第三节地震相分析及沉积相解释
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通过层序的划分,可以大致确定不同类型的砂岩储集体在纵向上发育的有利层位。
通过对有利层序内地震相的研究,可以确定砂岩储集体的沉积相及横向的分布范围,从而为砂岩储层的综合预测奠定基础。
一、地震相分析(一)地震相概念地震相是沉积相在地震剖面上表现的总和,是由沉积环境(如海相或陆相)所形成的地震特征,是指一定面积内的地震反射单元,该单元内的地震属性参数与相邻的单元不同.它代表产生其反射的沉积物的岩性组合、层理和沉积特征。
(二)地震相分析地震相分析就是在划分地震层序的基础上,利用地震参数特征上的差别,将地震层序划分为不同的地震相区,然后作出岩相和沉积环境的推断。
用来限定地震相单位的基本参数是那些涉及层系内部的反射形态和层系本身的几何外形的有关参数,目前在地震相分析中使用的地震反射参数及其地质解释如下:(1)反射结构:反射结构反映层理类型、沉积作用、剥蚀和古地貌以及流体类型。
(2)地震相单元外形和平面组合:不同沉积环境下形成的岩相组合有特定的层理模式和形态模式,导致反射结构和外形的特定组合,从而反映沉积环境、沉积物源和地质背景。
(3)反射振幅:反射振幅与波阻抗差有关,反映界面速度一密度差、地层间隔及流体成分和岩性变化。
大面积的振幅稳定揭示上覆、下伏地层的良好连续性,反映低能级沉积;振幅快速变化,表示上覆和(或)下伏地层岩性快速变化,是高能环境的反映。
(4)反射频率:反射频率受多种因素的影响,如地层厚度、流体成分、埋深、岩性组合、资料处理参数等。
视频率的快速变化往往说明岩性的快速变化,因而是高能环境的产物。
(5)同相轴连续性:它直接反映地层本身的连续性,与沉积作用有关。
连续性越好,表明地层越是与相对较低的能量级有关;连续性越差,反映地层横向变化越快,沉积能量越高。
(6)层速度:层速度反映岩性、孔隙度、流体成分和地层压力。
由于同一地震相参数的变化可以由多种地质作用产生,因此地震相分析具有明显的多解性。
但是既然地震相是沉积相的反映,地震相必然能够反映储集体或油气储集相带(刘震,1997)。
地震相分析入门在石油、煤炭等地下沉积矿产的勘探开发中,沉积相研究具有极为重要的意义。
然而,由于目的层深埋于地下,因此所采用的研究手段和研究方法与露头区的沉积相研究相比有很大不同。
在地下相分析中只有通过岩石资料才能够观察到目的的沉积相标志,而钻井取心一般都不是连续进行的,并且一口探井的全井取心率往往只有百分之几到百分之十几,这给沉积相研究造成很大困难。
利用电测井资料进行测井相分析虽可对全井做出连续的沉积相解释,但其多解性较强,因此除上述两种资料外,还迫切需要从其它资料中获取更多的信息以提高沉积相解释的准确性。
更重要的是,即使单井相分析的资料足够充分,但采用传统研究方法所得到的毕竟只是一部分信息,而如地层叠置模式、沉积体外形等重要信息并没有利用。
进一步看,即使解释完全正确,但毕竟只是“一孔之见”。
要想进一步掌握沉积相的平面展布特征就必须有大量的足够密集的钻孔,而这在勘探阶段恰恰难以满足。
因此迫切需要一种仅用少量钻孔就能较好地掌握沉积相平面变化特征的新手段、新方法。
地震相分析正是为满足上述迫切需要而产生的。
地震相就是在地震反射时间剖面上所表现出来的反射波的面貌。
地震相分析则是根据地震相特征进行沉积相的解释推断。
在石油勘探及某些煤田、盐矿勘探中,地震勘探资料是必不可少的重要基础资料。
这些资料一般在勘探初期就可获得,且一般都能覆盖整个盆地,其中具有极为丰富的地层、构造和沉积相信息,因此是地下地质分析中极为宝贵的基础资料。
地震相分析作为地震地层学的一个重要组成部分,诞生于1977年左右,并在世界上迅速传播。
十几年来它在广泛的实践中不断发展完善,已成为地下相分析不可缺少的锐利武器。
地震相必须在一定的地震单元内部进行。
最重要的地震地层单元是层序,它被定义为相对整一的,成因上有联系的,其顶部和底部以不整合面及与之可对比的整合面为界的一套地层,主要根据地震剖面上的上超,削蚀及退覆型顶超来划分。
在层序内部可进一步细分为体系域(或准层序组),体系域以重大海侵面为界,这一界面在地震剖面上表现为很强的连续反射同相轴,并在界面上下伴生有下超、视消截和前积型顶超等现象。
1、沉积相:沉积环境及其在该环境中形成的沉积岩(物)特征的综合。
2、沉积环境包括:自然地理环境和沉积环境。
3、相是沉积环境的物质表现,环境是原因,相是结果。
相包含沉积环境和沉积特征,不等同于环境,也不同于地层。
4、沉积环境与沉积岩特征的关系:沉积环境是沉积岩特征形成的决定因素,沉积岩特征是沉积环境变化的必然结果。
5、沃尔索相律:(相序连续性原理、相序递变规律):横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相,才能在垂向上依次叠覆出现而没有间断。
6、相模式的表现形式:1)直观模式2)事实模式3)静态模式4)动态模式5)比拟实验模式6)数学模式7、沉积体系:成因上相关的沉积环境和沉积体的组合,即受同一物源和同一水动力系统控制的、成因上有内在联系的沉积体或沉积相在空间上有规律的组合,其基本单元是相。
8、冲积扇:发育在山谷出口处,主要由暂时性洪水水流形成、范围局限、形状近似于圆锥状的山麓粗碎屑堆积物。
9、冲积扇形成条件:明显变化的地形和大量沉积物供应——构造背景、母岩性质和气候条件。
10、泥石流和筛状沉积主要在扇根,扇中到扇端主要是河道沉积与漫流沉积。
11、从扇根到扇端,粒度由粗到细,厚度由厚到薄12、冲积扇在发育过程中,由于沉积速率、盆地沉降速率的变化,使冲积扇体发生进积、退积或侧向移动13、分叉参数:在每个平均蛇曲波长中河道沙坝的数目。
(单河道≤1,多河道>1)14、弯曲度:河道长度与河谷长度之比。
(低弯度河≤1.5或1.3,高弯度河>1.5 )15、湖泊:大陆上地形相对低洼和流水汇集的地域。
是陆上沉积物堆积的重要场所,同时也是化学沉淀的主要场所。
16、湖成三角洲:在河流入湖的河口处,流速降低,水流携带的沉积物便在河口处堆积下来,形成平面上呈三角形或舌状,剖面上呈透镜状的沉积体。
湖成三角洲形成过程中河流起主导作用。
17、在湖泊沉积体中,湖成三角洲的砂体最为发育,以砂岩和粉砂岩为主。
18、从盆地边缘至湖盆中央,沉积相序大致依次为冲积扇、河流—湖成三角洲、滨浅湖、半深湖、深湖和重力流。
第三节常见沉积相、岩相古地理及岩相古地理图一、大陆环境沉积1、山麓及山间盆地沉积类型特征:形成于山间和山前地带。
地势起伏悬殊,高差和坡度大,以快速堆积为特征。
如:洪积扇或冲积扇堆积,以粗砾为主,多呈棱角状,分选和磨圆极差,砾径大小混杂2、河流相分为河床、堤岸、河漫及牛轭湖亚相。
1)河床:可分为河床滞留、心滩或边滩微相。
河床滞留——砾石沉积,与下伏岩层呈冲刷侵蚀接触心滩——辫状河沉积,可见砾石;边滩——曲流河沉积,环流侧向加积。
2)堤岸亚相:主要细砂、粉砂和泥互层3)河漫:垂向加积。
发育层面构造和水平层理。
河漫滩(发育粉砂岩、泥岩)河漫湖(发育泥岩)河漫沼泽(泥炭沉积发育)4)牛轭湖:河流截弯取直留下废弃河道,发育粉砂和富含有机质粘土沉积,有化石河流沉积具有明显的二元结构:河床沉积(下);河漫滩沉积(上)。
呈现间断正韵律,韵律底部常有冲刷面。
3、湖泊相湖水深度分为:滨湖、浅湖和深湖。
特点:水体封闭,沉沉积相分布基本上呈环带状分布。
3、沼泽相:发育在潮湿区,水体滞留。
低能环境,暗色泥岩为主,夹煤层或煤线。
4、冰川沉积:寒冷地区,冰碛物多为棱角状,混杂堆积,砾石表面具擦痕。
二、海陆过渡环境沉积相以三角洲环境为典型代表。
沉积体由相互连接的三部分组成。
1)、三角洲平原(顶积层):是三角洲的陆上部分,陆生生物化石丰富;2)、三角洲前缘(前积层)3)、前三角洲(底积层):海(湖)生生物化石增多由于三角洲沉积体不断向海(湖)方向推近,这时则以侧向加积为主,形成反旋回序列反旋回序列:在剖面上,沉积物自下而上呈现出由细到粗,是三角洲沉积的一个主要识别标志。
(三)海洋环境沉积分为滨海(潮汐带)、浅海(陆棚或陆架)、半深海(大陆斜坡)、深海(大洋盆地)1、滨海沉积相类型:也称滨岸沉积环境。
受潮汐和海浪的影响最为强烈a有障壁的海岸:潮坪环境(有沉积作用),无沉积作用的称为潮浦。
以潮汐作用为主。
潮坪可划分为潮上、潮间和潮下(亚浅海),0—50m 三个带。
地震相分析地震相分析地震相:指有一定分布范围的三维地震反射单元,它由地震参数不同于相邻地震相单元的反射波组所构成。
地震相代表了产生其反射的沉积物的一定岩性组合、层理和沉积特征。
地震相的概念主要有三层含义:1、地震相指在区域内能够圈定、有一定规模可以作图的三维地震反射单元。
2、地震相单元的主要地震参数包括单元内部反射结构、单元外部几何形态(几何外形)、反射振幅、反射频率、反射连续性、地层速度地震参数是识别和划分地震相单元的标志。
正如识别和描述沉积相需用沉积物的颜色、粒度、结构、构造(如层理)等参数一样,识别和描述地震相也要有一定的参数。
地震相分析就是描述地震反射参数的特征和变化,并对其进行地质解释。
每个地震参数都提供了相当多的地下地质信息。
也可以说,地震相划分的依据就是地震反射参数特征的变化。
因此,地震参数很重要,下面还要详细讲述。
3、说明了地震相的地质含义。
归根结底,地震相就是沉积相的地震反射响应。
但由于地震反射波分辨能力的限制,地震相又不是沉积相细微的表现,而是沉积相宏观特征的响应。
地震相的目的及优点目的:既然地震相是沉积相的反映,我们可以根据地震层序内地震相的平面分布特征编制地震相平面图,进而转换成的沉积相平面图,帮助分析层序的沉积环境及古地理,重塑盆地的沉积史和构造史,预测盆地中生油岩相和储集岩相的分布;并在地震资料和地震相的解释过程中,可预测地层、岩性等有利圈闭。
地震相平面图→沉积相平面图优点:地震相分析是沉积盆地分析的一种新手段,特别是在盆地勘探早期、钻井有限的情况下尤为适用。
单井相分析是一孔之见,虽然精度高、可靠性强,但横向上不可能外推很远,尤其对于相变较快的陆相盆地。
在盆地勘探早期、井少的情况下,单用井资料恢复整个盆地的沉积相难度很大,地震相分析则有效地克服了这一点。
因为现代勘探,地震先行,地震资料往往很丰富,通过地震相分析制作地震相平面图,再结合钻井的岩心相、测井相标定对应的地震相,将地震相转换成沉积相,能对盆地的沉积环境和古地理有一个整体的把握,以便指导勘探。