陆相盆地基准面旋回的级次划分和研究意义
基准面旋回和可容空间知识体系及自己的看法
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。
陆相层序地层理论
★ 中国东部拉张性盆地特点
中国东部拉张性盆地内基底断裂发育，盆地均 以正断层为界，盆地的演化经历了燕山期、喜 马拉雅期的演化过程，都具有明显的断陷—拗 陷双层结构。由于盆地内部正断层的差异活动， 造成了盆地凹凸相间的结构，盆地一侧为陡坡， 另一侧为缓坡，有时中央隆起带发育.
陆相湖盆盆地结构示意图
一、陆相湖盆构造特征
1、陆相湖盆成因机制 2、陆相湖盆结构特征 3、陆相湖盆构造演化特征
1、陆相湖盆成因机制
★ 陆相湖盆成因机制之一： 洼地内沉积物按地形法则发生堆积，由于 岩石圈的负载作用，发生非流动弹性变形。 岩石圈凭借其弹性可承受宽度等于其深度 量级的负载，均衡下沉导致沉积物总厚度 可达初始地形负异常的2-3倍，属该成因机 制的盆地主要分布在大陆边缘和大陆裂开 地区。 ---------------坳陷盆地成因
构造运动对层序发育的控制
断层的断裂方式示意图
构造层序与构造沉积幕相当，代表在基本相同的构造机制作用下形成的一组 相关层序，指示盆地一个构造演化阶段。沉积盆地充填演化受控于不同序次 幕式构造运动。 直接控制盆地形成和消亡的一级构造运动具有持续时间长、波及范围广的特 点，控制了构造层序的形成。 导致沉降速率变化的二级构造运动(百万年级)控制了盆地范围的层序形成。 三级和四级构造运动对准层序组和准层序的形成有影响。
(2)层序中包含的体系域类型
海相层序与湖泊气候层序的体系域类型对比
层序 海相层序 湖泊气候层 序 低水位 低水位 体 系 域 类 型 海侵 湖泊扩张 高 水 位 高水位 湖泊收缩
从表中可以看出，湖泊气候层序与海相层序的体系域 类型基本一致，湖泊扩张体系域相当于海相中的海侵体系 域，高水位体系域与湖泊收缩体系域两者相当于海相中的 高水位体系域。
陆相断陷盆地多元控油-主元成藏概念及其意义
陆相断陷盆地多元控油主元成藏概念及其意义刘震赵贤正赵阳郝琦刘俊榜许晓明梁全胜肖伟中国石油大学石油天然气成藏机理教育部重点实验室,北京102249摘要从油气藏形成分布控制因素角度出发提出用多元控油主元成藏这一概念来概括陆相断陷盆地岩性油气藏形成特征和分布规律以期对岩性油气藏勘探起到指导作用陆相断陷盆地岩性油气藏的形成和分布受多种地质条件的影响宏观控制因素多元主要有盆地类型构造带类型沉积体系域类型储集体类型烃源岩质量以及盆地温压系统等在不同盆地上述条件表现出显著的差异性特征但通过对岩性油气藏形成的自身特点和成藏条件的分析认为岩性圈闭能否成藏主要受4个主控因素多元制约油气运移通道流体动力储层临界物性和砂体封闭条件对于具体某一个凹陷或构造带成藏的主要控制因素将更加具体化关键词岩性油气藏成藏条件控制因素多元控油主元成藏中图分类号T E112.3文献标识码A近20年来随着油气勘探程度的不断深入和勘探技术的迅猛发展岩性油气藏勘探理论和技术不断完善为老油区突破找到了新的方向进入20世纪90年代以来我国东西部各大盆地基本都陆续进入了隐蔽油气藏勘探阶段作为最主要的隐蔽油气藏类型之一岩性油气藏的形成机理与分布规律已成为一个备受关注的热点课题许多学者都从不同的方面进行了卓有成效的研究[19]提出了一系列有价值的观点60年代末到70年代初在系统总结我国东部断陷盆地油气分布规律的基础上前人提出了复式油气聚集带的观点[10];林畅松潘元林等2000在研究渤海湾盆地时指出构造坡折带是油气藏形成的有利部位[11];杜金虎等2003通过对二连盆地隐蔽油藏与构造油藏形成和分布差异性的深入研究指出隐蔽油藏与构造油藏形成和分布遵循互补性原理[12];李丕龙张善文等2004从断陷盆地隐蔽油气藏勘探实际出发以隐蔽油气藏形成的主控因素为主线建立了断陷盆地断坡控砂模式并提出了相势控藏的理论认识[13]本文结合多年的研究工作在总结前人工作的基础上提出陆相断陷盆地多元控油主元成藏的概念供大家讨论以期对石油地质理论和岩性油气藏勘探起到推动作用1多元控油主元成藏概念陆相断陷盆地的岩性油气藏的形成和分布受多种地质条件的控制其中每个条件都可看作控制岩性圈闭能否成藏的一个元素故笔者称之为多元它包括6项宏观地质条件即盆地类型构造带类型沉积体系域类型储集体类型烃源岩质量以及盆地温压系统;结合岩性油气藏形成的自身特点和成藏条件上述宏观地质条件可进一步归纳为4项主要地质控制因素即控制岩性圈闭能否成藏的4个主元:油气运移通道流体动力储层临界物性和砂体封闭条件同时在具体的陆相断陷盆地中其岩性油气藏的形成只受到上述4个主元中若干个主元的控制其分布也主要集中在第一作者简介刘震男中国石油大学北京教授博士生导师1990年获石油大学北京博士学位主要从事石油地质学和层序地层学的研究与教学工作收稿日期2005-10-28修改日期2006-06-24石油地质P E T R O L E U M G E O L O G Y少数主要地质单元之中笔者称之为控制岩性圈闭成藏的主元2岩性油气藏形成与分布控制因素的多元性陆相断陷盆地岩性油气藏形成和分布受多种地质因素的控制具有多元控油的特点2.1盆地类型的影响岩性油气藏发育在沉积盆地中各类断陷盆地都应该可能形成岩性油气藏在以渤海湾盆地为代表的克拉通内断陷盆地发现了牛庄留西大王庄等岩性油气藏[8,14];在以二连为代表的板间断陷盆地发现了宝力格木日格宝饶和赛66等岩性油藏各种断陷盆地的岩性油气藏的探明程度存在极大的差异我国目前岩性油气藏勘探的重大突破主要是在渤海湾盆地和二连盆地即主要是在克拉通内断陷盆地和板间断陷盆地板间断陷盆地中除了二连盆地外已经在南襄盆地的泌阳凹陷发现了双河大型岩性油气田另外在苏北盆地的高邮凹陷发现了中小型岩性油藏目前大陆边缘断陷盆地和拗拉谷断陷盆地的勘探程度较低尚没有进入岩性油气藏勘探阶段2.2构造带类型的控制构造带类型与岩性油气藏的形成和分布有密切的联系不同构造带上岩性油气藏的发育特征存在明显的差别同一类构造带在不同断陷里的含油气性也不完全相同2.2.1各类构造带均能发育岩性油气藏在箕状断陷盆地中陡坡带缓坡带和深洼带3种构造带上都不同程度地发现了岩性油气藏陡坡带可以形成大型岩性油气藏巴音都兰凹陷陡坡带在阿四段探明了大型扇三角洲砂岩体岩性油藏饶阳凹陷陡坡带在沙河街组找到了大型辫状河三角洲砂岩体岩性油藏东营凹陷在北部陡坡带发现了沙四段和沙三段砂砾岩扇体岩性油藏[2,15];廊固凹陷在万庄沙三段发现近岸水下扇岩性油藏等在缓坡带上已经发现了大量的岩性油气藏乌里雅斯太凹陷在腾一段发现了大型的湖底扇砂岩体岩性油藏东营凹陷南部缓坡带发现了王70王96和王92等砂岩体岩性油藏下辽河坳陷在西部缓坡带发现了曙二区东和齐3-17-5等大型浊积砂体上倾尖灭油藏黄骅坳陷板桥凹陷斜坡带的沙一段沙二段中发现了大张坨和滨北砂岩体岩性油藏深洼带是重要的岩性油气藏发育带东营凹陷的牛庄洼陷沙三中下段发现了亿吨级的牛庄浊积扇砂岩体岩性油藏群赛汉塔拉凹陷深洼槽带找到了赛66小型岩性油藏在泌阳凹陷深湖带核三段发现了双河大型岩性油藏[16,17];岐北凹陷深洼带沙一段发现了港深32浊积砂岩体岩性油藏2.2.2不同类型凹陷的相同构造带上岩性油气藏发育程度不同虽然陡坡带缓坡带和深洼带均可以形成岩性油气藏而且都可以形成大型的油气藏但是在不同类型凹陷的同类构造带上其岩性油气藏的发育程度却明显不同同样是陡坡带单一断层陡坡带与断阶型陡坡带的岩性油气藏发育情况就完全不一样单一断层陡坡带上虽然也可以形成岩性油气藏但规模和数量均比较小如廊固凹陷西北部的陡坡带边界断层下降盘的沙河街组地层中形成了大量近岸水下扇砂砾岩体但仅形成一个中小型的万庄水下扇砂砾岩油藏巴音都兰凹陷南洼槽的东部断阶型陡坡带发育了大型的宝力格岩性油藏另外东营凹陷的北缘断阶型陡坡带同样探明了多个砂砾岩体油气藏缓坡带的含油气性也存在差别断层不发育的缓坡带不如断层发育的缓坡带更有利于形成岩性油气藏如二连盆地乌里雅斯太凹陷东部缓坡带形成了大型的湖底扇岩性油藏而在苏北盆地高邮凹陷东部断层不发育的稳定型缓坡带上尚未发现重要的岩性油气藏另一方面后期构造翘倾明显的缓坡带不如后期抬升幅度适中的缓坡带更容易发育岩性油气藏如正常坡度的东营南斜坡渤南洼陷南斜坡泌阳凹陷北部斜坡和饶阳凹陷蠡县斜坡都发现了重要的岩性油气藏;而在后期急剧构造反转倾角较大的廊固凹陷南部缓坡巴音都兰凹陷南洼槽西部缓坡带在岩性油气藏勘探方面都没有取得突破深洼带形成岩性油气藏的能力也与其类型有关继承性深洼带似乎含油气性都比较好如在赛汉塔拉凹陷中南部深洼槽发育了赛66湖底扇砂岩油藏吉尔嘎朗图凹陷深洼区宝饶内带发育大型岩性油藏而发育中央构造带的凹陷深洼带岩性油气藏的分布比较复杂中央构造带内岩性油气藏多分布在中央构造带两翼以及两旁的次洼槽内如东营凹陷发育北东向的石油地质P E T R O L E U M G E O L O G Y中央隆起带在这个构造带的主体部位以构造油气藏为主而中央构造带南侧的牛庄次洼则形成了大型牛庄岩性油藏另外廊固凹陷发育柳泉曹家务断裂背斜中央构造带该带内虽然也发育岩性圈闭但岩性油气藏却很少规模也不大倒是在该中央构造带的东侧洼陷中发现了中岔口岩性油藏看来有中央构造带的深洼带其岩性油气藏主要分布在中央构造带旁边的次洼之内并且可以形成大型的岩性油气藏2.2.3同一凹陷中不同构造带的岩性油气藏发育程度不均衡在同一个凹陷中陡坡带缓坡带和深洼带岩性油气藏的富集程度存在明显的不均衡性即不可能在一个凹陷内这3个带中都发育大量的或大型的岩性油气藏比较常见的现象是某个带上富集岩性油气藏而其他带上岩性油气藏相对不发育或者是在某个带上发现了大型岩性油气藏而同时在其他带上只能找到中小型的岩性油气藏例如东营凹陷在中央带旁边深次洼中找到了大型牛庄岩性和梁家楼构造岩性油藏而邻近的南部斜坡带只是在王家岗地区发现若干小型岩性油藏又如巴音都兰凹陷南洼在东部的陡坡带发现了大型的宝力格岩性油藏但在其西部缓坡和深洼带还未取得岩性油气藏勘探的突破再如乌里雅斯太凹陷在南洼东部缓坡带探明了大型木日格岩性油藏但同时在其西部陡坡带却没有发现岩性油气藏由此看来一个凹陷的岩性油气藏的资源总量似乎是守恒的某一个带富集后其他带上就不富集表现出显著的不均衡特征2.3沉积体系域类型的控制虽然V ai l 等提出的层序地层模型明确地指出了在各个体系域中储层形成条件储层性质和储层分布的地理空间并特别强调低位体系域对于储层预测的重要性[18]但陆相湖盆具有受构造运动影响明显湖平面升降频繁多旋回多沉积层序的特点其不同体系域的含油性受凹陷的类型构造沉积发育史等多种因素控制在不同凹陷中各体系域的含油性有所不同对于以单旋回沉积为主的二连盆地小湖盆巴音都兰和乌里雅斯太凹陷低位体系域沉积多表现为填平补齐性质储层物性差缺乏有效的烃源层因此不利于隐蔽油藏的形成而高位体系域常形成扇三角洲湖底扇等沉积体系砂体发育具有良好的储集能力纵向上砂体紧邻湖侵体系域形成的泥岩集中段油气供给条件优越封盖条件好易于形成岩性油藏对于以多旋回沉积为主的大型湖盆其沉积体系域的含油性有所不同湖盆形成早期在凹陷边缘地区发育低位体系域沉积砂体而在凹陷的沉积中心往往侧变为大面积烃源岩分布从而形成旁生侧储的组合同时其上部湖侵体系域的广泛分布既进一步丰富了油源条件又提供了区域性盖层形成了上生下储的成藏组合因此其低位体系域高位体系域均有利于岩性油藏的形成2.4储集体类型的控制尽管能够含油气的储集体类型很多几乎各种储集体都可形成岩性油气藏但在一个确定的盆地中能够形成岩性油气藏的储集体类型都变得相当局限在目前获得重大突破的两大探区控制岩性油气藏的储集体类型都比较集中济阳坳陷虽然可以形成岩性油气藏的储集体类型有7种如河道相滩坝相扇三角洲相近岸水下扇相三角洲相浊积相和坳陷期冲积平原相但大型的岩性油气藏主要分布在浊积扇扇三角洲和近岸水下扇3种储集体中二连盆地碎屑岩储层类型有洪积河流辫状河三角洲扇三角洲近岸水下扇湖底扇等多种然而岩性油气藏却主要集中在扇三角洲和湖底扇即浊积扇两种储集体类型中表1与构造油藏勘探主要立足于正向二级构造带不同岩性油藏的勘探应突破构造带的概念应以宏观的沉积体系为基础划分勘探单元并特别注重储集相和成岩过程等控油因素的基础研究2.5烃源岩质量的控制烃源岩有机质的类型丰度和演化程度对岩性油气藏形成有直接的影响类型的不同可能决定是岩性油藏还是岩性气藏丰度的差别则影响到岩性油气藏的数量规模和充满度演化程度控制能否形成岩性油气藏也决定形成何种流体的油气藏有效烃源岩与岩性油气藏的位置关系可以分为4种情况:源内岩性油气藏源外侧岩性油气藏源上岩性油气藏和源下岩性油气藏源内岩性油气藏主要是湖底扇近岸水下扇和扇三角洲前缘深水砂岩体岩性油气藏如牛庄木日格和宝力格岩性油藏源外侧岩性油气藏主要是湖岸上超的滩坝砂岩体刘震等:陆相断陷盆地多元控油主元成藏概念及其意义扇三角洲分流河道砂岩体油气藏前者如巴音都兰凹陷南洼巴6井滩坝砂岩油藏后者如东营凹陷王家岗沙三上沙二段浅层三角洲分流河道岩性油藏和东营凹陷西部馆陶组尚店林樊家河道砂岩油藏源上岩性油气藏一般指油气垂向穿层运移进入浅层的岩性圈闭比较典型的例子是辽东湾辽中凹陷北部J221-1东二段岩性油气藏源下岩性油气藏自然是上生下储的生储盖组合但由于陆相断陷盆地沉积充填的多旋回特点往往存在多套烃源岩在油气向下充注的同时也存在下部另一套烃源岩的向上充注2.6盆地温压系统的控制温压系统是盆地级的流体动力场耦合特征现已发现的复式温压系统有两种类型一是超压型复式温压系统二是低压型复式温压系统[19]由于这两种温压系统的动力趋势明显不同因此影响到这两种温压系统内的岩性油气藏在超压型复式温压系统内高压型温压系统里的岩性油气藏主要分布在深洼带及其附近一般以深水沉积砂砾岩体油藏为主如湖底扇近岸水下扇和扇三角洲前缘砂岩油藏牛庄双河和营11岩性油藏都属于这种类型同时由于下伏为超压型温压系统在超压释放时期深部超压的驱动下油气可沿着断层或裂隙进入上部静压型温压系统并在其中先期形成的岩性圈闭内聚集成藏在低压型复式温压系统内低压型温压系统里的岩性油气藏也主要分布在深洼带及其附近一般以湖底扇扇三角洲或辫状河三角洲砂岩油藏为主如木日格宝力格宝饶内带和临南等油田的低压岩性油藏但在其上的静压型温压系统中岩性油气藏极不发育如二连盆地获得岩性油藏突破的巴音都兰乌里雅斯太赛汉塔拉和吉尔嘎朗图凹陷在浅部的腾二段和赛汉塔拉组中基本未发现岩性油气藏又如济阳凹陷的典型异常低压凹陷惠民凹陷在浅层静压型温压系统中东营组馆陶组明化镇组也没有发现具有规模的岩性油气藏其岩性油气藏主要分布在沙二沙四段深层的低压型温压系统内除了成藏之外岩性油气藏在分布特征方面也体现出总体的多元性3岩性圈闭成藏的四元主控因素总体上讲虽然陆相断陷盆地岩性油气藏的形成和分布具有多元控油特点但具体到某一特定盆地或凹陷多种控制因素所起的作用并不是等同的同样有主次之分某一岩性圈闭的成藏往往只受其中的几条或一条主要因素的控制所以岩性油气藏的成藏控制因素具有主元性表1二连盆地岩性油藏沉积环境统计表T abl e 1St at i st ics of sedi m ent ary envi ronm ent of l i t hol ogi c oi l reservoi rs i n E rli an B asi n石油地质P E T R O L E U M G E O L O G Y根据岩性油气藏形成的成藏条件和岩性圈闭成藏控制因素的综合分析认为岩性圈闭能否成藏主要受4个主控因素制约油气运移通道流体动力储层临界物性和砂体封闭条件3.1成藏主控因素之一油气运移通道油气运移通道是联系油源和圈闭之间的桥梁没有运移通道油气就不能成藏运移通道条件包括通道类型及其输导油气的能力运移通道与油气聚集相辅相成含油气系统的运移通道不同则油气运聚的方式各异反过来油气的不同运聚方式又可以改造甚至形成新的运移通道H i ndl e 1997研究认为油气的运移路径受输导层顶面或封闭层底面的几何形态控制[20]当断层作为运移通道断层面呈平面状时油气运移路径保持不变断层面为凹状时油气运移路径发散具有分散油气的趋势;而当断层面呈凸状时油气运移路径汇聚具有富集油气的趋势在生烃中心及附近油气运移路径形成密集的网络;而远离生烃中心运移路径逐渐汇集形成油气运移的优势通道或主通道因此油气往往沿高孔渗砂体等优势通道发生运移而且断层面和构造脊的形态控制着流线方向是发散还是会聚总之油气在储层砂体断层和不整合面组成的输导通道中在各种动力的作用下向低势区运移在合适的遮挡或圈闭中被滞留下来形成油气藏如巴音都兰凹陷南洼槽沉积扇三角洲砂体发育了优质的高渗透性储层输导条件输导系统以高孔渗砂层为主要输导类型油气首先由烃源岩和砂体接触各个方向进入砂体然后沿着高孔渗砂层从油气高势区顺层侧向运移聚集图13.2成藏主控因素之二流体动力异常高压和异常低压使油气对运移通道有选择性在东营凹陷2200m 以上地层压力为正常压力2200m 以下深层为异常高压深部流体具有较高的动能流体具有从深部地层向浅部地层运聚的趋势[19,21]而异常低压流体运移动力弱属于低能环境油气往往在原有通道砂体或断层中依靠浮力以慢速流方式运移一般运移距离较短如惠民凹陷临南洼陷具典型的异常低压特征2000m 以下地层具有明显的低压异常深部流体处于弱能环境难以向浅部运移油气只能在较深部层系的圈闭中聚集[19,21]同时在平面上油气也是沿着流体势减弱的向运移在合适的圈闭处聚集成藏从东营凹陷南斜坡沙三段东营期末相对油势与现今油藏分布图图2上可以看出油气藏都分布在成藏期油势相对较低的部位油气运移受到流体势场的直接控制3.3成藏主控因素之三储层临界物性在烃类充注的过程中存在临界物性条件砂体内部物性对砂岩体含油气性具有控制作用只有物性达到一定条件砂体内部才开始含油气笔者对二连盆地巴音都兰凹陷的扇三角洲储层砂体物性进行统计时发现砂体物性不同其含油性存在差异无论是孔隙度还是渗透率油气进入储集砂体似乎应存在一个临界值图3砂岩储层的孔隙度高于10%且渗透率高于2.510-3m 2时油气才能进入储层陈冬霞等2003在研究东营凹陷时发现砂体平均粒径达到0.2m m 时砂体内部才开始含油气在其平均孔隙度大于12%平均渗透率大于110-3m 2时才能含油[6]可见储层物性临界条件对油气充注有着重要的影响3.4成藏主控因素之四砂体封闭条件3.4.1砂体顶面泥岩盖层的封闭性成岩作用控制了盖层的突破压力大小物性因素等封盖性能当砂体顶面泥岩盖层埋藏太浅时泥岩压图1巴音都兰凹陷油气侧向运移示意图Fi g.1D i agram m at i c m ap of oi l /gas par al l el m i gr at i oni n Bayi ndul an s ag刘震等:陆相断陷盆地多元控油主元成藏概念及其意义实程度低成岩性差物性一般较好上部地层孔隙流体活跃不利于致密岩的形成[22]导致封堵油气的能力较差若埋藏过深在超压流体的作用下易发生水力破裂[23]泥岩中产生裂缝而发生油气的散失图4只有埋藏达到适当深度岩石经过强烈压实作用后孔隙大量损失渗透率大幅度降低地层流体不活跃并且矿化度较高大量矿物沉淀泥岩致密性变强才可能形成有效的盖层或遮挡层砂体顶面的泥岩盖层的封闭性能由于油气的幕式充注及储盖的能量匹配情况变化而表现出一定的旋回性当流体未充满或外溢渗漏时砂岩流体压力和泥岩孔隙压力都小于孔隙临界压力发生流体持续充注盖层封闭烃柱高度增加到一定程度时储层砂岩流体压力大于孔隙临界压力时盖层发生水力破裂盖层封闭性能丧失随着流体的泄露储层砂岩流体压力降低重复上述过程3.4.2受断层遮挡的砂岩体封闭性受断层遮挡的砂岩体封闭性与断层的封闭性密切相关而断层封闭性则受多种因素的影响岩性配置断裂带的结构断面形态和受力性质断层的组合形式流体性质温压系统和封闭史等[24]断层活动具幕式特征早期封闭的断层后期由于构造应力场的转变断层复活等因素的影响而转为开启性断层封堵的油气则丧失逸散相反早期开启性的断层后期由于成岩作用力学性质转变等因素的作用而变为封闭图2东营凹陷南斜坡沙三段在东营期末相对油势与现今油藏分布图Fi g.2M ap show s t he r el at i ve oi l pot ent i al and pr esent oi l res ervoi r s di st r i but i on duri ng l at er D ongyi ng depos i t i onal epoch i n t he t hi rd m em ber of Shahej i e Form at i on i n t he sout h sl ope of D ongyi ng s ag图3二连盆地巴音都兰凹陷扇三角洲砂体物性与含油性分布直方图Fi g.3D i st ri but i on hi st ogramfor s andbody proper t i es off an-del t a of Bayi ndul an s ag i n E r l i an Basi n石油地质P E T R O L E U M G E O L O G Y。
层序旋回与级次
地质历史时期最大级别的海平面变化旋回表现为全球各大陆在海平面大规模下降后出现的新一轮重大海 侵事件。王鸿祯等（1996,1998）将这个级别的旋回称为“超长旋回”，并认为可能与全球规模的古大陆 汇聚和离散相关联。相应的沉积记录称为“巨层序”（Gigasequence）。时间跨度450－600Ma，大体与 泛大陆周期相当。一般不将它列为一级单位。一级海平面旋回具有明显的大陆规模同时性，往往具有大 致的全球性。
高 频 旋 回 （ 层 序 ）
高频旋回（层序） 高频旋回（层序）
高频旋回（层序） 高频旋回（层序）
一 级 层 序 （大 层 序 ）
前陆盆地 分隔盆地 裂谷盆地 分隔盆地 盆地 盆地
塔里木盆地中部年代地层格架，示大层序和盆地发育（据王鸿祯等，1996）
Sloss (1949, 1963)
Tertiary Cretaceous Jurassic Triassic Permian Pennsylvanian Mississippian Devonian Silurian
一级层序（大层序） 一级层序（大层序）
Tejas Zuni
Absaroka
Kaskaskia
Tippecanoe Ordovician Sauk Cambrian Craton
二 级 层 序 （中 层 序 ）
三 级 层 序
藏南下侏罗统中层 序（层序组）及内 部结构（据史晓颖， 1996） 共划分出13个层序， 2.92Ma 平均时限为2.92Ma。 可归并为3个序的形成机制
产生三级全球海平面变化的机理在一定地质时期内仍然 具有疑问。 1、在冰川期内全球冰川体积的增加为中生代和晚古生 代全球海平面下降提供了机理。但在（推测的）间冰期 的白垩纪和侏罗纪并不存在这样的机理。 2、Cloetings（1985）提出板内应力作为一种构造机理 可以产生板块范围内的三级相对海平面变化旋回。 3、全球海平面变化的信息在所有盆地中都是可见的观 点尚未被完全接受，若干地层学家相信这种信号可能已 经被构造信息所模糊。
三级层序体系域四分：陆相层序地层学研究进展之一
三级层序体系域四分：陆相层序地层学研究进展之一经典层序地层学重塑了一个堪称”模式”的被动大陆边缘盆地层序地层模式，在该模式中一个完整的三级层序应由低位体系域、海侵体系域和高位体系域所构成，并被广泛应用于海相硅质碎屑岩层序地层研究中。
但理论及实践证明，该模式并不完全适用于陆相盆地。
由于陆相湖盆无论在盆地发育特点、层序地层发育主控因素等方面都与被动大陆边缘盆地差异悬殊，国内在陆相层序地层研究中，并没有生搬硬套这个经典层序地层学体系域三分模式，而是在长期过程中逐步形成了三级层序体系域四分的主流趋势，尽管这个趋势当前尚没用引起高度重视。
本文以层序地层学相关研究进展为主线，通过文献综述形式，对陆相湖盆三级层序四分体系域的发展过程和理论体系原理提出作者个人浅见，以期抛砖引玉。
标签：陆相湖盆层序地层学层序模式三分体系域四分体系域0引言20世纪90年代以来，国内陆相湖盆层序地层学研究进入了全面发展阶段，在层序地层发育控制因素、层序边界形成机制、层序分级、体系域划分方案、层序地层模式、研究方法与技术手段以及层序地层学应用等方面都取得长足进展[1-2]。
但也遗留下来了一些问题和争议。
笔者通过大量的文献调研发现，当前国内在陆相湖盆层序地层研究过程中，一个三级层序地层单元内体系域组成具有四分的趋势，但这个趋势尚未引起学术界的高度重视。
本文总结了陆相湖盆三级层序四分体系域理论体系的发展过程，并结合国内外层序地层学相关的研究进展，浅析其理论机理，以期抛砖引玉。
1陆相湖盆三级层序四分体系域的发展过程1.1三分体系域阶段国内的层序地层学研究始于20世纪90年代，理论体系主要源自国外例如P.R.Vail等人的经典层序地层学、以及Olsen、Scholz等人倡导的裂谷湖盆层序地层学，探索性地将之应用于中国陆相湖盆尤其东部裂谷盆地的油气勘探实践。
然而，尽管也建立了一些有别于前人的中国陆相湖盆层序地层模式，但其仍摆脱不了经典层序地层学三分体系域模式的束缚，尤其是在体系域命名上，将经典层序地层学低位体系域、海侵体系域和高位体系域的术语体系效仿性地称为低水位体系域、湖侵体系域（或湖进体系域、水进体系域等）和高水位体系域。
准噶尔盆地东部侏罗纪含煤岩系沉积环境及基准面旋回划分
准噶尔盆地东部侏罗纪含煤岩系沉积环境及基准面旋回划分文章以准噶尔盆地东部侏罗纪含煤岩系作为分析对比，对含煤岩系沉积环境进行了简要分析，同时重点探讨了基准面旋回划分与本区域煤层分布之间对应关系，望引起重视。
标签：含煤岩系沉积环境基准面旋回划分煤层是一种比较特殊的生物化学沉积产物，其产生机制比较复杂，根据不同地区有不同的影响因素，形成特点也具有复杂多样的特征。
在对含煤岩系进行层序划分的过程当中，煤层自身的沉积特性研究是非常重要与关键的。
已有的研究中多认为，海平面的变化与聚煤作用之间有较为密切的关系，而对于陆相聚煤盆底层序而言，主要的影响因素则涉及到构造运动，沉积物供应，以及环境条件的影响。
本次研究中所选择的准噶尔盆地东部侏罗纪含煤岩系从成煤环境上来说具有陆相盆地的特征，不同学者对本区域内沉积环境的认识存在一定差异。
本文则尝试通过对含煤岩系沉积环境特征的分析，探讨煤层在基准面旋回划分中的作用，以为地层对比以及岩性油气藏识别奠定基础。
1沉积环境分析首先，从西山窑组层位的角度上来说，上部区域内的煤层厚度较薄，煤层不稳定，共生岩相主要表现为泥岩结构-煤-泥岩结构，聚煤环境为湖进型三角洲平原分流间弯沼泽；下部区域内的煤层厚度较厚，煤层整体结构比较稳定，共生岩相的主要表现为泥岩结构-煤层-泥层-砂岩结构，分析认为本区的聚煤环境主要表现为湖退型三角洲泛滥平原沼泽。
其次，从八道湾组层位的角度上来说，上部区域内的煤层厚度较厚，煤层稳定程度较高，共生岩相主要表现为砂砾岩结构-煤层-砂岩结构，分析认为本区域内的聚煤环境表现为湖退型三角洲平原分流间弯沼泽；而对于中下部区域而言，本区域内的煤层厚度较厚，煤层稳定程度较高，共生岩相主要表现为泥岩结构-煤层-砂砾岩结构，聚煤环境多为湖滨沼泽；下部区域而言，煤层厚度较低，结构形态不够稳定，共生岩相表现为砂砾岩结构-煤层-砂砾岩结构，聚煤环境则以辫状河河道间为主。
2基准面旋回划分分析在地层划分以及地层对比等多个研究领域当中，煤层作为一种特殊意义上的生物化学沉积标志物，得到了各方人员的高度关注与重视。
基准面旋回
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。
四川盆地须家河组层序地层格架及沉积体系分布规律探讨_叶泰然
· ５２ ·
天 然 气 工 业 ２０１１ 年 ９ 月
性质、层序 结 构 和 叠 加 样 式，可 将 四 川 前 陆 盆 地 须 家 河组划分为２个 超 长 期 和 ５ 个 长 期 基 准 面 旋 回 层 序 （表 １）。
四川盆地上三叠统沉积基底为中三叠统海相灰 岩，其上依次充填上 三 叠 统 马 鞍 塘 组 和 小 塘 子 组 浅 海 陆棚—海相三角洲相 的 暗 色 泥 岩 和 碎 屑 岩 地 层、上 三 叠统须家河 组、侏 罗 系—白 垩 系 陆 相 红 层。 依 据 岩 石 地层划分方法，川 西 地 区 须 家 河 组 划 分 为 须 二—须 五 段累计４个层段，川 中 地 区 过 去 将 该 套 地 层 命 名 为 香 溪 群 ，现 亦 统 一 为 须 家 河 组 ，划 分 了 须 二 — 须 六 段 累 计 ５个层段。 不同学者针对四川盆地上三叠统地层特征及沉积 演化规律从不同角度 进 行 了 诸 多 研 究，但 由 于 陆 相 层 序 基 准 面 旋 回 变 化 、层 序 充 填 样 式 、沉 积 体 系 演 化 的 控 制因素极为复杂［１］，地层横向变化大，地质认识差 异 明 显 ，尤 其 体 现 在 四 川 盆 地 范 围 内 层 序 地 层 格 架 、沉 积 体 系 演 化 模 式 、沉 积 体 系 分 布 等 方 面 。 笔者利用须家河 组 周 缘 典 型 的 地 表 剖 面、全 盆 地 近 ２００ 口 典 型 钻 井 资 料 、尤 其 是 覆 盖 川 西 坳 陷 的 二 、三 维地震资料，对地震 层 序 特 征、沉 积 相 特 征、层 序 地 层
１ 层序地层格架及叠加样式
１．１ 层 序 划 分 以高分辨率层序 地 层 学 理 论 为 指 导，以 基 准 面 旋 回层序级次划分 和 命 名 原 则 为 依 据［２］，同 时 考 虑 界 面
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与 斜率 周 期 中气 候
Ⅴ类
波 动引 起 的 基准 面 升降 和 A/ S 值变 化
有关
局部 发 育 的沉 积 间 断面和 相关整合 面 , 区块内基本等时
间歇暴露面 , 小型冲 刷 面 和非 沉 积 作用
间断面 , 相似 岩性和 岩相组合的分界面
反映 韵 律 性沉 积 旋 回的 进 积 ※退 积 组 合的 测 井 相组 合 转 换面
地层基准面旋回进行划分和等时对比的高精度时间分
辨率 , 也即高分辨率的时间 —地层单元既可应用于油
气田勘探阶段长时间尺度的层序单元 划分和等时对
比 , 也适合开发阶段短时间尺度的砂层组 、砂层和单砂 体层序单元划分和等时对比 。 已发表的众多文献资料 中〔6 ～ 15〕 , 有关基准面旋回的级次划分和层序的等时对 比 , 虽然都遵循了基准面旋回划分和二分时间单元界 线为旋回等时对比优选位置的基本原则〔2～ 4〕 , 然而在 大多数成果中未提出具体的旋回级次划分标准 , 从而 导致旋回级次的划分具有一定的随意性 。由此可见 ,
这一理论体系及 其技术方法在陆相层序分析中 的应 用 , 如何更为合理地划分旋回级次和进行等时地层对 比 , 建立高时间精度分辨率的层序地层格架 , 已成为实 际工作中急需解决的关键技术难题之一 。
1 界面的成因类型 、识别标志及其在旋 回级次划分中的意义
众所周知 , 层序划分是层序地层分析的基础 , 界面 是划分层序和确定层序成因类型的依据 。 目前有关层 序划分的方案主要有 3 种 , 其一以 EXXON 公司“Vail” 学派为代表, 以不整合面或相关整合面为层序边 界〔1〕 ;其二以 Galloway W E 为代表 , 以最大洪泛面作 为层序边界〔16〕 ;其三则为 Johnson J G 等所强调的地 表不整合或海侵不整合面为界的沉积层序〔17〕 。 与上 述层序划分方案有所不同的是 , Cross 创导的层序划分 取决于海平面变化 、构造沉降 、沉积负荷 、沉积通量和 沉积地形等综合因素制约的基准面升降过程 , 一个基 准面升降过程中形成的沉积充填序列即为一个成因层 序单元 , 界面对应于基准面下降达最低点位置 , 既可位 于沉积界面之上(相关整合面), 也可位于沉积界面之 下(不整合面或冲刷面), 由界面限定的旋回级次取决 于地层基准面旋回周 期的长短〔2～ 4〕 。 有关旋回 界面 在岩性 、测井和地震剖面中的识别标志 , 已有相关的论 文给予专门介绍〔3～ 5〕 , 然而对于不同成因或成因上有 所差异的界面与各级次基准面旋回的关系在已有的文
陆相盆地基准面旋回的级次划分和研究意义①
郑荣才1 彭 军2 吴朝容1
1(“ 油气藏地质及开发工程” 国家重点实验室成都理工学院分室 成都 610059) 2(“ 油气藏地质及开发工程” 国家重点实验室西南石油学院分室博士后流动站 四川南充 637001)
摘 要 高分辨率层序地层学理论及其技术方法在陆相盆地层序分析 中的应用 , 关键 技术之一是 识别和划 分不同成 因的 界面与不同级次的基准面旋回 。 文中以数个不同构造性 质的湖 盆为例 , 在盆 地构造 — 沉 积演化 序列中 识别出 6 种受不同因素控制 , 具不同成因特征 、发育规模 和识别标 志的界 面类型 ;以 界面的成 因特征 及其差 异性为 依据 , 提出 基准 面巨旋回 、超长期旋回 、长期旋回 、中期旋回 、短期旋回和超短期旋 回 6 个级 次的划分方 案 , 建 立了各级 次旋回的 划分标准和厘定了各级次旋回的时间跨度 , 并认 为前 3 个 低频长周期旋回主要受构造因素控制 , 后 3 个高频短周期旋 回主要受天文因素控制 ;文中分别讨论了各级次 旋回在油气田勘探开发工程各阶段的研究意义 。 关键词 高分辨率层序地层 地层基准面 旋回界面 旋回级别 地层格架 陆相盆地 第一作者简介 郑荣才 男 1950 年出生 教授 沉积学 、层序地质学与石油地质学 中图分类号 P539.2 文献标识码 A
反映 同 一 或相 邻 沉 积体 系 的 大套 进 积 ※退 积 组 合的 测 井 相转换面 、突变面
限 于 盆地 边 缘 的构 造削截削 蚀面 , 沉积 超覆面 , 反 映地层不 协 调 关系 的 连 续强
反 射 界面 和 反 射终
止类型
与 偏心 率 周 期中 气
Ⅳ类
候 波动 引 起 的基 准 面 升降 和 物 质供 给
变化有关
局部 发 育 的沉 积 间 断面和 相关整合 面 , 较大 范 围 内具 较 好 的等时性
间歇暴露面 , 较大规 模 的 冲刷 面 , 岩 性 、 岩 相 的突 变 面 或均
变面
反映 同 一 沉积 体 系 中相 似 或 相邻 相 序 的进 积 ※退积 组 合 的测井相转换 面、突 变面
未 作 特殊 处 理 的剖 面很难识 别 , 或表现 为 地 震反 射 结 构变 化的分界 面 , 地震相 类型转换面
地 震 剖 面
Ⅰ 类 区域构造运动
穿越 盆 地 边界 的 区 域构造 不整合面 , 具 大幅度穿时性
风 化壳 , 底 砾 岩 , 角 度 不 整合 或 下 伏地 层 大 套缺 失 的 假整 合
各项 测 井 参数 的 突 变面
大型构造 削截面 、沉 积超覆面 , 角度不整 合面
与 盆地 构 造 演化 各 Ⅱ类 阶 段相 关 的 应力 场
面
不能识别
2 旋回级次的划分和控制因素
依据地层基准面旋回周期的长短变化 , 已有的大 多数研究成果将基准面旋回划分为长期 、中期 、短期 3 个级次 。 笔者在同时考虑地层基准面旋回与盆地构造 演化关系的基础上 , 曾提出增加超长期旋回的 4 级次 划分方案〔12 , 13〕 , 在进行小层或单砂体划分和等时对比 时使用超短期旋回概念 。 由于层序分析对象和要求不 同 , 如以勘探阶段层序分析为目标的研究者 , 对象主要
转换有关
遍及 盆 地 和对 应 构
造演 化 各 阶段 的 构 造不整 合面 , 具较 大 幅度的穿时性
风 化壳 , 底 砾 岩 , 下 伏 地 层部 分 缺 失的
假 整合 , 岩 性 、岩 相 的突变面
反映 不 同 沉积 体 系
和不 同 测 井相 组 合 特征的转换面 、突变 面
盆 地 范围 内 的 大型
构造削截 削蚀面 , 沉 积超覆面 , 微角度或 假整合面
与 同一 构 造 演化 阶
Ⅲ类
段 中的 次 级 构造 活 动 强度 周 期 性幕 式
变化有关
限于 盆 地 范围 的 次 级构 造 不 整合 面 和 相关整 合面 , 具幅 度 不大的穿时性
古暴露标志 , 大型冲 刷间断面或 侵蚀面 , 岩性 、岩相突变面
第 2 期 郑荣才等 :陆相盆地基准 面旋回的级次划分和研究意义 25 1
表 2 基准面旋回的级次划分和基本特征 Table 2 Classification and basic characteristics of base-level cycles
表 1 基准面旋回界面类型的划分和主要识别标志 Table 1 Classif ication and discrimination marker of base-level cycle bounds
界面 类型
成 因
产状及等时性
主 要 识 别 标 志
地表和岩芯剖面
测 井 剖 面
源于被 动大陆边缘的“ Vail”经 典层序地 层学理 论〔1〕并不完全适合中国广泛分布的中 、新生代陆相含 油气盆地层序分析 , 已被众多层序地层研究者逐渐认 识 , 而由 T A Cross 倡导的 高分辨率层序地层学理论 及其技术方法〔2～ 5〕在 陆相层序分析和油 气勘探开发
中的适用性和有效性则被越来越多的研究者所接受 , 并已取得一系列研究成果〔6 ～ 15〕 。有关该理论体系所 突出的“高分辨率”含意 , 不同的学者各有不同的理解 , 或将其视为高分辨率地震地层学的代名词 , 或将其等 同为高频层序 , 认为在岩性 、测井或地震剖面中将层序 尽可能地划分为最小成因地层单元 , 即可达到“高分辨 率”的目的 。笔者依据近几年应用该理论体系对多个 陆相盆地进行层序分析的体会 , 结合 Cross 提出的基 准 面 旋 回 的 概 念 范 畴 、级 次 划 分 和 等 时 对 比 原 则〔2 ～ 4〕 , 认为所谓“高分辨率”的实质系指对不同级次
① 为 CNPC 油气储层重点实验室资助项目《前陆盆地高分辨率层序地层学及其研究意义》 部分研究成果 收稿日期 :2000-10-20
25 0 沉 积 学 报 第 19 卷
献资料中描述甚少 , 无形中阻碍了高分辨率层序地层 度基本一致 , 由此认为此 6 类界面可作为划分旋回级 学理论及其技术方法在油气田勘探开发工程中的应用 次的通用依据 。需指出的是 , 由此 6 类界面所限定的 和推广 。笔者依据近几年来在辽河断陷盆地 、鄂尔多 各级次基准面旋回中 , 均可发育有级次和规模相当的 斯和川西前陆盆地 、百色走滑盆地进行的陆相层序分 湖泛面 , 相对各级次旋回的底 、顶界面具不同程度的穿 析 , 发现上述盆地的构造性质虽然不同 , 但在湖盆构造 时性 , 以湖泛面具有更好的等时性和区域对比意义 , 以 —沉积演化序列中均可识别出 6 类具不同成因特征 、 及更高的时间分辨率 , 因而在实际工作中通常以界面 发育规模和识别标志的界面(表 1), 其中同类界面的 为层序划分依据 , 而湖泛面则为最重要的等时对比界 各项特征及其所限定的层序结构 、叠加样式和时间跨 面标志 。
以盆地演化 各阶段 为单位 的构造 充填 序列 (或构造层序 、构架层序)
造
构造演化阶段的 应力场转换
能 完
相当 Ⅲ级层序组
因
全 对
Ⅲ类
1 .6 ～ 5 .25
一套具较大水深变化幅度的 、彼 此间具成因 联系的地层 所组 成的 区域性 湖进 —湖 退沉 素 积序列