沉积环境复杂地区地层划分对比方法_

《第四纪地质学与地貌学》课程笔记第一章：第四纪地质学与地貌学概述一、第四纪地质学概述1. 定义与时间范围- 第四纪地质学：研究地球表层在第四纪时期（约258万年前至今）的地质现象、过程及其规律的学科。

- 第四纪：是地球历史上最新的一个地质时代，分为早更新世、中更新世、晚更新世和全新世。

2. 研究内容- 第四纪地质年代划分：基于地质事件、生物地层、同位素地层等方法，对第四纪进行详细划分。

- 第四纪地层对比：研究不同地区第四纪地层的相互关系，进行地层对比。

- 第四纪气候变化：探讨第四纪期间气候的周期性变化、重大气候事件及其对环境的影响。

- 第四纪生物群演变：研究第四纪生物群落的演替、灭绝与新生。

- 第四纪沉积学与沉积环境：分析第四纪沉积物的类型、特征、分布及其形成环境。

- 第四纪地貌：研究第四纪期间地貌的形成、演化及其与地质构造、气候、生物等因素的关系。

- 人类活动对第四纪地质环境的影响：探讨人类活动如何改变地质环境，以及这些变化的地质记录。

3. 研究方法- 地质调查与观测：包括野外考察、剖面测量、岩心取样等。

- 地球化学分析：利用元素、同位素等地球化学指标，研究地质过程。

- 古生物学研究：通过化石分析，重建古环境和生物演化历史。

- 同位素地质学：利用放射性同位素和稳定同位素，测定地质年龄和追踪物质循环。

- 遥感与GIS技术：通过卫星遥感图像和地理信息系统，分析地表形态和地质现象。

二、地貌学概述1. 定义- 地貌学：研究地球表面形态、成因、分布及其发展规律的学科。

2. 研究内容- 地貌类型及特征：分类描述各种地貌形态，如山地、平原、丘陵等。

- 地貌形成过程及影响因素：探讨地貌形成的内外动力作用，如构造运动、水流、风力等。

- 地貌发育与演化：分析地貌随时间的演化过程及其控制因素。

- 地貌与人类活动的关系：研究人类活动对地貌的影响和地貌变化对人类活动的影响。

3. 地貌分类- 按成因分类：构造地貌（如褶皱山脉、断层崖）、侵蚀地貌（如峡谷、河流阶地）、堆积地貌（如沙丘、三角洲）、气候地貌（如冰川地貌、风化地貌）、生物地貌（如珊瑚礁、泥炭沼泽）等。

地层对比方法地层划分对比是所有油气藏工作的基础。

对地层进行合理的划分和对比,对油气勘探而言，地层研究以野外露头、井下和地面的古生物资料、地震勘探成果以及测井曲线为主要资料，有条件时辅以绝对年龄测定资料。

以界、系、统、组、段为研究对象，是油气藏描述中由单井评价到多井研究的重要程序,是描述储层形态和储层参数空间展布特征及其变化规律的前提,对于油气田开发具有重要意义【1】。

流程图【2】地震剖面探井分层意见测井资料岩心露头实验室资料↓岩心观察↓选定并分析基干剖面↓确定标志层和小层细分方案↓逐井对比↓剖面检查↓建立数据表↓编制图幅（一）地层对比方法常见地层对比方法有：古生物地层学方法、岩石学方法、地层物理方法等。

南梁-华池地区自上而下依次钻遇了第四系、白垩系、华池组、洛河宜君组、安定组、直罗组、延安组；延长组（未穿）。

该区长4+5地层厚度达90-100m左右，地层内部缺乏标志层，对比难度较大。

本次研究我们采用的方法是：（1）标志层控制由于该区内部标志层很难确定，前人所用的标准层有两个:安定组泥灰岩和张家滩页岩，前者在研究区属未测井段，后者研究区大部分未钻穿，地层对比时难以使用。

经过反复地追踪对比，发现延9顶部煤层在该区相对稳定，平面上有一定的可追踪对比性，是研究区最好的对比标志层。

延9顶煤标志层大多由2层煤组成，单层厚1.2m，电性特征较明显，主要表现为高阻、高声速、低自然伽玛，易于识别和追踪。

对比中认为：本区声速、井径、电阻在地层对比中用得最多，可代表等时，依据是在相同时间形成的一套岩石应具有相同的岩性特征，反映在声速、井径曲线相同。

(2)邻井追踪不同沉积相带分布有一定的范围，各种相带在平面上组合和变化具有一定的连续性和继承性，进行邻井追踪以保证地层对比的准确性和合理性。

(3)地层厚度基本相近前人大量的研究成果表明，在鄂尔多斯盆地内部地壳运动以整体的垂直升降作用为主，盆地地层厚度基本保持一致，变化相对稳定，研究区的这一特点，为采用“等厚法”的地层对比方法创造了先决条件。

地层对⽐地层对⽐地层对⽐的⽬的主要是统⼀不同地区地层的划分,在区域上取得统⼀的地层分层数据,并通过从点到⾯、由近⽽远对各个相应地层层位的对⽐,掌握其岩性、厚度以及⽣储盏组合在区域上纵横向变化的规律,为油⽓勘探与开发的各种地质研究⼯作提供可靠的基础资料。

地层对⽐也叫钻井剖⾯对⽐,指的是钻井过程中钻遇的地层与邻井或邻区的地层对⽐。

其⽬的要达到本井与邻井、邻区统⼀地层的划分,也可为钻井⼯作优质快速地完成钻探⽬的起到积极的作⽤。

例如,在录井过程中,对采取的钻时和岩屑等资料,都要及时与邻井对⽐,了解相同层位地层的变化,从⽽作出地层预告,以便卡准取⼼层位,确定完钻深度,以及修正设计等。

因此地层对⽐⼯作,不但是研究区域地质的基础,⽽且也是做好录井⼯作的重要环节。

⼀、地层对⽐前准备⼯作1.收集区域及邻井的地层、古⽣物、岩矿等资料。

2.收集⼯区构造井位图、地震测线位置图、地震剖⾯图、地震标准反射层构造图。

⼆、标准剖⾯的建⽴1.标准剖⾯⼀个地区⽤以认识地层层序,地层特征,作为分层对⽐标准的⼀个井剖⾯叫做“标准剖⾯"。

标准剖⾯应具备以下条件：1)地层完整⽆缺,没有断缺或剥蚀。

2)能反映这⼀地区地层的⼀般特点。

3)各项分析化验资料和录井资料较齐全。

4)油⽓层的分布和厚度有代表性。

在⼀个新地区找油,开始由于缺少地层资料,往往只有根据地⾯露头或基准井(或参数井)所揭⽰的地层剖⾯,建⽴盆地内部的标准剖⾯。

但是,随着打井和钻井资料不断增多,对盆地内部地层变化规律的认识也逐步地深⼊,就可以选择更有代表性的井剖⾯作为标准剖⾯。

当地层横向变化⼤时,可以根据地层变化的规律,分相带、分地区建⽴各⾃的标准剖⾯,作为分区对⽐的依据或标准。

然后,各地区之间再⽤它们的共性对⽐连接起来。

2.地层划分欲进⾏地层对⽐,了解井与井之间地层的关系,必须⾸先进⾏单井剖⾯分析,把各井所钻穿的地层剖⾯特点搞清楚。

利⽤各项资料,把⼀个剖⾯在纵向上分成若⼲特征有明显区别的段落,并寻找组、段划分的依据,合理地划出地层界限,这就是地层划分。

地层划分对比1、编制地层柱状对比图编制地层岩性岩相、生物地层和年代地层柱状对比图，建立起编图区目的层位的等时地层格架。

编绘实测地层剖面的岩性岩相柱状图。

编绘路线地质信手地层剖面或图切地层剖面的岩性岩相柱状图。

2、岩石地层划分对比一般采用以下几种方法：(1) 重要地层界面法：一些重要的地层界面，如角度不整合面，假整合面作为划分对比大级别地层单位如群、组的依据。

相比之下，岩性突变面、地层结构转换面则是划分对比次一级地层单位, 如段、层的重要标志。

(2) 标志层法：标志层在岩石地层中极为重要，通常代表了某一重要的地质事件，在区域分布上稳定，其特征的岩性野外也容易识别，区域对比性很好。

因此，多用来作为划分对比不同级别地层单位的标志。

如赣西北双桥山群中分布较稳定的一套变质砾岩、砾质砂岩，是最大海退期的沉积，也是该群中标志最醒目的一套地层，因此将其作为修水组和安乐林组的划分标志。

(3) 岩性法：岩性差异是岩石地层划分对比的直接依据，很多重要的岩石地层单位界线都是根据岩性的差异而划分的。

如华南地区二叠系龙潭组为一套含煤的陆源碎屑沉积，而上覆的吴家坪组为典型的碳酸盐沉积，二者存在着明显的岩性差异。

(4) 岩性组合法或地层结构法：某些岩石地层通常由2个或2个以上的岩石类型交替出现，组成旋回层，通过单纯的岩性差异很难将这些地层划分开。

要划分这类地层必须采用地层结构、岩性组合、岩石单层厚度及基本层序等标志。

此外，还要考虑到沉积构造及相应的沉积环境。

3、生物地层划分对比常用的方法主要有以下几种：（1）标准化石法：通过地层中的标准化石进行地层对比的方法。

在生物地层划分对比中，标准化石是最理想、最重要的生物标志。

标准化石演化快速，因而生存时间短，在地层中的垂直分布时限短，便于较精确地进行地层划分和等时对比；标准化石扩散迁移速度快、地理分布广，因而有利于进行较大区域的等时性地层对比；标准化石在地层中数量众多、鉴定特征明确，易于在岩层中发现、识别和鉴定，有利于进行区域上的延伸和对比。

地层的划分和对比（一）地层的划分依据所谓地层是在地壳发展过程中形成的各种成层岩石的总称，包括变质的和火山成因的成层岩石在内。

从时代上讲，地层有老有新，具有时间的概念。

地层和岩层这两个名词相似，但岩层一般是泛指各种成层岩石，而不必具有时代的概念。

地层既然具有时代的概念，所以地层就有所谓上下或新老关系，这叫做地层层序，也就是相当于一本书的页次。

如果地层没有受过扰动，愈处于下部的地层时代愈老，愈处于上部的地层时代愈新，叫做正常层位。

前面已经讲过，这种上新下老的关系叫地层层序律。

但是，组成地壳的地层是十分错综复杂的，或者由于地壳运动造成地层缺失，或者由于构造变动弄得层序颠倒，或者由于岩浆活动和变质作用改变了地层的产状和面貌。

这就如同一本年代久远并保存不好的古书一样，已经变成残篇断简，字迹模糊，必须进行一番校订考证工作，分章划段，才能读懂其内容；地层也是如此，既要把地层整理出上下顺序，又要划分出不同等级的阶段和确定其时代，这就是地层的划分。

划分地层的主要根据如下：1.沉积旋回和岩性变化对于一个地区的地层进行划分时，一般是先建立一个标准剖面。

凡是地层出露完全、顺序正常、接触关系清楚、化石保存良好的剖面就可以做为标准剖面。

如果是海相地层，往往表现出岩相由粗到细又由细到粗的重复变化，这样一次变化称一个沉积旋回，也就是每一套海侵层位和海退层位构成一个完整的沉积旋回。

例如，在剖面中共包括三个大的沉积旋回，那末就可以据此把地层划分为三个单位。

根据沉积旋回划分地层应当注意这样几点：第一，因为地壳升降运动是波动性的，所以沉积旋回的级别有大有小，即一个大旋回中可以有几个小旋回，而一个小旋回中又可以包括几个更小的旋回，根据具体情况，划分的地层单位也有大有小。

第二，每一旋回中的海侵层位容易保存，而海退层位则不易全部保存或者根本不保存，因此一个沉积旋回不一定是完整的。

第三，每一沉积旋回一般总是由粗碎屑岩（通常是砾岩）开始，称底砾岩，因此，底砾岩的下部层面往往是两个地层单位的分界面。

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。

第二节地层的划分与对比及地质年代表一、地层划分与对比的概念(一)地层划分地层的划分是地层学的一项基础任务，也是地质工作的基础。

其目的在于确定区域地层层序和建立相应的地质年代系统。

我们把一个地区的岩层，按其形成的先后顺序、岩性、化石等特征归纳成不同级别的地层单位，建立区域地层层序，了解该区域地层在时间上的变化规律，称为地层划分。

如果地层形成以后，一直保持其原始生成顺序，即老地层在下，新地层在上，属正常层序。

但在地壳发生过强烈运动的地区，由于岩层遭受褶皱和断裂的影响，使原始地层产状发生变动，甚至倒转，使早期形成的岩层覆盖于晚期形成的岩层之上。

因此地层划分首先要判定地层的正反顺序，建立正常层序。

地层的特征和属性是多种多样的，如岩层的几何形态、接触关系、岩性、岩石组合、化石特征、地球物理和地球化学性质等，其中任何一种特征都可以作为划分地层的依据。

由于切分地层的依据和标准不同且具有多样性，因而可以划分出多种地层系统，不同种类的地层划分可以重叠在同一剖面上进行，这就是地层单位和地层划分的多重性。

目前常用的有岩石地层单位、生物地层单位和年代地层单位三种。

(二)地层对比在地层划分的基础上，将不同地区(或剖面)的地层进行比较，论证其地质时代、地层特征和地层层位的对应关系，即为地层对比。

在实际工作中，由于特征和依据不同，有不同种类的对比。

例如：岩石地层对比是论证岩性特征和岩石地层位置是否相当；年代层对比是要论证地层的地质年龄和年代地层单位的位置是否相当；生物地层对比是要说明含化石层的化石内容和生物地层位置是否相当。

地层划分与对比两者在原则和依据上是同一的，在方法上是有密切联系的。

二、地层划分与对比的方法(一)岩石地层学方法凡是以地层的岩性特征为主要研究内容，以岩性界面变化为准，划分地层，是建立区域地层层序的主要方法统称为岩石地层学方法。

岩石特征主要指岩性、岩石组合、岩相、岩层的横向展布和岩石的变质程度等。

根据岩石特征的相似程度，对地层进行划分，并建立岩石地层系统。