转换面的概念及其层序地层学意义
第一章 层序地层学基本概念(层序地层学)
1、层序地层学(Sequence Stratigraphy)
层序地层学(Sequence Stratigraphy) : 根据露 头、钻测井和地震资料，结合有关沉积环境和岩相 古地理解释，对地层层序格架进行地质综合解释的 地层分支学科。
地震地层学 生物地层学 年代地层学 沉积学
层序地层学
油气勘探
2、层序（Sequence)
• 在滨线的区域性海进时期，密集段分布 最广泛。
密集段 (Condensed Section)
密集段主要产于海进体系域内部和高水位 体系域远端。它实际上是不断前积的、穿
时的前三角洲细粒沉积
湖盆中的密集段
含盐油页岩膏盐华、溶蚀纹理
灰黑色云质泥岩
层面盐晶、溶蚀坑与断面水平纹理
6.可容空间（Accommodation)
凝缩层也称密集段、或缓慢沉积段， 是在相对海平面上升到最大、海岸线 海侵最大时期在陆坡和盆地相沉积的 沉积物。
一般由沉积速率很慢的（10100mm/万）、厚度很薄的、缺乏陆源 物质的半深海和深海沉积物。
Definition of Key Terms
密集段 Condensed Section
• 以沉积速度极低为特征的一种薄的海相地 层 层 段 ( 沉 积 速 度 小 于 1 一 l0mm ／ 1000 年)(据Vail, Hardenbol, Todd, 1984)。它们 是半远洋和远洋沉积物组成，缺乏陆源碎 屑物质，是在海平面相对上升最大、海岸 线海侵最大时期在外陆架、陆坡和盆地底 部沉积的(据Loutit, 1986)。
2. 四个基本变量控制层序特征
基本变量对层序的控制作用
基本变量
控制作用
构造沉降
提供沉积物沉积的可容空间
渤南地区沙三下亚段层序及沉积体系研究
退 积 式 准 层 序 组 。在 层 序 顶 面 附 近 （ ９ 砂 组 ）发 育 一 套 厚 层 砂 体 ，在 凹陷边 缘 位置 具有 明显 进 积特 征 ，下部 准层 序组 灰 色油 泥
岩 与泥岩 间 互 。
２ 沉 积特 征 ２ １ 沉积 相标 志研 究
地应 用 于油 气勘 探 与开 发实 践 。
１ ＿ ２ 地层 层序 划 分及 特征
（ ２） 砂 体 内岩 性 有 规 律 分 布 。 Ｅ ｓ ３ 下 砂 体 在 平 面 上 从 东 南 向西 北岩 性 序列 呈有 规律 的变 化 ，总 的分 布趋 向 是东 南部 为砾 状 砂岩 ，中部 为混 合碎 屑岩 ，向北 变 为粉 、细砂 岩 ． ． 纵 向上 砂体 为 多个 次级 正 韵律 砂层 叠合 而成 。 （ ３） Ｃ — Ｍ图平 行 Ｃ ＝ Ｍ基 线 。从 沙三 下 亚段 粒 度概 率 曲线 可 以 看 出 ，沉 积 体 表 现 为递 变 悬 浮 为 主 的沉 积 特 点 ，Ｃ — Ｍ图 平 行Ｃ ＝ Ｍ基 线 ，这 些都 反映 了 沙三 下亚段 沉 积体 为重 力流 沉 积 。 （ ４）原 生 沉 积 构 造 具 有 鲍 马 层 序 。通 过 观 察 岩 芯 照 片 ， Ｅ ｓ ３ 下砂 体 具有 多个 不 完整 的鲍 马 层 序 ，每 一 个不 完整 的鲍 马 层 序 都是 一 次 浊流 活 动 的产 物 ，由此 可 以认 为 ，渤南 洼 陷Ｅ ｓ ３ 沉 积 期有 过 多期 浊流 活动 ，每期又 频繁 活 动许 多次 。 （ ５） 准 同 生沉 积 构造 反 映浊 积 岩特 点 。浊流 活 动过 程 中以 及沉 积后 的 塑性 阶段 形成 的 各种 构造标 志 记录 了 浊流活 动 的某 些 特 征 ，也 易 于保 存 ，在岩 心 中常有 所 见 。这些 标 志常 见 ＿ ｆ一个 鲍 马层 序 的底 部或 顶部 ，也 即 冲刷 面上 下部 位 。在岩 芯 中见 有冲 刷 面 、刻 印沟模 、重荷模 、火焰 构造 、沙球 沙枕 、泄 水 构造 、滑 塌 变形 构造 等 构造现 象 。更 常 见有撕 裂 屑 、泥砾 和 多种 生物 碎片 等 滨 、浅湖 区 的混入 物 ，它 们 为浅 水 区半 固结泥 质岩 经 重 力流侵 蚀
层序地层学概念和原理
层序地层学概念和原理 ——相对海平面、构造运动和全球海平面
一、海平面的定义
为了理解层序发育的控制因素，首先必须定义： 1、全球海平面变化 2、相对海平面变化 3、水深
层序地层学概念和原理
——相对海平面、构造运动和全球海平面
全球海平面变化（global eustasy）——是度量海面到 一固定基准点（通常是地球中心）之间的高差
顶积层（topset）——顶积层这一术语用来描述盆地边缘剖面的近源部分， 它具有低坡度特征（<0.1º ），顶积层在地震剖面上表现为水平状，通常包 含冲积、三角洲和浅海沉积体系。顶积层的近源端点通常被定义为海岸上 超点。 斜积层（clinoform）——用来描述盆地边缘剖面中发育在顶积层向盆地一 侧更陡的倾斜部分（通常>0.1º ），斜积层一般具有陆坡较深水沉积体系特 征，其坡度可从地震剖面上获得。 底积层（bottomset）——用来描述盆地边缘剖面中斜积层的底部地层， 其特征是低角度并包含深水沉积体系。
积物厚度
全球海平面升降－构造沉降－可容空间－水深关系图 沉积物充填所产生空间的速率控制了水深，也决定了能否观察到相带的前积和退积
可 容 空 间 增 加
从时间1到时间2，由于构造沉降而导致相对海平面上升、可容空间增加， 但该点沉积物堆积速率大于相对海平面上升速率，因此从时间1到时间2 水深减小。在沉积记录中表现为海退相序
基准面的变化取决于沉积环境 1、在冲积环境中——基准面受均衡河流剖面的控制，该剖面逐渐递变到 远端的海平面或湖平面； 2、在三角洲和滨岸体系中——基准面等效于海平面； 3、在浅海环境中——虽然浪基面以“均衡陆棚剖面（graded shelf profile）”的形式形成一个暂时的沉积基准面，但海平面最终是它的基准 面。
层序地层学笔记
层序地层学笔记主讲：操应长教授整理：地质学研09-1 吴平说明：括号内内容为个人理解或老师讲解。
另外：由于上课时记得匆忙，不完整或错误处在所难免，如有补充或错误改正一定要告诉我啊还有标题顺序还是遵照上课时的笔记，没有重新整理，如感觉不便或混乱，请自行处理吧，实在是太多了。
1.绪论1.1定义层序地层学：是根据地震、钻井及露头资料，结合有关的沉积环境及岩相古地理解释，对地层层序格架进行综合解释的学科。
时间的概念：界面是一个时间段a.关键词旋回性：一套层序就是一个旋回，与地层旋回一致——层序时间格架：全盆地对比的等时沉积体系——但愿成因上有联系的地层：在层序内部没有主要的间断面——界面沉积体系：同物源、同一水动力控制的空间上有联系的沉积相。
B．定义：基于属性分析定义的地层学分析：岩性地层学，生物地层学，磁地层学，化学地层学，年代地层学，异地层学，地震地层学，层序地层学岩性地层学：基于岩石性质分析，岩石地层单元间的界面常为不等时的岩性界面。
层序地层学：以不整合面或与之对应的整合面为界的年代地层格架中成因联系的、旋回岩性序列间相互关联的地层学分支学科。
异地层学：介于岩性地层学和层序地层学之间的一门地层学科，一个异地层单元是基于边界不连续面界定的地层单位，其界面为不连续面（以岩性地层接触关系为表现）1.2发展三阶段a．概念的提出b．地震地层学反射波速度反映密度差异核心：全球海平面变化具有一致性，海平面变化控制了层序发育的特点。
应用地震资料和钻测井资料可预测和确定盆地的地层结构、沉积相类型和区域分布。
c．层序地层学的综合发展阶段1.3层序地层学的特点a．科学性地层层序形成：构造运动、全球海平面升降、沉积作用统一性划分对比前提层序地层界面：地下（测井、地震）、地上露头等时性岩石地层单元基础海平面变化：不整合面及层序形成及内部沉积体系作用时间性界面单元b.预测性层序地层格架、模式建立——沉积体系、砂体在纵向上演变过程和平面分布规律——分析、预测生储盖层条件和组合特点，提高有利勘探目标预测准确性c.综合性多种资料、多个学科的综合1.4层序地层学面临的问题概念和术语的统一问题陆相层序地层学的成因问题层序地层学单元的级序划分深水层序地层学研究陆地沉积的层序地层研究:closs、vail2.层序地层学的基本概念2.1海（湖）平面与可容空间绝对海（湖）平面/全球海平面：指海（湖）面相对于一个固定基准面如地心的高度，与盆地内局部因素无关，其升降变化多受盆地位置、水深、盆内沉积物量等因素控制。
层序地层学
层序地层学层序地层学是指研究以侵蚀面或无沉积作用面以及可与之对比的整合面为界的、有成因联系并具旋回性的地层的年代地层格架内的岩石关系为主要内容的一门学科。
它是于80 年代晚期在地震地层学的基础上发展起来的。
层序地层学作为一种地学理论已在地质学界得到广泛承认；而作为一种新的勘探方法，已被世界各大石油公司采用。
在我国，层序地层学的研究也已广泛展开，并取得了一批学术成果。
理论体系层序1. 基本层序：层序是由不整合面或其对应的整合面限定的一组相对整合的、具有成因联系的地层序列。
层序也称基本层序、沉积层序，也称为“三级层序”。
2. 巨层序或大层序：其与旋回层序中的一级旋回对应，包括若干个层序。
在层序地层分级体系中为一级层序。
3. 超层序：超层序是比层序大的且与二级旋回相对应的二级层序。
4. 构造层序：构造层序是以古构造运动界面为边界的一类层序，与巨层序或大层序相当，是一级层序。
5. 亚层序：是比层序小，比小层序大的层序。
但这一级层序一般不单独划出，有时与小层序级别相当。
6. 小（准）层序和小层序组：小层序是由海泛面及其对应面所限定的一组相对连续的、有成因联系的层和层组。
在层序中的特殊位置上，小层序可能要么上面、要么下面被层序界面所限定。
体系域体系域是同时期各沉积体系（如河流、三角洲、斜坡等）形成的沉积序列总和，是组成层序的基本单元。
体系域以整合或不整合面为界，由成因上相联系的相对整合的地层组成 [3]。
盆底扇盆底扇是在低的斜坡和盆底沉积的以海底扇为特征的低水位体系域的一部分。
扇的形成与峡谷侵蚀到斜坡和河谷下切至大陆架有关。
硅质碎屑沉积物通过河谷和峡谷穿过斜坡和大陆架形成盆底扇。
斜坡扇斜坡扇是由浊积有堤水道和越岸沉积物组成的扇状体，盖在盆底扇上且被上覆的低水位楔下超形成的。
正常海退地层叠置样式以进积和加积为特征，由滨线处负可容纳空间造成的，沉积物供给速率大于可容纳空间的增长速率，在基准面处于低位和高位时都可以发育。
层序地层学概念
意义层序地层学通过对地震、测井和露头资料的分析，研究在构造运动、海面升降、沉积物供应和气候等因素控制下，造成相对海平面的升降变化及其与地层层序、层序内部不同级次单位的划分、分布规律；研究其相互之间的成因联系、界面特征和相带分布。
以建立更精确的全球性地层年代对比、定量解释地层沉积史和更科学地进行油藏以及其他沉积矿产的钻前预测。
概念的提出层序的基本概念在18世纪晚期即已提出，认为地层的顶、底界是不整合的单位。
但第一次明确提出层序一词，并用于北美大陆古生代地层划分的是斯洛斯。
到了20世纪50年代后期，美国地质学家韦尔等，在研究了大量资料的基础上，于1965年提出了第一代的全球海平面相对变化曲线和地震地层学基本原理，成功地解决了北海盆地的中生代地层划分，引起了石油地质界的重视，并于1977年出版了《地震地层学在油气勘探中的应用》一书。
它标志着地震地层学的诞生和层序地层学的奠基。
1987年，美国哈克、韦尔、哈登博尔等，在总结各项成果的基础上，提出第二代海平面相对变化曲线，并系统地提出层序地层学的基本理论与概念。
出版了《层序地层学原理》，它标志着层序地层学进入成熟和蓬勃发展阶段。
层序地层学层序地层学是在地震地层学的基础上发展起来的，它概括了地震地层学的基本概念和方法，并综合了生物地层学、同位素地层学、磁性地层学、沉积学和构造地质学的最新成果。
其基本原理是构造运动、全球绝对海平面的变化和沉积物供应速度综合作用的结果，产生了地层记录，也可称作地层信号。
这些记录反映了上述诸作用的规模、强弱、持续时间和影响范围。
其中，构造作用与海平面变化的结合，引起了全球性相对海平面变化，它控制了沉积物形成的潜在空间。
构造作用与气候变化的结合，控制了沉积物的类型和沉积数量，以及可容纳空间中被沉积物充填的比例。
而河流和海洋环境中的沉积作用，又由于水流与地形和水深间的相互影响而引起不同的岩相分布。
规模分级上述作用按其规模可以分为六级：持续时间大于5000万年的称为一级周期，500～5000万年的为二级周期，50～500万年的为三级周期，10～50万年的为四级周期，1～10万年的为五级周期，小于1万年的为六级周期。
层序地层学的简单描述
1.2层序地层学1．2．1层序地层学基本原理及在油气勘探开发中的意义层序地层学是80年代后期在地质学领域出现的一门新学科，是在沉积学、地层学和地震勘探技术不断发展、资料不断积累的基础上发展起来的。
层序地层学是一种划分、对比和分析沉积岩层的新理论和新方法，使人们能够更精确地对比地质时代，再造古地理，并在钻前预测储集层、生油层和盖层，对勘探和开发地层和岩性圈闭中的油气藏尤为有效。
因此，它不仅是地质学领域中出现的一种新的理论，而且是一种油气勘探的新方法。
它一经出现便受到了广大地质学者，特别是油气地质工作者的高度重视，并且在油气勘探和开发中发挥着越来越重要的作用。
1．2．1．1层序地层学简述层序地层学的概念和理论是以P。
V ail为代表的埃克森生产研究公司的研究人员根据被动大陆边缘沉积特征提出的(V ail，1987；V anWagoner等人，1987，1988；Posamentier和vail1988)。
层序地层学的理论基础是全球海平面的周期性升降、构造沉降、沉积物供给、全球气候变化、地形和地貌等因素控制着沉积层序的发生、层序的类型、层序内部地层的展布和相带分布。
层序是层序地层学中最基础的地层单位，它是被不整合面或可与之对比的整合面所限定的一段地层，该整合面可以看作是不整合面向盆地内的延伸。
一个层序内的地层往往是相对连续的，并且在成因上相互联系的。
一个层序中可以进一步地划分出体系域，而体系域则是由一系列同期形成的沉积体系所组成的。
层序可以分为I型层序和II型层序两种类型。
一个I型层序是由低水位体系域、海侵体系域和高水位体系域构成的，底界不整合面为一个I型不整合面；一个II型层序则是由陆架边缘体系域、海侵体系域和高水位体系域构成的，其底界不整合面为一个II型不整合面。
当全球海平面的下降速度超过盆地边部的构造沉降速度时，就会出现海平面的相对下降，也即出现海退，陆架甚至陆坡上部的部分地区就会暴露出水面，河流会下切陆架，在河道之间的地区可能会形成古土壤或根土层。
层序地层序原理
层序地层序原理层序地层学（Van Wagoner）：研究以侵蚀面或无沉积作用面、或者与之可对比的整合面为界的、重复的、成因上有联系的地层单元之间在年代地层格架内的岩石关系。
是一种分析方法，原理是地层学和沉积学。
基本原理：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，因而具有可测性。
尽管层序地层学的原理是确定的，但其概念性模式图却是针对特定沉积条件提出的。
由于地质条件的多样性，不可能存在放之四海而皆准的层序地层学模式。
但是就沉积体系特点而言可归纳为：海相陆缘碎屑沉积体系、海相碳酸盐岩沉积体系和陆相盆地沉积体系。
可容空间（accommodation）基准面：水面高程和盆底地形可合并为一个抽象变量，另一因素是沉积物供给速率及水动力行为。
是分隔侵蚀和沉积的理论均衡面（Sloss,1962）。
基准面是一个存在于地球表面的波状起伏的、连续的、略向盆地下倾的抽象面（非物理面），其位置、迁移方向和起伏的幅度受多个因素控制（Wheeler,1964）。
Cross(1944)在该定义上，引进地球主要动力学过程的周期性出现特点，赋予基准面周期性波动的内涵，认为基准面可看作势能面，反映了地球表面偏离其平衡状态的非平衡程度。
周期性的趋向平衡态的演化过程表现为基准面受地形、海/湖平面和构造因素的影响而出现旋回性波动，基准面与实际地形之间最大和最小的偏离，随时间推移转化为沉积地层的旋回性。
在成因地层对比中，基准面旋回的转折点（turnround point），即升/降的转换位置可作为事件地层对比的优选位置（Sloss,1994）。
转折点位置有时表现为连续或不连续地层沉积。
对于小尺度高频层序而言，基准面向实际地表接近的过程假设为渐进过程，形成厚度较大分布较广的渐变层序。
而基准面与实际地表背离的过程可以假设为突变的，形成发育较差的厚度较小的突变层序。
对于低频大尺度层序而言，基准面与实际地形接近和分离的过程可以看作是对称的均匀变化。
第三章层序地层分析
第三章层序地层分析层序地层分析是地质学中常用的一种方法，用于研究地球表面的各层地层结构。
通过对层序地层的分析，可以揭示出地质历史的演变过程，同时也有助于确定石油、天然气等矿产资源的分布。
层序地层分析的基本原理是根据沉积地层的时空相变化，将地层划分为一定的层序单元。
这些层序单元包括顺序层序、退化层序和复发层序等，它们之间的转变反映了沉积环境的变化。
岩心是指通过钻井获得的地层样本，在实验室里进行岩石学、沉积学等分析。
岩心分析可以获得地层的物理性质、成分组成等信息，从而进一步了解沉积环境的变化。
测井资料是通过测孔仪器在钻井过程中获取的地层参数，包括测井曲线、电性测井、声波测井等。
这些测井曲线可以反映地层的物理性质、含油气性质等信息，对于研究地层结构具有重要的参考价值。
在进行层序地层分析时，需要依据一定的原则进行层序单元的划分。
常用的原则包括地层对比原则、沉积旋回原则、尺度分析原则等。
地层对比原则是指通过对不同地点的地层进行对比，寻找地层单元的连续性和变化趋势。
沉积旋回原则是指通过对地层的其中一特征进行分析，比如颗粒度、颜色、化石含量等，在空间上划定其变化的范围，从而确定层序单元。
尺度分析原则是指根据地层的垂直堆积关系和时间序列，判断不同尺度的层序单元。
层序地层分析的意义在于揭示地球历史的演化过程，对于研究地质现象的形成机理、资源勘探、地质灾害等具有重要的指导意义。
例如，在石油勘探中，层序地层分析可以帮助确定沉积构造、岩相留存、储层展布等方面的信息，提高油气勘探的成功率。
当然，层序地层分析也面临一些挑战，比如数据获取困难、地质解释的主观性等问题，需要结合其他地质学方法进行综合研究。
总之，层序地层分析是一种重要的地质学方法，可以帮助我们理解地球历史的演变过程，并且在资源勘探、工程建设等方面具有重要的应用价值。
随着技术的发展和理论的深入研究，层序地层分析的应用前景将会更加广阔。
《层序地层学》考题1(石大北京)
层序地层的相关要点：1、层序地层学的基本概念（包括层序、准层序等），每年基本都可能考；2、河流相沉积特点和模式（重点是曲流河和辩状河）3、三角洲相沉积特点（陆相、海相、扇三角洲）4、沙质海岸沉积特点；5、在实际地震剖面上识别层序界面（识别方法）；6、储层方面研究的内容和方法7、生物礁在掌握基本概念的基础上，尽量多看一些书，扩大知识面考生姓名________________ 考试成绩________________一、名词解释(1×10=10)01、层序地层学：02、层序：03、体系域：04、准层序：05、首次海泛面：06、凝缩层：07、I型层序：08、陆棚坡折带：09、低位体系域：10、并进型沉积：二、层序地层学的理论基础是什么？(5×1=5)三、图示并说明三种准层序组序列特征。
(10×1=10)四、对比具陆棚坡折的碎屑岩I型层序与具台地边缘的碳酸盐岩I型层序之间的特征（含成因、边界特征、体系域构成及LST、TST、HST特征、主控因素）。
(15×1=15)五、图示并说明不能确定首次湖泛面的坳陷型湖盆层序地层样式。
(10×1=10)六、叙述利用钻测井资料进行层序地层分析的步骤。
(10×1=10)七、你认为目前中国层序地层学研究需要解决的难题是什么？未来的发展趋势是什么？(10×1=10)八、露头资料层序地层分析。
(实验一，15×1=15)九、钻测井资料层序地层分析。
(实验二，10×1=10)十、地震资料层序地层分析。
(实验三，15×1=15)注：从五、六、七题中选作二题标准答案一、名词解释层序地层学：是研究以不整合面或与之相对应的整合面为边界的年代地层格架中具有成因联系的、旋回岩性序列间相互联系的地层学分支学科。
层序：一套相对整一的、成因上存在联系的、顶底以不整合面或与之相对应的整合面为界的地层单元。
地层学——层序地层概念简介
地层学——层序地层概念简介译者：王立群层序地层学是试尝关联相对海平面转变到沉积层的一门地质学方面的相对较新的分支。
该方式的基础是依照等时界面的识别进行地层作图（例如：地下不整合面、最大洪泛面），因此其大体点是放在年代地层框架上。
层序地层学是校正只强调岩性特点相似性而没有时刻意义的岩性地层学方式的最好选择。
名称中的“层序”涉及旋回沉积，而术语中的“地层学”涉及如下地质进程：一、沉积物形成的地质进程。
二、透过地球表面的时空，这些沉积物如何转变的进程。
目录：1、重要的界面1—1、层序界面1—2、准层序界面2、准层序和准层序组的类型3、地质时期的海平面4、经济意义5、参考文献1、重要的界面1—1、层序界面层序边界被以为是最重要的界面。
层序边界被概念为不整合面或与其相关的整合面。
多期河流砂岩体常常充填与层序边界相关联的海平面下降形成的深切河谷。
层序边界上的深切河谷在侧向上可与河间地域，形成于深切河谷边缘的古土壤相对照。
河谷充填在成因上与先期形成的下覆沉积系统无关。
依照多期砂岩沉积的其它类型有四种区别深切河谷充填的标准：一、比河谷内单河道侵蚀面散布更普遍的高侵面，在区域上可普遍对照。
二、在与下覆地层单元相对照时，相组合反映出盆地在岩相上向前移动。
3、河谷侵蚀面侵蚀掉前期形成的体系域而且在海岸产生时刻距离。
4、增加的河道充填和向上变细的剖面或反映增加可容空间的河流系统特点的转变。
和深切河谷相关的砂岩体是良好的储集层。
目前在这些岩体的对照和散布研究上还存在问题。
层序地层学原理和重要界面的识别有助于解决这些问题。
1—2、准层序界面次要的界面是准层序界面，只是也有人建议描述准层序边界的洪泛面与层序边界相较在侧向上散布更为普遍。
这是因为海岸平原与内陆架相较其倾斜度低的缘故。
准层序边界能够用界面上的物理和化学属性的不同相区别，它们是：地层水的含盐度、碳氢化合物的性质、孔隙度、紧缩速度和矿物学特点。
准层序边界不阻止油气的聚集，可是它能够抑制储层垂向上的联系。
层序地层学基本原理
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二、层序地层学基本概念
5、准层序和准层序组 1）准层序
准层序（Parasequence） 是一个以海泛面或与之相应 的面为界、由成因上有联系 的层或层组构成的相对整合 序列。
精品课件
临滨
4
滨外陆棚
3
前滨
2
临滨
1
滨外陆棚
0
临滨
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二、层序地层学基本概念
2）准层序组(Parasequence sets）
缓慢沉积复合体
陆棚边缘体系域 前积和加积沉积复合体
精品课件
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精品课件
Ⅰ型层序
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Ⅱ型层序
精品课件
22
第一节 理论基础和概念体系
二、层序地层学基本概念
2、整合和不整合
1）整合
整合面是一个将新老地层分开的界面，
沿此界面没有陆上和海底侵蚀作用的证据，
也不指示存在重大沉积间断。
整合可包括沉积作用缓慢、在很长地
三角洲沉积是典型沉精品积课件类型。
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二、层序地层学基本概念
5）陆架边缘体系域
◇陆架边缘体系域（Shelf margin systems tract，简称SMST）是与Ⅱ型层序边界伴 生的下部体系域（海平面相对上升或静止）；
◇以一个或多个微弱前积到加积准层序组为特征。
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第二章 Vail层序地层学基本原理 第一节 理论基础和概念体系
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第一节 理论基础和概念体系
一、层序地层学定义和理论基础
1.层序地层学定义 层序地层学是研究以不整合面或与之
相对应的整合面为边界的年代地层格架
层序地层学-总结
层序地层学总结理论部分：1层序地层学的基本概念层序：一套相对整一的、成因上有联系的地层，顶、底以不整合和可以与之对比的整合为界所限定的三维沉积组合体。
体系域；同一时期内具成因联系的沉积体系组合，为层序构成单元。
每个体系域都解释为与全球海水面变化曲线的某一特定间段。
基准面：分割侵蚀作用与沉积作用的理论均衡面。
“在该面之上，沉积物不能停留；在该面之下，可以发生沉积作用和埋藏作用”。
可容纳空间；指可供沉积物堆积的空间，是海平面升降变化和构造沉降二者的函数。
（=全球海面变化增量+盆地沉降增量+沉积压实增量）最大海泛面；一个层序中最大海侵时形成的界面，是海侵体系域与高位体系域的分界面，是海侵体系域的顶界面并被上覆的高位体系域下超。
密集段：指在极缓速度下沉积的地层段，一般很薄，缺乏陆源物质，发育于海平面相对上升到最大，海岸线海侵最大时期，沉积于陆架、陆坡和盆地平原地区。
其代表大陆边缘饥饿性沉积时期内的缓慢沉积作用，并且能够与下超面相对应。
2其他概念及知识点层序地层学：研究以侵蚀面或无沉积作用面、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。
准层序；由相对整合、成因上相关的层或层组所组成的序列，以海(湖)泛面和与之可以对比的面为界。
相当于四级或五级沉积旋回。
准层序组；由成因上相关的若干小层序所组成的序列，其垂向上构成一个特征的叠加型式。
准层序组内的各小层序的叠加型式有前积、退积和加积三种。
不整合：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。
Ⅰ型不整合；发育于快速的海平面下降、更迅速的构造沉降期。
海岸线可能移至陆架边缘，伴随着陆架下切谷的发育和海底峡谷的深切作用，陆表遭受广泛的侵蚀作用。
碎屑岩块沿着峡谷体系被搬运至陆架斜坡的底部，形成了广泛的低水位体系域。
层序地层学原理及应用
层序地层学原理及应用层序地层学是一种研究地层堆积规律的学科，它通过分析和解释地层中不同岩性、沉积体系和古地理环境的特征，揭示地球历史的演变和沉积作用的原理。
层序地层学的原理和应用在油气勘探、水文地质、环境地质等领域具有重要意义。
一、层序地层学的原理：层序地层学主要包括沉积相、海平面变化及沉积体系等原理。
1. 沉积相原理：不同沉积相的岩性和沉积特征可以反映不同的沉积环境和沉积作用。
通过对沉积相的研究，可以揭示地层中不同地区和时期的沉积环境变化，从而推测地层的堆积规律和古地理演化。
2. 海平面变化原理：根据全球的海平面变化曲线以及沉积序列中的海侵和海退相特征，可以推测地层的相对时代和地层联系。
在地层划分和对比中，海平面变化起着重要的作用，可以确认地层的对应关系。
3. 沉积体系原理：沉积体系是指在特定沉积环境中形成的具有一定规模和岩性组合的沉积单元。
通过对沉积体系的分析，可以揭示沉积环境的变化和沉积作用的机制，进而推测地层的层序关系。
二、层序地层学的应用：层序地层学在下面几个方面有重要的应用：1. 油气勘探：层序地层学可以揭示不同沉积体系的油气储集规律和分布特征。
通过对沉积相、海平面变化和沉积体系的分析，可以确定含油气层的位置、分布范围和储集类型，为油气勘探提供重要的依据。
2. 水文地质：层序地层学可以揭示地下水的流动和分布规律。
通过对地层的划分，可以确定地下水的赋存状态和供水能力，为地下水资源的开发利用提供科学依据。
3. 工程地质：层序地层学可以揭示地质灾害的形成机制和演化规律。
通过对地层的分析，可以确定不同地层的稳定性和工程地质条件，为工程建设和地质灾害防治提供参考。
4. 环境地质：层序地层学可以揭示环境演变和气候变化的历史。
通过对地层的分析，可以了解过去地球环境的变化和人类活动对环境的影响，为环境保护和生态建设提供参考。
综上所述，层序地层学通过分析和解释地层中不同岩性、沉积体系和古地理环境的特征，揭示地球历史的演变和沉积作用的原理。
层序地层学
一、名词解释1、层序地层学：层序地层学是在地震地层学基础上发展起来的一门相对新兴的地层学分支学科，研究以侵蚀面或无沉积作用面、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的学科。
2、地震地层学：是根据地震资料总的地震特征来划分沉积层序，分析沉积相和沉积环境，进一步预测沉积盆地的有利油气聚集带的一门学科。
是一门利用地震资料来研究地层和沉积相的地学分支学科。
它是地球物理学与地层学概念、地震技术与沉积学理论结合的新范畴。
3、层序：是一套相对整一的、成因上有联系的、其顶、底面以不整合面或与这些不整合面可以对比的整合面为界的地层。
层序是对应于海面升降周期曲线上相临的两个下降速度转折点（翼拐点）之间沉积的，它由一套体系域组成。
是层序地层学研究的基本单元。
4、凝缩层：又称浓缩层、密集段、缓慢沉积段，以沉积速率极低为特征的一种薄的海（湖）相沉积地层层段（沉积速率小于10-100mm/万年）,是在相对海面上升到最大、水域扩大最大时期（海岸线海侵最大时期）在外陆架、陆坡和盆地底部沉积的沉积物。
一般由厚度很薄的、缺乏陆源物质的半深海和深海沉积物组成5、超覆：当相对海（湖）平面上升时，沉积盆地的水体逐渐扩大，沉积范围也逐渐扩大，在盆地的边缘地带，越来越新的沉积地层依次向陆地方向扩展，逐渐超越下面的较老地层，直接覆盖于盆地边缘陆地的剥蚀面上，形成不整合接触，称为超覆。
6、退覆：当相对海（湖）平面下降时，部分海（湖）水退出陆地，陆地面积相对扩大，海水或湖水面积相对缩小，即海（湖）退。
在地层垂直剖面上，自下而上沉积物粒度由细变粗；由于水体面积越来越小，在盆地边缘新形成的岩层分布面积小于老地层面积，从而形成了退覆现象。
7、基准面：分隔沉积区和剥蚀区的物理面。
8、基准面旋回：地层基准面并不是一个完全固定不变的界面，它在变化过程中总是表现出向基准面幅度最大值或最小值单向移动的趋势，构成一个完整的基准面上升或者下降旋回，这种基准面的一个上升或下降的旋回称为基准面旋回。
转换断层及其地质意义
转换断层及其地质意义——以阿尔金转换断层为例1 转换断层的概念Wilson( 1 965) ,Atwater( 1 972 )最早认为:转换断层( Transform Fault)是大型的平移断层,其终端是一些其他类型的构造,例如中脊、海沟或三联结合点[1] ,[2 ]。
传统转换断层都以平移断层被大洋中的中脊、海沟及三联结合点“调节”为特征,这在板块运动的解释中起了无法估价之作用。
当中脊和海沟分别代表扩张和消耗的位置时,伴生的转换断层揭示了扩张和消耗方向,绝大多数转换断层趋向垂直于中脊、海沟。
这种转换断层的内涵过分狭义,使人误入歧途,将转换断层理解成为大洋中的产物。
平移断层终端为其他类型的构造所“调节”的现象,在自然界非常普遍。
平移断层终端除了大洋内中脊、海沟“调节”外,还可见到大陆内褶皱-逆冲断裂、拉伸正断等构造类型“调节”现象。
因此,转换断层实质是指大型平移断层的终端为其他构造类型所调节、平移断层之位移为终端与之垂直或高角度相交的其他构造所“吸收”。
转换断层主要组成要素为陡倾“平移”断层及与之终端高角度相交的“调节”构造类型。
转换断层的“平移”断层与平移断层具明显的区别,主要表现为:前者走滑运动只发生于断层相对平直地段,而后者沿整个断层发生走滑运动;前者两终端构造带的水平错动随断裂活动时间延长可以不变、增加或减少,而后者错距随断层活动时间的延长而增加。
但是两者特征都具相对平直的延伸和陡倾的倾角。
因此,两者易混淆。
2 .1转换断层的类型根据转换断层的“平移”断层运动方向和“平移”断层末端“调节”走滑位移构造类型的组合特征进行分类。
按“平移”断层的平移运动方向分为左旋与右旋两类;按“平移”断层末端“调节”走滑位移的构造类型的组合特征,每种旋向均可分为三种基本类型:伸展(正断)调节型转换断层(图1 a)、挤压(褶皱-冲断)调节型转换断层(图1 b)、复合型转换断层(图1 c)。
2 .1伸展型转换断层转换断层“平移”断层终端为拉伸环境的构造类型“调节”,如扩张的大洋中脊、裂谷及断陷盆地等,其基本构造组成为正断层。
转换面的概念及其层序地层学意义
第15卷第2期2008年3月地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学)Earth Science Frontiers (Chin a University of Geosciences,Beijing;Peking University)Vol.15No.2M ar.2008收稿日期:2007-09-15;修回日期:2007-11-06基金项目:国家自然科学基金资助项目(40672078)作者简介:王红亮(1971)),男,副教授,主要从事沉积储层及层序地层研究工作。
E -mail:w h l4321@sohu 1com/转换面0的概念及其层序地层学意义王红亮中国地质大学(北京)能源学院,北京100083Wang H ong liangS ch ool of E nerg y Re sour ces ,Ch ina Univ e rsity of Ge osciences (Be ij ing ),Beij ing 100083,Ch inaWang Hongliang.Concept of /Turnaround Surface 0and its signif icance to sequence stratigraphy.Earth Science Frontiers ,2008,15(2):035-042Abstract:It is t he basic view of t raditio nal sequence stratigr aphy (V ail sequence)to t ake unconform ity as se -quence bo undary.Fo r hig h -frequency sequence ana lysis,it is obvio usly limited if only taking unco nfo rmit y as sequence boundar y due to the co nt inuit y of sedimentary pro cess,limitatio ns of unconfor mity distributio n and u -nifo rmity is not a rig or ous isochronous sur face.So /T ur nar ound Surface 0is int roduced to hig h -r eso lutio n se -quence stratigr aphy./T urnaro und Sur face 0has tw o implicatio ns:o ne is turnar ound surface o f base -lev el rise and base -level fa ll,the other is turnaround sur face o f sedimentat ion due t o base -level r ise and base -lev el fa ll.T urnaro und sur faces are classified into two t ypes:o ne is base -level fall to base -lev el rise turnaround sur face,which are usually present ed as unco nformity,top -lap sur face and pro gr adat ion to r et rog radatio n tur nar ound sur face ;ano ther is base -lev el rise to base -level fall turnaro und surface,w hich ar e usually pr esented as flo oding sur face.T he implicat ions of all these surfaces ar e discussed in detail.T he pr esentatio n of /T ur nar ound Sur -face 0is of sig nificance to high -fr equency sequence (4th and 5th or der sequence)divisio n,w hich pro mo te the applicatio n o f sequence str atig raphy in o il and gas ex plor at ion and develo pment.A case study is fr om delta to turbidite depositional system o f 3rd member o f Shahejie F ormat ion,Bo xing sub -depression o f Jiy ang sag.T hro ug h recog nitio n of turnaround sur face,fo ur larg e -sca le cy cles and eig ht intermediate -scale cycles ar e div id -ed in 3rd member of Shahejie F or matio n.Based o n above division and cor relation of wells and seismics,the higher resolution sequence framew ork is fo rmed.Key words:turnaround surface;base -level;unco nfo rmity;sequence st ratig ra phy摘 要:不整合面作为层序界面,是经典层序地层学派的基本观点,对沉积盆地层序地层格架的建立具有不可替代的作用。
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第15卷第2期2008年3月地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学)Earth Science Frontiers (Chin a University of Geosciences,Beijing;Peking University)Vol.15No.2M ar.2008收稿日期:2007-09-15;修回日期:2007-11-06基金项目:国家自然科学基金资助项目(40672078)作者简介:王红亮(1971)),男,副教授,主要从事沉积储层及层序地层研究工作。
E -mail:w h l4321@sohu 1com/转换面0的概念及其层序地层学意义王红亮中国地质大学(北京)能源学院,北京100083Wang H ong liangS ch ool of E nerg y Re sour ces ,Ch ina Univ e rsity of Ge osciences (Be ij ing ),Beij ing 100083,Ch inaWang Hongliang.Concept of /Turnaround Surface 0and its signif icance to sequence stratigraphy.Earth Science Frontiers ,2008,15(2):035-042Abstract:It is t he basic view of t raditio nal sequence stratigr aphy (V ail sequence)to t ake unconform ity as se -quence bo undary.Fo r hig h -frequency sequence ana lysis,it is obvio usly limited if only taking unco nfo rmit y as sequence boundar y due to the co nt inuit y of sedimentary pro cess,limitatio ns of unconfor mity distributio n and u -nifo rmity is not a rig or ous isochronous sur face.So /T ur nar ound Surface 0is int roduced to hig h -r eso lutio n se -quence stratigr aphy./T urnaro und Sur face 0has tw o implicatio ns:o ne is turnar ound surface o f base -lev el rise and base -level fa ll,the other is turnaround sur face o f sedimentat ion due t o base -level r ise and base -lev el fa ll.T urnaro und sur faces are classified into two t ypes:o ne is base -level fall to base -lev el rise turnaround sur face,which are usually present ed as unco nformity,top -lap sur face and pro gr adat ion to r et rog radatio n tur nar ound sur face ;ano ther is base -lev el rise to base -level fall turnaro und surface,w hich ar e usually pr esented as flo oding sur face.T he implicat ions of all these surfaces ar e discussed in detail.T he pr esentatio n of /T ur nar ound Sur -face 0is of sig nificance to high -fr equency sequence (4th and 5th or der sequence)divisio n,w hich pro mo te the applicatio n o f sequence str atig raphy in o il and gas ex plor at ion and develo pment.A case study is fr om delta to turbidite depositional system o f 3rd member o f Shahejie F ormat ion,Bo xing sub -depression o f Jiy ang sag.T hro ug h recog nitio n of turnaround sur face,fo ur larg e -sca le cy cles and eig ht intermediate -scale cycles ar e div id -ed in 3rd member of Shahejie F or matio n.Based o n above division and cor relation of wells and seismics,the higher resolution sequence framew ork is fo rmed.Key words:turnaround surface;base -level;unco nfo rmity;sequence st ratig ra phy摘 要:不整合面作为层序界面,是经典层序地层学派的基本观点,对沉积盆地层序地层格架的建立具有不可替代的作用。
但对高频层序分析而言,由于三维空间中沉积作用的连续性、不整合面分布的局限性,以及不整合面并不是一个严格意义上的等时面。
因此以不整合面作为层序界面具有明显的局限性。
由此在高分辨率层序地层分析中,引入了/转换面0的概念。
转换面包含两层意思,一是基准面由上升变为下降或由下降变为上升的转换,一是由于基准面的升降转换所引起的沉积作用的转换。
转换面可分为两大类,基准面由下降变为上升的转换面,包括不整合面、顶超面及进积与退积转换面;基准面由上升变为下降的转换面,主要为洪泛面。
作者探讨了顶超面、进积与退积作用的转换面和洪泛面的特征及层序意义。
/转换面0概念的提出对高频层序(如四级、五级层序)划分具有重要的意义,使层序地层理论与分析方法能更有效地应用于油气勘探与开发实践。
以济阳坳陷博兴洼陷沙三段的辫状三角洲-滑塌浊积扇体系为例,通过内部转换面的识别,将沙三段划分为4个长期旋回和8个中期旋回,并以此为基础,建立了研究区较高精度的层序地层格架。
关键词:转换面;基准面;不整合面;层序地层中图分类号:P 53912 文献标识码:A 文章编号:1005-2321(2008)02-0035-08不整合面作为层序界面是经典层序地层学派的基本观点[1-2],对层序的划分对比、层序地层格架的建立及对储集体的预测都发挥了其不可替代的作用。
由于三维空间中沉积作用的连续性,加之不整合面并不是一个严格意义上的等时面[3],使不整合面作为层序界面具有明显的局限性。
随着地层划分精度的提高,这种局限性愈加突出。
因此,在高分辨率层序地层分析中[4-5],引入了/转换面0的概念。
1 /转换面0概念的引入111 不整合面作为层序界面的局限性进行层序划分、建立层序地层格架的关键是识别各种类型的层序地层界面。
不整合面作为层序界面是经典层序地层学派的基本观点,且目前已被普遍接受。
不整合作为层序界面,对层序的划分对比、层序地层格架的建立及对储集体的预测都发挥了其不可替代的作用,但同时也存在局限性,具体有以下两点:(1)三维空间中沉积作用的连续性。
根据物质守恒和沉积物的体积分配原理,三维空间上一个位置的不整合面往往意味着同时期的前方的沉积作用。
也就是说,从时间域的观点来看,三维空间的沉积作用是连续的,只是随时间域的变化,沉积和剥蚀的位置的迁移(图1)[3]。
因此,三维空间中的一个地区的不整合在同一时期的其他位置可能是连续的沉积作用。
这样在进行地层对比时,单纯依靠不整合面的识别来进行全区的地层对比,很明显具有局限性。
(2)不整合面作为层序界面的局限性。
不整合面的局限性主要表现在以下3个方面。
首先是不整合面分布的局限性。
对连续沉降盆地或盆地连续沉降期,一是空间分布范围的局限,一是不同盆地演化阶段不整合分布的局限。
随着盆地沉降增加,不整合面的分布开始变得局限,常常仅形成沉积作用的变化。
其次,从高分辨率层序地层学的观点来看,不整合面并不是一个严格意义上的等时面,在进行区域图1 时间域内沉积与剥蚀的空间迁移(据W heeler,1964)Fig 11 M igration of deposition and er os ion in time地层层序格架对比时,可以把它作为层序界面;在进行高精度层序地层分析时,一个不整合面可能包含有多种意义。
虽然是由于基准面下降形成了不整合面,但一个不整合面所代表的时期可能既包括基准面下降期,也包括基准面上升期(图2)。
那么在前方连续沉积的位置,与一个不整合面相对应的地层,可能是既有基准面下降期沉积的地层,也有基准面上升期沉积的地层(图3)。
再者,一个沉积层序内不整合面多次存在,而不是仅仅在层序边界位置,只是有时较小的不整合面,限于资料分辨率,不能识别。
如果对比时仅仅基于明显的不整合面,则很可能导致对比的错误。
辫状河沉积区就是多个不整合面存在的很好的例子[6]。
112 高分辨率层序地层划分与经典层序地层划分的异同高分辨率层序地层与经典层序地层研究的目的都是建立等时的地层格架,并在格架内对岩相及生储盖层的分布做出预测;同时也都认为基准面对层序发育有明显的控制作用,尽管对基准面的认识可能有所不同[7]。
两者在本质上没有根本的区别。
但在具体的界面选择上,两者又有着明显的不同。
首先从基准面变化曲线上看,两者进行层序划分的位置选择具有明显不同。
高分辨率层序地层以基准面下降到上升或上升到下降的界面作为层序界面,以上升或下降半旋回作为沉积体系分析的基本单元(或做图单元)[8]。
而经典层序地层学是以基准面下降期间的某一界面(低位域的底部界面)作为层序界面;又根据基准面升降速率的不同将一个层序划分为3个体系域[9],以体系域作为沉积体系分析的基本单元(或做图单元)。