石巨業(yè)，金之鈞，劉全有，黃振凱，張 瑞

[1.頁巖油氣富集機(jī)理與有效開發(fā)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083; 2.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；3.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 能源學(xué)院,北京 100083； 4.中國石油大學(xué)(華東) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東 青島 266580]

從Vail 1977年提出經(jīng)典海相層序地層到以Galloway為代表的成因?qū)有虻貙?，再到以Cross為代表的高分辨率層序地層，層序地層學(xué)理論經(jīng)過近50年的發(fā)展，因其可以建立高精度等時(shí)地層格架，提供了一種精確的地質(zhì)時(shí)代對比、古地理再造、甚至油藏級(jí)別的儲(chǔ)層和烴源巖的分布和評(píng)價(jià)的有效方法，使得層序地層學(xué)在油氣勘探開發(fā)中的應(yīng)用越來越廣泛[1-6]。近年來，隨著非常規(guī)頁巖油氣勘探熱潮在全球興起，細(xì)粒沉積巖的高頻層序劃分是當(dāng)前地層學(xué)研究面臨的一個(gè)亟待解決的問題。傳統(tǒng)的巖石地層、生物地層或?qū)有虻貙臃椒ㄒ话氵m用于百萬年及以上級(jí)別的層序劃分，對于沉積于相對深水、結(jié)構(gòu)均一的細(xì)粒沉積巖展開層序研究具有很大困難，使得傳統(tǒng)層序地層學(xué)無法在細(xì)粒沉積巖中展開[7]。

近年來，不同學(xué)者嘗試各種新方法劃分泥頁巖層序。Slatt在2008年建立并于2012年進(jìn)行完善的GRP法，其主要根據(jù)伽馬曲線的疊加組合樣式進(jìn)行GRP旋回劃分[8-9]；荷蘭科研團(tuán)隊(duì)提出的INPEFA方法，其主要用GR曲線或其他序列進(jìn)行頻譜屬性分析，得到一條INPEFA曲線，這條曲線正偏代表海進(jìn)，負(fù)偏代表海退，進(jìn)而來劃分海進(jìn)海退旋回[10]；國內(nèi)一些學(xué)者應(yīng)用小波變換的方法對GR曲線進(jìn)行小波分析，看能量團(tuán)的形態(tài)樣式進(jìn)行層序劃分[11-13]；也有學(xué)者利用高密度的元素含量或其比值在縱向上的變化進(jìn)行泥頁巖層序劃分[14]以及基于米蘭科維奇理論的高頻層序定量劃分方法。米氏旋回與高頻層序地層有著千絲萬縷的聯(lián)系，其時(shí)間內(nèi)涵是進(jìn)行高頻旋回劃分對比的有效手段[15-20]。目前基于米蘭科維奇理論的高頻旋回識(shí)別與劃分已成為研究的熱點(diǎn)和前沿領(lǐng)域，其可以提高地層劃分的時(shí)間分辨率，是傳統(tǒng)層序地層學(xué)的有力補(bǔ)充，也是細(xì)粒沉積巖高頻層序劃分的一個(gè)重要突破口[7]。

早期對米蘭科維奇理論的研究，多致力于沉積記錄中米蘭科維奇信號(hào)的識(shí)別與提取[21-24]。后來有了天文周期解決方案作為參照[25-26]，已將米蘭科維奇理論推向了定量研究階段。目前，基于米蘭科維奇理論的時(shí)間屬性進(jìn)行地質(zhì)年代校準(zhǔn)已覆蓋大部分中、新生代地層[27-28]，在標(biāo)定地質(zhì)年代方面，Ruhl利用天文調(diào)諧研究早侏羅世普林斯巴期碳循環(huán)，發(fā)現(xiàn)Fe元素濃度時(shí)間序列具有明顯的歲差周期(21，26 kyr)，斜率周期(41 kyr)，短偏心率周期(100，134 kyr)，長偏心率周期(405 kyr)。然后利用405 kyr偏心率周期進(jìn)行普林斯巴期的天文調(diào)諧，將普林斯巴期持續(xù)時(shí)間縮短為6.9 Ma±0.4 Ma[29]。Husing利用意大利北部La Vedova剖面磁化率和Ca/Al數(shù)據(jù)進(jìn)行天文調(diào)諧，結(jié)合6層火山灰的精確定年數(shù)據(jù)，校正了地中海地區(qū)中新世的天文年代格架[30]。Renne根據(jù)La2010d天文周期解決方案對西班牙Zumai剖面白堊系-古近系界線進(jìn)行天文年代校準(zhǔn)，計(jì)算出的旋回地層年齡(65.917 Ma)幾乎與40Ar/39Ar測年結(jié)果(66.043 Ma±0.043 Ma)幾乎一致[31]。利用旋回地層學(xué)方法結(jié)合巖石地層和生物地層進(jìn)行高精度的時(shí)間分析被稱為地層學(xué)的第三里程碑[32]。梅冥相(2011)將與旋回地層學(xué)與經(jīng)典層序地層學(xué)進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)二者在研究受海平面變化控制的高頻層序方法和機(jī)理有一定的相似之處，尤其是在旋回韻律性的疊加和旋回界面的識(shí)別方面，均體現(xiàn)了旋回地層學(xué)和層序地層學(xué)的相互交融，并認(rèn)為其是層序地層學(xué)的第三個(gè)重要進(jìn)展[33]。雖然米蘭科維奇理論的時(shí)間內(nèi)涵可以標(biāo)定地質(zhì)年代，可以作為高頻層序劃分的時(shí)間標(biāo)尺，但精確識(shí)別米蘭科維奇信號(hào)是細(xì)粒沉積巖高頻層序劃分的首要任務(wù)。

本文嘗試結(jié)合基于米蘭科維奇理論的旋回地層學(xué)方法和高分辨率層序地層學(xué)理論，進(jìn)行湖相細(xì)粒沉積巖的高頻層序劃分。為約束細(xì)粒沉積巖沉積速率的變化，精確識(shí)別米蘭科維奇旋回信號(hào)，首先運(yùn)用進(jìn)化諧波(EHA)、普通頻譜(MTM)和平均頻譜擬合差(ASM)分析技術(shù)，匹配最優(yōu)沉積速率，排除周期性氣候變化以外的突發(fā)事件或不穩(wěn)定沉積過程造成的誤差信號(hào)，然后利用濾波分析提取米蘭科維奇信號(hào)。最后結(jié)合高分辨率層序地層學(xué)基準(zhǔn)面旋回理論，嘗試以天文周期曲線作為高頻層序劃分的參考曲線，實(shí)現(xiàn)湖相細(xì)粒沉積巖高頻層序定量劃分，將層序地層劃分從定性研究向定量研究推動(dòng)。

1 高頻層序劃分難點(diǎn)和關(guān)鍵

傳統(tǒng)的層序地層學(xué)是以不整合面或與之對應(yīng)的整合面為界限進(jìn)行層序界面識(shí)別，在陸相層序地層研究中，層序邊界往往是不整合面，其識(shí)別主要是依據(jù)地震反射特征(如削截、上超、下超、頂超等)，能夠在全盆內(nèi)進(jìn)行對比進(jìn)而建立區(qū)域上的層序地層格架[1,3,34]。湖相細(xì)粒沉積巖一般發(fā)育在較深水的湖盆中心，沉積過程穩(wěn)定，難以找到明顯的不整合面，因此根據(jù)地震反射特征是無法進(jìn)行細(xì)粒沉積巖層序界面識(shí)別。另一方面，在常規(guī)油氣勘探中，細(xì)粒沉積巖被認(rèn)為是經(jīng)典層序地層學(xué)的湖擴(kuò)體系域或海侵體系域，往往被認(rèn)為是一個(gè)完整的沉積過程，很少考慮在其內(nèi)部進(jìn)一步細(xì)分，利用測井資料也難以進(jìn)行精確的高頻層序界面識(shí)別。

基于米蘭科維奇理論的“旋回地層學(xué)”或“天文地層學(xué)”可以達(dá)到萬年級(jí)別的時(shí)間分辨率，湖相沉積由于其連續(xù)性使得米蘭科維奇信號(hào)更容易保存，這也使得細(xì)粒沉積巖萬年級(jí)別的年代框架可以準(zhǔn)確的獲得，進(jìn)而為細(xì)粒沉積巖高頻層序的定量劃分提供了可能。但湖相沉積序列相變快、非均質(zhì)性強(qiáng)，精確識(shí)別湖相沉積的米蘭科維奇旋回信號(hào)是高頻層序劃分的第一個(gè)“關(guān)鍵”。另外，傳統(tǒng)層序地層學(xué)與旋回地層學(xué)在主要原理、研究內(nèi)容及方法方面有很大不同，前者是基于地層疊加樣式或空間展布進(jìn)行“定性”分析，后者是立足于地球軌道三要素，通過頻譜分析、濾波和小波變換等數(shù)學(xué)方法得到的“定量”分析，如何將兩者各發(fā)揮其優(yōu)勢、相互補(bǔ)充、建立對應(yīng)關(guān)系是高頻層序劃分的第二個(gè)“關(guān)鍵”。

2 層序級(jí)別與時(shí)限范圍

20世紀(jì)80年代，四大層序地層學(xué)派先后興起并廣泛應(yīng)用于油氣勘探領(lǐng)域，各學(xué)派各有優(yōu)勢與局限性。Sloss等學(xué)者率先提出“層序”概念[35]，Vail于1977年提出經(jīng)典層序地層學(xué)，并將其與全球海平面變化聯(lián)系起來[36]，隨后以Galloway為代表的成因?qū)有虻貙訉W(xué)派以及T-R層序地層學(xué)派先后興起[37-38]。Vail等最早將層序分為6個(gè)級(jí)別，并于1991年修正了層序的時(shí)限，形成了經(jīng)典層序地層學(xué)理論。高分辨率層序地層學(xué)依據(jù)時(shí)限范圍與控制因素，將基準(zhǔn)面旋回劃分為長期、中期、短期、超短期等6個(gè)旋回[1,39-40]。梅冥相等(2005)建立超層序、大層序和層序等7個(gè)層序級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)[33]。王鴻禎等(2000)把層序劃分為大層序、中層序、層序等6個(gè)級(jí)別[41]。

各家雖眾說紛紜，但在層序發(fā)育主控因素方面可以取得共識(shí)，一級(jí)至三級(jí)層序歸為構(gòu)造型海平面變化的產(chǎn)物，受構(gòu)造因素控制；四級(jí)至六級(jí)層序歸為冰川型海平面變化的產(chǎn)物，受地球軌道周期變化的天文因素控制。在層序時(shí)限范圍方面，不同學(xué)者定義受構(gòu)造因素控制的一級(jí)至三級(jí)層序時(shí)限差別較大，受天文因素控制的高頻層序時(shí)限差別較小[20]。本文參考前人層序時(shí)限范圍與控制因素分析，將受天文因素控制的旋回或?qū)有虻臅r(shí)限范圍進(jìn)行綜合限定，四級(jí)層序持續(xù)時(shí)間在0.2～0.8 Myr，與長偏心率周期有關(guān)；五級(jí)層序持續(xù)時(shí)間在0.04～0.16 Myr，與短偏心率周期有關(guān)；六級(jí)層序持續(xù)時(shí)間在0.02～0.04 Myr，與短米蘭科維奇周期有關(guān)。

3 基準(zhǔn)面理論的選擇及天文周期約束

中國陸相層序地層的相關(guān)研究中，高分辨率層序地層學(xué)擺脫了以海平面變化為核心這一思想的束縛[1,42]，因此，其不僅適用于海相盆地更適用于中國的陸相含油氣盆地。但在實(shí)際研究過程中，高分辨率層序地層研究也存在一些問題：①基準(zhǔn)面并不是海平面也不是湖平面，而是一個(gè)相對于沉積物表面上下振動(dòng)并可以橫向變動(dòng)的抽象勢能面，其變化是不可以用數(shù)學(xué)方法測量和推算的，因此也就存在了一定的人為性，這也是其他層序地層學(xué)所要面臨的問題。②高分辨率層序地層學(xué)依據(jù)基準(zhǔn)面旋回的疊加組合樣式，劃分不同級(jí)次的層序，但對于不同級(jí)別層序的時(shí)間限定并不統(tǒng)一，尤其是在高頻層序劃分過程中該問題更為明顯，難以形成統(tǒng)一的高精度等時(shí)地層格架。

基于米蘭科維奇理論的天文周期是指與地球軌道周期有關(guān)的400 kyr年長偏心率、100 kyr年短偏心率、40 kyr年斜率和20 kyr年歲差周期，如果建立起天文周期與基準(zhǔn)面旋回的對應(yīng)關(guān)系，便可以利用天文周期的時(shí)間屬性約束不同的基準(zhǔn)面旋回，以減少基準(zhǔn)面旋回劃分的主觀性和人為性。綜合考慮受天文因素控制的層序時(shí)限范圍[35,38]，結(jié)合濟(jì)陽坳陷勘探實(shí)踐，本文嘗試建立針對陸相沉積天文周期與不同基準(zhǔn)面旋回的對應(yīng)關(guān)系，將中期基準(zhǔn)面旋回厚度定義在40 m左右，持續(xù)時(shí)間約405 kyr；短期基準(zhǔn)面旋回厚度定義在10 m左右，持續(xù)時(shí)間約100 kyr；超短期基準(zhǔn)面旋回厚度定義在4 m左右，持續(xù)時(shí)間約40 kyr。

4 基于米蘭科維奇理論的高頻層序劃分

三級(jí)層序是具有較大規(guī)模水深變化湖進(jìn)-湖退序列，可以與長期基準(zhǔn)面旋回對比，持續(xù)時(shí)間一般為1～10 Myr，與構(gòu)造因素有關(guān)；四級(jí)層序是具有高幅水深變化、彼此有成因聯(lián)系的次級(jí)湖進(jìn)-湖退序列，與中期基準(zhǔn)面旋回對應(yīng)，受長偏心率周期控制，持續(xù)時(shí)間約405 kyr；五級(jí)層序是具有低幅水深變化的韻律湖進(jìn)-湖退序列，與短期基準(zhǔn)面旋回對應(yīng)，受短偏心率周期控制，持續(xù)時(shí)間約100 ka；六級(jí)層序與超短期基準(zhǔn)面旋回對應(yīng)，受斜率周期控制，持續(xù)時(shí)間約 40 kyr。通過旋回地層學(xué)方法可以精確識(shí)別出長偏心率、短偏心率、斜率周期曲線。由于軌道周期引起的氣候變化分別控制著四級(jí)至六級(jí)高頻層序的發(fā)育，嘗試?yán)瞄L偏心率、短偏心率和斜率周期作為中期、短期和超短期基準(zhǔn)面旋回劃分的參考曲線，以天文周期的極小值作為不同基準(zhǔn)面的最低值，結(jié)合高分辨率層序地層學(xué)基準(zhǔn)面旋回理論，實(shí)現(xiàn)湖相細(xì)粒沉積巖高頻層序劃分與對比。

5 東營凹陷樊頁1井高頻層序劃分實(shí)踐

5.1 MTM頻譜和EHA分析

在深度域上對樊頁1井沙三下和沙四純上亞段預(yù)處理后磁化率數(shù)據(jù)序列進(jìn)行MTM頻譜分析，結(jié)果顯示出15個(gè)優(yōu)勢頻率峰值超過90%置信度曲線(圖1c)，并且所有峰值都通過AR1置信曲線的檢驗(yàn)，譜圖中橫坐標(biāo)代表深度序列的頻率，縱坐標(biāo)代表能量強(qiáng)度，即該頻率所占比重，由此計(jì)算出譜峰對應(yīng)的旋回厚度(1/頻率)為43.1,30.2,25.0,15.3,12.4,10.1,7.5,6.1,4.5,3.7,3.0,2.2,2.0,1.5,1.4 m，整體顯示43.1～25.0,15.3～7.5,4.5～3.0,2.2～1.4 m四個(gè)頻帶，其頻帶比值為21.3～12.4 ∶7.57～3.71 ∶2.23～1.49 ∶1.09～0.69，接近該時(shí)期21.3 ∶6.58～5.00 ∶2.68～2.11 ∶1.21～1.00理論周期的比值，說明研究區(qū)湖相細(xì)粒沉積巖沉積過程受地球軌道周期性變化控制，并把4個(gè)頻帶分別解釋為長偏心率、短偏心率、斜率和歲差周期。

EHA(Evolutive Harmonic Analysis)方法可以動(dòng)態(tài)的分析沉積記錄中隨深度變化的主頻率特征，也有人稱之為動(dòng)態(tài)頻譜分析或進(jìn)化諧波分析方法[43-44]。其最大的特點(diǎn)是在移動(dòng)的深度段上進(jìn)行不同窗口的傅里葉變換，進(jìn)而可以檢測深度數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性以及分析沉積速率縱向上的變化。在EHA振幅頻譜圖上，主頻周期整體向左移動(dòng)代表沉積速率變大，整體向右移動(dòng)代表沉積速率變小。本次EHA分析經(jīng)過多次嘗試，選擇的最優(yōu)參數(shù)配置為：時(shí)間帶寬(tbw)為3，Pad點(diǎn)數(shù)為10 000，最高頻率為0.8，峰值的置信度為0.9，窗口步長為0.1 m，滑動(dòng)窗口大小為60 m。

EHA的標(biāo)準(zhǔn)化振幅譜圖可以識(shí)別出3 127，3 177，3 232，3 342，3 338 m五處深度段有較明顯的譜峰值變化，即是沉積速率變化的位置，考慮到計(jì)算的方便性和可行性，選擇3 177，3 232，3 342 m三處較明顯的波動(dòng)位置把樊頁1井分為4段，依次為3 027～3 177，3 177～3 232，3 232～3 342和3 342～3 441 m，白色虛線標(biāo)注的E，e，O，和P分別代表解釋的長偏心率、短偏心率、斜率和歲差周期(圖1c)。主頻周期整體左移代表沉積速率變大，右移代表沉積速率變小，樊頁1井由下至上沉積速率經(jīng)歷一個(gè)較大—減小—減小—增大的過程，用旋回厚度除以對應(yīng)時(shí)間得到4段沉積速率依次為10.0,9.2,7.5,11.0 cm/kyr。通過深度域的沉積速率約束，按沉積速率變化分4段對磁化率數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波分析，便可以獲得各深度段所對應(yīng)的長偏心率、短偏心率、斜率和歲差周期。圖1b中藍(lán)色曲線為長偏心率濾波曲線，每一個(gè)周期代表405 kyr，紅色曲線為短偏心率周期濾波曲線，每一個(gè)周期代表100 kyr，以沙三下亞段最頂部第一個(gè)長偏心率E1最低值開始計(jì)數(shù)，共識(shí)別出11個(gè)長偏心率周期，由此建立樊頁1井浮動(dòng)天文年代表。

5.2 ASM分析

ASM(Average Spectral Misfit)分析是一種基于蒙特卡洛模擬的零假設(shè)檢驗(yàn)(H0)方法[45]，也可以稱為平均頻譜擬合差方法，具體來說，該檢驗(yàn)方法是對識(shí)別出來的優(yōu)勢周期與理論的軌道周期進(jìn)行量化匹配，并用零假設(shè)檢驗(yàn)(H0)的顯著性水平(Significance levels)來表達(dá)匹配結(jié)果[44]。由于湖相沉積序列的非均質(zhì)性強(qiáng)、相變快，僅用EHA和頻譜分析約束縱向上沉積速率人為因素較強(qiáng)，識(shí)別出的天文周期有可能出現(xiàn)整體偏移。ASM分析可以對前期MTM頻譜分析的優(yōu)勢周期與多個(gè)偏心率、斜率和歲差周期理論值進(jìn)行量化匹配，并給出客觀的最優(yōu)沉積速率值，是MTM頻譜分析和EHA分析的有力補(bǔ)充，對米蘭科維奇旋回的識(shí)別更精確。

選取前文計(jì)算的38～44 Ma的ETP方案作為理論軌道周期，偏心率周期為405，125和95 kyr，斜率周期為51，40和38 kyr，歲差周期為23，22和19 kyr，其中3個(gè)斜率和3個(gè)歲差周期由于較為接近，選擇40 kyr和20 kyr作為斜率和歲差的平均理論周期。ASM分析選擇的主要配置參數(shù)為：最小頻率(Rayleigh)為0，最大頻率(Nyquist)為1，最大沉積速率(Sedmax)為20 cm/kyr，ASM優(yōu)化網(wǎng)格中沉積速率個(gè)數(shù)(Numsed)為100，蒙特卡羅模擬實(shí)驗(yàn)的數(shù)量(Iter)為100 000。

圖1 基于MTM和EHA分析的東營凹陷樊頁1井浮動(dòng)天文年代表Fig.1 The floating astronomical time scale of Well Fanye-1 in Dongying Sag defined based on MTM and EHA analysisa. 38～44 Ma標(biāo)準(zhǔn)ETP曲線頻譜；b.樊頁1井磁化率濾波曲線和浮動(dòng)天文年代表；c.磁化率數(shù)據(jù)MTM和EHA分析

通過樊頁1井磁化率指標(biāo)的ASM分析，計(jì)算出研究區(qū)沙三下亞段最優(yōu)沉積速率為10.801 cm/kyr，其零假設(shè)檢驗(yàn)的顯著性水平低于0.1%，也就代表沉積速率為10.801 cm/kyr所匹配的結(jié)果存在可能性為99.9%，零假設(shè)檢驗(yàn)的顯著性水平越小，該沉積速率存在的可能就越高。沙四上亞段最優(yōu)沉積速率為13.14 cm/kyr，但9.1 cm/kyr沉積速率也在置信曲線附近，可能與沙四上亞段氣候較為干旱、不穩(wěn)定的氣候條件有關(guān)，所匹配的優(yōu)沉積速率并不穩(wěn)定。相比來說沙三下亞段湖泊水體較深，穩(wěn)定的水體環(huán)境使得保存條件較好，受外界影響較小，沉積速率相對穩(wěn)定。需要注意的是，ASM方法僅是量化匹配的最優(yōu)沉積速率，并不是計(jì)算研究區(qū)的平均沉積速率，也不是計(jì)算某一段的精確沉積速率，需要與MTM頻譜和EHA分析相匹配，ASM所計(jì)算的最優(yōu)沉積速率與前文計(jì)算沉積速率7.5～11.0 cm/kyr相吻合，說明樊頁1井識(shí)別的米氏旋回是可靠的。

5.3 東營凹陷地層劃分結(jié)果

考慮磁化率指標(biāo)環(huán)境意義，將天文周期的極小值作為基準(zhǔn)面的最低值，也是高頻層序的界面，以樊頁1井天文周期的濾波曲線為參考定量劃分其高頻層序，依據(jù)勝利油田對樊頁1井體系域劃分方案，樊頁1井沙四純上層序分早期湖擴(kuò)體系域(EEST)、晚期湖擴(kuò)體系域(LEST)、早期高位體系域(EHST)、晚期高位體系域(LHST)，共包括4.5個(gè)長偏心率周期即4.5個(gè)四級(jí)旋回，19個(gè)短偏心率周期即19個(gè)五級(jí)旋回，47個(gè)斜率周期即47個(gè)六級(jí)旋回，94個(gè)歲差周期即94個(gè)七級(jí)旋回(圖2)。

EEST(埋深3 403.36～3 440.04 m)底部主要發(fā)育一套塊狀粉砂巖、含有機(jī)質(zhì)層狀泥質(zhì)灰?guī)r和白云巖，該時(shí)期氣候較為干旱，物源區(qū)沉積物供應(yīng)不穩(wěn)定，包含1個(gè)長偏心率周期(四級(jí)旋回)，4個(gè)短偏心率周期(五級(jí)旋回)，10個(gè)斜率周期(六級(jí)旋回)，20個(gè)歲差周期(七級(jí)旋回)，五級(jí)旋回以發(fā)育基準(zhǔn)面上升半旋回為主，整體可容納空間逐漸增大。LEST(埋深3 355.4～3 403.36 m)主要發(fā)育中有機(jī)質(zhì)紋層狀泥質(zhì)灰?guī)r和灰質(zhì)泥巖，氣候波動(dòng)變化較大，但整體氣候逐漸變暖濕，沉積物充填較快，包含1.25個(gè)長偏心率周期(四級(jí)旋回)，5個(gè)短偏心率周期(五級(jí)旋回)，12個(gè)斜率周期(六級(jí)旋回)，24個(gè)歲差周期(七級(jí)旋回)，五級(jí)旋回的上升基準(zhǔn)面和下降基準(zhǔn)面半旋回均較發(fā)育，可容納空間逐步增大然后保持穩(wěn)定。EHST(埋深3 296.68～3 355.4 m)發(fā)育富有機(jī)質(zhì)紋層狀泥質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)泥巖和層狀泥質(zhì)灰?guī)r，湖平面上升一定高度之后緩慢下降，沉積物充填速率變緩，包含1.25個(gè)長偏心率周期(四級(jí)旋回)，6個(gè)短偏心率周期(五級(jí)旋回)，15個(gè)斜率周期(六級(jí)旋回)，30個(gè)歲差周期(七級(jí)旋回)，五級(jí)旋回的下降基準(zhǔn)面半旋回較發(fā)育，可容納空間逐漸減小。LHST(埋深3 251.52～3 296.68 m)發(fā)育中有機(jī)質(zhì)紋層狀灰質(zhì)泥巖和層狀泥質(zhì)灰?guī)r相，湖平面有所回落，包含有1個(gè)長偏心率周期(四級(jí)旋回)，4個(gè)短偏心率周期(五級(jí)旋回)，10個(gè)斜率周期(六級(jí)旋回)，20個(gè)歲差周期(七級(jí)旋回)，五級(jí)旋回的下降基準(zhǔn)面半旋回較發(fā)育，可容納空間進(jìn)一步縮小。

樊頁1井沙三下層序分早期湖擴(kuò)體系域(EEST)、晚期湖擴(kuò)體系域(LEST)、早期高位體系域(EHST)、晚期高位體系域(LHST)，共包括6.5個(gè)四級(jí)旋回，25個(gè)五級(jí)旋回，64個(gè)六級(jí)旋回，127個(gè)七級(jí)旋回(圖2)。

圖2 東營凹陷樊頁1井磁化率指標(biāo)ASM分析Fig.2 The ASM analysis of magnetic susceptibility of Well Fanye1 in Dongying Saga.沙三下ASM分析；b.沙三下ASM匹配結(jié)果；c.沙四純上ASM分析；d.沙四純上ASM匹配結(jié)果

EEST(埋深3 211.44～3251.52 m)發(fā)育一套含有機(jī)質(zhì)塊狀灰質(zhì)泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r和含有機(jī)質(zhì)層狀灰質(zhì)泥巖，水體深度較淺，沉積物充填較不穩(wěn)定。包含1個(gè)長偏心率周期(四級(jí)旋回)，4個(gè)短偏心率周期(五級(jí)旋回)，10個(gè)斜率周期(六級(jí)旋回)，20個(gè)歲差周期(七級(jí)旋回)，五級(jí)旋回的基準(zhǔn)面上升、下降半旋回均較發(fā)育，整體可容納空間先減小后增加。LEST(埋深3 162.92～3 211.44 m)發(fā)育富有機(jī)質(zhì)紋層狀泥質(zhì)灰?guī)r相和夾層狀灰?guī)r，該時(shí)期湖平面上升，湖水深度變大，沉積物充填變緩，包含2個(gè)長偏心率周期(四級(jí)旋回)，8個(gè)短偏心率周期(五級(jí)旋回)，20個(gè)斜率周期(六級(jí)旋回)，39個(gè)歲差周期(七級(jí)旋回)，五級(jí)旋回更發(fā)育基準(zhǔn)面上升半旋回，整體可容納空間快速增大。EHST(埋深3 117.2～3 162.92 m)發(fā)育富有機(jī)質(zhì)層狀泥質(zhì)灰?guī)r相和富有機(jī)質(zhì)紋層狀灰質(zhì)泥巖相，湖平面基本已達(dá)到全井段最深處，后逐漸降低，沉積物充填較快，包含1.25個(gè)長偏心率周期(四級(jí)旋回)，7個(gè)短偏心率周期(五級(jí)旋回)，18個(gè)斜率周期(六級(jí)旋回)，36個(gè)歲差周期(七級(jí)旋回)，五級(jí)旋回基準(zhǔn)面上升、下降半旋回均較發(fā)育，整體可容納空間先增大后逐漸減小。LHST(埋深3 050.6～3 117.2 m)發(fā)育中有機(jī)質(zhì)層狀灰質(zhì)泥巖相和含有機(jī)質(zhì)塊狀灰質(zhì)泥巖相，湖平面有進(jìn)一步降低，物源區(qū)沉積物供應(yīng)充足。包含有1.25個(gè)長偏心率周期(四級(jí)旋回)，6個(gè)短偏心率周期(五級(jí)旋回)，16個(gè)斜率周期(六級(jí)旋回)，32個(gè)歲差周期(七級(jí)旋回)，五級(jí)旋回的下降基準(zhǔn)面半旋回較發(fā)育，可容納空間穩(wěn)步減小。

圖3 基于米蘭科維奇理論的樊頁1井高頻層序定量劃分Fig.3 The quantitative classification of high-frequency sequences in Well Fanye1 based on Milankovitch theory

6 結(jié)論

1) 基于米蘭科維奇理論的旋回地層學(xué)方法為萬年至幾十萬年級(jí)別的高頻層序劃分提供了新的途徑。傳統(tǒng)的層序地層學(xué)理論重視不整合面或與之對應(yīng)的整合面，強(qiáng)調(diào)層序、體系域、準(zhǔn)層序組或準(zhǔn)層序等時(shí)沉積界面的研究，但人為性較強(qiáng)，缺少統(tǒng)一、定量化的方法。旋回地層學(xué)理論的時(shí)間內(nèi)涵可以提高地層對比的精度和分辨率，恰好彌補(bǔ)傳統(tǒng)層序地層學(xué)在時(shí)間方面的不足，兩者各發(fā)揮其優(yōu)勢、相互補(bǔ)充，共同推動(dòng)了層序地層學(xué)的發(fā)展。

2) 精確的識(shí)別沉積物中米蘭科維奇旋回信號(hào)是高頻層序劃分的基礎(chǔ)，約束沉積速率變化是米氏旋回識(shí)別的關(guān)鍵。以磁化率作為替代性指標(biāo)，在普通MTM頻譜分析基礎(chǔ)上，引入進(jìn)化諧波(EHA)和平均頻譜擬合差(ASM)分析技術(shù)，認(rèn)為樊頁1井由下至上沉積速率分別為10.0，9.2，7.5和11.0 cm/kyr，沙三下亞段最優(yōu)沉積速率為10.801 cm/kyr，沙四上亞段最優(yōu)沉積速率為13.14 cm/kyr，通過沉積速率的約束，最終認(rèn)為研究區(qū)存在米氏旋回并識(shí)別出長偏心率、短偏心率、斜率和歲差周期。

3) 綜合考慮濟(jì)陽坳陷勘探實(shí)踐和層序劃分方案對比，把四級(jí)層序量化為405 kyr，與長偏心率周期有關(guān)；五級(jí)層序量化為100 kyr，與短偏心率周期有關(guān)；六級(jí)和七級(jí)層序分別量化為40 kyr和20 kyr，與斜率和歲差周期有關(guān)。然后定量化方法把樊頁1井劃分為11個(gè)四級(jí)旋回，45個(gè)五級(jí)旋回，113個(gè)六級(jí)旋回，實(shí)現(xiàn)湖相細(xì)粒沉積巖高頻地層單元?jiǎng)澐峙c對比。

致謝：感謝中國石化勝利油田研究院提供巖心、測井等基礎(chǔ)研究資料，感謝審稿人和編輯對本文提出的修改意見。