一种海侵事件煤层关键界面的识别方法
【技术领域】
[0001]本发明属于资源调查和预测领域，具体涉及一种海侵事件煤层关键界面的识别方法。
【背景技术】
[0002]在陆表海沉积的含煤地层中，海侵沉积与煤层的直接组合关系比较突出，即海相沉积直接压煤且呈多旋回交替出现，构成了一种特殊的沉积相组合。而直接伏于海相灰岩之下的煤层则不含任何海相动化石。这种浅海相沉积大面积覆盖在非海相沉积物之上的现象在陆表海盆地东南缘充填沉积垂向序列上反复出现多次，代表了多个典型的特殊旋回。海相层与下伏煤层之间具有相序缺失，即没有海水逐渐侵没(向陆侵进过程的相应的沉积序列)。海相沉积与煤层的组合受海平面变化周期的控制，在低级别的海平面变化周期中形成薄层海相灰岩与较厚煤层的组合，高级别的海平面变化周期中则多形成厚层海相沉积与薄煤层的组合。在层序地层格架中，海侵体系域的煤层位于体系域的底部，而海退成因的煤层则位于高水位体系域的顶部。可以说，煤层的发育都与海平面升降变化中的转折期有关，而海侵成煤成为陆表海盆地成煤的重要特色。在低级别的海平面变化周期内，适合泥炭沼泽发育的持续时间相对较长，尽管海平面波动对泥炭堆积产生重要影响，但泥炭堆积得以较稳定的进行且最终成煤。从盆地较大范围观察煤层与海侵沉积的稳定性，煤层与海侵沉积间存在互相消长的关系，靠陆方向煤层较厚，靠盆地方向煤层较薄，而海相灰岩则恰恰与之相反。海侵事件是陆表海盆地沉积中的重大事件，影响到成煤作用及煤的聚积规律，海侵事件界面的识别是关键工作。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提出一种海侵事件煤层关键界面的识别方法，通过进行陆表海沉积序列中事件沉积的识别，以建立具有等时性的地层对比框架。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]—种海侵事件煤层关键界面的识别方法，包括如下步骤:
[0006]a煤层与上部岩层分界面的识别，包括沉积特征识别和测井资料识别;其中，
[0007]沉积特征识别包括如下三个方面:
[0008]al不同水域环境中沉积物的差异特点;其中，水域环境包括深水和浅水环境；
[0009]a2反映生物发育环境差异大的生物物种突变特点；其中，发育环境包括浅水、深水、淡水及海洋环境；
[0010]a3沉积物质组成及沉积构造差异分界；
[0011]b煤层与下部岩层分界面的识别，包括沉积特征识别和测井资料识别；其中，沉积特征识别包括如下两个方面:
[0012]bl煤层之下直接接触岩层植物根系的形态和产状；
[0013]b2煤层之下直接接触岩层古土壤层的特征，包括厚度和沉积物质；
[0014]c煤层层内异质结构面的识别，包括沉积特征识别和测井资料识别；其中，沉积特征识别包括如下两个方面:
[0015]Cl特别结核层分布;其中，特别结核层包括黄铁矿结核层和菱铁矿结核层；
[0016]c2特殊异质沉积;其中，特殊异质包括物源物质和海洋沉积物；
[0017]d微观证据综合判识，包括如下四个方面:
[0018]dl煤层顶部岩层中海相微量元素类型、丰度；
[0019 ] d2煤层底部岩层中暴露沉积微量元素类型、丰度；
[0020]d3煤层、顶部、底部岩层中微体古生物类型、丰度；
[0021 ] d4煤层中动物化石、微体古生物类型、丰度；
[0022]e单井、单剖面识别，宏观与微观特征综合起来判识；
[0023]f连井、长距离剖面、同一层位大区域对比。
[0024]本发明具有如下优点:
[0025]本发明方法从煤层顶界面、底界面、煤层层内结构三个层面，煤层顶部岩层中海相微量元素类型、丰度，煤层底部岩层中暴露沉积微量元素类型、丰度，煤层、顶部、底部岩层中微体古生物类型、丰度，以及煤层中动物化石、微体古生物类型、丰度识别和界定海侵事件的存在，从沉积特征、生物特征、测井曲线及微观等方面寻找证据，单井、单点、单剖面开始，通过连井剖面、区域连片实现点、线、面大区域的空间链接和对比，从而有效识别海侵事件煤层的关键界面。通过本发明方法，可以建立具有等时性的地层对比框架。
【附图说明】
[0026]图1为本发明海相灰岩层直接压在煤层之上的现象图；
[0027]图2为本发明中一种海侵事件煤层关键界面的识别方法的流程图；
[0028]图3为本发明陆表海盆地海侵事件沉积灰岩对比图；
[0029]图4为本发明岩心与测井识别海侵事件界面图；
[0030]图5为本发明陆表海盆地充填沉积中的连续沉积与非连续沉积的比较图；
[0031 ]图6为本发明海侵层序中的典型海相动物化石类型图；
[0032]图7为本发明海侵层地球化学特征变化曲线特征图。
【具体实施方式】
[0033]如果在煤层底板识别出暴露沉积，那么，这种暴露沉积可能代表一种曾受到剥蚀或无沉积面，实际上可能为一种沉积间断面，如图1所示，煤层的底板、煤层、煤层之上的海侵沉积分别代表三种不同环境的沉积，三者之间就代表不同沉积学意义的界面。如煤层中含有夹石层，而这种夹石层正如有些学者研究的那样，为火山灰降落事件沉积，那么，煤层与海相灰岩的组合关系就更加复杂化了，事件沉积所代表的则是另外一种意义的沉积，其等时性和大面积分布的特点指示了层序地层划分的重要界面。因此，华北陆表海盆地的上述特殊沉积序列代表了环境演化中的特殊事件，在进行层序划分和恢复盆地演化史中是不可忽视的。
[0034]下面结合附图以及【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
[0035]如图2所示，一种海侵事件煤层关键界面的识别方法，其包括如下步骤:
[0036]a煤层与上部岩层分界面识别，包括沉积特征识别和测井资料识别;其中，
[0037]沉积特征识别包括如下三个方面:
[0038]al不同水域环境中沉积物的差异特点;其中，水域环境包括深水和浅水环境；
[0039]a2反映生物发育环境差异大的生物物种突变特点；其中，发育环境包括浅水、深水、淡水及海洋环境；
[0040]a3沉积物质组成及沉积构造差异分界；
[0041]经过测井资料识别，煤层与上部岩层分界面测井数值、形态突变、幅度较大，对比明显，拐点清楚。常用的测井曲线有电阻率、自然电位、密度、自然伽马、声波时差等。
[0042]b煤层与下部岩层分界面识别，包括沉积特征识别和测井资料识别；其中，沉积特征识别包括如下两个方面:
[0043]bl煤层之下直接接触岩层植物根系的形态和产状；
[0044]b2煤层之下直接接触岩层古土壤层的特征，包括厚度和沉积物质；
[0045]经过测井资料识别，煤层与其下部岩层曲线形态变化明显，但拐点不显著。常用的测井曲线有电阻率、自然电位、密度、自然伽马、声波时差等。
[0046]c煤层层内异质结构面识别，包括沉积特征识别和测井资料识别；其中，沉积特征识别包括如下两个方面:
[0047]Cl特别结核层分布;其中，特别结核层包括黄铁矿结核层和菱铁矿结核层；
[0048]c2特殊异质沉积，即非煤层沉积;其中，特殊异质包括物源物质和海洋沉积物；
[0049]经过测井资料识别，煤层测井曲线呈锯齿状、形状复杂，不含异质沉积的煤层测井曲线一般呈箱状、单一状。
[0050]d微观证据综合判识，包括如下四个方面:
[0051