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。     

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。     

测井曲线频谱分析在含煤地层沉积旋回研究中的应用

利用频谱分析法,以鄂尔多斯盆地陇东地区延安组延二段为例,对发育泥炭沼泽河流体系的自然伽马测井曲线进行分析,得出地层中保存着厚度稳定的地层旋回,其厚度比值与米兰科维奇旋回比值之间有很好的一致性。因此,可以认为:米兰科维奇旋回是影响本区地层沉积旋回发育的主要因素;古气候周期性变迁决定着大面积沼泽化的曲流河—网状河流体系中高频沉积旋回的发生、发展和定格。其中偏心率周期引起的地层旋回厚度变化范围为8 72~11 2 9m;地轴倾角周期和岁差周期引起的地层旋回厚度变化范围分别为2 5 4~4 3m和1 2 3~1 91m。本区含煤层和碳质泥岩地层旋回厚度约10m,其发育受控于时间为12 3ka的偏心率周期。自然伽马曲线包含丰富的地质信息,很好地反映了由气候变化引起的地层旋回。      

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。     

松辽盆地东岭地区泉头组高频沉积旋回的叠加型式分析

根据自然伽马测井曲线计算的旋回厚度,采用Fischer图解识别高频旋回的叠加型式,试图揭示湖相沉积中GR测井曲线反映的泥质含量波动与气候旋回的关系。选择松辽盆地东岭地区顶底清楚,地层连续的SN109井泉头组测井曲线中作为实验数据,根据极值点法共识别出1166个高频沉积旋回,旋回厚度变化于0.25~2.75 m之间,旋回平均厚度为0.62 m;根据Fischer图解,估算高频旋回的平均周期为17.2 ka,中频旋回周期在86.1~103.3 ka之间,低频旋回周期在305~416 ka之间,分别与米兰科维奇旋回岁差周期19~24 ka,轴斜率周期85~140 ka,偏心率周期350~400 ka存在着对应关系,说明SN109井泉头组湖相沉积旋回的形成受米兰科维奇气候旋回机制的控制。     

华南泥盆-石炭系界线剖面旋回地层学研究

泥盆-石炭纪过渡期是地球演化过程中的一个重要阶段,发生了地球气候系统从温室向冰室转型和生物灭绝等重大事件。准确且高分辨率的年代格架是理解这些事件的基础。本文利用高分辨率磁化率作为古气候替代指标,对贵州省长顺县睦化Ⅱ剖面和大坡上剖面以及广西壮族自治区南丹县度里剖面的泥盆-石炭系界线附近深水沉积序列进行旋回地层学研究。识别出受到短偏心率、斜率和岁差控制的沉积旋回厚度分别为1.092.39、0.290.73、0.180.51 m。利用轨道短偏心率进行天文校准,结果证实泥盆纪晚期短偏心率、斜率、岁差周期分别为约100、32.227.2和20.915 ka。利用大坡上剖面已知的U-Pb放射性同位素年龄和天文校准结果建立高精度浮动天文年代标尺并进行旋回地层对比。确定了泥盆-石炭系界线附近牙形类生物带和Hangenberg生物灭绝事件的持续时间,并计算出泥盆-石炭系界线年龄为(359.58±1.9) Ma。     

基于米氏旋回的黔西盘县上二叠统煤系高频层序研究

上二叠统记录了地质历史时期最大规模的生物灭绝事件和最深刻的环境变化。对上二叠统的层序地层格架进行精细 描绘,建立高分辨率的地层序列,是深入了解此次事件及其演化的基础和关键。基于钻测井、岩心观测及地球化学分析测 试结果等资料综合分析,并运用小波分析技术,对黔西盘县上二叠统煤系进行了米氏旋回的识别和划分,结果表明,研究 区上二叠统煤系记录了稳定的米兰科维奇旋回,天文轨道周期对其沉积过程具有明显影响,由长、短偏心率、地轴斜率和 岁差周期引起的地层旋回厚度分别为16.06~17.24 m、5.39~5.70 m、2.11~2.15 m、1.12~1.21 m,长偏心率周期对地层中沉积 旋回的控制和影响最强。对长、短偏心率周期进行滤波分析后,建立了上二叠统煤系“浮动”天文年代标尺,为约束同沉 积火山事件层（Tonstein） 的形成及其持续时限提供了年代学依据。以区域等时对比效果明显的长偏心率旋回为标尺,并结 合旋回沉积序列、旋回界面特征等,将上二叠统煤系划分为4个三级层序,并进一步划分为16个四级层序（对应于中期旋 回）,建立了研究区高频层序地层格架。     

基于米氏旋回的黔西盘县上二叠统煤系高频层序研究

上二叠统记录了地质历史时期最大规模的生物灭绝事件和最深刻的环境变化。对上二叠统的层序地层格架进行精细 描绘，建立高分辨率的地层序列，是深入了解此次事件及其演化的基础和关键。基于钻测井、岩心观测及地球化学分析测 试结果等资料综合分析，并运用小波分析技术，对黔西盘县上二叠统煤系进行了米氏旋回的识别和划分，结果表明，研究 区上二叠统煤系记录了稳定的米兰科维奇旋回，天文轨道周期对其沉积过程具有明显影响，由长、短偏心率、地轴斜率和 岁差周期引起的地层旋回厚度分别为16.06~17.24 m、5.39~5.70 m、2.11~2.15 m、1.12~1.21 m，长偏心率周期对地层中沉积 旋回的控制和影响最强。对长、短偏心率周期进行滤波分析后，建立了上二叠统煤系“浮动”天文年代标尺，为约束同沉 积火山事件层（Tonstein） 的形成及其持续时限提供了年代学依据。以区域等时对比效果明显的长偏心率旋回为标尺，并结 合旋回沉积序列、旋回界面特征等，将上二叠统煤系划分为4个三级层序，并进一步划分为16个四级层序（对应于中期旋 回），建立了研究区高频层序地层格架。     

华南上奥陶统宝塔组天文年代格架及其地质意义

对华南四川盆地及周缘地区的四川省南江县桥亭剖面、重庆市南川区三泉剖面和贵州省习水县良村剖面上奥陶统宝塔组高分辨率磁化率(MS)数据进行了旋回地层学分析,识别出405 ka长偏心率、100 ka短偏心率、30 ka斜率和20 ka岁差沉积旋回,其中偏心率和岁差旋回信号最强。利用405 ka长偏心率旋回进行天文调谐后得出三条剖面宝塔组的沉积时限分别为4.17 Ma、5.64 Ma和5.05 Ma,平均沉积速率分别为7.67 m·Ma-1、4.68 m·Ma-1 和6.37 m·Ma-1,呈现出从北往南沉积时限变长,沉积速率变小的趋势,指示了北部接受沉积时间要比南部更晚,海侵从南向北推进。良村剖面宝塔组中所产牙形石Hamarodus brevirameus带和Protopanderodus insculptus带的延续时限分别为3.62 Ma和1.43 Ma;桥亭剖面三叶虫Niuchangella angustilimbata间隔带、Dislobosaspis xixiangensis延限带和未建带的延续时限分别是2.83 Ma、0.41 Ma和0.81 Ma。     

北黄海东部坳陷始新统米兰科维奇旋回特征

米兰科维奇旋回是记录在沉积地层中的表现形式, 其代表的时间涵义是进行高分辨率地层划分和对比的有效手段, 从地层中揭示的米兰科维奇旋回, 可以完善地层学尤其是旋回地层学理论.以北黄海东部坳陷为研究对象, 根据J. Laskar的解决方案计算出该区始新统的米兰科维奇旋回周期为: 125 ka和99 ka的偏心率周期, 51 ka和39 ka的地轴斜率周期, 23 ka和19 ka的岁差周期.通过对3口井的GR(自然伽马)和SP(自然电位)测井曲线进行频谱分析, 发现其频谱峰值与天文周期存在着良好的对应关系, 因此可以判定该区域地层中保存着完好的米兰科维奇沉积旋回.地层旋回厚度存在13.03~15.89 m的长周期、3.70~5.21 m的中周期和2.17~2.94 m的短周期, 并由此计算地层的沉积速率为121.20~127.12 m/Ma.从隆起沿着斜坡往湖盆中心, 沉积持续时间越长且沉积厚度也越厚, 但沉积速率相对稳定.通过连续小波变换对始新统地层进行小层划分, 划分出6期沉积体, 以每个沉积体为独立窗口进行频谱分析计算出沉积的持续时间和速率, 从气候变化的影响分析每个阶段的沉积环境.从下往上层序地层E₆期为低水位体系域, E₅和E₄为湖泊扩张体系域, E₃为高位体系域, E₂和E₁为湖泊收缩体系域.以上方法可以证明米兰科维奇进行沉积旋回分析是一种有效的方法.      

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（N1）和下干柴沟组上段（E32）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（N1）和下干柴沟组（E32）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38.1～32.8 Ma）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。     

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0.87～0.90 m/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25.0～36.1 m.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.     

米兰科维奇旋回识别与天文标尺的建立:以莫索湾地区莫21井三工河组一段为例

依据米兰科维奇理论识别划分旋回,是对传统层序地层学的有力补充,具备高等时约束性,可实现高分辨率旋回识别与高精度等时地层格架的建立。莫索湾地区是准噶尔盆地油气勘探的有利区域之一,其中三工河组一段发育了有效的、成规模的致密气储集层。利用自然伽马测井数据,通过频谱分析等方法,对研究区目标层位进行了米兰科维奇信号识别与旋回划分。以405 ka周期滤波曲线作为基准,借助三工河组底界地质年龄,建立了浮动天文标尺。研究表明,三工河组一段存在米兰科维奇旋回。短期偏心率125 ka周期控制厚度约为29.73 m的旋回;斜率54 ka周期控制厚度约为12.47 m的旋回;岁差24 ka周期控制厚度约为5.62 m的旋回。三工河组一段地质年龄为189.951～190.800 Ma,共识别出了7个短期基准面旋回,由此划分出了7个五级层序,沉积速率从下到上,虽呈现出"减小-增大-持续减小-持续增大"的趋势,但整体变化不大;发育了B1、B2、C1三种类型的短期基准面旋回。     

新疆柯坪大湾沟中、上奥陶统旋回地层学研究及其地质意义

通过对新疆柯坪地区中、上奥陶统萨尔干组和坎岭组高分辨率磁化率数据进行旋回地层学研究,识别出405kyr 长偏心率,111 kyr 短偏心率,38.6kyr、34.1 kyr 和31.0kyr 斜率,以及21.8kyr、20.2 kyr、18.5 kyr 和18.2 kyr岁差旋回,其中斜率信号突出.滤波结果显示萨尔干组...     

四川盆地东北部二叠系层序发育的动力学分析

运用可容空间分析法,在野外剖面岩性、岩相厚度和旋回变化分析的基础上,对川东北地区宣汉县渡口镇羊鼓洞二叠系剖面的旋回层序进行研究,识别出3种类型5种亚类型的高频旋回层序类型,并将剖面中栖霞组、茅口组以及吴家坪组下部划分为118个高频旋回层序。根据测井曲线的旋回变化,将普光4井的长兴组划分出49个高频旋回层序,据此运用Fischer图解绘制了二叠系可容空间变化曲线。将可容空间变化曲线与相对海平面升降曲线之间进行对比发现,二者之间存在着良好的对应关系。采测井曲线的频谱分析,对研究区长兴组进行了米兰科维奇沉积周期进行研究,结果表明:长兴组中广泛地保存着124,44.89,35.11,21.16和17.72ka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:12.47—13.74m,3.56—5.21m,1.78—2.41m,其中受偏心率周期的影响最大。在构造活动相对较弱的川东北二叠系中,层序发育的动力学因素主要为相对海平面的变化和气候变化两个方面。相对海平面的变化主要是三级层序的控制因素,而气候变化则是高频层序旋回的主要动力。     

手持X射线衍射仪(ED-XRF)在旋回地层学中的应用:以酒泉盆地青西凹陷早白垩世下沟组为例

在旋回地层学研究中,高分辨率地球化学数据作为一重要的替代指标,其一般获取方式（ICP-MS或WD-XRF）较耗费时间和经费,而手持X射线衍射仪（ED-XRF）能够高效的解决这一问题,目前将ED-XRF运用在沉积地层研究中,尤其是旋回地层学研究领域中较少.以酒泉盆地青西凹陷早白垩世下沟组深湖相泥岩、白云质泥岩为研究对象,将连续采集的岩心样品通过ED-XRF测试,该测试方法能够保证在不破坏样品的前提下,并在误差允许的范围内的条件下,短时间内（5 min）完成对单一样品的测试.通过测试精确得出24种主量及微量元素的含量,将得出的地球化学特征作为旋回地层学研究的替代指标,并针对K/Al,Ca/Al,Si/Al,Fe/Al,Ti/Al,Mn/Al,Ni/Al,Zn/Al和Pb/Al的比值进行频谱分析.数据表明W2井下沟组一段（SQK₁g1）地层旋回性表现出与天文旋回明显的对应关系.沉积地层中的旋回厚度比值为20.25:4.75:1.75:1.00,与米兰科维奇旋回中长偏心率、短偏心率、斜率和岁差的周期比值:400 ka:95 ka:37 ka:20 ka相对应.该地区的沉积记录受天文轨道周期的影响得到了证明,与此同时,为手持X射线衍射仪在旋回地层学中的应用开辟了新领域.      

基于米兰科维奇理论的高精度旋回识别与划分--以南图尔盖盆地Ary301井中侏罗统为例

将天文轨道周期与不同级别的旋回联系起来,旨在使米兰科维奇周期这一高精度时间标尺纳入高频层序地层划分中,实现高精度旋回的识别与划分。以哈萨克斯坦南图尔盖盆地Aryskum地堑Ary301井为例,基于不同沉积特征,分别对卡拉甘塞组I~IV段自然伽马测井数据进行频谱分析和连续小波变换,结果显示沉积地层中保存完好的米兰科维奇旋回,天文轨道周期对Aryskum地堑沉积过程具有明显影响,并将31.9~39.5 m旋回厚度解释为受400 kyr长偏心率周期控制,11.9~14.2 m,6.7~8.8 m旋回厚度分别受125 kyr和95 kyr短偏心率周期控制。对长、短偏心率周期进行滤波分析后,与天文模型理论周期曲线进行对比,建立卡拉甘塞组的浮动天文年代标尺,分别以400 kyr、125 kyr偏心率周期滤波曲线作为中期和短期旋回划分的参考曲线,共识别出11.5个中期旋回和47个短期旋回,为高频旋回划分提供了一种不受人为因素影响的天然标准,保证了研究区旋回划分的科学性和统一性。     

天津蓟县中元古界雾迷山组复合海平面变化旋回层序的初步研究

天津蓟县中元古界雾迷山组为一套厚３０００ 余米的碳酸盐岩地层,叠层石生物层和凝块石生物丘特别发育。它们与潮坪相泥晶白云岩和泥质白云岩构成具对称相序组构的环潮坪型碳酸盐米级旋回层序。米级旋回层序之顶覆以厚度不等的澲湖相白云质泥页岩。常常３ ～５ 个米级旋回层序呈有序叠加构成五级准层序组,少数米级旋回层序还可识别出５ 个七级韵律层而呈现出１∶５ 的叠加关系。因此,七级韵律层、米级旋回层和五级准层序组分别与岁差旋回、短偏心率旋回、长偏心率旋回间存在有成因联系。根据米级旋回层序在长周期层序中的有序垂直叠加形式,在雾迷山组中可识别出２６ 个三级层序,进一步归为６ 个二级层序。     

中国东北松辽盆地晚白垩世青山口组浮动天文年代标尺的建立

松辽盆地上白垩统青山口组主要由深湖相黑色泥岩、页岩组成,是大庆油田最重要的烃源岩之一,但长期以来对其年代学框架存在很大争议。对松辽盆地"松科1井"南井(茂206井)自然伽马测井和密度测井数据进行小波分析和连续滑动窗口频谱分析,表明茂206井青山口组记录了稳定的Milankovitch旋回。由长、短偏心率、地轴斜率和岁差周期造成的地层旋回厚度分别为39、13.5~9、5~3.8和2.5~1.7m。茂206井青山口组沉积速率变化不大,平均沉积速率为9.63cm/ka,沉积时限为5.16Ma。通过对长、短偏心率周期进行高斯带通滤波,建立了茂206井青山口组的"浮动"天文年代标尺。青山口组共记录了12.7个长偏心率周期和47.7个短偏心率周期。确定出青山口组1段下部油页岩层段对应的古湖泊缺氧事件(LAE1)持续时间约为250ka,与白垩纪Cenomanian-Turonian时期第二次大洋缺氧事件(OAE2)的持续时间接近。青山口组天文年代标尺的确立为约束青山口组沉积期各种地质事件的持续时间提供了年代学依据。     

高频旋回地层约束下的湖相页岩有机质富集规律: 以东营凹陷古近系沙三下亚段为例*

与古气候和古环境息息相关的有机质发育特征的高精度预测,是油气地质研究的核心和难点,对中—低勘探程度沉积盆地常规油气或中高勘探程度沉积盆地中非常规油气的高效评价部署具有重要意义。本研究利用旋回地层学、地球化学技术,通过东营凹陷FY1井古近系沙河街组三段下亚段的高频旋回地层划分和古环境、古气候、有机质地球化学、矿物学分析,探索陆相泥页岩有机质在不同尺度旋回地层中的富集规律。结果表明: (1)在东营凹陷古近系沙三下亚段中识别出2个1.2 Ma超长斜率旋回、5个400 ka长偏心率旋回、21个96 ka短偏心率旋回、42个51 ka斜率旋回、103个19 ka岁差旋回。结合前期研究成果,以1.2 Ma、400 ka、96 ka波形曲线为依据,识别出2个长期、6个中期、21个短期基准面旋回; (2)东营凹陷沙三下亚段沉积时期古环境恢复与TOC数据对比分析证明,古气候演化与有机质富集之间基本同步,均受控于天文旋回,即超长斜率增大或长偏心率增大时期,气候温暖湿润,基准面升高,地层还原性增强,有利于有机质富集; (3)有机质的富集主要取决于古气候温暖湿润程度控制的古生产力和湖盆水体深度控制的有机质保存环境,长期与中期尺度旋回对有机质富集的控制程度高于短期旋回,因此在长期、中期尺度上,可以旋回波形曲线为依据进行古环境恢复和富有机质层的厘定。