一種海侵事件煤層關鍵界面的識別方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于資源調查和預測領域，具體涉及一種海侵事件煤層關鍵界面的識別方法。
【背景技術】
[0002]在陸表海沉積的含煤地層中，海侵沉積與煤層的直接組合關系比較突出，即海相沉積直接壓煤且呈多旋回交替出現，構成了一種特殊的沉積相組合。而直接伏于海相灰巖之下的煤層則不含任何海相動化石。這種淺海相沉積大面積覆蓋在非海相沉積物之上的現象在陸表海盆地東南緣充填沉積垂向序列上反復出現多次，代表了多個典型的特殊旋回。海相層與下伏煤層之間具有相序缺失，即沒有海水逐漸侵沒(向陸侵進過程的相應的沉積序列)。海相沉積與煤層的組合受海平面變化周期的控制，在低級別的海平面變化周期中形成薄層海相灰巖與較厚煤層的組合，高級別的海平面變化周期中則多形成厚層海相沉積與薄煤層的組合。在層序地層格架中，海侵體系域的煤層位于體系域的底部，而海退成因的煤層則位于高水位體系域的頂部。可以說，煤層的發育都與海平面升降變化中的轉折期有關，而海侵成煤成為陸表海盆地成煤的重要特色。在低級別的海平面變化周期內，適合泥炭沼澤發育的持續時間相對較長，盡管海平面波動對泥炭堆積產生重要影響，但泥炭堆積得以較穩定的進行且最終成煤。從盆地較大范圍觀察煤層與海侵沉積的穩定性，煤層與海侵沉積間存在互相消長的關系，靠陸方向煤層較厚，靠盆地方向煤層較薄，而海相灰巖則恰恰與之相反。海侵事件是陸表海盆地沉積中的重大事件，影響到成煤作用及煤的聚積規律，海侵事件界面的識別是關鍵工作。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提出一種海侵事件煤層關鍵界面的識別方法，通過進行陸表海沉積序列中事件沉積的識別，以建立具有等時性的地層對比框架。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0005]—種海侵事件煤層關鍵界面的識別方法，包括如下步驟:
[0006]a煤層與上部巖層分界面的識別，包括沉積特征識別和測井資料識別;其中，
[0007]沉積特征識別包括如下三個方面:
[0008]al不同水域環境中沉積物的差異特點;其中，水域環境包括深水和淺水環境；
[0009]a2反映生物發育環境差異大的生物物種突變特點；其中，發育環境包括淺水、深水、淡水及海洋環境；
[0010]a3沉積物質組成及沉積構造差異分界；
[0011]b煤層與下部巖層分界面的識別，包括沉積特征識別和測井資料識別；其中，沉積特征識別包括如下兩個方面:
[0012]bl煤層之下直接接觸巖層植物根系的形態和產狀；
[0013]b2煤層之下直接接觸巖層古土壤層的特征，包括厚度和沉積物質；
[0014]c煤層層內異質結構面的識別，包括沉積特征識別和測井資料識別；其中，沉積特征識別包括如下兩個方面:
[0015]Cl特別結核層分布;其中，特別結核層包括黃鐵礦結核層和菱鐵礦結核層；
[0016]c2特殊異質沉積;其中，特殊異質包括物源物質和海洋沉積物；
[0017]d微觀證據綜合判識，包括如下四個方面:
[0018]dl煤層頂部巖層中海相微量元素類型、豐度；
[0019 ] d2煤層底部巖層中暴露沉積微量元素類型、豐度；
[0020]d3煤層、頂部、底部巖層中微體古生物類型、豐度；
[0021 ] d4煤層中動物化石、微體古生物類型、豐度；
[0022]e單井、單剖面識別，宏觀與微觀特征綜合起來判識；
[0023]f連井、長距離剖面、同一層位大區域對比。
[0024]本發明具有如下優點:
[0025]本發明方法從煤層頂界面、底界面、煤層層內結構三個層面，煤層頂部巖層中海相微量元素類型、豐度，煤層底部巖層中暴露沉積微量元素類型、豐度，煤層、頂部、底部巖層中微體古生物類型、豐度，以及煤層中動物化石、微體古生物類型、豐度識別和界定海侵事件的存在，從沉積特征、生物特征、測井曲線及微觀等方面尋找證據，單井、單點、單剖面開始，通過連井剖面、區域連片實現點、線、面大區域的空間鏈接和對比，從而有效識別海侵事件煤層的關鍵界面。通過本發明方法，可以建立具有等時性的地層對比框架。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明海相灰巖層直接壓在煤層之上的現象圖；
[0027]圖2為本發明中一種海侵事件煤層關鍵界面的識別方法的流程圖；
[0028]圖3為本發明陸表海盆地海侵事件沉積灰巖對比圖；
[0029]圖4為本發明巖心與測井識別海侵事件界面圖；
[0030]圖5為本發明陸表海盆地充填沉積中的連續沉積與非連續沉積的比較圖；
[0031 ]圖6為本發明海侵層序中的典型海相動物化石類型圖；
[0032]圖7為本發明海侵層地球化學特征變化曲線特征圖。
【具體實施方式】
[0033]如果在煤層底板識別出暴露沉積，那么，這種暴露沉積可能代表一種曾受到剝蝕或無沉積面，實際上可能為一種沉積間斷面，如圖1所示，煤層的底板、煤層、煤層之上的海侵沉積分別代表三種不同環境的沉積，三者之間就代表不同沉積學意義的界面。如煤層中含有夾石層，而這種夾石層正如有些學者研究的那樣，為火山灰降落事件沉積，那么，煤層與海相灰巖的組合關系就更加復雜化了，事件沉積所代表的則是另外一種意義的沉積，其等時性和大面積分布的特點指示了層序地層劃分的重要界面。因此，華北陸表海盆地的上述特殊沉積序列代表了環境演化中的特殊事件，在進行層序劃分和恢復盆地演化史中是不可忽視的。
[0034]下面結合附圖以及【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明:
[0035]如圖2所示，一種海侵事件煤層關鍵界面的識別方法，其包括如下步驟:
[0036]a煤層與上部巖層分界面識別，包括沉積特征識別和測井資料識別;其中，
[0037]沉積特征識別包括如下三個方面:
[0038]al不同水域環境中沉積物的差異特點;其中，水域環境包括深水和淺水環境；
[0039]a2反映生物發育環境差異大的生物物種突變特點；其中，發育環境包括淺水、深水、淡水及海洋環境；
[0040]a3沉積物質組成及沉積構造差異分界；
[0041]經過測井資料識別，煤層與上部巖層分界面測井數值、形態突變、幅度較大，對比明顯，拐點清楚。常用的測井曲線有電阻率、自然電位、密度、自然伽馬、聲波時差等。
[0042]b煤層與下部巖層分界面識別，包括沉積特征識別和測井資料識別；其中，沉積特征識別包括如下兩個方面:
[0043]bl煤層之下直接接觸巖層植物根系的形態和產狀；
[0044]b2煤層之下直接接觸巖層古土壤層的特征，包括厚度和沉積物質；
[0045]經過測井資料識別，煤層與其下部巖層曲線形態變化明顯，但拐點不顯著。常用的測井曲線有電阻率、自然電位、密度、自然伽馬、聲波時差等。
[0046]c煤層層內異質結構面識別，包括沉積特征識別和測井資料識別；其中，沉積特征識別包括如下兩個方面:
[0047]Cl特別結核層分布;其中，特別結核層包括黃鐵礦結核層和菱鐵礦結核層；
[0048]c2特殊異質沉積，即非煤層沉積;其中，特殊異質包括物源物質和海洋沉積物；
[0049]經過測井資料識別，煤層測井曲線呈鋸齒狀、形狀復雜，不含異質沉積的煤層測井曲線一般呈箱狀、單一狀。
[0050]d微觀證據綜合判識，包括如下四個方面:
[0051