System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法及系统技术方案_技高网

一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法及系统技术方案

技术编号:43648189 阅读:5 留言:0更新日期:2024-12-13 12:43
本发明专利技术提供了一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法及系统,采用在镜下薄片精细鉴定的基础上,使用XRD初步识别样品中的矿物类型,结合阴极发光测试下的矿物颜色变化,采用XRD分析其矿物组成,并利用碳酸盐矿物、粘土矿物、硅质矿物三种主要端元进行三角投图,以识别混积页岩主要岩相类型和各类岩相的平面展布特征;通过TOF‑SIMS进行混积型页岩内部微区矿物成分和微区元素变化识别,并使用有机地球化学中的生物标志化合物进行沉积环境的判识,以达到识别出混积页岩的复杂岩相变化对应的沉积环境改变,以此厘清混积型页岩的形成机制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于页岩油气勘探,特别涉及一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法及系统


技术介绍

1、海相页岩是由细粒沉积物在海洋环境中沉积形成的。了解海相页岩的沉积环境对于解释地质历史、预测页岩气和页岩油资源分布、以及重建古气候和古环境具有重要意义。研究海相页岩沉积环境的方法包括地质调查、岩石学分析、地球化学分析、古生物学分析、物理性质分析、古气候重建、数值模拟和地层对比等。二叠纪-三叠纪(p-tr)之交生物大灭绝事件是地球生命遭受自显生宙以来最严重的一次浩劫,海洋生态系统的完全恢复非常缓慢,持续时间超过了早三叠世的约5百万年。进入中三叠安妮期后恢复速度突然加快,海洋多样性和生态系统持续恢复。从早三叠世到中三叠世的转换以一层蚀变的酸性凝灰岩为标志,在四川盆地和贵州等邻近省份的大多数露头中都可以识别到。根据牙形刺生物地层学、磁性地层学,并结合锆石铀/铅年龄,认为早-中三叠世界线的年龄为247.21±0.1米,由此进入了安尼期。在安尼期整体普遍沉积浅水碳酸盐为特征,然而在雷三期却沉积了一套混积型页岩,沉积该套页岩的原因仍不清楚,这就极大的制约了该段油气的勘探开发。

2、研究海相页岩沉积环境的方法涵盖多个学科领域,包括地质学、岩石学、地球化学、古生物学、物理性质分析、古气候重建、数值模拟和地层对比等。野外地质调查是研究的基础,通过对露头和钻井岩芯的详细观察和描述,研究者可以了解页岩的层序、岩性变化、沉积构造和构造变形。这些信息对于识别沉积相和理解沉积环境的演化过程至关重要。地层学分析通过研究页岩的层序和地层关系,确定沉积事件的时间和空间分布,揭示不同区域之间的地质联系。岩石学分析包括薄片鉴定和扫描电子显微镜(sem)分析。薄片鉴定利用显微镜观察页岩薄片,识别矿物组成和结构特征,提供详细的矿物学和岩石学信息。sem分析则提供高分辨率的页岩表面形貌,识别微小颗粒和结构,揭示页岩的微观特征。地球化学分析是研究海相页岩沉积环境的重要手段。元素地球化学分析通过x射线荧光光谱(xrf)、等离子体质谱(icp-ms)等技术,测定页岩中的元素含量,了解沉积环境的化学条件。同位素地球化学分析通过测定碳、氧、硫等同位素比值,推断古气候、古海洋化学和有机质来源。有机地球化学分析利用热解气相色谱质谱(py-gc-ms)等技术,分析页岩中的有机质,了解生物生产力和有机质保存条件。古生物学分析通过研究页岩中的微化石和孢粉化石,提供沉积环境的生物学证据。微化石分析研究浮游生物化石,如介形虫、有孔虫和藻类,推断沉积环境的生物特征。孢粉分析则通过分析页岩中的孢粉化石,了解古气候和古植被,提供关于陆地植被和气候变化的信息。物理性质分析包括粒度分析和磁化率测量。粒度分析利用激光粒度分析仪等设备测定页岩的粒度分布,推断沉积环境的能量条件。磁化率测量通过测定页岩的磁化率,了解沉积物的来源和成因,提供物理证据。古气候重建通过分析页岩的颜色、有机质含量和碳酸盐含量,推断沉积期间的气候变化。沉积物颜色和有机质含量可以提供关于气候变化的直观证据,而碳酸盐含量测定则揭示古海洋的化学环境和气候变化。

3、通常意义上,混合沉积物是指陆源碎屑与碳酸盐(包括异化粒等)在沉积上的混合。混合沉积可分为狭义的和广义的:狭义的是指陆源碎屑与碳酸盐组份的混合(在同一岩层内),广义的混合则包括了秩义的和陆源碎屑与碳酸盐层构成交叠互层或夹层的混合。因此,混积型页岩的沉积具有多样性和复杂性。

4、野外地质调查是研究的基础,通过对露头和钻井岩芯的观察和描述,可以了解页岩的层序和沉积构造。然而,露头和钻井岩芯可能不连续,无法全面反映页岩的空间变化。此外,野外调查需要大量时间和人力资源,并且调查结果可能受到气候、地形和植被等因素的限制,影响调查的全面性和准确性。

5、地层学分析通过研究海相页岩的层序和地层关系来确定沉积环境的演化过程。然而,地层对比受限于露头和钻井资料的数量和质量,不同区域的地层对比可能存在不确定性。地层间的非连续性和复杂的构造变形也可能使对沉积环境的解释更加困难。

6、岩石学分析包括薄片鉴定和扫描电子显微镜(sem)分析。薄片鉴定通过显微镜观察页岩薄片,识别矿物组成和结构特征。然而,样品制备和鉴定需要高水平的技术和设备,薄片观察只能提供局部信息,无法全面反映页岩的整体特征。sem分析提供高分辨率的页岩表面形貌,可以识别微小颗粒和结构,但需要特殊的设备和样品制备,数据处理和解释复杂,观察区域有限。

7、地球化学分析包括元素地球化学、同位素地球化学和有机地球化学。元素地球化学分析可以提供丰富的化学信息,但元素分布可能受后期成岩作用影响,化学分析需要高精度设备和严格的实验条件。同位素地球化学分析可以提供关于沉积环境和生物活动的详细信息,但需要高精度的设备和技术,数据解释复杂,可能受多种因素影响。有机地球化学分析可以揭示古环境中的生物活动和有机质保存条件,但有机质容易受后期成岩作用影响,分析过程复杂,结果可能不易解释。

8、古生物学分析包括微化石分析和孢粉分析。微化石分析可以提供沉积环境的生物学证据,但微化石保存状况不一,可能受到沉积后期的生物扰动和化学变化影响。孢粉分析可以提供关于陆地植被和气候变化的信息,但孢粉化石的保存条件苛刻,样品处理和鉴定需要高水平的技术。

9、物理性质分析包括粒度分析和磁化率测量。粒度分析可以提供关于沉积环境能量条件的信息,但需要高精度设备和严格的样品制备,结果可能受样品代表性影响。磁化率测量可以提供关于沉积物来源和成因的物理证据,但受矿物成分影响,解释结果需要结合其他数据。

10、古气候重建通过分析页岩的颜色、有机质含量和碳酸盐含量来推断沉积期间的气候变化。颜色和有机质含量分析可以提供直观的气候变化证据,但容易受后期成岩作用影响,分析结果可能不稳定。碳酸盐含量分析可以提供关于海洋化学环境和气候变化的信息,但受沉积环境和成岩作用影响,分析结果需要谨慎解释。

11、数值模拟利用地质模型软件模拟沉积过程,重建古环境。数值模拟可以在时间和空间上重建沉积环境,提供定量化的研究结果,但需要大量的数据和参数,模型结果受输入数据和假设的影响。地层对比通过对比不同区域的页岩层序来确定沉积事件的时间和空间分布,可以揭示区域间的地质联系,但受限于露头和钻井资料的数量和质量,不同区域的地层对比可能存在不确定性。

12、因此,研究海相页岩沉积环境的方法和技术各有其局限性,每种方法都有其局限性,研究者需要进一步在实际应用中根据具体情况选择合适的方法,并综合考虑各种因素对结果的影响,通过不断优化和改进研究方法,可以提高对海相页岩沉积环境的认识和理解。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法及系统,综合运用多种技术和方法,结合地质调查、岩石学分析、地球化学分析、古生物学分析、物理性质分析、古气候重建、数值模拟和地层对比等手段;不仅可以提供关于古环境的详细信息,还可以为资源勘探和地质历史研究提供重要依据。

2、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法,其特征在于,步骤S1还包括:阴极发光作为对陆源输入的识别手段,不同矿物在阴极发光下会显示出不同的颜色和光谱特征,有助于识别矿物类型及其分布;以石英为标志性矿物,在阴极发光情况下,陆源碎屑石英存在强发光现象,微米级生物成因石英存在不发光现象。

3.根据权利要求1所述的一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法,其特征在于,步骤S2具体包括:步骤S21,利用生物标志化合物对其沉积环境整体变化趋势进行恢复,且利用不同类型的混积型页岩岩相饱和烃色谱和质谱判断有机质来源差异和环境变化。

4.根据权利要求3所述的一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法,其特征在于,步骤S21具体包括:第一步,获取页岩饱和烃色谱与质谱分析结果,利用分析结果中的碳数集指标范围,确定有机质属于陆相还是海相;第二步,利用生物标志化合物中的姥鲛烷Pr/C17与植烷Ph/C18进行初步的环境识别,利用Pr/Ph进行还原性初步识别;姥植比Pr/Ph小于0.5时,反映强还原性的环境,Pr/Ph位于0.5~2之间为还原环境,Pr/Ph大于2则表现为氧化环境下陆源有机质输入,利用Pr/nC17与Ph/nC18的比值识具体有机质来源;第三步,在质谱图中,选择两种质荷比条件进行分析,分别为m/z=217,m/z=191,在m/z=217的饱和烃质谱分析结果中,甾烷组成和分布特征能很好地揭示经源岩演化历程以及沉积环境,C27R甾烷来源主要为藻类有机体的低等水生生物,C28R甾烷以陆源高等植物为主,C29R甾烷主要与蓝绿藻有关;三种甾烷分布特点可以直观判断出其有机物来源,从而确定沉积环境。

5.根据权利要求4所述的一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法,其特征在于,步骤S2具体还包括:步骤S22,判断海相混积型页岩沉积环境的多维度耦合性恢复机制,利用TOF-SIMS对样品微量元素开展微区测试,对该测试点所代表的沉积环境变化进行高精度恢复。

6.根据权利要求5所述的一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法,其特征在于,步骤S22具体包括:

7.一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复系统,其特征在于,包括判识混积型页岩岩相特征系统和判识混积型页岩沉积环境恢复系统;

8.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述的一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法。

9.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法。

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【技术特征摘要】

1.一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法,其特征在于,步骤s1还包括:阴极发光作为对陆源输入的识别手段,不同矿物在阴极发光下会显示出不同的颜色和光谱特征,有助于识别矿物类型及其分布;以石英为标志性矿物,在阴极发光情况下,陆源碎屑石英存在强发光现象,微米级生物成因石英存在不发光现象。

3.根据权利要求1所述的一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法,其特征在于,步骤s2具体包括:步骤s21,利用生物标志化合物对其沉积环境整体变化趋势进行恢复,且利用不同类型的混积型页岩岩相饱和烃色谱和质谱判断有机质来源差异和环境变化。

4.根据权利要求3所述的一种判断海相混积型页岩沉积环境的高精度恢复方法,其特征在于,步骤s21具体包括:第一步,获取页岩饱和烃色谱与质谱分析结果,利用分析结果中的碳数集指标范围,确定有机质属于陆相还是海相;第二步,利用生物标志化合物中的姥鲛烷pr/c17与植烷ph/c18进行初步的环境识别,利用pr/ph进行还原性初步识别;姥植比pr/ph小于0.5时,反映强还原性的环境,pr/ph位于0.5~2之间为还原环境,pr/ph大于2则表现为氧化环境下陆源有机质输入,利用pr/nc17与ph/nc18的比值识具体有机质来源;第三步,在质谱图中,选择两种质荷比条件进行分析,分别...

【专利技术属性】
技术研发人员:霍飞文华国黄宇涵张晨王兴志谢圣阳李博康家豪席志店胡毅
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:

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