碳酸盐岩层序地层学极力推荐共57页文档
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碳酸盐岩层序地层模式一、碳酸盐岩层序地层学概述Vail 等于1987 年提出层序地层学( sequence stratigraphy ) 的概念,在1988 年, Van Wagoner 又提出了新的定义: 研究以侵蚀面或无沉积作用面或可相互对比整合面为界的年代地层学格架中有成因相关意义的岩相的科学。
层序是最基本的单元,一个层序又可分为若干个体系域,体系域内部是个或多个准层序或准层序组。
准层序即是在成因上具有联系的、相对整一的一套岩层或岩层组。
确定层序所必需的许多信息来源于地震资料(当然也可以从露头和井孔中获得)。
除了对早期的硅质碎屑岩讨论以外,对碳酸盐岩层序地层学的讨论也是有用的,因为这样可以唤起对沉积倾向性的理解。
所有的沉积体系都记录了相同的基本过程的影响,但它们的记录又各有所侧重,地质学家应该了解沉积体系在记录海平面变化、气候或其它环境因素中的倾向性,这样便能更加全面地对层序地层学进行学习和研究。
碳酸盐体系不同于硅质碎屑体系. 碳酸盐沉积物是在盆内形成的,因此除了区域构造沉降和海平面变化外,海洋气候和水文条件也控制着碳酸盐的沉积过程。
J. S. Sang在对世界不同碳酸盐台地研究后认为:短期的全球海平面变化( 相对海平面变化)是控制碳酸盐生产率、碳酸盐台地或碳酸盐滩发育及其相分布的主要因素。
1、海相碳酸盐岩——生物礁层序地层学研究目前,涉及我国新生代、中生代和古生代海相碳酸盐岩—生物礁油气层序地层学最为突出的几个成功研究实例是四川普光、新疆塔里木和南中国海油气区,获得了油气突破性发现。
首先研究涉及层序单元划分与基本特征、主要层序界面识别、层序单元划分等内容, 完成了上第三系生物礁——碳酸盐岩层序地层格架、典型生物礁储层层序格架、层序界面或单元划分、层序地层格架下的沉积体系域特征与沉积体系控制因素等研究。
2、碳酸盐岩沉积及层序发育的主要控制因素大地构造作用决定碳酸盐沉积作用背景, 大地构造背景下的盆地结构是影响碳酸盐岩层序几何形态的一个关键因素。
86 地质学09 粱潋对海相层序地层学的认识—以海相碳酸盐岩层序地层为例层序地层学是根据露头、钻井、测井和地震资料,结合有关沉积环境和岩相古地理,对地层层序格架进行地质综合解释的地层学分支学科。
对油气勘探来说,层序地层学具有良好的理论和实际预测作用。
从理论上讲通过对海(湖)平面相对变化的研究可以预测尚未钻探地层的年代,预测某些体系域的地层叠置样式和分布范围,科学的推测盆地的充填历史和地质发展史。
从实际情况来看,通过体系域和沉积岩相分布规律以及高分辨率地震勘探研究,可以预测形成油气藏及其他矿产的的有利地区,预测钻前油藏类型和油层产量及已开发油田的扩边和开发效率。
现以碳酸盐岩层序地层为例,谈谈我对海相层序地层学的认识。
一、碳酸盐岩沉积控制因素碳酸盐岩沉积作用机理明显不同于硅质碎屑岩,但起源于被动大路边缘的硅质碎屑岩沉积的层序地层学原理仍适用与碳酸盐岩的层序地层分析,即碳酸盐岩层序地层样式和岩相分布受构造沉降、全球海平面升降变化、沉积物的供给和气候等4个主要变量控制。
构造沉降产生了沉积物的沉降控件,全球海平面升降变化控制了地层分布控制了地层分布模式,沉积物供给的多少控制了古水深,气候控制了沉积物类型。
气候中的降雨量和温度对碳酸岩、蒸发岩的分布,以及硅质碎屑岩沉积类型和数量都产生了重要影响。
1、相对海平面变化的控制作用。
对于碳酸盐产率、台地或摊的发育及其相应的岩相分布来说,相对海平面的变化是控制碳酸盐岩沉积的首要因素。
相对海平面的变化控制了可容空间的变化,从而控制了碳酸盐岩沉积潜力。
碳酸盐岩沉积物多是在沉积环境中原地生长的。
大部分碳酸盐岩沉积物是由生物产生的,其中不少是光合作用的副产物。
因此,这种生产过程取决于光照程度。
随着水深增加光照程度迅速降低。
高碳酸盐产率主要分布在海水50—100m的水体中,因为该深度内悬浮着大量能进行光合作用的生物。
这种碳酸盐产率的狭窄深度受限制,是碳酸盐产率能否与海平面变化保持同步的重要因素,显然,碳酸盐产率的狭窄受控于水体深度或可容空间的变化,也影响了水体盐度、营养成分、温度、含氧量及水深等因素的变化,从而最终控制力沉积层序的构型。
碳酸盐岩层序地层学—近期进展及应用前言 (1)第一章碳酸盐岩沉积层序和体系域—碳酸盐台地对相对海平面变化的响应 (2)第二章生产性碳酸盐岩隆的地层格架 (23)第三章意大利威尼特阿尔卑斯侏罗纪碳酸盐岩海侵系列:超大陆解体、渐进全球性海平面上升和浅水环境养分富集的记录 (33)第四章巴哈马海湾碳酸盐岩陡坡失稳及其沉积、成岩作用时间对海平面高幅/高频波动的响应 (54)第五章美国得克萨斯州McKittrick峡谷二叠纪盆地边缘拉马(Lamar)灰岩中沉积类型和沉积过程对地层格架的影响 (70)第六章西澳大利亚坎宁盆地地下泥盆纪礁组合以及低位碎屑岩及高位碳酸盐岩的交互沉积作用 (88)第七章碳酸盐-硅质碎屑混合体系沉积旋回的成因:以西澳大利亚坎宁盆地为例 (101)第八章西德克萨斯麦德兰盆地马蹄环礁东部和南部上宾夕法尼亚统的地震层序和地震相 (115)第九章碳酸盐台地边缘对淹没事件的响应:环境突变证据 (128)第十章加积和退积碳酸盐陆棚的层序地层学,印度尼西亚加里曼丹中部渐新统 (137)第十一章爪哇海中新世碳酸盐岩隆的层序地层学 (151)第十二章南Great盆地Bonanza King组中、上寒武统台地碳酸盐的层序地层、三级沉积物可容空间事件及准层序叠加样式 (158)第十三章爱达荷州及蒙达拿州下密西西比统Mission Canyon组及相同层位的层序地质学和进积型前陆碳酸盐缓坡演化 (169)第十四章Latemar台地中三叠统白云岩的层序地层学和体系域发育(意大利北部):根据旋回叠置样式进行露头标定 (186)第十五章进积中新世碳酸盐岩的高分辨率层序地层学:在地震解释中的应用 (201)第十六章西班牙东南部Las Negras地区中新世碳酸盐岩组合的层序地层学:相对海平面变化定量分析 (210)第十七章新墨西哥州瓜达卢普山脉Last Chance峡谷二叠纪上圣安德列斯组内的体积分配和相分异 (227)第十八章台地碳酸盐旋回的古代露头和现代实例及其在地下对比及储层非均质性研究方面的意义 (250)第十九章控制渗透率演化的准层序几何形态:以新墨西哥州瓜达卢普山圣安德列斯组和Grayburg组为例 (259)本专辑主要选自1991年举行的美国石油地质学家协会年会的碳酸盐岩层序地层学研讨会论文。
碳酸盐岩储集层碳酸盐岩油气储层在世界油气分布中占有重要地位,其油气储量约占全世界油气总储量的50%,油气产量达全世界油气总产量的60%以上。
碳酸盐岩储集层构成的油气田常常储量大、单井产量高,容易形成大型油气田,世界上共有九口日产量曾达万吨以上的高产井,其中八口属碳酸盐岩储集层。
世界许多重要产油气区的储层是以碳酸盐岩为主的;在我国,碳酸盐岩储层分布也极为广泛。
[1]碳酸盐岩的储集空间,通常分为原生孔隙、溶洞和裂缝三类。
与砂岩储集层相比,碳酸盐储集层储集空间类型多、次生变化大,具有更大的复杂性和多样性。
砂岩与碳酸盐岩储集空间比较(据Choquette和Pray,1970 修改)(一)原生孔隙1、粒间孔隙多存在于粒屑灰岩,特征与砂岩的相似,不同之处是,易受成岩后生作用的改变,常具有较高的孔隙度。
另外,有的由较大的生物壳体、碎片或其它颗粒遮蔽之下形成的孔隙,称遮蔽孔隙,也属粒间孔隙。
2、粒内孔隙是颗粒内部的孔隙,沉积前颗粒在生长过程中形成的,有两种:生物体腔孔隙:生物死亡之后生物体内的软体腐烂分解,体腔内未被灰泥充填或部分充填而保留下来的空间。
多存在于生物灰岩,孔隙度很高,但必须有粒间或其它孔隙使它相通才有效。
鲕内孔隙:原始鲕的核心为气泡而形成。
3、生物骨架孔隙4、生物钻空孔隙5、鸟眼孔隙(二)次生孔隙1、晶间孔隙2、角砾孔隙3、溶蚀孔隙根据成因和大小,包括以下几种:粒内溶孔或溶模孔:由于选择性溶解作用而部分被溶解掉所形成的孔隙,称粒内溶孔。
整个颗粒被溶掉而保留原颗粒形态的孔隙称溶模孔。
粒间溶孔:胶结物或杂基被溶解而形成。
晶间溶孔:碳酸盐晶体间的物质选择性溶解而形成。
岩溶溶孔洞:上述溶蚀进一步扩大或与不整合面淋滤溶解有关的岩溶带所形成的较大或大规模溶洞。
孔径<5mm或1cm为溶孔;>5mm或1cm为溶洞。
4、裂缝依成因可分为:①构造裂缝:边缘平直,延伸远,成组出现,具有明显的方向性、穿层。
②非构造裂缝:包括:成岩裂缝:压实、失水收缩、重结晶而形成。
第八章碳酸盐岩各论第一节碳酸盐岩的分类一、碳酸盐岩的分类碳酸盐岩首先可按成分划分为石灰岩和白云岩两种基本类型,此外还有若干过渡类型,它们与粘土岩、碎屑岩之间也常存在过渡。
石灰岩—白云岩系列的各类岩石划分如表所示:表1 根据方解石和白云石的相对含量划分的岩石类型碳酸盐岩中常混入粘土物质,它与粘土岩之间存在一系列过渡岩石类型,其分类见下表:表2 石灰岩-粘土岩系列的岩石类型注意,这里的“泥”是指粘土成分的泥,也可用“粘土”代替。
碳酸盐岩中还可混入其它陆源碎屑物质和硅质成分,同样可组成碳酸盐岩与碎屑岩或硅质岩之间的一系列的过渡岩石类型。
二、碳酸盐岩的结构—成因分类从五十年代末期以来,以结构—成因观点提出了许多碳酸盐岩分类方案。
其中最有突破性方案要数福克(1959,1962)以具有成因意义的结构为依据的分类。
它的分类引入了碎屑岩成因观点,认为碳酸盐岩各类岩石的形成,除生物、化学作用外,重要因素是水介质的机械动力作用。
除福克的分类外,邓哈姆(1962)从强调结构的角度来划分碳酸盐岩的结构类型也值得注意。
(一)福克的分类福克的碳酸盐岩分类方案是以石灰岩为主体,考虑到白云岩的成因特点,把碳酸盐岩分为五个类型。
石灰岩的分类基础是以石灰岩中三个主要结构组分端元为依据,把石灰岩划分为三个基本类型,并用三角图图解表示。
1.三个端元(1)异化颗粒:相当于盆内颗粒或颗粒(2)微晶方解石或简称微晶,相当于灰泥或泥晶(3)亮晶方解石胶结物2.三个主要类型Ⅰ亮晶异化石灰岩主要由异化颗粒组成,其粒间空隙主要为亮晶方解石充填或空着,很少含微晶方解石泥。
这种石灰岩是在水动力条件很强的环境中生成的。
强烈和持续的水流使异化颗粒得到很好的淘洗,把微晶方解石从颗粒间冲洗干净,因此,沉积下来的主要是分选很好的异化颗粒。
这些异化颗粒沉积后,粒间水发生化学沉淀,形成亮晶方解石胶结物。
这样,就生成了亮晶异化石灰岩。
这种石灰岩与粘土杂基含量很少的砂岩很相似。
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