CN107407742A - 地壳区域的古地理重建 - Google Patents

Abstract

描述一种古事件表创建工具箱，其被诱导和/或允许用户进行以下操作：将地壳的选定关注区域空间上加入到构造板块模型中的一个选定构造板块，所述选定构造板块与所述关注区域有重叠；以及针对一系列古地理时间步长而对与所述关注区域有关的古地理数据集取样。图形用户界面被诱导和/或允许所述用户创建显示所述所取样的古地理数据集的古事件表。所述古事件表创建工具箱用于对所述关注区域中的所述地壳进行古地理重建并且识别与所述关注区域有关的信息。

Description

地壳区域的古地理重建

技术领域

本发明涉及一种用于对地壳的关注区域(AOI)进行古地理重建的方法和系统。

背景技术

史前沉积盆地的古地理分析和重建在石油地质领域中起关键作用，这是因为地壳的史前地貌环境保留在可指示是否可能存在烃沉积物(例如粗油和/或天然气)的地层纪录中。

古地理专家还可从化石、底部样品和地层纪录收集证据来开发关于史前大陆漂移和板块构造移动的古地理理论，以重建史前大陆(例如泛大陆)和海洋(例如泛大洋)，包括它们在史前时间(例如约385百万年前(Ma)的中泥盆纪)期间的形状以及维度和经度位置。

在常规的古地理重建技术中，与关注区域(AOI)相关的地理空间数据集通常将使用板块模型而旋转到在过去的位置。基于此古构造重建，可识别手动选择区域并且未重建到现代以与其它现代数据集被共同分析。

此常规方法的弊端是有大量信息(数据)需要被重建到过去并且未重建到现代。

替代地，现代位置可基于板块模型而旋转到过去，并且在用随时间推移的这些古空间坐标的情况下，可对不同年代的不同数据类型的古网格取样。这将取样限于可得到古重建数据集的过去时间。

美国专利8,229,950公开一种古邻区烃空间系统，其提供定位与地理搜索孔径有关的地球科学数据的古地理搜索系统。此已知古地理搜索系统包含地理数据库(geodatabase)、接口、古地理重建引擎以及主机处理器。古地理引擎被配置成将根据构造板块移动的地理搜索孔径变换为地理搜索孔径在关注地质年代占据的经变换的搜索孔径。主机处理器被配置成将经古扩增的地理搜索孔径应用于与当今地理搜索孔径有关的额外石油勘探数据的地理数据库。通过以下操作来界定经古扩增的地理搜索孔径：扩增经变换的搜索孔径以包括用于选定关注地质年代的有关近端位置来创建经扩增的经变换的搜索区域；以及根据构造板块移动将经扩增的经变换的搜索孔径变换为现代世界地理中的经古扩增的地理搜索孔径。

美国专利8,229,950的系统被发现为包含复杂迭代工作流程，其中将选定AOI手动地界定为现代并且在保持AOI的孔径形状的同时改换为过去。

需要一种如何对古域中的有关区域和/或数据取样的更高效的严密、结构化且有时效的方法，其不依赖于必须针对地质过去中的每个时间间隔起草的古地理。这些古地理当前在时间和空间分辨率方面不可用。

另外，需要一种经改善的古地理重建方法和系统，其不需要将大量地理空间数据集重建成地质过去，由此显著减少计算需求和关联计算误差并且减少为预调节额外新古地理数据集所必要的时间量。

另外，需要一种经改善的具有图形用户界面(GUI)的古地理重建引擎，其允许用户创建用户界定的古事件表(PET)，所述PET以用户方便的方式显示所取样的古地理数据集。

发明内容

在本发明的一个方面中，提供一种用于对地壳的选定关注区域(AOI)进行古地理重建的方法，所述方法包含提供：

a)构造板块模型，其将所述地壳划分成一系列邻近板块区段和它们随时间推移的运动历史；

b)PET创建工具箱，其被诱导和/或允许用户将选定AOI空间上加入到所述构造板块模型中的一个选定构造板块，以及针对一系列古地理时间步长而对具有与所述AOI有关的信息的一个或多个古地理数据集取样；以及

c)图形用户界面(GUI)，其被诱导和/或允许所述用户创建以用户方便的方式显示所述所取样的古地理数据集的古事件表。

所述选定构造板块可与所述AOI有重叠。所述一系列古地理时间步长以取样速率跨越时间窗。所述时间窗和/或所述取样速率可由所述用户合适地经由所述GUI进行用户定义。

在一群实例中，在步骤b下所提供的PET创建工具箱可被诱导进行以下操作：

i)通过将用于有效AOI的所述古地理构造板块模型运行到所述用户所识别的整个关注地质时间范围内的选定时间，在包括所述有效AOI的区中产生板块区段的古地理重建，所述有效AOI至少包含所述选定AOI；

ii)产生事件表，所述事件表基于步骤i)的所述重建来识别相邻板块和/或盆地区段的哪些部分在所述选定时间与所述有效AOI相交；

iii)通过对与所述有效AOI相交的所述所识别的相交相邻板块的亚剪裁区域进行区块切割来突出显示所述板块的重叠区域；

iv)向每个经突出显示的重叠区域提供时间标记和与所述有效AOI重叠的原始板块的板块代码；

v)未重建来自所述不同古地理时间步长的所述经突出显示的重叠区域，以识别在过去与所述有效AOI重叠的所述板块的新近区域；

vi)基于步骤i)到v)针对不同古地理时间间隔而对具有用新近地理位置所标记的信息的所述古地理数据集取样，所述古地理数据集包括点、线、多边形和光栅数据；以及

vii)在所述GUI中显示所述所获得的古地理数据集和/或由所述PET中的其它可用古地理重建软件包获得的数据集。

在本发明的另一方面中，提供一种用于对地壳的选定关注区域进行古地理重建的系统。所述系统包含计算机可读媒体，所述计算机可读媒体在连接到计算机时诱导所述计算机执行用于对地壳的选定AOI进行古地理重建的方法。

所述系统可包含古地理重建引擎，所述古地理重建引擎被装备有存储在所述计算机可读媒体处的PET创建工具箱，所述PET创建工具箱具有用于进行以下操作的算法：

i)通过将用于有效AOI的所述古地理构造板块模型运行到所述用户所识别的整个关注地质时间范围内的选定时间，在包括所述有效AOI的区中产生板块区段的古地理重建，所述有效AOI至少包含所述选定AOI；

ii)产生事件表，所述事件表基于步骤i)的所述重建来识别相邻板块和/或盆地区段的哪些部分在所述选定时间与所述有效AOI相交；

iii)通过对与所述有效AOI相交的所述所识别的相交相邻板块的亚剪裁区域进行区块切割来突出显示所述板块的重叠区域；

iv)向每个经突出显示的重叠区域提供时间标记和与所述有效AOI重叠的原始板块的板块代码；

v)未重建来自所述不同古地理时间步长的所述经突出显示的重叠区域，以识别在过去与所述有效AOI重叠的所述板块的新近区域；

vi)基于要素i)到v)针对不同古地理时间间隔而对具有用新近地理位置所标记的信息的所述古地理数据集取样，所述古地理数据集包括点、线、多边形和光栅数据；以及

vii)在GUI中显示所述所获得的数据集和/或由输出PET中的其它可用古地理重建软件包获得的数据集。

所述系统和所述方法中所使用的古地理数据集可包含以下数据集：

A)全局属性数据集，其针对将填充所述输出古事件表(PET)的每个属性保持用于点位置的全世界数据，或线或多边形或光栅数据，所述点位置被重新取样到其所处的盆地；

B)所述地壳的所述构造板块模型数据集，其显示所述地壳随时间推移的古地理运动历史；

C)古位置查询列表，其识别哪些板块部分在过去与选定AOI相交；

D)AOI特定属性信息，其组合从所述古位置查询列表获得的数据与从所述全局属性数据集获得的数据以提取在任何特定时间在所述AOI内的板块区域的属性信息；

E)AOI特定板块模型信息，其识别大陆板块在过去已向哪些方位角方向和以哪些速率移动；以及

F)输出PET数据集，其中组合所述AOI特定属性信息与所述AOI特定板块模型信息。

根据本发明的方法和系统的这些和其它特征、实施例和优势在所附权利要求书、摘要和附图中所描绘的非限制性实施例的以下详细描述中加以描述，其中所使用的描述参考数字是指附图中所描绘的对应参考数字。不同图中的相似参考数字表示相同或相似的对象。图中所描绘和/或本说明书、摘要和/或权利要求书中所描述的对象和其它特征可被所属领域的技术人员以不同方式组合。

附图说明

图1示出PET创建工具箱的输入GUI；

图2示出链接到地理图上的板块的选定AOI；

图3示出地理图中的选定大陆板块；

图4示出用于形成AOI⁺的AOI和虚线缓冲带；

图5示出时间步长介于120与150Ma之间的跨越封闭大西洋的AOI⁺；

图6示出在时间步长140到150Ma与AOI⁺相交的板块的区块切割亚剪裁区域；

图7示出对区块切割区域取样以供稍后在输出PET中观测的时间片；

图8示出与图4中的AOI⁺重叠的板块区域的未重建的区块切割区域分布；

图9示出针对140到150Ma时间步长而对接合体南大西洋边缘的两侧上的新近位置的数据集的取样；

图10示出输出PET；以及

图11示出构成输出PET的基础的数据集。

具体实施方式

在本说明书和权利要求书中，使用以下缩写和定义：

AOI 关注区域

AOI⁺ AOI加环绕AOI的额外缓冲带

有效AOI AOI或AOI⁺

GUI 图形用户界面

KB 千字节

Ma 百万年前

Mio yr 百万年

PET 古事件表

板块模型包括关于板块如何随时间推移而旋转以确定其在过去的特定时间的位置的基础的数据集。所述数据集还可包括板块的板块形状。

本文中描述一种古地理重建引擎，其被装备有存储在计算机可读媒体处的古事件表(PET)创建工具箱，PET创建工具箱具有用于进行以下操作的算法：

i)运行用于有效AOI(选定AOI或扩展式AOI(AOI⁺))的构造板块模型以显示用于有效AOI的古地理重建；

ii)产生PET，PET识别相邻板块的哪些部分在关注地质时间范围内的选定时间步长与有效AOI相交；

iii)通过对与有效AOI相交的所识别的相交相邻板块的亚剪裁区域进行区块切割来突出显示所述板块的重叠区域；

iv)向每个经突出显示的重叠区域提供时间标记和与有效AOI重叠的原始板块的板块代码；

v)未重建来自不同时间步长的经突出显示的重叠区域，以识别在过去与有效AOI重叠的板块的新近区域；

vi)基于步骤i)到v)针对不同古地理时间间隔而对具有用新近地理位置所标记的信息的古地理数据集取样；以及

vii)在图形用户界面(GUI)处显示所获得的数据集和/或由输出PET中的其它可用古地理重建软件包获得的数据集。

算法可进一步包含在所述未重建之前显示有效AOI周围的板块的另一古地理分布。

GUI可被配置成以地层型式显示PET，并且准许用户浏览PET且打开用于不同板块的额外栏，以及使用过滤器来显示选定信息且理解与有效AOI跨越不同板块的伸展相关的有效AOI的可变性。

本文中所描述的古地理重建方法、系统和PET创建工具箱意欲允许地面下专业人员(包括勘探者)、地震解释工程师和盆地模型制作人员使其自身以有时效且用户方便的方式熟悉地质情境。其包含在特定区域工作时需要考虑的事件的古地理事件表基础列表并且形成针对已经可用的数据的认识，但其常常难以被定位和获取。这种关于重要数据/事件的概览可通过对具有板块到盆地规模的事件的(全世界)数据集取样而实现，所述数据集由空间和时间信息补充。可在时间地层表中观测到选定关注区域(AOI)的数据，所述时间地层表使用户能够选择对他/她最重要的信息。

本说明书中描述根据本发明的古地理方法和PET工具箱的各种方面，包括用户的工作流程、帮助用户针对用户所选择的AOI创建预定义或至少部分用户定义的PET的图形用户界面(GUI)，以及可在关联PET工具箱计算机软件算法中编程的基础古地理重建进程。

在以下详细描述中，提供根据本发明的方法中的工作流程的步骤和合适基础结构的高级概览，并且描述用于产生使用户能够产生PET且研究所得输出的GUI的后台进程。

PET创建工具箱的古地理重建功能性可使用户能够高效地进行古地理重建程序。被编程成计算机软件算法的关联计算进程在后台中运行以用于使根据本发明的PET创建工具箱正确地运作。还描述了PET创建工具箱的能力、输入和输出GUI、基础功能性以及用于GUI和/或PET内核的开发人员的开发步骤。

PET创建工具箱可被致力于位于地球上某处的空间有限AOI中的项目的地面下专业人员使用。为了能够理解可用数据集的较大情境，重要的是良好地理解盆地中或板块上的项目的地区性情境的演变，以及相邻区中哪些额外事件可能有影响或来自附近区中的周围位置的哪些信息可用于实际AOI中。为了被提供有关事件的第一遍概览，地面下专业人员可使用PET。用户必须提供的信息是AOI(和对潜在缓冲带换算的数目)、关注时间窗(例如从目前到X Ma))以及以百万年(Mio yr)为单位的取样速率。

图1绘示PET工具箱的合适图形用户界面(GUI)。为了制备根据所述方法和PET创建工具箱的PET，可进行以下步骤中的一个或多个。

首先，用户打开含有PET创建工具箱的计算机程序，并且如图1所绘示而指示他/她在世界地图上的搜索的AOI 1(经由输入GUI)。用于产生AOI⁺的PET输入数据(例如AOI周围的缓冲带的大小)可以是用户定义的，或以用户可改变的方式被预定义为百分比。在图1所示出的实例中，百分比是以用户可改变的方式设置为5％。图1还绘示GUI在用户与PET工具箱之间提供用户方便的界面，这将使用户能够快速地且准确地对地壳的任何选定AOI进行古地理重建，而不用操控大量古地理数据集，操控大量古地理数据集会减缓重建并且降低重建的准确度。

古事件表创建工具箱可用于对AOI或AOI⁺中的地壳进行古地理重建并且识别与AOI或AOI⁺有关的信息。PET创建工具箱将选定AOI 1链接到示出板块轮廓的地理图上的板块。选定AOI 1合适地跨越多个大洋和大陆地表。举例来说，图2示出PET工具箱的GUI的下一屏幕，其示出选定AOI 1位于非洲大陆西南并且跨越大洋和大陆地表的板块轮廓图。非洲大陆在这个图中被表示为大陆板块2，并且以大陆边界7为界。大陆板块2的部分延伸到低于海面，如由大陆边界7与海岸线9之间的小区域所示出。在图2中还可见到许多大洋板块3。

可基于用户所指示的任意形状来进行AOI 1选择，其中GUI可将AOI1链接到呈任何预成型文件格式的地理图上的关联板块或其它形状。

另外，用户可识别用户希望从数据库提取数据的时间窗，例如从目前(其可以是默认开始时间)到200Ma。另外，可确定取样速率，其确定输出分辨率(如果没有定义，那么可采用默认值，例如设置为10Ma)。这可被包括GUI。图1中所指示的选定外侧AOI 1将用于阐释以下段落中的工作流程。

为了能够将AOI 1旋转到其过去位置，基于基础板块模型中所定义的信息，将如先前步骤中所定义的AOI 1加入到如图3所绘示的基础板块模型。在本实例中，AOI 1锁定到一个选定大陆板块2。

选定AOI可与若干邻近板块区段有显著重叠。PET创建工具箱可被诱导自动地和/或允许用户手动地将选定AOI空间上加入到与选定AOI有最大重叠或对于此PET运行来说是优选的板块区段。如果选定AOI与形成不同地理板块的部分的若干邻近板块区段有大体上相似的重叠，那么PET创建工具箱可被诱导自动地识别不同地理板块的大小并且将选定AOI加入到不同地理板块中的最大地理板块。然而，如果选定AOI与形成在选定关注古地理时间之后的时间创建的构造板块的部分的板块区段有显著重叠，那么PET创建工具箱可被诱导和/或允许用户将选定AOI加入到在选定关注古地理时间之前创建的另一邻近构造板块。

PET创建工具箱可被配置成自动地识别AOI 1并且自动地将AOI 1加入到对于AOI1来说最具代表性的大陆板块。这可基于一组三个分级规则而进行：

1.选择与AOI 1有最宽重叠带的大陆板块。

2.如果两个或更多个不同板块与AOI 1的重叠区域相同，那么选择这些两个或更多个不同板块中较大(较大区域)板块。

3.如果选定大陆板块2是仅在某一时间创建或在开始日期之后不久消失(例如针对为取样所定义的至少一些百分比(例如50％)的时间间隔没有给出选定板块的存在)，那么可识别替代相邻板块。

替代地，允许用户手动地选择对于此PET运行来说是优选的板块，AOI被空间上加入到所述板块。合适地，在选定关注古地理时间之前创建选定构造板块，使得其将在整个PET运行期间可用。

在任何状况下，AOI 1接着锁定到所识别的选定构造板块，合适地为大陆板块2，如图3所绘示。

图4绘示AOI 1可被缓冲带延伸。常常当使用预定多边形来确定AOI(例如盆地模型的轮廓)时，所关注的是将搜索区域延伸为略微超出多边形以能够捕获位于AOI的近邻的信息。为了在不手动地重画多边形的情况下实现此类延伸，有可能由缓冲带延伸AOI来创建延伸式AOI 1，其由AOI⁺4表示。缓冲带可通过若干手段界定。一种简单解决方案是将多边形的轮廓延伸最长和最短AOI轴的平均值的某一百分比(例如5％)。如果用户需要缓冲带(GUI中的缓冲带值>0)，那么将在GUI地图显示中指示AOI⁺4的轮廓。

图5绘示PET工具箱可如何运行用于所识别的AOI 1或AOI⁺4的板块模型，以显示针对个别取样时间步长的古地理重建。图5的实例中示出三个时间步长：120到130Ma(巴雷姆阶(Barremian))；130到140Ma(凡兰吟阶(Valanginian))；以及140到150Ma(贝里亚斯阶(Berriasian))。图5和图6中指示南美海岸线10和非洲海岸线9以供参考。

在先前步骤中确定输入参数之后，请求事件表。这开始识别相邻板块的哪些部分在用户定义的关注时间范围内的某一时间与AOI⁺4相交的过程。图5绘示AOI⁺4(其在此实例中锁定到非洲板块)如何随时间推移而与非洲板块一起旋转。改变的板块在不同时间步长与AOI⁺4相交。在120到130Ma，主要是大洋板块与AOI⁺4相交，而在重建的后续取样步长(例如140到150Ma)，南美大陆的板块也与AOI⁺4重叠。

图6中已直观地包括与AOI⁺重叠的南美大陆板块之间的板块边界6。图6绘示PET创建工具箱可如何通过对在关注时间步长与AOI⁺相交的板块的亚剪裁区域进行区块切割来突出显示重叠区域。在此实例中，使用时间步长140到150Ma。这些区块切割区域是由图6中的点描线5突出显示，并且每个区块切割区域具备阴影线图案。这些点描线5中的一个或多个与如所指示的板块边界6重合。可看出，相邻的区块切割区域可具有重叠区，如由相交阴影线所指示。对于每个时间步长(取样速率相依)，与AOI⁺4相交的每个板块的区域是用区块切割机工艺予以识别并且用时间标记予以捕获。另外，数据集中可包括与AOI⁺4重叠的原始板块的板块代码。

PET创建工具箱可显示AOI⁺4周围的板块的古地理分布，如图7所绘示。这可帮助用户理解地球上的板块贯穿和相对于彼此的分布。因此，有关的是捕获正确孔径以示出地球的足够部分，但还足够详细来查看潜在地在AOI 1或AOI⁺4中的较小板块的位置。

时间片可任选地与区块切割区域5一起被取样。在使用区块切割区域5的情况下，可对时间片数据上可用的信息取样。时间片数据是来自过去的不同时间间隔的信息，其分配给在此时间间隔在地球上的其正确古地理位置。对于区块切割区域5中的每个(它们都代表板块模型中的一个板块(包括其自己的板块代码))，对与AOI⁺重叠并且保持与PET有关的信息的区域取样。每个板块的数据可基于板块代码而合适地分格在一起，以供稍后在输出PET中观测。

观察到，时间片的取样是可被跳过的任选中间步长。必须识别哪些数据集(仅)可用于古重建型式并且其取样速率在时域中有多密集。

来自过去的不同时间步长的区块切割区域5可随后未重建，以识别在过去与AOI⁺4重叠的板块的新近区域。重要的是捕获板块的这些部分作为AOI 1或AOI⁺4的潜在相邻者而重要的年代。图8示出图5所示出的区域的古重建版本中的如图4所显示的与AOI⁺4重叠的板块区域的未重建的区块切割区域分布的实例。保留区块切割区域中的阴影线图案以供参考。

随后，可在输出PET中针对不同古地理时间间隔而对具有用新近地理位置所标记的信息的有关数据集取样。图9示出针对140到150Ma时间步长而对接合体南大西洋边缘的两侧上的数据集的此类取样的实例。仅对未重建的区块切割区域5内部的位置的数据取样。由于板块随时间推移而移动，故很可能的是针对每个时间步长必须对略微不同的区域取样。仅捕获得到与取样时间(步长)间隔和区域有关的信息的数据。时间步长可跨越不同时间间隔。默认值是跨越选定时间±一半取样速率的时间步长。

最后，用PET创建工具箱来创建输出PET。图10中示出此类输出PET的实例。已在取样数据的前述步骤中从可用数据集提取的数据被制备成用户方便的输出表。数据显示于似地层表的表中。如果事件不是瞬时的(例如源岩沉积，其常常短于5Mio yr)，而是较长时期的(例如>10Mio yr)，那么在事件表上显示开始和结束。还可显示连续数据集，例如古水深随时间推移的改变。对于在数据集被取样的时间期间与AOI⁺重叠的每个(大洋和大陆)板块，显示额外“选项卡”。这些板块仅由附加到表的额外单栏指示。可通过对这些板块进行点击来打开板块。最初板块的信息是作为默认值而显示。

用户现在可开始浏览PET且打开用于不同板块的额外栏。可使用额外过滤器，例如来显示仅一个域(例如GDE、Ingneous事件)的信息以理解与AOI跨越不同板块的伸展相关的AOI的可变性。

在时域中，每次数据出现可链接到时域中的开始(APPEARA)和结束(DISAPPEARA)。此处，需要识别是否还可能有单次事件/出现，例如识别是否有并非时间间隔，而是短暂事件，例如彗星撞击。

连续数据也可由根据本发明的PET创建工具查询和显示。因此，可能存在针对每个取样间隔而显示的值。这些值可遍及更多连续数据取平均值，或内插在两个数据点之间以提供选定取样间隔的正确值。另外，当在输出表中显示时，这些值需要被略微不同地处置。

因为全部数据集参考空间位置，所以可能有用的是在后台中运行地理信息系统(GIS)服务器，并且可使用合适的编码语言来以最高效方式运行这些自动化，以使能够与此类GIS服务器主干快速通信。除了GIS服务器之外，还可应用Paleo Webservice和PaleoTool服务器来捕获可能会在过去影响AOI 1且因此可包括在PET输出中的板块的古位置和古邻域。因此，还可包括优选的板块模型。此选择不是任意的。

可使用若干板块模型而可借以进行古地理重建。基于所得古位置，可对区域取样。

这些可用板块模型中的一些对于地球的某些区域尤其有效，而其在其它位置有缺陷。因此，可能有必要针对地球的不同区域使用不同板块模型。

对于PET运行，可使用若干不同数据集作为输入、存储位置和输出位置。举例来说，图11提供六个数据集A到F的概览，数据集A到F目前被设想为在所述方法和PET工具箱中起作用。存在：全局属性数据集(A)；板块模型数据集(B)；古位置查询列表(C)；AOI特定属性信息(D)；AOI特定板块模型信息(E)；以及输出PET数据集(F)。下文更详细地描述这些数据集。

全局属性数据集(A)保持用于点位置的数据、用于属性的线、多边形和/或光栅数据，点位置被重新取样到其所处的盆地。全局属性数据集(A)可针对将填充输出PET的每个属性而产生，并且可覆盖全世界。数据集中所包括的每个特征需要至少具有现代的位置信息以及出现(开始)和消失(结束)时间。如果特征或特征的活动在>600Mio yr开始或持续(仍活动)直到目前，那么这可由针对出现的值4500和针对消失的值-9999指示。保持用于点位置的数据的全局属性数据集可以是对其所处的盆地或其它空间上更多延伸的特征的重新取样。以此方式，点信息遍及较大区域而散布并且当由古位置查询列表取样时将不容易丢失，其中还使用区域多边形。为了加入这些数据集，必须应用通用工具作为盆地区块切割机。

板块模型数据集(B)通常保持具有随时间推移的古地理运动历史的地壳地理板块模型。可使用若干板块模型而可借以进行古地理重建。基于所得古位置，可对区域取样。

这些可用板块模型中的一些对于地球的某些区域尤其有效，而其在其它位置有缺陷。因此，可能有必要针对地球的不同区域使用不同板块模型。

古位置查询列表(C)通常识别哪些板块部分在过去与选定AOI相交。基于板块模型合适地产生古位置查询列表(C)。通过将其与有效AOI组合，识别哪些板块部分在过去的哪一时间与AOI或AOI⁺相交。在此列表中，捕获哪一板块区域(作为从原始板块中被区块切割的亚区域)必须在过去的哪一时间被取样。

AOI特定属性信息(D)含有在任何特定时间的AOI中的板块区域的有关属性信息。可通过组合古位置查询列表(C)与全局属性数据集(A)来提取此信息。这是最终用于填充输出PET的输出表中的一个。

AOI特定板块模型信息(E)识别大陆板块在过去已向哪些方位角方向和以哪些速率移动。在产生古位置查询列表的过程期间，AOI内的板块基于板块模型随时间推移而逐步旋转回以识别其过去在地球上和相对于彼此的位置。基于此信息，可识别板块以哪一速度(速率)移动到哪一方向(方位角)。记录此信息以及板块代码和出现和/或消失。这些保持用于以后输出表的重要信息。例如，输出表中需要显示哪一时间范围的板块。另外，基于板块的移动，并且尤其根据速率和方位角的显著改变，可推断出潜在重要的事件。

可捕获这些不同数据集A到E，并且最后可将AOI特定属性与板块模型信息组合成一个输出PET数据集(F)。此输出PET数据集F接着由输出表创建程序读取来填充输出PET表。潜在地，此文件需要被可以相似方式使用此数据的替代工具可获取和可读取。

因此，如目前所描述的方法和PET工具箱充分地适应于获得所提到的目的和优势以及其中固有的那些目的和优势。上文所公开的特定实施例仅是说明性的，这是因为本发明可以对于得益于本文中的教示的所属领域的技术人员来说显而易知的不同但等效的方式被修改和实践。举例来说，若干板块模型可进行复原重建。在采用此类板块模型的情况下，上文所叙述的古地理分布和/或古地理重建可以复原分布和/或重建的形式显示。其它分布也可以是任选的。

另外，除了如所附权利要求书中所描述之外，并不希望限制本文中所示出的建构或设计细节。因此，很显然，上文所公开的特定说明性实施例可被更改或修改，并且所有此类变化都被视为在本发明的范围和精神内。尽管根据“包含”、“含有”或“包括”各种组分或步骤来描述系统和方法，但系统和方法也可“基本上由各种组分和步骤组成”或“由各种组分和步骤组成”。上文所公开的所有数字和范围可能有一些量的变化。每当公开具有下限和上限的数值范围时，就特定地公开在所述范围内的任何数字和任何包括的范围。具体来说，本文中所公开的每个值范围(形式为“约a到约b”，或等效地，“大约a到b”，或等效地，“大约a-b”)应被理解为阐述在较广泛的值范围内所涵盖的每个数字和范围。另外，除非专利权人另有明确且清楚的定义，否则权利要求书中的术语具有其一般的普通含义。另外，如权利要求书中所使用的不定冠词“一(a/an)”在本文中被定义为意指其所介绍的要素中的一个或多于一个。如果词语或术语的用法在本说明书中与在以引用方式并入本文中的一个或多个专利或其它文献中存在任何冲突，那么应采用符合本说明书的定义。

Claims (20)

1.一种用于对地壳的关注区域(AOI)进行古地理重建的方法，所述方法包含提供：

a)构造板块模型，其将所述地壳划分成一系列邻近板块区段和它们随时间推移的运动历史；

b)古事件表(PET)创建工具箱，其被诱导和/或允许用户进行以下操作：将选定AOI空间上加入到所述构造板块模型中的一个选定构造板块，所述选定构造板块与所述AOI有重叠；以及针对一系列古地理时间步长而对具有与所述AOI有关的信息的古地理数据集取样；以及

c)图形用户界面(GUI)，其被诱导和/或允许所述用户创建显示所述所取样的古地理数据集的PET；

其中所述PET创建工具箱被诱导进行以下操作：

i)通过将用于有效AOI的所述古地理构造板块模型运行到所述用户所识别的整个关注地质时间范围内的选定时间，在包括所述有效AOI的区中产生板块区段的古地理重建，所述有效AOI至少包含所述选定AOI；

ii)产生事件表，所述事件表基于步骤i)的所述重建来识别相邻板块和/或盆地区段的哪些部分在所述选定时间与所述有效AOI相交；

iii)通过对与所述有效AOI相交的所述所识别的相交相邻板块的亚剪裁区域进行区块切割来突出显示所述板块的重叠区域；

iv)向每个经突出显示的重叠区域提供时间标记和与所述有效AOI重叠的原始板块的板块代码；

v)未重建来自所述不同古地理时间步长的所述经突出显示的重叠区域，以识别在过去与所述有效AOI重叠的所述板块的新近区域；

vi)基于步骤i)到v)针对不同古地理时间间隔而对具有用新近地理位置所标记的信息的所述古地理数据集取样，所述古地理数据集包括点、线、多边形和光栅数据；以及

vii)在所述GUI中显示所述所获得的古地理数据集和/或由所述PET中的其它可用古地理重建软件包获得的数据集。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述选定构造板块是大陆板块。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法进一步包含诱导所述PET创建工具箱自动地将所述选定AOI空间上加入到一个板块，在与所述AOI有显著重叠的全部所述板块之中所述一个板块与所述选定AOI有最大重叠，或所述一个板块是与所述AOI有显著重叠的全部所述板块之中的最大构造板块。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述PET创建工具箱允许所述用户手动地将所述选定AOI空间上加入到对于此PET运行来说是优选的一个板块。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其中所述方法用于勘探所述选定AOI是否潜在地包含与例如粗油和/或天然气的烃的勘探有关的地质或地理空间信息，并且作为烃流体勘探和生产计划的开发中的步骤。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其中所述PET创建工具箱被配置成准许所述用户用缓冲带来扩展所述AOI以形成扩展式AOI，在下文中被表示为AOI⁺，借此在用所述AOI⁺作为所述有效AOI的情况下执行步骤i)到v)。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的方法，其中所述PET创建工具箱被配置成准许所述用户指定关注地质时间间隔和取样增量。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其中所述构造板块模型包含分级板块多边形和它们随时间推移的运动历史，并且所述PET创建工具箱以现代坐标界定选择查询区域以针对所述用户所选择的关注古地理时间步长而对任何地理空间约束数据集取样。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的方法，其中显示用于所述有效AOI的所述古地理重建。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包含在步骤v)之前诱导所述PET创建工具箱和/或显示所述有效AOI周围的板块的古地理分布。

11.根据权利要求1到10中任一项所述的方法，其中以地层型式显示所述PET，并且所述GUI准许所述用户浏览所述PET且打开用于不同板块或沉积盆地的额外栏，以及使用过滤器来显示选定信息和/或理解与所述有效AOI跨越不同板块和/或盆地的伸展相关的所述有效AOI的可变性。

12.根据权利要求1到11中任一项所述的方法，其中将以下古地理数据集存储在所述PET创建工具箱中：

A)全局属性数据集，其针对将填充所述输出古事件表(PET)的每个属性保持用于点位置的全世界数据，或线或多边形或光栅数据，所述点位置被重新取样到其所处的盆地；

B)所述地壳的所述构造板块模型数据集，其具有所述地壳随时间推移的古地理运动历史；

C)古位置查询列表，其识别哪些板块部分在过去与选定AOI相交；

D)AOI特定属性信息，其组合从所述古位置查询列表获得的数据与从所述全局属性数据集获得的数据以提取在任何特定时间在所述选定AOI内的板块区域的属性信息；

E)AOI特定板块模型信息，其识别大陆板块在过去已向哪些方位角方向和以哪些速率移动；以及

F)输出PET数据集，其中组合所述AOI特定属性信息与所述AOI特定板块模型信息。

13.根据权利要求1到12中任一项所述的方法，其中所述古地理数据集包含时间片数据，可用时的所述时间片数据是在来自所述一系列时间步长的对应时间步长的地球上的古地理位置中的所述区块切割区域上被取样。

14.一种用于对地壳的选定关注区域(AOI)进行古地理重建的系统，所述系统包含计算机可读媒体，所述计算机可读媒体在连接到计算机时诱导所述计算机执行根据权利要求1到13所述的方法以创建显示所取样的古地理数据的古事件表(PET)。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述系统包含古地理重建引擎，所述古地理重建引擎被装备有存储在所述计算机可读媒体处的PET创建工具箱，所述PET创建工具箱具有用于进行以下操作的算法：

i)通过将用于有效AOI的所述古地理构造板块模型运行到所述用户所识别的整个关注地质时间范围内的选定时间，在包括所述有效AOI的区中产生板块区段的古地理重建，所述有效AOI至少包含所述选定AOI；

ii)产生事件表，所述事件表基于步骤i)的所述重建来识别相邻板块和/或盆地区段的哪些部分在所述选定时间与所述有效AOI相交；

iii)通过对与所述有效AOI相交的所述所识别的相交相邻板块的亚剪裁区域进行区块切割来突出显示所述板块的重叠区域；

iv)向每个经突出显示的重叠区域提供时间标记和与所述有效AOI重叠的原始板块的板块代码；

v)未重建来自所述不同古地理时间步长的所述经突出显示的重叠区域，以识别在过去与所述有效AOI重叠的所述板块的新近区域；

vi)基于要素i)到v)针对不同古地理时间间隔而对具有用新近地理位置所标记的信息的所述古地理数据集取样，所述古地理数据集包括点、线、多边形和光栅数据；以及

vii)在图形用户界面(GUI)中显示所述所获得的数据集和/或由输出PET中的其它可用古地理重建软件包获得的数据集。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述PET创建工具箱被配置成准许所述用户用缓冲带来扩展所述AOI以形成扩展式AOI，在下文中被表示为AOI⁺，借此在用所述AOI⁺作为所述有效AOI的情况下执行要素i)到v)。

17.根据权利要求15或16所述的系统，其中所述算法包含显示用于所述有效AOI的所述古地理重建。

18.根据权利要求15到17中任一项所述的系统，所述算法包含在要素v)之前显示所述有效AOI周围的板块的古地理或其它分布。

19.根据权利要求15到18中任一项所述的系统，其中GUI被配置成以地层型式显示所述PET，并且准许所述用户浏览所述PET且打开用于不同板块和盆地的额外栏，以及使用过滤器来显示选定信息以理解与所述有效AOI跨越不同板块的伸展相关的所述有效AOI的可变性。

20.根据权利要求14到19中任一项所述的系统，其中所述古地理重建引擎包含以下古地理数据集：

A)全局属性数据集，其针对将填充所述输出古事件表(PET)的每个属性保持用于点位置的全世界数据，或线或多边形或光栅数据，所述点位置被重新取样到其所处的盆地；

B)所述地壳的所述古地理构造板块模型数据集，其显示所述地壳随时间推移的古地理运动历史；

C)古位置查询列表，其识别哪些板块部分在过去与选定AOI相交；

D)AOI特定属性信息，其组合从所述古位置查询列表获得的数据与从所述全局属性数据集获得的数据以提取在任何特定时间在所述AOI内的板块区域的属性信息；

E)AOI特定板块模型信息，其识别大陆板块在过去已向哪些方位角方向和以哪些速率移动；以及

F)输出PET数据集，其中组合所述AOI特定属性信息与所述AOI特定板块模型信息。