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层序地层学 第5章 提要

层序地层学 第5章 提要
层序地层学 第5章 提要

“层序地层学基础”教案
中国地质大学(北京)能源学院层序地层学教研组
教学内容提要
必须注意的是, 当谈到体系域时, 低水位和高水位这些术语并不意味着暗示了全球性海 面变化周期上的独特的时期或者位置。 一个体系域开始的实际时间是海面升降、 沉积物供应 和构造运动间相互作用的函数。
第一节
低位体系域
一.何谓低位体系域?
I 型沉积层序底部的体系域被称为低位体系域 低位体系域是指海平面处于低位期时所形成的沉积体系的组合, 与海平面的快速下降和 而后的缓慢上升有关。 低位体系域是在相对海平面下降速度超过退覆坡折带处的沉降速度和 随后的相对海平面缓慢上升为特点的阶段沉积的产物。
二.低位体系域的内部结构
低位体系域如果沉积在具有陆架坡折带的盆地中,通常可以分成三个独立的次级单元, 盆底扇(basin floor fan,简称 bf)、陆坡扇(slope fan,简称 sf)和低位楔(lowstand wedge,简称 lsw、或 lpw)。 盆底扇以下陆坡或盆地底部上的海底扇沉积为特征。 扇的形成与海底峡谷进入陆坡的侵 蚀作用以及河谷进入陆架的下切作用相伴生。 硅质碎屑沉积物路过陆架和陆坡, 通过河谷和 海底峡谷供应给盆底扇。盆底扇的底面(与低位体系域的底面吻合)是Ⅰ型层序界面;盆底扇 的顶面是个下超面。盆底扇沉积,海底峡谷的形成以及下切河谷的侵蚀作用,解释为海平面 相对下降时期产生的。 陆坡扇以陆坡中部或底部的浊积和碎屑流沉积为特征。 陆坡扇沉积作用可以是与盆底扇 同时期的, 或者是与低位楔的早期部分同时期的。 陆坡扇的顶部是低位楔中部和上部的一个 下超面。 低位楔以陆架上的下切河谷充填为特征, 它通常上超于层序界面之上, 并且以具有楔形 几何形态的前积充填方式覆盖于陆坡之上, 它通常下超于盆底扇或陆坡扇之上。 低位楔沉积 与盆底扇沉积不同期。 低位楔由前积到加积准层序组组成。 低位楔的顶面与低位体系域的顶 面相重合,是一个海泛面,称作海进面。海进面是层序内部跨过陆架的第一个有意义的海泛 面。低位楔沉积是海平面缓慢相对上升时期发生的
三.低位体系域的沉积特征
低位体系域如果是在具有缓坡边缘的盆地中沉积的, 则由相对薄的低位楔组成, 它可能 包含两个部分。 第一部分以河流下切作用和沉积物过路冲蚀海岸平原为特征, 是在海平面相 对下降时期发生的, 在该时期滨线快速地向盆地方向推进, 直至相对海面下降稳定下来为止。 低位楔的第二部分以海面的缓慢相对上升、 下切河谷的充填以及滨线的连续前积为特征, 造
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成一个由逆倾向的下切河谷充填沉积物和顺倾向的一个或多个前积准层序组构成的低位楔。 低位楔的顶面是海进面,底面是层序底界面。 (1) 盆底扇: 当海平面下降速度大于陆架边缘的沉降速度, 岸线位置降至老的沉积岸线 坡折以下时, 来自河流的侵蚀和下切作用, 使沉积物在斜坡下边或盆底堆积形成的扇形体(图 8-16)。其物源来自陆架或斜坡侵蚀河道水流携带的碎屑物质。主要沉积类型有滑塌浊积岩 相、水道相及席状和舌状体。 (2)斜坡扇:当海平面下降速度变缓或快速下降后又开始缓慢上升时,浊流或碎屑流沉 积物在斜坡底部或中部发生堆积形成的扇形体(图 8-16)。典型的斜坡扇呈开阔裙状,具有较 薄的漫滩浊积沙,夹深海和半深海页岩分散的海底河道砂,一般呈粗颗粒的层状,砂岩粒度 向上变细。斜坡扇和盆底扇及低位楔状体(低位三角洲)可以是同期沉积。 (3)低位进积楔状体:它出现在海平面开始缓慢上升和岸线位置,沿斜坡面上移,但陆 架尚未淹没之时。它以陆架下切河谷(iv)的充填为特征,并发育有低位期的三角洲相和滑塌 浊积岩相(图 8-17)。低位楔状体和盆底扇不是同时沉积的,它由前积型的准层序组构成。其 顶面与低位体系域的顶面重合。
第二节
海(水)进体系域和高位体系域
1.海(水)进体系域 海进体系域是在低位期之后, 海平面迅速上升及盆地沉降, 使海岸的位置向陆地方向移 动, 并在这段时期所发生的沉积称为海进体系域。 海进体系域的沉积物出现在海进侵蚀和改 造了的老的陆架表面上, 新的沉积物被搬运至海进岸线附近, 形成一系列阶梯状后退的退积 型准层序(图 8-18)。海进体系域主要以富含有机质的暗色泥页岩为主,在老的陆架上可出现 经海侵改造了的滞留沉积,在岸线附近可发育海岸带的砂岩。 2.高位体系域 当海平面开始相对上升到最大时,速度减缓,并开始海退或保持相对静止阶段,这时高 地提供的沉积物开始越过大陆架向盆地方向进积, 形成高位体系域沉积。 高位体系域广泛分 布于陆架上,由一个或多个进积型准层序组构成。高位体系域的岩相类型主要由河流、冲积 平原和三角洲相,及近海粉砂岩和泥质沉积组成(图 8-19)。
第三节
陆架边缘体系域
它是在海平面下降速度小于陆架边缘沉降速度,岸线只向外陆架迁移时形成的 ( 图 8-20)。由一个或多个微弱的进积型准层序组构成。陆架边缘体系域常常发育三角洲复合体。 在陆相湖盆中, 沉积物的充填样式与构造沉降特征、 湖平面的相对变化及沉积物的供给 速率和气候的变化有关。 由于陆相盆地的复杂性, 目前尚未形成一个统一认可的层序地层模 式。 但在某些大型的陆相坳陷期沉积盆地的垂向层序特征及沉积体系的空间演化与海相盆地 有可比的相似性,如松辽盆地。 在我国的海相盆地中也发现了较典型的具有层序地层特征的地层记录, 如我国新疆塔里 木盆地的下石炭统地层(图 8-23)。高位体系域和低位体系域及海进体系域的海岸地带是主要
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油气储层发育的地区。
主要参考文献
1. Bowen David W.; Weimer Paul, 1997, Reservoir geology within a sequence stratigraphic framework; incised valley-fill sandstones of the Pennsylvanian Morrow Formation, southern Stateline Trend, Colorado and Kansas., AAPG Bulletin. 81; 7, P 1219. 1997. 2. Brink, G.J.; Keenan, J.H.G.; Brown, L. F. Jr. 1993, Deposition of fourth-order, post-rift sequences and sequence sets, lower Cretaceous (lower Valanginian to lower Aptian), Pletmos Basin, southern offshore, South Africa, In: Siliciclastic Sequence Stratigraphy—Recent Developments and Applications (ed. by Weimer, P., & H.Posamentier), AAPG Memoir 58: P43-69, Tulsa 3. Brink Gerhard I.; Logan Andrew M., 1997, Sequence stratigraphic approach to the Goru petroleum system in the middle Indus Basin, Pakistan., AAPG Bulletin. 81; 8, P1364-1365., American Association of Petroleum Geologists. Tulsa, OK, United States. 4. Cabote Brian S.; Bartek Louis R. 1997, Seismic and sequence stratigraphy of late Quaternary lowstand and transgressive deposition, Mobile incised valley system; implications for quantitative prediction of lithofacies. In: American Association of Petroleum Geologists 1997 annual convention. P 16-17. 5. Chiocci F.L.; Ercilla G.; Torres J. 1997, Stratal architecture of western Mediterranean margins as the result of the stacking of Quaternary lowstand deposits below glacio-eustatic fluctuation base-level. Sedimentary Geology. 112; 3-4, P 195-217. Netherlands 6. Emery, D. & K. Myers. 1996, Sequence Stratigraphy, Blackwell Science Pub. Co., London 7. Hongtao Zhu a, Kaiyuan Chen, Keyu Liu, Sheng He, A sequence stratigraphic model for reservoir sand-body distribution in the Lower Permian Shanxi Formation in the Ordos Basin, northern China, Marine and Petroleum Geology, 25 (2008), 731–743 8. Kirby, G.K., & D.J.Evans.1994, Seismic Sequence Stratigraphy—Theory & Application 9. Konstanty Jan C.; Ricken Werner, 1997, Fluvial depositional environments in a non-marine cratonic basin; stacking pattern architecture as a response to base-level changes., AAPG Bulletin. 81; 8, P 1390., American Association of Petroleum Geologists. Tulsa, OK, United States., United-States 10. LaMaskin Todd A; Elrick Maya. 1997, Sequence stratigraphy of the Middle to Upper Devonian Guilmette Formation, southern Egan and Schell Creek ranges, Nevada. In: Paleozoic sequence stratigraphy, biostratigraphy, and biogeography; studies in honor of J. Granville ("Jess") Johnson (ed. by Klapper Gilbert; Murphy Michael A.; Talent John A.), Geological Society of America (GSA). Boulder, CO, United States. 11. Loucks, R.G. & J.Frederick “Rick” Sarg (ed.). 1994, Carbonate Sequence Stratigraphy, AAPG Memoir 57, AAPG Bookhouse, Tulsa 12. Marsset T.; Berne S.; Torres J.; Ledrezen E.; Rotunno M.; Lericolais G., 1997, Pleistocene high-resolution sedimentary sequences, a comparative analysis between the east and the west of the Golfe du Lion (France). In: American Association of Petroleum Geologists 1997 annual convention. American Association of Petroleum Geologists and Society of Economic Paleontologists and Mineralogists. Tulsa, OK, United States. 13. Modica Christopher J.; Dorobek Steven L. 1996, High frequency sequence framework and
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14. 15. 16. 17.
18.
19. 20.
effects of exposure events on porosity evolution and reservoir heterogeneity; Maljamar Field, Lea County, Southeast New Mexico. In: Permian Basin oil and gas fields; keys to success that unlock future reserves (Martin Robert L.). West Texas Geological Society. 96-101; P 25-30. Miall, A.D. 1994, Sequence stratigraphy and chronostratigraphy: problems of definition and precision in correlation, and their implications for global eustasy. Geoci. Can. 21: P1-26 Miall, A.D. 1995, Whither stratigraphy?. Sediment Geol. 100: P5-20 Miall, A.D. 1997, The Geology of Stratigraphic Sequences, Springer Pub. Co., London Mitchum, R.M.Jr. & Van Wagoner, J.C. 1991, High-frequency sequences and their stacking patterns: sequence stratigraphic evidence of high-frequency eustatic cycles. Sediment Geol. 70: P131-160 Mitchum, R.M.Jr., Sangree, J.B., Vail, P.R. & Wonardt, W.W. 1993, Recognizing sequences and systems tracts from well logs, seismic data, and biostatigraphy: examples from the late Cretaceous. In: Siliciclastic Sequence Stratigraphy—Recent Developments and Applications (ed. by Weimer, P., & H.Posamentier), AAPG Memoir 58: P163-197, Tulsa Payton, C. E. ed. 1977, Seismic Stratigraphy — Application to Hydrocarbon Exploration. AAPG Memoir 26: 516p Posamentier, H.W. & Vail, P.R. 1988, Eustatic controls on clastic deposition II--sequence and systems tract models. In: Sea level changes-an integrated approach(ed. by Wilgus, C.K. et al ) , SEPM Special Publication No. 42, Societty of Economic Paleontologists and Mineralogists, P125-154, Tulsa Posamentier, H.W. & G.P.Allen, James D.P., Tesson, M. 1992, Forced regressions in a sequence stratigraphic framework: concepts, examples, and exploration significance. AAPG Bulltin, 76: P1687-1709 Posamentier, H.W. & Allen, G.P. 1993a, Siliciclastic sequence stratigraphic patterns in foreland ramp-type basins, Goelogy 21: P455-458 Posamentier, H.W. & Allen, G.P. 1993b, Variability of the sequence stratigraphic model: effect of local basin factors, Sedimentary Goelogy 86: P91-109 Posamentier, H.W. & C.P.Summerhayes, Bilal U., Allen, G.P. 1993, Sequence stratigraphy and faces associations. Special Publication 18 of IAS: P1687-1709 Posamentier, H.W. & P.Weimer. 1993, Siliciclastic sequence stratigraphic and petroleum geology—where to from here, AAPG Bulltin, 77: P731-742 Posamentier, H.W. et al. 1997, Sequence Stratigraphy ——Theories and Applications, Springer Pub. Co., London Sloss, L.L. 1962, Stratigraphic models in exploration. AAPG Bulltin 46: P1050-1057 Sloss, L.L. 1963, Sequences in the cratonic interior of North American. Geol. Soc. Am. Bulletin 74: P93-113 Ulicny David; Kvacek Jiri; Svobodova Marcela; Spicakova Lenka. 1997, High-frequency sea-level fluctuations and plant habitats in Cenomanian fluvial to estuarine succession; Pecinov Quarry, Bohemia, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 139; 1-4, P165-197, Elsevier. Amsterdam, Netherlands., Netherlands Vail, P.R. 1987, Seismic stratigraphy interpretation using sequence stratigraphy, Part I: seismic stratigraphy interpretation procedure. In: Atlas of Seismic Stratigraphy (ed. by Bally, A.W.). AAPG Studied in Geology 27, 1: P1-10 Vail, P.R. 1992, The evolution of seismic stratigraphy and the global sea-level curve. In:
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22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29.
30.
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37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48.
Eustasy: the historical ups and downs of a major geological concept (ed. by Dott, R.H.Jr). Geol. Soc. Am. Memoir 180: P83-91 Vail, P.R., Mitchum, R.M.Jr, Todd, R.G., Widmier, J.M., Thompson, S.III, Sangree, J.B., Bubb, J.N. & Hatlelid, W.G. 1977, Seismic stratigraphy and global changes of sea-level. In: Seismic Stratigraphy: Application to Hydrocarbon Exploration (ed. by Payton, C.E.). AAPG Memoir 26: P49-212 Van Wagonar, J.C. 1995, Overview of sequence stratigraphy of forland basin deposits: terminology, summary of papers, and glossary of sequence stratigraphy. In: Sequence Stratigraphy of Forland Basin (ed. by Van Wagonar, J.C. & J.C.Bertram). AAPG Memoir 64: P9-21, Tulsa Van Wagonar, J.C., R.M.Mitchum, Posamentier, H.W. & Vail, P.R. 1987, Seismic stratigraphy interpretation using sequence stratigraphy, Part II: key definitions of sequence stratigraphy In: Atlas of Seismic Stratigraphy (ed. by Bally, A.W.). AAPG Studied in Geology 27, 1: P1114 AAPG Bookhouse, Tulsa Van Wagonar, J.C., R.M.Mitchum, et al. 1990, Siliciclastic Sequence Stratigraphy in Well Logs, Cores, and Outcrops: Concepts for High-Resolution Correlation of Time and Facies, AAPG Methed in Exploration Series No7: P55, AAPG Bookhouse, Tulsa Van Wagonar, J.C. & G.T.Bertram (ed.). 1995, Sequence Stratigraphy of Forland Basin Deposits—Outcrop and Subsurface Examples from the Creataceous of North America, AAPG Memoir 64, AAPG Bookhouse, Tulsa Weimer, P. 1990, Sequence stratigraphy, facies geometries, and depositional history of the Mississippi fan, Gulf of Mexico. AAPG Bulltin 74: P425-453, Tulsa Weimer, P. & H.Posamentier (ed.). 1994, Siliciclastic Sequence Stratigraphy - Recent Developments and Applications, AAPG Memoir 58: P492, AAPG Bookhouse, Tulsa Wilgus, C.K. et al (ed.), 1988, Sea Level Changes-an Integrated Approach, SEPM Special Publication No. 42, Societty of Economic Paleontologists and Mineralogists, Tulsa Williams, G.D. & A.Dobb(ed.). 1993, Tectonics and Seismic Sequence Stratigraphy, Geological Society Special Publication No.71, GSUK Bookhouse, London 陈开远,黄春菊等.1991,渤海湾西部沙三段层序地层学与成藏动力学,成油体系与成 藏动力学论文集,地震出版社 陈开远、沈林克.1993,塔里木盆地北部地震地层解释与地震油气检测,中国地质大学 出版社,178p 陈开远,曹志英.1995,中扬子枝江—当阳地区中生界层序地层分析,沉积学及岩相古 地理学进展,石油工业出版社,p421~424 陈开远、 、 孙爱霞、 杜宁平, 成油体系中的层序地层学, 石油与天然气地质, 1998, 19(3), 221-226 陈开远、刘学峰、杜宁平、黄春菊、杨玉金,新港地区沙三段三维地震层序地层特征, 地球科学,2000,25(3), p267-272 陈开远.2001,高分辨率层序地层学,“成油体系分析与模拟”—第九章(费琪等主编), 高等教育出版社, p126~148 陈开远,吕新华,陈新军.2001,东濮凹陷文西地区高分辨率层序地层与薄储层预测, 地球科学,26(3) 陈开远,何胡军,柳保军等.2002,潜江凹陷潜江组古盐湖沉积层序的地球化学特征, 盐湖研究,10(4),p19~24
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49. 樊太亮、徐怀大、韩革华等.1997,新疆塔里木盆地北部应用层序地层学,地质出版社 50. 刘群明、陈开远、李小平、吕明胜、方明、冉婧.2008,黄骅坳陷中北区沙二段地震- 岩相特征研究,石油与天然气学报,30(2) ,p166~169; 51. 梅志超等.1993(1990) ,层序地层学,西北大学出版社 52. 牛毓荃、徐怀大等译.1980(1977) ,地震地层学,石油工业出版社 53. 徐怀大、王世风、陈开远.1990,地震地层学解释基础,中国地质大学出版社 54. 徐怀大等译.1993(1988) ,层序地层学原理,石油工业出版社 55. 徐怀大、樊太亮、韩革华等.1997,新疆塔里木盆地层序地层特征,地质出版社 56. 徐怀大、赵政璋、樊太亮等.1997,从地震地层学到层序地层学,石油工业出版社 57. 杨玲、陈开远、魏谋杰、郭淑军、衣丽萍、冉婧.2008,珠江口盆地番禺 4 洼陷文昌组 层序地层划分,石油与天然气学报,30(2) ,p187~190; 58. 张宏逵等译.1990(1987) ,应用层序地层学,石油大学出版社 59. 朱红涛、陈开远、Liu Keyu、何生.2007,鄂尔多斯盆地东北部山西组河流相沉积证据, 天然气工业, 27(12):67-69。 60. 朱筱敏.1997,层序地层学,石油工业出版社。
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转换面的概念及其层序地层学意义

第15卷第2期2008年3月 地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学) Earth Science Frontiers (Chin a University of Geosciences,Beijing;Peking University)Vol.15No.2M ar.2008 收稿日期:2007-09-15;修回日期:2007-11-06基金项目:国家自然科学基金资助项目(40672078) 作者简介:王红亮(1971)),男,副教授,主要从事沉积储层及层序地层研究工作。E -mail:w h l4321@sohu 1com /转换面0的概念及其层序地层学意义 王红亮 中国地质大学(北京)能源学院,北京100083 Wang H ong liang S ch ool of E nerg y Re sour ces ,Ch ina Univ e rsity of Ge osciences (Be ij ing ),Beij ing 100083,Ch ina Wang Hongliang.Concept of /Turnaround Surface 0and its signif icance to sequence stratigraphy.Earth Science Frontiers ,2008,15(2):035-042 Abstract:It is t he basic view of t raditio nal sequence stratigr aphy (V ail sequence)to t ake unconform ity as se -quence bo undary.Fo r hig h -frequency sequence ana lysis,it is obvio usly limited if only taking unco nfo rmit y as sequence boundar y due to the co nt inuit y of sedimentary pro cess,limitatio ns of unconfor mity distributio n and u -nifo rmity is not a rig or ous isochronous sur face.So /T ur nar ound Surface 0is int roduced to hig h -r eso lutio n se -quence stratigr aphy./T urnaro und Sur face 0has tw o implicatio ns:o ne is turnar ound surface o f base -lev el rise and base -level fa ll,the other is turnaround sur face o f sedimentat ion due t o base -level r ise and base -lev el fa ll.T urnaro und sur faces are classified into two t ypes:o ne is base -level fall to base -lev el rise turnaround sur face,which are usually present ed as unco nformity,top -lap sur face and pro gr adat ion to r et rog radatio n tur nar ound sur face ;ano ther is base -lev el rise to base -level fall turnaro und surface,w hich ar e usually pr esented as flo oding sur face.T he implicat ions of all these surfaces ar e discussed in detail.T he pr esentatio n of /T ur nar ound Sur -face 0is of sig nificance to high -fr equency sequence (4th and 5th or der sequence)divisio n,w hich pro mo te the applicatio n o f sequence str atig raphy in o il and gas ex plor at ion and develo pment.A case study is fr om delta to turbidite depositional system o f 3rd member o f Shahejie F ormat ion,Bo xing sub -depression o f Jiy ang sag.T hro ug h recog nitio n of turnaround sur face,fo ur larg e -sca le cy cles and eig ht intermediate -scale cycles ar e div id -ed in 3rd member of Shahejie F or matio n.Based o n above division and cor relation of wells and seismics,the higher resolution sequence framew ork is fo rmed. Key words:turnaround surface;base -level;unco nfo rmity;sequence st ratig ra phy 摘 要:不整合面作为层序界面,是经典层序地层学派的基本观点,对沉积盆地层序地层格架的建立具有不可替代的作用。但对高频层序分析而言,由于三维空间中沉积作用的连续性、不整合面分布的局限性,以及不整合面并不是一个严格意义上的等时面。因此以不整合面作为层序界面具有明显的局限性。由此在高分辨率层序地层分析中,引入了/转换面0的概念。转换面包含两层意思,一是基准面由上升变为下降或由下降变为上升的转换,一是由于基准面的升降转换所引起的沉积作用的转换。转换面可分为两大类,基准面由下降变为上升的转换面,包括不整合面、顶超面及进积与退积转换面;基准面由上升变为下降的转换面,主要为洪泛面。作者探讨了顶超面、进积与退积作用的转换面和洪泛面的特征及层序意义。/转换面0概念的提出对高频层序(如四级、五级层序)划分具有重要的意义,使层序地层理论与分析方法能更有效地应用于油气勘探与开

层序地层学在油气勘探中的应用

前言 随着近些年层序地层学理论的不断发展和应用领域的不断扩展,“层序地层学成为每位勘探学家必备的实用工具”的看法已经得到广泛的认可。事实上,层序地层学在勘探和开发中已不仅仅是一种通用工具。对于应用地球预测科学,在许多方面它还是一种重要的模型。 “层序地层学”是一门新学科,自八十年代后期问世以来,很快在石油勘探业得到响应,并得以广泛的应用。这不仅是因为它是在地震地层学的基础发展起来的,容易被人们接受外,它提出的模式也大大提高了生油层、储层、盖层及潜在的地层圈闭的预测能力,并能提供一种更精确的地质时代对比、古地理再造和在钻前预测生、储、盖层的先进方法,更适用于当今石油勘探业的需要。因此被认为是地层学上的一场革命,它开创了了解地球历史的一个新阶段,是盆地分析中最有用的工具之一。 近几年,国内外已应用层序地层学理论,进行了浩繁的研究工作,取得了丰富的地质成果和勘探效果。此外许多学者还发表了许多有关层序地层学方面的文章,从不同角度和不同研究方面论述了层序地层学的原理及应用,并拓宽了层序地层学理论和应用范围。本文旨在重点介绍层序地层学的发展状况、基本概念及在应用中应注意的问题,以帮助大家对其有大致了解和具备实际应用能力。 一、层序地层学产生的历史背景 自物探方法于30年代应用于石油勘探以来,地震勘探大致经历了三个发展阶段: 1、30~70年代构造地震学 2、70~80年代地震地层学 3、80年代~今层序地层学 早期地震资料主要用来勾绘构造图,受当时物探技术的限制(五一型光点记录及模拟磁带记录),人们不可能得到更多的信息和认识。到60年代未期,随着计算机的发展及数字模拟剖面的出现,地震剖面质量得以改善,也促成了具有深远意义的地震地层学新学科的出现。 自从美国石油地质家协会于1977年推出“地震地层学”专辑(AAPG,Memior26)以来,地震资料的解释已不再是简单地做构造图,它冲破了过去从地震资料只能解释地下构造形态的束缚,力图充分利用当代先进的数字地震和计算机处理所获得的高质量地震资料,结合现代沉积学的概念对地震剖面进行专门分析,预测古代沉积环境、生油层和储层的分布以及可能的有利含油气相带。

层序地层学

教学内容提要 层序地层学(Sequence Stratigraphy,Van Wagonar et. Al, 1988)代表了地质学领域里的一场革命,是一种划分、对比和分析沉积岩层系的新方法,是油气、煤、铀等矿产勘查与盆地地质研究的重要工具和手段。 层序地层学来源于地震地层学,但这并不意味可以不加任何改动地将其标准模式搬入地震解释中,必须注意地震剖面和地质剖面的差异。 地震地层学(Seismic Stratigraphy)是1975年在美国石油地质家协会(AAPG)召开的一次研讨会上确定的(P. R. Vail, 1977)。 一.现代地层学的启示 地质学已经诞生近200年。它的诞生起源于人们对成层沉积岩的观察,并从而产生地质学的核心——地层学。古生物学、构造地质学、岩石学、矿物学、地球化学、地球物理学、矿床学以及种种为找寻矿产资源或者为解决国计民生中重大课题的应用科学(如测井、勘探地球物理学等),就是在这个古老的地层学的基础上派生出来的。20世纪以来,地球科学发生了翻天覆地的变化。然而早年毕业的大学生们还会记得,地层学是相当乏味的。它的中心任务是按照业已成文的地层术语规范,机械地对地层进行描述、对比、划分、作图。无数的地区性命名,大量的地方性运动,把长于记忆的学生搞得疲惫不堪,甚至一些地层的命名人,在经过一段的闲置后,对自己的命名也感到生疏。地层学实际上处于停滞状态。少数地层学家甚至宁愿说自己是沉积学家。然而,在过去的20多年间,地层学发生了根本性的变革。部分地层学家会同沉积学家,开始冲破了单纯的文牍式地描述地层的旧习,致力于研究地层的成因。结果发现,现今看到的基本地层单位,都是由一些三角洲、扇体、河道、碳酸盐岩台地、礁、滩、沼泽、潮坪等沉积体组成的。它们在空间上,组合成有一定规律的沉积体系,这些沉积体系又组合成有一定分布规律的体系域。地层层序就是由一定类型的体系域构成的。而在纵向上,地层层序又以某种周期性的方式重复叠置着,像框架与砖石一样,构筑成完整的地层记录。这些最新研究成果不但把地层学从描述阶段推向成因地层学的新高度,而且为深入探索油气以及其它与沉积现象有关的金属非金属矿产的分布规律开辟了新的途径。 二.海面变化的启示——地震地层学诞生 现代的地层学,已经从岩性的描述,进入对其成因的追溯与分析,而沉积模式的研究以及沉积体的成因解释,则导致层序地层学的发展,特别是与全球海平面变化有关的沉积体系的建立。 近三十年来,反射地震勘探的仪器设备,从光点记录,经过模拟磁带记录,发展到数字磁带记录,并利用瞬时浮点增益,可以无畸变地将反射纵波记录下来。野外观测方法中,广泛使用共深点(common depth point)技术采集,使有效信号得到极大的加强。利用电子计算机对反射地震资料的处理,使用包括反褶积(deconvolution)在内的各种数字滤波,可以将未畸变的反射地震信息显示出来。从而,反射地震勘探的发展已经跨进了一个新的阶段,即用来进行地质解释的信息,不再单纯是研究构造的运动地震学参数,同时还应利用与地层或岩性

层序地层学作业

问题1:将层序界面SB、体系域界面ffs、mfs标注在相应的时间轴上,解释层序的体系域及特征和层序类型及特征;并进一步解释I型层序和II型层序的差别 体系域:由小层序和组成层序的次级单元的一个或多个小层序组形成的同期沉积体系的联合体称为沉积体系域。体系域的解释是建立在小层序堆叠型式、与层序的位置关系和层序边界类型的基础上。 1.低水位体系域[LST]:低水位体系域是在海平面缓慢下降,然后又开始缓慢上升阶段的沉积。在不同的盆地边缘发育不同的低水位体系域。在有不连续的陆架边缘的盆地中,低水位体系域由不同时的上下两部分组成:下部为低水位扇或盆底扇;上部为低水位楔。 1.1盆底扇:是在低的斜坡和盆底沉积的以海底扇为特征的低水位体系域的一部分。扇的形成与峡谷侵蚀到斜坡和河谷下切至大陆架有关。硅质碎屑沉积物通过河谷和峡谷穿过斜坡和大陆架形成盆底扇。尽管盆底扇的出现远离峡谷口,或者峡谷口不明显,但是盆底扇可能形成于峡谷口。盆底扇的底面(与低水位体系域的底面一致)是Ⅰ型层序界面,扇顶则是下超面 . 1.2斜坡扇:由浊积有堤水道和越岸沉积物组成的扇状体,盖在盆底扇上且被上覆的低水位楔下超 1.3低水位楔:由一个或多个进积小层序组组成的沉积楔。向海方向被陆架坡折限制,上超在先前形成的层序斜坡上。因此,低水位体系域的准层序组有加积(盆底扇和斜坡扇)、进积等型式(低水位楔). 2.陆架边缘体系域:是Ⅱ型层序的最下部的体系域,即2类层序界面之上的第一个体系域,它由一个或多个微显进积至加积的小层序或小层序组组成。在沉积滨岸线坡折的向海一侧,该体系域下超在Ⅱ类层序界面之上。特点:陆架边缘体系域沉积期间,随着海退的不断进展,陆架虽有暴露,但其大部分可暂时被半咸水淹没,因此陆架边缘体系域顶部附近可有广泛的煤系分布。一般地,陆架(棚)边缘体系域内部沉积相的叠置特征是自下而上海相沉积逐渐增多,与上覆的海进体系域的分界面为海进面。 3.海进(海侵)体系域 [TST] :海进体系域是1类和2类层序的中部体系域,其下界面为海进面,下伏体系域为LST或 SMST。海进体系域是海平面上升期间的沉积,因此它由一个至多个退积小层序组成。不同类型的层序中海进体系域发育程度不尽相同,比较而言2类层序中的 TST更为发育。特点:(1)在发育 l类层序界面的情况下,海进早期阶段的沉积局限于深切谷内,而且, LST沉积之后海平面仍在陆架之下,广大的陆架地区没有海进沉积。只有在海平面开始迅速上升之后,陆架才逐渐覆水并最终被淹没,沉积中心也逐渐向陆迁移,此时才有较为广泛的海进沉积。(2)在发育2类层序界面的情况下,由于没有深切谷,而且陆架也未全部露出水面,因而海进一开始便有沉积的广阔空间,所以2类层序中的海进体系域更为发育和广泛。 4.高水位体系域 [HST]:高水位体系域是层序最上部的体系域,是海平面高位期的沉积。在海进体系域形成之后,海平面上升已非常缓慢,在其上升到最高水位这段时期内沉积的 HST,以加积小层序为特色,为早期 HST;此后,海平面开始缓慢下降,此阶段形成的 HST 则以进积小层序为主,为晚期 HST。 HST内的小层序在向陆方向可上超在层序界面上,在向盆地方向则下超在海进体系域或低位体系域之上。 Ⅰ型层序边界的识别标志:1、广泛出露地表的陆上侵蚀不整合面。2、层序界面上下地层颜色、岩性以及沉积相的垂向不连续或错位。3、伴随海平面相对下降,有河流回春作用

沉积体系及层序地层学研究进展

沉积体系及层序地层学研究进展 沉积学的发展整体上经历了从萌芽到蓬勃发展,再到现今的储层沉积学、层序地层学、地震沉积学等派生学科发展阶段。这期间,沉积学的形成和发展一直服务于油气和其他沉积矿产的勘探和开发。到目前为止,针对层序研究,相关的理论和方法已比较系统、成熟。但在层序内部体系域划分、裂谷盆地层序地层模式研究及层序地层控制因素分析等方面仍然需要开展大量的研究工作才能使沉积体系及层序地层学研究更精细。 1 层序地层学研究现状及发展趋势 层序地层学是近20年来发展起来的一门新兴学科,其基础是地震地层学与沉积相模式的结合。层序的概念最初由Sloss(1948)提出,当时将层序作为一种以不整合面为边界的地层单位。但层序地层学的真正发展阶段是在P. R. Vail, R. M. Mitchum, J.B.Sangree1977年发表了地震地层学专著之后,层序的概念定义为“一套相对整合的、成因上有联系的地层序列,其顶底以不整合或与这些不整合可对比的整合为界”,并将海平面升降变化作为层序形成与演化的主导因素。1987年Vail和Wagoner等在AAPG上发表的文章首次明确了层序地层学的概念,开始了层序地层学理论系统化阶段,提出了体系域等一系列新概念,建立了层序内部的地层分布规律和成因联系。进入二十世纪九十年代,层序地层学理论出现了多个分支学派,丰富发展了理论,也扩展了应用领域。 层序地层学经历了三个发展阶段,现已发展为与岩石地层、年代地层、生物地层及地震资料相结合的综合阶段,并且已从在理论上有争议的模型演化成一种在实践上可采纳的方法(蒋录全,1995)。 1.1 国内外层序地层学研究现状 层序地层学理论建立之初是以海相层序地层为基础的,国外应用较多的有三种海相层序概念模式,发展至今,理论上形成了Vail层序地层学、Cross高分辨率层序地层学、Galloway成因层序地层学三大主流派系。沉积层序与成因层序的最根本区别在于层序界面的不同,沉积层序以不整合和与该不整合可对比的整合面为界,强调海平面变化是层序形成的主导控制作用;成因层序是以最大海侵

层序地层学知识点总结

层序地层学 (一)、层序 1.层序:层序是由不整合面或与其对应的整合面作为边界的、一个相对整合的、具有内在联系的地层序列,是层序地层学分析的基本地层单元。 2.巨层序或大层序:它是比层序大得多的最高一级层序,可以与旋回层序中的一级旋回对应,包括若干个层序。在层序地层分级体系中应为一级层序。 3.超层序:超层序是比层序大的二级层序,包括几个层序,一般认为超层序应是比巨层序小比层序大的一类层序,是与二级旋回相对应的二级层序。 4.构造层序:构造层序是以古构造运动界面为边界的一类层序。构造层序与巨层序或大层序相当,是一级层序。 5.层序地层学:是根据地震、钻井及露头资料,结合有关的沉积环境及古地理解释,对地层格架进行综合解释的一门科学。 6.不整合面:是一个将新老地层分开的界面,具有明显的沉积间断。 7.可容空间:由海平面上升或地壳下沉或这两种作用联合而形成的沉积物可以沉积的空间场所。指沉积物表面与沉积基准面之间或供沉积物充填的所有空间。 8.海泛面:是一个将新老地层分开,其上下水深明显地急剧变化的一个界面。 初次海泛面:是Ⅰ型层序内部初次跨越陆架坡折的海泛面是水位体系域和海进体系域的物理界面。 最大海泛面:指的是最大海侵时期形成密集段或下超面,在盆地内分布范围最大,为划分海侵体系域和高水位体系域的界面。 河流平衡剖面:即河流中的沉积基准面,当河床底部与该面重合,沉积作用达到动态平衡,沉积物总量等于水流冲刷掉的物质总量;当河床底部高于该面,向下侵蚀;当河床底部低于该面,发生沉积。 9.全球海平面:全球海平面指一个固定的基准面点,从地心到海表面的测量值。这个测量值随洋盆和海水的体积变化而发生变化,与局部因素无关 10.相对海平面:相对海平面是指海平面与局部基准面如基底之间的测量值。 11.密集段或凝缩段、缓慢沉积段(condensed section):是由薄层的深海(湖)沉积物所组成的地层,这类沉积物是在准层序逐步向岸推进,而盆地又缺少陆源沉积物的时期沉积的。①生物丰度高,微量元素相对富集②沉积速率低,经历时间差长。 识别标志: 1)地球物理(下超、地震剖面) 2)古生物特征(深水生物) 3)岩石学特征(暗色泥岩,亮暗交替,水体安静) 4)地球化学(Co元素) 5)沉积速率 地质意义: 1)地层对比:不可漏掉,漏掉,则会在无边界处产生边界;用于相解释 2)良好的生油岩 3)层序解释 12.下切谷(incised valleys)或深切谷:是下切的河流体系,其通过下切作用使河道向盆地延伸并切入下伏地层,以与海平面的相对下降相对应,在陆棚上,深切谷以层序边界为下边界,以首次主要海泛面为上部边界。 13.准层序:parasequence它是由湖(海)泛面或与之相对应的界面为边界的、相对整合的、有内在联系的岩层或岩层序列所组成。

层序地层学在油气勘探中的应用

层序地层学在油气勘探中的应用 一、层序地层学简述 1.1 什么是层序地层学 层序地层学通过对地震、测井和露头资料的分析,研究在构造运动、海面升降、沉积物供应和气候等因素控制下,造成相对海平面的升降变化及其与地层层序、层序内部不同级次单位的划分、分布规律;研究其相互之间的成因联系、界面特征和相带分布。以建立更精确的全球性地层年代对比、定量解释地层沉积史和更科学地进行油藏以及其他沉积矿产的钻前预测。 1.2 层序地层学的提出 层序的基本概念在18世纪晚期即已提出;到了20世纪50年代后期,美国地质学家威尔(Vail)等,在研究了大量资料的基础上,于1965年提出第一代的全球海平面相对变化曲线和地震地层学基本原理,引发震撼,并于1977年出版书籍《地震地层学在油气勘探中的应用》; 1987年,美国哈克(Haq)、威尔(Vail)等,在总结各项成果的基础上,提出第二代海平面相对变化曲线,并系统地提出层序地层学的基本理论与概念。《层序地层学原理》一书的出版标志着层序地层学进入成熟和蓬勃发展阶段。

1.3 层序地层学的基本概念 1、基本层序:层序是由不整合面或其对应的整合面限定的一组相对整合的、具有成因联系的地层序列(Mitchum等,1977)。 2、体系域:由小层序和组成层序的次级单元的一个或多个小层序组形成的同期沉积体系的联合体称为沉积体系域。体系域的解释是建立在小层序堆叠型式、与层序的位置关系和层序边界类型的基础上。 3、海泛面和最大海泛面:一个分隔年轻的和年老的地层的界面,穿过此面水深明显增加。 4、全球海平面变化:全球海平面指一个固定的基准面点,从地心到海表面的测量值。 5、密集段或凝缩层:密集段是薄的海相地层单位,由远洋到半远洋沉积物组成,以极低的沉积速度为特征。在地震剖面上,通常由高水位体系域的前积斜层的底面来证实,每个斜层都下超到下伏的海进和低水位体系域上。因此,下超面通常是密集段存在的一个很好标志。在露头剖面中和测井曲线上,下超面被用来定义一个与密集相伴生的、在无沉积作用或者沉积作用极缓慢时期形成的一个面。海平面与沉降作用相结合的协同作用,产生一个大的、区域广泛分布的密集段。 概念的内容还有很多,在这里不再赘述。

高频层序地层学的理论基础

第1章 高频层序地层学的理论基础 1.1 高频层序的基本概念和研究现状 1. 高频层序的基本概念 高频层序的概念起源于地质学家们对于准层序的研究。准层序最初被定义为“由海泛面所限定的层或层组组成的一个相对整合的序列”。作为准层序界面的海泛面被进一步定义为:一个将老地层与新地层分开的面,穿过该面水深突然增加[1]。这一定义主要是基于海岸沉积环境提出的,因此其定义不具有普遍性而造成概念的欠完整。Van Wagoner和Mitchum[2]随后将类似于准层序的地层单元重新命名为“高频层序”,对于准层序定义的欠完整性起到了一定程度的修正作用。郑荣才等[3]、Cross等[4]所提出的短期基准面旋回和超短期基准面旋回,Anderson和Goodwin[5]提出的“米级旋回”,包括王鸿祯等[6]所称的“小层序”都属于高频层序的范畴。综合众多学者的观点,高频层序应是包含基准面上升期和下降期沉积的完整的地层序列,在不同沉积环境,高频层序的结构特征有差异。 2. 高频层序级次划分研究现状 Exxon的经典层序地层学、Cross的成因层序地层学、Galloway - 1 -

扇三角洲高频层序界面的形成机理及地层对比模式 的成因层序地层学以及Miall的储层构型要素分析理论关于高频层序单元的级次划分、高频层序的时限等方面有明显的差异。 经典层序地层理论源于二十世纪八十年代,Peter Vail[7]和来自Exxon公司的沉积学家继承了Sloss[8]的研究成果,提出了“层序—体系域—准层序”这样一个完整的概念体系。层序是以不整合面或与之相应的整合面为边界的、一个相对整合的、有内在联系的地层序列。层序内部可以根据初始海泛面和最大海泛面进一步划分为低位体系域、海侵体系域和高位体系域。体系域内部则包含若干个具有相互联系的准层序组或准层序。基于这一理论体系,众多学者根据海平面持续的时间周期提出了层序划分方案[9]。受限于勘探程度、资料分辨率和现有技术手段,在三级层序内部进行高频层序划分时所能够识别的高频层序级次也不相同,但大多数划分至准层序组、准层序的级别,相当于四级和五级层序。根据前人的研究成果,四级层序时限在0.08~0.5 Ma,五级层序的时限在0.01~0.08 Ma。 Cross[4]及其成因地层学小组提出了高分辨率层序地层学理论与研究方法,其理论基础包括四个方面:地层基准面原理、体积划分原理、相分异原理与旋回等时对比法则。高分辨率层序地层学并没有根据海平面变化持续的时间来进行旋回级次划分,而是以不同级次的基准面变化将地层划分为不同的旋回,依据钻井和测井资料可以识别出来的最高级次的旋回称为短期旋回。Cross 指出完整的短期旋回是具有进积和加积地层序列的成因地层单元。郑荣才等[3]根据其对多个盆地的高分辨率层序地层学研究成果,建立了各级次基准面旋回的划分标准,并且厘定了各级次旋回的时间跨度,将基准面旋回划分为六个层次:巨旋回、超长期旋回、长期旋回、中期旋回、短期旋回和超短期旋回。超短期旋回与短期旋回具有相似的沉积动力学形成条件和内部结构。 - 2 -

储层精细划分

油田进入开发后期,进一步提高采收率、挖掘剩余油潜力的难度越来越大,必须 进行精细的地层划分、对比工作。建立在地震地层学、层序地层学基础之上的高分辨 率层序地层学1995 年引入我国油气勘探领域后,其地层划分与对比方法在油田开发 中得以应用并取得了很好的效果;20 世纪60 年代,我国的石油地质工作者依据陆相 盆地多级次震荡运动学说和湖平面变化原理,在大庆油田会战中创造出了适用于湖相 沉积储层精细描述的“旋回对比、分级控制、组为基础”的小层对比技术,80 年代 中期,在小层沉积相研究的基础上,又将这一方法进一步发展为“旋回对比、分级控 制、不同相带区别对待”的相控旋回等时对比技术[56-58],使之更加适用于湖盆中的河 流-三角洲沉积,这项技术以其精细性和实用性,成为我国陆相油田精细油藏描述的 技术基础,得到了广泛应用。高分辨率层序地层对比与大庆油田的相控旋回等时对比 技术,一种理论性强,一种实用性强,均属于地层学中的精细地层划分、对比技术, 有许多相似之处,也各有其优缺点。本章首先简要介绍了高分辨率层序地层学的基本 原理和大庆油田的相控旋回等时对比技术,然后对这两种方法的作了比较,最后综合 应用两种方法,对商河油田南部沙二段地层进行了划分与对比,建立了研究区沙二段 的精细等时地层格架。 3.1 高分辨率层序地层学基本原理 层序地层学作为地层划分与对比的方法广泛应用于油气勘探的各个阶段。层序地 层学已发展成三个不同的学派,即Exxon 沉积层序、Galloway 成因层序及Cross 高分辨率层序地层学,它们已成为层序研究的三种基本方法。其共性是都与事件地层学相 关联,并且都是基于岩石地层旋回性以及相对地层格架的测定。主要差别在于旋回之 间界面的确定。Galloway 成因地层学使用了最大海(湖)泛面,Exxon 沉积层序使用 了不整合面,而Cross 的高分辨率测序地层则采用地层基准面原理。Cross 的高分辨 率层序地层与Galloway 成因地层和Exxon 沉积层序之间的差别在于前者采用二分时 间单元(地层基准面旋回),而后者采用的是三分时间单元。这三种方法各有其优缺 点,只要弄清楚用的是哪一种方法,或是在同一研究中使用几种方法都是可以的[59] 。由美国科罗拉多区矿业学院Cross 教授提出的高分辨率层序地层学理论,是近年 来新掘起的层序地层学新学派[33]。该理论经邓宏文、徐怀大等传入我国后,在我国 第三章地层的精细划分与对比 24 陆相盆地储层预测研究中发挥着重要的作用[22,60],极大地提高了陆相盆地的储层预 测精度。高分辨率层序地层学是在现代层序地层学的基础上发展起来的,它所依据的 仍然是层序地层学的基本原理。它与盆地或区域规模的层序分析不同在于,它以露头、 岩心、测井和高分辨率地震反射剖面资料为基础,运用精细层序划分和对比技术,建 立油田乃至油藏级储层的成因地层对比骨架。这里所谓的“高分辨率”是指“对不同 级次地层基准面旋回进行划分和等时对比的高精度时间分辨率,也即高分辨率的时间 -地层单元既可应用于油气田勘探阶段长时间尺度的层序单元划分和等时对比,也适 合开发阶段短时间尺度的砂层组、砂层和单砂体层序单元划分和等时对比”[24]。 以郑荣才、邓宏文两位教授为代表的高分辨率层序地层专家将高分辨层序地层的 理论运用于我国含油气盆地储层预测的实践中,极大地丰富和发展了高分辨率层序地 层学理论。高分辨层序地层应用于陆相盆地层序分析中的关键技术之一是识别和划分 不同成因的界面与不同级次的基准面旋回[20-26]。郑荣才教授根据他在辽河、胜利、长庆、大庆及滇黔桂等油田的实践,将不同构造性质的湖盆在盆地构造-沉积演化序列 中的控制因素进行分类,根据界面成因特征提出了“巨旋回,超长周期旋回、长周期 旋回、中期旋回、短期旋回、超短期旋回”的划分方案,建立了各级次旋回的划分标

层序地层学

层序地层学读书报告 011112 20111004087 程晓枫 一、层序地层学发展历程 1. 1 层序地层学起源阶段(1948~1976) 层序的基本概念在18 世纪晚期即已提出,第一次明确提出层序一词,并用于北美大陆古生代地层划分的是Sloss(1948) 。至20 世纪70 年代,随着计算机技术发展,以Peter R. Vail 为首的Exxon 石油公司的地质学家们将地质理论、地震勘探技术与现代计算机技术紧密结合,创立了地震地层学,使得地层学的发展跃上了一个新的台阶。 1.2 经典层序地层学的形成与发展(1977~1987) Vail 和Exxon 石油公司的学者们进行了一系列的研究,主要表现在以下几个方面: ①层序的定义有所修改; ②将Sloss 的层序进行了修改,缩小了层序的时间跨度,原来的Sloss 的层序成为修改后的超层序; ③提出了层序演化机理的主导因素—海平面升降。 1.3 层序地层学综合发展阶段(1988~至今) 1988 年,正式出版了由Wilgus 主编的《海平面变化综合分析》,标志层序地层学的综合发展阶段。1991年,由D. 1.Macdonald 主编的《活动边缘的沉积作用、构造运动和全球海平面变化》一书,进一步把层序地层研究扩展到活动大陆边缘。层序地层的理论日趋完善,应用范围不断扩大,出版了一系列层序地层理论及应用的著作,成为地层学及沉积学及能源盆地地质学领域的热点。 二、层序地层学的基本概念 2.1、层序地层学的基本定义 层序地层学是上个世纪70 年代末由美国Riee大学V ail P R 及其在Exxon公司卡特研究中心的同行Mitchum R M 和Sarg ree J B 等在地震地层学基础上创立起来的一门新的地层学分支科学。层序地层学是研究以侵蚀面或无沉积作用面、或者与之可以对比的整合面为界的、重复的、成因上有联系的地层的年代地层框架内的岩石关系。 2.2、基准面和可容纳空间 基准面和可容纳空间是层序地层学中的两个最重要的概念。 基准面的经典定义来自于Wheeler(1964):基准面是指分割开沉积带和剥蚀带的物理面(Base level, which separates deposition zone from erosion zone.)。基准面也曾叫作平衡面(equilibrium profile),它是由无数个平衡点组成的面,在这个面上,沉积作用等于剥蚀作用,也就是说,在该面上既无沉积作用,也无剥蚀作用。基准面分隔开下伏的沉积带和上覆的剥蚀带。早期,人们将基准面与海平面等同起来,把它看作是一个水平面。 可容纳空间的经典定义来自于Jervey(1979):可容纳空间是指可供潜在沉积物堆积的空间(The space made available for potential sediment accumulation.)。可容纳空间是一种潜在的、可供沉积物堆积的空间(Vail et al., 1988)。Cross提出一种修正方案,他(1994)认为“随地史演化而产生(或消失)的、可用于沉积物堆积(或剥蚀)的、潜在的堆积空间被定义为可容纳空间”。可容纳空间限制了在各个地理部位中堆积的沉积物体积,它也取决于填充的速率即地表搬运过程的效率。通常总可容纳空间向海盆方向逐渐增加,而有效可容纳空间(总可容纳空间减去未利用空间)的变化则较复杂。由于可容纳空间向盆地方向增加,而潜在的可容纳空间又逐步被充填,因而有效容纳空间向盆地方向的变化比较复杂。有效可容纳空间在地质历史中随地质年代在不断的变化,并且这种变化主要由构造升降运动、沉积填充后的残余

层序地层学的研究进展及发展方向

层序地层学的研究进展及方向 摘要:本文介绍了层序地层学的研究当下的基本情况,并从陆相和海相方面分析层序地层学的研究现状及进展,并分析如今的海相层序地层学研究中存在的问题,并对该问题进行了指正,从层序地层与盆地分析、层序界面的成因分类、层序充填动力学的兴起几个方面对海相层序地层学进行阐述,评述了层序地层学的发展方向。 关键字:研究现状、研究进展、研究方向 1、层序地层学的沿革及基本思想 层序地层学是上个世纪70年代末由美国Riee大学VailP R及其在Exxon公司卡特研究中心的同行Mitchum RM和Sargree JB等在地震地层学基础上创立起来的一门新的地层学分支科学[1]。Vail提出的层序地层学认为:层序发育的主要控制因素是全球海平面升降,并提出它是研究一套由侵蚀面或无沉积面、或与之相当的不整合面所限定的、重复出现并有成因联系的、限制在一定年代地层格架内的岩石关系,从而体现了成因地层学本质。并且Vail 等提出层序是层序地层学研究的基本单元,并定义:层序是一个成因上相关、内部相对整合连续的地层单元,其顶、底被不整合面或与之相对应的整合面所限定。由于层序界面的等时性和层序内沉积的连续性,使层序体现了年代地层和岩石地层的双重属性。现已被广大地学工作者所认可,且以蓬勃之势发展起来,广泛应用于石油勘探和盆地分析之中,取得了巨大的经济效益[2]。 2、层序地层学的研究现状 2.1 陆相地层学研究现状 陆相盆地层序地层研究作为层序地层学的一个主要方面,自二十世纪90年代以来,就成为了源于海相沉积研究发展起来的层序地层学发展史上的一大亮点。目前,国外均已大规模地运用传统层序地层学理论和方法,开展陆相湖盆层序地层学研究。高分辨率层序地层学和成因层序地层学在陆相沉积研究中也得到了广泛应用。由美国Cross(1994)提出的高分辨率层序地层学理论,是近年来新掘起的层序地层学新学派,该理论传入我国后,在我国陆相盆地储层预测研究中发挥着重要的作用,极大地提高了陆相盆地的储层预测精度。 陆相层序的研究中,中国学者据该领域的领先地位。陆相沉积体系层序地层学研究早期被介绍到中国,国内学者开始探讨大型陆相盆地层序地层学研究方法。特别是顾家裕,建立了陆相坳陷盆地层序模式及陆相断陷盆地中陡坡型和缓坡型两类地层层序模式,为油气勘探提供有用的理论指导。由于陆相沉积物可容纳空间变化与海平面升降没有内在直接联系,陆相层序地层学并未形成统一的模式。但随着新技术,新方法的不断应用,陆相湖泊、沙漠以及河流相的层序地层学研究不断深入并取得了一些新认识。 2.2 海相层序地层学研究进展 在海相层序研究方面[17], Christopher和Kendall等(1989)一起研究了全球海平面变化,Scoot、Weimer、Richard和Vail(1991)等研究了墨西哥湾沿岸、阿拉伯东南早白垩世的海平面变化,加拿大北极群岛三叠纪的海平面变化事件,修订Exxon曲线并对侏罗纪海平面变化进行重新评价。总之,与海平面变化相结合的层序地层学研究,是Vail等学者的杰出贡献,为全球性海平面变化及海相地层的全球性对比做了大量的工作。同时也为全球海平面变化提供了证据。目前,利用计算机手段对可容空间变化进行模拟,以此揭示层序变化的原因,为层序地层学的定量化研究作出了贡献。目前,海相层序地层学的研究进展主要表现在如下几个方面: 2.2.1层序地层与盆地分析 目前盆山耦合及盆山转换成为揭示盆地和造山带之间相互作用关系及大陆动力学探索的热门和前沿思想生长点。沉积地质学家和构造地质学家把盆地和造山带之间的结构型式结合

高分辨率层序地层学中自旋回作用的探讨_黄彦庆

[收稿日期]20060103 [作者简介]黄彦庆(1980),男,2002年大学毕业,博士生,现主要从事层序地层和油气成藏方面的研究工作。 高分辨率层序地层学中自旋回作用的探讨 黄彦庆 (中国地质大学(北京) 能源学院,北京100083) 张尚锋,张昌民,汤 军 (长江大学地球科学学院,湖北荆州434023) [摘要]高分辨率层序地层学强调异旋回作用对地层层序的控制,但是自旋回作用造成的特殊粗碎屑岩层 段在我国东西部的含油气盆地地层中经常可以见到,自旋回作用在短期基准面旋回中、湖盆水体较浅、 基准面缓慢升降等情况下对地层层序的控制作用较大。自旋回作用的研究可以在避免高分辨率层序划分 误区、验证层序对比的正确性、对具有事件沉积性质的沉积环境进行高分辨率层序地层学研究和寻找特 殊储集层等方面起到重要作用。 [关键词]高分辨率;层序地层学;自旋回;异旋回;储层预测 [中图分类号]T E121 34 [文献标识码]A [文章编号]10009752(2006)02000603 高分辨率层序摆脱了海平面升降对地层层序的控制,适用于我国的陆相含油气盆地[1~4],在进行 地层对比[5~7]、油气勘探阶段的储层预测和生储盖发育规律研究[8~9]等方面,逐渐得到地质学家和油田地质工作者的广泛认可。高分辨率层序地层学理论是在基准面的基础上发展起来的[4],导致基准面变化的主要因素是基底沉降、沉积物供给和气候控制[4,8],即以外界因素控制基准面旋回层序。在基准面旋回上升的早期和下降的晚期,由于基准面很低,侵蚀区范围很大,侵蚀作用强烈,能够形成厚层粗碎屑岩。随着基准面的上升,剥蚀区范围减小,砂体逐渐变薄,粒度变细,到了最大洪泛面位置,以发育泥岩为主。但事实并非如此,如辽河盆地西部洼陷双208井沙河街组的扇三角洲前缘浅湖亚相[6]中期基准面旋回的最大湖泛面附近,形成了比基准面上升早期形成的含砾砂岩粒度更粗、对下部地层冲刷更强烈的厚层砂砾岩体,这种现象不仅在东部沉积盆地中可见,在我国西部含油气盆地中常见;吐哈盆地台北凹陷含油层段可见多套层厚砂体在最大湖泛面附近发育。分析这些现象的形成原因,只能是比基准面上升初期更加强烈的水动力条件,即河道水动力的大小,是下面要讨论的自旋回的一部分。笔者认为,高分辨率层序地层分析不仅要考虑基底沉降、沉积物供给和气候等外部因素控制下的基准面变化,同时自旋回因素亦应该受到重视。 1 自旋回作用分析 对地层层序的形成机制有 自旋回 和 异旋回 两种观点[9]。自旋回作用强调搬运和沉积碎屑物质的流体对地层层序的控制作用。自旋回作用一般表现为:河流自身水动力的强弱变化,较强持久的水动力能够形成较粗较厚的碎屑岩层;河流的摆动;水流形成下粗上细的砂体等。自旋回作用不具有规律性,例如由于特殊原因使下山体跨塌或泥石流等,造成的物源变的充分;或洪水事件的出现,水动力反常的突然增强等。异旋回作用具有规律性,高分辨率层序地层学强调异旋回作用对地层层序的控制,但是自旋回作用是一种实实在在存在的现象,在层序地层中必然留下痕迹和记录。经过分析,笔者认为在以下4种情况下进行高分辨率层序地层学研究时要考虑自旋回作用。 1)事件沉积作用为主的环境,如水下冲积扇;或具事件沉积作用的环境,如山前冲积扇和山前直接入湖的扇三角洲环境。这些环境紧靠物源,冲积扇远离湖盆,沉积物的体积分配受基底沉降和气候等异旋回作用的控制较小,搬运和沉积粗碎屑的水流水动力变化具有突发性,且变化频率较高,这种自旋回作用对沉积物在这些环境中的分配起了很大作用。 6 石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2006年4月 第28卷 第2期 Journal of Oil and Gas Technology (J JPI) Apr 2006 Vol 28 No 2

层序地层学的研究现状

文章编号:1009-3850(2000)03-0097-08 层序地层学的研究现状 赵国连 (中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100101) 摘要:本文介绍了层序地层的发展历史,总结了各阶段的主要理论和概念,以及各阶段所取得的 成就,指出各阶段在理论上的发展及存在的不足;由此而追索到现代层序地层学的基本概念及 理论的由来。总的来说,层序地层学经历了初期阶段,地震地层学阶段和现代层序地层学三个 发展阶段,其中主要涉及层序控制的因素,海平面变化,可容纳空间变化和体系域类型等概念。笔者认为层序地层学发展主要原因是地震勘探技术的发展及石油工业的发展。作为边缘学科, 它与诸多的学科都有较深的渊源。笔者认为,正是在这些结合点上,层序地层学才得到了极大 的应用。笔者认为陆相层序地层学在中国有了较大的发展,在国际上属领先地位。本文总结了 层序地层学的发展历史、现状及可能的发展方向,这将有利于人们进一步了解本学科的进展。 关键词:层序地层;地震地层;陆相层序;可容纳空间 中图分类号:P 53912 文献标识码:A 收稿日期:1999-10-23;修订日期:2000-01-16 目前关于层序地层学研究已在全世界各地展开。因而正确地了解层序地层学,可以帮助我们发扬本学科的特点,利用该学科与其它学科的结合,在解决矛盾中互相提高,为现代层序地层学和相关学科的发展作出有益的探索。 1 经典层序地层学的研究概况 经典的层序地层学是一门边缘交叉学科,相对于现代层序地层学而言,它仅涉及被动大陆边缘的滨浅海相研究,因地质学(特别是地层学、沉积学、构造地质学)和地球物理学的相互渗透而迅速发展起来的一门学科,因其片面强调海平面变化对层序的控制作用,因而没能应用到陆相层序地层的研究中来。层序地层最早的萌芽思想产生在一百多年前(Sloss,1984)112。早在十九世纪中叶,地质学家在建立年代地层时就把不整合作为地层的顶界/底界。这正是现代层序地层的边缘。 111 层序地层学的诞生及概况 自从层序的概念(Sloss 等,1948)提出后,层序地层学便由此诞生,因长期进展不大,因第20卷 第3期2000年9月 沉积与特提斯地质Sedimentary G eolog y and T ethyan Geology V ol.20 No.3Sept.2000

层序地层学研究综述

层序地层学研究综述 学生: 黎静容地球物理与石油资源学院 指导老师: 谢锐杰地球物理与石油资源学院 前言: 简要回顾了层序地层学的起源和发展历史,将层序地层学的发展划分为起源阶段、经典层序地层学阶段和分辨率层序地层学阶段:在总结了层序地层学取得的主要成就和存在的问题以及难点的基础上,展望了层序地层学的未来和前景最后,对有关层序地层学研究等理论问题作了初步的探讨,提出以初始海泛面作为层序的界线更为合理和实用,且优越于经典层序边界,且从理论上进行了论述:讨论了层序地层学理论在优化年代地层界线层型的作用,认为在海相地层中,层序的初始海泛面应该是选择全球界线层型剖面点的一个重要参考标准:在陆相地层中,作者一提出,界线层型剖面点建立在最大洪泛面上是最好的选择,即应将陆相地层的界线层型剖面点建立在最大海泛面上第一个广泛分布的化石带之底 1层序地层学的研究历程 1. 1层序地层学的起源阶段 自从Sloss J几1950年提出了层序的概念之后.层序地层学正式诞生。但在当时没有受到人们足够的重视.因此层序地层学未得到发展。从20世纪50年代开始.由于计算机技术的应用和地震堪探新技术的兴起.使得地震堪探技术逐渐地被应用于盆地研究和油气助探中并取得了显著的成果和经济效益。20世纪70年代.以V ail为首的Exxon石油公司的地质学家们将地质理论、地震堪探技术与现代计算机技术紧密结合.创立了地震地层学,使得地层学的发展跃上了一个新的台阶。因此.地震地层学的出现被认为是地层学理论和实践上的一项重大突破。 地震地层学通过对地层及其界而的反射特征的分析.逐步弄清反射界而之间的关系、反射界而之间所限定的地层体之间关系以及它们和海平而变化之间的内在关系。在此基础上.地震地层学的发展逐步完善.其成就表现在:在理论上.地震地层学促使人们对地层学以新的思考。并导致现代地层学的产生;在实践上.人们开始利用地震速度来提取岩性信息并在盆地规模上开始对地层结构、沉积相的变化与区域分布进行分析预测。V ail首先用地震地层学来研究海平而的变化;T odd和M itchum对墨西哥湾和非洲西部海上的三叠纪、侏罗纪及白纪世地震地层学进行研究;Clement对俄克拉何马格里区韦托加一奇卡沙趋向带的莫洛斯普林格底砂岩进行地震模拟.为油气堪探提供了重要依据。 1. 2经典层序地层学阶段 从20世纪80年代至90年代,随着可容空间概念的建立.层序地层学的理论和方法逐渐完善.主要研究海平而变化周期的不同时期(低水位期、海进期和高水位期)具有成因联系的地层沉积层序,并建立以地层不连续面为界,在成因上有联系的旋回性地层的年代地层学体制以解释沉积环境及其有关岩相的分布.这些岩相单元可能限于以层而为界而的等时段内.也可以跨越时间面。该阶段通常称为经典层序地层学阶段。 经典层序地层学学派中大致有3种层序划分方案。其一是以V ail为代表}5i.以地层不整合或与该不整合对比的整合界而为层序的边界;主要利用地震资料来解释地震地层.通过地震

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