层序地层

2．地震地层学阶段（75—90） 覆盖区油气勘探的需要，希望由地震信息为主体，含少许钻井和测井信息揭示覆盖
区地下地质体及覆盖地区的分布。
地质家与地球物理家合作形成—边缘学科，地震地层学。 ① Puter . R.Vail (1977):AAPG 第 26 集，地震地层学及在油气勘探中的应用。 Exxon 石油公司，墨西哥湾盆地 ② Brown (1980) . 巴西盆地和北海盆地。 ③ 我国：徐坯大（1980）全文翻译
绪论
一．基本概念．
1、含油气沉积盆地组成（Sedementary Basin） 1. 概念：是指一定地质历史阶段受构造运动控制，由沉积物沉降堆积而形成的，并在以
后的地质历史中有油气生成和聚集的实体。 2. 组成要素（示意图） 3. 研究内容
● 时间单元充填序列 → 地层学（古生物） → 层序体 ● 物质组成 → 沉积物 → 单元 ● 空间展布 → 构造地质学 ● 资源分布 → 油气地质/煤田地质学
⎧气候纹层理面 岩性差异界面 ⎪⎨岩性粒度
⎪⎩冲刷界面
三 控制层序体形成要素分析

1．构造沉降（沉降速度V沉降） ① 界面—时间连续性，界面性质—层序识别 ② 沉积空间大小（沉积厚度）—层序体规模 ③ 物缘类型及数量—层序体内部结构
2．海平面升降（层序时期及边界） ● 海平面上升（内部结构） ① 海平面稳定 ② 海平面下降
△ Sub+△E-△D=△S ①
考虑时间因素的影响，对①式两边对时间微分
ds dt
=
dsub dt + dE dt
− dD dt …
②
↓
古水深，V 沉积=V 沉降+（ dE − dD ） dD dT
对式②每个变量都有一个地质求解方法，给出各自参数可建立层序体形成的定量方程。
此方程可说明层序体形成控制因素：沉降幅度，海平面变化和古水深 → 古沉积可容空
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的三重 命名的混乱现象。地震反射近似于等时界面，为全球性地层单元划分对此提供 了有利的工具，层序地层学有可能提供一个全球统一的地层学的概念。
② 首次提出全球统一的或因地层划分方案，给出了成因年代表 ③ 建立了地层分布的成因模式，提出了成因上有联系的一套地层模式，每个层序
温暖型
寒冷型
潮湿型
炎热—潮湿型
温暖—潮湿型
寒冷—潮湿型
湿润型
炎热—湿润型
温暖—湿润型
寒冷—湿润型
干旱型
炎热—干旱型
温暖—干旱型
寒冷—干旱型
2）湖盆类型— A.闭流盆地：是指注入湖盆水量小于蒸发量及地下渗流量之和，湖平面的位置常低于盆 地最低盆地渗出的面积。
B.敝流盆地：是当注入湖盆的水量大于蒸发量和地下渗流量之和，湖平面维持在与湖盆 的最底溢出口的高程上，多余水则通过泻水道流出。
3）气候对层序的控制
● 干旱—潮湿变化，注入量＞蒸发量，古水深增加，沉积可容空间↗，闭流量 → 敞
流量
● 潮湿—干旱，注入量<蒸发量，古水深↘，可容空间↘，敞流盆地 → 闭流盆地。
● 控制层序体规模，面积影响内部形态
结果：
5．综合要素 如上所述，各要素均对层序体形成类型及规模大小的影响，盆地沉降速度，海平面升
间沉积速率
二 层序地层形成控制因素
⎧层序界面（时间界面） 层序 ⎩⎨层虚实体（沉积旋回体）
（一） 层序体形成机制
1． 层序体形成的变量要素 2． 层序体形成的过程定量方程
3． 层序体类型： 按沉积组合⎩⎨⎧按按沉沉积积组韵合律：：进正积、、反退、积交、互加、积均质组合
（二） 层序界面形成机制 1．具剥蚀间断界面（时间不连续） ① 构造抬生形成剥蚀间断 ② 基准面以上不稳定剥蚀间断：剥蚀不整合（顶超） 2．无剥蚀沉积间断界面（时间不连续） ② 欠补偿面（饥饿面）（沉积物位于基准面以下） ③ 超补偿面 3．沉积界面（时间连续界面） ① 初始湖（海）泛面 ② 最大湖（海）泛面 ③ 一般湖（海）泛面
陆相断陷盆地地震地层学 3．层序地层学发展阶段（87—至今）
P.R.Vail &Wagoner (1987): AAPG 年会，发表专辑，明确提出层序地层学。 1988．Jc..wagoner.主编：SEPM 层序地层学特刊。
P．R．.Vail 及 J.B.Sagree 主编：层序地层学手册和层序地层学基础。 1992．（美）C。K 威尔格斯，撰写一部：层序地层学原理，即（海平面变化综合分析） 标志着层序地层学已经成为一门新的边缘学科，受到学者门的高度评价和重视。
B：沉积可容空间变化速率（VD） S是指单位时间沉积可容空间增大或减少的体积，可容空降的大小。Vs和VD与层序形 成关系。
2）地层基准面原理 3）体积划分原理 Vs>VD 海湖盆地相对收缩，沉积可容空间随时间而减少，形成水退进积型层序体。 Vs= VD ；盆地处于补偿期，湖水面稳定，沉积基准面基本保持不变，易形成加积式层 序体；
① 层序成因类型
② 层序时空展布
③ 层序体分布与油气关系
二． 层序地层学研究内容及流程
1．研究流程及内容 图
⎧1)露头层序划分
2．研究方法：
⎪⎪2)钻井层序划分 ⎪⎨3)地震分析
⎪⎩4)综合分析
三． 现状及进展史
层序地层学是在近几年从地震地学基础上发展起来的一门新学科（边缘）。主要从层序
形成及分布出发的是全球范围内的精度层序对比及解释。被誉为继‘极地构造学说’又一次
8．地震地层学（Seismic Stratigraphy） 是指用地震反射剖面资料和地质资料研究地层的沉积环境，岩相分布和地质发展史，
划分生储盖及含油气圈闭的学科。
9．层序地层学 Sequence stratigraphy) 是地层学分支，它研究在不同的海（湖）平面升降旋回（低水位期、海进期、高水
位期）中沉积成因上有联系的地层沉积层序。
80—90 年，全国油气勘探掀起了地震地层学热，力图应用此套理论和方法寻找更 多油气（地层）藏。
徐坯大：理论及学科的应用及推广宣传，整个渤海开展大港如华北油田地震地层学。 杨云岭（胜利）：东营凹陷三角洲相地震地层学研究取得成功。 袁柄衡（物探局）：东部陆相断陷盆地地震地层学总结，给出了实例。 张厚福 张万选（石大）：中国陆相断陷盆地地震地层学研究。
⎪⎩3)一般湖泛面
3．沉积物供给（无剥蚀间断面） 1）欠补偿型：Vs<VD (无剥蚀间断) 2）补偿型：Vs≈VD （整合） 3）超补偿型：Vs<VD（无剥蚀间断面）
① 层序室指一套成因上相关的，相对整合的，连续的地层序列，以不整合或不整合相 应的整合为界。由成因地层界面控制的地质实体称层序体。
7. 沉积相、沉积体系、沉积体系域 ① 沉积相（Sedimentary faces） ●s 是沉积环境及其在该环境中形成的沉积物总和。沉积环境是指在物理上、化学
上、生物上分别于相邻地区的一块地球表面。 物理上：介质动力（水、气、冰川等） 化学上：介质 PH、EH、盐度） 生物上：动植物分布 ●s 相带类型： 相—亚相—微相—微微相
Vs> VD; 盆地处于欠补偿期状态，湖盆点体表现为可容空间增加，湖（海）水扩张， 易形成水进的退积式层序体。
二 层序界面形成原理
① 剥蚀间断面（不整合）②无剥蚀间断面 ③沉积界面构造应力场转换 1．构造运动（升降）
角度不整合
时间不连续界面—不整合
平行不整合
剥蚀间断面 2．海（湖）平面升降
⎧1)初始湖泛面：时间连续 整和界面 ⎪⎨2)最大湖泛面：时间连续
5．沉积带(Depositional Episode) 是指一个时间单元，它被定义为两个最大洪水事件之间的时间区间。
在盆地达到最大水进期，岸线迁移到最靠近陆地方向，盆地方处于被缓慢的沉积或
无沉积状态，形成沉积间断面。是一个时间界面，因此一个沉积带就是一个从一个最大水进
期到下一个水进期的相对水平面升降变化的旋回。
都包括 3 个体系域类型：低水位体系域、海进体系域、高水位体系或陆架边缘 体系域、这是层序地层学的核心。 ④ 提高了地质学家的预测能力，包括理论预测和实际预测： 理论预测：通过全球海平面变化，预测尚未钻探地层时代，预测某些应用的体 系域及展布。 实际预测：通过体系域及岩相分布规律，预测有利油气成藏条件。 ⑤ 把地球科学研究从定性推向定量 4．层序地层学发展趋势 问世以来，全球兴起层序地层学热，文章层出不穷，AAPG.91 年起每期必有一篇文 章 ① 层序地层学应用范围由简单大型海相盆地深入到小型地质构造复杂的小盆地 ② 由海相扩大到陆相，主要是湖相 ③ 层序地单元由层序扩大到岩层组及纹层，即高分辨率层序地层学 ④ 层序成因模式由单一海平面控制的三种基本模式到多因素控制的成因模式 ⑤ 定性分析向定量发展
③ 古水深（D） 是指沉积物顶面与海平面沉积基准面（海平、湖平、均衡）的高差，反映沉积可容空间
的大小
④ 沉积物（岩）厚度（S）
是止不同时期沉积物厚度的大小，反映供给量
沉积物供给 Vs ：单位时间单位面积沉积物厚度V沉 ⑤ 沉积过程定量方程
△ Sub+S1+△E=S2+D2
△ Sub+(S2-S1)+ △E=D2-D1
② 沉积体系（Sedimentary System） Fisher(1967) 定义：在沉积环境及沉积过程方面有成因联系的三维岩相组合。
③ 沉积体系域(System tract) Fisher(1967): 是指有内在联系的周期性沉积体系组合，每一个体系域都与特定的海
平面升降曲线有关。 2．沉积可容空间 是指可供潜在沉积堆积的空间或系指沉积物充填到海湖平面为止的盆地可容的多少
沉积物。
基准面是指沉积物表面与沉积基准面之间可供沉积物充填的所有空间。
3．沉积基准面 是指沉积物堆积的上限面，其上保存不了沉积物。