本发明涉及恢复碳酸盐岩台地古风向领域，特别是一种定量恢复碳酸盐岩台地古风向的方法。
背景技术：
：：海相碳酸盐岩油气藏是我国油气勘探的重要领域，高能相带油气藏是主要的勘探对象。碳酸盐岩台地高能相带主要受风浪方向和水动力条件控制。风是气候演变过程中的重要因素，是大气环流的重要指征。重建古风向，对古气候与古地理重建有重要意义；为寻找碳酸盐岩高能相带中优质油气藏提供科学依据。目前，对古风向的重建主要集中在碎屑岩的研究，而对碳酸盐岩的研究相对薄弱；古风向重建主要以风成地貌形态、风成沉积物的空间分布特征、以及风力作用产生的结果等为依据。板块旋转是一种重要的构造运动形式，是古地理重建不可忽略的因素。磁化率各向异性具有容易测量、经济迅速、对环境无破坏、信息量丰富且相对准确的特点。在地质研究领域中得到广泛应用，尤其是岩石学和沉积学分析。碳酸盐岩是水成沉积物，磁化率各向异性结果指示的是水流方向，而水的流向不一定指示当时的风向。仅通过碳酸盐岩样品难以实现对风场的恢复。碳酸盐岩低水位暴露时期的沉积物主要受风的影响，故必须要寻找到这类能够记录风向证据的样品。磁化率各向异性是一种地质分析工具，用以研究含有磁性矿物受到的构造应力与沉积动力控制的结果。在大气环流背景下，信风影响水流的方向。利用磁化率各向异性对碳酸盐岩台地暴露的样品进行研究，与板块运动相结合，可为海相碳酸盐岩台地古风向重建提供指导，对碳酸盐岩台地油气勘探具有重要理论指导意义。现有技术一，姜在兴和张元福2019提供了一种基于风场、物源、盆地系统的储集砂体预测方法和装置。其中，方法包括：获取待预测区域的地质数据。其中，地质数据至少包括岩心数据、古生物数据、测录井数据和地震数据中的多种。将地质数据输入至预设的风场、物源、盆地系统模型中，生成待预测区域的滩坝砂体形成过程数据。其中，风场、物源、盆地系统模型中至少包括古物源恢复工具、古风力恢复工具、古风向恢复工具、古地貌恢复工具和古水深恢复工具中的多种。根据滩坝砂体形成过程数据，采用地质方法和地球物理方法预测待预测区域中滩坝砂体的具体分布位置。本发明可以有效地识别和预测浅水薄层滩坝砂体的分布位置和范围，提高了储集砂体预测方式可行性和准确性。现有技术一的缺点：1该方法主要运用了物理方法，旨在储集砂体预测，并非应用于碳酸盐岩台地古风向的恢复。2该方法中运用的工具多样，包括了古风向、古风力恢复工具等，但并没有给出古风向恢复的具体方法。3该方法运用多种工具进行储集砂体预测，主要应用于湖泊相，不适用于海相碳酸盐岩。现有技术二，姜在兴等2017提供了一种基于沿岸沙坝厚度定量测量古风力的方法及装置。该方法包括：根据预先获取的沿岸沙坝的基底坡度和沿岸沙坝的原始厚度，确定沿岸沙坝坝顶处的破浪水深；根据破浪水深和已知的合田良实曲线，确定破浪波高；根据破浪波高和已知的波浪统计特征，确定深水区有效波高；根据古风程和深水区有效波高，结合有限风区水体的波浪预测公式，计算得到风压系数；根据风压系数和已知的风压系数与风速的关系式，确定古风力风速。本发明根据沿岸沙坝厚度确定古风力，能够更加准确地定量恢复古风力。现有技术二的缺点1该方法通过一系列数据与公式测古风力，对于古风向的恢复不具可行性。2该方法主要涉及古风程和深水区，主要采集破浪水深和破浪波高数据，未对待测区含磁性矿物的沉积物进行有效利用。技术实现要素：为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种定量恢复碳酸盐岩台地古风向的方法，解决了现有技术中无法准确的恢复碳酸盐岩台地古风向的问题。本发明采用的技术方案是，一种定量恢复碳酸盐岩台地古风向的方法，包括以下步骤：步骤一，明确古风向待恢复区域和层位，进行基础资料调研、样品采集、数据处理。明确待恢复区的范围、地质时代以及地层的发育；对古风向待恢复区进行海平面背景调查，查明地层在地质时代演变中处于低水位暴露的时期；沉积体系分析，对待恢复区进行露头观测和岩心取样，通过现场观察及显微薄片鉴定的手段明确待恢复区的岩相及其特征；通过查找资料，确定待恢复区的板块旋转方位。步骤二，样品采集，采集应用于磁化率各向异性实验的含磁性矿物的样品，为磁化率各向异性数据处理提供实验基础，为定量恢复古风向提供有效依据。包括基于沉积学理论的磁化率各向异性样品的确定，在待恢复区沉积体系与相对海平面背景资料综合分析下，明确采样对象；采用便携式小型取样钻机(型号:d026-c)和可插入式定向罗盘对古风向待恢复区进行定位取样。步骤三，数据处理，进行具体的磁化率各向异性实验，获取实验结果，为定量恢复古风向提供直接数据。包括对定向样品进行磁化率各向异性实验测量，且进行三次正交测量；对测量数据进行分析，根据lagroixandbanerjee(2004)和zhuetal.(2004)提出的样品筛选和降噪的方法对样本集进行处理，且对有效样品进行赤平面投影及重心统计分析，得到样品磁化率各向异性的实验结果。步骤四，定量恢复古风向，包括磁化率各向异性与风方向的解释原理，通过解释原理及待恢复区的磁化率各向异性实验结果，确定待恢复区的理论模型，即为安静环境、单向流或是双向流；将确定的理论模型与磁化率各向异性实验结果结合，得出介质流动方向，并与板块旋转方位相结合，得出待恢复区域内的古风向。本发明定量恢复碳酸盐岩台地古风向的方法的有益效果如下：1.本发明利用磁化率各向异性与板块旋转方位相结合的技术手段，提供一套完整、易于操作且相对准确的恢复碳酸盐岩台地古风向的技术方案，为碳酸盐岩储层油气勘探提供一定的理论支撑。2.本发明创新性地通过待恢复区的沉积体系分析和海平面背景资料调查，选取能恢复出定量古风向的样品；并充分利用磁性矿物的磁化率各向异性特征，从磁化率各向异性解译原理、沉积学理论与板块旋转方位进行综合分析，得到古风向；为寻找高能沉积相带中油气提供科学依据，对碳酸盐岩油气勘探与研究具有一定的科学意义。附图说明图1为本发明的流程图。图2为本发明陕甘宁台地下-中奥陶统地层图。图3为本发明图表显示了麟游露头59个样品磁化率各向异性古地磁的磁线理度(l)、长轴的置信角(ε12)、磁面理度(f)、中轴的置信角(ε23)之间的关系图。图4为本发明陕甘宁台地青龙山、麟游、西硙口和三川河露头磁化率椭球体的赤平投影图。图5为本发明不同流体对沉积物中磁性矿物排列影响的理论模型图。具体实施方式下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本
技术领域：
：的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本
技术领域：
：的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。本发明中磁化率各向异性:是指岩石中磁性矿物、颗粒或者晶格的定向以及他们的组合，其物理实质是磁化强度随方向变化的性质(许顺山，1998)。板块旋转方位：是指板块绕其与地轴斜交的轴进行旋转运动，运动轨迹在地理方向和时间要素下形成的地理方位差称作板块旋转方位。以陕甘宁台地奥陶系碳酸盐岩为例，具体实施方案如下：步骤一：明确古风向待恢复区域和层位该步骤为明确技术方案应用对象，为样品采集、数据处理及定量恢复古风向提供基础资料数据。包括确定古风向待恢复区域和层位、相对海平面、沉积体系及板块旋转方位三方面的内容；确定古风向待恢复区和层位，为技术方案的开展提供地质资料，相对海平面与沉积体系的分析为磁化率各向异性的样品采集提供理论基础，板块旋转方位确定为定量恢复古风向提供坐标转化依据。其中确定古风向待恢复区域和层位是确定技术方案应用的区域及地层的相关数据；相对海平面的内容是要明确古风向待恢复区地层在沉积时的低水位和高水位时期；沉积体系内容是要对待恢复区的野外露头与岩心进行现场观测，获取露头展布形态、岩相、颜色、矿物类型、结构、构造等特征，其次对薄片样本进行显微鉴定，主要对岩相的微相及超微相进行定名，以及明确其矿物类型，特别是是磁性矿物；板块旋转方位确定的内容是要通过资料调查明确板块的古北和现北的关系。1.明确古风向待恢复区域和层位：本专利以陕甘宁台地奥陶系碳酸盐岩沉积体为例，奥陶系具体包括三道坎组、克里摩里组、桌子山组及马家沟组层位。2.相对海平面陕甘宁台地发育受构造和海平面升降的控制。华北地台发育始于中寒武世(毛庄阶)，海平面上升淹没了大部分华北地台(sloss,1963；milleretal.,2005；haqandschutter,2008)。当时，陕甘宁台地西面为祁连海，南面为秦岭海，东北面为华北海(guoetal.,2014)。晚寒武世和早奥陶世期间，陕甘宁台地内部的相对隆起和沉降区域随着华北地台应力场的变化而发育：在500-480ma时期，由于祁连海扩张造成东西向挤压，形成陕甘宁台地西部隆起，随后在480-475ma时期，由于秦岭海扩张引起的应力场重新定向引起南北向挤压，形成陕甘宁台地南部的隆起(赵振宇等,2012,2015；cohenetal.,2013)。这一系列构造运动导致陕甘宁台地内部的构造分为三个区域：(1)北部的伊盟古陆；(2)西南部的l形庆阳古陆；(3)中东部的米脂古凹陷。早、中奥陶世，陕甘宁台地经历了6个升降旋回，对应于马家沟组6个阶段(m1～m6)。在每个周期的海平面低位，出露的面积扩大，在m1和m2低位达到最大值。在各旋回的海平面升高期间，出露的面积缩小，在m6高水位期间达到最小值，此时伊盟古陆只有小部分暴露出来。由于海平面波动，台地内部的沉积环境发生了变化，低位形成蒸发台地(m1-m6)，高位形成局限台地(m1-m3)或开阔台地(m4-m6)(图2)。图2为陕甘宁台地下-中奥陶统地层(郭彦如等,2012；guoetal.,2014；王志浩等,2016；mengetal.,2019)。岩性垂向变化规律(guoetal.,2014)，相对海平面曲线(郭彦如等,2012)，地质年代(cohenetal.,2013)，及生物地层数据(孙肇才等,2002；陈强,2011；wangetal.,2013)。庆阳古隆起边缘：西缘和南缘(w&s)；北缘和东缘(n&e)。m1＝马家沟组马一段及以下地层，m2＝马家沟组马二段，m3＝马家沟组马三段，m4＝马家沟组马四段，m5＝马家沟组马五段，m6＝马家沟组马六段及以上地层。ly＝麟游露头；ql＝青龙山露头；sc＝三川河露头；xw＝西硙口露头。沉积体系(1)总计观察陕甘宁台地四个野外露头点，包括青龙山、麟游、西硙口和三川河露头。青龙山露头共观测40m，包括三道坎-桌子山组；麟游露头共观测120m，包括三道坎-克里摩里组；西硙口露头共观测260m，包括三道坎-克里摩里组；三川河露头共观测160m，包括马家沟组第一段-第四段(图2)。以大约5m的间隔在地层剖面中进行样品采集，共采集159个样品；对每个露头进行详细的观测描述，并对采集的样品进行岩相分析。共观察了78口井的岩心，累计进尺1200余米，以大约5m的间隔对岩心进行取样，共制得256个薄片样品。(2)总计制备415张薄片，并使用透射光显微镜进行检查。采集的样品用茜素红染色以鉴定碳酸盐岩矿物；用蓝色树脂铸体以突显孔隙。鉴定的标准基于“石油天然气行业-syt5368-2000岩石薄片鉴定规范”。使用标准岩相显微镜(卡尔蔡司axioscopea1)进行薄片鉴定。面孔率采用20×30网格点计数法计算(每个样本600个观测值)。(3)基于对待恢复区域内奥陶系钻井岩心观察和露头观测，及室内薄片鉴定等手段，对该区岩石的岩性、层理构造、颗粒类型、化石含量等几个方面进行分析研究。根据碳酸盐岩的描述标准和解释规范(tuckeretal.,2009；wright,1992；flügel,2004)，对样品进行鉴定划分，主要参考邓哈姆的分类方案(dunham,1962)进行微相及超微相划分。在该待恢复区域内，岩石类型有碳酸盐岩、蒸发岩及碎屑岩三大类，具体共鉴定划分出7个沉积微相和25个超微相。以鲕粒颗粒灰岩鉴定为例，该岩石样品为灰色，块状构造。岩石组分为颗粒、基质与胶结物；少量副矿物为黄铁矿。颗粒类型为鲕粒，含量约为76％，呈放射状结构，分选中等，颗粒大小在0.2～0.5mm。岩石为颗粒支撑，颗粒被亮晶方解石充填胶结，胶结物约为22％；副矿物为黄铁矿，自形程度为半自形—他形，含量约为2％，黑色不透明。根据邓哈姆分类方案，本次发现的鲕粒颗粒灰岩不含泥晶，且沉积时原始成分中无生物粘结作用，故综合定名为鲕粒颗粒灰岩。其它样品的鉴定原理类似，其结果如表1所示。碳酸盐岩碳酸盐岩类包括泥晶灰岩，粒泥灰岩，泥粒灰岩和颗粒灰岩，黏结岩和格架岩及白云岩。其中泥晶灰岩主要特点是深灰色；薄层至厚层；主要由泥晶组成；丘状；含微生物；杂色，可见部分潜穴选择性发生白云石化；具有生物扰动特征；可见角砾；含粘土；可见裂缝。粒泥灰岩的特点是灰色至深灰色；薄层至中层(<20m)；基质支撑；可见颗粒(>10％)；含角砾、生物碎屑(三叶虫、介形类和海绵动物)及内碎屑(直径<0.01m)。泥粒灰岩和颗粒灰岩的特点是灰色；薄层(<10m)；颗粒支撑；发育叠层石构造；似球粒；含化石；亮晶胶结物充填；含黑色沥青、内碎屑、扁平卵石内碎屑；可见有鲕粒发育。黏结岩和格架岩的特点是棕灰色至浅灰色；为丘状；部分可见介形虫、微生物、珊瑚礁、海绵礁、层孔虫礁；无层理；多孔；含黑色沥青。白云岩主要有孔和无孔两大类发育，无孔白云岩含有黑色沥青。蒸发岩蒸发岩包括盐岩、膏岩与膏质白云岩三类超微相，其主要特征是浅色(灰色)；厚层发育(>20m)；一般为块状；无层理发育；不含化石；不含生物碎屑及内碎屑。碎屑岩碎屑岩包括砂岩、粉砂岩与页岩三类超微相。其主要特征是粉砂岩和砂岩为浅灰色，薄层发育(<10m)；可见裂缝及羽状交错层理，含磁铁矿；页岩为黑色块状，厚层发育(>20m)；水平层理；可见笔石。其中(1)mf7a为方解石充填胶结的砂岩，石英颗粒呈棱角状，分选较差，细粒至中粒0.1-0.8mm，在露头处可见羽状交错层理；(2)mf7b为方解石充填胶结的粉砂岩，石英颗粒(<0.06mm)呈棱角状，分选差；(3)mf7c是深色页岩，可见有笔石化石，含少量分选差的棱角状至次棱角状的石英颗粒，在露头可见水平层理。最常见的超微相是mf7a，占所有碎屑岩样品的58％。在露头处发现低水位时期暴露的砖红色碎屑沉积物，且含有磁性矿物。表1.陕甘宁台地下-中奥陶统沉积相、微相、超微相分类及特点板块旋转方位确定板块绕其与地轴斜交的轴进行旋转运动，运动轨迹在地理方向和时间要素下形成的地理方位差称作板块旋转方位。应用磁异常条带和磁反转历史能定量的判断过去大陆的相对位置(侯泉林,2018)。古地磁资料分析或古大陆复原表明，板块在漫长地质历史年代中的漂移运动，不仅表现为水平距离的巨大位枷而且包含着地理方向这一分量的不断改变，即伴随发生着明显的持续性旋转运动(陈长春,1994)。依据zhaoetal.(1992)与huangetal.(1999)对华北地台板块旋转的研究资料，对华北地台古地理位置进行分析。其表明，在奥陶纪，华北地台位于大约30-35°n的古纬度(图4a；zhaoetal.,1992；huangetal.,1999)。在此背景下，陕甘宁台地的古北位于现代北偏东135°±15°(图4)。图4.华北地台在奥陶纪的古地理(a)及其从奥陶纪到现今的旋转(b)关系(据zhaoetal.,1992；huangetal.,1999；修改)。步骤二：样品采集该步骤是采集用于磁化率各向异性实验的含磁性矿物的样品，为磁化率各向异性数据处理提供实验样品，为定量恢复古风向提供有效依据。该步骤包括明确取样对象、露头定位取样两方面的内容。其中明确取样对象基于相对海平面与沉积体系分析的资料，明确能指示风方向的低水位时期暴露的含磁性矿物的沉积物。对于碳酸盐岩台地，一般为砖红色粉砂岩；在明确取样对象后，利用便携式小型取样钻机(型号:d026-c)和可插入式定向罗盘进行定位取样。1.明确取样对象基于对陕甘宁台地的现场露头、岩心、岩石薄片的数据资料，以及对陕甘宁台地海平面背景的调查资料。可知：(1)在陕甘宁碳酸盐岩台地区域内，碳酸盐岩样品中不一定存在风信息的记录，难以实现对研究区风场的恢复；其次碳酸盐岩样品中含有很少量的磁性矿物，且岩心样品所含磁性矿物的原始排列方向在岩心钻进过程中遭到不同程度的选择，不满足磁化率各向异性实验的要求。(2)在陕甘宁碳酸盐岩台地区域内，碎屑岩样品中存在较多的磁性矿物；暴露于地表露头或浅层的砖红色碎屑沉积物，是海平面低水位暴露时期沉积形成，且这类砖红色碎屑沉积物中含有较多的磁性矿物，满足磁化率各向异性实验的条件。(3)陕甘宁碳酸盐岩台地区域内，青龙山、麟游、西硙口与三川河四个露头处分布有砖红色碎屑沉积物(图2)。以陕甘宁台地碳酸盐岩沉积体系分析与该台地的海平面背影资料分析为基础，可知在碳酸盐岩台地内，满足磁化率各向异性要求且能达到预期结果的样品须具有针对性，需在陕甘宁台地内进行野外定位采集，且定位采集低水位暴露时期的砖红色碎屑沉积物。2.露头定位取样基于沉积学理论分析，在古风向待恢复区域内，对野外露头海平面低水位时期暴露的砖红色碎屑沉积物进行样品采集。采用便携式小型取样钻机(型号:d026-c)和可插入式定向罗盘对陕甘宁碳酸盐岩台地奥陶系地层的青龙山、麟游、西硙口与三川河四个露头进行定位取样，总共获得了224块古地磁样品。其中在在青龙山露头取样9块、在麟游露头取样59块、在西硙口露头取样54块、在三川河露头取样54块。每一个样品是直径为25mm，高度为22mm的圆柱体。步骤三：数据处理该步骤是要进行具体的磁化率各向异性实验，获取实验结果。包括磁化率各向异性实验测量及磁化率各向异性结果两方面的内容。其中磁化率各向异性实验测量是要对采集的样品进行初步处理，包括洗涤、干燥、形状处理等措施，利用磁化率仪器对样品进行实验测量；利用safyr和anisoft两个软件计算获得所有与古地磁相关的参数(constableandtauxe,1990)，包括磁线理度(l)、磁面理度(f)、各向异性度(p)、形状因子(t)等，进而根据lagroixandbanerjee(2004)和zhuetal.(2004)提出的样品筛选和降噪的方法对有效样品进行筛选分析，且对有效样品进行赤平面投影及重心统计分析，从而得到样品磁化率各向异性的实验结果。1.磁化率各向异性实验测量在样品初步处理好之后，用磁化率仪器(型号:hkb-1；场强:300a/m；场频:920hz；电源:交流220v/110v,50/60hz,15w；灵敏度:2×10-12m3)进行测量。每个样品沿正交平面测量三次。样品的磁化率各向异性通常可以描述为kmax、kint、kmin,其分别代表样品磁化率各向异性三维椭球体的长轴，中轴，短轴。d-kmax,d-kint,d-kmin分别代表样品磁化率各向异性长轴、中轴、短轴的倾向；i-kmax,i-kint,i-kmin分别代表样品磁化率各向异性三维椭球体的长轴、中轴、短轴的倾角。磁化率各向异性的三维椭球体指示了顺磁性和抗磁性颗粒的综合结果(nawrockietal.,2018)。kmax,kint,kmin可以通过多种组合方式来描述样品的磁化率各向异性三维椭球体的特征(jelinek,1981；lagroixandbanerjee,2004)。其具体参数为：磁线理度(l)＝kmax/kint(1)磁面理度(f)＝kint/kmin(2)各向异性度(p)＝kmax/kmin(3)形状因子(t)＝(2η2-η1-η3)/(η1-η3)(4)其中η1,η2,η3是ln(kmax),ln(kint),ln(kmin)。f12和f23参数用来描述磁线理不稳定性和磁面理不稳定性。通过lagroixandbanerjee(2004)提出的方法，ε12和ε23两个参数将被用来描述长轴和中轴的置信角。在陕甘宁台地中，四个露头的大多数样品都表现出扁圆形的三维椭球体磁性结构；磁化率各向异性度(p)与磁面理度(f)存在着正相关的关系(图3a)，指示了样品中的磁性矿物的排列方向主要受水流或者风的影响(lagroixandbanerjee,2004；nawrockietal.,2018)。长轴的置信角(ε12)和磁线理度(l)(图3b)，中轴的置信角(ε23)和磁面理度(f)(图5c)呈现出了负相关的关系。与此同时，ε12和磁面理之间缺乏相关性，表明磁线理和磁面理可能是由不同矿物的定向所决定(图3c)。图3为图表显示了麟游露头59个样品磁化率各向异性古地磁的磁线理度(l)、长轴的置信角(ε12)、磁面理度(f)、中轴的置信角(ε23)之间的关系。(a)磁线理度(l)和长轴的置信角(ε12)之间的关系；(b)磁面理度(f)和中轴的置信角(ε23)之间的关系；(c)磁面理度(f)和长轴的置信角(ε12)之间的关系。将磁化率各向异性主轴的地理方位进行赤平投影。图4a显示了所有样本的d-kmax、ikmax、d-kmin和i-kmin的投影。然后根据lagroixandbanerjee(2004)和zhuetal.(2004)提出的样品筛选和降噪的方法对样本集进行筛选，剔除掉参数满足f12<4和ε12>22.5°条件的样品，以分离出最显著的kmax。剔除f12<4的样品时，磁线理的中间和最小磁化率轴的置信比为1.0。ε12>22.5°的样品拒收后，磁面理中最大和中间磁化率轴的置信比为1.0。每个露头只有少数样本符合这些标准：青龙山露头的9个样品中有4个样品满足，有效样品占44％；麟游露头的59个样品中有18个样品满足，有效样品占31％；西硙口露头的54个样品中的18个样品满足，有效样品占33％；三川河露头的54个样品中的16个样品满足，有效样品占30％(图4)。筛选磁化率各向异性数据时使用的另一个参数是i-kmin：磁化率各向异性三维椭球体中轴倾角满足i-kmin>70°值，通常对应于具有扁磁性组构的未扰动(较少改造)沉积物(lagroixandbanerjee,2004；nawrockietal.,2018)。筛选f12>4，ε12<22.5°，i-kmin>70°的样本，筛选结果为：青龙山露头的9个样品中有4个样品满足，有效样品占44％；麟游露头的59个样品中有16个样品满足，有效样品占27％；西硙口露头的54个样品中的7个样品满足，有效样品占13％；三川河露头的54个样品中的11个样品满足，有效样品占20％。图4为陕甘宁台地青龙山、麟游、西硙口和三川河露头磁化率椭球体的赤平投影图。(a)四个露头所有样品的赤平投影图。(b)四个露头筛选后样品(样品满足f12>4,ε12<22.5°,i-kmin>70°)的赤平投影图。(c)四个露头的古地磁结果对古流向的解释；古北与现北方位的夹角来自zhaoetal.,1992；huangetal.,1999。磁化率各向异性结果(1)通过赤平投影图得到各露头样品指示的方向。青龙山、麟游、西硙口和三川河四处露头的样品，在经过数据处理后，其样品磁化率各向异性三维椭球体的赤平投影都表现出一个最集中的方向：青龙山露头为4°–48°，麟游露头为347°–58°，西硙口露头为7°–98°，三川河露头为163°–311°(图4b)。(2)应用重心统计方法(使用safyr或anisoft软件进行计算)来评估每个露头筛选样本的kmax值分布，从而确定优势方向。在不考虑倾角的情况下，重心统计图只放大了kmax的倾向变化。青龙山、麟游、西硙口和三川河露头样品的d-kmax值重心分别为21°、12°、50°和204°，相对于现北(表2；图4c)。表2.青龙山、麟游、西硙口和三川河露头磁化率各向异性的平均取向和不确定值缩写：d-kmax＝三维椭球体磁化率各向异性长轴的倾向；i-kmax＝三维椭球磁化率各向异性长轴的倾角；d-kint＝三维椭球体磁化率各向异性中轴的倾向；i-kint＝三维椭球体磁化率各向异性中轴的倾角；d-kmin＝三维椭球体磁化率各向异性的短轴的倾向；i-kmin＝三维椭球体磁化率各向异性的短轴的倾角；ql＝青龙山露头；ly＝麟游露头；xw＝西硙口露头；sc＝三川河露头。(3)故得到四处露头样品的磁化率结果为：青龙山露头为21°，麟游露头为12°，西硙口露头为50°，三川河露头为204°。步骤四：定量恢复古风向该步骤包括磁化率各向异性解译原理与定量古风向两方面的内容。其中磁化率各向异性解译原理为确定待恢复区的流体模型提供理论依据，即安静环境、单向流或是双向流；定量古风向是通过磁化率各向异性实验结果与磁化率各向异性解译原理相结合，确定待恢复的流体模型，进而通过磁化率各向异性实验结果与板块旋转方位相结合，得出古风向待恢复区域内的古风向。磁化率各向异性解译原理磁化率各向异性是指岩石中磁性矿物、颗粒或者晶格的定向以及他们的组合，其物理实质是磁化强度随方向变化的性质(许顺山，1998)。磁化率各向异性可归因于沉积物中晶体轴和(非球形)颗粒外部形态的非随机取向。磁化率各向异性可以用以提供古流向或者古风向信息(lagroixandbanerjee,2002；nawrockietal.,2018)。tarlingandhrouda(1993)研究了风和水流对磁性颗粒结构的影响，并提出了自然系统中沉积物的磁化率各向异性对风或者水流强度和方向的关系：在静水环境下，磁化率各向异性的长轴呈随机方向排列(图5a)；在单向流环境下，磁性矿物颗粒会向水流的方向倾斜产生叠瓦状的结构，并且颗粒的长轴调整为与水流方向平行一致的线性排列(图5b)；在双向流环境下，磁性矿物颗粒的方向呈现一致的线性排列，但是长轴的展布方向与水流方向垂直(图5c)。图5为不同流体对沉积物中磁性矿物排列影响的理论模型(据tarlingandhrouda,1993；zhuetal.,2004；zhangetal.,2010；修改)。(a)静水环境下，磁化率各向异性的长轴呈随机方向排列。(b)单向流环境下，磁性矿物颗粒会向水流的方向倾斜产生叠瓦状的结构，并且颗粒的长轴调整为与水流方向平行一致的线性排列。(c)双向流环境下，磁性矿物颗粒的方向呈现一致的线性排列，但是长轴的展布方向与水流方向垂直。定量古风向(1)从每个露头样品的磁化率各向异性三维椭球体赤平投影图可以看出，古地磁长轴展布在一个集中的方向上，而非两个对称的方向(图4b)，与单向流模型(图5b)最为相似，故样品的磁化率各向异性方向可根据单向流模型(图5b)进行解释。(2)基于磁化率各向异性单向流模型(图5b)，在不同露头恢复出的古风向为：青龙山露头为21°或者201°；麟游露头为12°或者192°；西硙口露头为50°或者230°；三川河露头为24°或者204°(图4b，c)。上述角度为现今坐标体系。(3)华北地台经顺时针旋转120°-150°校正后(图4,zhaoetal.,1992；huangetal.,1999)，可知青龙山、麟游、西硙口和三川河四处露头位置的古风向分别对应于66°、57°、95°、69°，或者246°、237°、275°、249°。(4)根据古气候资料，陕甘宁地台在奥陶纪位于北信风带内，即接受当时的东北风，但是具体定量古风向不清楚。结合上述定量分析结果，可以发现青龙山、麟游、西硙口和三川河四处露头位置的古风方向分别对应于66°、57°、95°、69°，取平均值为72°。即陕甘宁台地在奥陶纪的古风向为72°(相对于古北方向)。当前第1页12当前第1页12