层序地层学(第四章)

《层序地层学》重点课程建设收稿日期：2018-04-16基金项目：中国石油大学（北京）重点教改项目“《层序地层学》重点课程建设”（2014-001）；中国石油大学（北京）重点教改项目“《层序地层学》在线课程建设”（2015-002）；全国工程专业学位研究生教育自选研究课题“《层序地层学》在线课程建设”（2016-ZX-408）作者简介：朱筱敏，男，教授，主要从事《层序地层学》、《沉积岩石学》教学科研工作。

当代地球科学正在不断朝着全球化、科学化、综合化和数据化方向发展。

这就要求人们不断地修订、创新传统的地质理论或观念，充分利用多种信息，集成多种地学分支学科，相互渗透，形成新交叉学科[1]。

层序地层学适应了当今科学发展的历史潮流，它的出现在地质学以及与沉积学研究相关的科学领域引起了极大的震动和广泛的影响[2]。

自1988年《层序地层学》诞生之后，中国许多综合性大学和能源行业院校为研究生开设了学位课《层序地层学》，不断构建了合理先进的研究生教育课程体系和研究生培养质量保障体系，取得了丰硕的教学研究成果[3]。

中国石油大学（北京）于1992年为地质资源与地质工程和地质学专业的硕士研究生开设了《层序地层学》学位课，2000年由石油大学出版社出版了、得到较为广泛应用的《层序地层学》教材，2002年被评为中国石油大学（北京）品牌课，是一门特色鲜明、理论紧密联系实际的研究生学位课程。

《层序地层学》教材2002年被评为北京市高校精品教材，2003年被国家教育部评为国家“研究生教学用书”。

在中国石油大学（北京）和全国工程专业研究生教育改革课题的支持下，《层序地层学》进行了20余年的重点课程和在线课程建设，该课程已经建设成为在中国有较大影响的、具有先进教学内容和教学方式、培养高质量研究生的、受益面广的、具有示范或辐射作用的精品课程。

下面是《层序地层学》重点课程和在线课程建设的一些体会和做法。

一、建设团结向上、可持续发展的教学团队一流的教学团队是开展重点课程建设的基石。

《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。

层序地层学教案-作业第一章：层序地层学基本概念1.1 层序地层学的定义1.2 层序地层学与传统地层学的区别1.3 层序地层学的研究对象与方法第二章：地层单元与地层序列2.1 地层单元的定义与分类2.2 地层序列的构成与特征2.3 地层单元与地层序列的研究意义第三章：层序地层学的划分与对比3.1 层序地层学的划分原则与方法3.2 层序地层学的对比技术与应用3.3 层序地层学在油气勘探中的应用第四章：层序地层学野外实习与实践4.1 实习目的与任务4.2 实习地点与剖面选择4.3 实习过程与要求第五章：层序地层学案例分析5.1 案例一：某盆地层序地层划分与对比5.2 案例二：某油田层序地层学应用实例5.3 案例三：某地区层序地层学野外实习成果分析第六章：层序地层学数值模拟与预测6.1 层序地层学数值模拟方法6.2 层序地层学预测技术6.3 数值模拟与预测在层序地层学中的应用实例第七章：层序地层学与沉积相分析7.1 沉积相的概念与分类7.2 层序地层学与沉积相的关系7.3 沉积相分析在层序地层学研究中的应用第八章：层序地层学与生物地层学8.1 生物地层学的基本概念8.2 层序地层学与生物地层学的相互关系8.3 生物地层学在层序地层学研究中的应用第九章：层序地层学与构造地层学9.1 构造地层学的基本概念9.2 层序地层学与构造地层学的相互关系9.3 构造地层学在层序地层学研究中的应用第十章：层序地层学实验技术与方法10.1 层序地层学实验技术概述10.2 实验操作流程与方法10.3 实验数据处理与分析重点和难点解析一、层序地层学基本概念难点解析：理解层序地层学的研究方法，包括野外观察、岩心分析、地震资料解二、地层单元与地层序列难点解析：区分不同地层单元的岩性特征和时间关系，以及地层序列在空间上的变化。

三、层序地层学的划分与对比难点解析：掌握层序地层学的划分与对比技术，包括关键层识别、时间地层单位划分等。

四、层序地层学野外实习与实践难点解析：如何在野外实际操作中识别地层单元和层序界面，以及如何记录和分析地质数据。

操应长教授层序地层学复习资料操应长教授《层序地层学》复习资料⼀、定义层序地层学：是根据地震、钻井及露头资料，结合有关的沉积环境及岩相古地理解释，对地层层序格架进⾏综合解释的学科。

时间的概念：界⾯是⼀个时间段旋回性：⼀套层序就是⼀个旋回，与地层旋回⼀致。

时间格架：全盆地对⽐的等时沉积体系。

成因上有联系的地层：在层序内部没有主要的间断⾯。

定义：基于属性分析定义的地层学分析：岩性地层学，⽣物地层学，磁地层学，化学地层学，年代地层学，异地层学，地震地层学，层序地层学岩性地层学：基于岩⽯性质分析，岩⽯地层单元间的界⾯常为不等时的岩性界⾯。

层序地层学：异地层学：介于岩性地层学和层序地层学之间。

基于边界不连续⾯界定的地层单位，其界⾯为不连续⾯（以岩性地层接触关系为表现）⼆、⼆、发展三阶段：（⼀）概念的提出（⼆）地震地层学反射波速度反映密度差异核⼼：全球海平⾯变化具有⼀致性，海平⾯变化控制了层序发育的特点。

应⽤地震资料和钻测井资料可预测和确定盆地的地层结构、沉积相类型和区域分布。

（三）层序地层学的综合发展阶段三、层序地层学的特点⼀）科学性1、统⼀性：构造运动、海平⾯变化2、等时性：等时界⾯3、时间性：层序界⾯代表⼀个时间段。

⼆）预测性三）综合性多种资料、多个学科的综合四、层序地层学⾯临的问题五、概念和术语的统⼀问题1、陆相层序地层学的成因问题2、层序地层学单元的级序划分3、深⽔层序地层学研究4、陆地沉积的层序地层研究:closs、vail第⼀章层序地层学的基本概念⼀、海（湖）平⾯与可容空间绝对海（湖）平⾯/全球海平⾯：指海（湖）⾯相对于⼀个固定基准⾯如地⼼的⾼度，与盆地内局部因素⽆关，其升降变化多受盆地位置、⽔深、盆内沉积物量等因素控制。

相对湖（海）平⾯：沉积盆地的基底距离湖（海）⾯的⾼度，反映湖（海）盆基底的局部沉降或上升，其升降变化受控于湖（海）平⾯和湖（海）盆基底的位置。

湖（海）⽔深度：指沉积湖（海）盆内沉积物表⾯距湖（海）⾯的⾼度，其⼤⼩受控于相对湖（海）平⾯的位置与已形成的沉积物厚度。

13第四章地层学的其他方法和理论地层学是地质学的重要分支学科，研究地壳不同层位的岩石、构造、沉积特征以及形成演化，以揭示地球历史和动力学。

除了经典的相对年代学和绝对年代学方法，地层学还有一些其他方法和理论，从不同角度提供了对地层的研究。

一、地球物理方法：1.地震波法地震波法基于地震波在不同介质中的传播速度和路径变化，利用地震波速度衰减曲线和地震记录来确定地下地层结构。

通过测量地震波的传播时间和振幅，可以推断地下不同层位的岩性、厚度和构造。

2.重力法重力法根据地球物体引力的性质，测量地球上不同地点的重力值，并绘制重力异常图。

地层的厚度、密度和地下构造变化会导致重力异常的产生，通过分析重力异常的分布情况，可以推断地下地层的特征。

3.磁力法磁力法利用地球磁场的性质，测量地球表面不同地点的磁场强度和方向，并绘制磁力异常图。

地层的磁性差异和磁化过程可以导致磁力异常的产生，通过分析磁力异常的分布情况，可以推断地下岩性和构造。

二、生物地层学方法：1.化石记录化石记录地层学是利用化石在地层中的分布和演化来确定地层的年代和层序。

化石的形态、种类和分布在时间和空间上具有特定的规律，通过对不同地层中化石的研究，可以建立起化石时代标尺和化石地带，从而推断地层的相对年代和层序。

2.古生态学古生态学是研究古生物群落和环境关系的学科，通过对古生物群落的组成、结构和环境偏好的分析，可以推断地层的沉积环境和古地理变化。

不同生物群落和物种对环境的敏感程度不同，通过对古生态环境的重建，可以揭示地层的演化和变化。

三、层序地层学方法：层序地层学是基于地层的垂直序列和侧向变化的特点，研究地层的时空格局和沉积动力学。

层序地层学方法包括：1.标尺地层学标尺地层学是建立地层序列和划分地层单元的基础。

通过对地层的厚度、岩性、岩石组合和化石含量的研究，可以建立起地层序列和划分地层。

2.沉积层序学3.改变指示法改变指示法是利用特定事件、岩石特征或化学特征来划分地层序列。

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。