层序地层学

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河流相层序地层模式
2 进展 —陆相层序地层
层序格架中的河道砂体形态与演化
二. 层序地层对地质学发展的推动作用
层序地层学被认为是地质学领域的一场革命
—— 改变了分析世界地层纪录的基本原则 —— 提供一个完整的统一的地层学概念
* 1 等时地层划分与对比原则的实现 2 地层、岩相分布预测模型 3 定量化方向发展
示 形

地震相 + 模相式 体系域分析
2 进展 —由相模式到体系域
2 进展 —高分辨率层序地层学
基准面、可容纳空间及其与地表的关系
2 进展 —高分辨率层序地层学
供给充分时的有效沉积物通量(单位时间内的沉积物补给量)
沉积 物 卸 载 区
沉 积 物 补 给区
沉 积 物 卸 载区
物理面
海平面
平衡面 基准面 平衡位置
石关系。
海平面降落拐点间的沉积。
1 基本理论—观点
层序基本模式:
不整合为边界、内部由三个体系域组成 (低位体系域、水进体系域与高位体系域)
层序形成的控制因素: 构造沉降、海平面升降运动、沉积物 供给、气候
层序的研究方法: 综合、互补—露头、测井、地震
1 基本理论—层序界面
层序界面:各种成因的不整合(unconformity)
(SMST)
1 基本理论— 层序模式
层序演化:底界面形成与低位体系域(盆底扇沉积)
1 基本理论—层序模式

低序
位演
体 系 域
化 :







1 基本理论—层序模式
层 序 演 化 :
水 进 体 系 域
1 基本理论—层序模式
层 序 演 化 :
顶 界 面 形 成 与 高 位 体 系 域
1 基本理论—概念体系
基准面旋回的识别标志-划分基准面旋回
基以 准岩 心 和
面测为 旋井主 资识
料 别
回短期的旋回
沉以 积测 井 资
学料 和为 主 反 地演旋回层较 长 期
学结 标合 三 维 地志震 资 料
C识ro别ss,长 期 旋19回95
2 进展 —高分辨率层序地层学
a 陆地方向
(a) 垂向叠加 SS
(b) 陆向步进 VS
1 等时地层划分与对比
1 等时地层划分与对比
2. 叠加于构造背景上的三 角洲砂体
3. 解释为“层饼”式的 三角洲序列及钻井位置
1. 三角洲沉积体系
两期沉积的三角洲砂体被 泥岩层分开
4. 三口井钻迂的砂岩是不 相连通的

三角
口 钻 井
洲 沉 积 体
资系
料中



1 等时地层划分与对比
时间界面
岩性界面
风暴浪基面
(沉积物路过不留)
基准面、可容纳空间及其与地表的关系
4种沉积作用状态
可容纳空间变化与沉积作用过程
不同沉积作用过程的地震特征
江家店三维
顶积层 前积层 底积层
复合的S-斜交型
不同沉积作用过程的地震特征
地层单元划分
沉积作用转换面的识别
Walther 相律
垂向相序
侧向相迁移
地震剖面上进积与退积的转换面
TRANSGRESSIVE SYSTEMS TRACT: Retrogradational parasequence set
计算机层序模拟。
预测有利 研究和评价烃源岩、储集层和盖层的分布,分析有利成藏条件及各体系 成藏区带 域生储盖圈运保条件,预测成藏规律和有利勘探区,提出勘探部署意见。
对层序地层学的评价:
PR Vail等人:
“层序地层概念在沉积岩分析中的应用有可能提供一个完整 的统一的地层学概念,就像板块构造曾经提供了一个完整的统一 的构造概念一样。层序地层学改变了分析世界地层纪录的基本原 则,因此,它可能是地质学中的一次革命,它开创了了解地球历 史的一个新阶段。”
层序地层学发展
层序地层学发展
一. 层序地层学及其进展 二. 层序地层对地质学发展的推动作用 三. 层序地层学对油气勘探的贡献
地质学的诞生与地层学息息相关。地 层学始终是地质学研究的第一性学科。 地球科学的四维体系就是由地层年代的 测定和空间域的展布规律来确定的。因 此,凡从事地质学的科研人员,无不涉 及到占地球表面70%以上的呈层状产出 的沉积岩、火山碎屑岩和部分变质岩。
1 基本理论—层序模式:具陆架坡折背景的沉积层序
HST
TST
LST
层序地层学:在年代地层框架中,研 层序:一套相对整一的、成因上有联
究以不整合面(侵蚀面、无沉积作用 系的、其顶和底以不整合或与之可以
面或可以与之对比的整合面)为界的、 对比的整合为界的地层,它是由一套
旋回式的、成因上有联系的地层的岩 体系域组成的,并被解释为在全球性
沙3 3400
3200
1 2
3400
1 2

夏35 夏382夏94
3100

3200
3200

43
3500
1 2
3600
3600

3900
三 4000
1 等时地层对比方法 四
夏101 夏102
3300
3300

3700
3700

4100


商543 商641
2400
3000
2600 2800
3400
层序地层学理论的发展及应用现状
1989年, 层序地层学完善形成,Sangree和P.R.Vail等, 《应用层序地层学》
1988年, Posamentier等,层序地层学基本术语的定义, 层序地层学问世,SEPM第42期特刊
1987年,Haq等,“层序地层学”名词的提出,《科 学》 杂志——三叠纪以来的海平面变化
二. 层序地层学对地质学发展的推动作用
层序地层学被认为是地质学领域的一场革命.
1 等时地层划分与对比原则的实现 2 地层、岩相分布预测模型 3 定量化方向发展
2 预测—地层结构模型
SEQUENCE STRATIGRAPHY MODEL
STRATAL PATTERNS OBSERVED ON SEISMIC DATA
1 基本理论—层序界面
层序分级及对应的 不整合面性质
盆盆地地边边缘或缘隆或起隆区 起区
层序划分的级别(Vail等,1991)
盆盆地地中中心心
1级 中 石
一级层序 >50Ma 区域性不整合 二级层序 3-50Ma 区域性不整合 三级层序 0.5-3Ma 不整合与对应
的整合 四级层序 0.08-0.5Ma 主要海泛面
全球海平面变化
— —
— —
构海沉气
造平积候
沉面物
降变供沉
化给积

速物
容地率类
纳层

空结地
间构层
变、结
化水构
深、


琼东南盆地渐新世-上新世海平面变化曲线
2 进展 —由相模式到体系域






A
陵 水


水 下
LS4-2

B


C
种 地


陵四区层序S62-63(陵三段上部) 沉积相与沉积体系分布图
(c) 垂向叠加
LS
(d) 海向步进 海洋方向
VS
SS b 陆地方向
临滨 滨岸平原
大洋方向
有效可容纳空间迁移及伴随的地层堆积样式
不 同 基 准 面 状 态 下 砂 体 叠 加 规 律
2 进展 —不同背景的层序模式
三种边缘背景下的低位体系域构成 (据Van Wagoner等,1990)
2 进展 —陆相层序地层
从地震地层学到层序地层学 地震层序划分 等时地层格架 全球海平面变化 层序成因分析 地震相分析 沉积体系、体系域分析
从相模式到层序地层学 各类相单元的三维组合 体系域
从海相EXXON模式到其它类型盆地的不同层序模式 高分辨率层序地层学 陆相层序地层学
2 进展—从地层地层学到层序地层学
上世纪:70年代末-------------80年代---------------90年代
来自百度文库
一. 层序地层学及其进展
1 层序地层基本理论 2 层序地层主要进展
层序地层学基础 和关键性定义
层序地层学是根据地震、钻井和露头资料进行地层分布型 式、沉积环境和岩相综合解释的一门科学。通过解释提出一种 侵蚀或无沉积的不整合或与之可以对比的整合为界的、周期性 (旋回性)的、在成因上有联系的年代地层格架。在这个格架 中,通过解释查清沉积环境和岩相的分布。这些岩相单元可以 限定在以层面为界的等时间段内,也可以是高角度跨越层面的 穿时间段(P.R.Vail 等,1987)。
* 角度不整合 * 微角度和平行
TRACE3820
T6
削截不整合面
T0601
T61
顶超
不整合(disconformity)
T6
2
T6
* 不连续或间
3
T70
上超
断面 (discontinuity)
T80
* 区域性冲刷 面、同沉积侵 蚀面(erosional nuconformity)
削截不整合面
层序界面的分布与特征
三角洲进积与退积作用转换面
A Genetic Sequence =
Sediment Accumulated in One Base-Level Cycle
Base-Level Rise Half-Cycle Base-Level Fall Half-Cycle
2 进展 —高分辨率层序地层学
高分辨率层序地层学核心内容是建立多级次基准面旋回。 基本方法是判别A/S比值单向变化趋势确定基准面旋回转换 位置。
前苏联科学院主席团:
层序地层学对发展地层学、沉积岩石学和构造地质学有重大 贡献 ,而且可以大大提高油气普查勘探工作效率,它能够使油 气普查勘探成本降低二分之一到三分之一。
AAPG在《层序地层学应用》一书前言:
“你想成为90年代的石油地质学家、地球物理学家、石油 公司经理和管理人员吗?那么,务必请你读一读《层序地层学 应用》这本书吧”。
2级 3级
五级层序 0.03-0.08Ma 次级要海泛面 六级层序 0.01-0.03Ma 次级要海泛面

4级
不整合
沉积间断或整合
1 基本理论—体系域与海平面变化的关系
体系域的定义:体系域 是一连串同时期的沉 积体系的组合。它可 分为:
❖ 低位体系域(LST) ❖ 水进体系域(TST) ❖ 高位体系域(HST) ❖ 陆架边缘体系域
1 等时地层划分与对比
COMPARISION OF (a)CHRONOSTRATIGRAPHIC AND (b)LITHOTRATIGRAPHIC CORRELATION STYLES
1 等时地层划分与对比
COMPARISION OF (a)CHRONOSTRATIGRAPHIC AND (b)LITHOTRATIGRAPHIC CORRELATION STYLES
2 预测—地层结构模型
T40 T41 T50
T51
T52
T53
LINE2900
T60
陵水四区三亚—梅山组层序及其内部充填特征
2 预测—地层结构模型
S40-41 S41-50 S50-51 S51-52 S52-53
S53-60
陵四区三亚—梅山组各层序内部地震结构特征解释
2 预测—岩相分布模型
HIGHSTAND SYSTEMS TRACT: Aggradational to progradational parasequence set
层序地层学概念体系
概念 层序构成 层序界面
体系
体系
体系
层序成因 解释体系
控制层序的 地貌体系
①层序
①层序边界 ①可容纳空间 ①河流均衡
②体系域
②最大水泛 ②地层基准面

概 念
③准层序组 ④准层序 ⑤凝缩层

③初始水泛 面
③相对海平面 变化 ④绝对海平面
②坡折带 ③下切谷
④洪泛面
⑤主要洪泛

2 层序地层主要进展
岩性地层单元与年代地层单元的区别
1 等时地层划分与对比
湖平 面
顶积层
等时地层单元建立对于认识储层分布规律的意义
1 等时地层划分与对比
层序地层对比剖面
夏520
夏33
夏30
夏35 夏382 夏94 夏101 夏102
商641 商543
T3 T3
夏33 夏30

2800
2800

3000
3000

3200
地震地层 层序地层
高精度层序地层、储层层序地层
盆地规模 三级层序组 三级 沉积体系域—沉积体系配置
技术支撑
储层规模 三级—四级—五级、六级 储、盖配置 沉积相构成 储集层的不均质性 孔渗分带和分布
露头、测井层序精细分析方法 高分辨的地球物理技术
2 进展 —由地震地层学
2 进展 —由海平面变化到多因素控制
沉积背景
物类型。
地震、钻测井和露头资料的层序划分与对比,层序年代标定,建立等时 层序分析 年代地层格架,确定层序周期与级别,分析层序时频特征,分析层序成
因机理,确定层序的主控因素。
确定体系域类型,分析各体系域的分布,分析地震相、沉积相的特征, 层序构型
判断古水流体系,确定准层序的叠置样式,建立地层层序模式,并进行 分析
1985年,Posamentier等,层序及沉积体系域 立体模式图 Van Wagoner, “准层序”的定义,
《海平面变化控制的沉积相分布》
1977年,P.R.Vail等,《地震地层学》 1948年,Sloss等,层序的概念
层序地层学主要研究内容
研究领域
层序地层学主要研究内容 主要研究内容
盆地类型及性质、盆地结构及古地形特征、盆地构造演化史和盆地沉积
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