層序地層學(xué)(緒論和第一章)課件_第1頁(yè)
層序地層學(xué)(緒論和第一章)課件_第2頁(yè)
層序地層學(xué)(緒論和第一章)課件_第3頁(yè)
層序地層學(xué)(緒論和第一章)課件_第4頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

層序地層學(xué)(緒論和第一章)層序地層學(xué)(緒論和第一章)層序地層學(xué)(緒論和第一章) 緒論 第—章層序地層學(xué)理論框架 第—節(jié)理論基礎(chǔ)和概念體系 第二節(jié)全球海平面變化周期 第二章層序地層學(xué)研究方法 第一節(jié)層序地層學(xué)研究基礎(chǔ) 第二節(jié)層序地層學(xué)研究方法 第三章海相層序地層學(xué) 第—節(jié)碎屑巖層序地層樣式 第二節(jié)碳酸鹽巖層序地層樣式 第四章陸相層序地層學(xué) 第一節(jié)陸相湖盆地質(zhì)特征 第二節(jié)陸相湖盆層序地層學(xué) 第五章高分辨率層序地層學(xué) 第一節(jié)理論基礎(chǔ)和研究方法 第二節(jié)在油氣勘探和開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用 結(jié)論講課提綱層序地層學(xué)(緒論和第一章)層序地層學(xué)(緒論和第一章)層序地層1

緒論

第—章

層序地層學(xué)理論框架

第—節(jié)理論基礎(chǔ)和概念體系

第二節(jié)

全球海平面變化周期

第二章層序地層學(xué)研究方法 第一節(jié)

層序地層學(xué)研究基礎(chǔ)

第二節(jié)

層序地層學(xué)研究方法

第三章海相層序地層學(xué)

第—節(jié)

碎屑巖層序地層樣式

第二節(jié)

碳酸鹽巖層序地層樣式

第四章陸相層序地層學(xué) 第一節(jié)

陸相湖盆地質(zhì)特征

第二節(jié)

陸相湖盆層序地層學(xué)

第五章高分辨率層序地層學(xué) 第一節(jié)理論基礎(chǔ)和研究方法 第二節(jié)在油氣勘探和開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

結(jié)論講課提綱講課提綱2緒論一、層序地層學(xué)的發(fā)展階段二、層序地層學(xué)研究的學(xué)派三、層序地層學(xué)與傳統(tǒng)地層學(xué)的區(qū)別四、層序地層學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)五、層序地層學(xué)理論優(yōu)勢(shì)所在緒論一、層序地層學(xué)的發(fā)展階段3層序地層學(xué)概念在沉積巖上的應(yīng)用有可能提供一個(gè)完整統(tǒng)一的地層學(xué)概念,就象板塊構(gòu)造曾經(jīng)提供了一個(gè)完整統(tǒng)一的構(gòu)造概念一樣,層序地層學(xué)改變了分析世界地層記錄的基本原則。因此,它可能是地質(zhì)學(xué)中的一次革命,它開(kāi)創(chuàng)了了解地球歷史的一個(gè)新階段?!狿.R.Vail層序地層學(xué)的發(fā)展階段層序地層學(xué)層序地層學(xué)的發(fā)展階段4層序地層學(xué)發(fā)展歷史(Background)概念萌芽階段1948-1977孕育階段1977-1988理論系統(tǒng)化階段1988年-現(xiàn)至層序概念建立階段地震地層學(xué)形成和發(fā)展階段層序地層學(xué)綜合發(fā)展階段三大發(fā)展階段層序地層學(xué)的發(fā)展階段層序地層學(xué)發(fā)展歷史(Background)概念萌芽階段層序概5層序地層學(xué)的發(fā)展階段

起源于被動(dòng)大陸邊緣盆地的層序地層學(xué)的發(fā)展大體經(jīng)歷了三個(gè)階段:

第一階段:概念盟芽階段,即本世紀(jì)70年代以前,主要建立了層序地層學(xué)賴(lài)以發(fā)展的地質(zhì)基礎(chǔ),包括以生物地層學(xué)、巖石地層學(xué)、年代地層學(xué)及動(dòng)力地貌學(xué)為依據(jù)建立的一些層序、旋回及均衡剖面理論等。

第二階段:地震地層學(xué)演化的模型形成階段。該階段以P.R.Vail、R.M.Mitchum等EXXON公司的專(zhuān)家在AAPG第26屆專(zhuān)題報(bào)告《地震地層學(xué):在碳?xì)浠衔锟碧缴系膽?yīng)用》的出版為標(biāo)志。在20世紀(jì)70年代后期,層底地層學(xué)主要應(yīng)用于地震資料范圍內(nèi)的盆地分析,測(cè)井、巖芯和露頭一般不被單獨(dú)用來(lái)分析層序。地震地層學(xué)尚不能達(dá)到在儲(chǔ)層范圍內(nèi)進(jìn)行沉積地層分析所需要的精度。

第三階段:為綜合發(fā)展階段,即從80年代到現(xiàn)在,隨著可容空間概念的建立,層序地層學(xué)的理論和方法趨于成熟并廣泛應(yīng)用,其標(biāo)志是1989年AAPG年會(huì)舉辦的層序地層學(xué)短期培訓(xùn)班和會(huì)議上發(fā)表的大量關(guān)于層序地層學(xué)的論述。與地震地層學(xué)相比,基于以全球海平面變化控制地層沉積的發(fā)生和發(fā)展為基礎(chǔ)的層序地層學(xué)理論有兩大特點(diǎn):一是深入、詳盡地使用了地震、測(cè)井、巖芯和地面露頭等資料;二是它所總結(jié)的沉積模式具有三維空間的立體概念。特別是進(jìn)入90年代以來(lái)。層序地層學(xué)進(jìn)入了理論研究和生產(chǎn)應(yīng)用全面發(fā)展的時(shí)期,開(kāi)始深入到油氣勘探的各個(gè)階段。層序地層學(xué)的發(fā)展階段起源于被動(dòng)大陸邊緣盆地的層序地層學(xué)6概念萌芽階段(1948-1977)―層序概念建立階段Sloss、Krumbein和Dapples(1948)同時(shí)提出的地層層序概念標(biāo)志Sloss(1963)等人將北美克拉通前寒武晚期至全新世地層劃分成以區(qū)域不整合面為邊界的六套地層層序?yàn)楫?dāng)今層序地層學(xué)的發(fā)展提供了概念基礎(chǔ)層序地層學(xué)的發(fā)展階段概念萌芽階段(1948-1977)―層序概念建立階段Slo7

“層序”概念的提出

1948年由Sloss提出:

定義為由不整合面所分隔的地層單元

1963年應(yīng)用于北美克拉通晚前寒武紀(jì)至全新世地層之間,共劃分出6個(gè)層序;

70年代前未被大多數(shù)人接受。

“層序”概念的提出

1948年由Sloss提8第一階段:概念盟芽階段,即本世紀(jì)70年代以前,主要建立了層序地層學(xué)賴(lài)以發(fā)展的地質(zhì)基礎(chǔ),包括以生物地層學(xué)、巖石地層學(xué)、年代地層學(xué)及動(dòng)力地貌學(xué)為依據(jù)建立的一些層序、旋回及均衡剖面理論等。層序地層學(xué)的發(fā)展階段第一階段:概念盟芽階段,即本世紀(jì)70年代以前,主要建立了層序9孕育階段(1977-1988)-地震地層學(xué)形成和發(fā)展

P.R.Vail(1977)等人編著的《地震地層學(xué)》為標(biāo)志全球海平面變化具有相對(duì)一致性,海平面變化控制了層序發(fā)育的觀點(diǎn)應(yīng)用地震資料及鉆測(cè)井資料預(yù)測(cè)和確定盆地地層結(jié)構(gòu)、沉積相類(lèi)型和區(qū)域分布產(chǎn)生了一次重大的飛躍層序地層學(xué)的發(fā)展階段孕育階段(1977-1988)-地震地層學(xué)形成和發(fā)展P.10地震地層學(xué)階段

Peter.R.Vail等在1977年第26集AAPG上發(fā)表了地震地層學(xué)論文。

兩大認(rèn)識(shí):

1、層序是由一套互相整合的、成因上有關(guān)聯(lián)的地層所組成,其頂、底界為不整合面以及與之對(duì)應(yīng)的整合面。

2、層序的成因基本上或完全受全球性海平面升降變化所控制。地震地層學(xué)階段

Peter.R.Vail等在11此后的10年間,地震地層學(xué)經(jīng)歷了從誕生、發(fā)展到完善的一個(gè)過(guò)程。并為石油工業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)。

地震地層學(xué)的不足:

1、層序劃分主要采用地震資料,雖然結(jié)合了測(cè)井、巖心和露頭資料,但僅限于層位和優(yōu)勢(shì)相標(biāo)定。

2、層序級(jí)別大,不能提供在儲(chǔ)層范圍內(nèi)進(jìn)行沉積地層分析所需要的精度。

此后的10年間,地震地層學(xué)經(jīng)歷了從誕生、發(fā)展到12第二階段:地震地層學(xué)演化的模型形成階段。該階段以P.R.Vail、R.M.Mitchum等EXXON公司的專(zhuān)家在AAPG第26屆專(zhuān)題報(bào)告《地震地層學(xué):在碳?xì)浠衔锟碧缴系膽?yīng)用》的出版為標(biāo)志。在20世紀(jì)70年代后期,層序地層學(xué)主要應(yīng)用于地震資料范圍內(nèi)的盆地分析,測(cè)井、巖芯和露頭一般不被單獨(dú)用來(lái)分析層序。地震地層學(xué)尚不能達(dá)到在儲(chǔ)層范圍內(nèi)進(jìn)行沉積地層分析所需要的精度。層序地層學(xué)的發(fā)展階段第二階段:地震地層學(xué)演化的模型形成階段。該階段以P.R.Va13理論系統(tǒng)化階段(1988年至今)-層序地層學(xué)綜合發(fā)展以P.R.Vail(1988)等人編著的《海平面變化綜合分析》以及Sangree,Wagoner和Mitchum等人的層序地層學(xué)文獻(xiàn)的發(fā)表為標(biāo)志。1989年,隨著可容空間概念的建立,層序地層學(xué)的理論和方法趨于成熟、實(shí)用,高分辨率層序地層學(xué)(Cross)、成因地層學(xué)(Galloway)等學(xué)派;層序地層學(xué)開(kāi)始深入到油氣勘探開(kāi)發(fā)的各個(gè)階段。從盆地分析到圈閉的成因解釋?zhuān)瑥挠筒孛枋?、?shù)值模擬到后續(xù)動(dòng)態(tài)模擬,從勘探開(kāi)發(fā)各個(gè)階段的軟件開(kāi)發(fā)到油藏管理給沉積學(xué)和地層學(xué)研究帶來(lái)了革命性的飛躍層序地層學(xué)的發(fā)展階段理論系統(tǒng)化階段(1988年至今)以P.R.Vail(19814層序地層學(xué)階段

1988年:

J.C.Wagoner主編了SEPM層序地層學(xué)特刊;

P.R.Vail及J.B.Sagree主編了“層序地層學(xué)工作手冊(cè)”和“層序地層學(xué)基礎(chǔ)”。

這幾部著作的問(wèn)世則宣告一門(mén)新的學(xué)科——層序地層學(xué)誕生了。層序地層學(xué):

是根據(jù)地震、鉆井和露頭資料,結(jié)合有關(guān)的沉積環(huán)境和巖相古地理解釋?zhuān)瑢?duì)地層層序格架進(jìn)行綜合解釋的科學(xué)。層序地層學(xué)階段

1988年:

J15層序地層學(xué)的誕生緣于以下研究所取得的進(jìn)步。

1、理論模型的提出與實(shí)現(xiàn)

1988年Jervey提出的新的實(shí)用模型,擴(kuò)展了地震地層學(xué)的應(yīng)用范圍,并將層序進(jìn)一步細(xì)分為小的地層單位“體系域”。而Posamentier和Vail等從理論上創(chuàng)建了一種三維結(jié)構(gòu)圖:

I類(lèi)層序:即海底扇體系域、低水位體系域、海侵體系域、高水位體系域。

II類(lèi)層序:陸架邊緣體系域、海侵體系域、高水位體系域。

同時(shí),在I類(lèi)層序的低水位體系域中,存在盆底扇、斜坡扇、低水位前積三角洲、深切谷充填。層序地層學(xué)的誕生緣于以下研究所取得的進(jìn)步。

16

2、向上變淺的硅質(zhì)碎屑巖地層的沉積模式在測(cè)井、巖心和露頭研究中取得進(jìn)展

Exxon地質(zhì)學(xué)家受D.E.Frazier(1974)和C.V.Campbell(1967)觀點(diǎn)的影響,總結(jié)出了這些向上變淺的地層單位以具有重要年代地層學(xué)意義的海泛面為邊界,并且由紋層、紋層組、巖層和巖層組構(gòu)成。有些學(xué)者(Vail等)將這些向上變淺的地層單位稱(chēng)為“旋回”,而有些學(xué)者(VanWagoner)稱(chēng)之為“準(zhǔn)層序”,相互關(guān)聯(lián)的準(zhǔn)層序則構(gòu)成了“準(zhǔn)層序組”。而這些地層單元為體系域和層序的組成單元,從而使這些研究成果與理論模型保持一致,并且可以把它們置于年代地層學(xué)的系統(tǒng)中進(jìn)行研究。2、向上變淺的硅質(zhì)碎屑巖地層的沉積模式在測(cè)井17

3、海平面相對(duì)變化的研究取得重大進(jìn)展

70年代后期,MacJervey在數(shù)學(xué)上模擬了和定量表示了產(chǎn)生全球旋回曲線(xiàn)的海平面升降、構(gòu)造沉降和沉積物供應(yīng)速度之間的關(guān)系。Exxon公司的科研人員吸收了該項(xiàng)研究成果,并于1987年在AAPG和Science刊物上推出了第二代海平面升降曲線(xiàn)。其特點(diǎn)是曲線(xiàn)呈圓滑的波狀,每個(gè)周期頂?shù)讟?biāo)明了不整合的性質(zhì),層序邊界位于海平面升降曲線(xiàn)每個(gè)周期的下降(F)拐點(diǎn)上,上升(R)拐點(diǎn)稍后的某個(gè)位置處為最大海泛面,引用了更多的古生物、年代、磁性地層學(xué)資料,劃分了海平面升降周期的級(jí)次。3、海平面相對(duì)變化的研究取得重大進(jìn)展

18第三階段:為綜合發(fā)展階段,即從80年代到現(xiàn)在,隨著可容空間概念的建立,層序地層學(xué)的理論和方法趨于成熟并廣泛應(yīng)用,其標(biāo)志是1989年AAPG年會(huì)舉辦的層序地層學(xué)短期培訓(xùn)班和會(huì)議上發(fā)表的大量關(guān)于層序地層學(xué)的論述。層序地層學(xué)的發(fā)展階段第三階段:為綜合發(fā)展階段,即從80年代到現(xiàn)在,隨著可容空間概19與地震地層學(xué)相比,基于以全球海平面變化控制地層沉積的發(fā)生和發(fā)展為基礎(chǔ)的層序地層學(xué)理論有兩大特點(diǎn):一是深入、詳盡地使用了地震、測(cè)井、巖芯和地面露頭等資料;二是它所總結(jié)的沉積模式具有三維空間的立體概念。特別是進(jìn)入90年代以來(lái)。層序地層學(xué)進(jìn)入了理論研究和生產(chǎn)應(yīng)用全面發(fā)展的時(shí)期,開(kāi)始深入到油氣勘探的各個(gè)階段層序地層學(xué)的發(fā)展階段與地震地層學(xué)相比,基于以全球海平面變化控制地層沉積的發(fā)生和發(fā)20中國(guó)層序地層學(xué)研究大事記1980年“地震地層學(xué)”被引進(jìn)(徐懷大,牛毓荃等,1980)1988年結(jié)合我國(guó)油氣勘探實(shí)踐,“陸相斷陷盆地區(qū)域地震地層學(xué)研究”問(wèn)世(張萬(wàn)選等,1988)1989年組織編譯了“應(yīng)用層序地層學(xué)”(張宏逵等,1990)1993年《層序地層學(xué)原理――海平面變化分析》一書(shū)出版(徐懷大等,1993)1995年T.A.Cross的高分辨率層序地層學(xué)派的理論、方法及實(shí)用技術(shù)被介紹到中國(guó)來(lái),使之迅速得到傳播和應(yīng)用(鄧宏文等,1995)1996年《塔里木盆地沉積層序特征及其演化》出版(顧家裕等,1996),把我國(guó)海陸相沉積層序地層學(xué)的研究推向了一個(gè)新的高度1997年中國(guó)石油學(xué)會(huì)組織“層序地層學(xué)及其在油氣勘探開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用“專(zhuān)業(yè)會(huì)議,標(biāo)志了我國(guó)層序地層學(xué)的研究已進(jìn)入一個(gè)全面發(fā)展的新時(shí)期。1997發(fā)表了大量著作層序地層學(xué)的發(fā)展階段中國(guó)層序地層學(xué)研究大事記1980年“地震地層學(xué)”被引進(jìn)層序21

縱觀目前層序地層學(xué)的研究思想,大體上可歸結(jié)為:海相方面、陸相方面和高分辨率層序地層學(xué)三個(gè)方面。海相以國(guó)外學(xué)者為主,陸相以國(guó)內(nèi)學(xué)者為主,高分辨率以科羅拉多TimCross學(xué)派為主。層序地層學(xué)研究的學(xué)派層序地層學(xué)研究的學(xué)派縱觀目前層序地層學(xué)的研究思想,大體上可歸結(jié)為:海相22(一)海相派根據(jù)其層序劃分方法將眾多研究者分為三大學(xué)派:(1)以Exxon公司為代表Vail學(xué)派,以地表不整合或與此不整合可以對(duì)比的整合面為邊界。(2)以Galloway為代表的,采用最大洪泛面作為層序邊界。(3)Johnson所強(qiáng)調(diào)的層序以地表不整合面或海進(jìn)沖刷不整合面為界的海進(jìn)—海退旋回沉積層序。雖然上述劃分層序類(lèi)型的三種方法各不相同,但均強(qiáng)調(diào)海平面變化是控制層序成因和相分布的內(nèi)在機(jī)制,可用于全球范圍內(nèi)的地層對(duì)比。在層序控制方面將構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、全球海平面變化、沉積物供給、氣候變化作為影響層序產(chǎn)生的四大控制因素。但對(duì)于構(gòu)造沉降作用、成巖作用的影響考慮較少,這是其局限性所在。(一)海相派根據(jù)其層序劃分方法將眾多研究者分為三大學(xué)派:(123(二)陸相派

類(lèi)海相”學(xué)派認(rèn)為:湖泊和海洋類(lèi)似,是陸相沉積的主導(dǎo)控制體,其不僅控制自身的沉積發(fā)展,也控制毗鄰的河流及風(fēng)成沉積,湖平面的變化類(lèi)似海平面的變化控制整個(gè)盆地的發(fā)育。他們由于沒(méi)能充分認(rèn)識(shí)到海陸不同,“類(lèi)海相”學(xué)派過(guò)分簡(jiǎn)化了陸相沉積,所以存在較大局限性。“單一”派(張周良1996)主要針對(duì)河流相層序地層學(xué)進(jìn)行研究,提出低水位體系域主要由辮狀河流的砂礫質(zhì)沉積物組成,低水位體系域后期可能出現(xiàn)曲流河沉積。水進(jìn)體系域有利于網(wǎng)狀河流沉積,高水位體系域主要是由曲流河沉積物組成,也可能有網(wǎng)狀河沉積。這一學(xué)派淡化了構(gòu)造因素、氣候因素,而將沉積物供給速度和河流作用相等同,將湖相或海相沉積歸為夾層,河流為主控因素,沒(méi)有考慮不可能在同一地區(qū)出現(xiàn)一系列的河流相組合或僅由單純的河流相組成的包括各種體系域的地層層序。(二)陸相派類(lèi)海相”學(xué)派認(rèn)為:湖泊和海洋類(lèi)似,是陸相沉24(二)陸相派

構(gòu)造”派(李思田1992、解習(xí)農(nóng)1996)主張層序分析是把相、沉積體系放于盆地整體地層格架中進(jìn)行研究,這種格架主要根據(jù)等時(shí)地層意義的界面劃分。分析的核心是建立等時(shí)地層格架,在此基礎(chǔ)上將盆地充填序列解析為不同級(jí)別建造塊。這一學(xué)派突破經(jīng)典層序地層的束縛,全面考慮了盆地構(gòu)造發(fā)展史和沉積演化史,強(qiáng)調(diào)構(gòu)造作用和沉積作用的影響,從旋回角度對(duì)體系域進(jìn)行了劃分,促進(jìn)了陸相層序地層學(xué)的發(fā)展。綜合學(xué)派(紀(jì)友亮1996)分析了海平面變化、湖平面變化、沉積物供給、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和氣候等各種因素的影響,認(rèn)為陸相湖盆為敞流湖盆、閉流湖盆。認(rèn)為控制沉積物沉積的基準(zhǔn)面和可容空間主要有2種。該學(xué)派將層序類(lèi)型劃分為構(gòu)造和氣候?qū)有?。?gòu)造層序又分為簡(jiǎn)單斷坳層序、同生斷坳層序和多期斷坳層序,同生斷坳層序由低位體系域、湖擴(kuò)體系域、湖縮體系域和非湖泊體系域;簡(jiǎn)單斷坳層序只發(fā)育厚的湖縮體系域;多期斷坳層序由多期進(jìn)積式準(zhǔn)層序構(gòu)成;氣候?qū)有蛴傻臀?、高位和湖擴(kuò)、湖縮體系域組成。這一分類(lèi)方案為大多數(shù)學(xué)者所接受。(二)陸相派構(gòu)造”派(李思田1992、解習(xí)農(nóng)1996)主25(三)高分辨率層序地層學(xué)以T.A.Cross為首的科羅拉多礦業(yè)學(xué)院成因地層研究組為代表的高分辨率層序地層學(xué)問(wèn)世后立即得到學(xué)術(shù)界有識(shí)人士的高度重視。成因地層研究小組在對(duì)淺海環(huán)境沉積層序進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上提出的利用A/S(Accommo-dation/SedimentSupply)比和基準(zhǔn)面旋回進(jìn)行地層對(duì)比的方法(Cross,1991、1993、1994、1997、1998),為我們進(jìn)行地層精細(xì)對(duì)比提供了新思路,比傳統(tǒng)的層序地層學(xué)分辨率要高得多。(三)高分辨率層序地層學(xué)以T.A.Cross為首的科羅拉多礦26層序地層學(xué)與傳統(tǒng)地層學(xué)的區(qū)別1傳統(tǒng)的地層劃分中沒(méi)有考慮地層的沉積成因;而層序地層學(xué)不僅考慮了地層的成因,而且考慮了各環(huán)境沉積地層之間的關(guān)系。2傳統(tǒng)的地層劃分中,無(wú)論是生物地層或巖石地層常常是穿時(shí)的;而層序地層學(xué)依據(jù)界面劃分的層序基本是等時(shí)的。3傳統(tǒng)的地層劃分由于不與地層的成因相聯(lián)系,很難將一個(gè)地層單位與油氣藏的形成、有利成藏區(qū)帶預(yù)測(cè)相聯(lián)系;而層序地層學(xué)正考慮了層序形成過(guò)程中與油氣藏形成的關(guān)系。4傳統(tǒng)的地層劃分僅僅應(yīng)用了地質(zhì)學(xué)的信息;而層序地層學(xué)充分應(yīng)用了地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)等資料。層序地層學(xué)與傳統(tǒng)地層學(xué)的區(qū)別層序地層學(xué)與傳統(tǒng)地層學(xué)的區(qū)別1傳統(tǒng)的地層劃分中沒(méi)有考慮地27等時(shí)性而不是等巖性層序地層學(xué)與傳統(tǒng)地層學(xué)的區(qū)別等時(shí)性而層序地層學(xué)與傳統(tǒng)地層學(xué)的區(qū)別28層序地層學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)1宏觀——微觀(1)由勘探應(yīng)用向開(kāi)發(fā)地質(zhì)領(lǐng)域應(yīng)用方向發(fā)展。(2)由儲(chǔ)層宏觀空間展布預(yù)測(cè)向微觀儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究方向發(fā)展。(3)由儲(chǔ)層對(duì)比向剩余油分布預(yù)測(cè)方向發(fā)展。2定性——定量(1)由定性的地層分析向定量的地層形成過(guò)程模擬方向發(fā)展。(2)由定性的地層分析向盆地地層形成過(guò)程動(dòng)力學(xué)地計(jì)算方向發(fā)展。3單一——多樣

(1)層序地層學(xué)應(yīng)用到沉積礦床的形成、分布預(yù)測(cè)中。(2)層序地層學(xué)應(yīng)用到層控礦床的形成、分布預(yù)測(cè)中。(3)層序地層學(xué)應(yīng)用到鈾礦床的形成、分布預(yù)測(cè)中。層序地層學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)層序地層學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)1宏觀——微觀層序地層學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)29

層序地層學(xué)之所以在不長(zhǎng)的時(shí)間里取得如此大的進(jìn)展,主要是由于它有如下的特點(diǎn):1、綜合性層序地層學(xué)是在地震地層學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新學(xué)科,它不僅囊括了地震地層學(xué)的全部理論和方法,而且結(jié)合了測(cè)井信息、露頭資料、鉆井取心和巖屑資料的沉積學(xué)研究成果(由地球化學(xué)、古生物學(xué)、礦物學(xué)、沉積學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)等學(xué)科研究提供),因而,它綜合性很強(qiáng),避免了單學(xué)科中的某些局限性。層序地層學(xué)理論優(yōu)勢(shì)所在層序地層學(xué)之所以在不長(zhǎng)的時(shí)302、科學(xué)性層序地層學(xué)的基礎(chǔ)是建立在由海平面相對(duì)變化所產(chǎn)生的不整合—時(shí)間線(xiàn)的關(guān)系上。而全球海平面升降、構(gòu)造沉降、氣候、沉積物供應(yīng)速度相互作用導(dǎo)致了相對(duì)海平面發(fā)生周期性變化,每個(gè)周期的各種沉積體就構(gòu)成了一個(gè)相應(yīng)的層序。層序是以整合面和與之對(duì)應(yīng)的整合面為界的,兩個(gè)不整合面之間的地層是同期形成的,所以,層序地層學(xué)具有年代地層學(xué)意義。層序內(nèi)的各個(gè)體系域,形成于一個(gè)海平面變化周期的特定時(shí)間段上,在空間上的展2、科學(xué)性31布具有規(guī)律性,因而,層序地層學(xué)具有成因地層學(xué)意義。這為揭示生儲(chǔ)蓋組合規(guī)律及油氣藏預(yù)測(cè)建立了科學(xué)依據(jù)。

層序地層學(xué)消除了年代地層、巖石地層與生物地層單位三重命名的混亂現(xiàn)象。它引用了同位素、磁性地層學(xué)及古生物地層學(xué)的時(shí)代標(biāo)定,利用高分辯率地震反射資料確定的等時(shí)物理界面用為層序界面,首次提出了全球統(tǒng)一的地層學(xué)方案,解決了地層分層方面的矛盾。3、預(yù)測(cè)性海平面的相對(duì)變化形成了相應(yīng)的層序,布具有規(guī)律性,因而,層序地層學(xué)具有成因地層學(xué)意義。這為揭示生32每個(gè)層序又由若干個(gè)體系域組成。因而,根據(jù)海平面的相對(duì)變化規(guī)律,可以預(yù)測(cè)體系域的展布方向、范圍、所含的沉積體系及其賦存位置以及未鉆地層的時(shí)代,結(jié)合油藏描述,進(jìn)一步預(yù)測(cè)沉積礦產(chǎn)的有利聚集帶、油氣生儲(chǔ)蓋組合規(guī)律。

正如1989年AAPG在《層序地層學(xué)應(yīng)用》一書(shū)的前言中指出:“你要想成為90年代的石油地質(zhì)學(xué)家、地球物理學(xué)家、石油公司經(jīng)理和管理人員嗎?那么,務(wù)必請(qǐng)你讀一讀《層序地層學(xué)應(yīng)用》這本書(shū)吧?!?990年Brown認(rèn)為是層序地層學(xué)地層學(xué)的一場(chǎng)革命。每個(gè)層序又由若干個(gè)體系域組成。因而,根據(jù)海平面的相對(duì)變化規(guī)律33

緒論

第—章

層序地層學(xué)理論框架

第—節(jié)理論基礎(chǔ)和概念體系

第二節(jié)

全球海平面變化周期

第二章層序地層學(xué)研究方法 第一節(jié)

層序地層學(xué)研究基礎(chǔ)

第二節(jié)

層序地層學(xué)研究方法

第三章海相層序地層學(xué)

第—節(jié)

碎屑巖層序地層樣式

第二節(jié)

碳酸鹽巖層序地層樣式

第四章陸相層序地層學(xué) 第一節(jié)

陸相湖盆地質(zhì)特征

第二節(jié)

陸相湖盆層序地層學(xué)

第五章高分辨率層序地層學(xué) 第一節(jié)理論基礎(chǔ)和研究方法 第二節(jié)在油氣勘探和開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

結(jié)論講課提綱講課提綱34

第一節(jié)理論基礎(chǔ)和概念體系

一層序地層學(xué)定義和理論基礎(chǔ)

1.層序地層學(xué)定義 2.層序地層學(xué)理論基礎(chǔ) 1)海平面升降變化具有全球周期性 2)四個(gè)基本變量控制了地層單元幾何形態(tài)和巖性

二、層序地層學(xué)基本概念

1.層序及層序類(lèi)型 2.整合和不整合 3.體系域 4.海泛面 5.準(zhǔn)層序和準(zhǔn)層序組 6.可容空間和凝縮層

35層序地層學(xué)定義和理論基礎(chǔ)1.層序地層學(xué)定義

層序地層學(xué)是研究以不整合面或與之相對(duì)應(yīng)的整合面為邊界的年代地層格架中具有成因聯(lián)系的、旋回巖性序列間相互關(guān)系的地層學(xué)分支學(xué)科。 也可定義為研究年代地層格架中成因相關(guān)聯(lián)的學(xué)科(VanWagoner,1988,1990)。 也有人認(rèn)為,層序地層學(xué)是研究層序形成和地層分布模式的一門(mén)科學(xué)。層序地層學(xué)定義和理論基礎(chǔ)1.層序地層學(xué)定義362.層序地層學(xué)理論基礎(chǔ)

1)海平面升降變化具有全球周期性

海平面升降變化具有全球周期性,海平面相對(duì)變化是形成以不整合面以及與之可對(duì)比的整合面為界的、成因相關(guān)的沉積層序的根本原因。 Haq和Vail(1977,1987)建立了顯生宙全球海平面I,Ⅱ級(jí)變化旋回和中新生代海平面變化年表,并認(rèn)為層序地層學(xué)可以成為建立全球性地層對(duì)比的手段,重建全球地層對(duì)比系統(tǒng)。 還有許多地學(xué)研究者對(duì)全球海平面升降曲線(xiàn)準(zhǔn)確性持懷疑態(tài)度,指出區(qū)域海平面變化周期受控于構(gòu)造、氣候、全球性海平面變化、沉積物供給等多種因素。 但是若排除構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以及其他干擾因素的影響,并對(duì)具有全球性周期的沉積層序進(jìn)行準(zhǔn)確定年,就能夠提供一種特別適合于沉積相和古地理重建的年代地層格架,同時(shí)還能獲得對(duì)全球海平面周期升降規(guī)律的認(rèn)識(shí)。2.層序地層學(xué)理論基礎(chǔ)37層序地層學(xué)(緒論和第一章)課件38

第一節(jié)理論基礎(chǔ)和概念體系

一層序地層學(xué)定義和理論基礎(chǔ)

1.層序地層學(xué)定義 2.層序地層學(xué)理論基礎(chǔ) 1)海平面升降變化具有全球周期性 2)四個(gè)基本變量控制了地層單元幾何形態(tài)和巖性

二、層序地層學(xué)基本概念

1.層序及層序類(lèi)型 2.整合和不整合 3.體系域 4.海泛面 5.準(zhǔn)層序和準(zhǔn)層序組 6.可容空間和凝縮層

39層序地層學(xué)基本概念

1.層序及層序類(lèi)型

1)層序(Sequence)

層序是指一套相對(duì)整一的、成因上存在聯(lián)系的、頂?shù)滓圆徽厦婊蚺c之可對(duì)比的整合面為界的地層單元(Mitchum,1977)。 層序是一個(gè)具有年代意義的地層單位 層序本身不包括規(guī)模甚至?xí)r間的含義,但層序內(nèi)所有巖層都是沉積在以層序邊界年代所限定的地質(zhì)時(shí)間間隔內(nèi) 層序邊界及內(nèi)部地層的地質(zhì)年代可以用生物地層和其他年代地層學(xué)的方法加以確定層序地層學(xué)基本概念1.層序及層序40

2)四個(gè)基本變量控制了地層單元 幾何形態(tài)和巖性 一個(gè)層序中地層單元的幾何形態(tài)和巖性受構(gòu)造沉降、全球海平面升降、沉積物供給速率和氣候四個(gè)基本因素的綜合影響。一般來(lái)說(shuō),構(gòu)造沉降速率、海平面升降速率和沉積物供給速率三個(gè)參數(shù)控制了沉積盆地的幾何形態(tài),沉降速率和海平面升降變化綜合控制了沉積物可容空間的變化。Vail(1987)曾認(rèn)為,全球海平面升降變化是控制地層疊置樣式的最基本因素2)四個(gè)基本變量控制了地層單元 幾何形態(tài)和巖性41 沉積層序及其年代地層剖面 沉積層序及其年代地層剖面422)層序類(lèi)型

在地層記錄中,可以識(shí)別出兩種類(lèi)型的層序,即I型和Ⅱ型層序

I型層序底部以I型層序界面為界;

頂部為I型或II型層序邊界。

II型層序底部以II型層序界面為界;

頂部為I型或II型層序邊界2)層序類(lèi)型43

I型層序邊界是一個(gè)區(qū)域性的不整合界面,是全球海平面下降速度大于沉積濱線(xiàn)坡折帶處盆地下降速度時(shí)產(chǎn)生的I型層序邊界是一個(gè)區(qū)域性的不整合界面,是全球海平面下降速度44 I型層序邊界(SB1)以河流回春作用、沉積相向盆地方向遷移、海岸上超的向下轉(zhuǎn)移以及與上覆地層相伴生的陸上暴露和同時(shí)發(fā)生陸上侵蝕作用為特征。

I類(lèi)層序邊界的形成是在沉積岸線(xiàn)坡折處,當(dāng)海平面下降的速率超過(guò)沉降速率--即海平面相對(duì)下降的時(shí)期形成的。

沉積岸線(xiàn)坡折位于陸棚上,該位置的向陸方向,沉積表面處于或接近基準(zhǔn)面,通常是海平面;而該位置的向海方向,沉積表面在海平面以下。Vail等(1981)把沉積岸線(xiàn)坡折稱(chēng)作“陸架邊緣”。 I型層序邊界(SB1)45Ⅱ型層序界面是由于全球海平面下降速度小于沉積濱線(xiàn)坡折帶處盆地沉降速度時(shí)形成的,因此在這個(gè)位置上未發(fā)生海平面的相對(duì)下降,Ⅱ型層序界面是一個(gè)區(qū)域性界面。Ⅱ型層序界面是由于全球海平面下降速度小于沉積濱線(xiàn)坡折帶處盆地46 II型層序邊界(SB2)以沉積岸線(xiàn)坡折向陸方向的陸上暴露、上覆地層的上超以及海岸上超的向下轉(zhuǎn)移為特征。但是它既沒(méi)有與河流回春作用相伴生的陸上侵蝕,也沒(méi)有沉積相向盆地方向的轉(zhuǎn)移。

II型層序邊界的形成是由于海平面下降速度略小于或等于沉積岸線(xiàn)坡折帶處盆地沉降速度。這意味著對(duì)第II類(lèi)層序邊界來(lái)說(shuō),在沉積岸線(xiàn)坡折處沒(méi)有相對(duì)的海平面下降。II型層序邊界范圍較小,識(shí)別比較困難。

II型層序邊界(SB2)47沉積濱線(xiàn)坡折帶(depositionalshorelinebreak),即沉積岸線(xiàn)坡折,是指陸架剖面上的一個(gè)位置,是沉積作用活動(dòng)的地形坡折,在此坡折向陸方向,沉積表面接近基準(zhǔn)面,而向海方向沉積表面低于基準(zhǔn)面。因此,在硅質(zhì)碎屑沉積盆地中,沉積濱線(xiàn)坡折帶的位置大致與三角洲河口沙壩向海一端或與海灘上臨濱位置一致,通常位于岸線(xiàn)向海100~1000m處,水深在8-15m之間,相當(dāng)于正常浪基面位置。隨著海平面升降變化,沉積濱線(xiàn)坡折帶的位置隨著發(fā)生變化沉積濱線(xiàn)坡折帶(depositionalshoreline48

陸架坡折(Shelfbreak)定義為海洋盆地內(nèi)這樣的一種自然地理區(qū):該區(qū)海底坡度(角)從大陸架(陸架坡折的向陸一側(cè),坡度小于1:1000)到大陸坡(陸架坡折向海的一側(cè),坡度大于1:40)有明顯變化。在現(xiàn)今的高水位期間,陸架坡折的水深變化為37m至183m。在許多海盆中,在相對(duì)海平面下降時(shí)期,沉積岸線(xiàn)坡折離陸架坡折向陸側(cè)的距離為160km或更遠(yuǎn)一點(diǎn)。在另外一些海盆中,如果高水位體系域已進(jìn)積到陸架坡折區(qū),那么,在海平面相對(duì)下降時(shí)期,沉積岸線(xiàn)坡折可能位于陸架坡折處。陸架坡折(Shelfbreak)定義為海洋盆地49

2.整合和不整合1)整合

整合面是一個(gè)將新老地層分開(kāi)的界面,沿此界面沒(méi)有陸上和海底侵蝕作用的證據(jù),也不指示存在重大沉積間斷。但整合可包括沉積作用緩慢、在很長(zhǎng)地質(zhì)時(shí)間內(nèi)僅沉積很薄沉積物的界面。 2.整合和不整合502)不整合

不整合是一個(gè)將新老地層分開(kāi)的界面,沿著這個(gè)界面有證據(jù)表明存在指示重大沉積間斷的陸上侵蝕削截(或與之可對(duì)比的海底侵蝕)或陸上暴露現(xiàn)象。這個(gè)定義將不整合這個(gè)術(shù)語(yǔ)局限于重大的陸上侵蝕面。局部的、與地質(zhì)作用伴生的準(zhǔn)周期侵蝕和沉積,如分流河道侵蝕,不包括在層序地層學(xué)的不整合定義中2)不整合51層序地層學(xué)(緒論和第一章)課件52

3.體系域

1)體系域(systemstract)

體系域是指一系列同周期沉積體系的集合體(FisherandBrown,1967),是一個(gè)三維沉積單元,其邊界是上超、下超等沉積邊界。 通過(guò)對(duì)體系域邊界性質(zhì)和內(nèi)部幾何形態(tài)來(lái)識(shí)別其類(lèi)型 在一個(gè)海平面升降旋回中,在旋回的不同階段發(fā)育了不同的體系域 體系域是進(jìn)行有利地層預(yù)測(cè)的基本作圖單元 3.體系域532)低位體系域

低位體系域(Lowstandsystemstract,簡(jiǎn)稱(chēng)LST)是指I型層序中位置最低、最老的體系域,是在相對(duì)海平面下降到最低點(diǎn)并且開(kāi)始緩慢上升時(shí)期行成的。低水位體系域存在于三種地質(zhì)背景中:

陸架坡折背景(常見(jiàn)于被動(dòng)大陸邊緣);

緩坡背景;

生長(zhǎng)斷層背景。

2)低位體系域54在具有陸棚坡折和深水盆地沉積背景中, 低位體系域是由海平面相對(duì)下降時(shí)形成的盆底扇、斜坡扇和海平面開(kāi)始相對(duì)上升時(shí)形成的低位前積楔狀體以及河流深切谷充填物組成的。盆底扇的形成與海底峽谷進(jìn)入陸坡的侵蝕作用和河谷進(jìn)入陸架的下切作用密切相關(guān),盆底扇底面是I型層序界面,其頂面是下超面。陸坡扇以陸坡中底部濁流沉積為特征,其沉積作用可與盆地扇或低位楔早期部分同期。低位前積楔狀體常上超在層序界面之上、下超于盆地扇或陸坡扇之上,其頂面也是低位體系域的頂界面——初次海泛面在具有陸棚坡折和深水盆地沉積背景中, 低位體系域是由海平面相55層序地層學(xué)(緒論和第一章)課件56在斜坡構(gòu)造背景中,低位體系域是由海平面相對(duì)下降時(shí)形成的下部前積楔和由海平面相對(duì)上升時(shí)期形成的上部前積楔及深切谷(滑塌濁積扇)組成在生長(zhǎng)斷層背景中,低位體系域由盆底扇、斜坡扇、互層砂泥巖加厚層和深切谷(滑塌濁積扇)組成在斜坡構(gòu)造背景中,低位體系域是由海平面相對(duì)下降時(shí)形成的下部前571、低水位體系域

海平面低于陸棚邊角的時(shí)期為低水位期,這時(shí)的沉積即為低水位體系域。低水位期反映了海平面的相對(duì)下降。

低水位體系域存在于三種地質(zhì)背景中:

陸架坡折背景(常見(jiàn)于被動(dòng)大陸邊緣);

緩坡背景;

生長(zhǎng)斷層背景。

(1)陸架坡折背景(shelfbreaksetting)

1)具有界線(xiàn)分明的陸架、陸坡及盆底地形;

2)陸架坡度小于0.5°,陸坡坡度3°~6°、沿海底峽谷壁坡度10°;

3)具有相對(duì)突變的陸架坡折,把低角度的陸棚沉積物與坡度陡得多的陡坡沉積分開(kāi);1、低水位體系域

海平面低于陸棚邊角的時(shí)期為低58

594)從淺水區(qū)到深水區(qū)有相對(duì)突變的過(guò)渡帶;

5)具傾斜的斜坡地貌;

6)如果海底峽谷一旦形成,則在沉積岸線(xiàn)坡折以下具有與海平面下降相應(yīng)的下切侵蝕作用;

7)具可能的盆底扇和斜坡扇的沉積作用。

除此之外,下述的附加條件也必須存在:

1)足夠大的河流體系足以切成峽谷并把沉積物供給盆地;

2)足夠的可容空間,以保存準(zhǔn)層序組;

3)海平面下降的速率和幅度足以能在或略微超過(guò)陸架坡折處沉積低水位體系域。4)從淺水區(qū)到深水區(qū)有相對(duì)突變的過(guò)渡帶;

60

在陸架坡折背景中,低水位體系域由盆底扇(bf)、斜坡扇(sf)、低水位楔狀體(lsw)和下切谷充填物(iv)所組成(Vail,1987)。在陸架坡折背景中,低水位體系域由盆底扇(bf)、61盆底扇(或早期扇)主要是砂質(zhì),由鮑馬序列的Tab、Tac和被削蝕的Ta所組成的地層。盆底扇可能沉積在峽谷口處,也能夠遠(yuǎn)離峽谷出口而廣泛發(fā)育。它是在海平面相對(duì)迅速下降期間,由于斜坡上峽谷的侵蝕、大陸架上河谷的下切而使粗粒沉積物被傾卸到斜坡上后經(jīng)泥石流和濁流搬運(yùn)到盆底而形成。斜坡扇(或晚期扇)由具天然堤的濁流溝道和漫溢沉積物所組成,上伏于盆底扇之上,并被上覆的低水位楔狀體所下超。它是在海平面相對(duì)下降的速度變慢時(shí)形成。低水位楔狀體由一個(gè)或多個(gè)組成楔狀體的進(jìn)積準(zhǔn)層序組所組成,其遠(yuǎn)源部分由厚而又多為頁(yè)巖盆底扇(或早期扇)主要是砂質(zhì),由鮑馬序列的T62成分的楔狀沉積單元構(gòu)成,該單元下超在斜坡扇上。低水位楔狀體是在海平面相對(duì)靜止并開(kāi)始緩慢相對(duì)上升時(shí)形成的。

下切谷充填(Incisedvalley)是河流體系沉積物,其通過(guò)下切作用使其河道向盆地延伸并切入下伏地層,以與海平面的相對(duì)下降相呼應(yīng)。在陸棚上,深切谷以層序邊界為下界,以首次主要海泛面為上界。圖3-9左邊的測(cè)井曲線(xiàn)說(shuō)明了深切谷中常見(jiàn)充填沉積物的測(cè)井曲線(xiàn)型式,據(jù)測(cè)井曲線(xiàn)形態(tài)解釋為辮狀河道,它與陸棚泥巖呈突變接觸。這種沉積環(huán)境的異常垂向伴生組合叫做沉積相向盆地的遷移(basinwardshiftinfacies),它是因海平面下降而形成的。成分的楔狀沉積單元構(gòu)成,該單元下超在斜坡扇上。低水位楔狀體是63(2)緩坡背景(rampsetting)

1)均一,具小于1°的低角度斜坡,最常見(jiàn)的斜坡小于0.5°;

2)疊瓦狀至S形的傾斜形態(tài);

3)在緩坡和陡坡之間不存在突變的坡折;

4)從淡水區(qū)至更深水區(qū),水體的深度沒(méi)有突變;

5)海平面相對(duì)下降可使下切作用至低水位濱岸沉積,但不會(huì)再向下進(jìn)行;

6)具有低水位三角洲及別的濱岸砂巖的沉積作用(盆底扇及斜坡扇不大可能沉積在斜坡邊緣上)。(2)緩坡背景(rampsetting)

1)均64在緩坡背景中,LST的地層相對(duì)較薄,由下切谷充填物及其上、下兩個(gè)前積復(fù)合體組成。下部前積復(fù)合體形成于海平面相對(duì)下降期間,以濱?;蚪O喑练e為主,底部具下超結(jié)構(gòu),頂部可遭受剝蝕。上部前積復(fù)合體形成于緩慢的海平面相對(duì)上升期間,具有濱岸相、潮間坪等沉積物。在緩坡背景中,LST的地層相對(duì)較薄,由下切谷65(3)生長(zhǎng)斷層背景(growthfaultsetting)

在生長(zhǎng)斷層背景或存在鹽巖底辟或泥巖刺穿的沉積邊緣,LST也發(fā)育盆底扇和斜坡扇復(fù)合體,主要組分為濁流沉積。這些扇體向陸方向上超,為生長(zhǎng)斷層阻隔,因而難以辯識(shí)。在生長(zhǎng)斷層上盤(pán)具有下切谷充填。(3)生長(zhǎng)斷層背景(growthfaultsettin663)海侵體系域

海侵體系域(Transgressivesystemstract,簡(jiǎn)稱(chēng)TST),是I型和Ⅱ型層序中部的體系域,它是在全球海平面迅速上升與構(gòu)造沉降共同產(chǎn)生的海平面相對(duì)上升時(shí)期形成的,以沉積作用緩慢的低砂泥比值的一個(gè)或多個(gè)退積型準(zhǔn)層序組為特征。 主要沉積體系類(lèi)型是陸架沉積、三角洲沉積、海岸平原沉積以及障壁島及瀉湖、受潮汐影響的沉積。 其底界初始海泛面,頂界是一個(gè)分布較廣的下超面,頂部沉積物以沉積慢、分布廣、富含有機(jī)質(zhì)、沉積物細(xì)為特征3)海侵體系域67SB1SB1684)高位體系域

高位體系域(Highstandsystemstract,簡(jiǎn)稱(chēng)HST)是I型和Ⅱ型層序上部的體系域,是在海平面相對(duì)上升轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)下降時(shí)期形成的,由向盆內(nèi)進(jìn)積的一個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)層序組組成 主要沉積體系類(lèi)型相似于海侵體系域,但河流作用更明顯,河道砂發(fā)育,潮汐影響變小,瀉湖和煤系地層不太發(fā)育 高位體系域頂部以I型和Ⅱ型層序界面為界,底部以下超面為界4)高位體系域695)陸架邊緣體系域 陸架邊緣體系域(Shelfmarginsystemstract,簡(jiǎn)稱(chēng)SMST)是與Ⅱ型層序邊界伴生的—下部體系域,其以一個(gè)或多個(gè)微弱前積到加積準(zhǔn)層序組為特征。 這些準(zhǔn)層序組朝陸地方向上超到Ⅱ型層序邊界之上,朝盆地方向下超到Ⅱ型層序邊界之上。陸架邊緣體系域頂界是構(gòu)成海進(jìn)體系域底面的海進(jìn)面。 陸架邊緣體系域在露頭、鉆測(cè)井資料中是難以識(shí)別的,只有進(jìn)行詳盡的準(zhǔn)層序組疊置樣式研究,才可能去識(shí)別陸架邊緣體系域5)陸架邊緣體系域70

6)其他可能的體系域

Wagoner等(1988)曾建議,應(yīng)根據(jù)邊界類(lèi)型及其在層序內(nèi)的位置和幾何形態(tài)來(lái)確定體系域類(lèi)型。除了上述的低位、海侵和高位及陸架邊緣體系域之外,還可能存在兩個(gè)其他的理論上的體系域,即中位體系域(Midstandsystemstract)和海退體系域(Myers,1996)。

中位體系域又被Hunt等(1992)稱(chēng)之為強(qiáng)制性海退體系域(Forcedregressivesystemstract),由一組扇和一個(gè)前積楔狀體或僅由前積楔狀體構(gòu)成 海退體系域(Regressivesystemstract)是在兩個(gè)快速海平面相對(duì)上升期間存在一個(gè)緩慢的海平面相對(duì)上升時(shí)形成的,或是在沉積物供給不斷增加的情況下存在一個(gè)短暫的沉積物快速供給時(shí)形成的。體系域底界為最大洪泛面,自身由前積楔狀體構(gòu)成,頂界為最大的前積界面。內(nèi)部幾何形態(tài)由加積到前積再到加積構(gòu)成6)其他可能的體系域71

由一組扇和一個(gè)前積楔狀體構(gòu)成底界為最大洪泛面,自身由前積楔狀體構(gòu)成,頂界為最大的前積界面 由一組扇和一個(gè)前積楔狀體構(gòu)成底界為最大洪泛面,自身由前72

4.海泛面 海泛面(Marinefloodingsurface)是一個(gè)新老地層的分界面。它們常是平整的,僅有米級(jí)的地形起伏,但穿過(guò)這個(gè)界面時(shí)有證據(jù)表明水深會(huì)突然增加。這種水深的突然增加常伴隨著小規(guī)模的水下侵蝕作用和無(wú)沉積作用,表明存在小規(guī)模的沉積間斷。除非海泛面與層序邊界重合,否則海泛面上不會(huì)發(fā)生大規(guī)模陸上侵蝕作用、無(wú)海岸上超的向下遷移或向盆地方向的移動(dòng)。 4.海泛面731)初次海泛面

初次海泛面(Firstfloodingsurface)

是層序內(nèi)部初次跨越陸架坡折的海泛面,也是低位與海侵體系域的物理界面,并以從低水位進(jìn)積到海侵的退積為特征。海侵體系域的準(zhǔn)層序向陸方向上超于層序界面之上,向盆地方向則下超于初始海泛面之上。初次海泛面可由于后期海平面下降而遭受地表剝蝕或發(fā)生無(wú)沉積作用,也可由于后期海平面上升,發(fā)生可剝?nèi)ソ?0m厚的沉積物的海侵侵蝕作用1)初次海泛面74

2)最大海泛面

最大海泛面(Maximumfloodingsurface)是一個(gè)層序中最大海侵時(shí)形成的界面,它是海侵體系域的頂界面并被上覆的高位體系域下超,常表現(xiàn)為下超面,它以從退積式準(zhǔn)層序組轉(zhuǎn)變?yōu)檫M(jìn)積式準(zhǔn)層序組為特征,常與凝縮層伴生2)最大海泛面75SB1初次海泛面最大海泛面SB1初次海泛面最大海泛面76

5.準(zhǔn)層序和準(zhǔn)層序組

1)準(zhǔn)層序

準(zhǔn)層序(Parasequence)是一個(gè)以海泛面或與之相應(yīng)的面為界、由成因上有聯(lián)系的層或?qū)咏M組成的相對(duì)整合序列。在層序的特定位置,準(zhǔn)層序上下邊界可與層序邊界一致。海泛面在海岸平原和陸架地區(qū)均存在一個(gè)對(duì)應(yīng)的界面,所以,在海岸平原、三角洲、淺灘、河口灣和陸棚等環(huán)境可以識(shí)別準(zhǔn)層序,但在缺乏海相沉積的河流剖面和難以反映水深突然增加的較深水斜坡和盆地平原沉積中難以識(shí)別準(zhǔn)層序 5.準(zhǔn)層序和準(zhǔn)層序組77

所有硅質(zhì)碎屑準(zhǔn)層序都是一個(gè)向上水體變淺的進(jìn)積序列,除潮坪沉積之外,大部分硅質(zhì)碎屑準(zhǔn)層序是一個(gè)向上粒度變粗、層組厚度和砂泥比值向上加大的沉積序列。 潮坪環(huán)境準(zhǔn)層序卻是一個(gè)向上粒度變細(xì)的、層組厚度和砂泥比值向上降低,以至頂部出現(xiàn)泥巖和煤的沉積序列。 碳酸鹽巖沉積準(zhǔn)層序多為向上水體變淺的加積沉積序列。 已發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)層序邊界與層序邊界不一致的海泛滯留沉積,即由鈣質(zhì)結(jié)核組成的滯留沉積、由潛穴化引起并被波浪流水改造的滯留沉積、堆積在海泛面之上的碳酸鹽巖和覆蓋在深切谷基底之上的河道滯留沉積。 在一般情況下,準(zhǔn)層序邊界是在沉積物供給速率小于可容空間增長(zhǎng)速率時(shí)形成的,而準(zhǔn)層序是沉積速率大于可容空間增長(zhǎng)速率時(shí)形成的 所有硅質(zhì)碎屑準(zhǔn)層序都是一個(gè)向上水體變淺的進(jìn)積序列,除潮坪78層序地層學(xué)(緒論和第一章)課件79層序地層學(xué)(緒論和第一章)課件80層序地層學(xué)(緒論和第一章)課件81層序地層學(xué)(緒論和第一章)課件82

三、準(zhǔn)層序邊界準(zhǔn)層序邊界是海泛面及與之相應(yīng)的界面。

1、大區(qū)域內(nèi)或盆地范圍內(nèi)起伏較?。◣资迕住?-2米),一般是平坦的。

2、海底侵蝕程度幾厘米~1m。

3、海泛面上常存在滯留沉積。

常見(jiàn)四種類(lèi)型的滯留沉積:

第一類(lèi):海進(jìn)滯留沉積:厚度通常小于0.6m、較粗、層狀、不連續(xù)、不規(guī)則,由生物介殼、介殼碎片、粘土屑、鈣質(zhì)結(jié)核(地表暴露期間形成)和硅質(zhì)碎屑礫石或卵石組成,它們來(lái)源于下伏巖層,是由于海進(jìn)期間海岸帶巖石受侵蝕所成。三、準(zhǔn)層序邊界83

第二類(lèi):是由強(qiáng)烈的生物擾動(dòng)、波浪或水流對(duì)層序改造(可達(dá)海泛面以下1.5m)而使較粗的顆粒集中滯留于海泛面上。第三類(lèi):在海平面上升之后,一定數(shù)量的較細(xì)粒的硅質(zhì)碎屑,伴隨有機(jī)或無(wú)機(jī)碳酸鹽巖在海泛面上聚集。有機(jī)碳酸鹽巖以廣泛分布的板狀介殼層的形式存在,厚度可達(dá)1.8m,雖然這些介殼層被風(fēng)暴篩選或重新改造,但這些生物遺體說(shuō)明了它們是陸架上固有的而不是來(lái)源于下伏巖層。第四類(lèi):為位于深切谷底部層序邊界之上的河道滯留沉積,是在海平面下降期間形成的。最常見(jiàn)的有滾圓的隧石、石英或石英巖,其厚度范圍從僅一個(gè)卵石厚的薄透鏡體到上米厚的巖層。第二類(lèi):是由強(qiáng)烈的生物擾動(dòng)、84

4、海泛面在海岸平原、陸棚、大陸坡、盆底都有一個(gè)相應(yīng)的界面存在。但只能根據(jù)其上傾或下傾對(duì)比來(lái)鑒別。在海岸平原上的相應(yīng)界面不是以強(qiáng)烈的陸上侵蝕、河道回春、海岸超覆下移或下覆巖層的上超為標(biāo)志,而是以河流造成的局部侵蝕或暴露大氣中的土壤層或含植物根層等來(lái)鑒別。

陸棚上的相應(yīng)界面是一個(gè)整合面,沒(méi)有明顯的沉積間斷顯示,它可通過(guò)薄層的遠(yuǎn)洋或半遠(yuǎn)洋沉積(碳酸鹽巖、富含有機(jī)質(zhì)的泥巖、海綠石和火山灰等)來(lái)鑒別。在平靜的深水環(huán)境里,如大陸坡或海盆底,準(zhǔn)層序邊界也不能識(shí)別出來(lái)。4、海泛面在海岸平原、陸棚、855、準(zhǔn)層序邊界形成過(guò)程:水深的突然增加阻止了沉積的發(fā)生。5、準(zhǔn)層序邊界形成過(guò)程:水深的突然增加阻止了沉積的發(fā)生。86

6、準(zhǔn)層序邊界與層序邊界一致的兩種特殊情況頂部被剝蝕而成為不整合—層序界面,但在A、B兩井的巖性、電性上無(wú)反映。正確劃分層序是正確確定準(zhǔn)層序的基礎(chǔ)。陸上暴露面—層序邊界6、準(zhǔn)層序邊界與層序邊界一致的兩種特殊情87四、準(zhǔn)層序的側(cè)向巖相組合

由于準(zhǔn)層序中每個(gè)巖層組的相帶變化類(lèi)型是相似的,因而巖層組之間沒(méi)有明顯的年代地層間斷。

以海灘準(zhǔn)層序?yàn)槔?,?jiàn)下:7、準(zhǔn)層序界面在小范圍、在大鉆井密度的條件下,可作為年代地層的界面。但在作區(qū)域性年代和巖相對(duì)比時(shí)通常不是好的界面。四、準(zhǔn)層序的側(cè)向巖相組合

由于準(zhǔn)層序中每個(gè)巖88向陸方向起覆并尖滅在層序邊界上在向陸方向,前濱及上臨濱巖層組或者突然相變?yōu)闆_溢扇、或者相變成海岸平原泥巖和薄層砂巖、或者被潮汐口削蝕。向陸方向起覆并尖滅在層序邊界上向陸方向起覆并尖滅在層序邊界上在向陸方向,前濱及上臨濱巖層組89

五、沉積機(jī)理分析當(dāng)沉積速率大于岸線(xiàn)可容空間增加(海平面升降與地殼升降共同作用的結(jié)果)的速率時(shí),就會(huì)形成淺海相準(zhǔn)層序。當(dāng)岸線(xiàn)沉積物供給速率小于新增空間的形成速率時(shí),則形成準(zhǔn)層序邊界。海泛面是新增空間形成速率大于沉積物供應(yīng)速率的唯一標(biāo)志。

準(zhǔn)層序邊界形成有三種機(jī)理:1、底積泥巖的壓實(shí)作用使水深相對(duì)增加;2、斷裂沉降使海平面相對(duì)上升;3、海平面相對(duì)上升。五、沉積機(jī)理分析902)準(zhǔn)層序組

準(zhǔn)層序組(Parasequencesets)是指由成因相關(guān)的一套準(zhǔn)層序構(gòu)成的、具特征堆砌樣式的一種地層序列。 準(zhǔn)層序組邊界與準(zhǔn)層序邊界一樣,也是海泛面及與之相應(yīng)的界面。①把典型的準(zhǔn)層序疊加方式分開(kāi),②可與層序邊界一致,③可以是體系域的下超界面或邊界。 一個(gè)準(zhǔn)層組的形成時(shí)間約為1-10萬(wàn)a,根據(jù)準(zhǔn)層序的垂向組合關(guān)系(疊置樣式)可將準(zhǔn)層序組劃分為進(jìn)積、加積和退積準(zhǔn)層序組三種類(lèi)型。2)準(zhǔn)層序組91向上孔隙度、砂比、粒度、厚度增大向上孔隙度、砂比、粒度、厚度減小向上孔隙度、砂比、粒度、厚度增大向上孔隙度、砂比、粒度、厚度92

進(jìn)積準(zhǔn)層序組是在沉積速率大于可容空間增加速率的情況下形成的,所以較年輕的準(zhǔn)層序依次向盆地方向進(jìn)積,形成向上砂巖厚度增大、泥巖厚度減薄、砂泥比值加大、水體變淺的準(zhǔn)層序堆砌樣式。它們常是高位體系域和低位前積楔狀體的沉積特征。 進(jìn)積準(zhǔn)層序組是在沉積速率大于可容空間增加速率的情況下形成的93

退積準(zhǔn)層序組是在沉積速率小于可容空間增長(zhǎng)速率的情況下形成的,所以較年輕的準(zhǔn)層序依次向陸方向退卻。盡管每個(gè)準(zhǔn)層序都是進(jìn)積作用的產(chǎn)物,但就整體而言,退積準(zhǔn)層序組顯示出向上水體變深、單層砂巖減薄、泥巖加厚、砂泥比值減低的特征,它常是海侵體系域的沉積響應(yīng)。 退積準(zhǔn)層序組是在沉積速率小于可容空間增長(zhǎng)速率的情況下形成的94加積準(zhǔn)層序組是在沉積速率等于可容空間變化速率的情況下形成的,相鄰準(zhǔn)層序之間未發(fā)生明顯的側(cè)向移動(dòng)。自下而上,水體深度、砂泥巖厚度和砂泥比值基本保持不變。加積準(zhǔn)層序組常是高位體系域早期和陸架邊緣體系域的沉積響應(yīng)。加積準(zhǔn)層序組是在沉積速率等于可容空間變化速率的情況下形成的,95向上孔隙度、砂比、粒度、厚度減小向上孔隙度、砂比、粒度、厚度增大向上孔隙度、砂比、粒度、厚度減小向上孔隙度、砂比、粒度、厚度96 與傳統(tǒng)的巖性對(duì)比的區(qū)別

與傳統(tǒng)的巖性對(duì)比的區(qū)別

97層序地層學(xué)(緒論和第一章)課件98 6.可容空間和凝縮層

1)可容空間

可容空間(Accommodation)指可供沉積物潛在堆積的空間(Jerrey,1989)。可容空間受控于沉積背景的基準(zhǔn)面的變化,或者是海平面升降和構(gòu)造沉降的函數(shù)。

2)凝縮層

凝縮層(Condensedsection)是指沉積速率很慢的(10~lOOmm/萬(wàn)a)、厚度很薄的、缺乏陸源物質(zhì)的半深海和深海沉積物,是在海平面相對(duì)上升到最大、海岸線(xiàn)海侵最大時(shí)期在陸棚、陸坡和盆地平原地區(qū)沉積的。 6.可容空間和凝縮層99

密集段(Condensedsection,凝聚/縮層,緩慢沉積段)。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、磷灰石及油頁(yè)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,但其沉積作用卻是連續(xù)的。密集段(Condensedsection,100 第二節(jié)全球海平面變化周期一、全球海平面變化曲線(xiàn)特征1.全球海平面變化和相對(duì)海平面變化的概念 1)全球海平面變化

2)相對(duì)海平面變化

2.全球海平面相對(duì)變化特征二、全球海平面相對(duì)變化周期與層序級(jí)別1.全球海平面相對(duì)變化周期2.海平面變化周期與層序級(jí)別關(guān)系

第二節(jié)全球海平面變化周期101全球海平面變化曲線(xiàn)特征1.全球海平面變化和相對(duì)海平面變化的概念1)全球海平面變化

全球海平面(Globaleustasy)是指一個(gè)固定的基準(zhǔn)點(diǎn),常指地心到海表面的測(cè)量值。這個(gè)測(cè)量值隨洋盆和海水的體積變化而發(fā)生變化,與局部因素?zé)o關(guān)。2)相對(duì)海平面變化

相對(duì)海平面(Relativesea—level)是指海平面與局部基準(zhǔn)面如基底之間的測(cè)量值。一個(gè)地區(qū)相對(duì)海平面的變化是全球海平面變化和當(dāng)?shù)嘏璧爻两邓俾实暮瘮?shù)。相對(duì)海平面變化與沉積物堆積無(wú)關(guān),不能與水深混淆,水深是指海表面與海底之間的距離,是全球海平面、構(gòu)造沉降和沉積物供給三個(gè)變量的函數(shù)。即是由相對(duì)海平面變化和沉積物供給決定的。例如,若相對(duì)海平面上升速率小于沉積物堆積速串,水深是減少的全球海平面變化曲線(xiàn)特征1.全球海平面變化和相對(duì)海平面變化的概102

相對(duì)海平面變化直接控制了可容納空間。全球或絕對(duì)海平面(eustasy或globalsealevel)是指相對(duì)于一個(gè)固定基準(zhǔn)面(如地心)的海面位置,因此與局部因素?zé)o關(guān)。相對(duì)海平面(relativesealevel)是相對(duì)于一個(gè)位于或靠近海底的基準(zhǔn)面(如:基巖)的海面位置,它隨局部地區(qū)的沉降或上升而變化。海平面的相對(duì)上升或下降控制了新增容納空間的變化,海平面相對(duì)上升增加空間,相反減少空間。相對(duì)海平面變化直接控制了可容納空間。全球或絕103

新增可容空間的速度,取決于相對(duì)海平面變化的速度

在F點(diǎn)處,海平面下降速度最大,因此,新增可容空間的速度最低,其結(jié)果是加積作用最低而前積作用最強(qiáng),最終導(dǎo)致I或II型不整合面形成。

在R點(diǎn)處,新增可容空間的速度最大,加積作用最強(qiáng),最終導(dǎo)致凝縮段的出現(xiàn)。當(dāng)沉降速度不變時(shí),全球海平面變化速度決定了相對(duì)海平面變化速度進(jìn)而決定了新增可容空間速度新增可容空間的速度,取決于相對(duì)海平面變化的速度

104全球海平面變化曲線(xiàn)特征 2.全球海平面相對(duì)變化特征

許多地質(zhì)學(xué)家早已認(rèn)識(shí)到,地質(zhì)歷史時(shí)期全球海平面相對(duì)變化存在周期性并試圖來(lái)評(píng)估海平面相對(duì)變化,但缺少令人信服的海平面升降變化研究成果。目前較為流行的海平面相對(duì)變化曲線(xiàn)是由??松究蒲腥藛T對(duì)全球不同地區(qū)沉積盆地進(jìn)行研究得出的(Vail1977:Haq,1988)。他們認(rèn)為,在不同大陸邊緣確定的海平面相對(duì)變化周期不僅具有同時(shí)性,而且具有相似的升降幅度。通過(guò)對(duì)比研究并利用區(qū)域海平面升降周期眾多的平均值,Vail等人建立了一種全球海平面變化曲線(xiàn)。全球海平面變化曲線(xiàn)特征 2.全球海平面相對(duì)變化特征105

海平面的升降變化周期可劃分巨周期組、巨周期、超周期組、超周期、周期。巨周期組和巨周期為一級(jí)周期,頻率約為200Ma,由控制全球海平面變化的造運(yùn)動(dòng)引起的,界限位于早二疊世和晚二疊世之間。超周期組和超周期構(gòu)成二級(jí)周期,周期頻率為9~lOMa。二、三級(jí)周期成因與全球冰川引起的海平面變化有關(guān)。一般的周期作為三級(jí)周期,周期頻率為1-2Ma。還可分出周期頻率為0.1-0.2Ma和0.01—0.02Ma的四級(jí)和五級(jí)高頻周期 海平面的升降變化周期可劃分巨周期組、巨周期、超周期組、超周106

全球海平面相對(duì)變化周期與層序級(jí)別

1.全球海平面相對(duì)變化周期

全球海平面相對(duì)變化周期指的是一個(gè)時(shí)間段落,在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生了全球海平面的相對(duì)上升和相對(duì)下降。一個(gè)典型的海平面相對(duì)升降變化周期包括海平面的逐漸相對(duì)上升、靜止期和迅速的海平面相對(duì)下降。不同級(jí)次的海平面升降變化周期形成了不同級(jí)次的層序,所以,正確劃分并準(zhǔn)確確定海平面相對(duì)變化周期是層序地層學(xué)研究的基本問(wèn)題。根據(jù)Vail和Miall等人的研究成果,一般將海平面升降變化周期分成—級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)和五級(jí)周期,每個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間和成因都是不同的全球海平面相對(duì)變化周期與層序級(jí)別 全球海平面相對(duì)變化周期與層序級(jí)別全球海平面相對(duì)變化周期與層1072.海平面變化周期與層序級(jí)別關(guān)系

不同級(jí)別的海平面相對(duì)變化周期對(duì)應(yīng)于相應(yīng)級(jí)別的沉積層序 全球顯生宙存在兩個(gè)海平面升降變化一級(jí)周期,形成了兩個(gè)可全球?qū)Ρ鹊囊患?jí)層序。全球顯生宙存在14個(gè)海平面升降變化二級(jí)周期,形成了14個(gè)可全球?qū)Ρ鹊亩?jí)層序或超層序。三級(jí)周期亦是全球性海平面變化周期,在對(duì)三級(jí)周期形成的層序進(jìn)行全球性對(duì)比時(shí)應(yīng)充分考慮區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響。 由于受區(qū)域構(gòu)造、沉積物供給、氣候等多種因素的影響,很難進(jìn)行全球性四級(jí)和五級(jí)海平面變化周期的對(duì)比。四級(jí)海平面升降既可形成一個(gè)完整的四級(jí)層序,也可形成一個(gè)或幾個(gè)準(zhǔn)層序。五級(jí)海平面升降周期往往形成一個(gè)可以在區(qū)域上進(jìn)行對(duì)比的準(zhǔn)層序。2.海平面變化周期與層序級(jí)別關(guān)系108緒論、第一章結(jié)束緒論、第一章結(jié)束109 謝謝大家! 謝謝大家!110層序地層學(xué)(緒論和第一章)層序地層學(xué)(緒論和第一章)層序地層學(xué)(緒論和第一章) 緒論 第—章層序地層學(xué)理論框架 第—節(jié)理論基礎(chǔ)和概念體系 第二節(jié)全球海平面變化周期 第二章層序地層學(xué)研究方法 第一節(jié)層序地層學(xué)研究基礎(chǔ) 第二節(jié)層序地層學(xué)研究方法 第三章海相層序地層學(xué) 第—節(jié)碎屑巖層序地層樣式 第二節(jié)碳酸鹽巖層序地層樣式 第四章陸相層序地層學(xué) 第一節(jié)陸相湖盆地質(zhì)特征 第二節(jié)陸相湖盆層序地層學(xué) 第五章高分辨率層序地層學(xué) 第一節(jié)理論基礎(chǔ)和研究方法 第二節(jié)在油氣勘探和開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用 結(jié)論講課提綱層序地層學(xué)(緒論和第一章)層序地層學(xué)(緒論和第一章)層序地層111

緒論

第—章

層序地層學(xué)理論框架

第—節(jié)理論基礎(chǔ)和概念體系

第二節(jié)

全球海平面變化周期

第二章層序地層學(xué)研究方法 第一節(jié)

層序地層學(xué)研究基礎(chǔ)

第二節(jié)

層序地層學(xué)研究方法

第三章海相層序地層學(xué)

第—節(jié)

碎屑巖層序地層樣式

第二節(jié)

碳酸鹽巖層序地層樣式

第四章陸相層序地層學(xué) 第一節(jié)

陸相湖盆地質(zhì)特征

第二節(jié)

陸相湖盆層序地層學(xué)

第五章高分辨率層序地層學(xué) 第一節(jié)理論基礎(chǔ)和研究方法 第二節(jié)在油氣勘探和開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

結(jié)論講課提綱講課提綱112緒論一、層序地層學(xué)的發(fā)展階段二、層序地層學(xué)研究的學(xué)派三、層序地層學(xué)與傳統(tǒng)地層學(xué)的區(qū)別四、層序地層學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)五、層序地層學(xué)理論優(yōu)勢(shì)所在緒論一、層序地層學(xué)的發(fā)展階段113層序地層學(xué)概念在沉積巖上的應(yīng)用有可能提供一個(gè)完整統(tǒng)一的地層學(xué)概念,就象板塊構(gòu)造曾經(jīng)提供了一個(gè)完整統(tǒng)一的構(gòu)造概念一樣,層序地層學(xué)改變了分析世界地層記錄的基本原則。因此,它可能是地質(zhì)學(xué)中的一次革命,它開(kāi)創(chuàng)了了解地球歷史的一個(gè)新階段。——P.R.Vail層序地層學(xué)的發(fā)展階段層序地層學(xué)層序地層學(xué)的發(fā)展階段114層序地層學(xué)發(fā)展歷史(Background)概念萌芽階段1948-1977孕育階段1977-1988理論系統(tǒng)化階段1988年-現(xiàn)至層序概念建立階段地震地層學(xué)形成和發(fā)展階段層序地層學(xué)綜合發(fā)展階段三大發(fā)展階段層序地層學(xué)的發(fā)展階段層序地層學(xué)發(fā)展歷史(Background)概念萌芽階段層序概115層序地層學(xué)的發(fā)展階段

起源于被動(dòng)大陸邊緣盆地的層序地層學(xué)的發(fā)展大體經(jīng)歷了三個(gè)階段:

第一階段:概念盟芽階段,即本世紀(jì)70年代以前,主要建立了層序地層學(xué)賴(lài)以發(fā)展的地質(zhì)基礎(chǔ),包括以生物地層學(xué)、巖石地層學(xué)、年代地層學(xué)及動(dòng)力地貌學(xué)為依據(jù)建立的一些層序、旋回及均衡剖面理論等。

第二階段:地震地層學(xué)演化的模型形成階段。該階段以P.R.Vail、R.M.Mitchum等EXXON公司的專(zhuān)家在AAPG第26屆專(zhuān)題報(bào)告《地震地層學(xué):在碳?xì)浠衔锟碧缴系膽?yīng)用》的出版為標(biāo)志。在20世紀(jì)70年代后期,層底地層學(xué)主要應(yīng)用于地震資料范圍內(nèi)的盆地分析,測(cè)井、巖芯和露頭一般不被單獨(dú)用來(lái)分析層序。地震地層學(xué)尚不能達(dá)到在儲(chǔ)層范圍內(nèi)進(jìn)行沉積地層分析所需要的精度。

第三階段:為綜合發(fā)展階段,即從80年代到現(xiàn)在,隨著可容空間概念的建立,層序地層學(xué)的理論和方法趨于成熟并廣泛應(yīng)用,其標(biāo)志是1989年AAPG年會(huì)舉辦的層序地層學(xué)短期培訓(xùn)班和會(huì)議上發(fā)表的大量關(guān)于層序地層學(xué)的論述。與地震地層學(xué)相比,基于以全球海平面變化控制地層沉積的發(fā)生和發(fā)展為基礎(chǔ)的層序地層學(xué)理論有兩大特點(diǎn):一是深入、詳盡地使用了地震、測(cè)井、巖芯和地面露頭等資料;二是它所總結(jié)的沉積模式具有三維空間的立體概念。特別是進(jìn)入90年代以來(lái)。層序地層學(xué)進(jìn)入了理論研究和生產(chǎn)應(yīng)用全面發(fā)展的時(shí)期,開(kāi)始深入到油氣勘探的各個(gè)階段。層序地層學(xué)的發(fā)展階段起源于被動(dòng)大陸邊緣盆地的層序地層學(xué)116概念萌芽階段(1948-1977)―層序概念建立階段Sloss、Krumbein和Dapples(1948)同時(shí)提出的地層層序概念標(biāo)志Sloss(1963)等人將北美克拉通前寒武晚期至全新世地層劃分成以區(qū)域不整合面為邊界的六套地層層序?yàn)楫?dāng)今層序地層學(xué)的發(fā)展提供了概念基礎(chǔ)層序地層學(xué)的發(fā)展階段概念萌芽階段(1948-1977)―層序概念建立階段Slo117

“層序”概念的提出

1948年由Sloss提出:

定義為由不整合面所分隔的地層單元

1963年應(yīng)用于北美克拉通晚前寒武紀(jì)至全新世地層之間,共劃分出6個(gè)層序;

70年代前未被大多數(shù)人接受。

“層序”概念的提出

1948年由Sloss提118第一階段:概念盟芽階段,即本世紀(jì)70年代以前,主要建立了層序地層學(xué)賴(lài)以發(fā)展的地質(zhì)基礎(chǔ),包括以生物地層學(xué)、巖石地層學(xué)、年代地層學(xué)及動(dòng)力地貌學(xué)為依據(jù)建立的一些層序、旋回及均衡剖面理論等。層序地層學(xué)的發(fā)展階段第一階段:概念盟芽階段,即本世紀(jì)70年代以前,主要建立了層序119孕育階段(1977-1988)-地震地層學(xué)形成和發(fā)展

P.R.Vail(1977)等人編著的《地震地層學(xué)》為標(biāo)志全球海平面變化具有相對(duì)一致性,海平面變化控制了層序發(fā)育的觀點(diǎn)應(yīng)用地震資料及鉆測(cè)井資料預(yù)測(cè)和確定盆地地層結(jié)構(gòu)、沉積相類(lèi)型和區(qū)域分布產(chǎn)生了一次重大的飛躍層序地層學(xué)的發(fā)展階段孕育階段(1977-1988)-地震地層學(xué)形成和發(fā)展P.120地震地層學(xué)階段

Peter.R.Vail等在1977年第26集AAPG上發(fā)表了地震地層學(xué)論文。

兩大認(rèn)識(shí):

1、層序是由一套互相整合的、成因上有關(guān)聯(lián)的地層所組成,其頂、底界為不整合面以及與之對(duì)應(yīng)的整合面。

2、層序的成因基本上或完全受全球性海平面升降變化所控制。地震地層學(xué)階段

Peter.R.Vail等在121此后的10年間,地震地層學(xué)經(jīng)歷了從誕生、發(fā)展到完善的一個(gè)過(guò)程。并為石油工業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)。

地震地層學(xué)的不足:

1、層序劃分主要采用地震資料,雖然結(jié)合了測(cè)井、巖心和露頭資料,但僅限于層位和優(yōu)勢(shì)相標(biāo)定。

2、層序級(jí)別大,不能提供在儲(chǔ)層范圍內(nèi)進(jìn)行沉積地層分析所需要的精度。

此后的10年間,地震地層學(xué)經(jīng)歷了從誕生、發(fā)展到122第二階段:地震地層學(xué)演化的模型形成階段。該階段以P.R.Vail、R.M.Mitchum等EXXON公司的專(zhuān)家在AAPG第26屆專(zhuān)題報(bào)告《地震地層學(xué):在碳?xì)浠衔锟碧缴系膽?yīng)用》的出版為標(biāo)志。在20世紀(jì)70年代后期,層序地層學(xué)主要應(yīng)用于地震資料范圍內(nèi)的盆地分析,測(cè)井、巖芯和露頭一般不被單獨(dú)用來(lái)分析層序。地震地層學(xué)尚不能達(dá)到在儲(chǔ)層范圍內(nèi)進(jìn)行沉積地層分析所需要的精度。層序地層學(xué)的發(fā)展階段第二階段:地震地層學(xué)演化的模型形成階段。該階段以P.R.Va123理論系統(tǒng)化階段(1988年至今)-層序地層學(xué)綜合發(fā)展以P.R.Vail(1988)等人編著的《海平面變化綜合分析》以及Sangree,Wagoner和Mitchum等人的層序地層學(xué)文獻(xiàn)的發(fā)表為標(biāo)志。1989年,隨著可容空間概念的建立,層序地層學(xué)的理論和方法趨于成熟、實(shí)用,高分辨率層序地層學(xué)(Cross)、成因地層學(xué)(Galloway)等學(xué)派;層序地層學(xué)開(kāi)始深入到油氣勘探開(kāi)發(fā)的各個(gè)階段。從盆地分析到圈閉的成因解釋?zhuān)瑥挠筒孛枋?、?shù)值模擬到后續(xù)動(dòng)態(tài)模擬,從勘探開(kāi)發(fā)各個(gè)階段的軟件開(kāi)發(fā)到油藏管理給沉積學(xué)和地層學(xué)研究帶來(lái)了革命性的飛躍層序地層學(xué)的發(fā)展階段理論系統(tǒng)化階段(1988年至今)以P.R.Vail(198124層序地層學(xué)階段

1988年:

J.C.Wagoner主編了SEPM層序地層學(xué)特刊;

P.R.Vail及J.B.Sagree主編了“層序地層學(xué)工作手冊(cè)”和“層序地層學(xué)基礎(chǔ)”。

這幾部著作的問(wèn)世則宣告一門(mén)新的學(xué)科——層序地層學(xué)誕生了。層序地層學(xué):

是根據(jù)地震、鉆井和露頭資料,結(jié)合有關(guān)的沉積環(huán)境和巖相古地理解釋?zhuān)瑢?duì)地層層序格架進(jìn)行綜合解釋的科學(xué)。層序地層學(xué)階段

1988年:

J125層序地層學(xué)的誕生緣于以下研究所取得的進(jìn)步。

1、理論模型的提出與實(shí)現(xiàn)

1988年Jervey提出的新的實(shí)用模型,擴(kuò)展了地震地層學(xué)的應(yīng)用范圍,并將層序進(jìn)一步細(xì)分為小的地層單位“體系域”。而Posamentier

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