四川盆地中二叠统茅口组米兰科维奇旋回及高频层序

四川盆地中二叠统茅口组形成于中二叠世中晚期。通过分析四川盆地中二叠统茅口组露头剖面岩性特征、对比广元上寺长江沟露头剖面碳氧同位素变化趋势与沉积层序发育特征,将茅口组划分为2个可全盆地追踪的Ⅱ型三级层序,并分析了茅口组三级层序的主控因素。在此基础上,对钻穿中二叠统茅口组典型井的自然伽马能谱测井曲线开展频谱分析,识别出多种具有米兰科维奇旋回特征的高频旋回,并计算出茅口组沉积的平均速率及沉积时限等相关参数。最后,采用数字滤波消除掉其他次要旋回因素的影响而仅保留与主控因素相关的旋回信息,建立茅口组的高频层序划分方案。结果表明,茅口组三级层序在形成过程中主要受控于构造升降及全球海平面变化;茅口组米兰科维奇旋回特征明显,其中长偏心率旋回(413.0 ka)和短偏心率旋回(123.0 ka)分别是形成四级层序(准层序组)和五级层序(准层序)的主控因素,与之对应的平均旋回厚度在龙17井区分别为13.44m和4.31m,在安平1井区分别为16.03m和4.68m;茅口组大约发育15个四级层序,其发育时限大约为6.11Ma;根据构造背景曲线和长偏心率旋回曲线的叠加曲线划分高频层序,其高频层序界面更加接近实际地层的发育情况。

四川盆地东北地区长兴组米兰科维奇周期分析

为了研究川东北地区上二叠统长兴组中的米兰科维奇周期,采用Matlab提供的快速傅立叶变换数学函数,对该区测井曲线的频谱进行了分析.结果表明：长兴组中广泛地保存着123,44.89,35.11,21.16和17.72 ka的米兰科维奇沉积周期;地层中的沉积旋回主要受古气候变化的控制,偏心率、地轴倾角和岁差周期引起的地层旋回厚度变化范围分别为：10.64-13.74 m;2.89-5.35 m;1.57-2.40 m,其中受偏心率周期的影响最大.不同测井曲线虽然对地层中物理参数的敏感程度不同,但是反映的地质信息是一致的,都能很好地反映由气候变化引起的地层旋回.Matlab中的数学函数,简化了数学运算的过程,为地质工作者定量研究地质问题提供了一条简明有效的途径.

松辽盆地白垩系泉三段—嫩二段沉积旋回与米兰科维奇周期

松科1井南孔钻探是973项目“白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化”的重要组成部分，是中国大陆第一口以白垩系地层为主的全取心科学探井。松科1井南孔取心段是从嫩二段底部一泉三段顶部，根据颜色、岩性岩相将此套地层划分成862个米级旋回。米级旋回可以识别出正粒序旋回、反粒序旋回和非粒序旋回3种类型，其中正粒序旋回包括6种亚类型，反粒序旋回包括7种亚类型，非粒序旋回包括3种亚类型。根据Fischer图解分析将米级旋回归并为更高级的2个级别旋回，分别是5级旋回和4级旋回。同位素年龄的旋回周期估算显示，米级旋回周期在22．9～29．8ka之间，5级旋回周期在75．0～104．7ka之间，4级旋回周期在225．0～460．0ka之间，分别与米兰科维奇岁差周期19-24ka、偏心率短周期85～140ka和偏心率长周期350-400ka存在着对应关系，说明松科1井南孔旋回地层的形成受米兰科维奇旋回的控制。松科1井沉积旋回的米兰科维奇周期的确定有助于揭示白垩纪的气候变化。

频谱分析法在识别米兰科维奇旋回及高频层序中的应用——以塔里木盆地塔中-巴楚地区下奥陶统鹰山组为例

在巴楚地区露头高频层序研究及塔中地区钻测井三级层序划分的基础上,对塔里木盆地塔中地区塔中162井和塔中43井下奥陶统鹰山组层序OSQ2的自然伽马能谱测井ln(Th/K)曲线进行了滤波处理、快速傅里叶变换处理、小波时频分析以及调谐处理,识别出具有米兰科维奇旋回特征的高频旋回。结果表明:斜度(黄赤交角)旋回最为明显,周期为37.0ka,是以向上变浅为主的六级米级旋回的主要控制因素,其主旋回平均厚度在台地边缘相带的塔中162井及塔中43井中分别为4.55m及3.97m,在巴楚地区半局限-开阔台地相带中为2～4m;95ka的短偏心率周期是形成五级准层序的主要控制因素,而大致代表四级准层序组形成时限的413ka长偏心率周期在地层记录中表现并不明显。据高频层序叠置关系分析及平均主旋回个数初步估算,塔中-巴楚地区下奥陶统鹰山组层序OSQ2的形成时限大约为4.92Ma,塔中43井鹰山组层序OSQ2受后期构造隆升而被剥蚀约192m。结合四级层序(准层序组)发育时限(413ka)及其叠置关系,以及与其调谐的小波变换曲线特征,初步将塔中-巴楚地区鹰山组层序OSQ2划分出12个准层序组。自然伽马能谱测井ln(Th/K)曲线包含沉积古水深相对变化的信息,是反映气候变化生成的米兰科维奇旋回层序的良好指标。

塔里木盆地顺托果勒地区志留系柯坪塔格组米兰科维奇旋回沉积记录

塔里木盆地志留系柯坪塔格组主要沉积于盆地构造活动相对稳定期的潮坪环境,是盆地内典型的海相碎屑岩地层之一,由多层中-细砂岩和泥岩频繁互相叠置而成,地层分布上具有明显的三段特性。根据前人已有研究成果,柯坪塔格组在国际地层表上对应于特列奇阶、埃隆阶及鲁丹阶,沉积时限应介于8.1~12.7 Ma。然而目前对其米兰科维奇高频地层旋回格架划分鲜有探讨,通过选择顺托果勒地区顺9井自然伽马测井曲线作为替代指标,运用频谱分析法进行计算。结果表明顺9井柯坪塔格组记录并保存了完整的米兰科维奇旋回,天文旋回周期在地层沉积过程中对旋回厚度具有明显的控制作用。其中旋回厚度16.73 m对应于405 ka长偏心率周期;5.24 m和3.92 m分别对应于125 ka和95 ka的短偏心率周期;1.59 m和1.26 m分别对应于38.1 ka和31.1 ka的斜率周期。地层平均沉积速率为4.15 cm/ka,沉积时限为10.4 Ma,通过经验模态分解法建立了顺9井柯坪塔格组"浮动"天文年代标尺。柯坪塔格组共记录了83个125 Ka短偏心率旋回,334个31.1 ka周期斜率旋回。最后结合Fischer图解法,以125 ka短偏心率周期作为控制的五级旋回划分的标准模式,分析各个高频旋回之间的叠加差异及成因。该结果为盆地内或类似盆地海相碎屑岩高频旋回划分提供了一种统一的,不受人为影响且行之有效的新方法。

古龙凹陷青一段米兰科维奇旋回识别及其沉积响应

松辽盆地青山口组湖相深水细粒沉积岩厚度大,具有巨大的非常规油气勘探潜力。利用小波变化和频谱分析方法,对研究区取芯井青一段地层的大段深水细粒沉积岩进行米兰科维奇旋回划分,并通过地球化学、全岩矿物等参数分析古沉积环境,将古环境的沉积响应与所划分的旋回进行对应分析,建立受控于米兰科维奇旋回的地层响应特征。研究表明,青一段地层中共识别出四级米氏旋回,分别为68个米级旋回、25个Ⅴ级旋回、6个Ⅳ级旋回以及1个Ⅲ级旋回界面,地层沉积主要受控于128 ka短偏心率和48 ka斜率旋回。青一段沉积环境整体上具有气候由干到湿,水体加深、还原性增强、盐度降低的旋回变化特征,6种环境组合表明了厚层泥页岩岩相与沉积环境之间的对应关系,其中暖湿气候控制的层状灰质泥岩有利于油页岩层发育。因此利用米氏旋回细分深水细粒沉积层,有望对页岩油气勘探获得突破。

大庆长垣姚家组高频层序地层与米兰科维奇旋回对应性

选取典型取心井对大庆长垣姚家组进行高频层序划分,共识别出98个超短期旋回,33个短期旋回,9个中期旋回和3个长期旋回。同时大庆长垣姚家组自然伽马曲线频谱分析结果表明,该地层中很好地保存了米兰科维奇旋回。其中,偏心率短周期引起的沉积旋回厚度为2.679～3.972 m,地轴倾角周期引起的沉积旋回厚度为1.379～2.131 m,岁差周期引起的沉积旋回厚度为0.601～0.901 m。高频层序与米兰科维奇旋回之间存在着较好的一致性,高频层序中期旋回、短期旋回和超短期旋回大致分别与米兰科维奇旋回的偏心率长周期、偏心率短周期以及岁差周期对应。地球轨道变化所引起的湖平面变化是高频层序形成的主控因素。

基于米兰科维奇理论的高频旋回识别与划分——以琼东南盆地梅山组和三亚组地层为例

选择琼东南盆地不同构造带上的LS-33A、YC-35B和ST-36A 3口钻井为研究对象,对自然伽马数据进行频谱分析和连续小波变换,结果显示在不同钻井中,新近系梅山组和三亚组地层都主要受404 ka和95 ka偏心率周期控制。对该周期滤波分析后,选择控制各层段发育的主要米兰科维奇周期曲线,建立了各段地层的高分辨率天文年代标尺。最后,以短偏心率周期曲线作为五级层序划分的参考曲线,对三亚组和梅山组层序进行高频旋回地层划分与对比。该研究成果为近海海域盆地高频层序单元对比框架的建立提供了一种新的有效方法。

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组米兰科维奇旋回的确定

由天体轨道周期变化引起的气候变化被广泛地记录在沉积地层中。自然伽马曲线很好地反映了气候变化引起的地层旋回。消除高频干扰和低频趋势以后 ,自然伽马曲线可以用来分析地层中的米兰科维奇旋回。对鄂尔多斯盆地陕 15井中延长组按油层段进行系统分析 ,得出陕 15井由偏心率周期引起的地层旋回厚度在 9 6～18 75m之间 ;地轴倾斜和气候岁差周期引起的旋回层厚度在 1 18～ 6 82m之间。各油层组的沉积速率变化在7 8～ 14 2cm/ka之间。

利用米兰科维奇旋回划分柴达木盆地第四系层序地层

对柴达木盆地第四系自然伽马测井曲线的频谱分析结果表明,地层中保存着厚度稳定的地层旋回。按柴达木盆地第四纪沉积速率0.87～0.90m/ka计算,地层中保存的地层旋回厚度在厚度比值和沉积时间周期上都与米兰科维奇旋回周期一致,且主要受控于米兰科维奇旋回中的地轴倾斜度周期,其引起的地层旋回厚度变化范围为25.0～36.1m。据此采用Fischer图解法,求取其可容纳空间变化曲线,以指导层序地层的正确划分。

基于米兰科维奇周期的沉积速率计算新方法——以东营凹陷牛38井沙三中为例

选择东营凹陷牛38井沙三中地层作为目的层段,对与气候变化紧密相关的自然伽马数据进行频谱分析和连续小波变换,结果显示沙三中地层受对应于旋回厚度12.127 m的短偏心率125 ka周期显著控制。对该周期滤波分析发现,沙三中地层中保存了约40个125 ka周期;并在沙三中底部绝对年龄38.975 Ma的控制下,建立了牛38井沙三中高分辨率天文年代标尺,确定沙三中顶部年龄为33.975 Ma。在区域地层格架的基础上,根据地震、岩心、测井等资料将沙三中东营三角洲精细划分为9期进积体Z1-Z9。对各期进积体进行滑动窗口频谱分析,结果表明沙三中沉积速率随时间先增大后减小,进积体Z4沉积速率达到最大值0.127 m/ka,是三角洲进积最为鼎盛的时期。最后依据沉积速率计算出各期进积体持续时间,推算出了Z1-Z9各界面较为准确的地质年龄。

鄂尔多斯盆地米兰科维奇旋回在延长组发育的一致性

通过高分辨率基准面旋回和测井曲线的频谱分析研究,认为在鄂尔多斯盆地陇东地区延长组湖相碎屑岩地层中,沉积旋回的周期变化可以反映米兰科维奇旋回.该旋回与鄂尔多斯盆地靖安油田和陕北地区延长组中的米兰科维奇旋回相对比,存在着较好的一致性,表明同时期的米兰科维奇旋回沉积记录,可以在鄂尔多斯盆地相距很远的不同沉积区同时发育.由于受区域性乃至全球性气候的制约,该旋回同时发育于鄂尔多斯盆地延长组的不同沉积地点及不同沉积相区,从而进一步支持米兰科维奇理论.

黔西上二叠统长兴组米兰科维奇旋回研究

选择黔西地区盘1井、威宁1井、纳雍1井和织金1井,对长兴组自然伽马测井数据进行频谱分析,识别出其中的米兰科维奇周期,并采用滤波手段提取出其中的稳定周期,进行连井对比。结果表明频谱峰值与米兰科维奇周期存在良好的对应关系,研究区长兴组地层中保存着123. 0 ka的偏心率周期、45. 0 ka和35. 6 ka的斜率周期、21. 2 ka和17. 7 ka的岁差周期,各级周期的旋回厚度分别为4. 59~5. 73 m、1. 37~2. 15 m和0. 66~0. 98 m;各井的短偏心率旋回曲线显示研究区长兴组地层记录了约18个短偏心率旋回,据此估计出长兴组沉积时限约为2. 21 Ma;通过短偏心率旋回层和所计算沉积速率的连井对比,发现地层中海相标志岩层段等时性对比效果明显,反映了区域快速海侵的过程,而沉积速率的变化可能受到了海平面变化和物源供应的共同影响。

基于米兰科维奇理论的高频沉积旋回识别与对比——以准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组为例

由天体轨道周期性变化引起气候改变而被记录在沉积地层中的米兰科维奇旋回,具有时间域上的等时性特征,是实现高频沉积旋回等时划分与对比的有效途径。基于米兰科维奇理论,以准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组地层为研究对象,对3口井自然伽马和电阻率测井曲线进行频谱分析。将测井曲线经过滤波处理后提取出的短偏心率周期99.0ka和短斜率周期40.5ka的滤波曲线,作为五级层序沉积旋回和六级层序沉积旋回的参考曲线,对百口泉组地层进行高频沉积旋回的划分与对比,建立玛湖凹陷百口泉组地层沉积旋回对比格架。结果表明:百口泉组地层保存完整的米兰科维奇沉积旋回,旋回主要由偏心率(99.0ka)和斜率(40.5ka)周期控制,偏心率和斜率周期引起的地层厚度分别为6.49~7.05和2.56~2.98m,平均沉积速率为6.76cm/ka。该研究结果为测井曲线在高频地层层序识别与划分上的应用提供新的方法,为层序地层划分研究提供参考。

天津蓟县剖面前寒武系洪水庄组—铁岭组米兰科维奇旋回

显生宙沉积旋回会受到地球轨道参数偏心率、地轴斜率和岁差的周期性变化(米兰科维奇旋回)的控制,但目前对前寒武系的相关研究较为薄弱。天津蓟县剖面中元古界洪水庄组-铁岭组为一套潟湖-潮坪相沉积,主要呈砂岩-页岩互层的韵律性产出。为探索这种岩性韵律是否与轨道旋回有关,对其进行了高分辨率的岩性刻画,并以磁化率和伽马能谱数据作为古气候-古环境替代性指标,通过频谱分析等方法进行旋回地层学分析。结果表明各指标均记录了完整的米兰科维奇旋回。铁岭组一段下部由短偏心率、斜率和岁差控制的地层旋回厚度分别为1.2~1.5 m、0.4 m和0.17~0.19 m,其中0.1 m的半岁差周期也较明显;洪水庄组二段顶部由长偏心率、短偏心率、斜率和岁差控制的地层旋回厚度分别为1.1~1.8 m、0.34~0.54 m、0.14~0.16 m和0.08~0.09 m。以识别出的稳定长偏心率周期405 ka旋回对洪水庄组进行了天文年代校准,并估计出当时的短偏心率、斜率以及岁差周期分别为100 ka、22~24 ka和15 ka。在洪水庄组中记录的偏心率振幅变化周期为~2 Ma,比现今~2.4 Ma的周期略短。

基于测井曲线频谱分析柴达木盆地西部七个泉地区上、下油砂山组米兰科维奇旋回特征

七个泉地区位于柴达木盆地西北缘,由于毗邻阿尔金断裂带等原因,地层较为复杂,高精度的沉积旋回研究较薄弱且鲜有讨论。对柴达木盆地西部七深2井自然伽马测井数据进行了频谱分析及滤波分析,分析结果表明中高频旋回厚度比值与天文轨道周期比值具有良好的对应性,在论证了沉积速率之后,表明柴西七个泉地区上、下油砂山组地层中较好地保存了米兰科维奇旋回。其中上油砂山组短偏心率,轴斜率长周期、短周期,岁差长周期、短周期所控制的沉积旋回厚度分别为11.38,5.92,5.10,2.35,2.11m;下油砂山组短偏心率,轴斜率长周期、短周期,岁差长周期、短周期所控制的沉积旋回厚度分别为8.17,4.45,3.27,1.85,1.51m。

深水等深流沉积中记录的米兰科维奇特性——以陕西富平地区上奥陶统赵老峪组为例

陕西富平地区上奥陶统赵老峪组为深水盆地边缘至深水斜坡沉积环境,发育深水原地沉积、等深流沉积及重力流沉积。以野外实测剖面、岩相特征等资料为基础,结合米兰科维奇理论、天文地层学、古海洋学以及古气候学,系统研究该地区等深流强度与古气候、海平面、古盐度的关系。结果表明:Fischer图解可以客观、准确地反映深水沉积地层相对海平面变化;深水沉积及等深流沉积中不同级次旋回垂向组合关系记录了米兰科维奇特性,即小级别旋回在垂向上有序地按照1∶4或者1∶5的形式叠加构成较大级别旋回;等深流强度受米兰科维奇旋回影响,呈多周期弱→强→弱递变;等深流强化周期约为0.1Ma。

基于米兰科维奇天文旋回恢复地层剥蚀厚度——以松辽盆地X油田青山口组为例

基于米兰科维奇天文旋回理论分析松辽盆地X油田青山口组剥蚀厚度,频谱分析和小波变换揭示出青山口组存在米兰科维奇天文旋回,可检测出100 ka偏心率、40 ka斜率和20 ka岁差3个周期。研究区的42口探井滤波结果显示,100 ka偏心率周期数量在35~43之间,说明地层存在剥蚀现象。研究表明,X油田青山口组剥蚀量在0~98 m之间,自东北向西南,其剥蚀厚度逐渐减薄,在西南出现大面积分布的未剥蚀区;青山口组在沉积过程中或沉积末期,X油田局部区域出现构造抬升并遭受剥蚀。

东营凹陷沙四上细粒沉积岩段米兰科维奇旋回及沉积响应

米兰科维奇旋回是是研究细粒沉积物旋回性变化的一种重要理论和方法。以东营凹陷沙四上纯上次亚段深湖相细粒沉积岩为研究对象,通过对自然伽马测井数据的小波和频谱分析,对LY1井目标层段的深水细粒沉积岩进行米兰科维奇旋回划分,将划分结果与对应的岩石地球化学元素指标和矿物成分指标进行对比,分析受控于米兰科维奇旋回的沉积响应特征。结果表明:沙四上纯上次亚段可识别出2.5个IV级旋回,10个V级旋回,28个VI级旋回;东营凹陷细粒沉积岩在古气候、古氧相、古水深、古物源,古盐度等方面的演化阶段性明显,可划分为2个沉积环境演化阶段。长偏心率周期可分为暖湿气候半周期和干冷气候半周期:暖湿气候半周期内,地表径流较多,陆源输入多,有机质含量高,对应的岩性组合以富有机质为主要特征,常见层状、纹层状沉积构造;干冷气候半周期内,地表径流和陆源输入较少,岩性组合以贫有机质为特点,沉积构造以块状构造和层状构造为主。沙四上纯上次亚段沉积环境与天文旋回之间对应较好,长偏心率周期对湖相细粒沉积演化具有重要的控制作用。

西湖凹陷平湖斜坡带平湖组碎屑锆石U-Pb年龄及米兰科维奇旋回:对源-汇系统及沉积演化的约束

西湖凹陷位于东海陆架盆地东部坳陷带,是中国近海海域最大的凹陷之一。平湖组发育的多层薄煤层和富含有机质的泥岩被认为是西湖凹陷的主力烃源岩。利用碎屑锆石U-Pb定年分析技术和地震剖面精细刻画手段,重建了西湖凹陷平湖斜坡带平湖组的源-汇系统,揭示了源区特征、运输通道、汇聚区展布,对平湖组岩心的自然伽马数据进行了旋回地层学分析,建立了该组的相对天文年代标尺,并分析了沉积速率的变化。研究表明,平湖组沉积时期具有北部、西部和东部三大源区。平湖斜坡带靠近西部源区,东部物源供给影响明显减弱。砂体从西部源区通过下切谷搬运至平湖斜坡带三大主要汇聚区。平湖组沉积持续时间约为4.64 Ma,整段平均沉积速率约为15.4 cm/ka,其垂向演化具有周期性变化的特征。