基于CIFLog軟件的測(cè)井旋回地層學(xué)分析模塊開發(fā)與應(yīng)用

摘要：測(cè)井旋回地層學(xué)研究主要依據(jù)米蘭科維奇天文旋回理論，以測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)作為天文旋回替代指標(biāo)研究地質(zhì)、環(huán)境、氣候等諸多領(lǐng)域的科學(xué)問題。目前國(guó)內(nèi)外仍缺少專門針對(duì)測(cè)井旋回地層學(xué)處理分析的軟件，本文基于CIFLog軟件，使用Java語言開發(fā)測(cè)井旋回地層學(xué)分析模塊，包含預(yù)處理、天文驅(qū)動(dòng)檢驗(yàn)、濾波與調(diào)諧等必要功能，并使用理論曲線作為測(cè)試數(shù)據(jù)驗(yàn)證了各功能的有效性。選取松遼盆地松科二井青山口組

自然伽馬能譜

測(cè)井釷元素含量

數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，成功識(shí)別和提取出13個(gè)長(zhǎng)偏心率信號(hào)周期，估算沉積速率為5.6 cm/ka，并建立浮動(dòng)天文年代標(biāo)尺。

關(guān)鍵詞：測(cè)井；米蘭科維奇旋回；CIFLog；軟件開發(fā)；松科二井

doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20240017

中圖分類號(hào)：P631.8

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Development and Application of Well Log Cyclostratigraphy Analysis Module Bases on CIFLog Software

Qiao Keyu， Zou Changchun， Peng Cheng

School of Geophysics and Information Technology， China University of Geosciences （Beijing）， Beijing 100083， China

Abstract：

The study of well log cyclostratigraphy is mainly based on the Milankovitch astronomical theory， using logging data as a proxy for astronomical cycles to investigate scientific issues in geology， environment， climate， and other fields. Currently， there is still a lack of specialized software for the processing and analysis of well log cyclostratigraphy both domestically and internationally. In this paper， a well log cyclostratigraphy analysis module is developed using Java language based on the CIFLog software， which includes necessary functions such as preprocessing， astronomical testing， filtering and tuning. The effectiveness of each function is verified using theoretical curves as test data. We select the Th content data from natural gamma ray spectroscopy "logging of "Qingshankou Formation in Well SK-2 in "Songliao basin for processing and successfully identify and extract 13 long eccentricity signals. The sedimentation rate is estimated to be 5.6 cm/ka， and a floating astronomical time scale has been "established.

Key words：

well log; Milankovitch cycles; CIFLog; software development; Well SK-2

0"引言

旋回地層學(xué)主要研究地層中由地球軌道驅(qū)動(dòng)力造成的米蘭科維奇旋回（米氏旋回）記錄，被廣泛應(yīng)用于高精度地質(zhì)定年、地層劃分、古環(huán)境古氣候等領(lǐng)域的研究中^[1-3]。米氏旋回所蘊(yùn)含的周期信息通過測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、沉積構(gòu)造、巖石巖性與巖相特征等替代指標(biāo)體現(xiàn)，其中由于測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)具有原位、連續(xù)、測(cè)量深度深、高分辨率、多參數(shù)等特點(diǎn)，已被證實(shí)為寶貴的旋回地層學(xué)研究資料^[4]。測(cè)井與旋回地層學(xué)的交叉融合推動(dòng)了測(cè)井旋回地層學(xué)的發(fā)展，解決的核心問題是檢驗(yàn)測(cè)井參數(shù)中是否存在米氏旋回記錄，并估算地層沉積速率，建立天文年代標(biāo)尺。進(jìn)行天文驅(qū)動(dòng)檢驗(yàn)最常用的方法是通過頻譜分析將測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)按頻率域順序展開，確定其中是否有周期性成分或準(zhǔn)周期性成分。一旦從測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)中識(shí)別出米氏旋回信號(hào)，即可通過濾波和調(diào)諧來建立天文年代標(biāo)尺并計(jì)算地層沉積速率。近年來，時(shí)間序列分析方法和基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的旋回地層學(xué)分析方法的快速發(fā)展，為測(cè)井旋回地層學(xué)的研究提供了更強(qiáng)有力的工具。

目前，地學(xué)界用于旋回地層學(xué)分析的軟件眾多，如Redfit^[5]、AnalySeries^[6]、Acycle^[7]等。由于測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)來源廣泛、格式多且內(nèi)容結(jié)構(gòu)差異較大，數(shù)據(jù)解編及格式轉(zhuǎn)換需要借助專業(yè)測(cè)井軟件。目前，國(guó)內(nèi)外主流的測(cè)井軟件如中石油的CIFLog、斯倫貝謝的Techlog、帕拉代姆的Geolog等，雖然可以高效便捷地管理測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，但主要聚焦于解決資源評(píng)價(jià)問題。綜上，目前尚缺乏針對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行旋回地層學(xué)分析的專用軟件。

CIFLog作為中國(guó)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型測(cè)井評(píng)價(jià)與解釋一體化軟件，具備開放的底層平臺(tái)、豐富的組件支持及易于交互式可視化的二次開發(fā)功能^[8-9]。本文依托CIFLog軟件進(jìn)行測(cè)井旋回地層學(xué)分析模塊開發(fā)，實(shí)現(xiàn)利用測(cè)井資料進(jìn)行旋回地層學(xué)分析的基本功能。松遼盆地松科二井為全球首個(gè)鉆穿白堊紀(jì)地層的科學(xué)鉆探井，完鉆深度達(dá)7 018 m，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)記錄連續(xù)取心，測(cè)井獲得了完整的白堊紀(jì)陸相地層數(shù)據(jù)，為古環(huán)境古氣候研究提供了珍貴的數(shù)據(jù)資料^[10-11]。青山口組形成于松遼盆地的湖盆擴(kuò)張期，細(xì)粒沉積廣泛發(fā)育^[12-13]。本文選取松科二井青山口組自然伽馬能譜測(cè)井的釷（Th）元素含量數(shù)據(jù)進(jìn)行旋回地層學(xué)處理分析，測(cè)試軟件功能，為測(cè)井旋回地層學(xué)相關(guān)研究工作提供支持。

1"測(cè)井旋回地層學(xué)分析方法

時(shí)間序列分析方法是對(duì)信號(hào)進(jìn)行定量分析研究的方法，是米蘭科維奇旋回研究的主要方法。此外，近年來基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的假設(shè)檢驗(yàn)與蒙特卡羅模擬也被廣泛用于旋回地層學(xué)研究中。測(cè)井旋回地層學(xué)分析首先要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，再通過頻譜分析和小波分析等方法分析數(shù)據(jù)在頻率域的特征，進(jìn)而檢驗(yàn)天文驅(qū)動(dòng)信號(hào)的存在，最后通過濾波與調(diào)諧的方法建立天文年代標(biāo)尺，估算地層沉積速率。

1.1"預(yù)處理

測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)作為米氏旋回替代指標(biāo)包含了各種環(huán)境噪聲，必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理以滿足后續(xù)處理的需求，通常包含的流程有重采樣、去極值、去趨勢(shì)等。重采樣是為了使數(shù)據(jù)滿足采樣精度并等間隔排列。去極值的目的是避免異常值對(duì)后續(xù)處理造成的誤差，通過插值即可實(shí)現(xiàn)。去趨勢(shì)是測(cè)井旋回地層學(xué)分析預(yù)處理中重要的步驟^[14]。因?yàn)闇y(cè)井曲線通常會(huì)存在隨深度變化的長(zhǎng)趨勢(shì)，導(dǎo)致高頻的旋回信號(hào)被低頻信號(hào)壓制；因此，去趨勢(shì)實(shí)質(zhì)上是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，目的是在后續(xù)的頻譜分析與小波分析中更好地凸顯米氏旋回信號(hào)。

1.2"頻譜與小波分析

將測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)從深度域轉(zhuǎn)化為頻率域，分析其主周期成分是檢驗(yàn)天文驅(qū)動(dòng)信號(hào)存在的必要處理步驟。常見的頻譜分析法有周期圖法、自相關(guān)譜估計(jì)法、多窗譜分析法、傅里葉變換法等，這些方法在旋回地層學(xué)分析中得到的結(jié)果基本相同，可以很好地估計(jì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)中包含的主頻率，但不能反映頻率隨深度變化的信息，也無法反映研究剖面沉積速率的變化情況。滑動(dòng)窗口頻譜分析法^[14]在深度域上移動(dòng)窗長(zhǎng)進(jìn)行傅里葉變換，其核心是在傅里葉變換的過程中乘以一個(gè)窗函數(shù)，公式如下：

F（t，ω）=∫_-f（x）w（x-t）e^-jωtdx。

式中：F（t， ω）為能量密度；f（x）為測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)；w（x-t）為指定窗長(zhǎng)下的窗口函數(shù)；t為滑動(dòng)窗口的中心位置；ω為頻率。該方法可以檢測(cè)數(shù)據(jù)頻率在深度域上的變換特征，與傳統(tǒng)頻譜分析方法相比更適合用于測(cè)井旋回地層學(xué)研究。

小波分析^[15]不同于頻譜分析僅顯示數(shù)據(jù)在頻率域的特征，它能夠同時(shí)將信號(hào)在深度域和頻率域兩個(gè)尺度進(jìn)行分解，公式如下：

W_tfa，b=

lt;f，φ_abgt;=1"a∫_-f（x）φ（x-ba）dx。

式中：W_tf（a， b）模的平方為小波功率譜；a為尺度因子；b為位移因子；φ_ab為小波母函數(shù)。小波分析不但可以在深度域很好地刻畫信號(hào)的局部性，同時(shí)也能在頻率域反映信號(hào)的局部性，從而更加聚焦信號(hào)的局部細(xì)節(jié)。

由于天文驅(qū)動(dòng)信號(hào)反映在沉積系統(tǒng)中并不是一個(gè)線性過程，可能伴隨很多其他信號(hào)，因此通過頻譜分析不能完全判斷測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)中是否存在明顯的米氏旋回信號(hào)。頻譜分析和小波分析聯(lián)合有助于識(shí)別旋回信號(hào)及沉積速率變化和可能的沉積間斷^[16]。

1.3"天文驅(qū)動(dòng)檢驗(yàn)

天文驅(qū)動(dòng)檢驗(yàn)最常用的方法是判斷數(shù)據(jù)頻譜主峰的周期比是否近似等于地球軌道參數(shù)中偏心率（eccentricity，E（e））、斜率（obliquity，O）和歲差（precession，P）的周期比。若對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)通過頻譜分析與小波分析得到的周期比近似等于理論參數(shù)周期比即可初步判斷地層中記錄了米氏旋回信號(hào)。通過比值法直接檢驗(yàn)天文驅(qū)動(dòng)信號(hào)的存在是目前的主流方法。

基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的零假設(shè)檢驗(yàn)法和蒙特卡羅模擬通過篩選一系列可能的沉積速率來估算地層最優(yōu)沉積速率，在該沉積速率下沉積旋回與天文周期最匹配。常用方法有功率比累加法^[17]、平均譜誤差法^[18]、時(shí)間標(biāo)尺優(yōu)化法^[19]、相關(guān)系數(shù)法^[20]等。軟件采用功率比累加法，計(jì)算公式為

R=∑Nn=1∑f_{cutoff2（n）}i=f_{cutoff1（n）}P（i）∑f_maxj=f_minP（j）。

式中：N為目標(biāo)軌道參數(shù)數(shù)目；P（i）為功率譜；f_min和f_max為用于估計(jì)總功率的截止頻率；f_{cutoff1（n）}和f_{cutoff2（n）}為第n個(gè)軌道周期的截止頻率。

頻譜和小波分析識(shí)別出的天文信號(hào)可能包含一定的人為主觀因素，采用功率比累加法能起到與之相互彌補(bǔ)和驗(yàn)證的作用，使天文驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢驗(yàn)更加準(zhǔn)確，同時(shí)能估算出隨深度變化的沉積速率。

1.4"濾波與調(diào)諧

測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)中包含與天文周期信號(hào)無關(guān)的噪聲，當(dāng)通過天文驅(qū)動(dòng)檢驗(yàn)方法識(shí)別出地層中的旋回信號(hào)時(shí)，就可設(shè)計(jì)濾波器提取偏心率、斜率、歲差等目標(biāo)頻率信號(hào)。常見的濾波方法有低通濾波、高通濾波、帶通濾波，其中高斯帶通濾波更適合用于測(cè)井旋回地層學(xué)分析中在一定帶寬內(nèi)提取目標(biāo)頻率信號(hào)（圖1）。天文調(diào)諧是將通過濾波提取出的天文旋回信號(hào)與理論天文曲線進(jìn)行對(duì)比，將濾波信號(hào)調(diào)諧到偏心率、斜率、歲差等目標(biāo)曲線上，實(shí)現(xiàn)深度域的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到時(shí)間域，由此建立天文年代標(biāo)尺，獲得地層沉積持續(xù)時(shí)間及沉積速率。

2"模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

CIFLog軟件由數(shù)據(jù)層、支持層和應(yīng)用層三級(jí)結(jié)構(gòu)組成，數(shù)據(jù)層提供數(shù)據(jù)管理和訪問，是軟件唯一的數(shù)據(jù)讀寫通道；支持層位于數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層之間，基于JNI（Java native interface）技術(shù)建立工具庫(kù)形成功能模塊；應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)處理的方法模塊。本文基于CIFLog軟件應(yīng)用程序掛接模塊，在支持層中采用Java語言在Windows10系統(tǒng)下進(jìn)行測(cè)井旋回地層學(xué)分析模塊開發(fā)， JDK（Java development kit）版本為1.8.1。

2.1"模塊功能設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)際功能需求與CIFLog的設(shè)計(jì)架構(gòu)與機(jī)制，設(shè)計(jì)一套較為完整的測(cè)井旋回地層學(xué)分析模塊（圖2）。整體包括預(yù)處理、天文驅(qū)動(dòng)檢驗(yàn)、濾波與調(diào)諧共三部分，具體包含去趨勢(shì)、滑動(dòng)窗口頻譜分析、小波分析、功率比累加法、高斯帶通濾波和調(diào)諧共六項(xiàng)功能。各功能間相互獨(dú)立，按實(shí)際應(yīng)用需求選擇對(duì)應(yīng)功能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2.2"模塊功能實(shí)現(xiàn)

按照模塊功能設(shè)計(jì)，分別實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。首先在CIFLog軟件基礎(chǔ)平臺(tái)下選擇應(yīng)用程序掛接中的應(yīng)用模塊開發(fā)，按各功能名稱新建方法完成Java文件初始化。然后配置程序的輸入與輸出參數(shù)以及維度大小，通常曲線為一維數(shù)據(jù)格式，頻譜圖為二維數(shù)據(jù)格式。核心代碼編寫過程中，將主程序中需要調(diào)用的包或類打包至該方法文件夾下，全部代碼編寫完成后進(jìn)行調(diào)試和編譯。最后進(jìn)行應(yīng)用模塊集成，完成功能及參數(shù)說明并設(shè)計(jì)添加繪圖模板。以上為開發(fā)測(cè)井旋回地層學(xué)分析模塊各項(xiàng)功能的統(tǒng)一步驟，不同功能的差別在于具體算法、參數(shù)、繪圖模板。

數(shù)據(jù)管理、交互式操作界面、圖像顯示由CIFLog底層平臺(tái)提供，可直接使用，與軟件操作方法和風(fēng)格保持一致。在任務(wù)欄設(shè)置中將各功能配置至任務(wù)欄界面（圖3），雙擊即可顯示功能處理界面（圖4）?；A(chǔ)操作區(qū)主要功能為數(shù)據(jù)選擇、程序運(yùn)行、結(jié)果保存等；參數(shù)設(shè)置區(qū)用于設(shè)置處理參數(shù)值、選擇輸入與輸出曲線和處理深度范圍等；圖像顯示區(qū)可按需求顯示處理結(jié)果并導(dǎo)出成果圖。

去趨勢(shì)功能的核心部分通過調(diào)用Apache Commons Math庫(kù)中的LoessInterpolator類來實(shí)現(xiàn)，它是基于局部加權(quán)回歸的方法，通過擬合窗長(zhǎng)內(nèi)線性模型進(jìn)行濾波，可以在保持?jǐn)?shù)據(jù)整體形態(tài)的同時(shí)達(dá)到去趨勢(shì)的效果。該功能處理參數(shù)為窗長(zhǎng)，默認(rèn)為測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)長(zhǎng)度的35%。

滑動(dòng)窗口頻譜分析法實(shí)現(xiàn)的核心步驟是快速傅里葉變換，首先定義一個(gè)復(fù)數(shù)類包含復(fù)數(shù)加減乘除的功能，再通過遍歷每一個(gè)采樣點(diǎn)來計(jì)算頻譜分量。為提高傅里葉變換的頻率分辨率和計(jì)算速率，將數(shù)據(jù)長(zhǎng)度填充至2的冪次方?；瑒?dòng)窗長(zhǎng)和步長(zhǎng)控制傅里葉變換過程，對(duì)結(jié)果取模得到不同深度的頻譜值，可直觀顯示數(shù)據(jù)在深度域的頻率特征。該功能涉及的關(guān)鍵處理參數(shù)包括滑動(dòng)窗長(zhǎng)和步長(zhǎng)，選用合適的窗口長(zhǎng)度能避免傅里葉變換過程中損失高頻或低頻信號(hào)，通?；瑒?dòng)窗長(zhǎng)要遠(yuǎn)小于數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，步長(zhǎng)需遠(yuǎn)小于滑動(dòng)窗長(zhǎng)。

小波分析實(shí)現(xiàn)過程中同樣需用到傅里葉變換將測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)在深度域與頻率域之間轉(zhuǎn)換。計(jì)算時(shí)首先選擇小波母函數(shù)，將測(cè)井曲線與小波信號(hào)分段卷積，沿?cái)?shù)據(jù)長(zhǎng)度移動(dòng)伸縮小波函數(shù)，計(jì)算小波功率譜，最后得到二維深度域-尺度域圖。該功能涉及的關(guān)鍵參數(shù)有小波尺度間隔，默認(rèn)為0.25，較小的尺度間隔能提供更好的分辨率但同時(shí)會(huì)增加計(jì)算時(shí)間。小波母函數(shù)的選擇最為重要，共實(shí)現(xiàn)三種小波母函數(shù)（圖5），默認(rèn)使用Morlet小波進(jìn)行計(jì)算，它在頻率域上具有較好的局部化特性，能夠準(zhǔn)確捕捉信號(hào)的頻率信息。

功率比累加法實(shí)現(xiàn)的核心為基于無天文信號(hào)的零假設(shè)和蒙特卡羅模擬來檢驗(yàn)天文驅(qū)動(dòng)信號(hào)和可能的沉積速率，涉及的關(guān)鍵參數(shù)有沉積速率范圍及步長(zhǎng)、蒙特卡羅模擬次數(shù)、理論天文周期、截止頻率等。通過滑動(dòng)窗口計(jì)算功率比累加值、零假設(shè)顯著性水平和有效天文旋回?cái)?shù)目。通常情況下，高功率比累加值、低零假設(shè)顯著性水平、高有效天文旋回?cái)?shù)目能夠用于判斷測(cè)井曲線是否記錄了天文旋回，也可以獲得最優(yōu)沉積速率隨深度的變化趨勢(shì)。

高斯帶通濾波是基于高斯函數(shù)的濾波器，首先將數(shù)據(jù)通過傅里葉變換轉(zhuǎn)換到頻率域，與濾波器進(jìn)行卷積得到濾波后的頻譜，然后通過傅里葉反變換將頻譜轉(zhuǎn)到深度域。低頻、中心頻率和高頻三個(gè)參數(shù)通過頻譜分析結(jié)果及目標(biāo)信號(hào)確定，用于控制濾波帶寬。通過提取濾出旋回信號(hào)中的波峰及波谷，對(duì)比到理論周期上完成深度到時(shí)間的調(diào)諧，一個(gè)周期內(nèi)的地層厚度除以理論時(shí)間即可獲得該深度段的地層沉積速率。

2.3"模塊功能驗(yàn)證

La2004天文解在旋回地層學(xué)研究中被廣泛應(yīng)用作為天文目標(biāo)曲線，以80～90 Ma的理論天文周期模型為測(cè)試數(shù)據(jù)（圖6第2道）進(jìn)行功能檢驗(yàn)，采樣間隔為0.125 m，其中包含長(zhǎng)偏心率（E）周期405.0 ka，短偏心率（e）周期133.0、100.0 ka，斜率周期48.3、37.8 ka，歲差周期28.0、22.6、21.4 ka^[21]。模擬設(shè)定地層沉積速率為5 cm/ka，以此作為測(cè)試數(shù)據(jù)驗(yàn)證測(cè)井旋回地層學(xué)分析模塊中各功能的效果。

滑動(dòng)窗口頻譜分析的頻譜圖（圖6第3道）顯示識(shí)別出的旋回厚度分別為20.0、6.0、5.0、2.5、2.0、1.4、1.1、1.0 m，對(duì)應(yīng)理論天文驅(qū)動(dòng)周期405.0、133.0、100.0、48.3、37.8、28.0、22.6、21.4 ka。小波分析同樣識(shí)別出約20.0、5.0、2.0、1.0 m的旋回厚度（圖6第4道），與理論參數(shù)中的長(zhǎng)偏心率、短偏心率、斜率、歲差的主要周期比值20∶5∶2∶1一致。在識(shí)別出天文旋回信號(hào)的基礎(chǔ)上，通過濾波和調(diào)諧共提取出24個(gè)完整的長(zhǎng)偏心率周期（圖6第5道），計(jì)算出沉積速率約為5 cm/ka（圖6第6道），與設(shè)置的沉積速率一致（表1）。功率比累加法的處理結(jié)果中功率比累加值、零假設(shè)檢驗(yàn)及天文旋回?cái)?shù)目共同顯示測(cè)試數(shù)據(jù)的沉積速率為5 cm/ka（圖7）。通過對(duì)測(cè)試數(shù)

據(jù)的處理，檢驗(yàn)出與理論值相同的天文旋回周期，并計(jì)算出與設(shè)定值相同的地層沉積速率，驗(yàn)證了模塊各功能的正確性。

3"應(yīng)用

白堊紀(jì)在地質(zhì)歷史中以極端的溫室氣候?yàn)樘卣?，被業(yè)界視為研究地球系統(tǒng)科學(xué)的范例^[22]。松遼盆地位于中國(guó)東北，是世界上最大的白堊紀(jì)沉積盆地之一，研究松遼盆地對(duì)全球古環(huán)境古氣候和重大地質(zhì)事件的響應(yīng)，將為未來預(yù)測(cè)全球環(huán)境與氣候提供重要的科學(xué)依據(jù)。前人研究已證實(shí)松遼盆地記錄了米蘭科維奇旋回^[23-24]，由此建立了高分辨率天文年代標(biāo)尺并實(shí)現(xiàn)地層高精度對(duì)比。松遼盆地松科二井測(cè)井獲得了豐富的地球物理參數(shù)，其青山口組以深湖沉積相泥巖、油頁巖為主，沉積記錄完整，是進(jìn)行米蘭科維奇旋回研究的理想對(duì)象。自然伽馬能譜測(cè)井釷元素含量是指示松遼盆地青山口組天文旋回的敏感參數(shù)^[25-26]，因此本文采用自主開發(fā)的測(cè)井旋回地層學(xué)分析模塊，選用松科二井青山口組（1 372.0～1 671.7 m）釷數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際資料處理并分析效果。

原始釷數(shù)據(jù)采樣間隔為0.125 m，經(jīng)檢查不需要進(jìn)行重采樣、去極值等預(yù)處理工作，僅進(jìn)行去趨勢(shì)化處理，設(shè)置濾波窗長(zhǎng)為100 m。去趨勢(shì)處理后（圖8第3道）與原始數(shù)據(jù)（圖8第2道）相比去除了數(shù)據(jù)明顯的趨勢(shì)化特征?；瑒?dòng)窗口分析頻譜圖（圖8

第4道）通過設(shè)置滑動(dòng)窗長(zhǎng)為100 m、步長(zhǎng)為2 m計(jì)算獲得，頻率范圍在0～0.5 旋回/m之間。小波分析選用Morlet小波作為母函數(shù)，小波頻譜圖（圖8第5道）旋回厚度范圍在0～64 m之間。圖9顯示了功率比累加值、零假設(shè)檢驗(yàn)、參與計(jì)算的天文周期數(shù)目。

滑動(dòng)窗口頻譜圖與小波頻譜圖顯示優(yōu)勢(shì)周期比約22.0∶5.6，近似等于4∶1，與長(zhǎng)偏心率（405.0 ka）、短偏心率（100.0 ka）比值接近，可以判斷數(shù)據(jù)中記錄了天文旋回信號(hào)。其中小波頻譜圖更加清晰地識(shí)別出厚度約22.0 m的穩(wěn)定長(zhǎng)偏心率信號(hào)（圖8第5道），由此估算22.0 m的旋回地層沉積速率約為5.4 cm/ka。功率比累加法（圖9）顯示沉積速率隨深度變化的情況，主要在4.1～6.3 cm/ka之間。帶通濾波和調(diào)諧共提取出13個(gè)長(zhǎng)偏心率周期（圖8第6道），計(jì)算得到沉積速率隨深度變化的曲

線（圖8第7道）并建立天文年代標(biāo)尺（圖8第8道，表2）。以上結(jié)果共同識(shí)別出松科二井青山口組釷數(shù)據(jù)記錄了顯著的長(zhǎng)偏心率信號(hào)，沉積持續(xù)時(shí)間約為5.3 Ma，青山口組地層厚度約299 m，計(jì)算平均沉積速率約為5.6 cm/ka，與前人在松遼盆地青山口組使用自然伽馬測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的研究成果較為符合^[27]。

4"結(jié)論

1）針對(duì)測(cè)井旋回地層學(xué)分析的需求，本文基于CIFLog平臺(tái)開發(fā)了包含預(yù)處理、天文驅(qū)動(dòng)檢驗(yàn)、濾波與調(diào)諧共三大模塊六項(xiàng)功能。通過對(duì)理論設(shè)定曲線的處理，驗(yàn)證了模塊各功能的有效性，證實(shí)了本文開發(fā)的測(cè)井旋回地層學(xué)分析模塊是正確可靠的。

2）應(yīng)用松科二井青山口組釷測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際資料處理，成功識(shí)別出受天文驅(qū)動(dòng)影響的米蘭科維奇旋回記錄，由此建立松遼盆地青山口組天文年代標(biāo)尺，并計(jì)算出地層沉積持續(xù)時(shí)間和沉積速率。結(jié)果顯示，松科二井青山口組主要受長(zhǎng)偏心率與短偏心率驅(qū)動(dòng)，共提取出約13個(gè)長(zhǎng)偏心率周期，計(jì)算地層沉積持續(xù)時(shí)間約5.3 Ma，平均沉積速率約5.6 cm/ka。

3）本文基于CIFLog軟件開發(fā)的測(cè)井旋回地層學(xué)分析模塊，功能較為完備，具備準(zhǔn)確高效、流程簡(jiǎn)明、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)?？梢詰?yīng)用于解決測(cè)井旋回地層學(xué)研究中幾項(xiàng)關(guān)鍵問題，豐富了CIFLog軟件的功能，有助于推動(dòng)測(cè)井與旋回地層學(xué)研究的進(jìn)一步交叉融合。

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