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目录1 概述 (2)2 “高分辨率层序地层学”概念的剖析 (2)3 高分辨率层序地层学的基本原理 (2)3.1基准面变化原理 (3)3.2沉积物体积分配原理 (5)3.3相分异原理 (6)3.4物质守恒原理 (6)4 在油气勘探中的应用 (6)4.1 储层对比 (7)4.2 储层分布预测 (7)5 总结 (8)参考文献 (9)1 概述高分辨率层序地层学是由美国科罗拉多矿业学院Cross教授(1988)带领的研究组所提出,它以野外露头、钻井岩芯、测井和高分辨率地震反射剖面资料为基础,根据地层的过程响应沉积动力学原理,通过精细地层层序划分和对比技术将钻井的一维信息转变为三维地层叠置关系,从而建立区域、油田乃至油藏等不同规模层次的储层、隔(夹)层及烃源岩层的成因地层对比格架。
高分辨率层序地层学理论核心为:在基准面变化过程中,由于可容纳空间和沉积物供给量比值(A/S)的变化,在相同的沉积体系域或相域中发生沉积物的体积分配作用,导致沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、相类型以及岩石结构和相组合类型发生变化。
基本理论包括基准面原理、体积划分原理、相分异原理和旋回等时对比法则。
其理论的关键点是基准面变化控制了层序地层的发育。
2 “高分辨率层序地层学”概念的剖析由于“层序地层学”概念诞生于前,“高分辨率层序地层学”概念诞生于后,在“层序地层学”概念先入为主的情况下,可能会有人认为“高分辨率层序地层学”一词的核心是“层序地层学”。
其实不然,只要深刻地理解了高分辨率层序地层学的理论方法体系构成,不难得出,它与经典的层序地层学是有质的差异的,二者之间无论是在概念、理论体系构成上,抑或是在方法体系构成上都有不同。
高分辨率层序地层学虽然借鉴了经典层序地层学的某些思想,但它不是对经典的层序地层学的一种简单升级,而是质的革新,具有一套完全独立于经典层序地层学的、不但适用于海相地层而且适用于陆相地层的理论方法体系,它摆脱了经典层序地层学关于海平面变化控制层序形成这一思想对陆相层序地层研究的束缚,通过对基准面旋回的不同层次性分析,实现不同级次的层序地层划分与对比,从而构建起高分辨率层序地层格架。
绪论层序一词(sequence)，由Sloss在1949年第一次引入地质学中，认为它是“比群和超群更高一级的岩石地层学单位”，而没有现代层序地层学的概念．70年代初，北美、西欧一些国家，把地震地层学方法广泛应用于石油和天然气的勘探，取得了显著的经济效益，同时也积累了大量的地震资料和分析解释经验。
许多地质学家从中发现了许多在以往地面露头、岩芯和测井资料研究中忽视了的,或从未发现过的一些重要现象，认识到他们长期信守的某些基本地质概念需要加以修正。
美国石油地质学家协会(AAPG)于1975年以地震地层为中心召开年会，专门讨论这些问题并进行理论总结，随后，于1977年公开出版了由佩顿主编的‘地震地层学”。
层序地层学的主要奠基者P.R.Vail教授在这本书中，发表了他的两篇经典论文，对层序地层学中的众多基本概念、定义和关键性术语，首次作出了明确和系统的说明，因此，从P.R.Vail的两篇经典论文发表时期开始，意味着层序地层学的正式诞生。
80年代初期，以美国埃克森石油公司(EXXON) P.R.Vail为首的研究集体，在这一新的思想指导下进行了大量工作，发表了许多研究成果，同时利用层序地层、磁性地层、年代地层以及生物地层中所反映的海平面变化和同位素年龄等大量资料，编辑了全球中生代以来的年代地层和海平面旋回曲线图，厘定了不整合面与海平面变化的概念，并强调地震剖面、测井和地面露头的综合研究，是识别海平面变化的重要手段；1986年，第12届全球沉积学大会上正式公布的全球沉积学计划(GSGP)中指出，“长期以来，地质学家对地球历史中的韵律和特殊事件的发现和解释，具有浓厚的兴趣，近10年来，有几个方面的进展，已为从全球规模来考虑问题提供了一个新的超常的良机，其中最有希望的进展是层序地层学”；1988年9月，全球沉积地质委员会(GSGC)正式将层序地层学和全球海平面变化纳入GSGC研究计划中，层序地层学被推向“学科研究的前沿”，在1988年正式出版了由C.K.威尔格斯主编的《海平面变化综合分析》(1993年由徐怀大和魏魁生等人译为中译本，译名为“层序地层学原理”)，之后在1989年又相继出版了桑格瑞和维尔等主编的《应用层序地层学》。
第一章高分辨率层序地层学的理论基础与海相盆地或大区域规模级的经典层序地层学分析不同，高分辨率层序地层分析以地表三维露头、钻井岩芯、测井和高分辨率地震反射剖面为主要研究对象，其中尤以钻井岩芯和测井剖面资料为最重要的研究基础。
通过各种资料的精细层序划分和对比技术，将钻井或露头，以及地震剖面中的一维或二维信息转换为三维地层关系的信息，从而建立区域、油田乃至区块或油藏级规模储层的等时成因地层对比骨架，大大提高储层、隔层及油层分布的预测和评价精度。
这一层序分析工作主要基于下述4个基本原理。
第一节基本原理一、地层基准面原理基准面是一个较古老的概念，Davis早在1902年就总结了关于基准面的不同定义，多达十几种。
目前在地质学中引用的基准面概念主要有3种：①地貌学上的平衡剖面或侵蚀基准面，即基准面是侵蚀作用的终极状态；②地理学上的临界面，即基准面是一个颗粒在其之上无法停留下来，而在其下则发生沉积与埋藏作用的界面(Sloss，1962)，在实际应用中，人们常将沉积基准面看作是海洋环境中的海平面和陆地环境中的湖平面等具体物理面；③地层基准面（图1-1，Wheele,1964），在高分辨率层序地层学理论体系中，以T.A.Cross，教授为主的成因地层研究小组（1994）引用并发展了Wheele的基准面概念认为基准面既不是海平面（或湖平面），也不是相当海平面（或湖平面）向陆地延伸的一个水平面，而是一个相对于地球表面波状升降的、连续的、略向盆地方向下倾和呈抛物线状的抽象面（非物理面），其位置、运动方向及升降幅度不断随时间延续而变化（图1-1）。
基准面在升、降变化过程中具有向其幅度的最大值或最小值单向移动的趋势，由此构成一个完整的上升与下降基准面旋回，是一个受湖平面（或海平面）升降和构造沉降，沉积负荷补偿，沉积物补给和沉积地形条件等多种综合因素制约的地层基准面旋回，因此，地层基准面并非为简单的海平面（或湖平面），分析基准面旋回与成因层序形成的过程－响应原理，是理解地层层序成因并进行层序划分的主要依据。
1.论述层序地层学发展的主要学派，并阐述他们之间的关键不同点，着重从其形成机制、模式和研究方法论述。
1. 高分辨率层序地层学：是以Cross领导的科罗拉多矿业学院成因地层研究组为代表提出的，邓洪文教授首次将该理论体系在国内作了较为详细的介绍，随后引起了许多地质学家的重视，并逐步在实践中得到应用。
高分辨率层序地层学就是利用高分辨率地震剖面、测井、岩心和露头资料，通过对层序地层基准面的分析，运用精细的层序地层划分对比技术，建立高分辨率层序地层框架，由于时间分辨率的增加，地层预测的准确性大为提高，并能为油藏数值模拟提供可靠的岩石物理模型。
1.理论基础：高分辨率层序地层学理论的核心是：在基准面变化过程中，由于可容纳空间与沉积物通量比值(A／S)的变化，相同沉积体系域或相域中发生沉积物的重新分配作用，导致沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、相类型及岩石结构发生变化。
这些变化是基准面旋回中所处的位置和可容纳空间的函数。
基本理论包括基准面原理、体积划分原理、相分异原理和旋回等时对比法则。
其理论的关键点是基准面变化控制了层序地层的发育。
1.1 高分辨率层序地层学基准面旋回简介：作为对一个基准面旋回变化过程中形成的沉积体进行研究的分支学科，高分辨率层序地层学研究的基本单元是成因层序，即以等时面为界的时间地层单元，研究的基本原理是地层基准面或平衡剖面理论。
地层基准面为一抽象的、动态的非物理界面它是海平面、古构造(区域、局部)、古气候、古物源及沉积物供给速率、古地理等多种影响因子的函数。
基准面位置运动轨迹及方向、波动振幅及频率随时间而变化，并能准确地、动态地反映空间及沉积过程。
基准面在变化中总具有向其幅度的最大值或最小值单向移动的趋势，构成一个完整的上升下降旋回。
一个基准面旋回是等时的，在一个基准面旋回变化过程中(可理解为时代域)保存下来的一套岩石为一个成因地层单元，即成因层序，它以时间面为界，因而为一个时间地层单元。
层序地层学原理及应用姜在兴李华启等编著第一部分层序地层学原理层序地层学是一种划分、对比和分析沉积地层的新方法。
当与生物地层及构造沉降分析相结合时，它提供了一种更精确的地质时代对比、古地理恢复和在钻井前预测油气储集岩、烃源岩和盖层的方法。
层序地层学概念在沉积地层上的应用有可能提供一个完整统一的地层概念，就象板块构造曾经提供了一个完整统一的构造概念一样。
层序地层学改变了分析世界地层记录的基本原则，打开了了解地球历史的一个新阶段，因此，它可能是地质学中的一次革命。
从本质上说，层序地层学分析提供了划分层序和体系域等时间地层单位组成的地层格架，这些层序和体系域与特定的沉积体系、岩相和油气分布有密切联系，并形成于与海平面相对变化有关的基准面变化。
而这些变化表现为地震资料上的反射不连续性和测井、岩心及露头剖面上相带叠置方式的变化。
层序地层学在世界范围内得到了广泛的应用，有以下几方面原因:①消除了地层学中长期存在的年代地层与岩石地层单位及生物地层单位三重命名的混乱现象。
地震反射近似地逼近等时面本身，为地层的划分与对比(至少在准层序级以上) 提供了有力的武器。
象板块构造学说提供了全球统一的构造概念一样，层序地层学也有可能提供一个全球统一的地层学格架和沉积作用格架。
②第一次提出了全球统一的成因地层划分方案(成因地层年表)。
过去人们根据某一或二项标志，提出过地层划分方案(地层年表)，其中有古生物的、岩性的、放射性向位素年龄的、古地磁的方案等。
但由于没有从根本上从地层的成因和发展上进行研究，因此，出现了许多相互矛盾、无法解释的现象。
层序地层学通过对控制地层形成的四个要素(构造沉降、全球海平面升降、气候、沉积物供应) 的综合分析，得出相对海平面(或基准面) 控制层序形成与发育的概念。
将层序内部和层序之间的成因联系确立下来，把地层学从描述性提高到有完整体系的理性阶段。
③建立了地层分布模式。
层序地层学是研究地层分布模式的一门科学，它把层序定义为“顶、底以不整合或与这些不整合相应的整合为界的、成因上有联系的一套地层”。
・11 -沉积不整合中的高分辨率层序地层学Hamon Youri摘要：三十年来，层序地层学概念的发展和应用引起了把不整合面作为地层单元的边界面的浓厚兴趣。
仅有很少的硏究把焦点放在对成岩作用和沉积过程以及沉积不整合形成时间的理解上。
然而，这些过程代表着不整合面形删间仅有的环境变化沉积记录。
本研究基于一种综合的研究方法（如杯数据、薄剖面、阴极发光、地球化学分析），其目的是根据沉积不整合介绍一个实际的地层层序记录的例子。
在Lodeve地区（法国东南盆地的**边缘），上Hettangian阶到Sinemurian 阶为碳酸盐岩沉积序列，类似鲫粒灰岩的碳酸盐岩储层表明是复合不整合面。
为了理解这些不整合的起源，具中一个不整合被详细地加以硏究。
地层的几个形成阶段已经被认可。
首先是海侵侵蚀发生，接着是与铁矿物相关的石针迹和双杯迹的生物钻孔的发育，这可以显示是与后来最大海泛时期相对应的凝缩阶段。
这些生物钻孔的晶体充填可以表征最大海泛时期之后的高水位时期。
紧接着,在界面上和生物钻孔里面观察到的次生改造和侵蚀可能显示了一个与海退阶段和海退之后低位时期相关的时期的出现。
最后,微泥堤（形成于瓣鲍和珊瑚吸收的细小石灰岩沉积物）可能表明了一个新的与海侵及其最大海泛时期相关的凝缩阶段。
因此，这个不整合记录了一个半相对海平面变化旋回。
储层的几何形状和岩石物性蕴含的含义是多方面的：1）这些独特的不整合可能在同一大陆背景下横向上与其它界面（古喀斯持）相关或与海相层序、变化的高分辨率层序相关。
2）这些不整合面的侧向变化导致了成岩作用和岩石物性的非均质性（孔隙度、渗透率）。
1引言不整合面是沉积物中与沉积记录相关的突变面，它表现为变化沉积期的分界面。
通常情况下，不整合面只有山于特殊环境条件的重要变化（淹没面，古喀斯特面）或长时间的缺断（缺少生物带）被作为地层学记录而得到表征。
然而，大量低于生物地层学分辨率的小型不整合也可以记录沉积体系的演化。
这一过程研究的目标是呈现一个“复合面”的例子，这是一个描述性的术语, 用于记录不整合面瞬时的海相特征。
这将表明这样的界面可以记录沉积旋回，并且它们表现为可能的侧向变化。
这两个结果是高分辨率层序对比和用于储层描述的岩石物性研究的关键点。
2地质背景上Hettangian阶到Sinemurian阶碳酸盐岩系列位于Caussenard浅滩（法国南部石灰岩高原Lodge地区），发育了一大套沉积不整合的沉积，范圉从古土壤或地表喀斯特到潮下带环境的层面受侵蚀的灰岩层，它们之中还有复合不整 合面。
3。
30・-44°30*Lower Juras-sic 帆二1! CenozcicFault图1 Causses 台地的区域地质背景，表现为重要的构造单元。
这个区域是根据同沉 积的SSW-NNE 向断层断块来表征的。
Caussenard 浅滩想jlj 童携進巻串嗣韶卿華世煤蘿层层系（CQvenne 断层的 狭长地带）的\E-SW 走'向窿起艺 该長食把法国东南部的南-东盆地（西特提斯 海被动大陆边缘）与**部的大型大陆边缘碳酸盐岩台地（50X 100km ）——Caussenard 盆地 分离开来（图1）。
从Hettangian 到Toarcian 时期，这个 区域受到拉伸构造运动的影响，与之相关的第一个造山幕是特斯提利古里亚海的 开启。
这个拉伸时期清晰地被同沉积正断层（倾向SW-NE ）以及Liassic 统沉积 物发育的正断层和断层块体的旋转所记录。
Caussenard 浅滩的Liassic 统被划分为四个非正式岩性地层：Hettangian 阶 Parlatges 和口云岩 Cubiques 组，Sinemurian 阶 Lias Calcaire 组（这里的 研究类似于鱼而粒碳酸盐储层）和Toarcian 阶Lias Marneux 组，该地层通过一主Studied Areaj44 Hercyni*n basement 曰 Portnian I 笃二:Trias / Rlietian □ Middlo Jura^-io __ | Upper JuiassicThrust硬地从它的下伏地层单元中分离出来。
Parlatges组（30m厚）表现为一个来自滨海坝粒状灰岩到内陆架瓦克灰岩以及最后大陆暴露的短时间变化。
Cubique 口云岩地层（200m压）记录了米级范圉的向上变浅的且被突变面分隔的口云岩潮缘区旋回的垂向叠加。
Lias Calcaire组（厚度范围在30〜70m之间）由石灰质的相序列组成，解释为浅水台地沉积物。
这个沉积单元被区域性的层面受侵蚀的硬灰岩层所覆盖，表现为来自Oxy no turn到Serpent inum菊石地区大约900万年的沉积间断。
紧接着在沉积物中的重大变化表现为深水环境的典型Toarcian黑色页岩（即Lias Marneux组）。
3下伏复合界面沉积物研究的所有复合界面形成于潮坪沉积的顶部，包括三个白云岩相：1）生物扰动泥晶白云岩，包括均匀的伴有生物钻孔网状系统的泥晶口云岩；2）隐藻纹层岩，包括平坦的或光滑的毫米级厚的泥晶口云岩纹层，被薄的粉砂质的砂屑纹层石灰岩所分隔；偶尔，纹层形态低起伏侧向连接半椭球体的叠层石；3）窗格状的泥晶白云岩，由**泡状窗孔的存在来表征。
生物扰动的泥晶白云岩相中干燥特征的缺乏（1）和生物扰动（平卷虫属）类型指示了一种浅的潮下带到下潮间带的沉积环境。
隐藻的纹层岩相（2）被解释为形成于微生物垫风成粉砂岩的结合物。
基于许多现代例子，这个岩相被认为形成于潮上带和潮间带的上部平顶。
窗孔状泥晶白云岩的窗孔（3）被认为形成于出露发生时的整体收缩。
这个过程导致透镜状孔洞空间的形成，并且作为被渗流晶簇状胶结物早期充填的结果而保存下来。
窗孔的存在表示低能、潮间到潮上的沉积环境。
4上覆复合界面沉积物界面之上恰好5厘米厚间隔的是一个再沉积间隔，包括在一个粘土质的泥屑灰岩骨架里面的毫米级大小的碳酸盐岩屑、介形类、棘皮类和瓣鲍类生物碎屑、针状体和石英质粉砂岩。
经过向上到（1）生物扰动粘土质钙质泥屑灰岩，包括大量的植物碎片和小到厘米级的似核形石或（2）条带状-层状岩相，带有小的由似球粒和鲫粒组成的钙质泥岩褶皱，并且显示了交替的对着进积方向的水流波纹。
似核形石指示了海藻和细菌的活动，这与低能、受限的浅海潮下带环境是相一致的。
生物扰动粘土质含钙质泥岩也与低能、受限的浅海潮下带环境相关。
最后条带状-层状岩相指示潮汐水流：交替变化、反向进积作用的方向以及涨潮和退潮期间颗粒岩透镜体的形成。
钙质泥岩沉积在来源于淹没和静止潮汐期间的悬浮体之上。
条带状-层状岩相与许多不同的动物群有相关性，这可能来源于较少受限的邻近区域（可能来自于水下碳酸盐沙丘或障壁）。
5界面形态和横向可变性复合界面表现出很大的特征多样性和高度横向可变性。
为了了解其起源，这些间断之一（界面1-5）被详细地研究。
观察表明来源于两个出露较好的悬崖（长度分别为700m和900m），各自相隔不到lm的距离。
悬崖的重要组成部分在于我们所观察的不整合面1-5,这个界面显示了一个不规则的变化幅度并被界面下2厘米压的淡褐色氧化铁和氢氧化物（含水赤铁矿和褐铁矿）浸染。
洞穴表现出两种类型：1）管状洞穴（图2, A）；2）双杯迹（图2, B）。
管状洞穴相当于一个简单的直径2-3mm、长度2-3cm的垂直管。
双杯迹是一个“U” 型洞穴，长4-5cm和2cm大，方向垂直于岩层，间隔物出现于U的两翼之间。
横切交义关系表明双杯迹相对于管状洞穴发育较晚。
并且它们都被亮晶白云石充填（图2, C）,形状50-100Mm,内部富含结晶体（氢氧化铁），阴极发光呈无光泽的桔红色与含有瓣鲍外壳和石英砂相关（图2, D）。
在洞穴的顶部，晶体被氧化铁和氢氧化物所侵蚀和侵染。
一些晶体已经口云岩化并且出现含镁方解石组分。
碎屑表明洞穴从顶到底的垂向演化，晶体也越来越多地渐渐改变。
此外，洞穴被一种氧化铁晕所环绕，这趋向于从顶到底的消失。
沉积不整合中的高分辨率层序地层学-15-IT[Dnm[Grr M图2 A）管状洞穴及氧化铁/氢氧化物的矿化作用（箭头）；B）双杯迹洞穴。
C）管状洞穴的晶体充填。
注意氧化铁晕从顶到底部的逐渐消失。
D）管状洞穴的含瓣鲤壳的晶体充填。
E）瓣鲤动物的局部堆积结壳（黑虚线表明生物礁的界线；白色部分表示不整合）。
F）管状洞穴影响了一个堆积建造的中心部位。
G）珊瑚对泥的吸收形成的堆积建造。
H） Ostreid壳，发育于隆起的边缘。
I）分米级规模的不规则形状裂缝横向产生在不整合上」）裂缝的充填物, 由不规则亳米级规模泥质白云岩、白云岩化的晶体和石英粉砂岩组成。
K）沉淀物的第一次产生，10〜50 cm宽，10cm深。
L）沉积物的类似潮道侵蚀（二期产物），2〜3 m宽，0.5〜「5 m深（黑虚线表明上覆岩层的界线，白虚线表明不整合）。
M）类似潮道的充填物，由白云质砂岩和白云质泥岩中的植物碎片组成。
-16-在界面上直接平放着一些小的局部化的10cm高和直径30cm的建造堤（图2E）。
这些微建造被在界面观察到的但是被泥和纯钙质沉积物充填的管状洞穴相似物所影响（图2, F） o它们山瓣鲍、珊瑚组成。
这些微小的建造被在界面观察到的但是被泥和纯的钙质沉积物充填的管状洞穴相似物所影响（图2, G）, 并且被牡蛎科和海扇科结壳在界面的顶部所包裹，这些微建造被类似在界面上观察到的被泥充填的管状洞穴所影响（图2, H）。
钙质泥山亮褐色泥晶灰岩（包括海绵针状体）组成。
没有观察到微生物特征的迹象，这趋向于表明这种沉积物是一种异地成因起源和一种珊瑚与瓣鲍的吸收形成的。
不整合1-5的地形起伏并不是恒定不变的，带有数十米的起伏变化。
横向上, 产生分米级范用的不规则形状裂缝，这些微建造被类似在界面上观察到的被泥充填的管状洞穴所影响（图2, I）。
一些裂缝山加大的似管状或双杯迹洞穴组成; 其他的表现为向下分义，显示出根部的活动。
可以假设这些裂缝和残留物形成于洞穴形成之后，它们被微角砾岩所充填，这些角砾山不规则的毫米级规模的口云质泥岩、口云质晶体和石英粉砂岩组成。
这些微建造被类似在界面上观察到的被泥充填的管状洞穴所影响（图2, J）。
这些特征同5〜10cm深度和宽度的小的不规则坳陷一致。
并且充填相同的矿物而不是根状残留物，且被作为微喀斯特活动来解释。
褐色的氧化铁和氢氧化物呈现在界面之上。
此外，两期沉淀物也在界面上被观察到，第一期由小的沉淀物（10〜50cm宽并且大约10cm深）组成。
这些微隆起被类似在界面上观察到的被泥充填的管状洞穴所影响（图2 , K）,直接被上覆沉积物充填（在前面已经描述过）。
这个侵蚀面表明洞穴和氧化物外壳的存在。
第二期沉淀物山似潮道侵蚀沉淀物组成（2〜3cm宽和0.5〜1.3cm深）（图2, L）。
