[发明专利]一种基于趋势面分析的古地貌恢复方法

说明书

本发明公开了一种基于趋势面分析的古地貌恢复方法，对所需恢复的地层古地貌收集足够数量的单井目标地层厚度数据h₁、单井目标上覆地层厚度数据h₂以及单井地理坐标x、y；之后利用计算得到的叠加地层厚度数据z＝h₁+h₂，运用最小二乘法原理构造趋势面方程，使用MATLAB软件编制计算程序得到不同阶次的趋势面模型方程，将地理坐标x、y带入方程得到一系列趋势面值之后使用R²检验、F检验和趋势面适度的逐次检验这三种不同的方法对模型进行适度检验的得到最优模型的趋势面，最后将所得的趋势面与目标地层厚度h₁相叠加得到最终恢复的古地貌。相对于传统的残厚法，本发明将残厚法与趋势面法结合起来，技术手段融合得当，综合计算结果可信度高。

技术领域

本发明涉及矿产勘探技术中的古地貌恢复领域，尤其涉及一种恢复风化壳类型古地貌的方法。

背景技术

古地貌是基本形态与现代地貌塑造过程完全脱离的、与现代大地构造条件不相适应的地貌单元。古地貌往往不易被完整地保留下来，尤其是在构造隆起的剥蚀区。古地貌一般在抬升地区可出露地表，如山顶的准平原、风口的古河谷等；在沉降地区被埋藏于现今地貌面之下，如古河道、古潜山、古沙丘等。古地貌是古地理环境研究的重要部分，它对于我们找寻油气有着重要的意义。

古地貌恢复的一般思路为通过各种方法找出下伏地层的古构造面，然后将古构造面与现今地层厚度累加得到古地貌。目前古地貌恢复主要使用的方法为残厚法，这种方法的原理是地层沉积是一个填平补齐的过程，地势高的地方沉积厚度小，地势低的地方沉积厚度大，因此将地层顶界面拉平，然后就可以根据地层厚度得到下伏地层古构造面，如附图1。

但是这种方法有其局限性，在地层保存较为完好的时候使用效果最好，而一旦地层出现剥蚀，就会降低准确性。尤其在针对风化壳类型的地层进行古地貌恢复时，残厚法就完全不能适用。原因在于风化壳遭受了较强的剥蚀，虽然剥蚀强度是受地势高低的影响的，但是总的来讲，地层顶界遭受剥蚀强度的影响因素是多样性的，所以往往在相同高度上也呈现出不均一性。由此恢复的下伏地层古构造面具有较多的局部起伏，这与实际情况是不相符的。实际上，古构造面应该是一个相对平稳的反映地层在空间上变化趋势的面，其在大的范围上会有所起伏，但在局部上通常是稳定的，不会有较大的起伏。如附图2所示，对于风化壳类型地层，直接拉平顶界面恢复出来的古构造面与实际构造面存在较大差异，因此，需要改进原有方法或使用新的方法来进行风化壳地层古地貌恢复。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于残厚法改进的恢复古地貌的方法。

具体的技术方案为：

一种基于趋势面分析的古地貌恢复方法，包括以下步骤：

步骤1、收集目标地层风化壳厚度h₁、上覆地层厚度h₂、地理坐标x、y，求出叠加地层厚度z根据所得数据，运用最小二乘法原理构造趋势面方程，使用MATLAB软件编制计算程序得到一次简单趋势面方程z₁₁、一次双线性趋势面z₁₂、二次趋势面模型方程z₂；

步骤2、将自变量x和y带入以上三个趋势面模型公式，得到一系列趋势面值

步骤3、对结果进行R²检验；将z_i、和代入相关公式求出SS_D、SS_R和SS_T，然后求出R²，比较的大小，数值越高拟合度越高；