利用米兰科维奇旋回划分柴达木盆地第四系层序地层*郭少斌,陈成龙(中国地质大学能源学院,北京100083)摘要: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。关键词:柴达木盆地;第四纪;米兰科维奇旋回;可容纳空间;层序中图分类号:P539.2文献标识码:A文章编号:1000-7849(2007)04-0027-04柴达木盆地是印支运动之后发展起来的中、新生代山间地块型盆地,盆地东部的第四系是典型的富存生物气的大型天然气聚集层段。柴达木盆地在第四纪时期为典型的内陆山间无出口盆地,第四系与下伏新近系呈不整合接触,厚逾3km,其沉积特征反映了湖泊由发育到消亡,气候由潮湿向干旱转化的发展过程[1]。1米氏理论的基本原理米氏旋回主要由日地轨道参数的周期性变化产生,其峰值时间跨度为20~500ka,主要包含约为20,41,100,400ka的周期,分别由以下3个不同的日地轨道参数变化引起[2]:①地球公转轨道的岁差变化周期。岁差是地球角动量对日、月干扰的反映,存在两个主周期,分别为18.9ka和22.4~23.7ka。②地球自转面与公转轨道面间交角(黄赤交角)变化周期,主周期为39.7~41.0ka,还有53.6ka的弱周期。③地球公转轨道的偏心率变化周期,包含412.8,95~99.5,12.3ka3个主要周期,其中412.8ka的周期最强。2米兰科维奇旋回的确定2.1旋回的定量表示地层旋回的定量表示是米兰科维奇旋回分析的基础。用于定量分析的资料根据其来源可分为3类:露头资料、岩芯分析资料和测井曲线。要求用于分析气候变化的定量资料必须包含气候变化的成分,但并不要求该数据只反映气候变化而不受其他因素的影响[3-4]。自然伽马(GR)测井是测量井内岩层中的放射性元素在衰变过程中放射出的伽马射线的强度。自然伽马的强度主要与40K、232Th和238U有关。不同岩石的放射性元素的含量和种类存在着一定的差异,如黏土物质和有机质对U的吸附能力较强。纯碳酸盐中因只有少量的40K、232Th和238U能被碳酸盐晶格包含,因此几乎不含上述放射性元素。而泥质物质的颗粒小,沉积缓慢,放射性元素有足够时间从溶液中分离,故自然伽马测井曲线即是泥质含量的指示曲线。研究表明,除快速堆积的粗粒相带外,绝大多数陆相沉积环境,其沉积物粒度的变化、泥质含量的多少及沉积速率的大小与岩石中元素的自然放射性之间有很好的对应关系。因此,自然伽马测井曲线能很好地满足气候变化分析中对数据的要求。2.2自然伽马测井曲线的预处理自然伽马测井曲线是各种地质因素引起的地层周期性变化的综合反映,但其中也包括了一些在测井过程中产生的与地质因素无关的干扰信号。为了保留和分离出反映气候变化的有用信号,需对测井曲线进行两种预处理:高频干扰的抑制和低频背景的消除。高频干扰需通过频率域滤波方法来抑制。首先第26卷第4期2007年7月地质科技情报GeologicalScienceandTechnologyInformationVol.26No.4Jul.2007*收稿日期:2006-08-29编辑:杨勇作者简介:郭少斌(1962)),男,教授,主要从事层序地层、储层预测与评价油藏描述工作。对自然伽马测井曲线进行频谱分析,确定要消除的高频干扰的频率范围,再设计一个低通滤波器,将干扰波频段的频率变为零,并进行傅立叶逆变换。这样得到的信号就消除了高频干扰成分。低频背景需按照地质变化将其划分为不同的小层进行消除,即对每个小层采用线性回归模型来消除低频背景。消除低频变化以后的自然伽马测井曲线会成为一种呈/平稳状态0的序列(图1)[5],从图1中可见,其频率与地轴倾斜度周期(41ka)相似。图1台南5、涩25井GR曲线滤波后的旋回与米兰科维奇旋回理论值的对比Fig.1CompareofGRcurvescycleandtheMilankvitchcycleA,B为GR曲线滤波后得到的旋回特征;C为2.5Ma以来的偏心率;D为地轴倾斜度;E为岁差的理论值2.3频谱分析频谱分析技术是周期性现象研究中最常用的一种统计分析方法。米兰科维奇理论揭示了地层记录中周期...
