一种沉积旋回定量识别方法、存储介质、设备

本发明涉及数据处理，尤其涉及一种沉积旋回定量识别方法、存储介质、设备。

背景技术：

1、地层沉积记录中识别的旋回周期信号往往与古气候的周期性变化相关，而通常古气候的变化难以通过直观的数据来表征，需要在沉积地层中寻找合理的古气候替代指标来进行定量的时间序列分析，因此，应用于米氏旋回研究重要前提是要构建指示古气候变化的替代指标数据序列。古气候指标可大致归为以下几类。第一类为直观反映岩石物理性质的数据，例如颜色、粒度、相变与层理韵律等；第二类为地球化学数据，如fe含量、caco3质量分数、碳同位素、主量元素含量、微量元素含量、元素比值等；第三类为地球物理数据，如磁化率、gr测井数据、电阻率测井数据等。

2、目前的指标各自存在一定的优势与缺陷，比如第一类古气候指标中存在主观性强、环境影响大的缺陷。颜色和某些层理的识别很大程度上依赖于观察者的主观判断。不同的观察者可能对同一岩石样品的颜色或层理有不同的描述和解释，会引入主观偏差。岩石的颜色和某些物理属性(如粒度)可能受到后期地质作用(如风化、变质)的影响。这意味着所观察到的特征可能不完全代表沉积时的原始状态。这些物理指标可能无法全面反映地质历史中的复杂过程，如不同成因的沉积作用、构造活动及其对岩石属性的影响等，使用这些直观的指标很难精确量化。地球化学和地球物理指标虽然提供了对沉积环境和古气候变化的敏感记录，但这些指标也存在一些限制和缺陷，地球化学指标通常受到多种环境因素的影响，如生物活动、水动力条件、氧化还原条件等。这些因素的复杂交互使得单一指标难以直接解释，需要结合多种数据和背景知识。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决目前古气候指标中存在主观性强、环境影响大、易受其他环境因素影响的问题，提出一种沉积旋回定量识别方法，包括以下步骤：

2、s1、获取研究区岩矿深度域的光谱数据；

3、s2、将深度域的光谱数据中亮度值与波长的曲线转换为反射率与波长的关系，得到波长与对应反射率的曲线；

4、s3、基于波长与对应反射率的曲线，根据深度域的光谱数据中碳酸根基团在2320nm的吸收谷，计算吸收谷的光谱吸收指数；得到吸收谷最低点对应反射率的深度域的数据序列、吸收谷的光谱吸收指数的深度域的数据序列，将吸收谷最低点对应反射率、吸收谷的光谱吸收指数作为岩石光谱指标；

5、s4、对吸收谷最低点对应反射率的深度域的数据序列、吸收谷的光谱吸收指数的深度域的数据序列进行旋回分析，识别和提取偏心率周期、斜率周期和岁差周期信号。

6、进一步地，步骤s3具体为：

7、s31，根据根据光谱数据中碳酸根基团在2320nm的吸收谷，确定吸收谷左肩反射率、左肩对应波长、右肩反射率、右肩对应波长、吸收谷最低点波长、最低点对应反射率；

8、s32、根据吸收谷最低点波长、吸收谷左肩对应波长、吸收谷右肩对应波长计算光谱对称性的吸收参数d；

9、

10、其中，λm为吸收谷最低点波长，λs1为吸收谷左肩对应波长，λs2为吸收谷右肩对应波长；

11、s33、根据对称性、吸收谷左肩反射率、吸收谷右肩反射率、吸收谷最低点对应反射率计算吸收谷反射率吸收指数：

12、

13、其中，sai表示吸收谷反射率吸收指数，ρs1表示吸收谷左肩反射率，ρs2表示吸收谷右肩反射率，ρm表示吸收谷最低点对应反射率。

14、进一步地，步骤s4具体为：

15、通过多窗谱分析法将吸收谷最低点对应反射率的深度域的数据序列、吸收谷的光谱吸收指数的深度域的数据序列转化为吸收谷最低点对应反射率的频率域的数据序列与吸收谷的光谱吸收指数的频率域的数据序列，在吸收谷最低点对应反射率的频率域与吸收谷的光谱吸收指数的频率域中进行频谱分析得到各个谱峰，谱峰的倒数即为旋回沉积厚度，旋回沉积厚度的比值为旋回周期之比，再利用频谱分析将吸收谷最低点对应反射率的频率域与吸收谷的光谱吸收指数的频率域转化为吸收谷最低点对应反射率与吸收谷的光谱吸收指数的时间域，在吸收谷最低点对应反射率与吸收谷的光谱吸收指数的时间域中识别和提取偏心率周期、斜率周期和岁差周期信号。

16、进一步地，判断存在地球轨道周期信号的方法是：旋回周期之比与地球轨道参数比例相似程度在设定阈值内。

17、进一步地，地球轨道参数比例为：天文轨道长偏心率、短偏心率、斜率、岁差比例为20:5:2:1。

18、进一步地，步骤s1中的光谱数据需要进行过滤，具体为：

19、去除光谱数据35％加权平均值，剔除地层沉积中的红噪声信号。

20、本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的沉积旋回定量识别方法。

21、本发明还提出一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括计算机可读指令，所述处理器被配置用于调用所述计算机可读指令，执行上述的沉积旋回定量识别方法。

22、本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

23、本发明利用岩石的反射光谱特征和矿物的波谱吸收特征，通过提供反射率与光谱吸收指数两种新指标作为古气候替代性指标，开展以时间序列分析方法的地层旋回识别，结合光谱分析，有效解决目前古气候指标中存在主观性强、环境影响大、易受其他环境因素影响的问题，能够更精确地追踪古气候的快速变化，分析岩石的反射光谱，提炼反应岩石特征波段的光谱信息，为沉积旋回识别提供一种新的途径。

技术特征：

1.一种基于岩石光谱指标的沉积旋回定量识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于岩石光谱指标的沉积旋回定量识别方法，其特征在于，步骤s3具体为：

3.根据权利要求1所述的一种基于岩石光谱指标的沉积旋回定量识别方法，其特征在于，步骤s4具体为：

4.根据权利要求3所述的一种基于岩石光谱指标的沉积旋回定量识别方法，其特征在于，判断存在地球轨道周期信号的方法是：旋回周期之比与地球轨道参数比例相似程度在设定阈值内。

5.根据权利要求4所述的一种基于岩石光谱指标的沉积旋回定量识别方法，其特征在于，地球轨道参数比例为：天文轨道长偏心率、短偏心率、斜率、岁差比例为20:5:2:1。

6.根据权利要求1所述的一种基于岩石光谱指标的沉积旋回定量识别方法，其特征在于，步骤s1中的光谱数据需要进行过滤，具体为：

7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一所述方法的。

8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括计算机可读指令，所述处理器被配置用于调用所述计算机可读指令，执行如权利要求1-6任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开一种沉积旋回定量识别方法、存储介质、设备，涉及数据处理技术领域，沉积旋回定量识别方法包括：将研究区岩矿光谱数据中DN值与波长的曲线转换为反射率与波长的关系；根据光谱数据中碳酸根基团在2320nm的吸收谷，计算SAI值；对光谱数据进行过滤，根据SAI值与深度进行沉积旋回分析，利用频谱分析方法对过滤后的光谱数据进行演化图谱分析，根据演化图谱分析结果和沉积旋回分析结果计算研究地区的沉积速率变化规律；基于演化图谱分析，进行多窗口频谱分析和高斯带通滤波分析，识别沉积地层中保存的天文轨道周期信号，将深度域的光谱数据进行天文调谐，获得相对应时间域的光谱数据；对时间域的光谱数据采用多窗口频谱分析，识别沉积地层中的天文轨道周期。本发明为碳酸盐地层沉积旋回识别提供一种新的指标和途径。

技术研发人员：赵江南,睢瑜,彭婧琪
受保护的技术使用者：中国地质大学（武汉）
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23