第一篇 层序地层学概念体系
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《层序地层学》夏习要点第一章层序地层学概论1.层序地层学的概念:层序地层学是在沉积学、地层学、古生物学、地震地层学、测井地质学、同位素测年技术等学科不断发展的基础上,在80年代后期发展起来的一种根据地震、测井和露头资料划分、对比和分析沉积地层的新技术(方法)。
2.层序地层学的发展阶段:概念萌芽阶段(1948—1977) ................. . …… ------------- 层序概念建立阶段孕育阶段(1977-1988) ------------------------ -------- -------- 地震地层学形成和发展阶段理论系统化阶段(1988年一现至) ------------- ----- ■层序地层学综合发展阶段第二章层序地层学基本概念与学派1.控制层序的四个因素是什么:一个沉枳层序的岩性和地层叠苴样式常受四个基本因素的综合影响:构造沉降、全球海平面升降、沉积物供给速率、气候2.层序地层学的基本原理:层序地层学的基本原理可表述为:遵循多个沉积学和地层学第一性原理的沉积地层具有特定的形态和时空组合关系,这种形态和时空组合关系在地质历史中周期性地出现,因而具有可预测性。
3.简述层序、准层序、准层序组的概念及准层序组的类型。
答:层序:层序是层序地层学研究的基本单元,它是顶、底为一不整合面或与之相对应的整合面为边界的、一套相对整-的、成因上有联系的地层单元。
层序可进一步细分为体系域(system tract),体系域根据其在层序中的位置以及由海平面所限定的准层序组和准层序的堆积型式确定。
层序的基本组成单元是准层序和准层序组。
准层序:准层序是层序的基本组成单元,是由海泛面或与之相对应的面所限定的、有成因联系的一组相对整合的层或层组序列(Van Wagoner, 1985)。
准层序组:是指由成因相关的一套准层序构成的,具特征堆砌样式的-•种地层序列,其边界为一个重要的海泛面和与之可对比的面,有时它可与层序边界一致。
意义层序地层学通过对地震、测井和露头资料的分析,研究在构造运动、海面升降、沉积物供应和气候等因素控制下,造成相对海平面的升降变化及其与地层层序、层序内部不同级次单位的划分、分布规律;研究其相互之间的成因联系、界面特征和相带分布。
以建立更精确的全球性地层年代对比、定量解释地层沉积史和更科学地进行油藏以及其他沉积矿产的钻前预测。
概念的提出层序的基本概念在18世纪晚期即已提出,认为地层的顶、底界是不整合的单位。
但第一次明确提出层序一词,并用于北美大陆古生代地层划分的是斯洛斯。
到了20世纪50年代后期,美国地质学家韦尔等,在研究了大量资料的基础上,于1965年提出了第一代的全球海平面相对变化曲线和地震地层学基本原理,成功地解决了北海盆地的中生代地层划分,引起了石油地质界的重视,并于1977年出版了《地震地层学在油气勘探中的应用》一书。
它标志着地震地层学的诞生和层序地层学的奠基。
1987年,美国哈克、韦尔、哈登博尔等,在总结各项成果的基础上,提出第二代海平面相对变化曲线,并系统地提出层序地层学的基本理论与概念。
出版了《层序地层学原理》,它标志着层序地层学进入成熟和蓬勃发展阶段。
层序地层学层序地层学是在地震地层学的基础上发展起来的,它概括了地震地层学的基本概念和方法,并综合了生物地层学、同位素地层学、磁性地层学、沉积学和构造地质学的最新成果。
其基本原理是构造运动、全球绝对海平面的变化和沉积物供应速度综合作用的结果,产生了地层记录,也可称作地层信号。
这些记录反映了上述诸作用的规模、强弱、持续时间和影响范围。
其中,构造作用与海平面变化的结合,引起了全球性相对海平面变化,它控制了沉积物形成的潜在空间。
构造作用与气候变化的结合,控制了沉积物的类型和沉积数量,以及可容纳空间中被沉积物充填的比例。
而河流和海洋环境中的沉积作用,又由于水流与地形和水深间的相互影响而引起不同的岩相分布。
规模分级上述作用按其规模可以分为六级:持续时间大于5000万年的称为一级周期,500~5000万年的为二级周期,50~500万年的为三级周期,10~50万年的为四级周期,1~10万年的为五级周期,小于1万年的为六级周期。
层序地层学层序地层学是一门关于地球历史和地质结构的学科,也被称为地层学。
它研究地球表面各个层次的形成、演变、叠置、形态、性质性质和含矿条件等问题。
层序地层学是地质学中的一支重要学科,通过对地质历史进行层序分析,揭示出地球历史的演化过程和构造变化规律,对于理解地球演化史、指导矿产资源勘探开发、支持地质工程和环境保护等具有重要的意义。
下面是层序地层学的详细介绍。
一、层序地层学的概述层序地层学的研究对象是地球表层及其下部岩石的垂直柱状截面(地层柱)、水平展布面(地层露头)、空间分布(地层相)和时空演化过程。
它研究的目的是根据岩性、结构、古生物化石、古地理和特征地质事件等方面的特征,建立地层序列和地层层位,随着研究范围的不同,可以分为区域层序分析、盆地地层学、海相地层学、非海相地层学、构造地层学等。
层序地层学的研究方法主要包括岩石与古生物学、构造地层学、地震地层学、地球化学等方面的技术手段,通过对各种地质现象进行分析和比较,以正确的地图解读和理解,建立真实的地质模型。
二、层序地层学的研究目的和意义1. 研究地球历史和地质构造演化层序地层学的一个主要目的是了解地球历史和地质构造演化。
地球历史是地层学的主要内容之一,通过层次系统对地球历史进行分段和分类,对过去地球环境的演化和特征进行研究,可以推断出古环境、古地理、古气候和地球演化史的重要信息。
2. 指导矿产资源的勘探和开发层序地层学还可以指导矿产资源的勘探和开发。
通过对地层中各种矿产赋存环境、古地理环境和矿床类型的研究,可以确定矿床的分布规律和含矿性质的特征,从而提高矿床的勘探效果和开采利用效率。
3. 支持地质工程和环境保护层序地层学还可以支持地质工程和环境保护。
地层信息可以为工程地质勘察、工程建设和水文地质调查等提供有力的支持,帮助工程师设计科学合理的工程方案,为环境保护、资源可持续性利用和人类生存提供保障。
三、层序地层学的基本概念1. 地层地层是以一定标志为界限所划分出来的,具有一定厚度和广泛垂直分布的自然地质单元。
地层学——层序地层概念简介译者:王立群层序地层学是试尝关联相对海平面转变到沉积层的一门地质学方面的相对较新的分支。
该方式的基础是依照等时界面的识别进行地层作图(例如:地下不整合面、最大洪泛面),因此其大体点是放在年代地层框架上。
层序地层学是校正只强调岩性特点相似性而没有时刻意义的岩性地层学方式的最好选择。
名称中的“层序”涉及旋回沉积,而术语中的“地层学”涉及如下地质进程:一、沉积物形成的地质进程。
二、透过地球表面的时空,这些沉积物如何转变的进程。
目录:1、重要的界面1—1、层序界面1—2、准层序界面2、准层序和准层序组的类型3、地质时期的海平面4、经济意义5、参考文献1、重要的界面1—1、层序界面层序边界被以为是最重要的界面。
层序边界被概念为不整合面或与其相关的整合面。
多期河流砂岩体常常充填与层序边界相关联的海平面下降形成的深切河谷。
层序边界上的深切河谷在侧向上可与河间地域,形成于深切河谷边缘的古土壤相对照。
河谷充填在成因上与先期形成的下覆沉积系统无关。
依照多期砂岩沉积的其它类型有四种区别深切河谷充填的标准:一、比河谷内单河道侵蚀面散布更普遍的高侵面,在区域上可普遍对照。
二、在与下覆地层单元相对照时,相组合反映出盆地在岩相上向前移动。
3、河谷侵蚀面侵蚀掉前期形成的体系域而且在海岸产生时刻距离。
4、增加的河道充填和向上变细的剖面或反映增加可容空间的河流系统特点的转变。
和深切河谷相关的砂岩体是良好的储集层。
目前在这些岩体的对照和散布研究上还存在问题。
层序地层学原理和重要界面的识别有助于解决这些问题。
1—2、准层序界面次要的界面是准层序界面,只是也有人建议描述准层序边界的洪泛面与层序边界相较在侧向上散布更为普遍。
这是因为海岸平原与内陆架相较其倾斜度低的缘故。
准层序边界能够用界面上的物理和化学属性的不同相区别,它们是:地层水的含盐度、碳氢化合物的性质、孔隙度、紧缩速度和矿物学特点。
准层序边界不阻止油气的聚集,可是它能够抑制储层垂向上的联系。
层序地层学层序地层学( sequence stratigraphy):研究旋回式的、成因上有联系的、以侵蚀面( 或无沉积作用面) 或者与其可以对比的整合面为界的年代地层格架, 以及沉积层序内部地层、岩相分布模式的学科,是地层学的分支学科。
——就是根据露头、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。
曲线对比的共同点:1、突变界面2、沉积旋回3、沉积背景第一章绪论第一节层序地层学的形成和发展一、层序地层学的萌芽阶段——概念萌芽阶段(1949-1977)20世纪70年代以前,主要建立了层序地层学赖以发展的地质基础,包括以生物地层学、岩石地层学、年代地层学及动力地貌学为依据建立的一些层序、旋回及均衡剖面理论等。
1、地质学的核心-地层学;地层学的核心——国际地层表(或国际地质年代表)成了讨论任何与沉积地质学有关问题的准绳和尺度。
2、国际地层表的根本问题:①地层表中各代、纪、世、期的命名没有反映出各地质时代的地质特征和它们内在成因联系,存在人为的主观因素。
部分“系”是两分的,部分“系”是三分的。
②地层划分指南中提出的生物地层、年代地层和岩石地层是一个三元分类系统。
没有把此三元分类系统统一到带有纵向成因演化特征的“年代地层单元”这一最根本的客观标准上3、层序地层学的诞生和发展首先得益于“层序”概念的提出。
1)Hutton (1788)首次指出“不整合面”是区分隆起、剥蚀和沉积旋回的物理界面。
2) Lyell和Agassiz(1835,1840)提出的冰川理论中就初步讨论了海平面变化与构造作用之间的关系;3)Suess (1906)发展了冰川理论并进一步讨论了海平面升降与沉积物上超和下超之间的关系。
4)Chamberlin (1909)论述了地壳运动控制了世界范围内海平面变化。
从这个意义上说,可以认为Chamberlin 是当代层序地层学的先驱。
4、层序的概念:“层序是以主要区域不整合为边界的地层集合体”二、地震地层学形成发展阶段——孕育阶段(1977-1988)1、新理论和新方法的出现1) 精确定年方法:同位素年代定年;古地磁测量定年;超微生物分带定年2)板块构造理论发展成熟——深海钻探计划(ODP)的实施(1)地球物理和盆地分析方法去分析地壳的垂向升降、横向伸缩以及各种构造活动、(2)火山活动、重大地质事件发生的时代和规模(3)不同板块演化阶段和不同板块部位发育不同沉积类型组合3)古地理背景研究古沉积:沉积体系的概念和地质与地球物理资料研究古水深:沉积岩性、古生态学、特殊矿物古气候:孢粉组合、沉积岩性以及颜色古水温和古盐度:碳氧同位素、微量元素和包裹体4)高分辨率数字地震勘探技术的发展地质学家可以得到比较精确的、能够反映地下地层形态、岩性、物性、流体性质的不同维数的图像。
层序地层学的基本概念层序地层学: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解释,对地层层序格架进行地质综和解释的地层学分支。
层序:是一套相对整一的、成因上存在联系的、顶底以不整合面或与之相对应的整合面为界的地层单元。
准层序:是以一个海泛面或与之相对应的面为界、有成因上有联系的层或层组构成的相对整合序列。
准层序组:是指由成因相关的一套准层序构成的、具特征堆砌样式的一种地层序列,其边界为一个重要的海泛面和与之可对比的面,有时它可以和层序边界一致。
不整合:是一个将新老地层分开的界面,沿着这个界面有证据表明存在指示重大沉积间断的陆上侵消截或陆上暴露现象。
缓慢沉积段(凝缩层):指沉积速率很慢(1—10mm/1000a)、厚度很薄、富含有机质、缺乏陆源物质的半深海和深海沉积物,是在海平面相对上升到最大、海侵最大时期在陆棚、陆坡和盆地平原地区沉积形成的。
体系域:指一系列同期沉积体系的集合体。
沉积体系:指具有成因联系的、相的三维空间。
海泛面:是一个新老底层的分界面。
他们常常是平整的,仅有米级的地形起伏,但穿过这个界面会有证据表明水深的突然增加。
可容空间:指供沉积物潜在堆积的空间。
相对海平面:指海平面与局部基准面之间的测量值。
准层序:是一层序地层分析中最基本的沉寂单元,是一个一海泛面或与之相对应的面为界的、成因上有联系的层或层组构成的相对整合序列。
准层序的边界:是一个海泛面及与之相关的界面。
大多数准层序边界海泛面均存在着深水沉积与浅水沉积的一个截然界面。
准层序沉积特征:是一个向上沉积水体不断变浅的序列,层厚向上增大,生物扰动向上减少,沉积相向上指示水深变浅,三维空间上表现简单的冲刷和变粗的趋势。