基于辫状河露头剖面的变差函数分析与模拟

利用露头剖面资料丰富、取样点多、精度高、直观可靠等特点，建立研究区辫状河沉积的地质知识库。在对露头剖面数字化的基础上，利用已有的露头剖面的地质知识库资料进行变差函数的分析。通过分析获得吴官屯剖面辫状河沉积露头不同井距不同微相的变差函数以及相应的水平主变程与垂直变程比值的变化范围；其中，越岸沉积微相变化范围为2．7～42．2、心滩坝微相变化范围为24．6～54．8、辫状河道微相变化范围为8．9～15．5。结果表明：工区内越岸沉积微相主要是厚层状和薄条带状为主，心滩坝以厚层状为主，而辫状河道以窄厚状为主且规模相对其他微相较小。利用设置的剖面井数据应用序贯指示模拟得到对应模拟结果表明：随着条件数据点的增加）（3-4—6．11口井），模拟剖面与数字化剖面的吻合度逐渐增加，分别约为35％，50％，65％和75％；结果说明随着井距逐渐减小时，随机模拟结果与露头剖面逐步接近，模拟结果的不确定性逐渐降低。最后，通过不同井距的变差函数参数表与储层地质知识库数据表对比分析发现，沉积微相的变差函数与地质知识库的变化范围基本一致。这进一步证实在地质建模过程中，利用相似区露头建立详细的地质知识库指导建立地下地质模型是可靠和可信的。

鄂尔多斯盆地周缘延长组露头剖面砂岩组分及地质意义分析

鄂尔多斯盆地周缘延长组露头剖面发育,地层出露齐全,是研究陆相湖盆沉积特征和生油特征的有利地区。该文对周缘延长组露头剖面作了系统采样和测定,显微镜下观察了砂岩碎屑组分,并采用计点法对组分进行了统计。根据碎屑组分与重矿物组合特征,结合盆地内部钻井剖面碎屑组分特征,对延长组物源进行了探讨。研究认为:鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组沉积期存在东北、东南、西南、西部、西北及北部等多个不同方向的物源,其中东北、西部和西北物源控制的沉积体系延伸远、分布范围广;不同物源控制沉积体系及同一沉积体系不同沉积期砂岩的碎屑组分、重矿物组合及填隙物成分和组合存在较大差异。综合研究表明,盆地周缘延长组露头剖面砂岩组分特征研究对盆地物源分析和沉积体系划分、砂体展布、有利储层预测、钻井剖面地层对比及井位部署和储层改造均具有重要意义。

伊宁凹陷金鑫煤矿侏罗系露头剖面层序地层分析

以伊宁凹陷北缘霍城县金鑫煤矿侏罗系露头地层剖面为研究对象,采用层序地层学和沉积相分析方法,对其层序界面特征、层序的构成特征和沉积相类型进行研究。结果表明,侏罗系露头剖面发育冲积扇、辫状河、曲流河、三角洲和滨浅湖等沉积相类型;层序界面以侵蚀不整合面和河道强烈侵蚀下切面为识别标志。依据确定的层序界面,在八道湾组中划分3个层序、三工河组和西山窑组中分别划分2个层序。低位体系域主要发育冲积扇和辫状河沉积体系,湖扩体系域主要发育滨浅湖沉积,高位体系域主要发育三角洲和曲流河沉积体系。泥炭沼泽主要发育于湖扩体系域和高位体系域。

滦平盆地桑园营子露头剖面沉积层序的Markov链模拟

桑园营子露头剖面具有同沉积断层控制的近源、粗粒、陡坡型浅水扇三角洲体系的沉积特征。根据 Markov过程的基本原理 ,认识到桑园营子剖面出露完整的扇三角洲前缘沉积组合( C — C 旋回 )各岩性相之间的转移具有 Markov性质 ,利用转移概率矩阵法及差值矩阵法对该沉积组合进行 Markov链模拟 ,得出了理想的垂向沉积层序模式图。该模式图与实际地层层序吻合较好 ,反映了各岩性相的空间展布特征 ,建立了沉积环境的演化序列。

模式化煤系露头剖面沉积环境分析方法

含煤岩系在富含丰富矿产资源的同时,还是地质历史时期高分辨率古环境、古气候恢复、地层旋回性及其全球成因动力学研究的有利载体。沉积环境分析是了解和认识煤系的重要方法和手段之一。为了促进煤系沉积环境分析程序的规范化和标准化以及分析结果的可靠性,以祁连山石炭纪等煤系为例进行了露头剖面沉积环境分析方法的探讨与研究。结合野外实践和前人研究成果,着重探讨了在野外工作时对沉积环境分析步骤、程序和方法。归纳总结出一套模式化的煤系露头剖面沉积环境分析方法,并将其概括为地质分层与描述—岩相归纳与环境解释—信手岩相剖面图绘制—沉积模式建立—剖面环境演化史总结等5个环节,明确了各环节分析内容和方法,指出地质分层与描述为沉积环境分析基础、岩相归纳和环境解释为核心、信手岩相剖面图绘制是主线、沉积模式建立和剖面沉积演化史总结是重点。

论露头剖面层序地层学研究方法：──以柯坪县印干村志留系剖面为例

作者认为层序地层学方法原则上适用于每一露头，但最好是沉积滨线坡折％近的露头。系统总结了＂横向追踪、多个露头对比综合及区域范围内的精细填图＂的露头层序地层学研究方法。最后以何坪县印干村志留系剖面为例进行说明。

从露头剖面层序中求解海平面变化

海平面变化规律是层序地层学研究核心内容之一。在露头剖面的沉积学研究中，通常只能对水深变化作出估价，而难以直接判断海平面的变化情况。因此，如何从露头剖面的地层层序中来求解海平面的变化，是摆在我们面前的一个难题。本文介绍了用数学方法和改进后的Ｆｉｓｃｈｅｒ图解来求解在特定沉积背景下形成的地层层序所反映的海平面变化情况，并用上述方法对塔里木盆地北部肖尔布拉克地区寒式纪露头剖面进行了海平面变化的重建，得到了良好的结果。

鄂尔多斯盆地东南缘延长组露头剖面砂岩组分特征及石油地质意义

通过对鄂尔多斯盆地东南缘延长组露头剖面系统采样和测定，系统总结了主要油层组砂岩岩矿组分特征。各剖面、主要油层组砂岩组分特征精细对比研究表明，盆地东南部延长组沉积受东北、东南和西部物源体系控制；不同物源体系沉积范围在不同沉积期为一动态变化特征，长8、长6沉积期东北物源体系延伸较远．以铜川金锁关为界。以北为东北物源主控沉积区，以南为东南和西部物源主控沉积区；长7沉积期东南、西部物源沉积体系向北延伸至铜川汤泥河一带，东北物源体系退至黄龙以北地区。地质露头剖面系统的岩矿分析资料补充了研究区基础资料．物源体系的新认识，为研究区沉积体系展布、含油砂体分布规律预测深入研究以及落实和扩大勘探成果提供了地质依据。

川西坳陷上三叠系须家组露头剖面层序地层学分析

以川西坳陷上三叠系露头地层剖面为研究对象,运用露头沉积学和层序地层学分析原理,对其层序界面特征层序构成特征以及沉积相类型进行分析。研究结果表明,上三叠系须家河组露头主要发育沉积相类型为辫状河三角洲和滨浅湖;层序界面以河道的冲刷面和不整合面为识别标志,在须家河组中划分出3个二级层序和5个三级层序。

塔里木盆地库车坳陷北部典型露头剖面白垩系巴什基奇克组三段高分辨率层序地层特征

基于丰富的野外露头实测资料,并结合地表自然伽马测量、元素(Fe,Ca,Mg,B)分析及井下数据,对塔里木盆地库车坳陷北部露头剖面白垩系巴什基奇克组三段层序地层特征进行了系统研究。结果表明,巴什基奇克组三段发育3个特征明显的岩性段,其下部为两期厚层褐灰色中、细砂岩-棕褐色厚层泥岩旋回;中部为大套厚层褐色、褐灰色粉砂岩、细砂岩夹薄层红褐色泥岩;上部为褐灰色粉砂岩、细砂岩与红褐色泥岩互层。地表自然伽马值范围为5~40 API,以齿化钟形和箱形夹齿化平直段为主,这些曲线形态可以较好地与井下进行对比。Fe^(3+)和Fe^(2+)含量、Ca/Mg含量比及B元素含量在剖面上的变化趋势表明地层旋回特征十分明显,巴什基奇克组古水体经历了浅—深—浅—深—浅—深—浅的变化过程。巴什基奇克组三段长周期旋回界面在野外露头区易于识别对比,根据露头岩性、颜色和层理构造等特征可识别出“向上变深的非对称”和“向上变深再变浅的近对称”两种短期基准面旋回叠加样式,结合自然伽马曲线特征和元素分析可以明确中期旋回。基于此方法,露头剖面巴什基奇克组三段可划分为3个中期旋回(四级层序),6个短期旋回(五级层序),部分剖面缺少1个短期旋回。与更加靠近湖盆中心的钻井相比,露头区往往少发育1个中期旋回和4个短期旋回。露头区MSC1,MSC2与MSC3中期旋回分别对应于井下MSC2,MSC3和MSC4中期旋回,其砂体与泥岩隔夹层具有较为相似的规律。研究成果有利于库车坳陷北部气区优质储层的追踪对比和预测,可以高效指导深层天然气的勘探开发。

基于深度学习的露头地层剖面裂缝自动提取

目前我国油气勘探开发的主要目标在逐步转向碳酸盐岩油气资源和页岩油气资源,而碳酸盐岩储层以缝洞型为主,对野外露头地层剖面的裂缝提取能够为缝洞型储层研究提供直观、形象的结果。最常见的传统露头裂缝研究是耗时耗力的人工解译,为此提出基于深度学习的露头地层剖面裂缝智能化提取技术:在Mask R-CNN算法的基础上结合在线增广策略和注意力机制实现裂缝的自动化提取。为了证明Mask R-CNN改进算法对错误标签的容错能力,设计了含有不同程度错误标签的训练集对比实验,结果表明,当错误标签占比达到30%时模型精度下降较大;接着通过消融实验定量分析不同的改进算法对精度的提高程度;然后以人工提取结果为参照,与大津法(OTSU)、区域生长算法、UNet算法、DeepLabv3+算法等进行精度对比评价,结果表明,改进的Mask R-CNN裂缝识别方法提取的裂缝线性特征更准确完整,且正确率在97%以上,高于其它对比算法,验证了该方法的有效性;最后将改进的Mask R-CNN裂缝识别方法应用于四川盆地西南部峨边先锋地区野外露头地层剖面的裂缝提取,并对裂缝长度、密度、倾向和间距参数进行统计分析,定量分析裂缝分布特征,验证了该方法的可行性。本研究为加快石油勘探综合研究和目标精细评价,储层预测和露头地层剖面参数表征的自动化发展提供了依据。

模式化露头地质剖面实践教学

露头地质剖面赋存着丰富的地质现象,是地质实践教学的重要载体之一。规范、全面和准确的地质现象观察、描述和记录是地质分析的基础,也是综合型和创新型地质人才培养的前提。为了提高野外实践教学效率和效果,本文以秦皇岛柳江盆地张岩子-东部落剖面为例进行了露头地质剖面教学方法分析与探讨,并结合野外教学实践和前人研究成果,归纳总结出了模式化露头地质剖面实践教学方法。

Web端露头地质资料信息系统的设计与实现

在长期的地质研究中,积累了大量的野外露头资料,但由于资料采集零散,结构不一,管理分散,很难实现这些数据和资料的共享与应用。鉴于此,探讨采用ASP.NET MVC架构,结合ArcGIS API for JavaScript和ECharts关键技术,设计与开发Web环境下的露头地质资料信息系统,实现了露头区和剖面点的地图浏览、野外采集数据的查询展示、沉积构型单元几何和物性参数统计分析、露头数据综合管理等功能模块,为露头资料的数字化管理和综合分析提供了有力的工具。

黄土塬竖井剖面黄土-古土壤碳同位素记录特征

选取位于黄土高原中部西峰和洛川塬面中心地区,分别开挖一个竖井获得L2以来连续黄土-古土壤沉积序列的剖面,并对剖面样品的总有机碳、无机碳酸盐的碳同位素组成进行分析。结果显示黄土-古土壤的有机质碳同位素变化与前人对天然剖面的研究结果一致,同时也注意到黄土-古土壤序列有机碳δ13Corg与无机碳酸盐δ13Ccarb有相似的变化趋势,两者在统计学分析意义上均呈显著正相关关系,西峰塬和洛川塬的相关系数分别为r=0.615和r=0.314,α<0.01,该结果与以往对黄土高原塬面边缘天然露头剖面获得有机碳与总碳酸盐碳同位素呈反相关趋势的结论不一致。对于这种现象的初步解释可能是:(1)来自后期的改造作用:由于黄土沟谷出露的天然剖面多发生在雨水冲刷黄土塬面所切割形成的沟谷两侧,这样天然剖面处于一个开放或半开放的环境,其表层至某一深度受外界水热环境和气体交换影响黄土中的无机碳酸盐;(2)同时黄土-古土壤竖井剖面也可能受土壤CO2分压的影响造成土壤次生碳酸盐的形成而导致同位素变化趋势的复杂性;(3)采样点区域性的差异。结果表明,深入研究不同地区塬面竖井剖面黄土-古土壤碳同位素组成并与相应地区的天然剖面碳同位素组成进行对比,将有助于更准确地理解黄土-古土壤碳同位素所记录的古植被和古气候变化历史。

鄂尔多斯盆地南缘铜川地区三叠系延长组长7段剖面及其油气地质意义

三叠系延长组长7段为鄂尔多斯盆地中生界石油的主力烃源岩,也是页岩油勘探与开发的重要对象。长7段沉积期为延长组湖盆鼎盛阶段,沉积了一套厚度100~120 m以泥页岩类为主的细粒碎屑岩建造,可划分为3个亚段,长7_(1)、长7_(2)为当前页岩油重点勘探开发层系。为了加深对长7段沉积环境和油气地质特征的理解,在野外剖面实测基础上,结合前人工作,重点对渭北铜川地区衣食村、背阴村、瑶曲、霸王庄、淌泥河长7段典型露头进行了描述,并讨论了中—晚三叠世延长组富烃凹陷形成的地质背景。结果表明,从长7_(3)到长7_(1),湖盆经历了由鼎盛逐渐收缩、湖平面下降的过程,砂岩含量向上部逐渐增多。研究剖面处于延长组湖盆沉积的深水区,长7段沉积类型既有正常深水细粒沉积岩,也发育类型丰富的深水重力流沉积以及异地搬运形成的火山凝灰岩、具有深部流体成因特征的碳酸盐岩结核等。这些重要现象记录了延长组沉积期富烃坳陷形成的特殊地质背景和过程,对理解陆相盆地烃类生成和富集机理、页岩油勘探开发具有重要的启示。

贵州丹寨—三都中上寒武统露头层序地层学研究

作者对贵州丹寨—三都中上寒武统两个碳酸盐岩露头剖面进行了层序地层学研究 ,识别出 5个 (三级 )层序。其中 ,寒武系顶界和都柳江组中部有Ⅰ型层序边界 ,其余为Ⅱ型层序边界。论述了该区构造演化史 ,指出由于构造升降运动 ,两露头剖面的沉积环境发生变化。受海洋物理化学条件的控制 ,碳酸盐岩生产率以及生物种群显著变化 ,在一定程度上影响了碳酸盐岩台地的堆积。诸多因素都对碳酸盐岩地层层序或沉积相在横向上和纵向上的展布和排列形式有重要的控制作用。在寒武纪时 ,区内有两个沉积模式 :一为广阔的坡缓底平的广海陆棚模式 ,形成于早寒武纪 ;二为台地 (斜坡 ) -广海 (盆地 )沉积模式 ,形成于中晚寒武纪。

塔里木盆地西北缘露头区中-下奥陶统碳酸盐岩层序结构、沉积演化及海平面变化

柯坪和巴楚地区出露了较完整的中-下奥陶统碳酸盐岩沉积地层,牙形石古生物地层对比表明柯坪水泥厂露头鹰山组与下伏蓬莱坝组呈不整合接触,缺失5.9 Ma地层,与上覆一间房组呈整合接触,两者共沉积约14.4 Ma地层。综合露头、前人地化指标及盆内塔中隆起区井震资料对比分析,将鹰山组至一间房组碳酸盐岩划分出2套以主要不整合面为边界的复合(二级)层序(CS1和CS2),内部包含5套以次一级暴露面、岩相突变面为边界的三级层序(Sq1-Sq5),可进行区域对比。通过对手标本和镜下薄片分析,归纳出11种和6种灰岩、白云岩沉积微相类型,它们以特定的相序组合成台缘礁滩复合体、潮坪内碎屑滩、台内浅滩-滩后、生屑滩、滩间海、云坪等7种微相组合,指示了研究区由CS1时期干旱-半干旱局限台地潟湖、云坪沉积向CS2时期开阔台地内碎屑滩、生屑滩和台地边缘礁滩复合体转变及中奥陶世末期台地被淹没的过程。利用Fischer图解重建了露头剖面相对海平面变化趋势,其与岩相旋回和地化指标所反应的古水深演化具有高度一致性,并与Haq海平面变化曲线整体上可进行对比。海平面变化对层序结构和沉积演化起主导作用,局部受构造和海平面变化双重因素制约,其中,四级海平面变化对相序组合具有明显的控制作用。

辉绿岩床侵入对围岩有机质热演化影响的模拟研究——以赵家山下马岭组剖面为例

燕山地区中上元古界下马岭组发育大套黑色页岩,是页岩气勘探的潜在目标层位。野外剖面调查显示下马岭组地层中有多套辉绿岩床侵入,是制约油气成藏的关键因素。选取赵家山下马岭组剖面为研究对象,在实测剖面以及开展成熟度测定的基础上,重点对侵入黑色页岩段的一套约7 m厚的辉绿岩床对围岩成熟度的影响开展数值模拟研究。结果表明,这套辉绿岩床对围岩R;(镜质体反射率)的影响范围约为8.5 m,是自身厚度的1.2倍,并且靠近岩床方向R;呈指数增加。数值模拟结果显示,这套辉绿岩在110年后基本冷却,对围岩地温场的扰动范围约为100 m,远大于对R;的影响范围,只有当围岩温度能达到并超过250℃时才会引起R;值的变化响应。辉绿岩床厚度越大,对围岩R;的影响范围越大,靠近岩床方向R;增加的程度越大;辉绿岩床对围岩有机质R;的影响范围为自身厚度的1倍以上。

杭州上泥盆统西湖组露头层序地层研究

依据露头剖面层序地层的详细研究,将杭州上泥盆统西湖组划分为2个三级层序,其高频变化表现为:海进及低位体系域的粒序变化主要表现为下粗上细的正粒序组构特征,总体表现为自下而上沉积水体由浅变深的退积型旋回;高位体系域自下而上表现为由细变粗的逆粒序组构特征,总体构成下细上粗的向上变浅的进积型旋回。认为构造活动和海平面变化是控制西湖组层序发育演化的主要因素,并将其发育演化分成三个阶段:滨岸相之近滨上部转换为前滨与后滨交替沉积阶段,曲流河之河道与边滩反复沉积阶段,浅海陆棚与近滨下部相间沉积阶段。

金海洋矿区含煤地层典型剖面沉积特征分析

为揭示研究区含煤地层沉积特征,以马营山岱马路露头剖面为研究目标,基于剖面岩性特征、古生物特征、微量元素以及不同层位岩石的粒度分析,结果表明,剖面沉积建造可分为4种沉积体系、8类沉积相类型,即浅海碳酸盐台地沉积体系、障壁潟湖潮坪沉积体系、曲流河三角洲沉积体系和河流湖泊复合沉积体系,发育有台地、潟湖、潮坪、潮道、障壁岛、三角洲、河流和浅水湖泊等类型的沉积相,含煤地层主要经历了陆表海滨岸环境—海陆过渡环境—陆相环境的转变。