基准面旋回
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学号:2006130035姓名:陈龙成绩:基准面和可容空间基本知识体系及自己的看法高分辨率层序地层学理论的核心内容是:在基准面旋回变化过程中,由于可容纳空间与沉积物补给通量比值的变化,相同沉积体系域或相域中发生沉积物的体积分配作用和相分异作用,导致沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、相类型及岩石结构和组合类型发生变化[1]。
基准面是高分辨率层序地层学研究的核心,可容空间是与基准面密切关联的概念,本文总结出了基准面及可容空间的基本知识体系,同时就基准面和可容空间也提出了自己的观点。
1.基准面和可容空间基准面和可容空间都是高分辨率层序地层学中极其重要的概念。
特别是基准面这个概念,是高分辨率层序地层学研究的直接对象,最终在实际应用中我们也是要划分出层序的上升和下降旋回。
而可容空间却是和基准面直接关联的概念。
T.A.Cross(1994)引用并发展了Wheeler(1964)提出的基准面概念,分析了基准面旋回与成因层序形成的过程-响应原理。
基准面(Baselevel)并非海平面,也不是一个相当于海平面向陆延伸的水平面,而是一个相对于地球表面波状升降的、连续的、略向盆地方向下倾的抽象面(非物理面),其位置,运动方向及升降幅度不断随时间发生变化的[2]。
可容空间是指位于基准面之下的、沉积物表面与基准面之间可供潜在沉积物充填的全部空间[1]。
可容空间包括早期未被充填遗留下来的老空间和新增可容空间。
可容空间又称可容纳空间、容纳空间、容存空间,它是与基准面相伴存在的一个客观事物。
新增可容空间是指在沉积物沉积的同时新形成的可供沉积物充填的空间[7]。
可容空间是与基准面相伴随而存在着的,可容空间的增加与减少直接受控于基准面的升降和基底构造沉降。
学号:2006130035姓名:陈龙成绩:图2.基准面与可容空间示意图2.为什么提出基准面这个概念我们知道影响层序地层发育的影响因素主要有:海平面、构造沉降、沉积负荷补偿、沉积物补给、气候、沉积地形等因素。
中期基准面旋回划分1、概念:基准面在变化中总是具有向其幅度最大值或者最小值单项移动的趋势,构成一个完整的上升与下降旋回。
基准面的一个上升与下降旋回称为一个基准面旋回;2、分类:目前对基准面旋回级次划分尚未形成统一标准,划法各异。
一种划法是按基准面旋回的结构和叠加特征,将基准面旋回划分为长周期、中周期和短周期,但对不同级别的旋回未作明确的时间周期限定。
还有一种划法是依据基准面的时限、界面类型和主要控制因素将基准面旋回划分为六个级次:巨旋回、超长周期、长周期、中周期、短周期和超短周期。
造成划分上的差异,主要是由于所选择的地层单元尺度不同;3、中期基准面旋回识别标志:中周期基准面旋回由一系列具有进积、加积和退积叠加样式的短周期基准面旋回叠加而成。
中周期基准面界面的识别标志在岩心剖面中有:间歇性暴露面;较大规模的冲刷面;岩相、岩性的突变面4、中期基准面旋回沉积特点:中期基准面旋回是进行储层非均质性研究、储层预测与生储盖组合分析的基本单元;中期基准面旋回明显地控制了储集体的岩性和物性的变化以及沉积微相的变化。
中期基准面上升的早期易形成辫状河道砂体,岩性由粗变细,孔渗由高变低;中期基准面上升的中期一般为心滩坝沉积。
岩性粗细和孔渗无规则变化;中期基准面下降的中晚期易形成河口坝、远砂坝砂体,其岩性由细变粗,孔渗由低变高;基准面下降的晚期易形成水下分流河道砂体。
1 基准面短期旋回的划分依据基准面短期旋回的划分是基准面中期旋回划分的基础。
由于岩心剖面的高分辨率特征,它往往是短期旋回的划分依据和资料基础。
将岩心剖面结合测井曲线特征,在剖面上划分高分辨率的短期基准面旋回。
2 基准面中期旋回的确定基准面中期旋回的确定是根据自然电位(SP)测井曲线特征并结合已有的岩心柱来划分的。
测井曲线是地层记录的一种响应形式,与准层序边界相应的基准面旋回的转换点,在地层记录上是以洪泛泥岩以及相序形式的转换为特征的。
因此在测井曲线上,一方面可根据洪泛泥岩的低电阻率、高自然伽马特征识别准层序边界,另一方面也可将测井曲线样式的转换作为参考依据。
第三章基准面旋回结构和叠加样式的沉积动力学分析第一节基准面旋回升降与沉积动力学的关系一、基准面旋回过程中的几个沉积动力学问题1.基准面旋回的动力学特征有关基准面及其相关的几个重要概念前已述及,这里所要强调的是基准面旋回过程中与沉积动力学相关的几个基本问题:①基准面并非是一个物理界面,而是一个相当河流平衡剖面的抽象势能面。
地表为了达到与基准面的平衡,要不断地通过沉积或侵蚀作用来改变其形态,并向靠近基准面的方向运动;②基准面在其升降变化过程中,总是向其幅度最大值或最小值单方向移动,并由上升和下降两个半旋回构成一个完整的基准面旋回;③基准面的升降可发生在地表之上,或地表之下,也可从地表之下穿越到地表之上后再摆动到地表之下。
当基准面上升并穿越到地表之上时,可容纳空间加大,以沉积作用为主,而下降时可容纳空间减小,沉积作用仅延续到基准面下降至与地表重合的位置,如基准面进一步下降到地表之下不仅无可容纳空间产生,而且可形成侵蚀作用;④一个基准面旋回升降过程中所保存下来的岩石为一个成因地层单元,层序的结构和叠加样式明显受基准面升降过程中的沉积动力学条件控制。
2.基准面旋回过程的沉积动力学模型在进行基准面旋回分析时了解基准面升降状态和过程与沉积动力学的关系是极其重要的,这一动力学关系模型可表述如下:①当基准面下降达最低点位置时,可由基准面下降到地表之下引起包括陆棚(或浅湖)及滨岸带以内的区域发生广泛暴露和遭受侵蚀,沉积盆地的可容纳空间缩小。
与之相对应的是物源区(包括母岩物源区和再侵蚀搬运的沉积区)大面积向盆地方向扩展,沉积物补给量充沛。
又因河流的落差、流域面积和向盆地方向的延伸距离及流量增大,流速加快和能量增高,所能搬运的沉积物数量最多和粒度最粗。
伴随有效可容纳空间向图3-1 基准面升降与沉积动力学的关系模式盆地方向的迁移,在河流入海(或湖)口处呈补偿—过补偿沉积状态,从而产生强烈进积作用(图3-1A);②当基准面上升达最高点位置时,沉积盆地可容纳空间的扩大至最大值。
中期基准面旋回划分
1、概念:基准面在变化中总是具有向其幅度最大值或者最小值单项移动的趋势,构成一个完整的上升与下降旋回。
基准面的一个上升与下降旋回称为一个基准面旋回;
2、分类:目前对基准面旋回级次划分尚未形成统一标准,划法各异。
一种划法是按基准面旋回的结构和叠加特征,将基准面旋回划分为长周期、中周期和短周期,但对不同级别的旋回未作明确的时间周期限定。
还有一种划法是依据基准面的时限、界面类型和主要控制因素将基准面旋回划分为六个级次:巨旋回、超长周期、长周期、中周期、短周期和超短周期。
造成划分上的差异,主要是由于所选择的地层单元尺度不同;
3、中期基准面旋回识别标志:中周期基准面旋回由一系列具有进积、加积和退积叠加样式的短周期基准面旋回叠加而成。
中周期基准面界面的识别标志在岩心剖面中有:间歇性暴露面;较大规模的冲刷面;岩相、岩性的突变面
4、中期基准面旋回沉积特点:中期基准面旋回是进行储层非均质性研究、储层预测与生储盖组合分析的基本单元;中期基准面旋回明显地控制了储集体的岩性和物性的变化以及沉积微相的变化。
中期基准面上升的早期易形成辫状河道砂体,岩性由粗变细,孔渗由高变低;中期基准面上升的中期一般为心滩坝沉积。
岩性粗细和孔渗无规则变化;中期基准面下降的中晚期易形成河口坝、远砂坝砂体,其岩性由细变粗,孔渗由低变高;基准面下降的晚期易形成水下分流河道砂体。
1 基准面短期旋回的划分依据
基准面短期旋回的划分是基准面中期旋回划分的基础。
由于岩心剖面的高分辨率特征,它往往是短期旋回的划分依据和资料基础。
将岩心剖面结合测井曲线特征,在剖面上划分高分辨率的短期基准面旋回。
2 基准面中期旋回的确定
基准面中期旋回的确定是根据自然电位(SP)测井曲线特征并结合已有的岩心柱来划分的。
测井曲线是地层记录的一种响应形式,与准层序边界相应的基准面旋回的转换点,在地层记录上是以洪泛泥岩以及相序形式的转换为特征的。
因此在测井曲线上,一方面可根据洪泛泥岩的低电阻率、高自然伽马特征识别准层序边界,另一方面也可将测井曲线样式的转换作为参考依据。
测井曲线的转换形式,就自然伽马而言,有明显的进积、加积和退积;就自然电位而言,有明显的砂泥岩转换点。
因此就根据这些特点和岩心柱上砂泥岩记录在基准面中期旋回的基础上进一步划分出了基准面短期旋回
进积(progradation)是沉积学引用的普通术语,指沉积中心和沉积相带逐步由盆地边缘向盆地内部迁移过程中,以侧向为主的沉积物堆积作用。
其特点是地层柱的岩
性自下而上变粗或岩相变浅,并形成向盆地原始倾斜的反S或陡斜型退覆沉积层。
进积作用在盆地的沉积物容纳空间增长速率小于沉积物堆积速率的时期发生,并且二者的差越大,退覆沉积层的原始倾角越陡。
退积(retrogradation)是沉积学引用的普通术语,指沉积中心和相带由盆地内部向盆地边缘逐步迁移过程中的沉积物堆积作用。
退积作用在盆地的沉积物容纳空间增长速率大于沉积物堆积速率时(即沉积基准面上升期)发生。
其地层柱的岩相自下而上变细或变深,并形成向物源区超覆的沉积层。
加积河水搬运过程中携带物质的沉积。
当搬运介质无力将碎屑物质往下搬运时,就将其堆积在河床、坡麓或河漫滩上。
原因各种各样。
比如河流的坡降小了,泥沙多了,泥沙的粒径粗了,流量减了,等等。
加积率变化很大。
尼罗河每年给河谷加积的厚度为 9 毫米,而底格里斯—幼发拉底河的年沉积厚度为 18 毫米。
美国西部半干旱地区,年沉积厚度可达 40 毫米。
人的活动对加积率也会有所影响。
比如美国加利福尼亚州的水力采矿,可以使当地河流的加积率提高一倍。