[发明专利]综合判别与验证巨厚煤层内部古气候旋回的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用原地堆积巨厚煤层内古气候旋回的识别与验证的方法，尤其是一种综合判别与验证巨厚煤层内部古气候旋回的方法。

背景技术

预测未来气候是目前人类面临的数个难题之一。由于未来气候没有发生，用什么方法较为准确的预测未来气候的变化趋势，成为解决预测未来气候变化的关键。根据“将今论古”的思想和比较地质学的理论，认识地质历史时期古气候的变化规律，探索古气候变化的机制，进而预测未来的气候，这是预测未来气候的一个重要途径。

在地表广泛发育的沉积岩中，煤的沉积对气候的变化非常敏感，同时在煤中记录了丰富的古气候变化的信息，特别是厚度巨大的煤层，能够记录地质历史上较长时期的古气候变化。

在煤层厚度分类中，单层厚度大于8m的煤层称为“巨厚煤层”(杨起，韩德馨，1979)。世界范围内发现了许多厚度巨大的煤层，比如中国二连盆地胜利煤田的单煤层厚度244.7m，苏联齐良宾煤田科尔金矿区单煤层厚度200m，鄂尔多斯盆地南部侏罗纪煤田单层煤层厚度可达90余m，等等。

前人对古气候旋回的研究较为分散，研究对象复杂多样，缺少针对性、系统的方法研究，且未能从本质上对判别结果进行解释，判别结果的可靠性差。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种综合判别与验证巨厚煤层内部古气候旋回的方法，该方法综合采用古植物孢粉、煤岩组分、特征元素、碳同位素四个参数，综合判别巨厚煤层内部的古气候旋回，判别结果可靠性高；同时对每种判别方法进行赋值，进而可以定量的描述综合判别结果可靠程度；之后，对巨厚煤层的测井数据进行深度信息挖掘，识别出巨厚煤层中蕴含的地球公转轨道参数(米兰科维奇旋回)，查明古气候演化的控制因素，进而验证古气候旋回判别的正确性与准确性。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种综合判别与验证巨厚煤层内部古气候旋回的方法，包括以下步骤：

A.资料准备

1)巨厚煤层按照一定间距自下而上系统密集采样，各样品分别进行古植物孢粉鉴定、煤岩测试、微量/常量元素测试和碳同位素测试；

2)收集巨厚煤层层位的自然伽马测井数据；

B.古气候旋回判别

依据样品的古植物孢粉鉴定、煤岩测试、微量/常量元素测试和碳同位素测试数据，分别用古植物含量系数法、煤岩组分法、特征元素法、碳同位素法进行古气候旋回识别，对每种判别结果按照一定的赋值标准进行赋值，综合得出定量的判别结果；然后，查明巨厚煤层中存在的古气候旋回的个数及每个古气候旋回的平均厚度；

所古植物含量系数法具体判别方法为：根据巨厚煤层中古植物的孢粉类型、含量以及孢粉母体的生态特征，将古植物孢粉化石划分为四种生态类型：a.湿生植物-生长环境潮湿的植物；b.旱-盐生植物-生长在雨量充足，但蒸发量较大的湿热、含盐度较高的弱覆水环境中的植物；c.中生植物-生成环境较干旱的植物；d.湿中生植物-介于湿生和中生植物之间的过渡生境的植物；

在这些生态类型植物中，每一种古植物的含量系数为该类型植物质量含量与其他三种类型植物质量含量之和的比值；

根据各类型古植物含量系数的高低，能反映出巨厚煤层沉积期的古气候变化；

旱-盐生植物含量系数K_H-Y>1，反映干旱气候，K_H-Y<1反映潮湿气候；

湿中生植物含量系数K_SZ>1，反映潮湿气候，K_SZ<1反映干旱气候；

湿生植物含量系数K_S变化不是很敏感，K_S>0.5时反映潮湿气候；

中生植物对气候反映不敏感，不做论述；

C.古气候旋回验证

对巨厚煤层的测井数据(自然伽马测井数据)进行深度处理，识别其中蕴含的地球公转轨道参数，进而识别出米兰科维奇旋回；分析巨厚煤层中蕴含的由地球各公转轨道参数形成的古气候旋回的个数，以及各气候旋回的平均厚度；与步骤B中判别的古气候旋回的个数和厚度相对比，查明控制巨厚煤层中古气候旋回变化的地球轨道参数，进而从本质上阐明巨厚煤层中古气候旋回的控制因素，从而验证步骤B中判别出的古气候旋回的正确性与准确性。