東海陸架盆地西湖凹陷漸新統(tǒng)花港組年代標(biāo)尺及層序界面定量識(shí)別

傳統(tǒng)層序地層學(xué)研究主要是依據(jù)巖心、露頭和生物化石，結(jié)合地震資料及測(cè)井資料進(jìn)行不同級(jí)別的層序地層劃分［1］。在缺乏詳細(xì)巖心及生物化石或地球化學(xué)資料的情況下，肉眼識(shí)別測(cè)井曲線旋回尚存在一些多解性。通過(guò)井-震結(jié)合，充分運(yùn)用數(shù)學(xué)手段對(duì)測(cè)井曲線進(jìn)行分析，突顯其旋回性和界面信息，可提高層序地層劃分和識(shí)別的準(zhǔn)確度及可信度［2］。傅里葉變換、沃爾什變換、小波變換、Hilbert?Huang變換和最大熵譜分析技術(shù)等數(shù)學(xué)信號(hào)處理技術(shù)在層序地層劃分、儲(chǔ)層流體識(shí)別及儲(chǔ)層巖性表征等方面進(jìn)行了推廣應(yīng)用引發(fā)了廣泛的關(guān)注［2-7］。傅里葉變換和沃爾什變換具有恒定窗口的平穩(wěn)頻率的特質(zhì)；小波變換從不同尺度分析穩(wěn)定和非穩(wěn)定連續(xù)信號(hào)；Hilbert?Huang變換是一種基于經(jīng)驗(yàn)的數(shù)學(xué)分析方法，用于處理非線性和非穩(wěn)定信號(hào)；最大熵譜分析是通過(guò)積分處理突出信號(hào)變化趨勢(shì)［7-9］。這些數(shù)學(xué)分析方法成功地運(yùn)用在四川盆地和塔里木盆地等層序研究中，顯著地提高了層序地層劃分的準(zhǔn)確性。

西湖凹陷是東海陸架盆地最大的含油氣性凹陷，約占東海陸架盆地油氣資源的60 %［10］，具有巨大的勘探潛力，探明資源量為3 000 × 108～5 000 × 108 m3［10-11］，是近海天然氣勘探重點(diǎn)區(qū)域之一［12-13］?；ǜ劢M是西湖凹陷當(dāng)前勘探開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)層位，近年來(lái)不斷發(fā)現(xiàn)新的油氣層［11，14］，其儲(chǔ)量呈逐年快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。孫思敏等［15］通過(guò)巖心觀察、測(cè)井與錄井資料，將花港組劃分為2個(gè)中期旋回；魏恒飛等［16］基于地震、鉆測(cè)井及巖心資料綜合分析的基礎(chǔ)上，將花港組劃分為2個(gè)長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回和7個(gè)中期基準(zhǔn)面旋回；張建培等［17］依據(jù)鉆井地質(zhì)、地球物理和分析化驗(yàn)等資料將花港組分為2套三級(jí)層序；高雁飛等［18］以層序地層學(xué)為指導(dǎo)依托測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和地震資料將花港組劃分為3套三級(jí)層序；于興河等［19］依據(jù)測(cè)井、巖心以及地震反射特征等資料將花港組劃分為5套三級(jí)層序及12套四級(jí)層序；周瑞琦等［20］依托鉆錄井和地震等資料將花港組劃分為3套三級(jí)層序。綜上所述，花港組內(nèi)部層序劃分方案仍未統(tǒng)一，且層序疊置樣式及時(shí)間尺度仍不清楚，嚴(yán)重制約有利相帶預(yù)測(cè)、砂體等時(shí)對(duì)比及油氣勘探進(jìn)程。

本文以西湖凹陷中南部花港組為研究對(duì)象，基于層序地層學(xué)基本理論和方法，運(yùn)用小波變換和最大熵譜分析技術(shù)，從測(cè)井曲線上獲取反映沉積環(huán)境變遷的關(guān)鍵層序界面信息；結(jié)合地震、巖心等資料，逐級(jí)完成花港組層序界面定量識(shí)別并建立其“浮動(dòng)天文標(biāo)尺”，以期為花港組后續(xù)油氣勘探提供地質(zhì)理論基礎(chǔ)。

西湖凹陷位于中國(guó)東海陸架盆地東北部，呈北東走向，東鄰釣魚(yú)島隆起帶，西接長(zhǎng)江坳陷和海礁-漁山東隆起帶，北靠富江凹陷，南連釣北凹陷；凹陷自西向東依次為西部斜坡帶、西次凹、中央反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶、東次凹和東部斷階帶，其面積約為5.18 × 104 km2；其中中央反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶自北向南分為嘉興構(gòu)造帶、寧波構(gòu)造帶、玉泉構(gòu)造帶、黃巖構(gòu)造帶和天臺(tái)構(gòu)造帶（圖1a）。

研究區(qū)橫跨西次凹和黃巖構(gòu)造帶，自下而上發(fā)育上始新統(tǒng)平湖組、漸新統(tǒng)花港組和中新統(tǒng)龍井組等。始新世晚期—漸新世早期發(fā)生玉泉運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致西湖凹陷西部和釣魚(yú)島褶皺帶隆起及西湖凹陷中部快速沉降［21-22］；與此同時(shí)，全球發(fā)生變冷事件（Oi-1驟冷事件）［23］，海/湖平面快速下降使得部分平湖組露出水面遭受廣泛的剝蝕［22］；漸新世晚期—早中新世早期，花港運(yùn)動(dòng)及全球變冷事件（Mi-1驟冷事件）導(dǎo)致湖平面下降［23］，造成花港組暴露遭受剝蝕，與上覆龍井組呈區(qū)域性角度不整合接觸。28.1 Ma左右，花港組內(nèi)部發(fā)生一定規(guī)模海退并造成高部位沉積間斷；因此，花港組可分為花上段和花下段［19］。始新世西湖凹陷沉積物主要源于北部虎皮礁隆起，該物源大約貢獻(xiàn)了總沉積物量的3/5；東部釣魚(yú)島隆起和西部海礁隆起為次要物源，大約貢獻(xiàn)了總沉積物量的2/5［24］，該時(shí)期西湖凹陷主要發(fā)育河流-三角洲和湖泊沉積體系［25］（圖1b）?；ǜ劢M下伏平湖組發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖，自身砂體分布廣泛且儲(chǔ)層物性好，上覆區(qū)域性蓋層，圈閉類型以滾動(dòng)背斜和擠壓背斜圈閉為主，具備良好的油氣地質(zhì)條件［13］。

INPEFA（integrated prediction error filter analysis）曲線可以突顯出原始測(cè)井曲線中肉眼不易觀察到的變化趨勢(shì)［26］。通過(guò)最大熵頻譜分析（MESA-GR）處理測(cè)井曲線得到估計(jì)值，然后用測(cè)井曲線實(shí)際值減去估計(jì)值得到預(yù)測(cè)誤差濾波分析曲線（PEFA， prediction error filter analysis）［27］，再對(duì)PEFA曲線進(jìn)行積分處理得到趨勢(shì)更加明顯的INPEFA曲線。趨勢(shì)的變化由多個(gè)拐點(diǎn)隔開(kāi)，INPEFA值向上增加表現(xiàn)為正趨勢(shì)，向上減小則對(duì)應(yīng)負(fù)趨勢(shì)。INPEFA曲線的拐點(diǎn)和曲線變化趨勢(shì)反映了不同級(jí)次的層序界面和沉積旋回變化；正趨勢(shì)往往代表氣候開(kāi)始濕潤(rùn)，水位升高；負(fù)趨勢(shì)則代表氣候開(kāi)始干旱，水位降低。

Daubechis（DB）小波變換是離散小波變換（DWT， discrete wavelet transform）的一種，本文采用Matlab中的db6小波變換分析該井伽馬曲線，通過(guò)DB小波分析對(duì)GR進(jìn)行重構(gòu)，得到12條近似信號(hào)曲線（圖2a1—a12）和12條細(xì)節(jié)信號(hào)曲線（圖2d1—d12），其信號(hào)可定義為GR = a n + d1 + d2 + d3 + d4 + d5 + d6 + d7 + d8 + d9 + d10 + d11 + d12［28］。離散小波公式如下：

式中：Dn （t）為細(xì)節(jié)信號(hào)；An （t）為近似信號(hào)；n為分解程度。

近似信號(hào)曲線（圖2a1—a12）是一種形態(tài)接近GR曲線的重構(gòu)信號(hào)，其過(guò)濾掉了GR曲線上多余的細(xì)節(jié)，最大程度地保留了GR曲線的原始信息并將GR值變化的趨勢(shì)完美地展現(xiàn)出來(lái)，選擇合適階次的近似信號(hào)曲線對(duì)識(shí)別GR曲線中所包含的最大湖泛面（MFS）信息有很好的輔助作用（近似信號(hào)曲線的最大值一般對(duì)應(yīng)洪泛面）。

細(xì)節(jié)信號(hào)曲線（圖2d1—d12）是一種突出GR周期變化細(xì)節(jié)的重構(gòu)信號(hào)，把GR曲線中包含的界面信息以異常震動(dòng)的形式凸顯出來(lái)，洪泛面和層序界面都是對(duì)應(yīng)于細(xì)節(jié)信號(hào)的異常震動(dòng)。值得注意的是，單一階次DB小波變換結(jié)果可能會(huì)造成界面位置發(fā)生輕微錯(cuò)位，從而不能精確地鎖定界面位置［29］，綜合運(yùn)用多階次的細(xì)節(jié)信號(hào)曲線可更加準(zhǔn)確地確定層序界面位置。

Morlet 小波變換是連續(xù)小波變換（CWT， continuous wavelet transform）的一種，通過(guò)Morlet小波變換分析，將一維測(cè)井曲線（如GR）轉(zhuǎn)換成二維頻譜和小波系數(shù)曲線。

連續(xù)小波公式如下［30］：

式中：α為拉伸或壓縮的尺度參數(shù)（α>0），β為小波位置偏移參數(shù)，f（t）是輸入信號(hào)；Ψ為小波函數(shù)。α值越大，分辨率越低，用于劃分長(zhǎng)期旋回；反之，α值越小，分辨率越高，用于劃分短期旋回或長(zhǎng)期旋回。

離散小波（DWT）對(duì)層序界面和趨勢(shì)變化響應(yīng)靈敏，選擇不同級(jí)次的小波重構(gòu)曲線可以識(shí)別出潛在的不同級(jí)次的層序界面［31］；連續(xù)小波（CWT）將一維測(cè)井曲線轉(zhuǎn)換為二維頻譜，其對(duì)測(cè)井曲線的旋回性識(shí)別度較高且穩(wěn)定性更強(qiáng)，通過(guò)改變尺度參數(shù)α可以得到能識(shí)別出不同級(jí)次旋回的二維頻譜。

本文依據(jù)旋回地層學(xué)原理對(duì)花港組進(jìn)行天文軌道周期的識(shí)別，對(duì)研究區(qū)的三級(jí)層序界面進(jìn)行年齡厘定，將層序地層學(xué)與旋回地層學(xué)有機(jī)結(jié)合，避免了層序地層學(xué)的“等時(shí)而不定時(shí)”和旋回地層學(xué)的“定時(shí)而不等時(shí)”的問(wèn)題。研究區(qū)構(gòu)造活動(dòng)穩(wěn)定，海（湖）平面升降產(chǎn)生的沉積物可記錄天文軌道周期［32］。GR曲線記錄了K，Th和U放射性元素含量的變化，準(zhǔn)確反映了沉積物中泥質(zhì)含量的變化。泥質(zhì)含量與湖/海平面變化和沉積物供給有關(guān)，因此GR曲線可作為古氣候良好替代指標(biāo)用于建立天文時(shí)間標(biāo)尺［33］。

本文基于Acycle 2.1［34］軟件，輸入GR數(shù)據(jù)（軟件自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)中空值和無(wú)效值進(jìn)行插值），對(duì)其進(jìn)行去趨勢(shì)化處理；在此基礎(chǔ)上，利用多窗口頻譜分析方法對(duì)去趨勢(shì)化GR數(shù)據(jù)序列進(jìn)行頻譜分析，其波峰代表著不同的天文軌道周期，重點(diǎn)選擇95 %置信度的數(shù)據(jù)結(jié)果，對(duì)90 %置信度以下的數(shù)據(jù)結(jié)果則有選擇地使用；對(duì)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行滑動(dòng)窗口頻譜分析及高斯帶通濾波處理，利用濾波獲取的405 kyr長(zhǎng)偏心率周期調(diào)諧短偏心率周期和歲差周期［35-36］，并最終建立花港組“浮動(dòng)天文時(shí)間標(biāo)尺”。

本文以地震接觸關(guān)系、INPEFA曲線及小波分析結(jié)果識(shí)別花港組頂?shù)撞徽辖缑妫ǘ?jí)層序界面），并利用INPEFA曲線、小波重構(gòu)曲線及頻譜劃分三級(jí)及四級(jí)層序界面，具體研究結(jié)果如下。

西湖凹陷漸新統(tǒng)頂?shù)装l(fā)育兩個(gè)區(qū)域不整合界面，分別為平湖組與花港組分界面（底界面/SSB1）和花港組與龍井組分界面（頂界面/SSB2）；SSB1和SSB2均對(duì)應(yīng)二級(jí)層序界面。

SSB1形成于始新世末期玉泉構(gòu)造運(yùn)動(dòng)（33.9 Ma），該地質(zhì)事件標(biāo)志著盆地由裂陷階段向拗陷階段轉(zhuǎn)變［22，37］，對(duì)應(yīng)于地震界面T30（圖4）。T30界面在地震上表現(xiàn)連續(xù)性強(qiáng)的反射軸，與上覆地層呈上超接觸關(guān)系，與下伏地層呈削截接觸關(guān)系（圖3）?；ǜ劢M以單束粉屬-雙束粉屬-櫟粉屬-榿木粉屬-高騰粉屬組合為主，平湖組以榿木粉屬-高騰粉屬組合為主［38］。從平湖組到花港組，元素含量Ga/Rb比值和Sr/Cu比值均明顯升高，表明花港組沉積時(shí)期較平湖組沉積時(shí)期寒冷［39］。

該界面處巖性由泥巖向厚層砂巖轉(zhuǎn)變，GR曲線則在界面處發(fā)生從高幅線型向低幅鐘形或鋸齒狀的變化。在INPEFA曲線上對(duì)應(yīng)于次要負(fù)拐點(diǎn)，表明該界面處沉積環(huán)境發(fā)生轉(zhuǎn)變，巖性由灰色泥巖向細(xì)砂巖及粉砂巖互層過(guò)渡。該界面在小波變換細(xì)節(jié)信號(hào)曲線d6（-5～5）和d7（3～16）上為低振幅振動(dòng)，在d8細(xì)節(jié)信號(hào)曲線上為強(qiáng)振幅振動(dòng)（-19～19），在小波變換近似信號(hào)曲線a7上為低值區(qū)（圖4）。

SSB2形成于漸新世末期的花港運(yùn)動(dòng)（23.03 Ma）［22］，對(duì)應(yīng)于地震界面T24，該界面在地震剖面上與上覆地層呈上超接觸關(guān)系，與下伏地層呈削截接觸關(guān)系（圖3），該界面對(duì)應(yīng)的地震反射軸連續(xù)性好且全區(qū)易于追蹤（圖3）。其在INPEFA曲線上位于次要正拐點(diǎn)（圖4），對(duì)應(yīng)由粉砂巖與灰色泥巖互層向灰色泥巖過(guò)渡，表明沉積環(huán)境發(fā)生轉(zhuǎn)變。在細(xì)節(jié)信號(hào)曲線（d6，d7，d8）上呈高頻弱振幅振動(dòng)（-15～15），在近似信號(hào)曲線a7上對(duì)應(yīng)相對(duì)低值區(qū)（82）（圖4，圖5）。

根據(jù)Catuneanu等［40］所倡導(dǎo)的層序地層學(xué)劃分體系，三級(jí)層序通常包含一個(gè)完整的水進(jìn)-水退旋回，三級(jí)層序界面通常對(duì)應(yīng)不整合面或與之對(duì)應(yīng)的整合界面；四級(jí)層序邊界則主要為洪泛面或次級(jí)水進(jìn)-水退旋回轉(zhuǎn)換面。

以花港組頂?shù)捉缑娴纳疃葹槠鹬裹c(diǎn)確定窗口系數(shù)，對(duì)B3井GR曲線進(jìn)行積分處理得到INPEFA曲線，通過(guò)識(shí)別其趨勢(shì)和拐點(diǎn)分析花港組內(nèi)部的不同級(jí)次層序界面和旋回結(jié)構(gòu)，自下而上識(shí)別出了4個(gè)三級(jí)層序界面（SB1—SB5）。如圖4所示，B3井INPEFA曲線上可識(shí)別4個(gè)明顯的正拐點(diǎn)，對(duì)應(yīng)深度分別為4 194.2，3 870.0， 3 662.3和3 468.8 m。這些正拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)182～400 m厚度的旋回變化轉(zhuǎn)折，代表湖平面下降階段結(jié)束轉(zhuǎn)為上升階段，巖性由泥巖過(guò)渡為砂巖；這些拐點(diǎn)深度可解釋為三級(jí)層序界面。值得注意的是，SQ3的底界面（SB2）處發(fā)育一厚層砂巖（40 m），對(duì)應(yīng)強(qiáng)烈河道侵蝕面，造成INPEFA曲線在該界面呈現(xiàn)假性負(fù)拐點(diǎn)的特征（圖4）。根據(jù)INPEFA曲線的相對(duì)大尺度和明顯拐點(diǎn)和趨勢(shì)劃分旋回期次，能提高層序地層研究的準(zhǔn)確性和可行性。

以花港組的頂?shù)咨疃茸鳛樘幚泶翱诘钠鹬股疃?，?duì)B3井GR進(jìn)行尺度因子α = 512的連續(xù)小波變換（圖4）和離散小波變換并選取細(xì)節(jié)信號(hào)曲線d6，d7，d8和近似信號(hào)曲線a7展開(kāi)層序地層界面信號(hào)特征研究。其中，細(xì)節(jié)信號(hào)曲線d6整體呈現(xiàn)波峰波谷頻繁交替但異常震蕩顯著，而d7和d8波峰波谷交替頻率減慢并且曲線整體平緩，異常震蕩較為明顯；近似信號(hào)曲線a7最低值處發(fā)育大套的砂巖，最大值處發(fā)育砂泥互層，泥質(zhì)含量高（圖4）。細(xì)節(jié)信號(hào)曲線異常震蕩處對(duì)應(yīng)近似信號(hào)的最大值或最小值。頻譜分析發(fā)現(xiàn)能量團(tuán)尺度自下而上逐漸減小再增大，其顏色由暖色調(diào)逐漸變?yōu)槔渖{(diào)再變?yōu)榕{(diào)，代表一個(gè)大尺度的沉積旋回變化（圖4）。這些能量團(tuán)小波信號(hào)曲線的震蕩位置（圖4）與INPEFA曲線的拐點(diǎn)有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，小波變換曲線周期性的震蕩特征可為三級(jí)層序界面的定量識(shí)別提供佐證。

以SQ2為例，SQ2底界面（SB1）處細(xì)節(jié)信號(hào)曲線d6（-16～25）和d7（-43～48）均有明顯的異常高頻強(qiáng)振幅，d8振幅較弱，曲線表現(xiàn)為弱振幅（-11～16）向平滑過(guò)渡（圖4）。SQ2頂界面（SB2）處d6有明顯的異常振幅（-31～28），表現(xiàn)為高頻強(qiáng)振幅（-31～28）向高頻弱振幅（-8～13）轉(zhuǎn)變，d7為強(qiáng)振幅振動(dòng)（-43～48），d8振幅較弱，曲線從平滑過(guò)渡為低強(qiáng)度振幅（-11~18）（圖4）。此外，SQ2底部發(fā)育一套薄的砂巖及沖刷面（圖6），自下而上在頻譜圖上表現(xiàn)出大尺度能量團(tuán)—小尺度能量團(tuán)—大尺度能量團(tuán)的變化趨勢(shì)（圖4），代表了水體由淺變深再變淺及水動(dòng)力減弱再增強(qiáng)的基準(zhǔn)面變化；對(duì)應(yīng)于沉積物粒度由粗—細(xì)—粗的變化趨勢(shì)，與INPEFA曲線的正趨勢(shì)及負(fù)趨勢(shì)變化具有高度的一致性。

SB3是花港組內(nèi)部一個(gè)重要的三級(jí)層序界面，對(duì)應(yīng)為T25地震界面。T25界面之上發(fā)育一系列地震上超現(xiàn)象（圖3），界面對(duì)應(yīng)于INPEFA曲線上正拐點(diǎn)位置（圖4），巖性由灰色泥巖向灰色細(xì)砂巖轉(zhuǎn)變（圖6a）。該界面在小波細(xì)節(jié)信號(hào)d6曲線上表現(xiàn)為從弱振幅振動(dòng)（-15～22）過(guò)渡為強(qiáng)振幅振動(dòng)（-23～31），在d7上為強(qiáng)振幅振動(dòng)（-46～34），在d8上強(qiáng)振幅振動(dòng)（-2～3）（圖4）。類似地，綜合利用INPEFA曲線和小波變換進(jìn)行層序地層研究，可將花港組自下而上劃分為5套三級(jí)層序（SQ1—SQ5；圖4，圖5）。

在三級(jí)層序格架內(nèi)，利用次一級(jí)地層疊置旋回信息可進(jìn)一步識(shí)別四級(jí)層序（準(zhǔn)層序組）。其中，利用INPEFA曲線負(fù)拐點(diǎn)及變化趨勢(shì)，可很好地識(shí)別三級(jí)旋回內(nèi)部的四級(jí)層序界面。

小波變換通過(guò)測(cè)井曲線的伸縮、平移把信號(hào)分解為不同尺度的成分，進(jìn)而將測(cè)井曲線分解為不同周期的旋回［28］。近似信號(hào)曲線（圖2a1—a12）是通過(guò)過(guò)濾測(cè)井曲線的細(xì)節(jié)特征而保留其變化趨勢(shì)，最高值處一般對(duì)應(yīng)洪泛面，最低值處對(duì)應(yīng)層序界面［29］。細(xì)節(jié)信號(hào)曲線（圖2d1—d12）則是屏蔽測(cè)井曲線的趨勢(shì)信號(hào)，放大測(cè)井曲線的細(xì)節(jié)信息，異常震蕩處對(duì)應(yīng)層序界面。在單一層系內(nèi)沉積巖巖性和物性變化具有方向性和連續(xù)性［41］，對(duì)應(yīng)的頻譜是通過(guò)能量團(tuán)尺度的大小和顏色的強(qiáng)弱變換趨勢(shì)顯示測(cè)井曲線中包含的旋回信息以及反映地層的疊加樣式。為了便于運(yùn)用頻譜進(jìn)行體系域和地層疊加樣式的研究，首先要構(gòu)建體系域和地層疊加樣式的頻譜地質(zhì)模型。

湖侵體系域在頻譜上表現(xiàn)為自下而上由大尺度能量團(tuán)向小尺度能量團(tuán)變化且能量團(tuán)凹面向上，其能量團(tuán)的顏色逐漸由暖色調(diào)變?yōu)槔渖{(diào)（圖7a）；湖退體系域在頻譜上表現(xiàn)為自下而上由小尺度能量團(tuán)向大尺度能量團(tuán)變化且能量團(tuán)凹面向下，其能量團(tuán)的顏色逐漸由冷色調(diào)變?yōu)榕{(diào)（圖7b）。

在體系域劃分的基礎(chǔ)上，在其格架內(nèi)開(kāi)展準(zhǔn)層序組研究，準(zhǔn)層序組對(duì)應(yīng)四級(jí)層序。退積準(zhǔn)層序組在頻譜上表現(xiàn)為自下而上由大尺度能量團(tuán)向小尺度能量團(tuán)變化，能量團(tuán)的顏色逐漸由暖色調(diào)變?yōu)槔渖{(diào)（圖8a）；進(jìn)積準(zhǔn)層序組在頻譜上表現(xiàn)為之下而上由小尺度能量團(tuán)向大尺度能量團(tuán)變化，能量團(tuán)的顏色逐漸由冷色調(diào)變?yōu)榕{(diào)（圖8b）；加積準(zhǔn)層序組在頻譜上表現(xiàn)為自下而上能量團(tuán)尺度大小變化極小，能量團(tuán)顏色基本沒(méi)有變化（圖8c）。

以SQ2為例，其巖性垂向序列向上砂巖含量先減少再增多，內(nèi)部可識(shí)別明顯的正旋回和負(fù)旋回轉(zhuǎn)換界面，即對(duì)應(yīng)INPEFA曲線的負(fù)拐點(diǎn)，因此SQ2可分為兩套四級(jí)層序（H10和H9）。頻譜（α = 512）圖像分析顯示，自下而上SQ2能量團(tuán)尺度呈現(xiàn)出由大逐漸變小再變大的趨勢(shì)，利用所建立的頻率模型可分別解釋為退積準(zhǔn)層序組（H10）和進(jìn)積準(zhǔn)層序組（H9）。在小波變換曲線上，H9與H10界面（mfs2）處細(xì)節(jié)信號(hào)曲線d6顯示高幅度振幅（-18～19）過(guò)渡為低幅度振幅（4～6）（圖4）；近似信號(hào)曲線a7峰值指示洪泛面。通過(guò)以上分析，認(rèn)為頻譜成像、小波變換與INPEFA曲線的變化趨勢(shì)在識(shí)別四級(jí)層序方面具有良好的一致性。

如圖4所示，在α = 512的頻譜中存在5個(gè)明顯的旋回（圖4），并與INPEFA曲線的變化趨勢(shì)吻合。異常震蕩處多為砂巖相變泥巖相或泥質(zhì)含量快速變化或存在河道沖刷面等地層突變，反映了沉積環(huán)境的變化；頻譜通過(guò)能量團(tuán)變化的趨勢(shì)反映沉積環(huán)境變化的過(guò)程。類似地，在SQ1，SQ2和SQ4中各識(shí)別了兩個(gè)四級(jí)旋回及3個(gè)洪泛面（分別是mfs1，mfs2，mfs4），在SQ3和SQ5中各識(shí)別了3個(gè)四級(jí)旋回以及兩個(gè)洪泛面（分別是mfs3，mfs5）。據(jù)此把研究區(qū)花港組進(jìn)一步劃分為12套四級(jí)層序（準(zhǔn)層序組），自上而下分別命名為H1—H12（圖4）。此外，研究區(qū)A1，A2，B1及B2井的層序劃分結(jié)果與B3井的劃分結(jié)果也基本一致（圖5）。

本次將B3井的GR數(shù)據(jù)序列分為花上段和花下段，分別進(jìn)行多窗口頻譜分析，選取頂?shù)捉缑鏋闀r(shí)間錨點(diǎn)做多窗口頻譜分析，其頻率的倒數(shù)即為旋回厚度。通過(guò)多窗口頻譜分析，花港組下段GR數(shù)據(jù)序列識(shí)別了63.93，15.11，13.51，13.20，4.75，4.84，4.90，4.93和5.41 m旋回厚度，選定63.93 m旋回厚度為405 kyr長(zhǎng)偏心率周期，則15.11，13.51和13.20 m分別代表96，86和84 kyr短偏心率周期；4.84，4.93和5.41 m旋回厚度分別代表31，32和35 kyr斜率周期（圖9a）。

花港組上段GR數(shù)據(jù)序列共識(shí)別了85.84，20.04，19.24，17.81，8.56，6.94，6.87和6.76 m旋回厚度。選定85.84 m旋回厚度為405 kyr長(zhǎng)偏心率周期，則20.04，19.24和17.81 m分別代表95，90和84 kyr短偏心率周期；8.56，6.94，6.87和6.76 m旋回厚度分別代表40，33，32和30 kyr斜率周期（圖9b）。

基于GR頻譜分析，識(shí)別了長(zhǎng)偏心率、短偏心率、斜率周期及其旋回厚度。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)演化譜分析及濾波處理，識(shí)別出405 kyr長(zhǎng)偏心率周期，再以405 kyr長(zhǎng)偏心率周期調(diào)諧短偏心率及斜率周期?；ǜ劢M下段GR數(shù)據(jù)序列通過(guò)濾波處理輸出了10個(gè)405 kyr長(zhǎng)偏心率周期（圖10a），其高斯濾波頻率（0.020 455 ± 0.001 504） cycle/m，31個(gè)94 kyr短偏心率周期，其高斯濾波頻率為（0.073 999 ± 0.001 805）cycle/m，演化譜滑動(dòng)窗口為132.95 m?；ǜ劢M上段GR數(shù)據(jù)序列通過(guò)濾波處理輸出了11個(gè)405 kyr長(zhǎng)偏心率周期（圖10b），其高斯濾波頻率為（0.014 937 ± 0.032 87） cycle/m，35個(gè)100 kyr短偏心率周期，其高斯濾波頻率為（0.049 888 ± 0.006 572） cycle/m，演化譜滑動(dòng)窗口為133.875 m。

頻譜分析和演化譜分析表明，西湖凹陷花港組B3井沉積地層記錄了長(zhǎng)期穩(wěn)定的405 kyr長(zhǎng)偏心率周期和相對(duì)穩(wěn)定的100 kyr短偏心率周期。以穩(wěn)定的405 kyr長(zhǎng)偏心率周期建立西湖凹陷B3井花港組上段和花港組下段“浮動(dòng)天文標(biāo)尺”，花港組三級(jí)層序持續(xù)時(shí)間跨度介于1～3 Myr。其中，SQ1沉積時(shí)間為1.2 Myr，H12持續(xù)時(shí)間約為0.405 Myr，H11持續(xù)時(shí)間約0.81 Myr。SQ2沉積時(shí)間跨度約2.0 Myr，H10和H9發(fā)育持續(xù)時(shí)間均為1.0 Myr左右；SQ3時(shí)間跨度為2.8 Myr，其中H8和H7共持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為2.0 Myr，H6持續(xù)時(shí)長(zhǎng)約0.8 Myr。SQ4沉積時(shí)間為1.62 Myr，H5和H4持續(xù)時(shí)長(zhǎng)分別為0.4 Myr和1.2 Myr；SQ5層序持續(xù)時(shí)間跨度長(zhǎng)達(dá) 2.43 Myr，其中以H2和H1占據(jù)主導(dǎo)地位（約1.62 Myr）。

一級(jí)層序、二級(jí)層序及三級(jí)層序以不同規(guī)模不整合面或沉積間斷面為界面，四級(jí)層序與體系域?qū)有騿卧獎(jiǎng)t以洪泛面為界面［42-43］。一級(jí)層序代表盆地從形成到衰亡的整個(gè)沉積序列，通常以板塊尺度的構(gòu)造不整合面為界面；二級(jí)層序一般包括完整的區(qū)域性水進(jìn)水退沉積旋回，以區(qū)域性不整合及沖刷面為邊界；始新世時(shí)期東海陸架盆地由拉張應(yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓應(yīng)力場(chǎng)［22］，東部釣魚(yú)島褶皺帶垂直隆起［44-45］?；ǜ劢M頂?shù)锥?jí)層序界面SSB1和SSB2分別對(duì)應(yīng)玉泉運(yùn)動(dòng)（33.9 Ma）和花港運(yùn)動(dòng)（23.03 Ma）形成的不整合面，與此對(duì)應(yīng)的是Oi-1變冷事件和Mi-1變冷事件及其海平面大幅度下降［24，46-47］。

三級(jí)層序界面以盆地或凹陷尺度的微角度不整合及與之對(duì)應(yīng)整合面為界面，界面形成主要與海（湖）平面升降、氣候變化和冰川消融等因素有關(guān)［48］。三級(jí)層序內(nèi)部還可包含多個(gè)次一級(jí)水進(jìn)水退的沉積旋回轉(zhuǎn)換界面，可作為四級(jí)層序界面［42］。利用數(shù)學(xué)手段的測(cè)井資料分析或元素地球化學(xué)及同位素測(cè)試方法可劃分更高級(jí)次的層序單元［7，49-50］。GR曲線記錄了沉積物中U，Th和K等放射性元素含量，GR高值區(qū)泥質(zhì)含量高，為湖平面上升至最高處；反之，則是湖平面下降到最低處。因此，基于GR數(shù)據(jù)獲取的INPEFA曲線趨勢(shì)變化可間接反推湖/海平面的變化［51］。西湖凹陷中南部花港組基于GR的INPEFA曲線拐點(diǎn)和趨勢(shì)變化反饋了5次明顯的水進(jìn)-水退變化，代表了5個(gè)湖平面升降旋回（圖4），與漸新世海侵-海退旋回具有高度的一致性［52］；這與本論文所建立的由體系域頻譜模型所反饋的地層疊置樣式亦具有良好的耦合性。綜合研究表明，三級(jí)層序SQ1，SQ2和SQ4主要發(fā)育對(duì)稱半旋回層序結(jié)構(gòu)，而SQ3和SQ5發(fā)育非對(duì)稱型半旋回層序結(jié)構(gòu)（圖4）。西湖凹陷花港組時(shí)期構(gòu)造沉降緩慢且物源供給穩(wěn)定［53］，因此湖平面升降周期及對(duì)稱性決定了三級(jí)層序內(nèi)部地層結(jié)構(gòu)，并主導(dǎo)形成了多類型的四級(jí)層序旋回疊置樣式（圖4，圖5）。

1） 通過(guò)對(duì)西湖凹陷花港組GR曲線進(jìn)行小波變換、最大熵譜以及地震接觸關(guān)系分析，并結(jié)合體系域與地層疊加樣式地質(zhì)模型，可將花港組劃分為1套（準(zhǔn)）二級(jí)層序、5套三級(jí)層序和12套四級(jí)層序。

2） 利用最大熵譜分析對(duì)GR曲線進(jìn)行數(shù)學(xué)分析識(shí)別了花港組沉積時(shí)期5次明顯的湖平面升降旋回，與5套三級(jí)層序有良好的耦合關(guān)系；花港組內(nèi)部的三級(jí)層序和四級(jí)層序（準(zhǔn)層序組）疊置樣式主要受湖平面升降周期及對(duì)稱性調(diào)配，并且西湖凹陷花港組記錄了穩(wěn)定的405 kyr長(zhǎng)偏心率周期和100 kyr短偏心率周期，且三級(jí)層序持續(xù)時(shí)間介于1.01～3.04 Myr，四級(jí)層序持續(xù)時(shí)長(zhǎng)集中在0.4～1.0 Myr。

3） 頻譜對(duì)單井體系域和地層疊加樣式的識(shí)別效果較好，DB小波中d5，d6和d7細(xì)節(jié)信號(hào)曲線組合對(duì)層序界面響應(yīng)明顯，INPEFA曲線跟更能體現(xiàn)出曲線的變化趨勢(shì)；兩種方法在層序劃分中可相互驗(yàn)證，提高層序界面和旋回信息識(shí)別準(zhǔn)確度。