露头层序地层学研究方法综述
实验一 野外露头资料的层序地层分析
实验一野外露头资料的层序地层分析一、实验目的：依据层序地层学的基本概念和理论体系，深化认识准层序和准层序组的沉积特征，确定准层序的垂向叠置样式，识别首次海泛面、最大海泛面和层序边界，描述不同体系域类型和海平面升降变化特征，撰写实验报告。
二、露头资料地质背景：露头位于新疆乌鲁木齐天山牧场祁家沟，地质层位为石炭系上统，主体沉积为敏感反映沉积水体和沉积水动力变化的不同类型碳酸盐岩以及部分碎屑岩，主要沉积环境为碳酸盐台地和碳酸盐台地边缘斜坡沉积。
三、实验结果：根据碳酸盐岩沉积准层序多为反映向上水体变浅、沉积物粒度向上变粗的特征，自下而上共划分了17个准层序。
根据沉积岩性、沉积环境和沉积水深分析，下切谷底部为Ⅰ型层序的底界面SB1。
下切谷其上相变为台地边缘相，反映水体变深，发生海泛，故下切谷与台地边缘相之间为首次海泛面，首次海泛面与Ⅰ型层序底界面之间为低位体系域（LST）。
水体继续加深，发育前缘斜坡相，继而又变为台地边缘相，说明水体开始变浅，故前缘斜坡相与其上的台地边缘相之间为最大海泛面，最大海泛面所对应的岩性为薄层灰黑色灰泥岩、泥岩，首次海泛面与最大海泛面之间为海侵体系域（TST），准层序组为退积型。
自最大海泛面之上，沉积相类型在台地边缘相和滩边缘相之间变化，反映海平面保持不变并开始缓慢下降，准层序组类型为加积。
最上方的泥晶灰岩段，显示水体再次变深，所以，泥晶灰岩段之下应为层序的顶界面SB2，其下至最大海泛面之间为高位体系域（HST），其上开始新的层序。
所以，在不考虑沉积物供给等条件的情况下，海平面自LST开始上升，在下切谷顶部开始初次海泛，随后海平面继续上升，在前缘斜坡相顶部达到最大海泛，继而海平面保持稳定并开始缓慢下降，在泥晶灰岩段下方下降到本层序的最低点，其后又开始新一期海平面升降变化。
皖南南部山区震旦纪地层露头层序地层学特征
皖南南部山区震旦纪地层露头层序地层学特征层序地层学经过近三十年的发展已经成为一个运用前景非常大的地学分支。
本文主要系皖南地區1：5万区调及其他地质工作中取得的一些初浅认识的总结，对皖南南部山区震旦纪地层露头层序地层学特征进行分析和研究，文中不足之处，敬请指正。
标签：皖南南部山区震旦纪地层露头层序地层学特征0引言随着层序地层学的不断研究和发展，其运用领域在不断的扩大。
“层序地层学成为每位勘探学家必备的实用工具”的看法已经得到广泛的认可。
事实上，层序地层学在勘探和开发中已不仅仅是一种通用工具。
对于应用地球预测科学，在许多方面它还是一种重要的模型。
1层序地层学与露头层序1.1层序地层学层序地层学是研究一套由剥蚀面或者沉积面及其相应整合面所限定的、重复出现并有成因联系的年代地层格架内岩层间相互关系的一门科学。
层序地层学是20世纪80年代发展起来的一门新学科和新技术，是以地震地层学为基础，综合利用地震、钻井及露头资料，结合有关的沉积环境及岩相古地理解释，对地层的层序格架进行综合解释的科学。
它也是在生物地层学、年代地层学和岩石地层学的基础上发展起来的；它依据生物地层学与年代地层学所建立的宏观年代地层格架基础开展研究，并把自己的研究同已建立的宏观地层格架结合起来；它将地质学和地球物理学相互交叉渗透而迅速发展起来，逐渐形成了一套相对独立的理论方法体系，在实践中不断被完善和发展；它的产生改变了分析地层记录的基本原则，被誉为地球科学的一次革命；它消除了地层学中长期存在的年代地层学、岩石地层学与生物地层学单位的三重命名的混乱现象，第一次提出了全球统一的成因地层划分方案，建立了地层分布模式，提高了对地层的分布预测能力，将地球科学的研究从定性推向定量。
层序地层学基本单位是层序。
层序地层学家们总结出一个不同级次的地层单元序列，在厚度上跨越许多数量级：从毫米级到千米级。
由于翻译上的原因，该序列相同级次的地层单元往往有不同的名称，其对应关系及本文所采用的标准如表1。
层序地层学
3.层序界面类型及层序类型 在地层记录中可识别出两种类型的不整合(即层序 边界): (1) Ⅰ类不整合, 即Ⅰ类层序边界(sb1) 和Ⅰ型层序 Ⅰ类不整合(Ⅰ类层序边界) 是指相对海平面低于 陆架边缘时形成的不连续面. 特征为陆架上出现陆上不整合面,在陆坡外侧出现 海底剥蚀面. 具体解释为全球海平面下降速度超过在沉积滨线坡 折带处盆地沉降速度、在该处产生海平面相对下降时形 成的。此时海水逐渐退出陆棚，使陆棚遭受侵蚀，陆棚 前沿的陆棚坡折带出现侵蚀峡谷，沉积物可能沿陆棚 进入盆地。 以Ⅰ类层序边界为底界面，顶界面为Ⅰ类层序 边界或Ⅱ类型层序边界的层序称Ⅰ型层序
2. 1991年Vail等发表了《构造运动、全球海平面 变化及沉积作用的地层标志综述》一文，再次强调全 球海平面变化、构造沉降、沉积物供应和气候四个因 素控制层序的形成，其中全球性海平面变化是最主要 的控制因素。 3. 20世纪90年代后，层序地层学进入了理论研究 和生产应用发展的时期。并将其应用到不同的环境。 在研究理论上出现了许多学派，如： 活动大陆边缘层序地层学; 陆相层序地层学; 前中生代层序地层学; 高分辨率层序地层学; 成因地层学等。
由一套相对整一、连续的，在成因上有联系的地层组 成的，顶、底以不整合面或与之相对应的整合面为界 的地层体。
T1
T3
T4
T2Biblioteka 3. Vail等（1977）还对Sloss的层序概念进行两项 重要修订 （1）认为层序的时间要短得多，Sloss提出的层序 相当于Vail等提出的超层序 （2）全球海平面升降是层序形成演化的主要机制。 4. Vail等（1977）在大量露头、测井、海洋地质 和地震资料的综合研究基础上，利用磁性地层、年代 地层及生物地层中所反映的海平面变化及绝对年龄等 大量资料，编制了中生代以来的海平面变化曲线图， 厘定了不整合面、海平面变化的概念，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。
层序地层学笔记 主讲操应长教授
层序地层学笔记主讲：操应长教授整理：地质学研09-1 吴平说明：括号内内容为个人理解或老师讲解。
另外：由于上课时记得匆忙，不完整或错误处在所难免，如有补充或错误改正一定要告诉我啊（多谢多谢！Qq：66681460）。
还有标题顺序还是遵照上课时的笔记，没有重新整理，如感觉不便或混乱，请自行处理吧，实在是太多了。
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：界面是一个时间段关键词：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、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二、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、多个学科的综合三、层序地层学面临的问题1、概念和术语的统一问题2、陆相层序地层学的成因问题3、层序地层学单元的级序划分4、深水层序地层学研究5、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。
判断各露头地层层序
判断各露头地层层序
摘要：
一、露头地层的定义及作用
二、判断露头地层层序的方法
1.岩石特征分析
2.地层接触关系判断
3.化石证据
4.地球物理方法
三、露头地层在资源勘探和环境保护中的应用
四、结论与展望
正文：
一、露头地层的定义及作用
露头地层是指在地表出露的地层，通常由于地质作用、气候变化等因素导致地表岩石暴露并形成。
露头地层对于了解地质历史、资源勘探和环境保护等方面具有重要的意义。
二、判断露头地层层序的方法
1.岩石特征分析：通过对露头地层中的岩石进行岩性、结构、构造等特征分析，初步判断地层层序。
2.地层接触关系判断：根据地层之间的接触关系，如整合、不整合等，判断地层层序。
3.化石证据：通过收集露头地层中的化石，对比化石时代和分布特征，推
断地层层序。
4.地球物理方法：利用地球物理勘探技术，如地震、电磁法等，探测地层深度和结构，为判断地层层序提供依据。
三、露头地层在资源勘探和环境保护中的应用
1.资源勘探：通过对露头地层的调查和研究，了解地下矿产、油气、水资源等地质条件，为资源开发提供依据。
2.环境保护：通过对露头地层的调查，了解地质环境、生态环境等特征，为环境保护政策和规划提供参考。
四、结论与展望
露头地层作为地质研究的重要对象，其在资源勘探和环境保护等方面具有重要意义。
层序地层学
层序地层学层序地层学：是根据露头、钻井、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和解释的地层学分支。
层序：是一套相对整一的、成因上存在联系的、顶底以不整合面或与之相对应的整合面为界的地层单元。
准层序：是以一个海泛面或与之相对应的面为界、有成因上有联系的层或层组构成的相对整合序列。
准层序组：是指由成因相关的一套准层序构成的、具特征堆砌样式的一种地层序列，其边界为一个重要的海泛面和与之可对比的面，有时它可以和层序边界一致。
不整合：是一个将新老地层分开的界面，沿着这个界面有证据表明存在指示重大沉积间断的陆上侵消截或陆上暴露现象。
缓慢沉积段（凝缩层）：指沉积速率很慢（1—10mm/1000a）、厚度很薄、富含有机质、缺乏陆源物质的半深海和深海沉积物，是在海平面相对上升到最大、海侵最大时期在陆棚、陆坡和盆地平原地区沉积形成的。
体系域：指一系列同期沉积体系的集合体。
沉积体系：指具有成因联系的、相的三维空间。
海泛面：是一个新老底层的分界面。
他们常常是平整的，仅有米级的地形起伏，但穿过这个界面会有证据表明水深的突然增加。
可容空间：指供沉积物潜在堆积的空间。
相对海平面：指海平面与局部基准面之间的测量值。
准层序：是一层序地层分析中最基本的沉寂单元，是一个一海泛面或与之相对应的面为界的、成因上有联系的层或层组构成的相对整合序列。
准层序的边界：是一个海泛面及与之相关的界面。
大多数准层序边界海泛面均存在着深水沉积与浅水沉积的一个截然界面。
准层序沉积特征：是一个向上沉积水体不断变浅的序列，层厚向上增大，生物扰动向上减少，沉积相向上指示水深变浅，三维空间上表现简单的冲刷和变粗的趋势。
准层序形成环境：一个完整准层序的形成是与海平面相对升降变化密切相关的。
在准层序形成的第一阶段，沉积物的沉积速率大与海平面相对上升速率或海平面处于相对下降阶段。
此时沉积物不断向前推进，较浅水沉积相上覆在相对较深水沉积上，形成自下而上沉积水体由深变浅的准层序沉积序列。
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。
《陆相层序地层学》课件
随着技术的进步和研究的深入，陆相层序地层学将进一步拓 展研究领域，加强与其他学科的交叉融合，提高对陆相沉积 盆地复杂地质过程的认知水平。同时，加强国际合作与交流 ，推动学科的国际化发展。
02
陆相层序地层学基本原理
层序地层学基本概念
01
02
03
04
层序
地层记录中具有全球对比 性的海平面变化周期性层 段，是地层划分和对比的 基本单元。
地球物理学
地震勘探和测井等方法在陆相层 序地层学中广泛应用，地球物理 学为陆相层序地层学提供了重要 的技术和手段。
石油地质学
石油工业是推动陆相层序地层学 发展的重要驱动力之一，石油地 质学与陆相层序地层学的结合有 助于提高石油勘探和开发效率。
03
陆相层序地层学研究内容
陆相沉积环境分析
气候环境
分析沉积时古气候特点，如干、湿、冷、暖等， 对沉积物的影响。
陆相层序地层学
目录
• 陆相层序地层学概述 • 陆相层序地层学基本原理 • 陆相层序地层学研究内容 • 陆相层序地层学应用实例 • 陆相层序地层学展望
01
陆相层序地层学概述
定义与特点
定义
陆相层序地层学是一门研究陆相沉积 盆地中层序地层特征、成因机制及其 与油气聚集关系的学科。
特点
注重研究陆相沉积盆地的层序地层格 架，分析不同尺度下的层序形成与演 化，探讨油气等矿产资源的分布规律 。
THANKS
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地形地貌
研究沉积时的地形起伏、地貌类型及演变，对沉 积体系和沉积物的影响。
水动力条件
分析水动力条件如流速、流向等对沉积物搬运和 沉积的影响。
陆相沉积体系研究
河流沉积体系
研究不同类型河流的沉积特征、沉积序列及演化规律。
层序地层学研究综述
层序地层学研究综述.、八 、一 前言 :简要回顾了层序地层学的起源和发展历史， 将层序地层学的发展划分为起源阶段、 经典层序 地层学阶段和分辨率层序地层学阶段 :在总结了层序地层学取得的主要成就和存在的问题以 及难点的基础上， 展望了层序地层学的未来和前景最后， 对有关层序地层学研究等理论问题 作了初步的探讨， 提出以初始海泛面作为层序的界线更为合理和实用， 且优越于经典层序边 界，且从理论上进行了论述 :讨论了层序地层学理论在优化年代地层界线层型的作用，认为 在海相地层中，层序的初始海泛面应该是选择全球界线层型剖面点的一个重要参考标准 :在 陆相地层中， 作者一提出， 界线层型剖面点建立在最大洪泛面上是最好的选择， 即应将陆相 地层的界线层型剖面点建立在最大海泛面上第一个广泛分布的化石带之底1 层序地层学的研究历程1. 1 层序地层学的起源阶段自从Sloss J 几1950年提出了层序的概念之后•层序地层学正式诞生。
但在当时没有受到 人们足够的重视 .因此层序地层学未得到发展。
从 20世纪 50 年代开始 .由于计算机技术的应 用和地震堪探新技术的兴起 .使得地震堪探技术逐渐地被应用于盆地研究和油气助探中并取得了显著的成果和经济效益。
20 世纪 70 年代.以 V ail 为首的 Exxon 石油公司的地质学家们 将地质理论、地震堪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。
因此 .地震地层学的出现被认为是地层学理论和实践上的一项重大 突破。
地震地层学通过对地层及其界而的反射特征的分析 .逐步弄清反射界而之间的关系、反 射界而之间所限定的地层体之间关系以及它们和海平而变化之间的内在关系。
在此基础上 地震地层学的发展逐步完善 .其成就表现在 :在理论上 .地震地层学促使人们对地层学以新的 思考。
并导致现代地层学的产生 ;在实践上 .人们开始利用地震速度来提取岩性信息并在盆地 规模上开始对地层结构、沉积相的变化与区域分布进行分析预测。
考考乌素沟延安组露头层序地层及沉积体系研究
考考乌素沟延安组露头层序地层及沉积体系研究鄂尔多斯侏罗系盆地是抬升剥蚀的微弱改造型盆地，沉积记录保存基本完好。
延安组仅仅是早中侏罗世盆地稳定坳陷阶段的产物。
本文主要是通过对鄂尔多斯盆地考考乌素沟露头侏罗系延安组的层序地层特征进行初步研究，将延安组定为一个三级层序，其内部又可细分为5个小层序组和三个体体系域。
标签：延安组层序地层沉积体系1层序地层学基本原理层序是一套相对整一的、成因上有联系的地层，其顶和底以不整合和可以与之对比的整合为界。
层序是层序地层分析中的基本单位，它是由一套体系域组成。
层序及其边界的形成是海（湖）平面相对升降旋回的响应。
体系域被定义为“一个有成因联系的、同时期的沉积体系的集合体”，是等时的沉积体系。
2层序边界及内部界面的识别与划分研究区侏罗统延安组是一个上、下以不整合面为界的三级层序，内部构成为浅湖三角洲沉积体系。
湖泊面积周期性地扩展和萎缩，形成了地层的旋回性。
每个旋回的末期三角洲砂体淤塞了湖泊，在废弃的三角洲平原上大面积成煤。
新的周期以湖泊的扩展、湖水面积的迅速扩大为起点。
因此可以通过界面的识别划分出三个体系域（低位体系域、湖扩体系域、湖盆萎缩体系域）五个小层序组，自下而上编号为1、2、3、4、5。
清晰的展示了湖泊盆地形成、发展、萎缩的过程。
低位体系域（小层序组1）以冲积体系占优势，湖扩体系域（小层序组2、3、4）在面貌上具有相似性，都是以三角洲一湖泊体系为主，湖盆萎缩体系域（小层序组5）河流作用再次强化，水体变浅。
由于湖泊面积周期性旋回性，在每个小层序组元的顶部都含有一套煤層，底部发育泥岩。
新的周期以湖泊的扩展、湖水面积的迅速扩大为起点，所以底部发育暗色的泥岩。
在每个小层序组的内部由于湖面更为小型的扩展、萎缩周期也存在着与之相对应的更小级别的旋回性。
延安组的每个小层序组内自下而上分别发育为三角洲的三个三角洲成因相组合（三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲），尤以三角洲平原发育最好。
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露头层序地层学研究方法综述①王 华1,肖 军1,崔宝琛2,陈 亮1,严德天1(1.中国地质大学资源学院,湖北武汉430074;2.中国石油天然气股份有限公司对外合作经理部,北京100011)摘 要:从露头层序地层学的研究现状和大量的实际工作入手,论述了露头层序地层学研究的基本内容,所使用的研究手段、方法和流程;描述与分析了露头层序地层学研究中的地层单元界面,如层面、准层序和准层序组界面、I型和II型层序界面的地表特征及其识别标志;针对野外层序地层学研究中的图件编制问题,提出了“点、线、面、体、时”系列图件的编绘流程与方法。
关键词:露头;层序地层学;研究方法中图分类号:P539.2 文献标识码:A 文章编号:100027849(2002)0420015208 层序地层学就是根据露头、钻井和地震资料,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。
它包括野外(或称露头)层序地层学和室内层序地层学两个部分,是两者的有机结合。
但在实际的层序地层学研究中,由于受各种条件的限制,人们往往侧重于室内的层序地层学分析。
层序地层学赖以发展的基础是地震资料或地震地层学,但我国的地震剖面资料总体上是比较缺乏的,且这些地震资料又大多集中在油气勘探部门。
而我国开展的大面积1∶20万和1∶5万区调工作积累了丰富的地质资料,这正是地表层序地层学研究必不可少的前提和坚实的基础[1]。
由于钻井取芯的不连续性,地震剖面资料的分辨率达不到期望的精度等原因,而难以正确地揭示地下地质体的形态及内部的构成变化,这为依靠地下信息建立地质模型带来了难以克服的困难,而野外露头的直观性、可测性、完整性、精确性、可检验性以及便于大比例尺研究的特性为建立精确的地质模型提供了一条新的途径[2～6]。
所以,笔者强调要加强地表露头层序地层学的研究工作。
1 研究现状 层序地层学在经历了相模式研究、沉积体系研究、地震地层学和层序地层学研究阶段[7～14]后,它的概念和方法才逐渐形成了完整的体系,国际上许多著名的石油公司已把它作为一种权威性技术加以应用。
层序地层学突出了地层序列中的各种关键性物理界面(特别是古间断面)的识别,可有效地建立沉积盆地的等时地层格架,并在其内进行体系域的识别及沉积体系分析,进而有效地应用于不同类型的储集砂体的预测。
层序地层学的工作方法可以很容易地应用到露头、岩芯和测井中。
国内外野外露头层序地层学的发展历程体现了从盆地规模到储层规模的研究,因此,了解国内外储层露头的研究现状是非常重要的。
由于露头储层研究在储层精细描述中的重要性,近几十年欧美各国花费巨资开展为油田开发服务的精细露头储层的研究工作[5]。
如美国得克萨斯州大学对亚历桑那州风成砂岩的调查;欧美联合调查团对美国大角盆地M esaverde组砂体的研究;西班牙下第三系露头的研究,为北海Fo rties F rigg油田和意大利的Cellino组储层研究提供了知识库;法国人对西班牙的Roda三角洲露头的研究;荷兰D elf技术大学对西班牙L o rance盆地中一个第三系点坝砂体的研究;由英、法、荷、挪威等国家组成的H eresi m专家组对英格兰约克郡(Yo rk sh ire)三角洲露头的研究,目的是为了北海B ren t组地质模型的建立提供知识库;法国在C leveland盆地的三角洲露头上钻了5口井,取芯分析了孔隙度和渗透率,建立了地质知识库;由英国B P公司赞助的昆士兰大学对澳大利亚Bow en盆地煤矿三角洲露头的研究;D reyer[15]在对美国加利福尼亚R idge盆地的露头资料与挪威中部陆架部分河控扇三角洲T ilje组地层对比后所进行的岩相分析和流体流动单元分析的研究;L ow ry等[16]对犹他州中东部地区M anco s Shale组Ferron砂岩段的河控三角洲前缘露头所进行的储层模拟研究等。
这些露头研究工作一方面是第21卷 第4期2002年 12月 地质科技情报Geo logical Science and T echno logy Info r m ati onVol121 No14Dec1 2002①收稿日期:2002208226 编辑:曲梅兰 刘江霞作者简介:王华(1964— ),男,教授,主要从事煤、油气地质与勘探方面的教学和科研工作。
为了建立含油层系规模的地质模型,另一方面是为了建立砂体规模的地质模型。
与此同时,国内不少地质学家在野外层序地层学方面也做了大量的研究工作,国内开展的以建立储层地质模型和油田开发应用为目的的露头和现代沉积的研究始于80年代,例如,在青海油砂山进行了辫状河三角洲和分流河道砂体露头调查;在鄂尔多斯盆地进行了曲流河、三角洲砂体露头调查;在阜新盆地进行了辫状河体系的研究,并取得了一定的成果[17～22]。
我国已把露头储层和现代沉积研究列为“九五”国家项目,以露头为研究对象,进行全三维、大规模的露头描述、定量测量、钻井、测井、地震、驱替实验,试图发展一套适应中国陆相盆地的储层精细描述、预测的方法和技术。
从国内外的研究情况看,露头研究已逐渐向露头实验室方向发展,不仅作为静态(地质方面)上深入研究储层非均质性的依据,还把各种油藏描述技术手段、方法放到露头上去检验,有的还进一步进行注采试验,以便从动态上深入了解各类储层的渗流特征,并反过来检验静态的描述。
当然,露头研究与地下储层研究相比,由于受工作艰苦和投资大等诸多因素的影响,使这项工作的深入开展受到了一定的限制。
2 基本研究内容露头是层序地层学最直观、最真实、最详细的资料,具有钻井和地震资料所不具备的高分辨率的特点,因而在考虑研究区露头的覆盖性、不连续性以及被构造运动后期改造变形的基础上,应选择那些地层出露齐全、能连续追踪、易于观察的露头进行野外露头踏勘、分层和丈量,收集层序边界、体系域和凝缩层及沉积相标志,进行高分辨率的层序地层学解释。
基本的研究内容可以归纳如下[23]。
(1)识别层序界面、划分层序类型。
层序界面的识别标志有构造不整合面、铁质和铝质风化壳、古土壤和植物根土层、底砾岩层、深切谷及其充填物、地层接触关系、颜色和岩性的垂向变化。
(2)从生物地层学的角度确定层序单元的年代,并努力使之与全球海平面升降曲线拟合。
(3)以岩性、岩相以及地层堆砌样式来确定各地层层序的凝缩层、体系域和准层序组的特征,运用可容纳空间的概念进行沉积相、沉积体系分析。
明确各层序中体系域的组合特征、准层序的叠置样式以及沉积体系的时空分布。
(4)露头储层的精细研究。
包括其沉积学分析、成岩分析、储层物性非均质性分析,获取储层的原形模型,积累地质知识库,建立储层地质模型,以达到地下储层预测,尤其是井间储层预测的目的。
(5)编制露头层序地层学各类图件。
包括综合分析图及不同露头的层序地层对比图等,并努力建立与钻井和地震层序的对应关系。
(6)露头层序的生储盖初步评价,指出较有利的生储盖组合。
3 研究手段、方法和工作流程3.1 研究手段和方法各种类型的露头研究手段和方法都大同小异,且研究工作多集中在储层、储集体方面。
笔者现以露头储层为例说明野外层序地层学的研究手段和方法[5]。
3.1.1 露头的选取根据以往的露头研究经验,认为露头的选择要基于以下标准:①沉积类型的特征明显;②露头剖面相带的展布齐全,地质现象丰富;③所选的类型与油田具有较好的可比性;④交通条件尽量方便。
3.1.2 露头的实测当露头崖壁高而陡峭时需用特殊的照相设备进行拍照,详细分析研究对象的结构、构造、各级界面等。
如由穆龙新和贾爱林领导的项目组在对滦平扇三角洲和大同辫状河露头的测量和照相中,应用普通的照相设备完成了该区的全剖面照片。
3.1.3 取 样精细露头储层研究的最终目的在于建立高精度的储层地质模型。
取样的密度及质量直接影响储层地质模型的精度,因此,野外取样的方式及密度的规划显得十分重要。
野外露头砂体的取样通常采用三种方式。
①规则的线性取样,即在砂体剖面上按照一定的间距布置取样线,取样线的间距视所研究砂体内部构成的复杂程度而定,通常在2～8m间选择。
②均匀取样,即横向与垂向取样的间距相等或接近。
这种取样密度通常在1m×1m～2m×2m间。
③随机取样,取样密度视砂体内部结构的复杂性而定,但样品的整体密度应相对均匀,这种方式较适合于小型砂体。
在上述三种方式中,最常用的是第一种。
3.1.4 大剖面的写实选择典型的大剖面进行沉积学写实并绘制垂向层序剖面图,以正确表现和客观描述沉积体系内部各种成因相的结构与物质组成以及成因相的空间配置格架,从而为总结沉积体系模式奠定基础。
该方法有4种表现方式:①用素描和提取的办法直接进行大剖面写实;②用照片镶嵌法将露头剖面真实地体61地质科技情报2002年现,然后对照照片进行沉积学解释,这一方法极为常用;③在露头上选取若干个点,建立每个点的垂直剖面,然后进行对比,以达到写实并反映各类界面和研究目标的内部构成和分布特征的目的;④在露头上钻井并测井,根据测井剖面进行对比。
3.1.5 开展钻井、测井、地震等工作为了获取三维数据体,还需要用小型钻机,对露头进行钻井并取芯及钻定向井和定向取芯;用测井仪在露头崖壁上或在钻井中开展GR ,SP 等测井工作,并进行岩芯速度的测量;为了获取三维资料甚至可用探地雷达、地面三维地震及井间地震等手段,工作中最好配合钻井进行。
另外还有一些其它的手段和方法,如近年来发展较快的直接方法(野外渗透仪的测量和应用、露头伽马仪的直接测量等)。
“宏观和微观的结合和兼顾”是野外层序地层学研究中应该遵循的准则,因此在以上研究手段及方法中,露头的选取是基础;露头实测、实地取样和剖面写实则是野外层序地层研究的常规内容,其中前两者侧重于微观及局部点的研究,后者则更侧重于宏观及观测面特点的研究;而在其研究意义较大且野外露头质量又较高的情况下,则应开展钻井、测井和地震等工作。
目前,国内对获取野外露头三维数据体所开展的工作相对较少,所采用的高新技术和方法也不多,而在国外其应用则十分广泛,效果也非常好。
可以预见,新技术和新方法的使用将成为国内地质学界野外层序地层研究的努力方向之一。
3.2 工作流程野外层序地层学的研究是地球化学、地球物理、构造、沉积等多学科的交叉。
广义上,它是野外和室内、地上和地下的综合(图12A ),研究内容首先是相变界面、结构转换面、各种暴露标志、构造运动界面图1 野外层序地层学分析的研究方法和简要流程图Fig .1 Research m ethods and the outline flow of outcrop 2based sequence stratigraphy71第4期王 华等:露头层序地层学研究方法综述的野外识别,各级地质界面的识别和追索,层序的判别及分析,沉积相、沉积体系及体系域的分析,高频旋回研究等,在此基础上建立研究区的岩相古地理变化和层序地层格架,最后结合区域对比结果和盆地性质等资料得到盆地的演化序列。