一种基于干旱气候约束下的沉积模式构建方法与流程

本发明涉及沉积盆地中气候与沉积相相关理论的研究。具体而言是一种利用多种技术手段实现古气候约束下的沉积模式准确构建的方法。

背景技术：

沉积模式的构建是沉积学研究中的一项重要研究工作，它对建立沉积盆地的充填样式、恢复盆地的沉积演化史具有重要的指导意义。传统的沉积模式建立是通过沉积岩石特征、地化元素变化的分析来实现的。近年来，迅猛发展的层序地层学研究方法对建立沉积模式具有很好的指导作用，它利用海平面的变化、气候的变化构建完整的海相沉积模式。相对陆相盆地来说，更多的是强调湖平面的变化对沉积岩石类型、沉积相及其沉积模式的影响，而忽视了古气候波动所影响下的沉积模式及其展布规律的变化。

对应自然界极端气候下形成的沉积岩相，典型的实例是蒸发岩，它的成因有多个假说，比如对大陆蒸发岩的成因解释有大陆说(或沙漠说)、风成说等，但这种以古气候所控制的条件下必然存在其它沉积相，其它沉积相与典型的蒸发岩相是如何共生的以及在空间展布规律尚未给予明确解释，且在干旱气候下也存在洪水期和枯水期两种变化情况。传统的沉积模式的建立往往注重岩石组合类型及其相识别的探讨上，忽视了气候变化下的沉积相的分布特征及其在盆地的充填样式。

前人研究证实，rb/sr与cr、p元素及碳酸盐、硫酸盐等能很好的反映沉积气候。因此，可以在传统沉积相研究的基础上建立一种受古气候约束下的沉积模式的方法。这种方法克服了传统沉积模式、层系地层学的研究缺陷，适用于陆相湖盆气候变化下的多种沉积相类型共生的情况，对陆相湖盆沉积充填样式及有利砂体预测提供有利的指导。

技术实现要素：

本发明是提供一种陆相盆地古气候约束下的沉积模式构建方法。本发明通过以下方式来实现其目的：

(1)基于不整合的特殊地震反射特征，通过钻井资料标定与地震资料相结合的方法确定研究层位的顶、底界面。利用干旱气候下麻黄粉属的优势属种建立孢粉与古气候的响应关系，确定区域干旱气候下发育的沉积界面。以地震资料所确定的地层顶底界面作为趋势面，明确区域干旱气候下等时沉积界面的分布边界。

(2)针对标准的沉积岩性组合剖面，通过岩心资料和岩屑资料对不同深度和不同构造部位的岩性组合进行矿物和化学元素分析，建立以时间演化为纵轴、能反映古气候变化的矿物和元素变化为横轴的变化曲线，从而确定出区域干旱气候下相对干燥与相对潮湿的演化史，归纳岩性组合类型与古气候变化(即相对干燥与相对潮湿)的对于关系。

(3)利用岩心资料和镜下资料，明确不同岩性组合所属的沉积相，借助测井资料建立相应的岩电图版，从而划分出全区沉积相类型及其展布规律；

(4)以沉积盆地构造位置为框架，确定不同构造部位所发育的岩性组合及其所反映的沉积相类型，从而明确以古气候控制下的沉积相类型及其沉积展布模式，构建区域干旱环境下气候波动所发育的沉积相模式。

附图说明

图1一种基于干旱气候约束下构建沉积模式的操作流程图

图2孢粉数据所控制的区域干旱环境下的层系界面；

图3a凹陷地化指标与岩性组合之间的响应关系；

图4a凹陷干旱气候波动下的沉积模式图。

具体实施方式

实施步骤如图1所示，以下进行详细步骤介绍：

步骤一：确定以古气候约束下的等时沉积顶、底界面

通过钻井资料标定与地震资料将结合的方法确定研究层位的顶、底界面。利用干旱气候下麻黄粉属的优势属种建立孢粉与古气候的响应关系，确定区域干旱气候下发育的沉积界面。以钻井资料与地震资料所确定的地层顶、底界面作为趋势面，明确区域干旱气候下等时沉积界面的分布边界。

步骤二：利用地球化学资料细化古干旱气候波动

针对标准的沉积岩性组合剖面，通过岩心资料和岩屑资料对不同深度和不同构造部位的岩性组合进行矿物和化学元素分析，建立以时间演化为纵轴、能反映古气候变化的矿物和元素变化为横轴的变化曲线，从而确定出区域干旱气候下相对干燥与相对潮湿的演化史，归纳岩性组合类型与古气候变化

(即相对干燥与相对潮湿)的对于关系。

步骤三：以岩性组合为桥梁，建立古气候与沉积相的关系

利用岩心资料和镜下资料明确不同岩性组合所属的沉积相，借助测井资料建立相应的岩电图版，从而划分出全区沉积相类型及其展布规律。以岩性组合为桥梁，确定干旱气候中相对气候波动(相对干燥与相对潮湿)情况下的沉积相类型。

步骤四：建立古气候约束下的沉积模式

以沉积盆地中构造位置为框架，确定不同构造部位所发育的岩性组合及其所反映的沉积相类型，总结干旱气候中相对气候波动下的沉积相类型的分布规律。从而建立以干旱气候波动控制下的沉积相展布模式，

实施例：

研究对象为a凹陷古近系一套陆相湖盆x组沉积岩层，前人根据沉积盆地缓坡的一套泛红砂泥岩，其凹陷中心为巨厚膏盐层系。利用孢粉资料确定研究层系为一套区域干旱气候下的沉积地层(图2)。将地震资料所确定的地层界面为趋势面，确定孢粉所控制下的等时层系界面及其分布。利用地球化学资料细化层系内部古气候的变化情况(即相对干燥与相对潮湿)(图3)。以岩性组合类型为桥梁，建立古气候与沉积相之间的联系，进而总结干旱气候波动下相对湿润的洪水期和相对干旱的枯水期所发育的沉积相类型及其在盆地中的展布模式(图4)，完成干旱气候约束下的沉积模式构建方法。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种陆相盆地古干旱气候约束下的沉积模式构建方法，尤其是适用于陆相湖盆干旱气候变化下的多种沉积相类型共生的情况。本发明针对陆相湖盆中对干旱气候变化下也存在相对潮湿和相对干旱的环境条件，开展以古气候约束条件下的沉积模式构建方法，从而补充了沉积盆地中气候与沉积相的相关理论，同时也对陆相湖盆沉积充填样式及有利砂体预测提供有利的指导。采用的技术方法包括以下步骤：步骤1：确定以古气候约束下的等时沉积顶、底界面；步骤2：利用地球化学资料细化古干旱气候波动；步骤3：以岩性组合为桥梁，建立古气候与沉积相的关系；步骤4：建立古气候约束下的沉积模式。

技术研发人员：单亦先;劳海港
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：2017.04.19
技术公布日：2017.09.12