回层序和４个四级旋回层序，根据图解反映的相对海平面变化讨论了旋回层序与构造运动间的关系，提出华北板块晚寒武世之前的＂翘翘板运动＂应始于中寒武世张夏期之早期到中期。

Fischer图解及其在塔里木盆地巴楚地区早奥陶世海平面变化中的响应

基于典型露头、钻测井及地震资料,利用自然伽马测井曲线做出Fischer图解,可识别出具有米兰科维奇旋回特征的高频旋回,旨在分析塔里木盆地巴楚地区早奥陶世的相对海平面变化。对和田1井下奥陶统蓬莱坝组的自然伽马测井曲线进行了预处理和计算,共识别出103个米兰科维奇旋回,并做出Fischer图解。结果表明,下奥陶统蓬莱坝组发育1个Ⅲ级层序,7个Ⅳ级层序和28个Ⅴ级层序,反映塔里木盆地巴楚地区的海平面在早奥陶世呈现出无明显变化-快速上升-迅速下降的相对变化趋势,其结果与柯坪地区野外露头碳、氧同位素曲线指示的相对海平面变化有很好的一致性,说明Fischer图解有很强的适用性,对今后塔里木盆地相对海平面变化的研究有一定指导意义。

用Fischer图解研究山西临汾中奥陶世马家沟组旋回层序

山西临汾奥陶纪马家沟组顶底均与上覆和下伏地层呈平行不整合，是一套沉积于广阔陆表海浅水台地上的碳酸盐、蒸发岩潮坪层序。泥晶石灰岩、白云岩、蒸发岩等岩石类型和沉积构造如鸟眼、干裂、石膏、石盐假晶、叠层石等反映出来的旋回性清晰明显。在野外共划分出了８４个旋回层，用Ｆｉｓｃｈｅｒ图解对马家沟组的旋回层序进行了分析，共划分出３个三级旋回，１２个四级旋回。８４个旋回层可能是因地球偏心率变化而引起的米兰柯维奇旋回。Ｆｉｓｃｈｅｒ图解用于分析稳定沉积区的潮坪旋回层序是一种有效的方法。

基于自然伽马数据绘制并分析Fischer图解——以大庆长垣姚家组为例

在大庆长垣地区选取典型的取心井DQ-Z90对姚家组进行高频层序划分,共识别出91个超短期旋回、32个短期旋回、9个中期旋回、3个长期旋回,并绘制Fischer图解;同时,在该取心井周围另选取2口取心井DQ-N1和DQ-N2,利用自然伽马测井数据,运用线性回归、一阶差分等方法来计算沉积旋回个数和厚度,并利用Fischer图解法建立相应的湖平面变化曲线。结果表明,这3口取心井的Fischer图解存在可对比性,而且它们和松科1井的Fischer图解存在一致性,均直观地反映了高频湖平面的变化特征和长周期湖平面的变化趋势。由此证明此计算方法的可行性,并验证了Fischer图解的一致性。

塔里木盆地英买力地区三叠系相对湖平面变化分析

以塔里木盆地英买力地区三叠系为研究对象,综合岩心、测井曲线等多种资料,将传统高分辨率层序定性识别与小波变换定量分析的方法相结合,对其进行层序单元定量划分,共划分出长期层序5个、中期层序13个、短期层序53个及超短期层序256个;基于超短期旋回绘制Fischer图解,结果显示三叠系相对湖平面呈现湖退到湖侵的过程,在SQ4时期湖平面上升至最高点,内部次一级的湖侵湖退过程与长期旋回相互对应。通过综合对比分析,发现随湖平面的升降变化,沉积相带呈现辫状河三角洲前缘近端、远端与滨浅湖沉积交替演变的特征。笔者研究弄清了英买力地区三叠系湖平面升降规律及其与沉积相带的演化关系,为后续地质研究提供了基础依据。

柴西开特米里克地区干柴沟组米氏旋回及湖平面变化特征

目前,柴达木盆地米兰科维奇旋回研究普遍基于山前浅水沉积相地层进行讨论,而深水相地层中是否有记录米兰科维奇旋回特征有待探讨。本次研究通过对开2井上干柴沟组(N_(1))和下干柴沟组上段(E_(3)^(2))自然伽马测井曲线进行频谱分析和滤波分析,探讨了盆地西部开特米里克地区深湖相地层的米兰科维奇沉积旋回特征。结果显示,该地区上干柴沟组(N_(1))和下干柴沟组(E_(3)^(2))地层旋回周期与米兰科维奇地球轨道周期参数具有良好的对应性,说明天文轨道周期旋回对该地区地层沉积具有显著影响。在此基础上,结合Fischer图解及地层岩性特征,确定了干柴沟组上、下界线附近(约38.1~32.8Ma)湖平面经历了一次相对长周期的升降变化。下干柴沟组上段处于湖平面上升阶段,主要受米氏旋回中的偏心率周期控制,气候相对温暖湿润,对应湖平面高位期。上干柴沟组处于湖平面下降阶段,主要受米氏旋回中的轴斜率周期控制,气候相对寒冷干旱,对应湖平面低位期。

湖相致密储层有利层段的沉积与湖平面变化的耦合关系及其控制因素:以柴西尕斯地区上干柴沟组下段为例

探讨有利层段的沉积与湖平面变化之间的关系,可以对湖相致密储层的勘探开发部署提供一定参考。以柴达木盆地西部尕斯地区上干柴沟组下段为例,利用自然伽马(GR)曲线资料,进行Fischer图解和铀含量(U)-有机碳(TOC)回归拟合法,重建渐新世沉积时期湖平面变化过程,结合磁化率资料,讨论了湖平面变化的气候控制作用。结果表明:(1)尕斯地区上干柴沟组下段泥质含量和TOC含量变化趋势一致,均反映其在沉积过程中经历了两次湖退和湖进过程,有利于烃源岩和储层的形成;(2)湖平面上升期形成的高水位沉积体系,对应于致密砂岩类储层中优质烃源岩的富集层段,能有效形成源-储共生配置;(3)渐新世湖平面变化受西风条件下的气候的控制,西风带来的水汽,形成相对湿润的气候条件,引起湖平面的上升,有利于烃源岩的形成,且与有利层段的沉积呈现耦合关系。

雾迷山旋回层的费希尔图解及其在定义前寒武纪三级海平面变化中的应用

天津蓟县剖面的中元古界雾迷山组是一套厚 3 3 0 0m的碳酸盐岩地层 ,其中广泛发育叠层石生物层及凝块石生物丘。这些生物层及生物丘与潮坪相白云岩和砂泥质白云岩一起构成具有近似对称相序组构的环潮坪型碳酸盐米级旋回层序 ,将其命名为“雾迷山旋回层”。这些旋回层常由泻湖相白云质泥页岩覆盖 ,在其顶常发育古土壤层 ,由此而表明雾迷山旋回层的界面多为瞬时暴露间断面。根据雾迷山旋回层在长周期三级层序中的有序叠加形式 ,可在雾迷山组中识别出 2 6个Ⅲ级层序 ,它们还可进一步归为 6个Ⅱ级层序。为了进一步研究三级海平面的变化幅度和Ⅲ级层序的大致形成时限 ,在露头发育良好的雾迷山组中上部共识别出 62 6个旋回层 ;考虑到雾迷山组的总体厚度 ( 3 3 0 0m)及其大致的总体形成时限 ( 10 3± 2 0Ma左右 ) ,可假定雾迷山组沉积期的总体地壳沉降速率为 2～ 4m/ 10万a。在上述假定的基础上 ,运用费希尔图解来估算三级海平面的变化幅度。

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组沉积相特征与层序地层分析

晚三叠世鄂尔多斯盆地是一个东缓西陡的不对称坳陷盆地。通过岩心、录井、测井等资料综合研究,识别出陇东地区延长组发育河流、三角洲、浊积扇和湖泊等4种沉积相类型,其中河流沉积和浊积扇发育在湖盆的西缘陡坡带,三角洲则在西缘和东部缘坡均有发育。根据层序地层学原理,将延长组划分出5个三级层序;延长组地层经历过5次大的湖泛,在层序演化上具有早期形成、中期鼎盛、晚期衰退的特点。利用恢复后的原始地层厚度,绘制的陇东地区延长组地层的F ischer图解,与本区5次显著的湖平面上升—下降旋回之间有很好的对应关系,这不仅证实了上述层序地层分析的正确性,同时揭示了F ischer图解在划分地层层序方面的潜在意义。

小波分析在高精度层序单元划分中的应用

根据小波选取原则选择db5小波对测井曲线进行旋回划分,并对不同测井曲线划分的沉积旋回进行对比,充分利用小波分析可以识别高频旋回的特点,首次提出了将小波分析和Fischer图解相结合划分体系域的新方法,并将新方法在牛庄洼陷牛8井沙三上—沙二段地层层序划分中进行了应用。研究表明,db5小波可以将测井信号中的信息分频放大,识别出不同频段的旋回,分别对应不同沉积周期的沉积旋回,进而划分出各级层序单元。新方法在实际应用中得到的结论与实际的地质情况比较吻合。

四川盆地东北地区上二叠统层序地层特征研究

运用层序地层学的原理,在野外剖面沉积相、岩性、岩相和可容空间变化分析的基础上,对川东北地区宣汉县渡口镇羊鼓洞上二叠统剖面的层序地层进行研究,识别出3种类型6个层序界面,将上二叠统划分为1个Ⅱ层序和5个Ⅲ级层序,其中吴家坪组划分为3个Ⅲ级层序、长兴组划分为2个Ⅲ级层序。并在层序划分的基础上建立了川东北地区上二叠统的层序地层格架。将可容空间变化曲线与露头层序地层划分之间进行对比发现,二者之间存在着良好的对应关系。这不仅验证了层序划分的正确性,而且说明了F ischer图解旋回分析技术的实用性和客观性。

基于小波分析的层序地层划分及识别——以川东地区上二叠统龙潭组为例

以川东地区上二叠统龙潭组为研究对象,应用Matlab小波分析工具对川东地区龙潭组钻井的自然伽马曲线进行小波变换和频谱分析,以期为川东龙潭组勘探开发提供基础地质依据。结果显示川东地区龙潭组可划分为3个三级层序,其中SQ1可识别出为低位体系域、海侵体系域及高位体系域,而SQ2、SQ3可分别识别出海侵体系域与高位体系域;基于自然伽马测井曲线小波变换绘制的Fischer图解对于可容纳空间的变化具有良好的显示,与三级层序呈现出较好的对应关系;频谱分析结果显示,川东龙潭组对于米兰科维奇旋回具有较为完整的记录,川东地区龙潭组发育15个偏心率长周期,而受沉积环境不同的影响,发育的偏心率短周期及斜率周期有所不同。

南盘江盆地二叠系高频沉积旋回的测井响应及海平面变化趋势

利用Fischer图解旋回分析技术识别碳酸盐岩沉积层序、反演长周期海平面变化趋势仍然以露头剖面为对象,人工识别其中的高频沉积旋回.在地下深部,由于旋回识别技术手段的欠缺还未见应用.本文以自然伽玛测井曲线为研究对象,将旋回分析技术首次引入深部地层,利用一阶差分法,在南盘江盆地二叠系测井曲线中共识别出431个高频沉积旋回,旋回厚度变化于0.25 m～4.25 m之间,旋回平均厚度为1.5 m;根据费希尔图解,认为早二叠世南盘江盆地至少经历了6次三级海平面升降变化,最大海泛期出现在栖霞组顶部茅口组底部沉积期.

四川盆地东北地区中—下二叠统层序地层特征研究

在野外地质剖面实测、岩性地层、沉积相和可容空间变化分析的基础上,运用层序地层学的原理,对川东北地区宣汉县渡口镇羊鼓洞中—下二叠统剖面的层序地层进行研究,识别出3种类型6个层序界面,将中—下二叠统划分为2个Ⅱ级、5个Ⅲ级层序地层,其中在梁山组、栖霞组和茅口组分别识别出1、2和2个Ⅲ级层序地层。在II级层序中,低位体系域主要发育滨岸沼泽相沉积,海侵体系域沉积相主要为局限台地或碳酸盐缓坡,高位体系域主要发育开阔台地沉积。同时,在层序划分的基础上建立了川东北地区中—下二叠统的层序地层格架。将可容空间变化曲线与露头层序地层划分之间进行对比,发现二者之间存在着良好的对应关系,这也佐证了层序地层划分的正确性。

鄂尔多斯盆地南缘早古生代碳酸盐岩高频沉积旋回分析

鄂尔多斯盆地南缘早古生代碳酸盐岩台地的演化可划分为低能和高能缓坡、具局限性内陆架盆地的镶边陆架、具蒸发性内陆架盆地的镶边陆架及断裂边缘４个阶段．在不同的演化阶段中，高频沉积旋回的类型具有明显差异，说明沉积背景控制了碳酸盐岩高频沉积旋回的复杂性、多样性．根据对第一个演化阶段高频旋回的分级配比及周期计算表明，其驱动机制应与米兰科维奇的天文轨道有关．

高分辨率层序基准面变化(半)定量分析方法及其在松辽盆地泉四段的应用

探讨、总结高分辨率层序及其基准面变化的(半)定量研究方法。提出了一套高分辨率层序基准面变化(半)定量分析方法及技术流程,其前提和基础是对高分辨率层序的精细、(半)定量划分,可通过定性的经典地质学层序界面识别和(半)定量的测井小波分析相结合得以实现。以划分出的超短期(或短期)层序为单元,通过压实校正还原其初始沉积厚度,绘制Fischer图解,获得基准面变化曲线,最后综合对比,总结基准面变化规律。将该方法应用于松辽盆地红岗北地区下白垩统泉头组第四段研究中,将泉四段(半)定量划分出1个长期(Ⅲ级)层序,4个中期(Ⅳ级)层序,22个短期(Ⅴ级)层序和69个超短期(Ⅵ级)层序。以超短期层序为单元的Fischer图解揭示出基准面具有一期长时间、大规模上升→短时间、小规模下降的变化规律,这与研究区湖平面、松辽盆地基准面、全球海平面变化规律一致。高分辨率层序基准面变化(半)定量分析方法有利于高分辨率层序及基准面变化的精细、定量研究。

上扬子台地西缘峨眉地区三叠纪高频层序与海平面振荡研究

通过精细露头层序地层学的研究，将三叠纪标定了二级层序２个，三级层序９个。提出并厘定了层序旋回的等级系列：一级（２００—４００Ｍａ），二级（１０—１００Ｍａ），三级（１—１０Ｍａ），四级（０．１—０．２Ｍａ），五级（０．２—０．０５Ｍａ）和六级（±０．０２Ｍａ）层序旋回。将三叠纪盆地划分为被动边缘（Ｔ１＋２）和前陆盆地（Ｔ３）阶段。进一步标定了古构造沉降对有效容纳空间及层序形成的贡献。提出并规范了高频层序的内涵本质及其划分方案。建立并标定了不同物质背景之下的高频层序四种鉴定类型：三角洲河口坝或滨岸旋回序列型；波痕指数垂向有序变化型；厚层灰岩或白云岩与薄层灰岩或白云岩有序叠置偶合型和砂屑灰岩与砂、泥岩层偶型。高频层序行为堆叠样式及其所携带的信息可深刻地揭示三级层序的内部构架，提高地层对比精度。为建立高分辨率层序地层学和定量编制全球海平面变化曲线奠定了基础。

牛庄洼陷沙三段上亚段—沙二段高精度层序地层学

通过以三维地震资料为约束,以岩心和录井测井资料作标定,以Fischer图解和小波分析为核心,以泥岩声波时差为参考的多因素层序地层分析技术,对牛庄洼陷沙三段上亚段—沙二段进行了高精度层序地层学研究。划分出2个层序、6个准层序组和21个准层序,建立了研究目的层的高精度层序地层格架。Fischer图解可有效地反映可容纳空间的变化,小波分析可划分沉积旋回,两者相结合既可以提高Fischer图解的准确性,又可以直接划分准层序。

塔里木盆地下石炭统巴楚组米级碳酸盐旋回

塔里木盆地下石炭统巴楚组生屑灰岩段发育两类米级碳酸盐旋回，即潮间-潮上旋回和潮下-潮上旋回。根据沉积学特征及Fischer图解分析，这些米级旋回形成在三级层序的高位体系域，受米兰柯维奇轨道参数诱导的高频海平面变化所控制。发育针孔状溶孔的云灰岩储层与高频海平面变化所引起的碳酸盐台地的短期暴露有关。