《高分辨率层序地层学》基准面旋回的基本结构类型和沉积序列
高分辨率层序地层学

目录1 概述 (2)2 “高分辨率层序地层学”概念的剖析 (2)3 高分辨率层序地层学的基本原理 (2)3.1基准面变化原理 (3)3.2沉积物体积分配原理 (5)3.3相分异原理 (6)3.4物质守恒原理 (6)4 在油气勘探中的应用 (6)4.1 储层对比 (7)4.2 储层分布预测 (7)5 总结 (8)参考文献 (9)1 概述高分辨率层序地层学是由美国科罗拉多矿业学院Cross教授(1988)带领的研究组所提出,它以野外露头、钻井岩芯、测井和高分辨率地震反射剖面资料为基础,根据地层的过程响应沉积动力学原理,通过精细地层层序划分和对比技术将钻井的一维信息转变为三维地层叠置关系,从而建立区域、油田乃至油藏等不同规模层次的储层、隔(夹)层及烃源岩层的成因地层对比格架。
高分辨率层序地层学理论核心为:在基准面变化过程中,由于可容纳空间和沉积物供给量比值(A/S)的变化,在相同的沉积体系域或相域中发生沉积物的体积分配作用,导致沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、相类型以及岩石结构和相组合类型发生变化。
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。
2 “高分辨率层序地层学”概念的剖析由于“层序地层学”概念诞生于前,“高分辨率层序地层学”概念诞生于后,在“层序地层学”概念先入为主的情况下,可能会有人认为“高分辨率层序地层学”一词的核心是“层序地层学”。
其实不然,只要深刻地理解了高分辨率层序地层学的理论方法体系构成,不难得出,它与经典的层序地层学是有质的差异的,二者之间无论是在概念、理论体系构成上,抑或是在方法体系构成上都有不同。
高分辨率层序地层学虽然借鉴了经典层序地层学的某些思想,但它不是对经典的层序地层学的一种简单升级,而是质的革新,具有一套完全独立于经典层序地层学的、不但适用于海相地层而且适用于陆相地层的理论方法体系,它摆脱了经典层序地层学关于海平面变化控制层序形成这一思想对陆相层序地层研究的束缚,通过对基准面旋回的不同层次性分析,实现不同级次的层序地层划分与对比,从而构建起高分辨率层序地层格架。
《高分辨率层序地层学》绪论

绪论层序一词(sequence),由Sloss在1949年第一次引入地质学中,认为它是“比群和超群更高一级的岩石地层学单位”,而没有现代层序地层学的概念.70年代初,北美、西欧一些国家,把地震地层学方法广泛应用于石油和天然气的勘探,取得了显著的经济效益,同时也积累了大量的地震资料和分析解释经验。
许多地质学家从中发现了许多在以往地面露头、岩芯和测井资料研究中忽视了的,或从未发现过的一些重要现象,认识到他们长期信守的某些基本地质概念需要加以修正。
美国石油地质学家协会(AAPG)于1975年以地震地层为中心召开年会,专门讨论这些问题并进行理论总结,随后,于1977年公开出版了由佩顿主编的‘地震地层学”。
层序地层学的主要奠基者P.R.Vail教授在这本书中,发表了他的两篇经典论文,对层序地层学中的众多基本概念、定义和关键性术语,首次作出了明确和系统的说明,因此,从P.R.Vail的两篇经典论文发表时期开始,意味着层序地层学的正式诞生。
80年代初期,以美国埃克森石油公司(EXXON) P.R.Vail为首的研究集体,在这一新的思想指导下进行了大量工作,发表了许多研究成果,同时利用层序地层、磁性地层、年代地层以及生物地层中所反映的海平面变化和同位素年龄等大量资料,编辑了全球中生代以来的年代地层和海平面旋回曲线图,厘定了不整合面与海平面变化的概念,并强调地震剖面、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;1986年,第12届全球沉积学大会上正式公布的全球沉积学计划(GSGP)中指出,“长期以来,地质学家对地球历史中的韵律和特殊事件的发现和解释,具有浓厚的兴趣,近10年来,有几个方面的进展,已为从全球规模来考虑问题提供了一个新的超常的良机,其中最有希望的进展是层序地层学”;1988年9月,全球沉积地质委员会(GSGC)正式将层序地层学和全球海平面变化纳入GSGC研究计划中,层序地层学被推向“学科研究的前沿”,在1988年正式出版了由C.K.威尔格斯主编的《海平面变化综合分析》(1993年由徐怀大和魏魁生等人译为中译本,译名为“层序地层学原理”),之后在1989年又相继出版了桑格瑞和维尔等主编的《应用层序地层学》。
高分辨率层序地层学理论在准噶尔盆地勘探中的应用

高分辨率层序地层学理论在准噶尔盆地勘探中的应用刘春慧;金振奎;张鑫;王铮;朱桂芳;伍虹霖【期刊名称】《沉积学报》【年(卷),期】2008(26)2【摘要】在准噶尔盆地吉木萨尔凹陷东斜坡开展高分辨率层序地层学研究,识别出三种准层序类型,对应三种短期基准面旋回:基准面上升型、基准面下降型、基准面下降半旋回和上升半旋回两部分构成的复合型准层序.两种中期基准面旋回:中期基准面下降旋回,由多个进积式的短期旋回组成;中期基准面上升旋回,地层堆叠样式则呈退积结构.研究区梧桐沟组可划分为5个准层序组(中期基准面旋回),自下而上依次为S1、S2、S3、S4、S5,基准面上升期形成S1、S2,基准面下降期形成S3、S4、S5.吉7井和吉17井梧桐沟组出油砂层属于不同的准层序组,成因不同,因而不是同一砂组.【总页数】8页(P249-256)【作者】刘春慧;金振奎;张鑫;王铮;朱桂芳;伍虹霖【作者单位】中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249;新疆油田公司勘探处,新疆克拉玛依,834000;新疆石油管理局井下作业公司研究所,新疆克拉玛依,834000;新疆油田公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依,834000;新疆油田公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依,834000【正文语种】中文【中图分类】P539.2【相关文献】1.高分辨率层序地层学在海坨子地区隐蔽油藏勘探中的应用 [J], 李世臻;王红亮2.三维地震勘探技术在准噶尔盆地油气勘探中的应用 [J], 陈志刚;王大万3.微生物油气检测技术在准噶尔盆地油气勘探中应用 [J], 丁力;郝纯;吴宇兵;梅海4.微生物地球化学勘探在准噶尔盆地车排子凸起石炭系中的应用 [J], 凌勋;姚茂敏;杨万祥;宋志华5.高分辨率层序地层学在油气滚动勘探中的应用——以八面河油田面36块沙四段为例 [J], 王春梅;同晓山因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《高分辨率层序地层学》高分辨率层序地层学的理论基础

第一章高分辨率层序地层学的理论基础与海相盆地或大区域规模级的经典层序地层学分析不同,高分辨率层序地层分析以地表三维露头、钻井岩芯、测井和高分辨率地震反射剖面为主要研究对象,其中尤以钻井岩芯和测井剖面资料为最重要的研究基础。
通过各种资料的精细层序划分和对比技术,将钻井或露头,以及地震剖面中的一维或二维信息转换为三维地层关系的信息,从而建立区域、油田乃至区块或油藏级规模储层的等时成因地层对比骨架,大大提高储层、隔层及油层分布的预测和评价精度。
这一层序分析工作主要基于下述4个基本原理。
第一节基本原理一、地层基准面原理基准面是一个较古老的概念,Davis早在1902年就总结了关于基准面的不同定义,多达十几种。
目前在地质学中引用的基准面概念主要有3种:①地貌学上的平衡剖面或侵蚀基准面,即基准面是侵蚀作用的终极状态;②地理学上的临界面,即基准面是一个颗粒在其之上无法停留下来,而在其下则发生沉积与埋藏作用的界面(Sloss,1962),在实际应用中,人们常将沉积基准面看作是海洋环境中的海平面和陆地环境中的湖平面等具体物理面;③地层基准面(图1-1,Wheele,1964),在高分辨率层序地层学理论体系中,以T.A.Cross,教授为主的成因地层研究小组(1994)引用并发展了Wheele的基准面概念认为基准面既不是海平面(或湖平面),也不是相当海平面(或湖平面)向陆地延伸的一个水平面,而是一个相对于地球表面波状升降的、连续的、略向盆地方向下倾和呈抛物线状的抽象面(非物理面),其位置、运动方向及升降幅度不断随时间延续而变化(图1-1)。
基准面在升、降变化过程中具有向其幅度的最大值或最小值单向移动的趋势,由此构成一个完整的上升与下降基准面旋回,是一个受湖平面(或海平面)升降和构造沉降,沉积负荷补偿,沉积物补给和沉积地形条件等多种综合因素制约的地层基准面旋回,因此,地层基准面并非为简单的海平面(或湖平面),分析基准面旋回与成因层序形成的过程-响应原理,是理解地层层序成因并进行层序划分的主要依据。
层序地层学(理论部分)复习资料

层序地层学复习资料层序地层学支撑学科体系:地震地层学生物地层学(与以岩性相似性为依据的岩性地层学无关)年代地层学沉积学层序地层学的贡献/为什么说层序地层学时地学史上的一次革命/层序地层学的重要作用:1、消除了年代地层学、岩石地层学、生物地层学命名混乱的现象;2、第一次提出了全球统一的成因地层划分方案;3、建立了地层分布模式;4、提高了对地层分布预测的能力;5、将地球科学的研究从定性推向定量。
层序地层学的发展阶段:概念萌芽阶段(1949-1977)——层序概念建立阶段Sloss、Krumbein和Dapples(1948)同时提出的地层层序概念标志为当今层序地层学的发展提供了概念基础孕育阶段(1977-1988)——地震地层学形成和发展阶段P.R.Vail(1977)等人编著的《地震地层学》为标志产生了一次重大的飞跃理论系统化阶段(1988年-现至)——层序地层学综合发展阶段以P.R.Vail(1988)等人编著的《海平面变化综合分析》以及Sangree,Wagoner和Mitchum等人的层序地层学文献的发表为标志。
给沉积学和地层学研究带来了革命性的飞跃三大层序学派:1、Exxon公司以P.Vail为代表的经典层序地层学派(被广泛应用)2、Galloway的成因层序地层学3、T.A.Cross的高分辨率层序地层学层序地层学的发展方向:提高精度是最主要的发展方向增加预测性是最重要的发展方向拓宽应用范围是潜在的发展方向陆相盆地与海相盆地层序地层学研究的差异性:盆地类别海相盆地湖相盆地控制因素全球海平面变化,盆地沉降,沉积速率,气候构造沉降,物源供给气候,古地形水动力条件海底火山等,波浪,潮汐,海流,风暴。
大陆水流,波浪,湖流沉积范围海岸带,陆架,陆坡,深海区冲积扇,河流沉积区,湖泊沉积区沉积层横向连续性横向延伸距离大,连续性好横向延伸距离较短,连续性差构造影响大范围影响,相对较弱频繁影响,相对较强层序厚度及变化层序厚度大,一般数十米至数百米,厚度较稳定层序厚度相对较小,一般为数十米至百余米,厚度变化较大沉积相变化沉积相连续,稳定,相变逐渐过度沉积相变化快,相的突变常见体系域特征海侵海退幅度大,体系域特征明显湖水进退频繁,幅度较小,体系域特征不明显预测难易程度相对较易相对更复杂,困难层序地层学的经典定义:“研究以侵蚀面或沉积间断面、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岩石间的关系。
高分辨率层序地层学理论及其技术方法

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岩性剖面识别标志
( 1 )地层岩性剖面中的冲刷现象和上覆滞留沉积; (2)作为层序界面的滨岸上超和向盆地迁移; (3)岩相或相组合在垂向剖面上的转换位置; (4)砂泥岩厚度的旋回性变化。
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不同沉积环境下可识别的 短期旋回层序岩性剖灯2
一、 理论基础
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基本原理
高分辨率层序地层学是对地层记录中反映基准面 变化旋回的时间地层单元二元划分;该理论体系 及其技术应用的关键是识别地层中多级次的基准 面旋回和等时对比;核心内容为基准面旋回变化 过程中,对应A/S比值的变化在相同沉积体系域或 相域中发生的沉积物体积分配作用和相分异作用, 及其所导致的沉积物保存程度、堆积样式、相序、 相类型及岩石结构的变化;上述变化是相关地层 在基准面旋回中所处位置的函数,因而地层分布 型式和相类型的分布规律是可以预测的;通过高 精度时间分辨率的基准面旋回等时对比,可将钻 井的一维信息转换为三维信息。
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测井剖面识别标志
建立取芯井段测井相的岩—电转换模型,是对测井曲线 进行不同级次的基准面旋回划分和界面确定的最有效方 法,不同比例尺的测井剖面适用于不同精度要求的层序 分析对象,相关的识别标志也有所不同: (1)单一的测井相类型及接触关系; (2)相似和相关测井相组合所代表的地层堆积样式、 沉积状态和接触关系; (3)由相似或相关测井相组合叠加反映的较长期基准 面上升或下降半旋回中单向移动和可容纳空间体积变化 过程; (4)反映不同沉积体系域的特征测井相组合之间的转 换面或突变面。
高分辨率层序地层学理论及其技术方法
(在陆相层序分析中的应用)
理论基础 湖相盆地基准面旋回的基本结构类型和叠加样式
肖亮-高分辨率层序地层学
A/S比旋回中的体积分配
A/S比增大,向陆方向可容空间
增大,沉积的沉积物数量增多 A/S比减小,向陆方向可容空间 减少,沉积的物质变少,发生沉 积物的路过作用,甚至剥蚀作用
相分异作用
由于可容纳空间及其所影响的沉积物体积的变化, 在同一地理位置(或沉积体系域、相域)的沉积环境或 相类型、相组合或相序发生规律性变化,称之为相分异 (facies differentiation)。也可以是指在基准面旋回中 岩石的沉积学和地层学属性的变化。
基准面旋回
•基准面在升、降变化过程中具有向其幅度的最大值或最小 值单向移动的趋势,由此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合称为一个基准面旋回 •基准面旋回可发生在地表之上或之下,也可穿越地表,既 基准面穿越旋回 •在地表的不同部位基准面的升降旋回是等时的
基准面旋回特点
基准面升降旋回记录了可容空间由最小向 最大方向或由最大向最小方向单向变化的 过程
整个盆地或大规模的区域内同时发生的 基准面旋回所经历的全部时间由地层记 录(岩石)和沉积间断面组成 不同区域可以进行不同的层次划分 层次性
基准面旋回变化的主控因素
基准面的变化是海平面、构造沉降、沉积物补给、 沉积负荷补偿、沉积压实与沉积地形等各要素变化的综 合反映 不同级次的基准面旋回的主控因素不同,盆地范 围的基准面旋回主要受区域构造运动控制,次一级的基 准面旋回受构造沉降、沉积物补给的控制更加明显,更 次一级的基准面旋回受自旋回作用的影响更加明显 与海相盆地不同,在陆相盆地中,基底沉降、沉 积物供给和气候对基准面变化和层序发育的控制作用更 加明显
4 三角洲的类型变化实际上与A/S值变化密切相关
A/S比值
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(A ) 与沉积物补给通量(S )比值(A / S ) 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的变 化”。
高分辨率层序地层
第三节沉积物体积分配作用
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3、沉积物体积分配结果
(1) 旋回层序对称性发生有规律的变化;
冲积平原
海岸平原
滨面 浅海 大陆架
第一章 高分辨率层序地层学基本理论
第三节沉积物体积分配作用
32
(2) 地层叠加样式发生有规律变化;
长周期基准面上升期间: 地层呈退积叠加样式; 冲积及海岸平原相:厚度向上变厚,旋回对称性向上变好; 临滨和陆架相:厚度向上变薄,对称性变差,以下降半旋回为主;
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四、基准面旋回层序及特征:
1、旋回层序定义
质点运动轨迹
低 时 间 高
旋回层序界面
在一个基准面旋 回中沉积的地层。
(1)基准面上升,有
下降半旋回
二分时间界限
浅
效可容空间增加,沉积 上升半旋回;
(2)基准面下降,有
深
上升半旋回
旋回;
(3)基准面上升到下
基准面旋回运动是地表各种地质作用(海平面、构造运动、气候变迁、沉积负 荷、地貌地形、沉积物压实等)的综合结果。
第一章 高分辨率层序地层学基本理论
三、地层基准面原理
第一节基准面与基准面旋回
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1、基准面与地表的相对位置——决定地表地质作用。
基准面旋回运动控制着地表可容空间变化,从而决定着地表的各种地质 作用方式:侵蚀、沉积物路过冲刷、沉积、欠补偿非沉积作用。
基准面下降:有效可容空间向海迁移,向海一侧可容空间较大, 滨海砂岩沉积体增大,海岸平原沉积体积减小。 基准面上升:有效可容空间向陆迁移,向陆一侧可容空间较大, 因而海岸平原沉积体积增大,滨海砂岩沉积体减小。
基准面
《高分辨率层序地层学》基准面旋回结构和叠加样式的沉积动力学分析
第三章基准面旋回结构和叠加样式的沉积动力学分析第一节基准面旋回升降与沉积动力学的关系一、基准面旋回过程中的几个沉积动力学问题1.基准面旋回的动力学特征有关基准面及其相关的几个重要概念前已述及,这里所要强调的是基准面旋回过程中与沉积动力学相关的几个基本问题:①基准面并非是一个物理界面,而是一个相当河流平衡剖面的抽象势能面。
地表为了达到与基准面的平衡,要不断地通过沉积或侵蚀作用来改变其形态,并向靠近基准面的方向运动;②基准面在其升降变化过程中,总是向其幅度最大值或最小值单方向移动,并由上升和下降两个半旋回构成一个完整的基准面旋回;③基准面的升降可发生在地表之上,或地表之下,也可从地表之下穿越到地表之上后再摆动到地表之下。
当基准面上升并穿越到地表之上时,可容纳空间加大,以沉积作用为主,而下降时可容纳空间减小,沉积作用仅延续到基准面下降至与地表重合的位置,如基准面进一步下降到地表之下不仅无可容纳空间产生,而且可形成侵蚀作用;④一个基准面旋回升降过程中所保存下来的岩石为一个成因地层单元,层序的结构和叠加样式明显受基准面升降过程中的沉积动力学条件控制。
2.基准面旋回过程的沉积动力学模型在进行基准面旋回分析时了解基准面升降状态和过程与沉积动力学的关系是极其重要的,这一动力学关系模型可表述如下:①当基准面下降达最低点位置时,可由基准面下降到地表之下引起包括陆棚(或浅湖)及滨岸带以内的区域发生广泛暴露和遭受侵蚀,沉积盆地的可容纳空间缩小。
与之相对应的是物源区(包括母岩物源区和再侵蚀搬运的沉积区)大面积向盆地方向扩展,沉积物补给量充沛。
又因河流的落差、流域面积和向盆地方向的延伸距离及流量增大,流速加快和能量增高,所能搬运的沉积物数量最多和粒度最粗。
伴随有效可容纳空间向图3-1 基准面升降与沉积动力学的关系模式盆地方向的迁移,在河流入海(或湖)口处呈补偿—过补偿沉积状态,从而产生强烈进积作用(图3-1A);②当基准面上升达最高点位置时,沉积盆地可容纳空间的扩大至最大值。
基准面旋回与沉积旋回的对比方法探讨
边缘的“第一个反旋回”形成的时间 ,不是同时的 。 层单元 ,既可应用于油气田勘探阶段长时间尺度的层
因此 ,在识别层序的最大湖泛面与层序界面后 ,确 序单元划分和等时对比 ,也适合开发阶段短时间尺度
定盆地中心部位分布广泛的“第一个反旋回”底部层序 的砂层组 、砂层和单砂体层序单元划分和等时对比 ,郑
和旋回级别的划分 ,其中讨论最多的问题是各级别层
旋回是沉积过程的时间周期性 ,对应的沉积物是 序的概念 、等时与穿时的问题 。
相应的旋回的产物 ,即沉积旋回 。所以沉积旋回具有 3. 1 沉积旋回穿时的实例
时间历程和环境历程的意义 。沉积旋回包括沉积地
根据古生物 、古地磁等资料确定地层年龄 ,依据界
facies in Xing143 well
图 5 松辽盆地嫩三基准面旋回地层对比剖面图 (据任延广) Fig. 5 The stratigrap hic section of base level cycle of N3 in SongLiao basin
的实质是否就是高分辨率层序地层学基准面旋回的方 法 ? 因此 ,探讨两种划分对比方法 ,在大庆油田形成一 套系统性强 、理论水平高 、实际应用效果好的储层高精 度划分方法和技术是研究的目的 。
2 储层的两种旋回对比方法
高分辨率层序划分对比的精髓是基准面旋回对 比 ,大庆储层精细描述技术的地层划分对比的基础是 沉积旋回对比 ,研究沉积旋回和层序地层基准面旋回 的目的 ,两种旋回对比方法的目的 ,皆在于提高地层识 别的分辨率和储层预测的准确性 、为了进行局部 、区域 以至全球地层对比 。所以 ,在一定意义上 ,沉积旋回和 层序地层基准面旋回是同一事物的两个方面 ,它们只 是从不同角度进行研究而己 。 2. 1 基准面旋回对比方法
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图4-4 湖泊三角洲沉积体系中常见的超短期和短期旋回层序结构
A1..低可容纳空间向上“变深”亚类型;A2.高可容纳空间向上“变深”亚类型;C1.上升半旋回为主的不完全对称型;
C2.近完全—完全对称型(实际资料来自济阳盆地胜坨油田胜一区沙河街组二段)
图4-6 湖底浊积扇沉积体系中常见的超短期和短期旋回结构类型
A1.低可容纳空间向上“变深”非对称型;A2.高可容纳空间向上“变深”非对称型;B1.低可
容纳空间向上变浅非对称型;B2.高可容纳空间向上变浅非对称型;C1.近完全—完全对称型;
C2.上升半旋回为主的不完全对称型;C3.下降半旋回为主的不完全对称型
(1)向上“变深”非对称型(A型)
此类型以层序中仅保存基准面上升半旋回沉积记录,下降半旋回则处于侵蚀冲刷状态而具有向上“变深”的非对称型旋回结构,以及层序的底、顶界面都为冲刷面为显著特征。在不同的沉积环境中此类型均可广泛发育,虽然沉积微相、沉积构造和物质组分的组合特征不一样,但由粒度变化显示的沉积序列非常相似,其共同的特点为:A.仅保存上升半旋回沉积记录,下降半旋回表现为冲刷间断面;B.层序底界面为冲刷面,向上以发育变细的沉积序列显示“变深”的半旋回结构;C.主要发育在物源供给非常充沛的条件下;D.按岩性组成特征和保存状况,可细分为低可容纳空间和高可容纳空间两种亚类型:
图4-12 尤塔盆地绿河组河流-三角洲-湖泊体系体积划分
与基准面旋回结构和对称性变化
(据邓宏文,1995.略作修改)
2.短期旋回结构类型和沉积序列
短期旋回是根据野外剖面露头、钻井岩芯或测井曲线等实际资料所能识别的较小成因地层单元(表2-1),此类层序以Ⅴ级界面为层序边界(表2-6),与Vail的Ⅵ级旋回或准层序级别相当,厚度为数米至十数米级,时限跨度为0.1~0.5Ma,一般由数个具相似结构和岩性组合的超短期旋回层序叠加而成,个别与单个超短期旋回层序相当。在沉积序列上,通常为若干个微相叠置所构成的相组合和相序,可明确指示沉积环境变迁的方向。层序的结构类型和分布模式与超短期旋回层序基本一致(图4-2至11),亦可细分出向上“变深”非对称型、向上变浅非对称型、对称型3类基本层序,以及低或高可容纳空间,对称或不完全对称等7个亚类型(图4-1),显示此类层序的形成与超短期旋回层序有着相似的地层过程和沉积动力学条件。
第四章基准面旋回的基本结构类型
众所周知,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(A/S)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所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的变化”。因而在地表露头,钻井岩芯和测井及地震剖面中识别基准面旋回,及其由基准面升、降所控制的成因地层单元的结构类型、叠加样式和分布模式,尤其是较短周期基准面旋回在较长周期基准面旋回中所处的位置和沉积序列与沉积动力学的关系,已成为在地层记录中识别多级次基准面旋回层序和对层序进行划分及高时间精度分辨率的等时地层对比及建立层序地层格架的应用关键。
区的浊积扇沉积强度亦非常活跃;
③自陆上物源区向盆地方向,或从水上的高部位到水下的低部位,大部分沉积体系
的基准面旋回结构都出现A型向C型,或A型向C型至B型的变化规律(图4-12),显示了有效可容纳空间伴随基准面上升向陆方向迁移,而伴随基准面下降向盆地方向迁移
的机制,是控制相带基准面旋回结构类型和分布模式的主要因素。
①
②当基准面处于下降期时,伴随湖水位的下降和有效可容纳空间向盆地中心方向迁移,陆上沉积区进入侵蚀冲刷状态,侵蚀强度和幅度自上游向河口方向降低,上游地区由沉积物早期暴露侵蚀产生的再搬运沉积物亦逐渐增多,并与来自物源区的沉积物共同
图4-8陆相盆地不同沉积相带超短期和短期旋回结构分布模式
(实际资料来自百色盆地古近系那读组,旋回厚度为数米至十数米级)
图4-9湖泊三角洲沉积体系中不同结构类型的超短期和短期旋回分布模式
(实际资料来自济阳盆地胜坨油田一区沙河街组二段,短期旋回厚度为近十米级)
图4-11 波浪—潮汐复合控制海相三角洲沉积体系中超短期旋回层序结构分布模式
(实际资料来自R国科维克金气田前寒武系PF组,旋回厚度为数米级)
向盆内方向搬运,造成水道外侧和盆内沉积区溢流沉积物供给量递增,沉积强度渐趋增高,以三角洲前缘水下分流河道和河口坝的沉积作用强度为最好,河口外侧较深水沉积
(3)向上变深复变浅的对称型(C型)
此类型以层序中同时保存有较完整的基准面上升和下降半旋回沉积记录,相对的沉积序列而具有向上变深后复变浅的对称型结构和由粗变细复变粗的粒序性为主要特征。以洪泛面为对称轴,两侧的沉积序列、相组合和沉积厚度有所差异,可分为对称性有所变化的三种基本亚类型,此三种亚类型都形成于A/S≥1→A/S>1的高可容纳空间沉积条件下:
图4-1 超短期和短期旋回基本结构类型
A型.向上“变深”的非对称型:A1型.低可容纳空间亚类型;A2型.高可容纳空间亚类型。B型.向
上变浅的非对称型:B1型.低可容纳空间亚类型;B2型.高可容纳空间亚类型。C型:对称型:C1型.上
升半旋回为主的不完全对称型;C2型.近完全—完全对称型;C3型.下降半旋回为主的不完全对称型
此类型以
图4-7 海底浊积扇沉积体系中常见的超短期和短期旋回结构类型
A1.低可容纳空间亚类型;A2.高可容纳空间亚类型;C2.对称亚类型
(实际资料来自珠江口盆地古近系珠江俎下部)
沉积间断面而具有向上变浅的非对称型旋回结构为显著特征。在冲积扇和河流相区于河道沉积区一般不发育此类型,但在河间洼地沉积区,如河间湖和岸后沼泽等底、低洼沉积环境偶尔也可发育。主要见于三角洲前缘的远砂坝-河口坝沉积区,于浊积扇中扇无水道前缘沉积区也有所发育,按层序的沉积序列、相组合和界面特征,亦可细分为低可容纳空间和高可容纳空间两种亚类型;
①以上升半旋回为主的不完全对称型(C1型)
以上升半旋回相域的沉积厚度大于下降半旋回相域为特征,自下而上由底冲刷面→溢堤薄层粉砂岩→水道间泥岩→溢堤中-薄层砂岩组成层序,常见于水道和水道间交替发育的沉积区(图4-3至6中的C1型);
②上升与下降半旋回厚度近于相等的近完全—完全对称型(C2型)
以上升半旋回相域与下降半旋回相域沉积厚度近于相等为特征,自下而上由弱底冲刷面(或砂、泥岩的岩性突变面)→薄—中层状水道化砂岩→溢堤薄层粉砂岩→水道间或较深水相泥岩→水道前缘的中厚层粉-细砂岩组成层序(图4-3至7中的C2型);
(实际资料:左图来自晋西陈家庄剖面山西组;右图来自鄂尔多斯盆地靖安油田ZJ39井长6油层组)
序,形成于A/S<1的沉积条件下,主要出现在水道下切作用较弱和相对较稳定的部位,
如陆上辫状河道和曲流河道(图4-2和3中的A2型),三角洲平原和前缘中的水上与水下分流河道(图4-4中的A2型)和水下浊积扇内扇与中扇水道或中扇外侧与外扇过渡的部位(图4-6中的A2型)。A1型与A2型的区别,在于前者以发育被底冲刷面分割的上升半旋回早、中期自旋回的单砂体连续叠置为主,因而为一类最有利于储集砂体发育的旋
①
由底冲刷面与单一向上变细的厚层块状水道化砂体组成,形成于A/S<<1的沉积条件下,主要出现在水道化砂体彼此叠置和侧向迁移活跃的部位,如陆上辫状和曲流河道(图4-2和3中的A1型),三角洲平原分流河道(图4-4和5中的A1型)和浊积扇内扇-中扇水道(图4-6和7中的A1型)。
②高可容纳空间亚类型(A2型)
(实际资料来自:左图为辽西坳陷双台子杜146井沙三段;右图为百色盆地仑35—5井那读组二段)
回结构。而后者于上升半旋回晚期发育的的细粒溢堤沉积可得到较好保存,与相邻层序
呈被底冲刷面分隔的砂岩/泥岩的岩性突变关系,虽然也较有利于储集砂体发育,但储层间往往被泥、粉砂质条带分隔。
(2)向上变浅非对称型(B型)
第一节பைடு நூலகம்准面旋回结构的基本类型
一、各级次基准面旋回的基本结构类型
1.超短期旋回层序结构和沉积序列
超短期旋回层序是根据剖面露头、钻井岩芯或测井曲线等实际资料所能识别的最小成因地层单元(表2-1),以Ⅵ级界面为边界的层序(表2-6),与Vail的Ⅵ级旋回或准层序级别相当,厚度普遍较薄,为亚米级至数米级,时间跨度为0.02~0.05Ma,往往由单一岩性或彼此间具成因联系的若干岩性韵律层组成,层序的底、顶界面可以是小型侵蚀冲刷面、间歇暴露面,也可以是欠补偿或无沉积作用的间断面。
在基准面旋回划分方案中,此类层序大部分属于天文因素中的岁差和受气候影响的A/S比值变化为主控因素的最小成因地层单元,也为一类以微相组合为主的最小异旋回地层单元,部分属于沉积环境和相类型控制的自旋回。旋回的结构类型相对较为复杂和最具研究意义,尤以水道砂体沉积作用活跃的旋回结构最为复杂和丰富多彩,如河流、三角洲和浊积扇的水道沉积区,超短期旋回结构的变化相对于基准面升降引起的水深、水动力条件、沉积强度和作用方式的变化最为敏感,其时空展布和演化规律,可作为小层砂体(或单砂体)划分和等时追踪对比的依据,也可为砂体几何形态描述、储层预测评价和油气藏精细描述等精细地质研究提供重要的地质信息。不同级别的基准面旋回结构都可划分成3个基本类型,此特征在超短期和短期旋回层序中最为特征,并可进一步划分为7个亚类型(图4-1)。有意义的是,相同结构的基本类型和亚类型可出现在不同的沉积亚相或微相组合中,往往具有相似的岩性组合和粒序变化特征,而同一亚相或微相中,在不同的部位可出现不同类型的旋回结构,以及相关的岩性组合和粒序变化,此特征表明基准面旋回的结构类型并不完全受特定的沉积环境控制,而是受控于可容纳空间的大小与沉积物供给量之间的关系。在一般情况下,具有较低可容纳空间和较高沉积物供给量的沉积环境(A/S比值小于1,A表示可容纳空间,S表示沉积物供给量),其水动力条件往往也很强,以发育向上“变深”非对称型中的A1和A2亚类型,以及向上变浅非对称型中的B1亚类型旋回结构为主,而具有较高可容纳空间和较低沉积物供给量的沉积环境(A/S比值大于1),其水动力条件相对较弱,以发育对称型中的C1、C2、C3亚类型和向上变浅非对称型中的B2亚类型旋回结构为主,由此可见,较长周期基准面旋回过程中的A/S比值和相关沉积环境的能量条件变化机制,即可容纳空间机制是控制超短 期基准面旋回结构类型和叠加样式的主要因素。