层序地层学基本理论(朱筱敏版)比PDF更方便
朱筱敏海相碎屑岩层序

海平面下降、河流向盆地扩展并侵蚀
下伏地层(陆架)的深切河流体系及
其充填物
低位沉积体系,Vail,1988
低位楔
下坡 切折 谷 带 斜坡扇
盆底扇
下切谷的形成-海平面明显下降
下切谷与低位域沉积
Posamentier et al., 1992
◎下切谷沉积特征
1)下切谷规模大、形态多; 2)下切谷充填物质复杂多变; 3)下切谷发育的多期性; 4)下切谷的演化阶段性
沉积类型取决于沉积速率与海平面上升速率
低位沉积体系,Vail,1988
低位楔
下坡 切折 谷 带 斜坡扇
盆底扇
低位域低位楔状体沉积特征
沉积快
沉积特征取决于沉积速率与 海平面上升速率之间的关系 -河控三角洲和浪控三角洲
盆底扇
低位三角洲
沿岸流冲刷明显
低位三角洲
Londonderry
编图:王颖 审核:吕明 2008.6
2)具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式 (2)海侵体系域
海侵体系域是具有陆棚坡折边缘Ⅰ型 层序中部的一个体系域。
它是在海平面快速上升期间,可容空 间增长大于沉积物供给速率的情况下形 成的。
底界为首次海泛面,顶界为最大海泛 面。
首次海泛 最大海泛
2)具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式 (2)海侵体系域
东营凹陷纯11井古生物组合突变
第三节 层序地层学模型 • 一、层序边界及识别标志
(5)在岩性和地层产状突变的层序界 面处,测井曲线具有良好的层序界面响应 ◇电阻率曲线、自然伽玛和自然电位曲线 ◇地层倾角矢量模式图和成像测井特征
地层倾角测井的明显变化
第三节 层序地层学模型
• 一、层序边界及识别标志
层序地层学(第二章)

第二节 层序地层学研 究方法
一、层序地层学解释方法
1.露头资料的层序地层学分析 2.钻测井资料的层序地层学分析 3.地震资料的层序地层学分析
二、层序边界识别与层序年代 标定方法
1.层序边界的识别标志 2.层序年代标定方法
三、可容空间分析方法
1.可容空间 2.可容空间与沉积物堆积速率之间 的关系
一、层序地层学解释方法
2.古气候分析
沉积盆地的古气候直接影响盆地 内外的多种地质作用,影响海(湖) 平面的变化、沉积物的类型直至 可容空间的变化,古气候是控制 地层构型的主控因素之一。常用 的有利用 特殊岩石类型、岩石的 颜色、特定自生矿物组合、古生 物特征、有孔虫的氧同位素比值 来分析古气候
3.构造沉降分析
构造沉降是指由于地壳岩石圈的弹性变 化和地应力方式的变化而产生的地壳下沉, 而不是指由于上覆沉积物的负载作用而产生 的盆地下沉。是控制地层构型的主要因素, 它与全球海平面变化、气候和沉积速率等因 素一道影响可容空间的变化。构造沉降往往 是长期的,并具有旋回性。较大规模的构造 沉降往往与全球地质历史中的重大事件密切 相关,在某些类型的盆地中,构造沉降往往 是控制层序地层构型的主要因素
(4)测井资料的时频分析,以确定层序旋回周 期的规律,探讨形成层序的主控因素。
(5)测井资料处理与解释,以确定准层序组的 叠置样式、古水流流向以及砂体的展布方向。 (6)沉积环境和古气候详细分析,编绘单井和 多井层序地层综合分析图以及以层序或体系域为作 图单元的地层等厚图、沉积相图。确定有利的烃源 岩、储集层和盖层分布区 (7)建立岩性序列、沉积相类型、层序和体系 域与地震反射之间的响应关系,为地震资料的层序 地层分析作好准备。
2.层序地层学研究程序
第一章 层序地层学基本概念(层序地层学)

1、层序地层学(Sequence Stratigraphy)
层序地层学(Sequence Stratigraphy) : 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 地层分支学科。
地震地层学 生物地层学 年代地层学 沉积学
层序地层学
油气勘探
2、层序(Sequence)
• 在滨线的区域性海进时期,密集段分布 最广泛。
密集段 (Condensed Section)
密集段主要产于海进体系域内部和高水位 体系域远端。它实际上是不断前积的、穿
时的前三角洲细粒沉积
湖盆中的密集段
含盐油页岩膏盐华、溶蚀纹理
灰黑色云质泥岩
层面盐晶、溶蚀坑与断面水平纹理
6.可容空间(Accommodation)
凝缩层也称密集段、或缓慢沉积段, 是在相对海平面上升到最大、海岸线 海侵最大时期在陆坡和盆地相沉积的 沉积物。
一般由沉积速率很慢的(10100mm/万)、厚度很薄的、缺乏陆源 物质的半深海和深海沉积物。
Definition of Key Terms
密集段 Condensed Section
• 以沉积速度极低为特征的一种薄的海相地 层 层 段 ( 沉 积 速 度 小 于 1 一 l0mm / 1000 年)(据Vail, Hardenbol, Todd, 1984)。它们 是半远洋和远洋沉积物组成,缺乏陆源碎 屑物质,是在海平面相对上升最大、海岸 线海侵最大时期在外陆架、陆坡和盆地底 部沉积的(据Loutit, 1986)。
2. 四个基本变量控制层序特征
基本变量对层序的控制作用
基本变量
控制作用
构造沉降
提供沉积物沉积的可容空间
《层序地层学》重点课程建设

《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。
层序地层学概念和原理2

HST
陆
海
TST LST
层序地层单元基本展布特征示意图
层序地层学概念和原理——层序和体系域
二、层序界面类型 1、不整合定义
不整合(Unconformity):一个分开新老地 层的界面,沿着这个面存在陆上侵蚀削截(在 某些地区为可与之对比的海底侵蚀面)的证据, 或者存在明确重要沉积间断的陆上暴露的证据, 并具有的明确的沉积间断。
层序地层学概念和原理
层序和体系域
层序地层学概念和原理——层序和体系域
一、层序定义
Mitchum(1977,1979a)的定义——由一组相对整合、连 续且具有成因联系的地层单元组成的一个地层单元,其顶底 界面均由不整合面或其相应的整合面
概念的缺陷
没有指定层序的规模和持续时间,也没有指出产生不整合面的任 何特定机理。
三、层序类型
依据层序底部的界面(不整合)类型,层序可分为两种 类型:
Ⅰ型层序 Ⅱ型层序。
Ⅰ型层序是指那些海面相对下降超过退覆坡折 点后形成的层序,其相对海面下降较大,使 层序的早期顶积层上超在早先层序的坡积层 上
Ⅱ型层序指那些海面相对下降没有超过退覆坡折 点后形成的层序,最低部位体系域称为陆架边缘 体系域(Posamentier等,1988)。该体系域可沉积 于陆架的任何位置。陆架边缘体系域的底界为Ⅱ 型层序边界,而顶界是陆架的首次大的泛滥面
一个层序沉积于一个由非海相侵蚀面为界的沉积旋回,沉积于一个“重要” 的基准面升降旋回中。
在大多数盆地中,基准面受海平面控制,因此一个层序是一个相对海平 面上升-下降周期的产物。
一个基准面旋回形成的理想层序
陆盆坡折边缘I型层序的地层几何形态,表现出5个分开的沉积组合,传统 的划分是三个体系域——低位、海侵和高位体系域
层序地层学

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。
层序地层学概念

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

层序地层学读书报告01111220111004087程晓枫一、层序地层学发展历程1. 1 层序地层学起源阶段(1948~1976) 层序的基本概念在18 世纪晚期即已提出,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Sloss(1948) 。
至20 世纪70 年代,随着计算机技术发展,以Peter R. Vail 为首的Exxon 石油公司的地质学家们将地质理论、地震勘探技术与现代计算机技术紧密结合,创立了地震地层学,使得地层学的发展跃上了一个新的台阶。
1.2 经典层序地层学的形成与发展(1977~1987)Vail 和Exxon 石油公司的学者们进行了一系列的研究,主要表现在以下几个方面: ①层序的定义有所修改; ②将Sloss 的层序进行了修改,缩小了层序的时间跨度,原来的Sloss 的层序成为修改后的超层序; ③提出了层序演化机理的主导因素—海平面升降。
1.3 层序地层学综合发展阶段(1988~至今)1988 年,正式出版了由Wilgus 主编的《海平面变化综合分析》,标志层序地层学的综合发展阶段。
1991年,由D. 1.Macdonald 主编的《活动边缘的沉积作用、构造运动和全球海平面变化》一书,进一步把层序地层研究扩展到活动大陆边缘。
层序地层的理论日趋完善,应用范围不断扩大,出版了一系列层序地层理论及应用的著作,成为地层学及沉积学及能源盆地地质学领域的热点。
二、层序地层学的基本概念2.1、层序地层学的基本定义层序地层学是上个世纪70 年代末由美国Riee大学V ail P R 及其在Exxon公司卡特研究中心的同行Mitchum R M 和Sarg ree J B 等在地震地层学基础上创立起来的一门新的地层学分支科学。
层序地层学是研究以侵蚀面或无沉积作用面、或者与之可以对比的整合面为界的、重复的、成因上有联系的地层的年代地层框架内的岩石关系。
2.2、基准面和可容纳空间基准面和可容纳空间是层序地层学中的两个最重要的概念。
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层序地层学-1
Sequence Stratigraphy
朱筱敏
中国石油大学地球科学学院
层序地层学就是根据露头、
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。
T-R旋回
Embry
Vail
层序地层学
层序地层学的四大理论体系
一、层序地层学定义和理论基础1.
层序地层学
一、层序地层学定义和理论基础2.
1
全球周期性海平面变化是形成以不整合为边界的沉积层序的根本原因,是建立全球地层对比的重要手段
Sciences
全球海平面变化,Haq,200
Sciences
全球海平面变化,Haq,200
Sciences
全球海平面变化,Haq,200
一、层序地层学定义和理论基础
2.
2)四个基本变量控制了地层单元几何形态和岩性
四个基本变量控制层序地层构型不同变量具有不同的控制作用。
全球海平面变化是控制地层叠置样式的基本因素
二、层序地层学基本概念
1
1)层序
层序的概念
二、层序地层学基本概念
◇层序内所有岩层都是沉积在以层序边界年代所限定的地质时间间隔内;
层序是层序地层学研究的基本单元。
一个沉积层序可以包含若干个不同类型体系域以及准层序组和准层序。
1,3
2
层序概念本身不包括规模甚至时间的含义
二、层序地层学基本概念
2
沉积滨线坡折(depositional shoreline break)是指陆架剖面上的一个位置,是沉积作用活动造成的地形坡折(三角洲,临滨沉积)
二、层序地层学基本概念
2
陆棚坡折(shelf break):
大陆架与大陆斜坡之间的过渡地带
二、层序地层学基本概念
3I型和II型层序
★
II型层序底部以II型层序界面为底界,顶部以I型或II型层序边界为顶界
I型和II型层序
Ⅰ型
Ⅱ型
二、层序地层学基本概念
4Ⅰ型层序边界是一个区域性的不整合界面,是全球海平面下降速度大
于沉积滨线坡折带处盆地沉降速度时产生的。
二、层序地层学基本概念
4
II型层序界面是由于全球海平面下降速度小于(等于)沉积滨线坡折带处盆地沉降速度时形成的,在这个位置上未发生海平面的相对下降。
二、层序地层学基本概念5)层序地层构成--
体系域类型
低位体系域
海侵体系域
高位体系域
陆棚边缘体系域
海侵体系域
高位体系域
Ⅰ型层序
Ⅱ型层序
二、层序地层学基本概念
2
1)整合
整合可包括沉积作用缓慢、在很长地质时间内仅沉积很薄沉积物的界面。
二、层序地层学基本概念
2
2)不整合
重大沉积间断的陆上侵蚀削截
不整合面在地震反射剖面中常响应于削蚀、顶超、上超和下超等反射终止关系满南地区形成的不整合面遮挡圈闭
二、层序地层学基本概念
3
1)海泛面
◇
◇它们常是平整的,仅有米级的地形起伏;◇
二、层序地层学基本概念
2)初次海泛面
初次海泛面(First flooding surface)是Ⅰ型层序内部初次跨越陆架坡折的
海泛面,即响应于首次越过陆棚坡折带的第一个滨岸上超对应的界面。
3)最大海泛面
最大海泛面(Maximum flooding surface)是一个层序中最大海侵时形成的界面,是海侵体系域的顶界面并被上覆的高位体系域下超,最大海泛面常对应于最远滨岸上超点所对应的反射同相轴。
4
1)体系域
◇
1977
◇沉积体系是指具有成因联系的、相的三维空间组合(Fisher,1967)。
◇
CS
2)低位体系域
◇低位体系域(Lowstand
HST LST TST HST systems tract,
简称LST)是指Ⅰ型层序中位置最低、沉积最老的体系域;
◇是在相对海平面下降到最低点并且开始缓慢上升时期形成的,顶界为首次海泛面;
◇在具有陆棚坡折和深水盆地的沉积背景中,低位体系域由盆地扇、斜坡扇和低位前积楔状体以及河流下切谷充填物组成的。
二、层序地层学基本概念
CS
3
HST TST
LST HST
◇systems tract,◇是在海平面迅速上升与构造沉降共同产生的
海平面相对上升时期形成的。
◇
◇以沉积作用缓慢的、低砂泥比值的、
一个或多个退积型准层序组为特征。
二、层序地层学基本概念
CS
4◇HST LST TST HST
tract,
◇是在海平面由相对上升转变为相对下降时期形成的,沉积物供给速率常大于可容空间增加的速率。
◇
二、层序地层学基本概念
5
◇陆架边缘体系域(Shelf margin systems tract,简称SMST)是与Ⅱ型层序边界伴生的下部体系域(海平面相对上升);◇
二、层序地层学基本概念5
1)准层序
海泛面
4滨外陆棚
3
2
1滨外陆棚临滨
前滨
临滨
二、层序地层学基本概念2
◇一套准层序特征堆砌样式
◇重要的海泛面
◇
二、层序地层学基本概念
6
1
◇
1988
◇可容空间受控于沉积基准面的变化,或是海平面升降和构造沉降的函数
6、可容空间
可容空间受控于沉积背景的基准面的变化,或者是海平面升降和构造沉降的函数。
慢
中
快
Superposition of Eustacy and Subsidence
“TECTONIC CYC LE”
SUBSIDENCE
EPISODE
UPLIFT
EPISODE。