层序地层学

层序地层学在油气勘探领域中的应用引言层序地层学在油气勘探中扮演着重要的角色。

通过对地层的层序性质进行深入研究，不仅可以帮助地质学家更好地理解地层的时空分布规律，还能够指导油气勘探的开展。

本文将从层序地层学的概念入手，深入探讨其在油气勘探领域中的应用，并共享个人观点和理解。

一、层序地层学概念及基本原理1. 层序地层学的概念层序地层学是地层地质学的一个重要分支，研究地层的堆积和发育规律，以时间和空间为基础，探讨地层的垂直序列和水平关系，揭示地层的层序性质。

通过对地层的层序性质进行认真研究，可以揭示地层的堆积规律、沉积环境和演化历史，为油气勘探提供可靠的地质依据。

2. 层序地层学的基本原理地层的分层规律不仅受沉积条件、构造运动和物源质量等因素控制，还受海平面波动和气候变化等因素的影响。

层序地层学通过对不同层序特征的分析，可以揭示这些影响因素，从而推断出地层的沉积环境和演化过程。

在油气勘探中，这些信息对于确定有利油气形成和富集区具有重要的指导意义。

二、层序地层学在油气勘探中的应用1. 层序地层学与油气勘探的关系油气勘探的关键在于找准有利的油气富集区，而地层的层序性质往往是决定油气勘探目标的关键。

通过对地层的层序特征进行认真研究，可以揭示油气富集区的空间分布规律和聚集规律，指导油气勘探的开展，提高勘探的成功率。

2. 层序地层学在勘探目标的确定中的应用层序地层学通过对地层层序特征的识别和解释，可以帮助地质学家确定有利的油气勘探目标。

特别是在复杂构造、复杂沉积盆地和难以区分的地质构造中，层序地层学的应用尤为突出，对于确立勘探目标和提高勘探效果具有重要的意义。

3. 层序地层学在勘探实践中的案例分析通过对全球范围内的勘探实践案例进行分析，可以发现层序地层学在油气勘探中的重要作用。

在北美地区的页岩气勘探中，层序地层学对于确定页岩气富集区的空间分布和富集规律起到了关键作用，为页岩气的大规模开发提供了可靠的地质依据。

三、个人观点和理解从事多年的油气勘探工作，我深切体会到层序地层学在勘探中的重要作用。

1.论述层序地层学发展的主要学派，并阐述他们之间的关键不同点，着重从其形成机制、模式和研究方法论述。

1. 高分辨率层序地层学：是以Cross领导的科罗拉多矿业学院成因地层研究组为代表提出的，邓洪文教授首次将该理论体系在国内作了较为详细的介绍，随后引起了许多地质学家的重视，并逐步在实践中得到应用。

高分辨率层序地层学就是利用高分辨率地震剖面、测井、岩心和露头资料，通过对层序地层基准面的分析，运用精细的层序地层划分对比技术，建立高分辨率层序地层框架，由于时间分辨率的增加，地层预测的准确性大为提高，并能为油藏数值模拟提供可靠的岩石物理模型。

1.理论基础：高分辨率层序地层学理论的核心是：在基准面变化过程中，由于可容纳空间与沉积物通量比值(A／S)的变化，相同沉积体系域或相域中发生沉积物的重新分配作用，导致沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、相类型及岩石结构发生变化。

这些变化是基准面旋回中所处的位置和可容纳空间的函数。

基本理论包括基准面原理、体积划分原理、相分异原理和旋回等时对比法则。

其理论的关键点是基准面变化控制了层序地层的发育。

1.1 高分辨率层序地层学基准面旋回简介：作为对一个基准面旋回变化过程中形成的沉积体进行研究的分支学科，高分辨率层序地层学研究的基本单元是成因层序，即以等时面为界的时间地层单元，研究的基本原理是地层基准面或平衡剖面理论。

地层基准面为一抽象的、动态的非物理界面它是海平面、古构造(区域、局部)、古气候、古物源及沉积物供给速率、古地理等多种影响因子的函数。

基准面位置运动轨迹及方向、波动振幅及频率随时间而变化，并能准确地、动态地反映空间及沉积过程。

基准面在变化中总具有向其幅度的最大值或最小值单向移动的趋势，构成一个完整的上升下降旋回。

一个基准面旋回是等时的，在一个基准面旋回变化过程中(可理解为时代域)保存下来的一套岩石为一个成因地层单元，即成因层序，它以时间面为界，因而为一个时间地层单元。

经典层序地层学的原理与方法1.原理(1)相对年代原理：根据物质的演化以及地质过程的变迁原则，可以将不同地层的地质时代进行相对排序。

这包括地质体的沉积和变形顺序，通过化石记录和地层对比等手段来分析地层的相对年代。

(2)相对时间标度原理：相对年代原理可以建立起相对的年代顺序，但并不能直接推断地层的绝对年龄。

建立地质时间标度需要依赖于放射性同位素的测定和绝对年龄数据。

(3)地层叠置原理：地质剖面上，较老的地层位于较新的地层之下，这是地层堆积的基本规律，称为地层叠置原理。

通过研究地层叠置关系，可以推断出地层的相对年代。

(4)地层异常原理：根据地质过程的变迁和代表不同地质环境的地层记录，可以判断地层的异常地位。

这种地层异常可能是由于不同的沉积环境变迁、断裂活动、火山爆发等引起。

2.方法(1)研究区域的选取：地层研究的基本单位是一定的地理区域。

根据需求和目标，选择代表性的地区进行研究，包括地理位置、地质构造、地貌特征等。

(2)地层的判别和对比：通过野外调查、岩心取样等方式，收集研究区域内不同岩层的样本。

对比样本之间的差异性，确定岩层的地层对比关系。

(3)化石和古生物学研究：根据地层中的化石所包含的信息，包括生物的种类、分布、演化、地理分布等，来推断地层的相对年代。

通过生物标志物的研究，可以建立起地质时间序列。

(4)放射性同位素测定：通过分析地层中的同位素含量，如铀、铅、钾、氩等，可以确定地层的绝对年代。

(5)地层时空演化模拟：根据地质过程的规律和已有的地层信息，结合数学模型和地质力学理论，模拟地层的时空演化过程。

(6)地层剖面和地质图制图：将已经研究好的地层对比和圈定的地层之间的边界划分到地质图上，绘制地质剖面图以及地质图。

地质剖面图可以更好地记录地层的空间分布和特征。

层序地层学中各级层序边界的识别方法前言层序地层学可视为“地质学中的一场革命”。

作为一种成功的全球性理论,它在油气资源勘探开发中正发挥着巨大的作用[1]。

层序界面、层序结构和体系域及沉积体系展布是层序地层学研究的三个重要容[2]。

其中以层序界面的识别最为重要,堪称层序地层学研究的灵魂和生命[3]。

在常规的层序地层学研究中,层序界面的识别主要依据地震剖面、野外露头、录井岩性、测井曲线等资料所展现的不整合面或沉积间断面[4～7]。

但大量实践证明,有许多层序界面在宏观上是难于辨别的,但并非不存在,这就有碍正确划分层序[8]。

这种现象已成为层序格架建立中的一大难题,长期没有得到解决。

本文针对这种现状，同时根据地质、地球物理信息.由于受外界条件的干扰，在不是层序边界的地方也可能出现一定的异常而造成层序边界存在的假象。

因此在判断层序边界存在与否时，不能单纯根据某一信息的异常变化，而要同时在地震特征上、测井曲线上和钻井剖面中的岩性、岩相特征上、古生物组合上、徽量元素的变化上找尽量多的证据，以期划分准确。

一、层序分级1．一级层序或超层序代表相似构造背景下沉积的整个地层序列，地层规模相当于系或统。

在时间跨度上大于50Ma。

2．二级层序为同一个二级构造幕控制下的沉积序列，与过去所说的二级沉积旋回相当，边界为明显的不整合面。

在时间上的跨度在3--50 Ma。

陆相盆地二级层序纵向可区分出沉积类型明显不同的2—4个体系域，二级层序下部(特别是盆地沉降初期)往往发育缺少稳定水体的陆上红色沉积地层，在陆相断陷盆地主要为主的冲积扇沉积体系，在陆相坳陷盆地发育辫状河沉积，可称为“冲积体系域”或“低位体系域”；随着二级构造幕沉降围的扩大，沉积物不能充填满构造沉降形成的可容纳空间，遗留下未被沉积物充填的湖侵沉积序列可称为“水进体系域”。

或“湖侵体系域”；最大湖侵期之后，主要由于二级构造幕后期沉降速率的降低，湖盆水体面积减小、深度变浅，发育水退型沉积序列，之后还可能发育曲流河泛滥平原沉积，可分别称为“水退体系域”和“河流泛滥平原体系域”，二者组合一起与海相盆地的“高位体系域”相当。

层序地层学地理学学科
《层序地层学》是一门涉及地质结构、矿物学、地层结构的地的理学科。

随着地质年代学的发展，在19世纪，层序地层学开始成为独特的学科，成为地球科学中的一个重要分支。

层序地层学也称作“层序地层结构学”。

层序地层学主要研究地壳的历史演变，如形成地层的物质来源，探究岩石构成的演变过程、层序的历史发展以及其所表示的地质年代的研究。

为了更好地识别和分析地层，研究者需要运用各种实验和分析技术，如岩石薄片、地壳测绘、地球物理、地球化学等，来分析和揭示岩石的层序特征。

层序地层学在识别油气藏和矿产资源中有着重要的作用。

准确识别目标油气藏或矿产资源所在的层序，是油气勘探与矿产勘探中的基础性工作。

层序地层学研究成果，可以帮助油气勘探者更有效的探测油气藏和矿产资源，从而更快的获得收益和利润。

层序地层学是一门复杂的学科，它综合了地质学、地球物理、地球化学等多学科的知识，涉及面广泛，内容繁杂，也是地质工程学科中的重要组成部分。

通过系统交叉学科研究、层序地层学研究，研究者可以获得更深入的了解地壳的历史演化及其表示的地质信息。

层序地层学也可以用于地质教育和地质科普，帮助地质教师和科普人员熟悉地质历史的演化过程及其表象，因此可以发挥重要作用。

在地质教学中，层序地层学可以普及科学知识，可以帮助学生更好地理解地质学中自然现象，从而更好地了解地质历史及其表示的地质信
息。

因此，层序地层学在地质科学研究中具有十分重要的意义。

通过系统的层序地层学研究，可以更好地了解地质历史的演化，发挥其在油气勘探和矿产勘探中的作用，也可以帮助更好地普及科学知识，推动地质科学进步。

层序地层学总结理论部分：1层序地层学的基本概念层序：一套相对整一的、成因上有联系的地层，顶、底以不整合和可以与之对比的整合为界所限定的三维沉积组合体。

体系域；同一时期内具成因联系的沉积体系组合，为层序构成单元。

每个体系域都解释为与全球海水面变化曲线的某一特定间段。

基准面：分割侵蚀作用与沉积作用的理论均衡面。

“在该面之上，沉积物不能停留；在该面之下，可以发生沉积作用和埋藏作用”。

可容纳空间；指可供沉积物堆积的空间，是海平面升降变化和构造沉降二者的函数。

（=全球海面变化增量+盆地沉降增量+沉积压实增量）最大海泛面；一个层序中最大海侵时形成的界面，是海侵体系域与高位体系域的分界面，是海侵体系域的顶界面并被上覆的高位体系域下超。

密集段：指在极缓速度下沉积的地层段，一般很薄，缺乏陆源物质，发育于海平面相对上升到最大，海岸线海侵最大时期，沉积于陆架、陆坡和盆地平原地区。

其代表大陆边缘饥饿性沉积时期内的缓慢沉积作用，并且能够与下超面相对应。

2其他概念及知识点层序地层学：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岩石间的关系。

准层序；由相对整合、成因上相关的层或层组所组成的序列，以海(湖)泛面和与之可以对比的面为界。

相当于四级或五级沉积旋回。

准层序组；由成因上相关的若干小层序所组成的序列，其垂向上构成一个特征的叠加型式。

准层序组内的各小层序的叠加型式有前积、退积和加积三种。

不整合：一个分开新老地层的界面，沿着这个面存在陆上侵蚀削截（在某些地区为可与之对比的海底侵蚀面）的证据，或者存在明确重要沉积间断的陆上暴露的证据，并具有的明确的沉积间断。

Ⅰ型不整合；发育于快速的海平面下降、更迅速的构造沉降期。

海岸线可能移至陆架边缘，伴随着陆架下切谷的发育和海底峡谷的深切作用，陆表遭受广泛的侵蚀作用。

碎屑岩块沿着峡谷体系被搬运至陆架斜坡的底部，形成了广泛的低水位体系域。

第二卷方法技术篇第一章层序地层学研究方法、流程及编图第一节野外层序地层学研究及编图层序地层学是根据露头、钻测井和地震资料，结合有关沉积环境和岩相古地理解释，对地层层序格架进行地质综合解释的地层学分支学科。

它包括野外（或称露头）层序地层学和室内层序地层学两个部分，是二者的有机结合。

但在实际的层序地层学研究中，大多数地质学家更侧重于室内的层序地层学分析，而往往忽略野外的层序地层学分析，这样丢失了大量的有用信息，导致结论出现偏差或无法正确地反映真实性。

层序地层学赖以发展的基础是地震资料或地震地层学，但就我国的具体情况而言，我国的地震剖面资料总体是比较缺乏的，而且这不多的地震资料又大多集中在油气勘探部门。

相反，目前我们的优势是地表区域地质研究程度高，进行了大面积的1：200000区调和1：50000区调，积累了丰富的区域地质资料。

这是进行地表层序地层学研究的必不可少的前提和坚实的基础（李文汉，1993）。

与此同时，由于钻井取芯的不连续性，控制井井间有一定距离，地震剖面资料的分辨率达不到期望精度等原因，而难以正确揭示地下地质体的形态及内部相变，这为依靠地下信息建立地质模型带来了难以克服的困难，而野外露头的直观性、可测性、完整性、精确性、可检验性以及便于大比例尺研究的特性为建立精确地质模型提供了一条新途径（付清平等，1994；陈中强，1995a；雷振宇，1995；伍涛等，1998a，1998b；王训练，1999；2000；穆龙新等，2000；Miall，1985，1988，1998；Mayer et al.，1991）。

所以，我们强调要进行并加强二维地表露头的层序地层学研究。

1.1 国内外野外（露头）层序地层学的研究现状层序地层学的发展过程经历了50年代的相模式、60年代的沉积体系、70年代的地震地层学和80年代的层序地层学研究阶段（Vail et al.，1977，1984，1987；Haq et al.，1987；Wilgus et al.，1988；Van Wagoner et al.，1988；Galloway，1989），到90年代层序地层学的概念和方法逐渐形成完整的体系，并在油气勘探中作为一种权威性技术得以广泛应用（邓宏文，1995；邓宏文等，1996，2000；王洪亮等，1997；魏魁生等，1997a，1997b，2001；贾振远等，1997；樊太亮等，2000；Van Wagoner et al.，1990，1995；Mitchum et al., 1991；Hunt et al.,，1992；Posamentier et al.，1992，1993a，1993b，1993c；Cross，1994；Vail et al.，1994；Emery et al.，1996）。