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。     

米氏旋回在涠西南凹陷WZ11-4N油田高频层序地层识别与对比中的应用

针对应用常规方法进行高频层序划分和对比容易受人为因素影响,所建立的高级别层序地层格架具有多解性等问题,本文引入天文地层学中气候旋回受天文周期驱动的理论,选择涠西南凹陷WZ11-4N油田4口钻井中的流一段地层为研究对象,进行米兰科维奇旋回特征分析。对自然伽马数据进行频谱分析的结果显示,在不同钻井中,流一段地层主要受偏心率周期(401ka、125 ka和95 ka)控制。对该周期滤波分析后,选择控制流一段发育的主要米兰科维奇周期曲线,建立了该区的高分辨率天文年代标尺。最后以偏心率125 ka周期曲线作为6级层序划分的参考曲线,对流一段层序进行高频旋回地层划分与对比。在此基础上,最终实现高频地层格架下沉积相的精细对比。     

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。     

华北地台张夏组上部高频沉积层序与米兰科维奇周期

华北地台张夏组上部高频沉积层序与米兰科维奇周期陈建强史晓颖（中国地质大学，北京，１０００８３）华北地台寒武系是典型的陆表海克拉通盆地沉积，其沉积层序的发育主要受全球海平面波动和沉积物补给控制，形成了一系列高频沉积层序。在经历了早寒武世晚期的萨布哈蒸发...     

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.     

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。     

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.      

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。     

辽河凹陷东部桃园—大平房地区东营组层序地层及沉积特征

采用测井和地震资料及米兰科维奇旋回相结合的方法,对辽河盆地东部凹陷桃园—大平房地区东营组层序地层进行研究,把该区东营组划分为3个三级层序(Sq1、Sq2、Sq3)。通过对自然伽马测井曲线进行频谱分析,发现地层中保存着厚度稳定的地层旋回,地层旋回厚度的变化范围为15.625~25.510 m,且其主要受米兰科维奇旋回的偏心率控制。据此,采用F ischer图解法,求取其可容空间变化速率曲线,指导层序的正确划分。根据单井相、地震相和砂体形态等综合研究的结果,确定Sq1为扇三角洲沉积,Sq2和Sq3为河流相沉积,为有利储层分布预测打下基础。     

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37.0 ka,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4.55 m及3.97 m,在巴楚地区半局限-开阔台地相带中为2～4 m;95 ka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413 ka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4.92 Ma,塔中43井鹰山组层序OSQ2受后期构造隆升而被剥蚀约192  m。结合四级层序（准层序组）发育时限（413 ka）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。     

沉积旋回叠置形式的波形分析及旋回层序划分方法

在陆源碎屑岩地层的沉积记录中,测井曲线上一个砂泥岩旋回可以采用正弦波进行描述,测井曲线幅度的高低反映旋回粒度大小的变化,旋回波长则是度量旋回厚度的标尺。本研究表明,测井曲线变化幅度与其平均值之差计算的累积残差曲线,是识别沉积体系、判别旋回层序界面的一个有效图解方法。根据数值模拟实验,证实对于任意一个级次的旋回复合波系,累积残差曲线的正半波和负半波曲线分别对应低频旋回的向上变细和向上变粗的沉积序列,正半波和负半波曲线的转换点位置对应旋回层序界面的深度。同时,引进测井曲线的频谱分析和滤波方法,可以划分沉积旋回的级别,进而研究沉积旋回变化形式的驱动机制。文中以柴达木盆地东部地区仙3井为例,根据测井数据计算的累积残差曲线,说明了划分低频和高频旋回层序的方法和流程,讨论了旋回幅度、波长变化与沉积环境和沉积速率的关系。     

Detection of Cyclic Patterns Using Wavelets: An Example Study in the Ormskirk Sandstone, Irish Sea

This study shows how wavelet analysis can be used on well log and drill core data to identify cyclicity in sedimentary sequences. Three possible methods for determining wavelength were investigated: the Morlet wavelet, the Fourier transform, and the semivariogram. When applied to several hypothetical signals similar to those observed in petrophysical measurements in hydrocarbon reservoirs, all three methods could identify the presence of cyclicity. Only the wavelet scalogram, however, gave a clear indication of when the cyclic element was present and where frequency changes occurred in the signal. To illustrate the wavelet analysis, we processed well log and core data from a well in the Ormskirk Sandstone and determined the wavelet coefficients for each zone and the wavelengths of the strongest cyclicities. The cyclicities observed corresponded well with sedimentary features of the formation (e.g., channels and channel sets). Also, ratios of the cyclicity wavelengths corresponded with ratios of the Milankovitch precession, obliquity, and eccentricity periods. This result is in agreement with other investigators, who have proposed that Milankovitch-driven climate changes exercised an important control on Ormskirk Sandstone deposition.     

桂西南地区三叠系沉积型锰矿床成因研究

桂西南地区锰矿床资源富集并具有较好的找矿前景,然而目前有关该区三叠系主要沉积地层的地层格架划分尚较薄弱且鲜有探讨。利用桂西南地区东平锰矿区四口钻孔的自然伽马测井曲线进行去趋势、高通滤波处理以及累计残差计算等方法,对桂西南地区含锰岩系进行了旋回地层学研究。研究结果表明:含锰岩系下三叠统北泗组共可划分为四个海进-海退旋回层序,碳酸锰矿层发育的旋回层序位置主要出现于各旋回层序内海退沉积序列中,并位于旋回层序内海退-海侵界面附近,锰矿沉积主要发生在相对海平面由缓慢下降至逐渐上升的时期的转换时期。综合研究区锰矿形成的海平面变化、古地理条件、锰质来源、氧化还原条件等特征的基础上,笔者提出了研究区锰矿成因模式,即具有地理隔绝形式的、并由同生断裂控制的"局限海"台盆相碳酸锰矿沉积模式,碳酸锰矿的形成主要经历以下3个阶段:1）海平面下降-氧化锰矿物形成阶段;2）海平面上升-氧化锰矿物转化碳酸锰矿物阶段;3）最高海泛面-少量碳酸锰矿物发育阶段。该研究成果可为桂西南地区今后锰矿勘探工作中的地层分析、建立区域内高频层序单元格架及锰矿成因等研究提供一种新的方法和手段。     

利用自然伽马能谱测井识别碳酸盐岩高频层序——以塔里木盆地塔中地区T1井良里塔格组为例

碳酸盐岩系地层中普遍发育高频层序,且与四级、五级层序界面伴生的早期岩溶作用对油气储层的改善十分关键,然而基于测井资料如何客观的识别和划分高频层序是学界不断探索的难点问题。论文选取塔里木盆地塔中地区的T1井,利用自然伽马能谱测井中Th/U （钍/铀）比值曲线,使用滑动平均滤波和小波变换等方法,对上奥陶统良里塔格组开展了高频层序研究。结果表明,Th/U比值曲线滑动平均滤波处理后,能清晰、客观地反映沉积旋回,其比值的增加指示沉积水体加深、泥质增多,比值减少指示沉积水体变浅、泥质减少;该井良里塔格组可划分为3个三级层序、8个四级层序和32个五级层序,三～五级层序分别与小波变换得出一维离散曲线的振荡趋势非常吻合,四级和五级层序极有可能分别反映了米兰科维奇旋回中地球偏心率长周期旋回（0.4 Ma）和短周期旋回（0.1 Ma）;连井对比表明塔中地良里塔格组下部的三级和四级层序发育具有明显差异,这种差异受控于良里塔格组沉积前古地貌形态;储层发育段均与四级、五级层序界面有关,塔中地区东部更易发育有利的储层。研究结果对于依据测井资料开展碳酸盐岩高频层序研究具有理论意义,对于建立区内的高精度层序地层格架进而预测礁滩相储层分布具有实际意义。     

塔里木盆地巴楚地区石炭系高频旋回层序分析

高频旋回层序是海平面高频振荡的结果和产物。通过对塔里木盆地巴楚地区石炭系地面、钻井剖面的详细解析,首次总结出7个高频旋回层序类型,识别出50余个五级（或六级）高频旋回层序,它们在纵向上有规律地组合、叠加,组成8个四级旋回层序,3个三级旋回层序及2个二级旋回层序,构成了塔里木盆地巴楚地区石炭系的层序地层格架,同时也反映了该区石炭纪海平面的变化规律及其沉积响应。     

Spectral Analysis based on Wavelet Transform Maxima: Identification of Multi-order Stratigraphic Boundaries and Cycles

In sedimentology, stratigraphic sequences and cycles are ordered by time spans and physical scales, such as thickness, and bounded by discontinuities, including unconformities or flooding surfaces. Spectral analysis based on wavelet transform (WT) maxima is proposed and used as a quantitative tool to identify multi-order stratigraphic boundaries and cycles in well log data. The proposed spectral analysis is based on quantitative analysis on the center frequencies and resolutions of Gaussian wavelets in time and frequency, and uses a combination of the WT maxima based on both the first order Gaussian wavelet having a high time resolution and the seventh order Gaussian wavelet having a high frequency resolution. WT maxima spectra, which can characterize the evolution of WT maxima across scales and periods along WT maxima lines concerned with sequence boundaries, are used to detect dominant spectral peaks corresponding to the time-period domain WT maxima and to determine WT maxima spectral slopes. The WT maxima spectral slopes are helpful for discriminating sequence boundaries from intrasequence cyclic variations in well log data, and the time-period domain WT maxima are used to relate the detected boundaries to relevant cycles. The interval WT maxima spectra and the stationary index, related to the WT maxima spectra, are introduced as indicators that can be used for the hierarchical ordering of the boundaries and cycles. Application of the proposed method to well log data shows that the suggested method is efficient in identifying multi-order sequences that relate well to the Milankovitch cycles.

     

滦平上侏罗统—下白垩统扇三角洲露头层序地层学研究

在油田开发中,地层划分与对比是十分重要的研究内容,从油田开发到调整等各个阶段,对地层划分与对比的要求越来越高。但油田地下资料是有限的,第一,当井网密度达到一定程度时,不是可以无限制加密的;第二,油田所能获取的占绝对优势的地下信息是通过测井,而测井分辨率又是有限的。所以,高分辨率层序地层学被广泛应用和发展的过程中,野外露头研究是必不可少的。笔者以露头资料为研究对象,对露头区扇三角洲高频层序、准层序、准层序组的剖面识别标志进行了总结,定量研究了不同成因类型砂体的分布规律、几何形态、内部结构和非均质性。把高分辨率层序界面的露头标志向井下岩心和测井信息进行转化,并在露头研究的基础上总结层序地层对比的一般原则。     

华北地台中寒武统张夏组上部高频层序研究

根据华北地台东部寒武系露头层序地层研究,将张夏组划分为两个正层序,其中上部正层序（５３０－５２５ＭａＢ．Ｐ．,三叶虫带Ａｍｐｈｏｔｏｎ－Ｔａｉｔｚｕｉａ带至Ｄａｍｅｓｅｌａ带）由４个亚层序和１７－２３个小层序组成,其中正层序和亚层序具有高分辨率区域地层对比意义。每一级层序均表现为向上变浅和变粗进积型序列,底部常以间断－加深面或洪泛面为界。该时期的海平面变化具有高频振荡特点,构成一个三级复合海平面变化旋回。由不同级别层序所反映的海平面变化旋回可以分别与天文周期的奥特周期（２—５Ｍａ）、米兰科维奇长周期（０．１—０．４Ｍａ）和米兰科维奇短周期（０．０２—０．０４Ｍａ）相对比。据层序地层和相序及相模式的研究,识别出６种类型的小层序,陆棚盆地至上缓坡显示出由Ａ—Ｆ类型的规律性变化。     

高频层序研究在碳酸盐岩储层对比中的应用--以塔河油田TK625井区鹰山组上部储层为例

鹰山组是塔河油田奥陶系油藏主要产层,由于储层非均质性严重,长期以来对其连通性认识不清,严重影响到油田的合理开发.高频层序地层学是研究碳酸盐岩地层形成与分布的有效手段,本文利用高频层序地层学理论和技术方法研究了塔河油田鹰山组上部层序地层特征,将其划分为28个五级层序和4个四级层序,四级层序包括2个退积准层序组和2个进积准层序组.由于四级层序、五级层序是受米兰科维奇天文周期控制的异旋回成因层序,横向变化不大,能够在大范围内追踪对比.因此,根据高频层序划分结果建立高精度的层序地层格架,在此基础上开展储层对比研究.研究表明,塔河油田鹰山组中,孔洞型储层的分布与层序的形成有密切关系,能够在高频层序地层格架内进行对比;裂缝型储层,由于是受后期构造应力作用,横向变化快,相邻井间不具有对比性.