层序地层学(第三章)概论
层序地层学(第三章)

彭军
西南石油学院资源与环境学院
二零零二年十二月
讲 课 提 纲
绪论
第—章 层序地层学理论框架
第—节 理论基础和概念体系 第二节 全球海平面变化周期
第二章 层序地层学研究方法
第一节 层序地层学研究基础 第二节 层序地层学研究方法
第三章 海相层序地层学
第—节 碎屑岩层序地层样式 第二节 碳酸盐岩层序地层样式
2)具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式
(1)低位体系域:
低位体系域是在全球海平面快速下 降速率大于沉积滨线坡折带构造沉降 速率时,以及海平面相对缓慢上升时 形成的同期沉积体系组合,其底为I 型不整合界面及其对应的整合面,其 顶为首次越过陆棚坡折带的初次海泛
面。在具陆棚坡折的盆地中,低位体 系域常由盆底扇、斜坡扇和低位前积 楔状体组成
• 在陆架坡折背景中,低水位体系域由盆底扇 (bf)、斜坡扇(sf)、低水位楔状体(lsw)和 下切谷充填物(iv)所组成(Vail,1987)。
盆底扇(Basin floor fan)是指沉积在盆地底部或大陆 斜坡下部的海底扇,其形成与斜坡上的峡谷侵蚀以及陆棚 暴露地表发生河流回春下切作用密切相关。即在形成I类 层序界面时,由于陆棚部分或全部出露地表遭受剥蚀,沉 积物越过陆棚和大陆斜坡,通过深切谷和斜坡峡谷以点物 源的供应方式在盆底形成盆底扇。
依赖于河流规模和河网疏密程度,较粗粒的 深切谷充填物可呈单一河道,也可呈网状河道分 布,但总的来说侧向变化快、常被低位或海侵体 系域的泥质沉积物所包裹,易形成能富集油气的 岩性油气藏
(2)海侵体系域
海侵体系域底界为首次海泛面,顶界为最大海泛 面,由一系列较薄层的、不断向陆呈阶梯状后退的准 层序组构成。其水体向上不断加深,依次堆积的较新 的准层序向陆方向上超在层序边界之上。
上超顶超下超-层序地层

3.地震资料的层序地层学分析
地震资料以其覆盖面积大、能反映地层相互接触关 系、能反映沉积体宏观的三维形态为其显著特征。虽然地 震资料的垂向分辨率不如露头和钻测井资料,但是其连续 的地震反射具有相对年代地层意义,这为建立盆地范围内 的年代地层框架提供了良好的基础。主要包括以下研究内 容和方法 :
(1)根据地震反射削蚀、顶超和下超、上超等地震反 射终止关系,考虑露头和钻测井层序划分方案,对地震资 料进行地震层序划分,进而利用合成地震记录、VSP、古 生物和同位素测年资料对地震层序进行年代地层标定,并 建立露头和钻测井层序和地震层序的一致关系 (2)根据初次和最大海泛面的位置以及上超点的迁移 规律、地震反射形态,区分低位、海侵和高位体系域,并 努力在全区追踪闭合
第一节 层序地层学研 究基础
一、层序地层学研究内容和 程序
1.层序地层学研究内容 2.层序地层学研究程序
二、海平面升降变化分析
1.估算全球海平面变迁幅度的方法 2.利用海岸沉积物上超确定海平面 的相对变化
三、沉积速率、古气候和构造 沉降分析
1,沉积速率分析 2.古气候分析 3.构造沉降分析
三、沉积速率、古气候和构造沉降分析
1.露头资料的层序地层学分析
露头资料是层序地层学最直观、最真实、最 详细的资料,具有钻测井和地震资料所不具备的 高分辨率的特点。基本研究内容如下: (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、沉积物水深突然向上变浅或地层堆 砌样式突然变化等
2.钻测井资料的层序地层学分析
钻测井资料是盆地覆盖区较好的层序地层分析资料, 它主要包括系统的岩心和岩屑、各种测井资料、各种室内 分析化验资料、合成地震记录、VSP等 。具体研究内容 与解释方法如下:
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。
上超顶超下超-层序地层

第一节 理论基础和研究方法 第二节 在油气勘探和开发中的应用
结论
第二章 层序地层学研究方法
第一节 层序地层学研、层序地层学研究内容和 程序
1.层序地层学研究内容 2.层序地层学研究程序
二、海平面升降变化分析
1.估算全球海平面变迁幅度的方法 2.利用海岸沉积物上超确定海平面
(3)编制层序年代地层对比图,将地震剖面上解释的层序 地层剖面转换成纵坐标为地质年代、横坐标为距离的剖面 图上,以反映各个层序的地质时代范围、各层序相对接触 关系及其空间展布
(4)确定海平面相对升降周 期,确定海岸上超的垂向 分量即海岸加积量及其与 地质年代的对应关系,进 而确定同一层序内各个海 岸上超点处的海岸加积量 以及它们的累计量,即这 个层序的海平面相对上升 幅度。测定该层序的最远 上超点与上覆另一个层序 的最低海岸上超点之间的 海岸加积量,并以此作为 海平面下降的幅度,然后 重复上述步骤,便可得出 各层序的海平面相对变化 曲线
1.沉积速率分析
沉积速率研究可以分析盆地沉积物的充填历史, 为层序地层学的地层叠置样式研究、可容空间分析提供
资料。沉积速率系指单位时间沉积的沉积物厚度。对于
层序地层学研究来说,应该求取不同地质历史时期沉积
的原始地层厚度,这就要求做盆地埋藏史分析。目前, 用于盆地埋藏史分析的方法有沉积速率法,回剥法和岩 石骨架纵坐标法,其中回剥法是最常见的方法。所谓回 剥法就是忽略地层横向拉伸等问题,认为单位地层在埋
岸上超作为海平面变化的可靠标志。海平面 相对上升的可靠标志是海岸上超向陆迁移, 海平面相对静止的可靠标志是海岸沉积物的 顶超现象,海平面下降的标志是海岸上超向 盆地中央方向的迁移。显然,盆地边缘的高
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
03层序地层学-准层序和准层序组

第三章 准层序和准层序组 1、准层序边界及其特征 1)准层序边界一般特征
地势起伏几十厘米至几米,界面之上 富集碳酸盐矿物、磷灰石或海绿石, 并且海泛面上下地层的岩性和沉积厚 度也发生了突然的变化。
第三章 准层序和准层序组 1、准层序边界及其特征 2) 准层序边界特殊特征
(1)钙质结核滞留沉积
(2)潜穴化的并被波浪和流水改造的滞留沉积
准层序组类型
>1
Rate of Deposition
Rate of Accommodation
<1
1
2、准层序组类型
1)进积式准层序组 是在沉积物沉积速率大于可容空间增长 速率的情况下形成的,所以较年轻的准 层序依次向盆地中央方向推进。 尽管进积准层序组中的每个准层序都是 一个向上粒度变粗、水体变浅的沉积序 列,但是对于整个进积准层序组来说, 自下而上,砂岩厚度不断增大、泥岩厚 度不断减薄、砂泥比值加大,总体构成 一个向上水体变浅的准层序堆砌样式
进积式准层序组
退积式准层序组
谢 谢
测井层序地层学分析
Sequence Stratigraphy and Seismics
We subdivide the rocks into genetic packages
5 km
Fluvial Sands/Silts/Shales Nearshore Sands
二、准层序组空间相变关系 和年代地层对比意义
1、准层序组空间相变关系
1)陆棚、滨岸和平原的相变; 2)沉积环境-水深的变化; 3)沉积厚度和砂泥比的变化
二、准层序组空间相变关系 和年代地层对比意义
2、准层序组的年代地层对比意义
1)提供了高分辨率层序地层格架 2)实现高精度等时地层对比
第一篇 层序地层学概念体系

➢ 斜坡扇由具天然堤的浊流沟道和漫滩沉积物所组成。它们上 覆于盆底扇之上,并被上覆的低水位楔状体所下超。
➢ 低水位楔状体由一个或多个组成楔状体的进积式准层序组所 组成;楔状体仅发育在陆架坡折的向海一侧(方向),并上 超在先前层序的斜坡上。
HST TST LST
Ⅱ层序边界
➢ Ⅱ型层序边界:当海平面下降的速率小于 沉积滨线坡折处沉降速率,即在这个区域未 产生相对海平面下降时期形成的。 ➢ Ⅱ型层序边界特征是一个区域性界面,沉 积滨线坡折带向陆方向的陆上暴露、上覆地 层的上超以及海岸上超点向下迁移等特征。 没有河流回春作用造成的陆上侵蚀、也没有 沉积相明显向盆地方向迁移。
PDM:前三角洲泥岩
河道单元II
W LST
H2S1B下42层序
HST
H22 层序
SB42:层序界面(H21上亚段底界)
LST:低位体系域
HST:高位体系域
SB42层序界面上发育的大型下切复合水道全景(剖面方向与水流方向近于垂直)
下切谷
下降体系域
东海丽水凹陷海相第三纪断陷盆地
追踪高频的海、湖平面变化旋回,建立高精度的层序格架
临滨
4
滨外陆棚
3
前滨
2
临滨
1
滨外陆棚
6. 准层序和准层序组
2)准层序组(Parasequence sets) 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, 可将准层序组划分为进积、加积和退积准 层序组三种类型。
第三章 层 序
层序地层学复习纲要.doc

《层序地层学》夏习要点第一章层序地层学概论1.层序地层学的概念:层序地层学是在沉积学、地层学、古生物学、地震地层学、测井地质学、同位素测年技术等学科不断发展的基础上,在80年代后期发展起来的一种根据地震、测井和露头资料划分、对比和分析沉积地层的新技术(方法)。
2.层序地层学的发展阶段:概念萌芽阶段(1948—1977) ................. . …… ------------- 层序概念建立阶段孕育阶段(1977-1988) ------------------------ -------- -------- 地震地层学形成和发展阶段理论系统化阶段(1988年一现至) ------------- ----- ■层序地层学综合发展阶段第二章层序地层学基本概念与学派1.控制层序的四个因素是什么:一个沉枳层序的岩性和地层叠苴样式常受四个基本因素的综合影响:构造沉降、全球海平面升降、沉积物供给速率、气候2.层序地层学的基本原理:层序地层学的基本原理可表述为:遵循多个沉积学和地层学第一性原理的沉积地层具有特定的形态和时空组合关系,这种形态和时空组合关系在地质历史中周期性地出现,因而具有可预测性。
3.简述层序、准层序、准层序组的概念及准层序组的类型。
答:层序:层序是层序地层学研究的基本单元,它是顶、底为一不整合面或与之相对应的整合面为边界的、一套相对整-的、成因上有联系的地层单元。
层序可进一步细分为体系域(system tract),体系域根据其在层序中的位置以及由海平面所限定的准层序组和准层序的堆积型式确定。
层序的基本组成单元是准层序和准层序组。
准层序:准层序是层序的基本组成单元,是由海泛面或与之相对应的面所限定的、有成因联系的一组相对整合的层或层组序列(Van Wagoner, 1985)。
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-•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,有时它可与层序边界一致。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(2)海侵体系域
海侵体系域底界为首次海泛面,顶界为最大海泛 面,由一系列较薄层的、不断向陆呈阶梯状后退的准 层序组构成。其水体向上不断加深,依次堆积的较新 的准层序向陆方向上超在层序边界之上。
海侵体系域完全是退积的,几乎没有前积沉积物, 主要的沉积体系有陆棚三角洲、滨岸平原、富煤的海 陆交互沉积、冲积和越岸冲积以及泻湖和湖泊沉积, 潮汐影响可能是广泛的。
海侵体系域较低位和高位体系域具有更低的砂泥 百分比值,因而它可构成广泛分布的盖层和烃源岩层, 现今世界大多数陆棚均被海侵体系域占据,主要的三 角洲都是陆棚三角洲,扇不太发育。河口湾、潮汐海、 障壁岛和泻湖都是常见的沉积体系,而深海沉积作用 主要为大陆斜坡滑塌形成的浊流沉积。
层序地层学
彭军
西南石油学院资源与环境学院
二零零二年十二月
讲 课 提 纲
绪论
第—章 层序地层学理论框架
第—节 理论基础和概念体系 第二节 全球海平面变化周期
第二章 层序地层学研究方法
第一节 层序地层学研究基础 第二节 层序地层学研究方法
第三章 海相层序地层学
第—节 碎屑岩层序地层样式 第二节 碳酸盐岩层序地层样式
2)具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式
(1)低位体系域:
低位体系域是在全球海平面快速下 降速率大于沉积滨线坡折带构造沉降 速率时,以及海平面相对缓慢上升时 形成的同期沉积体系组合,其底为I 型不整合界面及其对应的整合面,其 顶为首次越过陆棚坡折带的初次海泛
面。在具陆棚坡折的盆地中,低位体 系域常由盆底扇、斜坡扇和低位前积 楔状体组成
盆底扇底界面与低位体系域底界一致,顶界面为一 下超面,常被斜坡扇和低位前积楔状体下超。
盆底扇作为重力流沉积物可用鲍玛序列的AB,AC 段组合或被截切的A段描述。
盆底扇内扇为序列不明显的、互层的砂砾岩,中扇 为向上粒度变细、砂层厚度减薄的水道化沉积序列,外扇 为向上粒度变粗、砂层变厚的非水道化沉积序列,在外扇 部位可能存在较大规模的砂质朵状体。
第四章 陆相层序地层学
第一节 陆相湖盆地质特征 第二节 陆相湖盆层序地层学
第五章 高分辨率层序地层学
第一节 理论基础和研究方法 第二节 在油气勘探和开发中的应用
结论
第三章 海相层序地层学
Байду номын сангаас
第—节 碎屑岩层序地层样式 一、I型层序地层样式
第二节 碳酸盐岩层序地层样式
一、碳酸盐岩沉积背景和 沉积控制因素
典型的斜坡扇呈开阔裙边状,以发育有堤活 动水道和溢岸席状韵律浊积砂为沉积特征。
低位前积楔状体(Lowstand prograding wedge) 是在海平面相对上升期间形成的,由进积到加 积准层序组构成的楔状体,它主要位于陆棚坡 折向海一侧,并上超在先前层序的斜坡上。
楔状体的近源部分有深切谷充填沉积物及 其在陆棚或陆坡上伴生的沉积物组成,远源部 分由厚层富泥的楔状体前积单元组成,在低位 前积楔状体早期沉积物中可包含有互层的薄层 的浊积岩。
(3)具有倾斜的斜坡沉积地层样式。当海平面下降到沉积滨线 坡折带以下时,河流深切形成峡谷以及斜坡扇和盆底扇。
(4)存在能够形成深切峡谷并向盆地输送沉积物的、足够大的 河流体系。
(5)具有足够大的可容空间将准层序组保存下来。 (6)海平面下降幅度足以使低位体系域在陆棚坡折或在其外 侧不远的地方发生沉积。
1.具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式 2.具缓坡边缘的I型层序地层样式
1.碳酸盐岩沉积背景 2. 碳酸盐岩台地和斜坡沉积相带 3. 碳酸盐岩沉积的控制因素分析
二、 II型层序地层样式
二、层序界面和体系域类型
1.层序类型和层序边界
1.II型层序边界和体系域构成
2.体系域类型及其特征
2.II型层序体系域特征
三、海相碎屑岩层序地层与油气
三、碳酸盐岩层序地层模式
1.碳酸盐岩缓坡层序地层样式 2.碳酸盐岩斜坡层序地层样式
勘探
1.层序地层学在油气勘探开发中的应用
3.孤立碳酸盐岩台地层序地层样式
四、海相碳酸盐岩层序地层 与油气勘探
2.体系域的成藏条件分析 3.层序地层中的成藏组合类型分析
1.碳酸盐岩层序地层与油气勘探 的关系
• 在陆架坡折背景中,低水位体系域由盆底扇 (bf)、斜坡扇(sf)、低水位楔状体(lsw)和 下切谷充填物(iv)所组成(Vail,1987)。
盆底扇(Basin floor fan)是指沉积在盆地底部或大陆 斜坡下部的海底扇,其形成与斜坡上的峡谷侵蚀以及陆棚 暴露地表发生河流回春下切作用密切相关。即在形成I类 层序界面时,由于陆棚部分或全部出露地表遭受剥蚀,沉 积物越过陆棚和大陆斜坡,通过深切谷和斜坡峡谷以点物 源的供应方式在盆底形成盆底扇。
斜坡扇(Slope fan)指位于大陆斜坡中部或底部 的重力流沉积体,它是在全球海平面下降晚期或 上升早期形成的。
斜坡扇可沉积于盆底扇之上,也可沉积在比 盆底扇更近源的地方,其顶被低位前积楔状体下 超。斜坡扇可以与盆底扇同期沉积,也可与低位 前积楔状体同期沉积。
由于斜坡扇形成时,陆棚上河流下侵趋于停 止,粗粒物质往往优先充填在深切谷内,因此斜 坡扇粒度和砂泥比均比盆底扇沉积物更细更低。
2.碳酸盐岩层序成藏条件分析
第—节 碎屑岩层序地层样式
一、I型层序地层样式
1.具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式
1)具陆棚坡折边缘的盆地特点
(1)存在着明显地形分异的陆棚、陆坡和盆地地形。陆棚坡度 小于0.5度, 陆坡坡度3—6度,海底峡谷坡度为10左右。
(2)具有明显分割陆棚沉积物与陆坡沉积物的陆棚坡折,在 这陆棚坡折两侧存在突然的浅水到深水的过渡。
一般来说,低位前积楔状体沉积物较先期 层序高位体系域沉积物富含更多的砂质,并可 被上覆海侵体系域页岩所封堵,形成地层圈闭。
深切谷(1ncised valley)是指因海平面下降、河 流向盆地扩展并侵蚀下伏地层的深切河流体系及 其充填物 。
在海平面大幅度下降期,陆棚因暴露受到河 流体系的侵蚀形成深切谷地并构成沉积物的搬运 通道。在低位或海侵体系域形成期,因海平面相 对上升,深切谷可与下伏陆棚泥岩呈突变接触, 并具有典型的电测曲线响应特征。