PC1 · 碳酸盐 — 陆源碎屑
Ca 为强负载荷(−0.898),Si(+0.918)、Al(+0.870)、K(+0.856)、Fe(+0.816)为正载荷。得分越高,陆源碎屑越多、碳酸盐越不纯。这是本井首要控制因素。
基于 10 种元素(Ca、Mg、Si、Al、K、Fe、S、Mn、Na、Cl)与钻时共 300 个采样点的连续测量, 通过矿物定量归一化、多元变点检测、主成分分析与层次聚类,将 1608–1907 m 井段划分为 7 个一级岩性组合段、34 个解释小层。
数据完整、无缺失。三种相互独立的多元统计方法(变点检测、主成分分析、层次聚类)得到一致的界面位置与岩性分类。
Ca 为强负载荷(−0.898),Si(+0.918)、Al(+0.870)、K(+0.856)、Fe(+0.816)为正载荷。得分越高,陆源碎屑越多、碳酸盐越不纯。这是本井首要控制因素。
Na(+0.968)、Cl(+0.956)绝对主导,其余变量载荷 < 0.32,与 PC1 完全正交——说明盐类沉积是与碳酸盐—陆源体系无关的独立事件,仅出现在 1798–1806 m。
S(+0.739)与 Mn(−0.613)、钻时(−0.546)反向。S 高、Mn 低、钻时短的层段对应膏盐发育、水体还原、岩石疏松。三者累计解释 72.2% 的方差。
该界面处 Si 下降 73.6%、Al 下降 88.3%、K 下降 67.7%,Ca 上升 67.5%;碳酸盐岩类型由白云石型突变为方解石型(方解石归一含量由 <1% 跃升至 50%)。多元变点检测在该处的增益达 949,为全井最大,主成分得分也在此发生最剧烈跳变。区域上常对应高台组底界/下伏清虚洞组灰岩顶界,建议结合岩屑录井与邻井资料确认层位归属。
自由勾选元素曲线、滚轮缩放井段、拖动平移、悬停读取任意深度的全部数值。左侧岩性柱按一级岩性组合段着色。
当前显示井段:1608 – 1907 m
按元素组合的整体演化趋势划分,自上而下蒸发岩系逐渐发育,至 1821 m 结束并转入正常碳酸盐台地。
点击表头排序,使用搜索框按岩性、颜色或深度筛选,点击任意行展开该层的元素与矿物组成。
| 序号 | 段 | 顶深 m | 底深 m | 厚度 m | 钻时 min/m | 颜色 | 基本岩性 | 含有物 |
|---|
任选两个元素作为横纵坐标,全部 300 个样品按一级岩性段着色实时重绘;点击右侧相关矩阵的任意方格可直接设定坐标轴。
相关系数 r = +0.967,为全部元素对中最强。本井 Na/Cl 摩尔比均值 0.93,接近石盐理论值 1.0,说明二者几乎全部来自石盐而非黏土吸附。
相关系数 r = −0.811。碳酸盐(以 Ca 计量)与陆源碎屑互为消长,一方增多必然使另一方百分含量下降——这是典型的碳酸盐—陆源二端元混合。
四步递进:元素含量 → 矿物含量 → 岩石类型 → 层段界面。每一步都有明确的物理化学依据和数学方法。
| 矿物 | 化学式 | 换算系数 |
|---|---|---|
| 硬石膏 | CaSO₄ | S × 4.247 |
| 石盐 | NaCl | Cl × 1.649 |
| 白云石 | CaMg(CO₃)₂ | Mg × 7.585 |
| 方解石 | CaCO₃ | Ca_余 × 2.497 |
| 黏土 | 伊利石类 | Al × 7.558 |
| 石英 | SiO₂ | Si×2.139 − 黏土×0.2 |
系数由分子量严格导出。模型按“蒸发盐 → 白云石 → 方解石 → 陆源”的先后顺序分配元素,求和后归一化到 100%。
模型闭合性良好,矿物定量结果可直接用于岩性定名。
SSE(a,b) = Σ ‖Xi − X̄(a,b)‖²Gain(k) = SSE(a,b) − SSE(a,k) − SSE(k,b)Pen = α · p · ln(n)把 10 个标准化元素看作 10 维向量序列,取增益最大处为界面,增益小于惩罚项时停止。p·ln(n) 体现“新增界面”的模型复杂度代价,α 控制分段粒度。本报告分“碳酸盐—陆源”(Ca,Mg,Si,Al,K)与“蒸发盐”(S,Na,Cl,Ca)两组变量独立检测,避免漏掉盐岩顶界。
由含量最高的端元确定基本名称;次要端元 25%~40% 时以“××质”并入,如 膏质白云岩、泥质白云岩、硅质白云岩、白云质灰岩。石盐 ≥ 40% 或硬石膏 ≥ 40% 时分别定名为石盐岩、硬石膏岩。
次要端元含量 10%~25%(石盐放宽至 ≥ 5%,因其为特征指示矿物),以及特征自生矿物,以“含 ××”形式列出。
以方解石占碳酸盐总量的比例(灰云比)划分:≥ 0.75 石灰岩|0.50–0.75 含白云质石灰岩|0.25–0.50 白云质石灰岩|0.10–0.25 灰质白云岩|< 0.10 白云岩。
点击任意图版查看原图(300 dpi,可缩放)。
盐岩层、膏盐集中段与钻时异常段,既是地质认识的要点,也是钻井工程的风险点。
分层解释表、综合解释报告与全部图版,可直接用于汇报与归档。
本成果基于元素录井数据独立分析得出。1821 m 界面的层位归属建议结合岩屑录井、测井及邻井资料进一步确认。