本發(fā)明屬于資源調(diào)查和預(yù)測領(lǐng)域，具體涉及一種海侵事件煤層關(guān)鍵界面的識別方法。

背景技術(shù)：
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(guān)系比較突出，即海相沉積直接壓煤且呈多旋回交替出現(xiàn)，構(gòu)成了一種特殊的沉積相組合。而直接伏于海相灰?guī)r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(xiàn)象在陸表海盆地東南緣充填沉積垂向序列上反復(fù)出現(xiàn)多次，代表了多個(gè)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(jìn)過程的相應(yīng)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?guī)r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?？梢哉f，煤層的發(fā)育都與海平面升降變化中的轉(zhuǎn)折期有關(guān)，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(nèi)，適合泥炭沼澤發(fā)育的持續(xù)時(shí)間相對較長，盡管海平面波動對泥炭堆積產(chǎn)生重要影響，但泥炭堆積得以較穩(wěn)定的進(jìn)行且最終成煤。從盆地較大范圍觀察煤層與海侵沉積的穩(wěn)定性，煤層與海侵沉積間存在互相消長的關(guān)系，靠陸方向煤層較厚，靠盆地方向煤層較薄，而海相灰?guī)r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(guī)律，海侵事件界面的識別是關(guān)鍵工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種海侵事件煤層關(guān)鍵界面的識別方法，通過進(jìn)行陸表海沉積序列中事件沉積的識別，以建立具有等時(shí)性的地層對比框架。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種海侵事件煤層關(guān)鍵界面的識別方法，包括如下步驟：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，沉積特征識別包括如下三個(gè)方面：a1不同水域環(huán)境中沉積物的差異特點(diǎn)；其中，水域環(huán)境包括深水和淺水環(huán)境；a2反映生物發(fā)育環(huán)境差異大的生物物種突變特點(diǎn)；其中，發(fā)育環(huán)境包括淺水、深水、淡水及海洋環(huán)境；a3沉積物質(zhì)組成及沉積構(gòu)造差異分界；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(gè)方面：b1煤層之下直接接觸巖層植物根系的形態(tài)和產(chǎn)狀；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(zhì)；c煤層層內(nèi)異質(zhì)結(jié)構(gòu)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(gè)方面：c1特別結(jié)核層分布；其中，特別結(jié)核層包括黃鐵礦結(jié)核層和菱鐵礦結(jié)核層；c2特殊異質(zhì)沉積；其中，特殊異質(zhì)包括物源物質(zhì)和海洋沉積物；d微觀證據(jù)綜合判識，包括如下四個(gè)方面：d1煤層頂部巖層中海相微量元素類型、豐度；d2煤層底部巖層中暴露沉積微量元素類型、豐度；d3煤層、頂部、底部巖層中微體古生物類型、豐度；d4煤層中動物化石、微體古生物類型、豐度；e單井、單剖面識別，宏觀與微觀特征綜合起來判識；f連井、長距離剖面、同一層位大區(qū)域?qū)Ρ取１景l(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明方法從煤層頂界面、底界面、煤層層內(nèi)結(jié)構(gòu)三個(gè)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(jù)，單井、單點(diǎn)、單剖面開始，通過連井剖面、區(qū)域連片實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線、面大區(qū)域的空間鏈接和對比，從而有效識別海侵事件煤層的關(guān)鍵界面。通過本發(fā)明方法，可以建立具有等時(shí)性的地層對比框架。附圖說明圖1為本發(fā)明海相灰?guī)r層直接壓在煤層之上的現(xiàn)象圖；圖2為本發(fā)明中一種海侵事件煤層關(guān)鍵界面的識別方法的流程圖；圖3為本發(fā)明陸表海盆地海侵事件沉積灰?guī)r對比圖；圖4為本發(fā)明巖心與測井識別海侵事件界面圖；圖5為本發(fā)明陸表海盆地充填沉積中的連續(xù)沉積與非連續(xù)沉積的比較圖；圖6為本發(fā)明海侵層序中的典型海相動物化石類型圖；圖7為本發(fā)明海侵層地球化學(xué)特征變化曲線特征圖。具體實(shí)施方式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(shí)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(huán)境的沉積，三者之間就代表不同沉積學(xué)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(xué)者研究的那樣，為火山灰降落事件沉積，那么，煤層與海相灰?guī)r的組合關(guān)系就更加復(fù)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(shí)性和大面積分布的特點(diǎn)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(huán)境演化中的特殊事件，在進(jìn)行層序劃分和恢復(fù)盆地演化史中是不可忽視的。下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明：如圖2所示，一種海侵事件煤層關(guān)鍵界面的識別方法，其包括如下步驟：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，沉積特征識別包括如下三個(gè)方面：a1不同水域環(huán)境中沉積物的差異特點(diǎn)；其中，水域環(huán)境包括深水和淺水環(huán)境；a2反映生物發(fā)育環(huán)境差異大的生物物種突變特點(diǎn)；其中，發(fā)育環(huán)境包括淺水、深水、淡水及海洋環(huán)境；a3沉積物質(zhì)組成及沉積構(gòu)造差異分界；經(jīng)過測井資料識別，煤層與上部巖層分界面測井?dāng)?shù)值、形態(tài)突變、幅度較大，對比明顯，拐點(diǎn)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(shí)差等。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(gè)方面：b1煤層之下直接接觸巖層植物根系的形態(tài)和產(chǎn)狀；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(zhì)；經(jīng)過測井資料識別，煤層與其下部巖層曲線形態(tài)變化明顯，但拐點(diǎn)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(shí)差等。c煤層層內(nèi)異質(zhì)結(jié)構(gòu)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(gè)方面：c1特別結(jié)核層分布；其中，特別結(jié)核層包括黃鐵礦結(jié)核層和菱鐵礦結(jié)核層；c2特殊異質(zhì)沉積，即非煤層沉積；其中，特殊異質(zhì)包括物源物質(zhì)和海洋沉積物；經(jīng)過測井資料識別，煤層測井曲線呈鋸齒狀、形狀復(fù)雜，不含異質(zhì)沉積的煤層測井曲線一般呈箱狀、單一狀。d微觀證據(jù)綜合判識，包括如下四個(gè)方面：d1煤層頂部巖層中海相微量元素類型、豐度，界面上下變化異常；d2煤層底部巖層中暴露沉積微量元素類型、豐度，界面上下變化異常；d3煤層、頂部、底部巖層中微體古生物類型、豐度，界面上下變化異常；d4煤層中動物化石、微體古生物類型、豐度，界面上下變化異常。e單井、單剖面識別，宏觀與微觀特征綜合起來判識；其中，單井是指單個(gè)鉆井柱子的識別，是一個(gè)自下而上完整的鉆井地層序列，代表點(diǎn)上的情況。單井識別就是對一個(gè)完整的鉆井地層序列的逐一層位和界面進(jìn)行識別，找出上下地層形成環(huán)境突變的分界點(diǎn)，就達(dá)到了單井識別的目的。單剖面識別是指沿著一定方向，如東西向、南北向等，幾個(gè)或幾十個(gè)、或更多的單井連接起來，進(jìn)行地層及其界面的對比連接形成的二維剖面，各單井識別出的界面能夠?qū)Ρ冗B接起來，就完整了單剖面識別的過程。f連井、長距離剖面、同一層位大區(qū)域?qū)Ρ?，穩(wěn)定分布，突變界面可追蹤。其中，連井是指連井二維剖面，其含義同上。但這里的連井剖面要長一些，有的是跨地區(qū)和礦區(qū)的，因此稱為長距離剖面。對于單井、單剖面識別出的層位和界面(指本發(fā)明特指的海侵事件界面)在長距離剖面上進(jìn)行對比連接，跨地區(qū)、跨礦區(qū)、甚至跨省區(qū)的剖面，就是同一層位大區(qū)域?qū)Ρ冗B接。如果層位和界面都能連接起來，就是穩(wěn)定分布，這種穩(wěn)定分布的層位和界面才有意義。突變界面是指本發(fā)明所特指的海侵事件界面，突變是指海水的突然侵入導(dǎo)致的沉積界面，由水深完全不同的沉積物組合在一起。這是本發(fā)明中的核心創(chuàng)新部分。步驟f是基于步驟a、b、c、d、e來完成的，是證據(jù)鏈。海侵事件沉積界面等時(shí)性，可以進(jìn)行全區(qū)的對比，如圖3所示。經(jīng)過對若干個(gè)鉆孔分析研究，可以發(fā)現(xiàn)，海侵層可以進(jìn)行廣泛的區(qū)域?qū)Ρ?。圖3中，右側(cè)數(shù)字1-16分別代表如下含義：1代表粗砂巖，2代表中砂巖，3代表細(xì)砂巖，4代表粉砂巖，5代表泥質(zhì)粉砂巖，6代表泥巖，7代表鋁質(zhì)泥巖，8代表鐵質(zhì)泥巖，9硅質(zhì)泥巖，10代表凝灰層，11代表灰?guī)r，12代表煤，13代表炭質(zhì)泥巖，14代表海相動物化石，15代表平行不整合，16代表褐鐵礦層。圖3中K2-K5、K3b以及L2-L13分別代表單井井號。找出識別海侵體系域的重要標(biāo)志。海相灰?guī)r壓煤現(xiàn)象如圖4所示，體現(xiàn)出初始海侵的開始，可以作為海侵體系域的重要初始界面，并可以進(jìn)行區(qū)域?qū)Ρ?。事件沉積具有一定的沉積相序間斷等特點(diǎn)，應(yīng)正確的尋找事件沉積。經(jīng)詳細(xì)研究陸表海盆地的充填沉積特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)其沉積相的組合具有較大的差異。相與相間發(fā)育的間斷面，為不連續(xù)沉積組合，但在時(shí)間序列上是連續(xù)的即自下而上依次為暴露沉積、潮坪沼澤及泥炭沼澤、淺海沉積，其中：暴露沉積代表了一種剝蝕或沉積間斷，而沼澤與海侵沉積之間存在海侵過程沉積相序缺失，兩者之間存在饑餓沉積或無沉積面，實(shí)際上缺少海水向岸擴(kuò)展的海岸退積序列。這種序列反映了陸表海盆地沉積環(huán)境演化上的突發(fā)性。在基底有暴露的情況下，基準(zhǔn)面低于盆地基底，則發(fā)生暴露土壤化作用，也可能遭受剝蝕。此種情況下，暴露沉積之上的煤層代表了一種基準(zhǔn)面開始上升的標(biāo)志，即在土壤化基礎(chǔ)上，海平面上升導(dǎo)致基準(zhǔn)面上升，土壤開始濕潤，泥炭沼澤發(fā)育，緊隨其后的大面積海侵使泥炭沼澤發(fā)育中斷，并使泥炭快速處于深水環(huán)境而最終形成煤層，如圖5所示。本發(fā)明中陸表海海侵事件強(qiáng)調(diào)的是水體的突進(jìn)，帶有“災(zāi)變”現(xiàn)象，是快速倒灌式的，因此，其沉積物具有下列特點(diǎn)：①時(shí)間上的連續(xù)性和沉積相序上的不連續(xù)性。經(jīng)常見到海陸相頻繁交替，而其間并無侵蝕間斷；也常見形成深度不同的沉積物直接接觸；所謂的時(shí)間上的連續(xù)性與相序上的不連續(xù)性應(yīng)該聯(lián)合起來思考，也就說，事件型海侵所形成的沉積是無間斷的沉積，但是其在沉積表現(xiàn)則表現(xiàn)為相序的缺失，地層垂向序列表現(xiàn)淺水沉積物與深水沉積物直接接觸，且相互之間并沒有水體變深的過渡性沉積物，沉積相解釋來說就是深水相(一般是海相)與淺水相(陸相)的相互疊加。②海相層一般為單一的同性相，分布面積廣，橫向穩(wěn)定，除底部地形起伏引起的相變外，一般無明顯相變；③海侵層在時(shí)間上具有極好的等時(shí)性，既是同性相，又是等時(shí)相，因此可以作為地層對比的標(biāo)志層；④受限陸表海具很好的生油環(huán)境，峽口啟閉引起的事件型海侵海退，必然引起生物群的突發(fā)性興衰，世界上的許多含油氣盆地，包括我國的一些陸相盆地在內(nèi)，都有多次事件型海侵的紀(jì)錄，這一現(xiàn)象值得進(jìn)一步研究。⑤海相灰?guī)r—深水泥巖—煤層—鋁質(zhì)泥巖或根土巖組合。煤層頂板為淺海相薄層泥巖，富含腕足類、有孔蟲、海面骨針、蜓、牙形刺等海相動物化石等化石，如圖6所示。⑥充分利用海侵灰?guī)r沉積層與煤層、煤層頂部和其底部的微量元素特點(diǎn)，判識海侵事件沉積及界面，如B(硼)、Sr/Ba等參數(shù)，如圖7所示。當(dāng)然，以上說明僅僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明并不限于列舉上述實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)說明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說明書的教導(dǎo)下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說明書的實(shí)質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本發(fā)明的保護(hù)。