綜合地層學(xué)資料

《綜合地層學(xué)》考試試卷1、從綜合地層學(xué)理論出發(fā)，說明地層研究過程中面對以下地層時(shí)研究手段如何選取（可以自己限定一定的條件）？（1）火成巖地層；沉積巖地層；變質(zhì)巖地層。（2）露頭區(qū)地層；覆蓋區(qū)地層。答：在上世紀(jì)50年代開始，地層學(xué)獲得了革命性進(jìn)展，涌現(xiàn)出許多新的地層學(xué)分支，如事件地層學(xué)、生態(tài)地層學(xué)、化學(xué)地層學(xué)、磁性地層學(xué)、地震地層學(xué)、定量地層學(xué)、同位素年齡地層學(xué)等;有些早期的地層學(xué)分支如成因地層學(xué)、構(gòu)造地層學(xué)亦重新獲得活力而得到進(jìn)一步發(fā)展。這些新的地層學(xué)分支開辟了廣闊的研究領(lǐng)域，并深化了傳統(tǒng)地層學(xué)的研究內(nèi)容，集中地體現(xiàn)在對地層成因、微觀特征、整體性和定量化研究方面。地層學(xué)的新分支與傳統(tǒng)地層學(xué)共同組成了現(xiàn)代地層學(xué)的各個方面，使地層學(xué)向著多側(cè)面、多層次、多尺度的系統(tǒng)研究方向發(fā)展，從而產(chǎn)生了綜合地層學(xué)，它代表了當(dāng)前地層學(xué)發(fā)展的主流。綜合地層學(xué)正是隨著現(xiàn)代地層學(xué)的發(fā)展而產(chǎn)生的。它是地層學(xué)的發(fā)展趨勢,與地層學(xué)這一概念具有同樣的學(xué)科分類地位,可以看作是新時(shí)期的代名詞。按照系統(tǒng)科學(xué)的系統(tǒng)觀和基本原理，綜合地層學(xué)的實(shí)質(zhì)就是關(guān)于地層的系統(tǒng)科學(xué)。地層學(xué)的各分支學(xué)科就是系統(tǒng)的組成要素或子系統(tǒng)，而綜合地層學(xué)就是由各要素組成的有機(jī)統(tǒng)一體—系統(tǒng)。在這里綜合地層學(xué)包括兩方面含義。一是在內(nèi)容上它包含了地層學(xué)各分支，即地層學(xué)各分支都是其組成部分。二是這些不同組成部分不是無機(jī)地組并在一起，而是通過一定結(jié)構(gòu)(即時(shí)空格架)聯(lián)系起來。綜合地層學(xué)對應(yīng)的客觀物質(zhì)系統(tǒng)是地層實(shí)體本身，而其組成要素或子系統(tǒng)—即各地層學(xué)分支對應(yīng)的物質(zhì)要素就是地層實(shí)體的各物質(zhì)屬性、時(shí)間屬性和成因特征。就地層學(xué)在地質(zhì)學(xué)中所處的位置和整個地質(zhì)歷史而，地層學(xué)的基本目的和任務(wù)是研究表殼巖石在四維空間的分布規(guī)律，即地層體的時(shí)空規(guī)律，追索其區(qū)域性乃至全球范圍的整體特征。從這一基本目的或總的任務(wù)出發(fā)，地層學(xué)的不同分支學(xué)科顯然起著不同的作用、處在不同的位置和層次。綜合地層學(xué)以多重地層劃分為基礎(chǔ),或者說其表現(xiàn)形式是多重地層劃分,但它決不是不同地層學(xué)方法的簡單拼湊或羅列,而包含著對多學(xué)科地層學(xué)方法的深入理解、弄清不同方法之間的內(nèi)在聯(lián)系和各自在地層學(xué)中所處的地位。在研究過程中選用哪些研究手段，又如何將用這些研究手段得出的結(jié)果綜合起來,取決于兩個方面:一是研究對象(地層)的現(xiàn)存狀況,二是地層學(xué)各分支學(xué)科在綜合地層學(xué)中的層次和地位。（1）火成巖地層：化學(xué)地層學(xué)；礦物地層學(xué)；定量地層學(xué)；事件地層學(xué)；構(gòu)造地層學(xué)；測井地層學(xué)；巖石地層學(xué)；火山地層學(xué)；同位素年齡地層學(xué)；地震地層學(xué)；磁性地層學(xué)；生物地層學(xué)；地震地層學(xué)。沉積巖地層：生物地層學(xué)；測井地層學(xué)；序地層學(xué)；沉積地層學(xué)；巖石地層學(xué)；礦物地層學(xué)；生態(tài)地層學(xué)；磁性地層學(xué)；事件地層學(xué)；化學(xué)地層學(xué)；定量地層學(xué)；構(gòu)造地層學(xué)；天文地層學(xué)；地震地層學(xué)。變質(zhì)巖地層中：化學(xué)地層學(xué)；生物地層學(xué)；化學(xué)地層學(xué)；礦物地層學(xué)；定量地層學(xué)；測井地層學(xué)；構(gòu)造地層學(xué)；火山地層學(xué)。A、我們可以根據(jù)層理的原生沉積構(gòu)造特征來識別它：=1\*GB3①沿水平層理物質(zhì)顆粒粒粗細(xì)比較均勻，垂直層理常呈粒序條帶或?qū)永項(xiàng)l帶多；=2\*GB3②不同顏色條帶往往平行層理，=3\*GB3③特殊巖性夾層、透鏡體長軸方向平行于層理；④層面上常具變余沉積構(gòu)造特征，如波痕、泥裂、印模等。B、恢盆部面中局部構(gòu)遭輪腳，確定背、向斜與斷層具體位置：①標(biāo)志層的選擇與對比，在大片巖性單調(diào)的巖系(如千枚巖、板巖)中可選擇比較穩(wěn)定的碳酸鹽巖或其他特殊巖性層(如砂礫巖、石英巖等)，以便于恢復(fù)褶皺構(gòu)造時(shí)進(jìn)行對比，②要考慮變質(zhì)作用過程中強(qiáng)烈擠壓形成的緊閉褶皺,其翼部常伴隨有不同程度的物質(zhì)塑性流動，致使某些巖層變薄、透鏡化、甚至局部尖滅使褶皺兩翼巖層巖性、厚度難以逐層對比，③在剖面中要注意區(qū)分不同規(guī)模褶皺的組合關(guān)系，屬同等級別還是主從關(guān)系，④除注意一般斷裂外，還要考慮是否有同變質(zhì)期斷裂的存在。這些斷裂是在巖石塑性程度比較高的情況下產(chǎn)生的，因此斷層帶巖石破碎標(biāo)志不明顯，而礦物定向形成的片理帶比較特征。C、注意古不盛合面的特殊性：質(zhì)巖系地層中古不整合而形成之后，經(jīng)歷了較強(qiáng)烈的區(qū)域變質(zhì)與構(gòu)造形變，經(jīng)常受到構(gòu)造疊加改造。由于不整合而本身就是一個構(gòu)造薄弱面，因此常常疊加產(chǎn)生不同規(guī)模之?dāng)嗔?。而且不整合面上，下原來明顯的地質(zhì)差異常因斷裂的活動與新生變質(zhì)礦物的產(chǎn)生而趨向和緩乃至“協(xié)調(diào)”，貌似漸變過渡。因此確定古不整合而時(shí)必須注意：①對比上、下巖系的巖性組合特點(diǎn)、地球化學(xué)及含礦性的差異；②確定同一巖層是否超覆于不同時(shí)代不同巖性地層之上，分析上、下巖系總體展布方向與分布規(guī)律，③研究上、下巖系總體構(gòu)造線方向和構(gòu)造形跡的差異；④現(xiàn)察原始沉積不整合而本身的特點(diǎn)及后期構(gòu)造疊加改造情況注意，不同地點(diǎn)由干下伏地層巖性、產(chǎn)狀差異的變化而引起構(gòu)造疊加的不同形式。（2）露頭區(qū)地層：各種類型的露頭研究手段和方法都大同小異，且研究工作多集中在儲層、儲集體方面。=1\*GB3①當(dāng)露頭崖壁高而陡峭時(shí)需用特殊的照相設(shè)備進(jìn)行拍照，詳細(xì)分析研究對象的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、各級界面等。如由穆龍新和賈愛林領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目組在對灤平扇三角洲和大同辮狀河露頭的測量和照相中，應(yīng)用普通的照相設(shè)備完成了該區(qū)的全剖面照片。=2\*GB3②野外露頭砂體的取樣通常采用三種方式。規(guī)則的線性取樣，即在砂體剖面上按照一定的間距布置取樣線，取樣線的間距視所研究砂體內(nèi)部構(gòu)成的復(fù)雜程度而定，通常在2～8m間選擇。均勻取樣，即橫向與垂向取樣的間距相等或接近。這種取樣密度通常在1m×1m～2m×2m間。隨機(jī)取樣，取樣密度視砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性而定，但樣品的整體密度應(yīng)相對均勻，這種方式較適合于小型砂體。在上述三種方式中,最常用的是第一種。=3\*GB3③選擇典型的大剖面進(jìn)行沉積學(xué)寫實(shí)并繪制垂向?qū)有蚱拭鎴D，以正確表現(xiàn)和客觀描述沉積體系內(nèi)部各種成因相的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)組成以及成因相的空間配置格架，從而為總結(jié)沉積體系模式奠定基礎(chǔ)。該方法4種表現(xiàn)方式：用素描和提取的辦法直接進(jìn)行大剖面寫實(shí)；用照片鑲嵌法將露頭剖面真實(shí)地體現(xiàn)，然后對照照片進(jìn)行沉積學(xué)解釋，這一方法極為常用；在露頭上選取若干個點(diǎn)，建立每個點(diǎn)的垂直剖面，然后進(jìn)行對比，以達(dá)到寫實(shí)并反映各類界面和研究目標(biāo)的內(nèi)部構(gòu)成和分布特征的目的；在露頭上鉆井并測井，根據(jù)測井剖面進(jìn)行對比。2、在下列地層學(xué)的分支中選擇一個，論述其基本原理和研究方法，并以實(shí)例說明之：（1）巖石地層學(xué)（2）生物地層學(xué)（3）生態(tài)地層學(xué)（4）放射性同位素地層學(xué)（5）穩(wěn)定同位素地層學(xué)（6）地震地層學(xué)（7）層序地層學(xué)（8）磁性地層學(xué)（9）事件地層學(xué)答：層序地層學(xué)：研究以侵蝕面或無沉積作用面、或者與之可對比的整合面為界的、重復(fù)的、成因上有聯(lián)系的地層單元之間在年代地層格架內(nèi)的巖石關(guān)系。是一種分析方法，原理是地層學(xué)和沉積學(xué)?；驹碜裱鄠€沉積學(xué)和地層學(xué)第一性原理的沉積地層具有特定的形態(tài)和時(shí)空組合關(guān)系，這種形態(tài)和時(shí)空組合關(guān)系在地質(zhì)歷史中周期性地出現(xiàn)，因而具有可測性。盡管層序地層學(xué)的原理是確定的，但其概念性模式圖卻是針對特定沉積條件提出的。由于地質(zhì)條件的多樣性，不可能存在放之四海而皆準(zhǔn)的層序地層學(xué)模式。但是就沉積體系特點(diǎn)而言可歸納為：海相陸緣碎屑沉積體系、海相碳酸鹽巖沉積體系和陸相盆地沉積體系。研究內(nèi)容（1）層序關(guān)鍵界面的識別，鑒定和追索對比，層序關(guān)鍵界面包括不整合面、初始海泛面、最大海泛面及其伴生的凝縮鍛，這些界面的識別對于確定層序及其體系具有重要意義。(2)層序特征研究：根據(jù)組合、沉積體系、副層序、副層序組的配置和疊置關(guān)系，確定體系域的劃分、對比及展布。（3）依據(jù)高分辨的層序地層學(xué)年代地層學(xué)資料，確定每一層序界面的年代地層格架。（4）根據(jù)層序特點(diǎn)編制海平面的升降曲線、構(gòu)造沉降曲線、巖相古地理圖。（5）解釋古地理變遷:地質(zhì)演化史，層序形成機(jī)制及模式的建立。（6）油氣田生、儲、蓋層的預(yù)測。3、研究方法層序地層學(xué)研究室一種多學(xué)科、多手段的綜合研究。各種方法手段相互補(bǔ)充和驗(yàn)證。沉積學(xué)方法（1）關(guān)鍵界面的研究，層序界面的識別，初始海泛面的識別。最大海泛面及其伴生的凝縮識別。（2）體系域研究：體系域研究是牢固建立在相、相組合和沉積體系的研究基礎(chǔ)上，因此應(yīng)加強(qiáng)沉積相和副層序疊置樣式的研究。（3）巖相古地理圖的編制：巖相古地理圖編制對于重塑沉積歷史、盆地分析和油氣勘探中的生、儲、蓋層研究預(yù)測具有重要意義。（4）高頻旋回研究地球化學(xué)方法穩(wěn)定同位素地球化學(xué)方法稀土元素：稀土元素在海水中含量很低，但是在海水深度剖面上分布具有一定的變化規(guī)律。研究表明，隨著海水深度的增加，海水中稀土元素的增加。微量元素、常量元素的研究古生物學(xué)方法：古生物的類別、組合和保存狀態(tài)對于恢復(fù)古環(huán)境具有重要意義古生物群落低棲組合法份異度方法遺跡相方法生態(tài)組合法層序地層學(xué)在油氣勘探中的應(yīng)用隨著大型整裝構(gòu)造油氣藏發(fā)現(xiàn)的機(jī)率變小，隱蔽油氣藏(地層、巖性油氣藏)勘探得到了極大重視和快速發(fā)展。然而，在陸相湖盆進(jìn)行具有工業(yè)價(jià)值的隱蔽油氣藏勘探，仍是處于探索階段的難題。尤其像渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷東營凹陷這樣高勘探精度的盆地和探區(qū)，如何尋找隱蔽油氣藏，是研究工作者亟待解決的問題。本文以東營凹陷為例，從層序和砂體成因等方面入手，探索尋找隱蔽油氣藏的方法。1.東營凹陷沙三中段層序格架建立通過對鉆井、測井及地震等資料的分析，分別建立鉆井、測井及地震層序格架，并結(jié)合合成地震記錄，反復(fù)驗(yàn)證，從而建立綜合層序地層學(xué)格架。沙三中段共劃分4個四級層序。并在每個層序中進(jìn)行了水進(jìn)面和最大水泛面的識別,，進(jìn)而細(xì)分出低位體系域、水進(jìn)體系域和高位體系域。其特征如下：Sq1:其下部層序界面為沙三中的底界，與下伏地層呈不整合接觸。該層序受古地貌影響(坡度很陡)，在坡折之下(坡角處)發(fā)育低位體系域，砂體厚度較大，但厚層分布范圍較小。在低位體系域沉積之后，基準(zhǔn)面上升很快，也很高，使得水進(jìn)體系域沉積體快速向岸退縮，恰恰在近源處沉積了相對較厚的水進(jìn)體系域砂巖，測井曲線也表現(xiàn)為退積砂體特征?；鶞?zhǔn)面達(dá)到最大水泛面之后，下降緩慢，至使高位體系域前積沉積體剛剛到達(dá)低位體系部位即終止，形成低位體系域與高位體系域并列分布的特征。與上覆層序呈不整合接觸。Sq2:低位體系域位于斜坡部位，其上水進(jìn)體系域砂體很發(fā)育，退積特征明顯，達(dá)到最大水泛面后,沉積基準(zhǔn)面迅速下降，高位體系域很不發(fā)育，進(jìn)入下個層序。Sq3:低位體系域的盆底扇很發(fā)育，呈丘形，基準(zhǔn)面上升很快、水進(jìn)體系域沉積體不發(fā)育，但高位體系域非常發(fā)育，大套的沉積體特征明顯，并呈復(fù)合密集段直接覆蓋于低位體系域沉積體之上，具備良好的成藏條件。Sq4:低位體系域特別發(fā)育，大套厚層砂巖呈上傾尖滅覆于層序界面的斜坡帶上，波阻抗反演也顯示大套砂巖，測井曲線也呈高幅值砂巖特征。水進(jìn)體系域相對較薄，而高位體系域?yàn)楹駥拥拇笮颓胺e體。其層序頂界為明顯的削截不整合面，大致相當(dāng)于沙三上的頂界。2.砂體成因分析及模式建立東營三角洲是東營凹陷東部物源向前疊置的高角度前積沉積體。沿前積方向約30km長度上，沙三中段包含4個四級層序。對每個層序進(jìn)行了低位體系域、水進(jìn)體系域和高位體系域劃分。應(yīng)用地震剖面確定低位體系域沉積體平面分布之后，通過合成地震記錄及測井曲線，建立鉆井地震關(guān)系，并對鉆遇該沉積體的關(guān)鍵井進(jìn)行沉積相分析。例如牛13井，在沙三中段的下部鉆遇到數(shù)十米厚的復(fù)合砂體，從電測曲線看，既有典型的滑塌濁積扇砂體，以與泥巖頻繁互層的指狀曲線為特征，也有明顯具反旋回特征的較厚的復(fù)合砂體，推測為水下扇或低位三角洲沉積。在研究中采用了波阻抗反演技術(shù)以識別低位域砂體的展布特征，取得良好效果。在上述研究基礎(chǔ)上，歸納了各體系域砂體成因模式。沙三中段下部的砂體有3種主要成因類型，分布最廣泛的是高位域的前三角洲滑塌濁積扇砂和深水濁積扇砂，以總體上分布廣泛、單層厚度薄、單砂體面積小為特征,其區(qū)別在于前者主要發(fā)育在斜坡上,原始產(chǎn)狀傾斜；后者主要發(fā)育在前方的湖底,原始產(chǎn)狀近于水平或呈披蓋狀。第三種類型是低位域的水下扇或三角洲砂體,其特征是總體上分布局限,只在沉積坡折帶之下的低位域中發(fā)育,單層厚度較大，往往呈反旋回,單砂體面積相對較大。3.含油氣圈閉預(yù)測由于地層圈閉在形態(tài)圈閉識別階段是顯型的而不是隱蔽的,更重要的是地層圈閉往往比巖性圈閉規(guī)模更大,油氣運(yùn)聚條件更好。更容易形成大型甚至于特大型油氣田。因此,一個盆地的油氣勘探首先是尋找構(gòu)造圈閉,然后是地層圈閉,最后才是巖性圈閉。3.1形態(tài)圈閉特征以牛13井低位域砂體為出發(fā)點(diǎn),在第4層序中追索出約10km的有利含油氣圈閉,其地震反射特征為:在主測線上表現(xiàn)為向物緣方向的上傾尖滅透鏡體,在聯(lián)絡(luò)線上表現(xiàn)為南高北低的透鏡體,厚度較均勻,圈閉頂界埋深約2900m。3.2圈閉條件分析根據(jù)該區(qū)勘探經(jīng)驗(yàn),儲集物性與砂體厚度成正比,牛13井低位域砂體厚度較大,