核形石成因机制的分析方法

摘要

本发明公开了一种核形石成因机制的分析方法，属于地质领域。该方法包括：确定多个核形石样品的宏观特征和微观特征；确定多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量；根据多个核形石样品的宏观特征、微观特征、多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量、以及在目标地区的核形石形成时目标地区的海水的稳定同位素的含量和微量元素的含量，分析目标地区的核形石的成因机制。本发明实施例通过对目标地区多个核形石样品的宏观特征、微观特征及多个核形石样品的稳定同位素和微量元素进行定量—半定量测试，分析目标地区的核形石的成因机制和核形石形成时的古环境，提高了对目标地区核形石成因机制分析的准确性。

权利要求

1.一种核形石成因机制的分析方法，其特征在于，所述方法包括：

确定多个核形石样品的宏观特征和微观特征，所述多个核形石样品是在目标地区采集得到，所述目标地区为待分析核形石成因机制的地区；

确定所述多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量；

根据所述多个核形石样品的宏观特征、微观特征、所述多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量、以及在所述目标地区的核形石形成时所述目标地区的海水的稳定同位素的含量和微量元素的含量，分析所述目标地区的核形石的成因机制；

所述根据所述多个核形石样品的宏观特征、微观特征、所述多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量、以及在所述目标地区的核形石形成时所述目标地区的海水的稳定同位素的含量和微量元素的含量，分析所述目标地区的核形石的成因机制，包括：根据所述多个核形石样品的宏观特征和微观特征，分析所述目标地区的核形石在形成过程中微生物发育环境、水流扰动作用、沉积环境的稳定性和形成过程持续时间的长短；

根据所述多个核形石样品的微观特征、所述多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量，以及在所述目标地区的核形石形成时所述目标地区的海水的稳定同位素的含量和微量元素的含量，分析所述目标地区的核形石在形成过程中是否受到大气淡水作用，以及所述目标地区的核形石在形成过程中的环境是否为无机环境。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定多个核形石样品的宏观特征，包括：

确定所述多个核形石样品的大小、形状和丰度；

基于所述多个核形石样品的大小、形状和丰度，确定所述目标地区不同位置的核形石样品在纵向和横向上的分布特征。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述多个核形石样品的微观特征，包括：对于所述多个核形石样品中的每个核形石样品，利用薄片测试确定所述核形石样品的组分结构和所述组分结构的组成成分，所述组分结构包括核心和纹层，所述核心的组成成分包括生物碎屑、球粒和含藻泥晶结构体；

利用阴极发光测试确定所述核形石样品的核心与纹层之间的颜色关系；

通过X射线测试和电子探针测试确定所述核形石样品的矿物类别和所述矿物类别在所述核形石样品中的含量百分比。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个核形石样品包括核形石全岩样品和核形石纹层样品，所述核形石全岩样品包括不同层段的核形石样品和同一层段大小不同的核形石样品，所述核形石纹层样品包括同一核形石不同纹层类型的核形石样品；

相应地，所述确定所述多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量，包括：

对所述核形石全岩样品中的稳定同位素Sr的含量、C的含量和O的含量进行测试，以确定所述核形石全岩样品中87Sr同位素含量与86Sr同位素含量的比值87Sr/86Sr、C同位素含量δ13C和O同位素含量δ18O；

对所述核形石全岩样品中微量元素Fe、Mn及Sr的含量进行测试，以确定所述核形石全岩样品中的微量元素Fe含量、Mn含量及Sr含量；

对所述同一核形石不同纹层类型的核形石样品进行微区激光碳、氧同位素分析，以确定所述同一核形石不同纹层类型的核形石样品中的C同位素含量δ13C和O同位素含量δ18O。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述核形石全岩样品为没有经过埋藏后期成岩作用的新鲜样品，所述核形石全岩样品采用微区取样所得，且所述核形石全岩样品中不包括杂质和胶状物，所述核形石纹层样品是通过对显微镜下的亮色纹层和暗色纹层分别使用激光取样所得。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个核形石样品的宏观特征和微观特征，分析所述目标地区的核形石在形成过程中微生物发育环境、水流扰动作用、沉积环境的稳定性和形成过程持续时间的长短，包括：若所述多个核形石样品的纹层中微生物发育成熟、所述多个核形石样品的形状为圆形、所述多个核形石样品的粒径均大于粒径阈值、所述多个核形石样品的丰度均大于丰度阈值、或者所述多个核形石样品上覆礁灰岩角砾不发育，则确定所述目标地区的核形石在形成过程中的环境为适合微生物发育的环境、形成过程中受到强水流扰动作用、沉积环境稳定、形成过程中持续时间长；

若所述多个核形石样品的纹层中微生物发育不成熟、所述多个核形石样品的形状为椭球状或者帽状、所述多个核形石样品中存在粒径小于或等于所述粒径阈值的核形石样品、所述多个核形石样品中存在丰度小于或等于所述丰度阈值的核形石样品、或者所述多个核形石样品上覆礁灰岩角砾发育，则确定所述目标地区的核形石在形成过程中的环境为不适合微生物发育的环境、形成过程中没有受到强水流扰动作用、沉积环境不稳定、形成过程中持续时间短。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个核形石样品的微观特征、所述多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量，以及在所述目标地区的核形石形成时所述目标地区的海水的稳定同位素的含量和微量元素的含量，分析所述目标地区的核形石在形成过程中是否受到大气淡水作用，以及所述目标地区的核形石在形成过程中的环境是否为无机环境，包括：若在所述多个核形石样品中存在Fe含量、Mn含量和87Sr/86Sr呈现正偏移特性的核形石样品、存在Sr含量、δ18O、δ13C呈现负偏移特性的核形石样品、存在核心颜色和纹层颜色呈现橘红色的核形石样品、或者存在陆源碎屑含量大于含量阈值且纹层类型为亮色纹层的核形石样品，则确定所述目标地区的核形石在形成过程中受到强大气淡水作用；

若所述多个核形石样品的Fe含量、Mn含量和87Sr/86Sr均没有呈现正偏移特性、所述多个核形石样品的Sr含量、δ18O、δ13C均没有呈现负偏移特性、所述多个核形石样品的核心颜色和纹层颜色深均不放光、或者所述多个核形石样品纹层中存在陆源碎屑含量小于或等于所述含量阈值且纹层类型为暗色纹层的核形石样品，则确定所述目标地区的核形石在形成过程中没有受到强大气淡水作用；

13 18

若所述多个核形石样品不含微生物且δ C和δ O均呈现负偏移特性，则确定所述目标地区的核形石形成时的环境为无机环境；

若所述多个核形石样品富含微生物且δ13C和δ18O均呈现负偏移特性，则确定目标地区的核形石形成时的环境为有机和无机的双重环境。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定所述多个核形石样品中的C同位素的含量和O同位素的含量；

根据所述多个核形石样品的C同位素含量和O同位素含量，确定所述多个核形石样品的盐度；

根据所述多个核形石样品的盐度以及所述目标地区不同位置的核形石样品在纵向和横向上的分布特征，分析海平面相对变化的规律；

基于所述海平面相对变化的规律，模拟所述多个核形石样品在不同发育阶段的海平面相对变化图；

基于所述多个核形石样品在不同发育阶段的海平面相对变化图和所述多个核形石样品形成时的全球海平面变化图，确定目标地区的核形石形成时的古环境，所述目标地区的核形石形成时的古环境包括所述目标地区的核形石形成时的陆地构造抬升活动和海平面升降活动。

说明书

核形石成因机制的分析方法

技术领域

[0001] 本发明涉及地质领域，特别涉及一种核形石成因机制的分析方法。

背景技术

[0002] 微生物岩是由低栖微生物群落捕获和粘结碎屑沉积物或以它们为矿物沉淀中心而形成的一种生物沉积岩。根据微生物岩的宏观组构可以将其分为叠层石、凝块石、核形石、纹理石、树形石及均一石六大类。作为微生物岩的一种重要颗粒结构类型，核形石可作为区域地层划分和对比的标志层，同时也是恢复古地理环境的重要指标，因此长期受到地质学家的广泛关注。利用核形石开展区域地层划分和对比，以及恢复古地理环境等工作时，核形石的成因机制是决定这些工作能否顺利进行的关键因素之一，因此，如何分析核形石成因机制的方法成为亟待解决的问题。

[0003] 现有技术研究核形石成因机制的方法主要是通过野外调查和镜下观察等手段，从核形石的形态、内部结构等方面，对核形石成因机制进行推断。

[0004] 然而，采用野外调查和和镜下观察等手段只能对核形石成因机制进行推断，而不能对核形石成因机制进行准确地分析，从而降低了分析的准确率。

发明内容

[0005] 为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种核形石成因机制的分析方法。所述技术方案如下：

[0006] 本发明实施例提供了一种核形石成因机制的分析方法，所述方法包括：

[0007] 确定多个核形石样品的宏观特征和微观特征，所述多个核形石样品是在目标地区采集得到，所述目标地区为待分析核形石成因机制的地区；

[0008] 确定所述多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量；

[0009] 根据所述多个核形石样品的宏观特征、微观特征、所述多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量、以及在所述目标地区的核形石形成时所述目标地区的海水的稳定同位素的含量和微量元素的含量，分析所述目标地区的核形石的成因机制。

[0010] 可选地，所述确定多个核形石样品的宏观特征，包括：

[0011] 确定所述多个核形石样品的大小、形状和丰度；

[0012] 基于所述多个核形石样品的大小、形状和丰度，确定所述目标地区不同位置的核形石样品在纵向和横向上的分布特征。

[0013] 可选地，所述确定所述多个核形石样品的微观特征，包括：

[0014] 对于所述多个核形石样品中的每个核形石样品，利用薄片测试确定所述核形石样品的组分结构和所述组分结构的组成成分，所述组分结构包括核心和纹层，所述核心的组成成分包括生物碎屑、球粒和含藻泥晶结构体；

[0015] 利用阴极发光测试确定所述核形石样品的核心与纹层之间的颜色关系；

[0016] 通过X射线测试和电子探针测试确定所述核形石样品的矿物类别和所述矿物类别在所述核形石样品中的含量百分比。

[0017] 可选地，所述多个核形石样品包括核形石全岩样品和核形石纹层样品，所述核形石全岩样品包括不同层段的核形石样品和同一层段大小不同的核形石样品，所述核形石纹层样品包括同一核形石不同纹层类型的核形石样品；

[0018] 相应地，所述确定所述多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量，包括：

[0019] 对所述核形石全岩样品中的稳定同位素Sr的含量、C的含量和O的含量进行测试，87 86 87 86
以确定所述核形石全岩样品中 Sr同位素含量与 Sr同位素含量的比值 Sr/ Sr、C同位素含量δ13C和O同位素含量δ18O；

[0020] 对所述核形石全岩样品中微量元素Fe、Mn及Sr的含量进行测试，以确定所述核形石全岩样品中的微量元素Fe含量、Mn含量及Sr含量；

[0021] 对所述同一核形石不同纹层类型的核形石样品进行微区激光碳、氧同位素分析，以确定所述同一核形石不同纹层类型的核形石样品中的C同位素含量δ13C和O同位素含量δ18O。

[0022] 可选地，所述核形石全岩样品为没有经过埋藏后期成岩作用的新鲜样品，所述核形石全岩样品采用微区取样所得，且所述核形石全岩样品中不包括杂质和胶状物，所述核形石纹层样品是通过对显微镜下的亮色纹层和暗色纹层分别使用激光取样所得。

[0023] 可选地，所述根据所述多个核形石样品的宏观特征、微观特征、所述多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量、以及在所述目标地区的核形石形成时所述目标地区的海水的稳定同位素的含量和微量元素的含量，分析所述目标地区的核形石的成因机制，包括：

[0024] 根据所述多个核形石样品的宏观特征和微观特征，分析所述目标地区的核形石在形成过程中微生物发育环境、水流扰动作用、沉积环境的稳定性和形成过程持续时间的长短；

[0025] 根据所述多个核形石样品的微观特征、所述多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量，以及在所述目标地区的核形石形成时所述目标地区的海水的稳定同位素的含量和微量元素的含量，分析所述目标地区的核形石在形成过程中是否受到大气淡水作用，以及所述目标地区的核形石在形成过程中的环境是否为无机环境。

[0026] 可选地，所述根据所述多个核形石样品的宏观特征和微观特征，分析所述目标地区的核形石在形成过程中微生物发育环境、水流扰动作用、沉积环境的稳定性和形成过程持续时间的长短，包括：

[0027] 若所述多个核形石样品的纹层中微生物发育成熟、所述多个核形石样品的形状为圆形、所述多个核形石样品的粒径均大于粒径阈值、所述多个核形石样品的丰度均大于丰度阈值、或者所述多个核形石样品上覆礁灰岩角砾不发育，则确定所述目标地区的核形石在形成过程中的环境为适合微生物发育的环境、形成过程中受到强水流扰动作用、沉积环境稳定、形成过程中持续时间长；

[0028] 若所述多个核形石样品的纹层中微生物发育不成熟、所述多个核形石样品的形状为椭球状或者帽状、所述多个核形石样品中存在粒径小于或等于所述粒径阈值的核形石样品、所述多个核形石样品中存在丰度小于或等于所述丰度阈值的核形石样品、或者所述多个核形石样品上覆礁灰岩角砾发育，则确定所述目标地区的核形石在形成过程中的环境为不适合微生物发育的环境、形成过程中没有受到强水流扰动作用、沉积环境不稳定、形成过程中持续时间短。

[0029] 可选地，所述根据所述多个核形石样品的微观特征、所述多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量，以及在所述目标地区的核形石形成时所述目标地区的海水的稳定同位素的含量和微量元素的含量，分析所述目标地区的核形石在形成过程中是否受到大气淡水作用，以及所述目标地区的核形石在形成过程中的环境是否为无机环境，包括：

[0030] 若在所述多个核形石样品中存在Fe含量、Mn含量和87Sr/86Sr呈现正偏移特性的核形石样品、存在Sr含量、δ18O、δ13C呈现负偏移特性的核形石样品、存在核心颜色和纹层颜色呈现橘红色的核形石样品、或者存在陆源碎屑含量大于含量阈值且纹层类型为亮色纹层的核形石样品，则确定所述目标地区的核形石在形成过程中受到强大气淡水作用；

[0031] 若所述多个核形石样品的Fe含量、Mn含量和87Sr/86Sr均没有呈现正偏移特性、所述多个核形石样品的Sr含量、δ18O、δ13C均没有呈现负偏移特性、所述多个核形石样品的核心颜色和纹层颜色深均不放光、或者所述多个核形石样品纹层中存在陆源碎屑含量小于或等于所述含量阈值且纹层类型为暗色纹层的核形石样品，则确定所述目标地区的核形石在形成过程中没有受到强大气淡水作用；

[0032] 若所述多个核形石样品不含微生物且δ13C和δ18O均呈现负偏移特性，则确定所述目标地区的核形石形成时的环境为无机环境；

[0033] 若所述多个核形石样品富含微生物且δ13C和δ18O均呈现负偏移特性，则确定目标地区的核形石形成时的环境为有机和无机的双重环境。

[0034] 可选地，所述方法还包括：

[0035] 确定所述多个核形石样品中的C同位素的含量和O同位素的含量；

[0036] 根据所述多个核形石样品的C同位素含量和O同位素含量，确定所述多个核形石样品的盐度；

[0037] 根据所述多个核形石样品的盐度以及所述目标地区不同位置的核形石样品在纵向和横向上的分布特征，分析海平面相对变化的规律；

[0038] 基于所述海平面相对变化的规律，模拟所述多个核形石样品在不同发育阶段的海平面相对变化图；

[0039] 基于所述多个核形石样品在不同发育阶段的海平面相对变化图和所述多个核形石样品形成时的全球海平面变化图，确定目标地区的核形石形成时的古环境，所述目标地区的核形石形成时的古环境包括所述目标地区的核形石形成时的陆地构造抬升活动和海平面升降活动。

[0040] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例通过对目标地区的多个核形石样品的宏观特征、微观特征及多个核形石样品中的稳定同位素和微量元素进行定量—半定量测试，确定多个核形石样品的宏观特征、微观特征及多个核形石样品中的稳定同位素含量和微量含量，基于多个核形石样品的宏观特征、微观特征及多个核形石样品中的稳定同位素含量和微量含量，分析目标地区的核形石的成因机制，也即是，通过多个核形石样品的具体参数来分析目标地区的核形石的成因机制，而不是简单地通过野外调查和镜下观察等方式进行推断，因此提高了对目标地区核形石成因机制分析的准确性。

附图说明

[0041] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0042] 图1是本发明实施例提供的一种核形石成因机制的分析方法流程图；

[0043] 图2A是本发明实施例提供的另一种核形石成因机制的分析方法流程图；

[0044] 图2B是本发明实施例提供的一种目标地区的多个核形石样品的碳和氧同位素分布示意图；

[0045] 图2C是本发明实施例提供的一种目标地区核形石样品的不同纹层类型的示意图；

[0046] 图2D是本发明实施例提供的一种目标地区的多个核形石样品的锶同位素分布示意图；

[0047] 图2E是本发明实施例提供的一种目标地区的核形石样品在纵向和横向上的分布特征示意图；

[0048] 图2F是本发明实施例提供的一种目标地区中泥盆统金宝石组顶部核形石层综合特征示意图。

具体实施方式

[0049] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

[0050] 在对本发明实施例进行详细的解释说明之前，先对本发明实施例的研究对象予以介绍。本发明实施例的目标地区为龙门山北川地区，研究对象为该目标地区中泥盆统核形石。目标地区位于北川县桂溪乡猿王洞一带，该目标地区的核形石发育层位为中泥盆统金宝石组上段顶部，该段沉积环境属滨岸-陆棚环境。

[0051] 现有技术对该目标地区的核形石的研究结果主要是：底部为上超在下伏古岩溶残积层之上的回春河流砂体，中、下部为浅海陆棚相的砂、泥岩互层组合，向上过渡为泥岩与生屑灰岩互层的混积陆棚，上部为礁灰岩发育的陆棚边缘生物礁环境，顶部为泥页岩发育的低能环境，泥页岩中以泥晶方解石为主，含少量粉砂岩和泥质岩，水平纹层发育，其内生物化石丰富，包括保存完好的介形虫、有孔虫等，以及海百合、腕足、腹足、苔藓虫碎片等，综合分析认为该泥页岩段为礁后泻湖相沉积。

[0052] 通过野外调查和镜下观察等手段，现有技术只能对核形石的成因机制进行推断，而不能对核形石成因机制进行准确分析。因此，本发明实施例提供了一种核形石成因机制的分析方法，通过对目标地区的多个核形石样品的宏观特征、微观特征及多个核形石样品中的稳定同位素和微量元素进行定量—半定量测试，分析目标地区的核形石的成因机制和目标地区的核形石形成时的古环境，提高了对目标地区核形石成因机制分析的准确性。

[0053] 图1是本发明实施例提供的一种核形石成因机制的分析方法流程图，如图1所示，该核形石成因机制的分析方法，包括以下步骤。

[0054] 步骤101：确定多个核形石样品的宏观特征和微观特征，该多个核形石样品是在目标地区采集得到，目标地区为待分析核形石成因机制的地区。

[0055] 步骤102：确定多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量。

[0056] 步骤103：根据多个核形石样品的宏观特征、微观特征、多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量、以及在目标地区的核形石形成时目标地区的海水的稳定同位素的含量和微量元素的含量，分析目标地区的核形石的成因机制。

[0057] 本发明实施例通过对目标地区的多个核形石样品的宏观特征、微观特征及多个核形石样品中的稳定同位素和微量元素进行定量—半定量测试，确定多个核形石样品的宏观特征、微观特征及多个核形石样品中的稳定同位素含量和微量含量，基于多个核形石样品的宏观特征、微观特征及多个核形石样品中的稳定同位素含量和微量含量，分析目标地区的核形石的成因机制，也即是，通过多个核形石样品的具体参数来分析目标地区的核形石的成因机制，而不是简单地通过野外调查和镜下观察等方式进行推断，因此提高了对目标地区核形石成因机制分析的准确性。

[0058] 可选地，确定多个核形石样品的宏观特征，包括：

[0059] 确定多个核形石样品的大小、形状和丰度；

[0060] 基于多个核形石样品的大小、形状和丰度，确定目标地区不同位置的核形石样品在纵向和横向上的分布特征。

[0061] 可选地，，确定多个核形石样品的微观特征，包括：

[0062] 对于多个核形石样品中的每个核形石样品，利用薄片测试确定核形石样品的组分结构和组分结构的组成成分，该组分结构包括核心和纹层，核心的组成成分包括生物碎屑、球粒和含藻泥晶结构体；

[0063] 利用阴极发光测试确定核形石样品的核心与纹层之间的颜色关系；

[0064] 通过X射线测试和电子探针测试确定核形石样品的矿物类别和矿物类别在核形石样品中的含量百分比。

[0065] 可选地，多个核形石样品包括核形石全岩样品和核形石纹层样品，核形石全岩样品包括不同层段的核形石样品和同一层段大小不同的核形石样品，核形石纹层样品包括同一核形石不同纹层类型的核形石样品；

[0066] 相应地，确定多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量，包括：

[0067] 对核形石全岩样品中的稳定同位素Sr的含量、C的含量和O的含量进行测试，以确定该核形石全岩样品中87Sr同位素含量与86Sr同位素含量的比值87Sr/86Sr、C同位素含量δ13C和O同位素含量δ18O；

[0068] 对该核形石全岩样品中微量元素Fe、Mn及Sr的含量进行测试，以确定该核形石全岩样品中的微量元素Fe含量、Mn含量及Sr含量；

[0069] 对同一核形石不同纹层类型的核形石样品进行微区激光碳、氧同位素分析，以确定同一核形石不同纹层类型的核形石样品中的C同位素含量δ13C和O同位素含量δ18O。

[0070] 可选地，核形石全岩样品为没有经过埋藏后期成岩作用的新鲜样品，核形石全岩样品采用微区取样所得，且核形石全岩样品中不包括杂质和胶状物，核形石纹层样品是通过对显微镜下的亮色纹层和暗色纹层分别使用激光取样所得。

[0071] 可选地，根据多个核形石样品的宏观特征、微观特征、多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量、以及在目标地区的核形石形成时目标地区的海水的稳定同位素的含量和微量元素的含量，分析目标地区的核形石的成因机制，包括：

[0072] 根据多个核形石样品的宏观特征和微观特征，分析目标地区的核形石在形成过程中微生物发育环境、水流扰动作用、沉积环境的稳定性和形成过程持续时间的长短；

[0073] 根据多个核形石样品的微观特征、多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量，以及在目标地区的核形石形成时目标地区的海水的稳定同位素的含量和微量元素的含量，分析目标地区的核形石在形成过程中是否受到大气淡水作用，以及目标地区的核形石在形成过程中的环境是否为无机环境。

[0074] 可选地，根据多个核形石样品的宏观特征和微观特征，分析目标地区的核形石在形成过程中微生物发育环境、水流扰动作用、沉积环境的稳定性和形成过程持续时间的长短，包括：

[0075] 若多个核形石样品的纹层中微生物发育成熟、多个核形石样品的形状为圆形、多个核形石样品的粒径均大于粒径阈值、多个核形石样品的丰度均大于丰度阈值、或者多个核形石样品上覆礁灰岩角砾不发育，则确定目标地区的核形石在形成过程中的环境为适合微生物发育的环境、形成过程中受到强水流扰动作用、沉积环境稳定、形成过程中持续时间长；

[0076] 若多个核形石样品的纹层中微生物发育不成熟、多个核形石样品的形状以椭球状和帽状为主、多个核形石样品中存在粒径小于或等于粒径阈值的核形石样品、多个核形石样品中存在丰度小于或等于丰度阈值的核形石样品、或者多个核形石样品上覆礁灰岩角砾发育，则确定目标地区的核形石在形成过程中的环境为不适合微生物发育的环境、形成过程中没有受到强水流扰动作用、沉积环境不稳定、形成过程中持续时间短。

[0077] 可选地，根据多个核形石样品的微观特征、多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量，以及在目标地区的核形石形成时目标地区的海水的稳定同位素的含量和微量元素的含量，分析目标地区的核形石在形成过程中是否受到大气淡水作用，以及目标地区的核形石在形成过程中的环境是否为无机环境，包括：

[0078] 若多个核形石样品中存在Fe含量、Mn含量和87Sr/86Sr呈现正偏移特性的核形石样品、存在Sr含量、δ18O、δ13C呈现负偏移特性的核形石样品、存在核心颜色和纹层颜色呈现橘红色的核形石样品、或者存在陆源碎屑含量大于含量阈值且纹层类型为亮色纹层的核形石样品，则确定目标地区的核形石在形成过程中受到强大气淡水作用；

[0079] 若多个核形石样品的Fe含量、Mn含量和87Sr/86Sr均没有呈现正偏移特性、多个核形石样品的Sr含量、δ18O、δ13C均没有呈现负偏移特性、多个核形石样品的核心颜色和纹层颜色深均不放光、或者多个核形石样品纹层中存在陆源碎屑含量小于或等于含量阈值且纹层类型为暗色纹层的核形石样品，则确定目标地区的核形石在形成过程中没有受到强大气淡水作用；

[0080] 若多个核形石样品不含微生物且δ13C和δ18O均呈现负偏移特性，则确定目标地区的核形石形成时的环境为无机环境；

[0081] 若多个核形石样品富含微生物且δ13C和δ18O均呈现负偏移特性，则确定目标地区的核形石形成时的环境为有机和无机的双重环境。

[0082] 可选地，该方法还包括：

[0083] 确定多个核形石样品中的C同位素的含量和O同位素的含量；

[0084] 根据多个核形石样品的C同位素含量和O同位素含量，确定多个核形石样品的盐度；

[0085] 根据多个核形石样品的盐度以及目标地区不同位置的核形石样品在纵向和横向上的分布特征，分析海平面相对变化的规律；

[0086] 基于该海平面相对变化的规律，模拟多个核形石样品在不同发育阶段的海平面相对变化图；

[0087] 基于该多个核形石样品在不同发育阶段的海平面相对变化图和该多个核形石样品形成时的全球海平面变化图，确定目标地区的核形石形成时的古环境，目标地区的核形石形成时的古环境包括目标地区的核形石形成时的陆地构造抬升活动和海平面升降活动。

[0088] 上述所有可选技术方案，均可按照任意结合形成本发明的可选实施例，本发明实施例对此不再一一赘述。

[0089] 图2A是本发明实施例提供的另一种核形石成因机制的分析方法的流程图，如图2A所示，该核形石成因机制的分析方法，包括以下步骤。

[0090] 步骤201：采集目标地区的核形石样品，并制备目标地区的多个核形石样品。

[0091] 目标地区的多个核形石样品包括核形石全岩样品和核形石纹层样品，核形石全岩样品包括不同层段的核形石样品和同一层段大小不同的核形石，核形石纹层样品包括同一核形石不同纹层类型的样品。

[0092] 需要说明的是，核形石全岩样品为没有经过埋藏后期成岩作用的新鲜样品，该核形石全岩样品采用微区取样所得，该微区应避开杂质和胶状物，保证核形石全岩样品的纯度、可靠性与代表性。核形石纹层样品是通过对显微镜下的亮色纹层和暗色纹层分别使用激光取样所得。

[0093] 步骤202：确定多个核形石样品的宏观特征和微观特征。

[0094] 核形石样品的宏观特征包括核形石样品的大小、形状和丰度，以及目标地区不同位置的核形石样品在纵向和横向上的分布特征。该目标地区不同位置的核形石样品在纵向和横向上的分布特征为目标地区不同位置的核形石样品在纵向和横向上的大小、形状和丰度分布特征。

[0095] 根据核形石样品的大小、形状和丰度，可以将核形石样品分为四大类：大球状、小球状、帽状和不规则状。

[0096] 图2B是本发明实施例提供的一种目标地区的多个核形石样品的碳和氧同位素分布示意图，如图2B所示，根据核形石样品的形状和大小的不同，将多个核形石样品中粒径大于1cm的球状核形石归类为大球状核形石、大小在0.1-1cm之间的球状核形石归类为小球状核形石，形状为帽状或半球状的核形石样品归类为帽状核形石。

[0097] 核形石样品的微观结构特征用于描述核形石样品的内部结构特征。核形石样品的微观结构特征可以通过薄片测试、阴极发光测试、X射线测试和电子探针测试等手段确定。具体地，对于多个核形石样品中的每个核形石样品，利用薄片测试确定核形石样品的组分结构和组分结构的组成成分，组分结构包括核心和纹层，核心的组成成分包括生物碎屑、球粒和含藻泥晶结构体；利用阴极发光测试确定核形石样品的核心与纹层之间的颜色关系；
通过X射线测试和电子探针测试确定核形石样品的矿物类别和矿物类别在核形石样品中的含量百分比。

[0098] 本发明实施例中，针对目标地区的多个核形石样品，使用薄片测试、阴极发光测试、X射线测试和电子探针测试对该多个核形石样品的微观结构特征进行测试。其中，薄片测试采用高倍率显微镜进行测试，阴极发光测试采用阴极射线发光测试系统进行测试，X射线测试采用X射线衍射仪进行测试，电子探针测试使用微区X射线光谱分析仪进行测试。测试结果显示：

[0099] 薄片测试显示核形石样品由核心和包壳组成，核心可分为3类：生物碎屑、球粒或早期核形石组成的球状体以及含藻泥晶结构体，主要由瓣鳃、介壳、苔藓虫、有孔虫等生物碎屑组成；纹层包括亮色纹层和暗色纹层2大类，高倍显微镜下，可清楚地看到泥-粉晶结构的亮色纹层中含大量的葛万藻，长约100μm、宽10μm，尤其富集于靠近核心的纹层中。薄片测试和X射线测试分析显示，核形石样品纹层矿物以方解石为主，电子探针显示局部含少量0.05-0.1mm大小的陆源石英砂，石英颗粒分选、磨圆好，随机分布于圈层中，含量1％左右。
在阴极射线照射下，核形石样品的核心呈暗色，纹层呈橘红色，表示该核形石样品的纹层在成岩过程中遭受过较强的大气淡水作用。

[0100] 步骤203：确定多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量。

[0101] 同位素是指质子数相同而中子数不同的同种化学元素，稳定同位素是指天然同位素或非放射性同位素，即无辐射衰变，在地球演化的化成中，稳定同位素的质量保持永恒不变。在地球化学中，微量元素是一个相对的概念，通常将自然体系中含量低于0.1％的元素称为微量元素。微量元素不能独立称为矿物，需要容纳在由其他组分组成的矿物固溶体、溶体或流相体中。

[0102] 具体地，确定多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量，包括以下步骤：

[0103] (1)、确定核形石全岩样品中87Sr同位素含量与86Sr同位素含量的比值87Sr/86Sr、C同位素含量δ13C和O同位素含量δ18O。

[0104] 对碳和氧同位素进行分析的方法有两大类，分别为磷酸法和微区激光法。磷酸法是将核形石样品与磷酸作用生成CO2气体，使用气体质谱仪对该CO2气体进行分析，测定其碳、氧同位素值，即为该核形石样品的碳、氧同位素值。微区激光法是将高能量的聚焦激光束对核形石样品进行高温加热生成CO2气体，对该CO2气体使用气体质谱仪测定其碳、氧同位素值，即为该核形石样品的碳、氧同位素值。本发明实施例对核形石中碳和氧同位素分析方法不做具体限定。

[0105] 优选地，针对该核形石全岩样品，使用磷酸法测试其中的碳和氧同位素值。

[0106] 本发明实施例中，核形石全岩样品的稳定同位素测试条件为：Sr同位素测试由南京大学现代分析中心同位素质谱室分析完成，测试仪器为英国VG354同位素质谱仪(TIMS)，实验条件为温度22℃，湿度50％，检测依据教育行业标准:JY/T004-1996表面热电离同位素质谱方法通则，87Sr/86Sr比值测定误差小于0.02％；δ13C和δ18O值由西南大学地理科学学院地球化学与同位素实验室分析完成，采用磷酸法进行碳、氧同位素分析，分析仪器为Delta 13 18
V Plus+Kiel IV Carbonate Device，δ C的分析误差范围为0.006-0.042之间，δ O的分析误差范围为0.009-0.043之间。

[0107] 表1为目标地区的多个核形石全岩样品的稳定同位素分布规律，如表1所示，目标地区的多个核形石样品在稳定同位素方面的分布规律如下：

[0108] 碳同位素方面，不同粒径大球状核形石样品中δ13C值变化较大，其中大于2cm的大球状核形石样品的δ13C值最轻，-1.52‰～-0.46‰，平均-0.99‰，小于2cm的大球状核形石样品的δ13C值介于0.8‰～0.92‰之间，平均0.86‰；小球状核形石样品的δ13C值为0.02‰；帽状核形石δ13C值为0.05‰。

[0109] 氧同位素方面，大于2cm的大球状核形石样品的δ18O值最轻，-8.77‰～-7.72‰，平均-8.25‰；小于2cm的大球状核形石样品的δ18O值介于-7.52‰～-6.85‰之间，平均-18 18
7.19‰；小球状核形石样品的δ O值为-7.22‰；帽状核形石样品的δ O值为-6.79‰。

[0110] 锶同位素方面，大球状核形石样品的87Sr/86Sr比值分布于0.708552～0.708703之间，平均0.708647；小球状核形石样品的87Sr/86Sr比值为0.708586；帽状核形石样品的87Sr/86Sr比值为0.708625。

[0111] 表1目标地区的核多个形石全岩样品的稳定同位素分布规律

[0112]

[0113]

[0114] 总体来说，大球状核形石样品具有最低的δ13C值、δ18O值和最高的87Sr/86Sr比值，小13 18
球状核形石样品和帽状核形石样品的地球化学特征相似，具有更高的δ C值、δ O值和更低的87Sr/86Sr比值。

[0115] (2)、确定核形石全岩样品中的微量元素Fe含量、Mn含量及Sr含量。

[0116] 对非生物体的微量元素的测试通常采用高分辨率电感耦合等离子质谱分析仪进行测试，该仪器具有高分辨率、高灵敏度、高精密度、高稳定性和宽线性范围等优点，可以同时对非生物体中的多种微量元素进行快速定量测试。

[0117] 本发明实施例中，对目标地区的多个核形石样品中的微量元素的含量的测试条件为：微量元素Fe、Mn和Sr的含量由中国地质科学院矿产综合利用研究所分析测试中心分析，测试仪器为2000DV，检测依据为JY/T015-1996《感耦等离子体原子发射光谱方法通则》，分析结果以单元素含量表示，检测限0.001％，误差0.002％。

[0118] 如表1所示，目标地区的核形石样品的微量元素Mn、Fe、Sr含量分布规律如下：Fe元素方面，大球状核形石样品Fe含量1.32～2.21％，平均1.67％；小球状核形石样品Fe含量最高，为2.22％；帽状核形石样品Fe含量含量最低，为1.37％；Mn元素方面，大球状核形石样品Mn含量0.26～0.37％，平均0.3％；小球状核形石样品Mn含量0.28％；帽状核形石样品Mn含量最低，为0.22％；Sr元素方面，大球状核形石样品Sr含量0.03～0.063％，平均0.046％；小球状核形石样品Sr含量0.052％；帽状核形石样品Sr含量最低，为0.043％。

[0119] 总体来说，大球状核形石样品具有最高的Mn含量值，小球状核形石样品具有最高的Fe、Sr含量值，帽状核形石样品具有最低的Fe、Mn和Sr含量值。

[0120] (3)、确定核形石纹层样品中的C同位素含量δ13C和O同位素含量δ18O。

[0121] 激光法相对于磷酸法具有以下优点：所需样品量较少、可以实现对样品微细结构的同位素分析、具有较高的空间分辨率。本发明实施例对此不做限定。

[0122] 优选地，对于目标地区的核形石纹层样品中的碳和氧同位素含量的测试，本发明实施例采用激光法测试目标地区的核形石纹层样品中的碳和氧同位素含量。图2C是本发明实施例提供的一种目标地区核形石样品的不同纹层类型的示意图，如图2C所示，目标地区的核形石样品纹层类型复杂，表面呈深浅不同的多种纹层交织叠覆，根据单元纹层特征将其分为亮色纹层和暗色纹层2大类，其中亮色纹层可以分为泥-粉晶纹层和粉晶纹层，暗色纹层可以分为泥晶纹层、含生物纹层、微生物纹层和凝块状纹层。通过微区激光碳、氧同位素分析可以实现对目标地区核形石样品的不同纹层的碳、氧同位素的分析。

[0123] 对目标地区核形石样品的不同类型纹层分别取样，并使用微区激光测试如图2C所示的样品的不同纹层类型的碳和氧同位素含量。表2为目标地区的核形石样品的不同纹层的碳和氧同位素值。如表2所示，该纹层样品在碳同位素方面的分布规律为，亮色纹层中的粉晶纹层δ13C值最轻，为-1.06‰，泥-粉晶纹层其次，为-0.69‰，而暗色纹层最重，分布于0.01‰～0.61‰之间，平均0.27‰，亮色纹层相对于暗色纹层具最明显碳同位素负偏移特征；在氧同位素方面的分布规律为，亮色纹层中的粉晶方解石纹层δ18O值最轻，为-11.52‰，泥-粉晶方解石纹层为-9.65‰，暗色纹层分布于-10.79‰～-8.93‰之间，平均-9.866‰，粉晶结构的亮色纹层δ18O值明显偏负于泥-粉晶结构的亮色纹层和暗色纹层的δ18O值。

[0124] 表2目标地区的核形石样品的不同纹层的碳和氧同位素值。

[0125]

[0126] 步骤204：根据多个核形石样品的宏观特征、微观特征、多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量、以及在目标地区的核形石形成时目标地区的海水的稳定同位素的含量和微量元素的含量，分析目标地区的核形石的成因机制。

[0127] 具体地，分析目标地区的核形石样品的成因机制，包括以下步骤：

[0128] (1)、根据多个核形石样品的宏观特征和微观特征，分析目标地区的核形石在形成过程中微生物发育环境、水流扰动作用、沉积环境的稳定性和形成过程持续时间。

[0129] 在核形石形成的过程中，核形石的大小和丰度受沉积环境的稳定性和形成过程持续时间的影响，具体地，沉积环境越稳定，形成过程持续时间越长，形成的核形石粒径越大，丰度越高，因此可以根据目标地区核形石的大小和丰度分析核形石形成时沉积环境的稳定性和形成过程持续时间的稳定性。

[0130] 同时，在核形石形成的过程中，是否受到水流扰动作用将影响核形石的形状，具体地，在核形石形成的过程中，若受到强水流扰动作用，此时水体能量很强，形成的核形石的形状为圆形，若在核形石形成的过程中，没有受到强水流扰动作用，此时水体能量较弱，核形石的沉积环境比较安静，形成的核形石的形状为椭球状或者帽状。因此可以根据核形石样品的形状分析核形石在形成过程中是否受到强水流扰动作用。

[0131] 相应地，根据核形石样品的宏观特征和微观特征，分析目标地区的核形石在形成过程中微生物发育环境、水流扰动作用、沉积环境的稳定性和形成过程持续时间，可以包括以下两个方面：

[0132] 第一方面：若多个核形石样品的纹层中微生物发育成熟、多个核形石样品的形状为圆形、多个核形石样品的粒径均大于粒径阈值、多个核形石样品的丰度均大于丰度阈值、或者多个核形石样品上覆礁灰岩角砾不发育，则确定目标地区的核形石在形成过程中的环境为适合微生物发育的环境、形成过程中受到强水流扰动作用、沉积环境稳定、形成过程中持续时间长。

[0133] 第二方面：若多个核形石样品的纹层中微生物发育不成熟、多个核形石样品得形状为椭球状或者帽状、多个核形石样品中存在粒径小于或等于粒径阈值的核形石样品、多个核形石样品中存在丰度小于或等于丰度阈值的核形石样品、或者多个核形石样品上覆礁灰岩角砾发育，则确定目标地区的核形石在形成过程中的环境为不适合微生物发育的环境、形成过程中没有受到强水流扰动作用、沉积环境不稳定、形成过程中持续时间短。

[0134] 如图2B所示，目标地区的核形石根据其宏观特征可以分为大球状、小球状、帽状和不规则状4类核形石，大球状核形石沉积环境稳定且藻类发育成熟，小球状核形石形成于沉积环境中等稳定且藻类发育稍微不成熟，帽状核形石和不规则状核形石的沉积环境不稳定，其藻类发育程度取决于核形石样品粒径的大小。

[0135] 对于目标地区的核形石样品，其中帽状核形石样品和不规则状核形石样品在形成的过程中没有受到水流扰动作用，形成于低能环境，该类核形石样品的外形不规则且纹层不是同心纹层。

[0136] 对目标地区的多个核形石样品的微观特征分析，结果表明：目标地区的核形石样品由核心和纹层两部分组成，其中核心包括生物碎屑、球粒或早期核形石组成的球状体以及含藻泥晶结构体等3类，纹层包括泥-粉晶、粉晶结构的亮色纹层和泥晶、含生物、微生物和凝块状结构的暗色纹层2大类，研究认为暗色纹层主要为富藻纹层，颜色越深越富藻，粉晶结构的亮色纹层为贫藻阶段的产物，而泥-粉晶结构的亮色纹层仍为富藻阶段的产物，代表高能环境下藻粘结泥-粉晶方解石形成的产物。

[0137] (2)、根据多个核形石样品的微观特征、多个核形石样品中稳定同位素的含量和微量元素的含量，以及在目标地区的核形石形成时目标地区的海水的稳定同位素的含量和微量元素的含量，分析目标地区的核形石在形成过程中是否受到大气淡水作用，以及目标地区的核形石在形成过程中的环境是否为无机环境。

[0138] 在核形石的成岩过程中，由于核形石形成时所处大地环境的地球化学的不同，导致核形石中的元素，特别是微量元素及稳定同位素的组合和含量不同。因此，可以根据核形石样品中所保留的地球化学记录，如核形石样品中的微量元素和稳定同位素的含量，反演目标地区的核形石形成时的环境变化。

[0139] 相对于大气淡水，海水富于13C同位素和微量元素Sr，贫于18O同位素和微量元素Fe、Mn。因此可根据核形石样品中的微量元素Fe、Mn、Sr的含量和13C、18O同位素的含量与目标地区的核形石形成时的海水中的微量元素Fe、Mn、Sr的含量和13C、18O同位素的含量的关系，分析目标地区的核形石的成因机制。

[0140] 需要说明的是，自然界有无机碳和有机碳两种，其中有机碳富12C，无机碳富13C，有机碳的产生和消耗受海平面升降的影响。在海平面上升期间，生物有机碳的埋藏量增加，而古陆氧化面积减小，因剥蚀而带入海洋的有机碳量显著减少，这样溶于海水中CO2富13C，此时与海水相平衡的核形石富13C，即δ13C值升高。在海平面下降期间，大陆面积增大，由于氧13
化剥蚀进入海水的有机碳的数量增加；另外，海洋中的生物作用减弱，促使海水中的δ C值降低。

[0141] 具体地，分析目标地区的核形石在形成过程中是否受到大气淡水作用，以及目标地区的核形石在形成过程中的环境是否为无机环境，可以包括以下四个方面：

[0142] 第一方面，若在多个核形石样品中，存在Fe含量、Mn含量和87Sr/86Sr呈现正偏移特性的核形石样品、存在Sr含量、δ18O、δ13C呈现负偏移特性的核形石样品、阴极发光测试结果表明存在核心颜色和纹层颜色呈现橘红色的核形石样品、或者多个核形石样品纹层中陆源碎屑含量高且亮色纹层发育，则确定目标地区的核形石在形成过程中受到强大气淡水作用；

[0143] 第二方面，若多个核形石样品的Fe含量、Mn含量和87Sr/86Sr均没有呈现正偏移特性、多个核形石样品的Sr含量、δ18O、δ13C均没有呈现负偏移特性、阴极发光测试结果表明多个核形石样品的核心颜色和纹层颜色深均不放光、或者多个核形石样品纹层中陆源碎屑含量低且暗色纹层发育，则确定目标地区的核形石在形成过程中没有受到强大气淡水作用；

[0144] 第三方面，若多个核形石样品不含微生物、δ13C和δ18O均呈现负偏移特性，则确定目标地区的核形石形成时的环境为无机环境；

[0145] 第四方面，若多个核形石样品富含微生物、δ13C和δ18O均呈现负偏移特性，则确定核形石样品在形成过程中受有机、无机双重环境影响。

[0146] 图2D是本发明实施例提供的一种目标地区的多个核形石样品的锶同位素分布示意图，如图2B、图2D及表2所示，对于目标地区的多个核形石样品中的同位素的含量，与当时海水的碳、氧、锶同位素背景值相比，所有核形石样品都具氧同位素负偏移和锶同位素正偏移特征，帽状、小球状、粒径在1-2cm间的大球状核形石样品和暗色纹层碳同位素正常，亮色纹层及含亮色纹层较多的大于2cm的大球状核形石样品的碳同位素偏负。多个核形石样品中的微量元素含量和碳氧同位素含量的分布特征显示目标地区的核形石在形成过程中经历了大气淡水作用，粉晶结构的亮色纹层受大气淡水影响最为严重，泥-粉晶结构的亮色纹层次之，暗色纹层受大气淡水影响较弱。

[0147] 步骤205：确定多个核形石样品中的C同位素的含量和O同位素的含量，并根据多个核形石样品的C同位素含量和O同位素含量，确定多个核形石样品的盐度。

[0148] 同位素δ18O、δ13C值的变化趋势都是与盐度有关，特别是δ13C的值主要受水体含盐度的制约，并与水体深度成反比。Keity和Weber把δ18O和δ13C二者结合起来，用以指示古盐度，公式如下：

[0149] Z＝2.048×(δ13C+50)+0.498(δ18O+50)

[0150] 其中Z值是指示古盐度的参数，含盐度高，水浅，Z值大，反之则小。以Z＝120为咸水和淡水分界线，Z值越高反映的流体盐度越高。

[0151] 步骤205可以在步骤204之前发生，也可以在步骤204之后发生，或者两者并列进行，也即，确定多个核形石样品中的C同位素的含量和O同位素的含量，并根据多个核形石样品的C同位素含量和O同位素含量，确定多个核形石样品的盐度可以在分析目标地区核形石的成因机制之前发生，可以在分析目标地区核形石的成因机制之后发生，或者两者同时进行。本发明实施例对此不做具体限定。

[0152] 具体地，本发明实施例以步骤205在步骤204之后发生为例，也即确定多个核形石样品中的C同位素的含量和O同位素的含量，并根据多个核形石样品的C同位素含量和O同位素含量，确定多个核形石样品的盐度在分析目标地区核形石的成因机制之后发生。

[0153] 本发明实施例对目标地区的核形石纹层样品，采用上述的盐度公式对其盐度进行计算，结果如表2所示。如表2所示，4个不同的暗色纹层的盐度分别为123.8、122.0、122.2和123.4，而2个亮色纹层的盐度分别为199.4和121.1，亮色纹层的盐度平均比暗色纹层的盐度低。

[0154] 核形石样品在纵向和横向上的分布特征是指同一剖面的核形石样品在纵向上的宏观特征，以及不同剖面上的核形石样品在横向上的宏观特征。

[0155] 图2E是本发明实施例提供的一种目标地区的核形石样品在纵向和横向上的分布特征示意图，如图2E所示，目标地区的核形石样品在纵向和横向上的分布特征如下。

[0156] 纵向上表现为下部粒径小、含量少，上部粒径大、含量多的特点，可进一步分为4个旋回，每个旋回由上、下两部分组成，其中下部核形石相对于上部含量更少。横向上核形石样品总体特征相似，基本可以对比，局部存在一定的差异性，其可对比性表现在核形石发育层段、矿物成分及组构特征等。差异性主要表现在3个方面：(1)泥页岩厚的地方，核形石层段厚度相对较大，如剖面1-4泥页岩分别厚5.5m、4.1m、5.6m和4.8m，其核形石层段分别厚2.6m、1.6m、2.7m和2.55m；(2)局部区域核形石粒径横向变化较大，如泥页岩滑塌体内及礁角砾岩下伏区域相对于其周围，核形石粒径更小；(3)局部区域核形石丰度变化较大，角砾岩不发育的区域核形石丰度更大，如剖面1中第5层下部礁角砾岩发育的地方核形石含量为
10％，而在横向延伸不足1m的地方，泥页岩中核形石含量可以达到60％。

[0157] 步骤206：根据多个核形石样品的盐度以及目标地区不同位置的核形石样品在纵向和横向上的分布特征，分析海平面相对变化的规律，并基于该海平面相对变化的规律，模拟多个核形石样品在不同发育阶段的海平面相对变化图。

[0158] 目标地区不同位置的核形石样品在纵向和横向上的分布特征在一定程度上反映了目标地区的古地层程序的具体特征。而海平面相对变化的规律对古地层层序的发育起到决定性因素的作用，海平面相对变化的规律基本上控制了沉积相和相带的形成和改造，也决定了地层序列发育的具体特征。因此可以根据地层序列发育的具体特征反演当时海平面相对变化的规律。也即，根据目标地区不同位置的核形石样品在纵向和横向上的分布特征反演当时海平面相对变化的规律。

[0159] 海平面变化是指随着时间迁移海平面相对某一基准面发生的上下变动，海平面变化可能是海平面升降引起，也有可能是陆地构造抬升活动引起。分析海平面变化常用的技术是米级旋回层序技术。

[0160] 米级旋回层序是指由米兰科维奇天文事件引起的高频海平面震荡这一异成因机制控制下自旋回沉积产物。该技术可以识别目标地区的地层单元，并以此作为层序分析中最基本的工作单元。根据它在垂向层序上的叠加规律划分出了高级次的地层层序。

[0161] 图2F是本发明实施例提供的一种目标地区中泥盆统金宝石组顶部核形石层综合特征示意图，本发明实施例对目标地区的核形石层段的米级旋回分析如下：

[0162] 结合目标地区核形石层段纵向上粒径大小、丰度，将该核形石层进一步划分出6个次一级海平面下降的旋回，第1旋回为从台地边缘礁滩向泻湖过渡的向上变浅环境，第2-5旋回表现为核形石发育层段中4个核形石旋回，第6旋回表现为核形石发育的泥页岩层段向苔藓虫发育的泥页岩层段过渡。

[0163] 步骤207：基于多个核形石样品在不同发育阶段的海平面相对变化图，与多个核形石样品形成时的全球海平面变化相比较，确定目标地区的核形石形成时的古环境。

[0164] 目标地区的核形石形成时的古环境包括目标地区的核形石形成时的陆地构造抬升活动和海平面升降活动。

[0165] 由于海平面变化可能是海平面升降引起，也有可能是陆地构造抬升活动引起。因此需要将根据目标地区的岩层特征推断的海平面相对变化图，与目标地区的核形石形成时的全球海平面变化相比较，从而确定海平面变化时候海平面升降引起的，还是有当时的陆地构造抬升活动引起的。也即，确定目标地区的核形石形成时的古环境。

[0166] 如图2F所示，目标地区的核形石样品Z值为119.8～125.5。结合目标地区的核形石层段的米级旋回分析，结果表明目标地区在金宝石组末期古构造抬升不是一撮而就的，应为脉动式抬升，至少可以分为6期次一级构造抬升期，构造作用逐渐加强，水体逐渐变浅，直至完全暴露于地表遭受风化剥蚀。

[0167] 通过对目标地区龙门山北川地区中泥盆统核形石中的多个核形石样品的宏观特征、微观结构特征及多个核形石样品中的稳定同位素和微量元素进行定量—半定量测试，分析目标地区的核形石的成因机制和目标地区的核形石形成时的古环境。具体分析结果如下：

[0168] (1)、目标地区的核形石发育于礁后泻湖环境中，由核心和纹层两部分组成，其中核心包括生物碎屑、球粒或早期核形石组成的球状体以及含藻泥晶结构体等3类，纹层包括泥-粉晶、粉晶结构的亮色纹层和泥晶、含生物、微生物和凝块状结构的暗色纹层2大类，研究认为暗色纹层主要为富藻纹层，颜色越深越富藻，粉晶结构的亮色纹层为贫藻阶段的产物，而泥-粉晶结构的亮色纹层仍为富藻阶段的产物，代表高能环境下藻粘结泥-粉晶方解石形成的产物。

[0169] (2)、目标地区的核形石可分为大球状、小球状、帽状和不规则状4类核形石，大球状核形石形成于高能环境，小球状核形石形成于中等能量环境，帽状核形石形成于低能环境，不规则状核形石是成岩过程中陆源碎屑侵蚀作用所形成，研究表明帽状核形石的形成环境与沉积环境一致，但大球状核形石的形成环境与沉积环境明显不一致，其先形成于高能浅滩环境，后搬运到低能泻湖环境沉积，而小球状核形石的可能一致，也可能不一致。

[0170] (3)、与当时海水的碳、氧和锶同位素背景值相比，目标地区的所有样品都具氧同位素负偏移和锶同位素正偏移特征，帽状、小球状、粒径在1-2cm间的大球状核形石和暗色纹层碳同位素正常，亮色纹层及含亮色纹层较多的大于2cm的大球状核形石碳同位素偏负。根据多个核形石样品的微观特征、同位素含量特征和微量元素含量特征，分析目标地区的核形石在形成过程中经历了大气淡水作用，粉晶结构的亮色纹层受大气淡水影响最为严重，泥-粉晶结构的亮色纹层次之，暗色纹层最重。

[0171] (4)、目标地区的核形石是在葛万藻发育、水流扰动及大气淡水参与的环境下，葛万藻包覆于生屑的外缘而成，核心物质组分、藻发育程度、水体能量大小及持续时间是控制核形石形成、大小和丰度的重要因素。

[0172] (5)、根据目标地区的核形石层段纵向上粒径、丰度和地球化学等方面的综合研究，分析目标地区的核形石发育层段是龙门山地区构造抬升造成相对海平面下降阶段的产物，至少可分出6期次一级构造抬升期，直至暴露地表，遭受风化剥蚀。

[0173] 本发明实施例通过对目标地区的多个核形石样品的宏观特征、微观特征及多个核形石样品中的稳定同位素和微量元素进行定量—半定量测试，确定多个核形石样品的宏观特征、微观特征及多个核形石样品中的稳定同位素含量和微量含量，基于多个核形石样品的宏观特征、微观特征及多个核形石样品中的稳定同位素含量和微量含量，分析目标地区的核形石的成因机制和目标地区的核形石形成时的古环境，提高了对目标地区核形石成因机制分析的准确性。

[0174] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。