地震資料解釋基礎(chǔ)(王英民)第5課——地震層序分析

1、地震資料解釋基礎(chǔ)王英民2005年5月8日第五課 (1) 層序：層序： Peter.R.Vail等等 1977年年 SB1SB1 (2) I型層序型層序 Peter.R.Vail等等 1989年年 成因：海平面相對(duì)下降期間形成成因：海平面相對(duì)下降期間形成1）在地震剖面上可見明顯的削蝕反射結(jié)構(gòu)；）在地震剖面上可見明顯的削蝕反射結(jié)構(gòu)； 4）海岸上超的向下轉(zhuǎn)移；）海岸上超的向下轉(zhuǎn)移；2）具有土壤或根土層等地表暴露標(biāo)志；）具有土壤或根土層等地表暴露標(biāo)志； 5）存在下切谷。）存在下切谷。3）相遷移，即淺水相直接覆蓋在深水相之上；）相遷移，即淺水相直接覆蓋在深水相之上； 6）濱岸上超、海相上超多見；）濱岸上

2、超、海相上超多見； SB1SB1(3)體系域（體系域（systems tract） 體系域定義為體系域定義為同期沉積體系同期沉積體系的組合；沉積體系的組合；沉積體系為為巖相的三維組合巖相的三維組合。 層序可以分為若干個(gè)體系域。層序可以分為若干個(gè)體系域。陸架邊陸架邊緣體系緣體系域域低水位體系域低水位體系域高水位體系域高水位體系域海侵體系域海侵體系域當(dāng)海平面相對(duì)上升并且低速物源供應(yīng)時(shí)，則形成當(dāng)海平面相對(duì)上升并且低速物源供應(yīng)時(shí)，則形成海侵體系域。以含砂灘、砂壩和風(fēng)暴露巖為特征，海侵體系域。以含砂灘、砂壩和風(fēng)暴露巖為特征，近陸一側(cè)則發(fā)育沼澤和湖泊相。其準(zhǔn)層序多為退近陸一側(cè)則發(fā)育沼澤和湖泊相。其準(zhǔn)層序多

3、為退積型。底界積型。底界初始海泛面初始海泛面，頂界為，頂界為最大海泛面最大海泛面。SB1初始海泛面：初始海泛面：以從以從低水位進(jìn)積到海侵低水位進(jìn)積到海侵的退積為特征的退積為特征最大海泛面：最大海泛面：以從退積式準(zhǔn)層序組變?yōu)榧臃e式以從退積式準(zhǔn)層序組變?yōu)榧臃e式準(zhǔn)層序組的轉(zhuǎn)變?yōu)樘卣?，常為?zhǔn)層序組的轉(zhuǎn)變?yōu)樘卣?，常為HST的下超面的下超面 密集段密集段（Condensed section，凝聚，凝聚/縮層，緩縮層，緩慢沉積段）。慢沉積段）。 海侵體系域頂界同上覆高水位體系域底部的斜海侵體系域頂界同上覆高水位體系域底部的斜積層可能合并，而且厚度非常薄，這種沉積即密積層可能合并，而且厚度非常薄，這種沉積即密

4、集段。它缺少陸源物質(zhì)，是由薄層的半遠(yuǎn)洋或遠(yuǎn)集段。它缺少陸源物質(zhì)，是由薄層的半遠(yuǎn)洋或遠(yuǎn)洋沉積物所組成，分布于外陸架、大陸坡和深海洋沉積物所組成，分布于外陸架、大陸坡和深海環(huán)境，含豐富的深水生物化石及與成巖作用有關(guān)環(huán)境，含豐富的深水生物化石及與成巖作用有關(guān)的海綠石、黃鐵礦、菱鐵礦、白云石、磷灰石及的海綠石、黃鐵礦、菱鐵礦、白云石、磷灰石及油頁巖等。盡管密集段一般很薄，沉積物聚集速油頁巖等。盡管密集段一般很薄，沉積物聚集速率很低，且經(jīng)歷了很長(zhǎng)時(shí)間，但其沉積作用卻是率很低，且經(jīng)歷了很長(zhǎng)時(shí)間，但其沉積作用卻是連續(xù)的。連續(xù)的。 在最大海進(jìn)期之后直至海平面再次下降到陸架坡折之下期間，在最大海進(jìn)期之后直至海平

5、面再次下降到陸架坡折之下期間，形成高水位體系域。此期間沉積物的供應(yīng)速度占主導(dǎo)地位，主要發(fā)形成高水位體系域。此期間沉積物的供應(yīng)速度占主導(dǎo)地位，主要發(fā)育向上變淺的三角洲體系，晚期近陸部位出現(xiàn)曲流河體系。育向上變淺的三角洲體系，晚期近陸部位出現(xiàn)曲流河體系。 高水位體系域的下界為下超面，上界為下一個(gè)層序的邊界。高水位體系域的下界為下超面，上界為下一個(gè)層序的邊界。早早期期的高水位體系域通常由一個(gè)的高水位體系域通常由一個(gè)加積式準(zhǔn)層序組加積式準(zhǔn)層序組所組成，所組成，晚期晚期的高水的高水位體系域則由位體系域則由一個(gè)或多個(gè)進(jìn)積式準(zhǔn)層序組一個(gè)或多個(gè)進(jìn)積式準(zhǔn)層序組構(gòu)成。構(gòu)成。 SB1不同級(jí)別旋回的劃分，通常是根據(jù)每

6、一旋回不同級(jí)別旋回的劃分，通常是根據(jù)每一旋回的的或一次事件延續(xù)的時(shí)間范圍，而不是或一次事件延續(xù)的時(shí)間范圍，而不是沉積厚度或其他參數(shù)。地球表面的地層記錄中，沉積厚度或其他參數(shù)。地球表面的地層記錄中，通?？梢宰R(shí)別出五個(gè)級(jí)別的沉積旋回以及相應(yīng)的通常可以識(shí)別出五個(gè)級(jí)別的沉積旋回以及相應(yīng)的層序單元。層序單元。旋回與層序的級(jí)別，據(jù)王鴻禎，史曉穎 ，1998 2.4.4 層序地層單元界面與地震反射層序地層單元界面與地震反射界面的對(duì)應(yīng)關(guān)系界面的對(duì)應(yīng)關(guān)系 層序界面層序界面上超、頂超、不平整整一、視削上超、頂超、不平整整一、視削截截 體系域界面體系域界面下超、頂超、整一強(qiáng)反射下超、頂超、整一強(qiáng)反射 超層序界面削截

7、 該圖的說明見下圖該圖的說明見下圖 中國南海新生代被動(dòng)大陸邊緣的一條垂直于陡坡走向的地震剖面。中國南海新生代被動(dòng)大陸邊緣的一條垂直于陡坡走向的地震剖面。由于該剖面位于陸棚邊緣附近，從而海岸邊緣的不整合面特征無法利由于該剖面位于陸棚邊緣附近，從而海岸邊緣的不整合面特征無法利用。但根據(jù)陸棚邊緣處的特征，仍至少可解釋出六個(gè)層序。用。但根據(jù)陸棚邊緣處的特征，仍至少可解釋出六個(gè)層序。垂直于碳酸鹽臺(tái)地邊緣的剖面，垂直于碳酸鹽臺(tái)地邊緣的剖面， 地震資料上各級(jí)層序界面的識(shí)別地震資料上各級(jí)層序界面的識(shí)別 Yt375常規(guī)解釋剖面常規(guī)解釋剖面402802112299EW5ESN10T(0)2.03.02.5西北緣9

8、9EW5測(cè)線各層序界面及層序內(nèi)部扇體地震反射特征剝蝕點(diǎn)剝蝕點(diǎn)超覆點(diǎn)超覆點(diǎn)剝蝕點(diǎn)剝蝕點(diǎn)三角洲三角洲SN9K8726克克81（投（投 影）影）3.5KTJ2S5J2S4J2S3J1S2J1S1超覆點(diǎn)超覆點(diǎn)濕地扇濕地扇剖 面 位 置2.4.4 層序地層單元界面與地震反層序地層單元界面與地震反射界面的對(duì)應(yīng)關(guān)系射界面的對(duì)應(yīng)關(guān)系 層序界面上超、頂超、不平整整一、視削截 體系域界面下超、頂超、整一強(qiáng)反射 超層序界面超層序界面削截削截Z60線D/AnD角度不整合D/AnD整合D3/AnD3角度不整合D3/AnD3角度不整合塔中低凸起東段：發(fā)育D3/AnD3、 D/AnD 與S/AnS三個(gè)角度不整合面S/AnS

9、整合S/AnS角度不整合2.5 地震地質(zhì)綜合地層劃分對(duì)比方法地震地質(zhì)綜合地層劃分對(duì)比方法 2.5.1 井震結(jié)合的層序劃分對(duì)比工作流程和方法井震結(jié)合的層序劃分對(duì)比工作流程和方法 2.5.2 典型研究實(shí)例典型研究實(shí)例珠江口盆地惠洲凹陷中珠江口盆地惠洲凹陷中新統(tǒng)新統(tǒng)2.5.1 井震結(jié)合的層序劃分對(duì)比井震結(jié)合的層序劃分對(duì)比工作流程和方法工作流程和方法 井震結(jié)合，相互約束井震結(jié)合，相互約束 網(wǎng)絡(luò)閉合，交叉檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)閉合，交叉檢驗(yàn) 從粗到細(xì)，逐步逼近從粗到細(xì)，逐步逼近 把握誤差，形成規(guī)范把握誤差，形成規(guī)范井震結(jié)合，相互約束井震結(jié)合，相互約束3000280026002400220020004 4 9 04 2

10、 9 04 0 9 03 8 9 03 6 9 03 4 9 03 2 9 03 0 9 02 8 9 02 6 9 02 4 9 0T0(s)深度(m)99SN104080120110100GRRTu5F阜5井VSP綜合標(biāo)定圖柱狀圖組群統(tǒng) 系層序體系域2535 2700 3160 3357 3466 3704 3894 4050mmmmmmmm吐谷魯群石樹溝群水西溝群小泉溝群(J1b)(J2x)(J2t)(J3q)J3S6J2S5J2S4J2S3J1S2J1S1侏羅系上統(tǒng)中統(tǒng)下統(tǒng)白堊系三疊系HSTTSTLSTLSTTSTHSTTSTLSTHSTTSTLSTHSTTSTLSTLSTTSTHST

11、八道灣組三工河組(J1s)西山窯組頭屯河組齊古組層 序 地 層巖 石 地 層KTJ2S5J2S4J2S3J1S2J3S6-7J1S1T+HJ1S1LST網(wǎng)絡(luò)閉合，交叉檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)閉合，交叉檢驗(yàn)240000260000280000300000320000340000360000380000400000420000240000260000280000300000320000340000360000380000400000420000234000023600002380000240000024200002440000234000023600002380000240000024200002440000HZ

12、08-1-1HZ10-1-1HZ10-3-1HZ13-1-1XHZ13-2-1HZ14-2-1HZ18-1-1HZ19-1-1AHZ19-2-1HZ19-3-1HZ21-1-1HZ21-1-2HZ22-1-1HZ23-1-1HZ23-2-1HZ25-1-1XHZ25-2-1XHZ25-3-1XHZ26-1-1HZ26-1-2HZ26-2-1AHZ26-3-1HZ27-1-1HZ27-3-1HZ29-1-1HZ32-1-1HZ32-2-1HZ32-3-1HZ32-4-1HZ32-5-1HZ33-1-1HZ33-1-2HZ33-2-2HZ33-2-1HZ33-3-1HZ34-1-1HZ35-1-1

13、HZ9-2-1LF1-1-1LF13-1-1LF13-2-1LF13-3-1LF14-2-1LF15-2-1PY4-7-1XJ17-3-1XXJ23-1-2XXJ23-1-3BXXJ24-1-1XXJ24-3-1AXXJ24-4-1XXJ30-1-1XXJ30-2-1XXJ30-2-2XXJ30-5-1XJ36-1-1XJ36-2-1XXJ36-3-1X010203040 Km研究區(qū)位置和實(shí)際資料分布圖EW4EW3EW2EW1EW5EW6NWSE3NWSE4NWSE5NWSE6NWSE7SN2SN3SN4SN5SN6二維地震工區(qū)邊界盆地構(gòu)造單元邊界線三維地震工區(qū)邊界圖 例層序劃分主干連井剖面層

14、序劃分輔助連井剖面井位測(cè)網(wǎng)密度的合理選擇問題從粗到細(xì)，逐步逼近從粗到細(xì)，逐步逼近SB4SB4XJ30-1-1X HZ32-2-1GR DT GR DTSB4SB4XJ30-1-1X HZ32-2-1GR DT GR DT把握誤差，形成規(guī)范把握誤差，形成規(guī)范井震結(jié)合誤差綜合直方圖0.35750.27610.20260.14600.00790.000.050.100.150.200.250.300.350.400551010151520202.5.2 典型研究實(shí)例典型研究實(shí)例珠江口盆地惠洲珠江口盆地惠洲凹陷中新統(tǒng)凹陷中新統(tǒng)珠江口盆地惠洲地區(qū)中新統(tǒng)層序地層劃分及海平面變化分析圖珠江口盆地惠洲地區(qū)中新

15、統(tǒng)層序地層劃分及海平面變化分析圖 上超SB1SB17SB14SB10SB7SB4SB22SB19SB25三級(jí)層序識(shí)別標(biāo)志三級(jí)層序識(shí)別標(biāo)志 各層序都是以不整合面為界的地層單元，地震上有明顯的不整合標(biāo)志，在全區(qū)都可以識(shí)別。從巖心上看，從SQ1到SQ6，連著6個(gè)層序界面都發(fā)現(xiàn)了古土壤層等不整合面的標(biāo)志。以上層序界面取心少，但根據(jù)地震特征以及測(cè)井曲線特征的相似性可以推斷也應(yīng)當(dāng)是典型的不整合面。 各層序都可以進(jìn)一步明顯地劃分出2-3個(gè)體系域。 目前所劃分的24個(gè)層序的平均跨時(shí)是0.77ma，符合一般所認(rèn)為的三級(jí)層序跨時(shí)為0.53ma 的標(biāo)準(zhǔn)。 各層序的特征、規(guī)模都很接近。 地震上可見明顯的地震上可見明顯

16、的超覆超覆、頂超、下切谷等特征，個(gè)別層序在局部地區(qū)由削蝕現(xiàn)象、頂超、下切谷等特征，個(gè)別層序在局部地區(qū)由削蝕現(xiàn)象sb8sb9sb12sb16界面之上的超覆特征地震上可見明顯的超覆、地震上可見明顯的超覆、頂超頂超、下切谷等特征，個(gè)別層序在局部地區(qū)由削蝕現(xiàn)象、下切谷等特征，個(gè)別層序在局部地區(qū)由削蝕現(xiàn)象sb5sb21sb12界面之下的頂超界面之下的頂超地震上可見明顯的超覆、頂超、地震上可見明顯的超覆、頂超、下切谷下切谷等特征，個(gè)別層序在局部地區(qū)由削蝕現(xiàn)象等特征，個(gè)別層序在局部地區(qū)由削蝕現(xiàn)象界面之上的下切谷界面之上的下切谷SB4SB5SB5 SB12SB14SB14 SB20SB20 巖性典型特征巖性典

17、型特征 XJ24-3-1AX HZ27-1-1 圖 SB16 界面的巖性電性特征 GR GR DT DT SB16 SB16 SB2SB2HZ32-1-1HZ26-1-1GR DT GR DTSB2SB2HZ32-1-1HZ26-1-1GR DT GR DT SB3SB3HZ26-1-1 HZ25-1-1XGR DT GR DTSB3SB3HZ26-1-1 HZ25-1-1XGR DT GR DT 巖心上三級(jí)層序界面標(biāo)志旋回疊加樣式轉(zhuǎn)換面風(fēng)化殼,底礫巖土壤層界面下為生物介殼灰?guī)r，之上為含礫中粗砂巖、疏松（巖性）鈣質(zhì)結(jié)核70652203.972199.002198.452194.23HZ33-1

18、-1古土壤層古土壤層（2195.6)GRDTHZ31-1-1Sb42190220052434.692427HZ21-1-22429.5m 砂巖，砂巖，含鈣質(zhì)結(jié)核含鈣質(zhì)結(jié)核SB524302440GRDTHZ21-1-2Sb81051101152382.882379.602370.232365.49XJ24-3-223802390GRDTSb6XJ24-3-2各層序都可以進(jìn)一步明顯地劃分出2-3個(gè)體系域SB19MFSSB18基準(zhǔn)面上升半旋回基準(zhǔn)面下升半旋回層序SQ18內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)。該層序具有明顯的基準(zhǔn)面旋回的二元結(jié)構(gòu)，即最大海泛面之下基準(zhǔn)面上升，代表海侵的退積疊置樣式，最大海泛面之上以地層加積進(jìn)積為主，是基準(zhǔn)面下降時(shí)期的產(chǎn)物。（地震剖面來自三維cdp1200）層序組地震識(shí)別標(biāo)志明顯的削蝕不整合層序組地震識(shí)別標(biāo)志明顯的削蝕不整合sb1sb14sb25層序組地震識(shí)別標(biāo)志構(gòu)造運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換層序組地震識(shí)別標(biāo)志構(gòu)造運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換南西北東方向SB14上下地層厚度趨勢(shì)及疊置