[发明专利]一种古湖泊水深定量还原的方法

权利要求书

1.一种古湖泊水深定量还原的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、收集和采集研究区域地质资料和物探资料，分析区域内构造和沉积演化，同时结合精细化地震解释，综合厘定目标层位沉积环境，明确古湖泊的平面形态、地貌单元、气候环境和水环境；

步骤二、根据步骤一拟定出的古湖泊特征，运用遥感资料、浅剖获取现代湖泊的大小、形态、水下地貌单元和沉积环境，通过权重打分法筛选出与古湖泊最为接近的某现代湖泊，并对现代湖泊进行实地考察采样，依据现代湖泊形态，采用星型交叉布设3条采样线路，采样线路起点为最大高潮线位置，通过GPS对采样点进行定位，固定间隔进行采样，并记录每个点位的水深数据，采集的样品通过塑料袋密封保存，带回实验室进行地球化学分析、生物鉴定分析；

步骤三、根据步骤一的地质资料和物探资料综合分析，布置多口取芯钻井进行录井和岩屑采样工作，所布置的钻井井位需处于古湖泊覆盖范围内，沉积环境背景基本一致，且分布于湖盆边缘与湖盆中心，体现不同区域的水体环境，且录井数据完整，具有较强的代表性；采样时对重点层段间隔5或10m进行采样，对非重点层段采样间隔为50m，采集的样品通过塑料袋密封保存，带回实验室进行地球化学分析、生物鉴定分析；

步骤四、对步骤二和步骤三中采集的样品进行样品处理和生物鉴定分析；

步骤五、对步骤二和步骤三中采集的样品进行地球化学分析，对选取样品进行全元素分析，通过各元素回归方程所预测的水深与实测水深进行比较，选取拟合度好、偏差低、稳定性好，含量相对丰富，且无论是夏季洪水期与冬季枯水期，对于湖水底部表层细粒沉积物都存在较稳定的元素作为标定元素，通过现代湖泊沉积物中标定元素的含量和实测的水深，建立二者之间的定量关系式D(e)，同时考虑古湖泊水深定量还原时，古代与现代湖泊存在的环境变量参数φ，将其加入定量关系中进行修正；

步骤六、统计现代湖泊样品中介形虫各属种的绝对丰度与现代湖泊水深的对应关系进行分析；根据统计结果分析，湖中的介形虫类共可见介形虫组合中包含5个属、7个种，确定优势属种Candoniella albicans的适宜生活水深环境为4.8m；

步骤七、将介形虫优势属种生活的平均水深以及古湖泊发现相同属种介形虫所对应深度的沉积物地球化学元素值迭代至定量关系式D(e)中，便可计算出每个深度的环境变量φ值，随后将所有深度点φ值平均，求得φ的平均值为1.9228，带入到步骤五中的定量关系式D(e)中，计算古湖泊不同位置的古水深变化，最终得到研究区的湖平面升降曲线；

步骤八、对步骤三中布置的钻井，运用沉积相序法进行五级基准面旋回的识别、划分，并在此基础上通过计算多口钻井的各旋回内的砂地比，其中砂地比＝砂岩总厚度/旋回地层厚度，以砂地比为X坐标，以旋回数为Y坐标，拟合出砂地比变化曲线和相对湖平面升降曲线；

步骤九、基于五级基准面旋回的识别、划分，运用Fischer图解法，拟合出以旋回数为函数的平均厚度累积偏移曲线和相对湖平面升降曲线，其中X坐标为旋回数，Y坐标为旋回层序单元的厚度减去所有旋回层序单元的平均厚度后所得到的净加积量，并以该旋回层序单元前面所有旋回净加积量为纵坐标的起点，画在以旋回数为横坐标的曲线上；

步骤十、选取步骤三中一口井进行重点层段的孢粉数据进行统计分类，划分为湿生-旱生、喜热-喜温类别，并在此基础上刻画不同深度孢粉含量变化趋势；

步骤十一、将地球化学-古生物综合分析法定量编制的湖平面升降曲线与运用沉积相序法、Fischer图解法编制的多口井位的相对湖平面升降曲线以及一口井的孢粉所反映的气候变化趋势进行对比，最终验证结果显示变化趋势的一致性，表明该定量还原古湖泊水深方法的可靠性和有效性。

2.根据权利要求1所述的一种古湖泊水深定量还原的方法，其特征在于，所述步骤二中在筛选现代湖泊时，所述的权重打分法需着重考虑现代湖泊形成原因、水体盐度、平均水深、湖泊地势、浅水区域特征，是否发育浅水三角洲，且浅水三角洲发育情况与古湖泊的相似度；采样时利用重力自落式抓斗采集到湖底表层沉积物样品，采集后立即装入聚四氟乙烯塑料袋中密封保存，迅速带回实验室，于室温下阴干冷藏备用。

3.根据权利要求1所述的一种古湖泊水深定量还原的方法，其特征在于，所述地球化学分析包括采用X射线荧光光谱、HR-ICP-MS仪器设备对主、次元素和微量元素进行分析。